飞机机电设备维修专业电子技术课程的教学改革实践
朱芳+叶宝玉
摘 要:随着飞机机电设备维修技术的进步和计算机、微电子技术的发展,民航业对飞机机电设备维修专业学生电子技术应用能力的深度和广度都提出了更高的要求。为了凸显课程的行业背景,提升学生的学习兴趣,培养学生基本的行业工程思维能力,作者所在单位的电子教学组将电子技术课程教学与航空应用相结合,对该课程进行了教学改革与实践。本文从分析广州民航职业技术学院飞机机电设备维修专业对电子技术课程的要求入手,从工程应用的角度强化学生对电子技术知识的理解,论述了该课程的改革思路和实践过程。
关键词:飞机机电设备维修;电子技术;教学改革
1 引言
广州民航职业技术学院飞机维修工程学院面向飞机机电设备维修、飞机电子设备维修、航空地面设备维修、通用航空器维修等专业均开设了电子技术课程,每学年授课学生高达 3000 余人次,是全院教学覆盖面最广的专业基础课程之一。随着飞机制造技术的飞速发展,计算机、微电子技术正以前所未有的速度在飞机机电设备上得到广泛的应用,民航非电类专业---尤其是飞机机电设备维修专业的学生对电子技术课程的深度和广度都提出了更高的要求。为了适应行业和专业应用背景的发展,我们对飞机机电设备维修专业开设的电子技术课程进行了专业特色教育改革,在课时、内容、实践环节设置等方面做了一些有益的改革尝试,对课程内容体系进行了调整和充实,通过相关知识的拓展、行业应用案例的植入,充分体现了课程内容的航空及专业应用背景,强化了课程的行业属性。
2 电子技术课程与飞机机电设备维修应用的关联
首先,从民航高职学生的层次来看,学生的主体是高考专科段的学生,他们思维活跃,积极向上,但理论基础相对薄弱,学习起点较低,对实践教学热情高,动手能力强于理论学习能力,重视职业技能的训练[1]。因此,完整的理论教学体系在民航高职教学中较难实现,而实践教学较为容易。其次,从行业应用背景来看,电子技术课程是一门工程实践性很强的课程,在课程绪论的讲解中应结合航空应用背景,对飞机上的电气和电子系统及其发展进行适当的介绍,在提升学生专业学习兴趣、拓展学生视野的同时,也可以使其对飞机电气和电子系统建立初步的认识。通过对电源系统、机体监测控制和指示系统、飞行数据和驾驶舱语音记录仪、控制器和传感器、地形感知告警系统等内容的介绍,使学生感受到电子技术在航空领域广阔的应用空间。在此基础上,可进一步讲解在飞机事故原因的统计中,排除天气及人为因素,机械故障的占比是最高的,这与飞机采用的传统液压传动技术有很大的关系,由此引出电气传动的概念,并就“多电---全电飞机”等前沿技术展开讨论[2],进一步提升学生的课程学习兴趣。
因此,根据民航高职飞机机电设备维修专业教学主体的基础和民航业教育的培养目标,确定该门课程的教学应定位于教给学生有用的技能和学习方法、思维方式等方面,相对弱化理论教学体系。确定以工作任务、岗位能力为中心的课程教学模式,学以致用,让学生在完成具体工作项目、任务的过程中来构建相关理论知识,发展专业能力。
3 课程内容设置及体系改革的实践与探索
在分析了飞机机电设备维修专业对电子技术课程要求的基础上,确定了该专业的电子技术课程由两部分组成:模拟电子技术以及数字电子技术。其中模拟电子技术42学时,数字电子技术42学时,实验课12学时。课程内容体系设置方面,在突出基本概念、基本原理和基本分析方法的基础上,尽量将一些电子技术新理论、新技术介绍给学生[3]。课程内容的处理上以讲授集成电路组成的应用电路为主,同时增加数字电路部分和实验课的内容。在淡化数字逻辑部件内部结构的前提下,重视数字电路外部逻辑功能的分析,并加强CMOS电路和中、大型集成电路的内容。教学过程中结合飞机机电设备维修实例对典型应用电路进行分析,布置一些实际飞机机电设备应用电路设计的作业题。在实验课程内容设置中,加强学生工程实践能力的培养,注重学生基本技能与专业应用能力的培养,减少分立元件电路部分,增加集成电路应用的比重;减少验证性实验部分,增加设计调试类综合性实验。
在教学改革实践中,具体的做法如下:在模拟电子技术部分的教学过程中,1、以分立元件电路为基础,集成电路为主导,将二者有机的结合起来。对半导体器件(二极管、三极管、场效应管等)在简单介绍内部机理的基础上,重点强调各器件的特性曲线和电气参数,为学生今后能够正确选用各类电子元器件打下基础;2、重点介绍各种集成电路元器件的特性,如集成运算放大器、集成比较器、集成功放、集成稳压器等,详细介绍由集成电路器件组成的应用电路;3、负反馈放大电路以分析集成运算放大器组成负反馈放大电路为主;4、振荡电路中主要讲解以集成运放组成的正弦振荡电路和非正弦振荡电路。在数字电子技术部分的教学过程中,1、以逻辑代数和数字电路知识为基础,数字逻辑电路的分析为主导;2、重点讲授典型逻辑门(TTL门和MOS门);3、组合逻辑电路介绍常用的组合集成电路器件,并要求学生能逻辑代数为工具进行组合逻辑电路的分析与设计;4、触发器的原理和外部逻辑特性;5、时序逻辑电路以进行时序电路外部逻辑功能的分析为主,介绍常用的集成电路器件,并分析由以上器件组成的时序逻辑电路,加强中规模集成电路的内容,并要求学生能正确使用;6、定时器电路、数/模、模/数转换电路讲解典型应用电路,简单介绍存储器与可编程逻辑器件内容。
在实验课程教学方面以能力培养为主,扩大综合性和设计性实验的比例,将综合性和设计性实验项目作为学生课内外的一项主要作业内容,在实验内容设置上注意其应用性、综合性及趣味性的结合,使学生通过实验环节对课程内容有更深的理解,从而达到教学、实践的一体化。在实验课的具体实施中采用新的模拟电子技术实验箱和数字电子技术实验箱让学生自己设计、搭接以及实现电路,主要包括智能交通控制器的制作、音频放大器的制作、电子钟的制作以及电子密码锁的制作等。这些实验项目将教学内容与电子设计、制作学习活动结合起来,不仅增加了实验课的趣味性和灵活性,还培养了学生的动手能力和创新能力,促使学生的实践动手能力和设计创造力得以充分地展示和发挥。
在教学手段上,利用教室及实验室的现代化教学设备,通过观看视频、CAI课件,使用多功能投影仪等进行教学;同时为激发学生的学习积极性,结合精品课程的建设,开设电子技术网络课程,为学生提供一个范围更广、内容更活泼的第二课堂。在教学质量和效果上,以上教学手段取得了良好的效果。
4 总结
高职教育必然与行业相关联,必然与岗位相关联,从岗位能力入手,重构课程知识体系,将专业基础课程的教学内容设计成具体行业技能的训练项目,以此来开展教学,使民航高职培养的人才切合实际,能满足行业需求。在飞机机电设备维修专业电子技术课程的教学中,我们将课程内容与航空业应用背景有机地结合,在拓展学生专业视野的同时,提升学生的学习兴趣,激发其工程思维能力,增强其对课程的专业认知,构建以岗位能力为核心、以工作任务为导向的课程教学模式。这种教学改革既是一种需要,更是一种趋势。
参考文献
[1] 汪诚强.高职教学模式及课程改革探讨[J].教育与职业,2009(3).
[2] 严仰光,谢少军.民航飞机供电系统[M].北京: 航空工业出版社,1995.
[3] 邹道生.模拟电路课程教学改革的探索与实践[J].教育与职业, 2008(15)
作者简介
朱芳(1980-),女,湖北咸宁,博士,讲师,研究方向:航空电子。
摘 要:随着飞机机电设备维修技术的进步和计算机、微电子技术的发展,民航业对飞机机电设备维修专业学生电子技术应用能力的深度和广度都提出了更高的要求。为了凸显课程的行业背景,提升学生的学习兴趣,培养学生基本的行业工程思维能力,作者所在单位的电子教学组将电子技术课程教学与航空应用相结合,对该课程进行了教学改革与实践。本文从分析广州民航职业技术学院飞机机电设备维修专业对电子技术课程的要求入手,从工程应用的角度强化学生对电子技术知识的理解,论述了该课程的改革思路和实践过程。
关键词:飞机机电设备维修;电子技术;教学改革
1 引言
广州民航职业技术学院飞机维修工程学院面向飞机机电设备维修、飞机电子设备维修、航空地面设备维修、通用航空器维修等专业均开设了电子技术课程,每学年授课学生高达 3000 余人次,是全院教学覆盖面最广的专业基础课程之一。随着飞机制造技术的飞速发展,计算机、微电子技术正以前所未有的速度在飞机机电设备上得到广泛的应用,民航非电类专业---尤其是飞机机电设备维修专业的学生对电子技术课程的深度和广度都提出了更高的要求。为了适应行业和专业应用背景的发展,我们对飞机机电设备维修专业开设的电子技术课程进行了专业特色教育改革,在课时、内容、实践环节设置等方面做了一些有益的改革尝试,对课程内容体系进行了调整和充实,通过相关知识的拓展、行业应用案例的植入,充分体现了课程内容的航空及专业应用背景,强化了课程的行业属性。
2 电子技术课程与飞机机电设备维修应用的关联
首先,从民航高职学生的层次来看,学生的主体是高考专科段的学生,他们思维活跃,积极向上,但理论基础相对薄弱,学习起点较低,对实践教学热情高,动手能力强于理论学习能力,重视职业技能的训练[1]。因此,完整的理论教学体系在民航高职教学中较难实现,而实践教学较为容易。其次,从行业应用背景来看,电子技术课程是一门工程实践性很强的课程,在课程绪论的讲解中应结合航空应用背景,对飞机上的电气和电子系统及其发展进行适当的介绍,在提升学生专业学习兴趣、拓展学生视野的同时,也可以使其对飞机电气和电子系统建立初步的认识。通过对电源系统、机体监测控制和指示系统、飞行数据和驾驶舱语音记录仪、控制器和传感器、地形感知告警系统等内容的介绍,使学生感受到电子技术在航空领域广阔的应用空间。在此基础上,可进一步讲解在飞机事故原因的统计中,排除天气及人为因素,机械故障的占比是最高的,这与飞机采用的传统液压传动技术有很大的关系,由此引出电气传动的概念,并就“多电---全电飞机”等前沿技术展开讨论[2],进一步提升学生的课程学习兴趣。
因此,根据民航高职飞机机电设备维修专业教学主体的基础和民航业教育的培养目标,确定该门课程的教学应定位于教给学生有用的技能和学习方法、思维方式等方面,相对弱化理论教学体系。确定以工作任务、岗位能力为中心的课程教学模式,学以致用,让学生在完成具体工作项目、任务的过程中来构建相关理论知识,发展专业能力。
3 课程内容设置及体系改革的实践与探索
在分析了飞机机电设备维修专业对电子技术课程要求的基础上,确定了该专业的电子技术课程由两部分组成:模拟电子技术以及数字电子技术。其中模拟电子技术42学时,数字电子技术42学时,实验课12学时。课程内容体系设置方面,在突出基本概念、基本原理和基本分析方法的基础上,尽量将一些电子技术新理论、新技术介绍给学生[3]。课程内容的处理上以讲授集成电路组成的应用电路为主,同时增加数字电路部分和实验课的内容。在淡化数字逻辑部件内部结构的前提下,重视数字电路外部逻辑功能的分析,并加强CMOS电路和中、大型集成电路的内容。教学过程中结合飞机机电设备维修实例对典型应用电路进行分析,布置一些实际飞机机电设备应用电路设计的作业题。在实验课程内容设置中,加强学生工程实践能力的培养,注重学生基本技能与专业应用能力的培养,减少分立元件电路部分,增加集成电路应用的比重;减少验证性实验部分,增加设计调试类综合性实验。
在教学改革实践中,具体的做法如下:在模拟电子技术部分的教学过程中,1、以分立元件电路为基础,集成电路为主导,将二者有机的结合起来。对半导体器件(二极管、三极管、场效应管等)在简单介绍内部机理的基础上,重点强调各器件的特性曲线和电气参数,为学生今后能够正确选用各类电子元器件打下基础;2、重点介绍各种集成电路元器件的特性,如集成运算放大器、集成比较器、集成功放、集成稳压器等,详细介绍由集成电路器件组成的应用电路;3、负反馈放大电路以分析集成运算放大器组成负反馈放大电路为主;4、振荡电路中主要讲解以集成运放组成的正弦振荡电路和非正弦振荡电路。在数字电子技术部分的教学过程中,1、以逻辑代数和数字电路知识为基础,数字逻辑电路的分析为主导;2、重点讲授典型逻辑门(TTL门和MOS门);3、组合逻辑电路介绍常用的组合集成电路器件,并要求学生能逻辑代数为工具进行组合逻辑电路的分析与设计;4、触发器的原理和外部逻辑特性;5、时序逻辑电路以进行时序电路外部逻辑功能的分析为主,介绍常用的集成电路器件,并分析由以上器件组成的时序逻辑电路,加强中规模集成电路的内容,并要求学生能正确使用;6、定时器电路、数/模、模/数转换电路讲解典型应用电路,简单介绍存储器与可编程逻辑器件内容。
在实验课程教学方面以能力培养为主,扩大综合性和设计性实验的比例,将综合性和设计性实验项目作为学生课内外的一项主要作业内容,在实验内容设置上注意其应用性、综合性及趣味性的结合,使学生通过实验环节对课程内容有更深的理解,从而达到教学、实践的一体化。在实验课的具体实施中采用新的模拟电子技术实验箱和数字电子技术实验箱让学生自己设计、搭接以及实现电路,主要包括智能交通控制器的制作、音频放大器的制作、电子钟的制作以及电子密码锁的制作等。这些实验项目将教学内容与电子设计、制作学习活动结合起来,不仅增加了实验课的趣味性和灵活性,还培养了学生的动手能力和创新能力,促使学生的实践动手能力和设计创造力得以充分地展示和发挥。
在教学手段上,利用教室及实验室的现代化教学设备,通过观看视频、CAI课件,使用多功能投影仪等进行教学;同时为激发学生的学习积极性,结合精品课程的建设,开设电子技术网络课程,为学生提供一个范围更广、内容更活泼的第二课堂。在教学质量和效果上,以上教学手段取得了良好的效果。
4 总结
高职教育必然与行业相关联,必然与岗位相关联,从岗位能力入手,重构课程知识体系,将专业基础课程的教学内容设计成具体行业技能的训练项目,以此来开展教学,使民航高职培养的人才切合实际,能满足行业需求。在飞机机电设备维修专业电子技术课程的教学中,我们将课程内容与航空业应用背景有机地结合,在拓展学生专业视野的同时,提升学生的学习兴趣,激发其工程思维能力,增强其对课程的专业认知,构建以岗位能力为核心、以工作任务为导向的课程教学模式。这种教学改革既是一种需要,更是一种趋势。
参考文献
[1] 汪诚强.高职教学模式及课程改革探讨[J].教育与职业,2009(3).
[2] 严仰光,谢少军.民航飞机供电系统[M].北京: 航空工业出版社,1995.
[3] 邹道生.模拟电路课程教学改革的探索与实践[J].教育与职业, 2008(15)
作者简介
朱芳(1980-),女,湖北咸宁,博士,讲师,研究方向:航空电子。