“新工科”背景下综合航空电子人才培养策略

吴星，周玉婷

（中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所，陕西 西安 710065）

一、“新工科”综合航空电子实验室建设设想

传统的综合航空专用电子实验系统主要包括综合航空电子自动化系统和控制设备、公共综合导航系统信息显示系统、航空自动电子系统和控制设备、航天航空检测系统、航空专用仪器系统集成导航显示系统、集成航空仪器测试系统、航空自动化控制单元等。12个电子课程和配套的电子实验室系统包括集成航空电子系统、软件仿真和电子测试系统、航空专用电子设备维护系统、通信总线导航系统、航空通信总线和电子测试系统、航空电子电气系统、航空仪器测试系统等。传统的综合航空电子实验室很难完全通过专家的要求朝着专业发展的方向建设，而且学生也只能在有限的时间内快速浏览整个专业的航空电子系统。

本文通过对西北工业大学、南京航空航天大学、西安飞机工业（集团）有限公司、洪都航空工业集团以及其他航空大学和公司的调查总结出了航空公司和大学的需求及办学经验。同时，以1553B和ARINC429空中客车为核心，结合 “新工科”培训要求和CDIO（构思、设计、实现、运作）理论以及高校航空专业技术的运营经验和学校的教职员工与财务资源，分析了市场对综合航空电子人才的需求。此外，还通过课堂和课外学习的“训练模型”有效了解了国内外飞机航空电子设备的设计过程，以及需求分析—顶层设计—详细设计—系统集成测试的设计和测试过程，最终发现构建飞机航空电子系统以及模拟培训学院可以帮助并指导学生了解总线通信机制以及飞机航空电子系统的原理、功能、工作流程和工作机制，并实现新型工科航空的主要教育目标。

二、以“新工科”为指导，建立半实物综合航空电子仿真教学平台

飞机应用电子系统的电气设备应用单元中的设计课程与模拟测试，以及航空应用维护和管理的综合技术应用课程是仿真教学平台的主要培训课程。从外到内，从一台设备到系统，再到飞机航空电子以及电子系统全面应用集成。飞机专业模拟实验培训课程系统包括飞机知识教学和驾驶能力培训，探索系统理论科学的通用方法是基于涵盖整个过程和整个状态的综合飞机应用的教育思想灵活地建立和完善适应性强的飞机实验教育课程，让航空电子系统仿真动态控制操作训练环境与飞机自动控制操作建立训练的实际应用过程基本吻合，并在此基础上研究和建设半物理综合应用航空电子系统仿真实验教育研究平台。远程教育平台包含软件配置、功能、航空专用电子系统的技术原理以及在显示屏上同时进行远程教育的功能。其电子总线数据传输工作流程的数据格式定义和其他功能可以结合在一起，比如相关航空电子系统总线网络通信系统的原理和执行远程教学的功能——航空子系统分析和诊断。半物理模拟集成数字航空电子专用电子设备仿真系统教学管理平台是基于整体拓扑结构图，由完整的物理数字集成航空电子仿真系统（航空工业自动控制仿真计算机除外）自动模拟的、飞行驾驶舱动态控制的仿真系统，支持的训练环境包括客车处理模拟仿真测试环境和模拟训练管理环境，它还包含非数字客车模拟信号处理仿真模拟测试训练设备、模拟训练管理平台以及模拟飞行驾驶舱。它由六部分组成，包含航空航天专用电子设备原型、机场维护模拟培训系统维护等。

三、面向“新工科”综合航空电子系统课程群建设方案

为适应课程建设集团和中国航空电子技术职业发展的新要求，航空电子需培养以“多学科整合”和“强化工程”为主要特征的先进技术复合“新工程”人才，并设立相关课程。要加强课堂教学探索，以建设理念为基础发展思路，制定研究和人才培训计划，从整个课程内容的严谨性出发，将课堂完整转变为知识体系齐全的互联团体进行课外活动自主学习的探索。同时，需根据中国同级职业学校在学校航空运营方面的卓越实践经验和科研市场的需求，全面筛选学校课程内容和课外内容要求，建立健全以新型空中客车相关的公交协议和数据建议系统为主的核心技术。还要明确总线传输的包装和研究方向的定义，这有利于对系统故障进行分析和诊断，例如，新型航空总线电子系统和测试设备、航空电子总线和系统测试控制、航空总线测试控制技术和航空自动化控制等一系列过程设置技术设备等。此外，要加强补习实验室和操作实验室的开放培训，共享培训管理链接和补习培训资源，设计培训内容、培训模型、培训管理方法，建立培训管理团队。总之，要在学校课程的各个方面对教育资源和课外教育管理模式进行创新和新的探索，以不断提升航空电子系统课程群建设水平。

四、探索“新工科”教学方法和教学评价模式

第一，整合飞机航空应用电子系统专业课程培训组，结合飞机科学技术研究和相关项目，深刻理解综合飞机应用航空电子系统技术的基本概念以及基于飞机维修设备的知识点。首先，以开发航空技术以及探索整个课程为目标，依靠新的综合航空电子系统专业课程，建立和模拟课堂讲授，实验意识，独立探究和改进创新实践的“新工科”课程培训模型。其次，完善集团抗物理综合飞机航空电子应用电子软件培训条件。例如，建立和完善系统教育实验平台和洪都航空集团航空科学技术创新实验基地，积极实施专业人才培养。不断创新和完善教育体系和管理机制，探索并建立科学自主研究和管理的开放式教育管理模型，同时，充分考虑大多数学生的个性化成长和发展的基本要求，根据学生的个人学习状况进行教育和培训，让学生能建立科学独立的探究意识以及开拓性思维。最后，增强学生创新实践意识以及领导团队的团结合作精神，让他们能积极发现问题、分析问题和解决问题，同时加强相互之间的交流，发现和完善学校实验室技术和研究环境中的问题，提升“新工科”综合航空专业学生的综合素质，加强核心素养的培养。

第二，学习成绩的主要评价指标应基于学生对基本专业技能的掌握以及自主创新能力的提升。因此，可以以大学航空电子系统为主要评价指标并进行综合运用，加强对教育模拟系统管理平台的研究，研究的核心为采用各种评估培训方法加强学生对专业的了解。比如实验操作，系统故障分析和事故消除，该项目系统独立控制开发和日常运行的低成本综合测试探究。除此之外，一项研究可能会给学生带来双倍的学业负担，因此，应增加专业学生实验的数量和频率，避免学生专业技能的生疏。全面的教学绩效评估课程可以促进学生的发展，有利于学生兴趣发展和自主创新能力的提升。

五、结语

开展“新工科学院”工程技术教育的概念一直贯穿于培养大学生的整个过程。因此，学生可以将他们不了解的工科航空专业问题积极融入学校工程学习，积极参与大学工科比赛，了解工程设计的概念，以在大学工科项目运作的过程中完成相应的工程项目，加强大学理论和工程项目的联系，从而全面且清晰地认知大学工程项目。除此之外，高校还应继续培养专业学生的自主创新和企业家精神，提升学生实践创新能力，扩大其国际合作视野，这能为大学工程设计、科学技术研究和其他领域的未来发展奠定必要的理论基础。“新工科”领域的技术研究是中国未来发展的形势，值得加强相关教育研究。希望本文能为相关工作者提供有效的指导和帮助，从而促进我国航空事业的可持续发展。