航空飞行院校实验室体系设计研究

王　勇

(空军航空大学 训练部, 吉林 长春　130022)



航空飞行院校实验室体系设计研究

王勇

(空军航空大学 训练部, 吉林 长春130022)

实验室建设不能“撒胡椒面”,必须集中力量搞建设。体系化设计是集中力量搞建设的核心,体系约束个体,个体体现体系,个体间紧密联系。通过体系化设计,围绕体系搞建设,改造现有、新建空白,把每一个实验室个体都置于体系之中。航空飞行院校实验室体系设计可按照“认识飞机、认识飞行”的逻辑构建体系,可运用问题导向和统筹的方法解决建设过程中的具体问题。

航空飞行院校； 实验室体系设计； 问题导向和统筹方法

航空飞行院校的核心任务是培养飞行人才。课程教学直接反映培养目标,是人才培养的基本手段[1]。就飞行人才课程教学而言,实现教学目的的主要途径,一是理论教学,二是实装训练。从教育教学规律看,在理论教学与实装训练之间,一般通过实验、实习等实践性环节这个桥梁实现二者间的有效衔接、有机融合[2]。因此，加强实验室体系设计对航空飞行院校人才培养具有重要意义。

1　实验室在航空飞行人才培养中的地位作用

著名实验物理学家、诺贝尔奖获得者丁肇中教授指出:“做实验非常重要,因为任何理论没有实验证明是没有用的。实验可以推翻理论,理论绝对不能推翻实验。没有实验证明相对论的话,相对论是没有意义的”[3]。大科学家钱伟长有句名言,实验室是高校教育的心脏,直接关系到高校的发展与存亡。因此,实验室是院校人才培养和科学研究的重要阵地,在知识传承、能力培养和研究创新等方面有着特殊的不可替代的重要地位[4]1-4。

航空飞行院校实验室是承担航空飞行人才培养、航空航天技术研究任务,为航空业服务的教学与科研实体,是反映飞行人才培养与学术水平的窗口,也是衡量航空飞行院校办学水平与条件的重要指标。对于具有鲜明实践特色的航空飞行教学训练来讲,实验室的地位作用更为突出,对院校整体建设和发展起着支撑、推动和牵引作用,加强航空飞行院校实验室体系建设,能够为提高飞行人才培养质量提供重要保障,为全面完成飞行训练任务提供重要物质基础。从这些意义上讲,实验室在航空飞行院校中是航空航天飞行知识创新的源头、飞行人才培养的基地、航空航天飞行相关学科发展的基石、院校建设的支柱[4]10-13。

2　航空飞行院校实验室体系建设目标与原则

2.1建设目标

航空飞行院校实验室体系必须适应飞行人才培养创新发展需要,立足现实、着眼长远,遵循教育教学规律与飞行人才成长规律,围绕实验室体系结构、整体布局、教学效益进行优化整合和升级改造,着重新建改造航空理论系列实验室,逐步完善专业系列实验室,同步加强重点实验室建设,努力建设与飞行学员学历教育相适应、与航空装备发展相协调,能够保障航空飞行院校全面履行使命任务、可持续发展、特色鲜明的新实验室体系。

2.2建设原则

以航空飞行专业为“体”。按照国家学历教育本科专业目录的标准与规范,对照飞行人才培养课程体系,对航空飞行专业实验室进行体系规划和优化调整,为飞行人才培养提供全面教学条件保障。

以飞行需求为“用”。按照高素质飞行人才培养对航空理论的需求,区分不同训练阶段航空理论教学特点,突出“打基础、管长远”的地位作用,对航空理论实验室体系进行整体优化调整。

以飞行特色为“本”。按照飞行人员成长中身体心理、飞行意识、飞行习惯和飞行技能等特殊品质的形成需要,对飞行素养培育的实践教学体系进行整体设计和优化整合、升级提高,为保持航空飞行人才培养本色和创新发展创造条件。

虚实结合以实为主。实验室建设可以充分利用现代信息技术手段，但必须坚持“虚实结合、相互补充、能实不虚”[5]原则。虚拟实验与实物实验，应以实物实验为主，“不能以虚仿实验代替所有的实验项目，在实验教学中仍需形成虚实结合的实验教学体系，在虚仿实验的基础上，尽可能地让学生接触实际，‘能实不虚。’”[6]航空飞行有其自身特点规律，虚拟仿真受技术条件等限制，某些虚仿实验对飞行学员后续飞行有形成负迁移的可能，会对飞行安全造成一定影响

实行分类指导。按照总体最优化的要求,分类实施指导、分类实施建设、分类实现突破。

3　航空飞行院校实验室体系基本框架结构

3.1总体构想

从教育教学规律看,航空飞行院校实验室体系设计建设,本质上可归结为“如何提高办学条件水平、怎么保持飞行人才培养特色”2个核心问题,依据学科专业任务、围绕航空飞行教学需要进行整体规划。结合航空飞行人才培养流程,实验室体系可按照“两条线”设计:一条线是专业教学实验体系,主要包括基础实验室、工程技术基础实验室、专业实验室,收口于飞行系统与飞行器系统两类系列实验室,主要培养科学技术方面的基本技能；另一条线是特色训练实践体系,主要包括体能、心理、生存和跳伞等飞行人员特殊品质训练实践等,检验飞行分流后,进行飞行模拟训练,主要培养飞行方面的基本技能。“两条线”的实践教学全部完成后,进入实装飞行训练,构成一个完整的飞行人才教学训练实践教学体系。

专业教学实验体系是航空飞行院校实验室体系中的短板,普遍较为薄弱,应是建设的重点,实质上是一个全面建设、重点突破的问题。特色训练体系在航空飞行院校实验室体系中有一定基础,应紧密结合自身任务特点与发展定位,进一步突出特色、加强建设,实质上是一个固强补弱、在“点”上有针对性地开展专项建设的问题。

3.2专业教学实践体系

专业教学实践体系可以按照“认识飞机、认识飞行”的思路构建,实现对飞行器系统、航空飞行系统的“识、懂、通”(认识、懂得、融通)。航空理论对航空飞行具有决定作用,航空理论实验体系是专业教学实验体系的核心,是整个航空飞行院校实验室体系的重中之重,必须符合航空理论教育“向基础课程前伸,与专业教育融合,向飞行训练渗透”的课程体系建设思路[7],应坚持理论与实践相结合,须特别注意把应用突出来,可由“认识飞机、认识飞行” 两部分构成。

“认识飞机”实验室体系由飞行器系统各实验室构成,主要是在整体认知飞行器系统全貌基础上,对组成系统的飞机发动机、机载设备等模块有基本理解,为持续递进改装后续机型的飞行打下厚实基础。“认识飞机”实验室体系的建设,应在对飞行器系统各模块全面建设基础上,先集中力量建好对飞行、安全及飞行信心影响最大的“飞行器的心脏”——动力推进系统实验室,主要包括推进系统原理实验室和航空发动机实习室、专业教室等,解剖活塞、涡喷、涡桨、涡扇等各型号典型航空发动机,演示工作机理与内部传动关系和工作状态。建设飞机结构与系统实验实习室,解剖典型飞机,展示飞机整体结构和传动关系。建设综合航电实验室,主要包括机载仪表与综合显示控制系统、飞机供电与非航电监控处理系统、通信与导航系统。“认识飞机”部分的核心是为学员能够了解飞机的能力、建立对飞机及安全驾驶自信、掌握发挥飞机最佳性能和极限性能提供方法,为飞行训练和保证安全打牢基础。

“认识飞行”实验室体系由飞行系统各实验室构成,主要是深刻理解飞行系统的基本规律,主要包括对飞行原理、空中领航、航空气象三大传统经典航空理论课程的系统认知。飞行原理实验室建设的重点是着力解决学员对“原理”的深刻理解问题；空中领航与航空气象实验室建设的重点是解决对领航计算方法和气象知识熟练掌握运用的问题。“认识飞行”实验室体纱可按“夯实基础、服务飞行、应用创新”的思路进行建设,核心是集中力量建好飞行原理系列实验室,主要包括空气动力学、飞行力学、飞行性能、典型案例研究和学员自主探究等实验、实习室,搞好基本理论验证、流场动态显示、气动参数测量、操稳特性分析、飞行性能计算、机动性能发挥等飞行基本数据参数的实验教学,搭建从基础理论到实践应用的桥梁,在加深学员对理论知识理解基础上,逐步培养分析、解决飞行实际问题的能力。

3.3内容设计

实验室体系内容设计可以采用“定位”语言方式,按“主要任务、基本功能、依据标准、模块结构、达到水平”进行描述。以航空理论实验室定位为例,可作如下描述:承担飞行学员实践教学任务,完整覆盖飞行学员航空理论平台课程实践教学需要,突出打基础、管长远作用,适当向前沿延伸；开展飞行理论、航空设备运用理论与技术等研究；提供飞行理论创新、技术验证、设备运用理论等方面技术支援与服务。以飞行人才知识、能力、素质综合培养需求为依据,构建飞行系统、飞行器系统2个模块；实验、实习科目设置合理,核心设施建设水平高,成为航空飞行院校办学定位和飞行人才培养的标志性实践教学体系。

描述过程中,需把有关内涵范围和特点交代清楚,仍以航空理论实验室定位为例:一是飞行系统模块主要包括飞行原理、空中领航、航空气象等；二是飞行器系统模块主要包括飞机发动机、机载设备等；三是突出“使用”特点,以验证性、演示性实验实习为主[8]。

4　航空飞行院校实验室建设中需把握的问题

4.1实验室建设应坚持体系化设计

实验室建设不能“撒胡椒面”,必须集中力量搞建设。体系化设计是集中力量搞建设的核心,体系约束个体,个体体现体系,个体间紧密联系。通过体系化设计,围绕体系搞建设,改造现有、新建空白,把每一个实验室个体都置于体系之中,优先建设在体系中起关键支撑作用的实验室。按照“认识飞机、认识飞行”的逻辑构建航空飞行院校实验室体系,运用问题导向和统筹的方法解决体系建设过程中的具体问题。

4.2实验室建设应与人才建设紧密结合

实验室是教学、科研以及开展服务的实体,实验室,特别是重点实验室必须依靠明白人来设计、建设,通过实验室建设、实验开发以及实验室产出的重大成果来培养、造就人才,实现实验室建设与人才建设相得益彰、共同发展[9]。

4.3动态适应课程体系改革调整

实验教学与理论教学是一个紧密联系、相辅相成的整体,在课程体系和教学内容调整多、变化大、处于动态性稳定的情况下,实践教学体系建设应抓住学科、专业、课程的基本要素,综合各层次、各类型教育教学需要,建立相对稳定的模块化体系结构,最大限度地实现以“基本不变的要素”应对“相对变化的教学内容与环境”[10]。

4.4重点建设与全面发展相协调

一方面,航空理论实验室在航空飞行院校实验室体系中具有举足轻重的地位,必须集中力量对航空理论实践教学体系进行整体优化调整和重点建设；另一方面,在规划实验室体系建设的同时,对专业教室、实习室、器材室以及校内外实践基地等应通盘考虑、全面理顺,但不应追求“大而全”和盲目攀比,要坚持既“有所为”,又“有所不为”,而“有所不为”比“有所为”更难把握,更需特别关注[11]。

References)

[1] 袁文先.军队院校教育学[M].北京:国防大学出版社,2011:354-356.

[2] 王勇,杨庆禹.对军事飞行院校实验室体系建设的思考[J].空军航空大学学报,2015,8(6):25-29.

[3] 程民治，王向贤,朱爱国.诺贝尔奖获得者丁肇中的物理志中国情和科学观[J].物理与工程,2010,20(5):43-48.

[4] 荣昶.军队院校实验室[M].北京:海潮出版社，2010.

[5] 教育部.关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知：教高司函〔2013〕94号文件[Z].2013.

[6] 王晓迪.虚拟仿真实验教学中心建设中八项关系的理解与探讨[J].实验技术与管理，2014，31(8):9-11.

[7] 王峰,王勇.空军飞行教育训练体制研究[J].空军军事学术,2013(5):66-67.

[8] 空军航空大学.印发《实践教学体系实验室建设总体方案》的通知:训保〔2015〕7号文件[Z].2015.

[9] 董会喻.现代军校教育学教程[M].北京:军事科学出版社,2007:346-347.

[10] 张宝书.军队院校教育学[M].北京:军事科学出版社,2006:217-236.

[11] 杜立平.军事训练保障学[M].北京:军事科学出版社,2014:179-186.

Study on laboratory system design of flight academy

Wang Yong

(Training Department, Air Force Aviation University, Changchun 130022, China)

The “equalitarianism” is not desirable in laboratory construction. On the contrary, finite resources should be concentrated on some important units. In this process, the systematic design is the core, the system constrains units, and all units are closely interrelated. Each unit should be put on the laboratory system by means of the systematic design, meanwhile, the existing laboratory should be reformed and the blank areas should be built firstly. In the laboratory system design of flight academy, it should be built according to the logic of “understanding aircraft, understanding flying,” and the method of question-direction and overall planning could be used to solve the concrete problems.

aviation flight academy; laboratory system design; method of question-direction and overall planning

DOI:10.16791/j.cnki.sjg.2016.04.060

2015- 12- 29修改日期：2016- 03- 20

全国教育科学“十二五”规划军队重点课题“军事飞行指挥人才学历教育培养体系研究”(PLA111066)

王勇(1972-),男,山东曹县,硕士,副教授,主要从事高教管理研究.

E-mail：wyong@khd.mtn

G482

A

1002-4956(2016)4- 0217- 03