医疗卫生专业航空航天知识课程综合实践方案的实施与探索

王春晨，文治洪，曹新生，余 明，王 航，杨 琳，代 静，吴太虎*

（1.空军军医大学航空航天医学系，西安710032；2.军事科学院系统工程研究院卫勤保障技术研究所，天津300161）

0 引言

医疗卫生保障是航空航天飞行保障工作的重要环节。作为航卫工作的实施者，航空军医不仅需要掌握高超的医疗技术，还需要了解航空航天飞行特殊作业环境，从而更好地进行医疗卫生保障[1-3]。学习飞行理论知识和掌握飞行驾驶技巧已经成为欧美国家航空军医的必备技能：美国设立了飞行员兼职医生的职位，该类航空军医必须具备至少3 a 飞行和1 a航空军医的经验；俄罗斯的航空军医在进入工作岗位前需要进行飞行体验，了解飞行员的工作环境[4-6]。与欧美发达国家的航空军医培养模式相比，我国航空军医在掌握飞行基础知识方面仍存在较大差距，因此空军军医大学为航空航天医学专业本科学员开设了航空航天知识课程。

航空航天知识作为航空航天医学专业的专业基础课，是一门与航空航天飞行保障关系密切的综合性课程[1]。该课程设置的主要目的是通过学习各类航空航天飞行器理论知识以及参与模拟飞行器的实践训练，使航空航天医学专业本科学员掌握飞行相关的基础知识以及熟悉飞行作业面对的特殊环境，从而理解这种特殊作业环境对航空航天飞行人员带来的医学问题，准确掌握飞行人员的生理心理状况，在未来的航卫保障工作中，为国家航空航天事业作出贡献。航空航天知识这门课程较为特殊，课程涉及数学、物理等理工学科的知识，但是航空航天医学专业本科学员对于该类课程的基础薄弱。传统授课方式主要采用课堂讲述飞行器和飞行环境等相关理论知识的方式。单纯地传授理论知识，基础较差的学员难以理解、掌握，存在学习兴趣不高、学习效率偏低等现象，无法实现开设这门专业基础课程的教学目标。因此迫切需要变换授课模式，增添不同形式的实践课程，使学员在实践中感受航空航天作业环境的特殊性，掌握基础的航空航天知识，也为其他航空航天医学课程的开展打好基础[7-9]。我院根据航空航天医学专业本科学员的培养目标，结合现有的教学条件，对该课程的授课模式进行了优化设计，注重理论与实践相结合，全方位提高学员的专业素质和能力，确保学员毕业后更专业地从事航卫保障工作，为国家和军队建设特别是航空航天事业建设发挥重要作用。

1 课程综合实践方案的设计与实施

兼顾航空航天医学其他专业课程的开展，空军军医大学将航空航天知识课程设置在大学第四学年的春季学期，学习对象为航空航天医学专业本科学员，课程共设25 学时，其中实践课程15 学时。实践课程采用多种形式的综合实践方案，主要包括飞行训练场地观摩见习和实验室模拟飞行实践与考核。

1.1 观摩见习教学方案设计

完成航空航天知识理论课程学习后，根据现有资源组织全体学员赴某空军外场实训基地进行观摩见习，并由该外场飞行专业地勤教员进行授课讲解。授课的主要流程如下：首先对航空飞行后勤保障环境进行详细介绍；然后对国内外多种型号战斗机的性能特点以及飞行人员在飞行过程中面对的特殊作业环境进行全面介绍；最后对不同类型的飞机发动机进行简要科普。观摩见习主要目的是通过参观真实航空飞机，并由教员从工程等实训角度对飞行特点进行全面讲授，使学员巩固加深课堂学习的航空航天知识理论课程，有助于解答学员学习理论课程产生的疑惑，同时提升学员对航空航天知识进一步学习的兴趣，有利于下一步模拟飞行实践训练课程的开展。

1.2 模拟飞行实践平台建设

通过课堂理论知识学习和飞行训练场地观摩见习，学员对航空航天知识积累了大量理论基础，但是作为未来航空航天保障的医疗卫生工作者，还需对航空航天飞行人员实际面对的作业环境具备专业知识储备，因此，基于实验室现有条件，建立了模拟飞行实践平台。该平台主要由计算机模拟仿真飞行系统和初教六型模拟飞行系统2 个部分组成。

1.2.1 计算机模拟仿真飞行系统

计算机模拟仿真飞行系统是基于Windows 操作系统的模拟飞行软件配合相关操作设备实现，主要由搭配Windows7 系统的计算机、飞行操作摇杆和模拟飞行软件构成，如图1 所示。仿真飞行系统采用的软件是Microsoft Flight Simulator X，其配套操作设备型号为罗技G Saitek X52pro 型飞行控制器。

图1 计算机模拟仿真飞行系统

实践课程中设置计算机模拟仿真飞行系统[10-11]的主要目标是通过简单的飞行任务练习，使航空航天医学专业本科学员了解飞行人员在面对不同机种和飞行环境中的生理心理感受，未来能够更出色地完成不同类型航空航天卫生保障工作。计算机模拟仿真飞行系统实践课程的具体教学方案如下：（1）系统共设置5 个飞行任务，任务难度由浅入深，任务名称与训练目的见表1。（2）为了让学员更快地融入系统，飞行实践前由教员对该系统进行简要介绍，并对操作要点进行详细讲解，同时在讲解的基础上由教员进行飞行操作演练，使学员对该系统具备更加直观的了解。（3）教员讲解时长不超过30 min，讲解结束后，学员两人一组，分配一台模拟飞行系统，轮流进行操作练习，练习过程中可以相互讨论，借鉴对方的操作优点，指出对方的操作不足。在学员练习过程中，实验室内有3～4 名模拟飞行熟练的教员能够随时解决学员遇到的问题，纠正学员的错误飞行动作，以提高飞行训练的效率。

1.2.2 初教六型模拟飞行系统

初教六型飞机是我国自主设计的第一架用于飞行训练教学的初级教练机，被誉为“培养飞行员的摇篮”。初教六型飞机因其良好的操控性和卓越的安全性广受国内外飞行训练机构好评。初教六型模拟飞行系统是按照初教六型飞机原型设计的半实物且具备反馈作用的模拟飞行器，其具体结构包括3 台液晶显示屏，半实物模拟座舱，脚舵、操纵杆、油门刹车等控制器，操控反馈结构，涵盖飞机姿态、高度、速度、方向等信息的虚拟飞行仪表[12-13]。该模拟飞行系统设置了飞机起落航线、特技飞行、编队飞行和特情处置等训练教学科目，在常规训练的基础上，还扩展了综合练习和多人联机网络编队模拟飞行科目。模拟器训练科目种类多，任务难度等级多样。对于没有任何飞行基础的航空航天医学专业本科学员，既能够满足基础的试飞练习，又可以感受部分高难度飞行对生理、心理的影响。

表1 计算机模拟仿真飞行任务

初教六型模拟飞行系统教学方案的实施流程：首先由教员对飞行器的结构以及操作控制要领逐一进行介绍；然后由教员在模拟器上进行起落航线五边飞行操作演练，加深学员对模拟飞行操作要领的掌握；最后每两名学员共同使用一台模拟器，轮换进行飞行练习。练习过程中有多名模拟飞行经验丰富的教员进行指导答疑。

1.2.3 实践课程组织形式

模拟飞行实践课程采用小班教学模式：2019 年度航空航天医学专业本科学员共60 名，学员分为3组，每组20 人；课程共设置8 学时，分3 次完成，前两次课共6 学时进行飞行练习，第三次课2 学时完成考核测评，考核项目为计算机仿真飞行系统的起飞着落任务和初教六型模拟飞行系统的起落航线五边飞行任务。

2 课程考核评价

2.1 考核评价方法

为了检验学员的飞行训练效果，督促学员在模拟实践过程中具备真实飞行的紧张体验，最终采用的考核评价任务是：（1）在PC 端进行起飞着落任务；（2）在初教六型模拟飞行系统某模拟飞行场地完成起落航线五边飞行任务。考核评价指标分为3 个阶段，分别为滑行起飞阶段、空中飞行阶段和下滑着陆阶段。具体的量化指标主要有：起飞航向控制、襟翼与起落架控制（收起和放下）、平飞高度控制、飞行操纵柔和度、飞行转弯时机、飞行过程轨迹图、下滑过程速度控制、着陆地点、着陆完成度。每个指标采用10 分制，共100 分。考核评分小组由5 名模拟飞行熟练的教员组成。

2.2 实践平台教学效果评价

目前，模拟飞行实践平台累积完成教学200 多课时，培养训练医学专业学员400 余人。整套实训系统结构完善，能够用于加深学员对航空航天知识的理解以及对特殊作业环境下飞行人员生理、心理变化情况的了解，显著提高了教学效果。学员通过训练平台进行实践课程的学习，普遍认识到航空航天飞行任务的特殊性，为未来的航卫保障打下了扎实的专业基础。表2 列出了近3 a 航空航天医学专业本科学员航空航天知识课程的理论与实践课程的成绩，分析该表发现学员的模拟飞行实践课程成绩无论是优秀率还是平均成绩均明显优于理论课程成绩，可以认为模拟飞行实践平台能更好地调动学员的学习积极性，有利于改善航空航天知识课程的教学效果。

表2 近3 a 航空航天知识课程成绩

通过模拟飞行实践平台的专项练习，学员获得了专业的航空航天知识：（1）学员通过在该平台上的练习，熟练掌握了飞行器中各类仪表参数的意义，为接下来航空航天医学其他课程的开展做好了准备；（2）学员在该平台上进行了模拟飞行实践训练和任务考核，较好地体会了飞行人员面对特殊作业环境时的生理、心理状态，在未来的航卫保障工作中，能够更加专业地对飞行人员的生理状况进行评测以及对飞行人员特殊心理状况进行疏导。模拟飞行实践平台为未来的医疗卫生专业人员进行航空航天保障做好了实践准备，确保航空医学工作者更加专业地处理航空航天飞行任务带来的医学挑战。

3 结语

航空航天知识综合实践方案的实施对航空航天医学专业本科学员意义重大。作为未来国家航卫保障力量的主体，学员通过模拟飞行实践课程的开展，掌握了专业的飞行基础知识，熟悉了飞行人员面对的特殊作业环境。本课程开展的同时，学员还需要进行其他航空航天医学专业课程的学习，例如航空航天动力学、航空航天生理学、航空航天临床医学、航空航天卫生学等，这些课程都以航空航天这一特殊作业环境为基础，因此开展模拟飞行实践课程还有助于学员更快、更好地进入其他专业课程的学习。目前基于模拟飞行实践平台的综合实践方案主要存在的问题：（1）模拟飞行器型号老旧，无法使学员感受到新型飞行器的作业特点；（2）实践课时较短，学员无法完全从心理和生理等方面体会飞行的特殊性。针对该方案存在的问题，一方面申请更换新型模拟飞行设备，增加学员对新型战机的飞行体验；另一方面开设选修课程增加学员模拟飞行实践练习，使学员熟练掌握模拟飞行技巧，增加学员对航空航天特殊作业环境的训练体验。模拟飞行实践教学对航空航天医学专业本科学员的重要性不言而喻，因此需要在教学方式、授课内容和实践体验等方面不断改进，争取培养更多出色的航卫保障医疗卫生专业人员。