直升机动力装置课程综合改革建设探索①

黄燕晓

(中国民航大学职业技术学院 天津 300300)

课程建设是专业建设的基础与核心，为提升专业发展水平，就必须着力推进专业课程建设[1-4]。以飞机机电设备维修专业为例，直升机动力装置作为专业主干课程之一，在专业建设中占据着重要作用；从课群角度分析，该课程是飞机机电设备维修专业航空机械模块的重要组成之一：机械制图→航空机械基础→直升机动力装置→发动机装配与维修→维修实习（上）和（下）。因此，直升机动力装置的课程建设是专业建设与发展的重要一环，也是该专业进一步提升的关键点。

多年来力图从不同层面开展课程建设：岗位群知识与技能需求、知识体系、课程资源建设、教学模式、考试模式等，力求拉近课程知识与应用的距离，激发学生的学习兴趣、提升课堂教学质量，提高课程建设水平。同时，接受到许多教育大家针对专业建设、课程建设等培训，受益良多。回顾笔者本人在专业建设、课程建设方面的工作，终于明白存在的问题：课程建设多是低水平建设，只满足课程教学基本需要，而为满足专业对应的岗位的知识与技能的需求，实现知识到应用的连接则很少涉及，而这也是专业学生快速适应岗位、提升能力的重点。审慎2020年审核评估中修订的专业培养方案和课程大纲，提出面向专业的直升机动力装置课程建设目标与路径。

1 课程现状分析

直升机动力装置课程作为飞机机电设备维修专业的两门考试类的课程之一，在飞机机电设备维修专业中占据核心地位。

1.1 课程基本情况

该课程在专业中的相关课程为飞机结构与系统，前续课程包括大学物理、航空机械基础等，后续课程包括专业英语、发动机装配与维修和维修实习(上下)等。该课程学时数为72学时（理论68学时、课内实验4学时），在第3学期讲授。

该课程参照飞机机电设备维修专业培养方案及中国民用航空规章第66部《民用航空器维修人员合格审定》(CCAR-66)中对维修人员发动机知识的要求制定而成。以发动机系统知识为主，结合发动机机型现场课程培养学生理论水平，为后续的维修实习等实践课程奠定基础。课程特色为多种燃气涡轮发动机为例讲述发动机的工作过程、主要结构和典型系统，不特定机型，通过对各种机型的工作过程和结构对比，使学生了解发动机的基本理论知识。

1.2 课程基本内容

该课程主要讲述涡轮类航空发动机的原理、构造、系统、维修的基本理论知识，使学生通过本课程的学习对发动机的基本知识有清晰的认识，为今后的维修实习、岗位实习和走向岗位实际工作提供足够的理论支撑。因此，课程内容不再拘泥于性能的分析与计算，主要是工作过程、结构、系统的概念介绍等。

在教学过程中，配合理论教学，还开设有4学时的结构现场课，如典型发动机机型演示、发动机关键部件演示等2个项目，课内现场课充分利用校内发动机实物资源。通过4学时的现场课，增强学生对部件结构及系统部件的理解，有助于对理论部分的掌握。

1.3 课程建设情况

作为课程负责人，在多年教学的过程中，本人主要进行课程教学资源的建设与教学模式的探索等方面，以期加强课程建设，并提高课程教学的效度。主要完成下列内容：

知识体重构与教材编写：依据专业培养方案和CCAR-66部要求，重构了课程的知识体系，并与其他教师一道完成课程教材的编写出版，在专业教学中使用。

习题库的开发：为配合教材的使用，结合飞机维修基础执照考试，整理收集与该课程相关的习题，包括选择题和问答题，开发面向该课程的习题库，配合课堂教学使用。

课程虚拟演示资源的建设：发动机部件内部结构、典型系的复杂性及不可视性，使学生理解掌握相应内容难度很大，因此，利用虚拟软件开发工具开发发动机轴承腔、滑油系统、燃油系统的可视化虚拟资源，配合理论课程教学使用。

以学生为中心的教学模式改革：针对高职类学生主动性学习不足的问题，提出以学生为中心，培养学生学习的主动性，提升学习兴趣，提高课堂教学质量。该模式由于教学时间有限，只能针对部分内容应用,起到示范作用，对于大部分同学来说效果还不错，但是对于学习习惯很不好的学生来说，效果不如预期。

2 课程建设的新理解

从4月份到6月份，参加教师发展中心组织的培训后，回味并深思各位教学大家的讲授并结合自己多年来的教学、企业调研感受，对于《直升机动力装置》这一飞机机电设备维修专业队核心专业课程的建设的新理解如下。

2.1 课程知识体系的改革方向

从课程目标来看，本课程授课是基于培养航空公司、飞机维修机构一线岗位的专业技术操作人员，这就要求教学内容应与一线岗位操作所要求的知识与技能相符合，即理论够用、实践为主。课程内容就不应针对单一问题从基础、专业等方面深度挖掘，更应该以实际案例为导向，通过案例所涉及的知识、操作等反向讲授，从而使课程内容与实际工作要求相符合，为学生走向工作岗位快速适应岗位要求搭建桥梁。

从课程受众来看，本课程面向的对象高职层次的飞机机电维修专业的在校生，主要培养面向民航机电维修一线岗位群需要的知识和技能需求：即基本理论和熟练技能，而且如上所述，理论够用、实践为主。因此，在本课程的讲授过程中，不再注重公式、定理、定律的推导，只将这些结论应用在课程教学中，如热力学第一定律、第二定律，连续方程、贝努利方程等。同时，在结构的讲述中，应以案例及案例之间的比较为主，让学生以更广阔的视野掌握课程知识，即讲授注意广度，而不是知识的深度。

从课程内容上来看，之前的课程改革更多的注重了课程内容的基本罗列，即“是什么，为什么是这样”，也就是常说的知识中的原理部分，这部分内容在大部分教材或讲义里都有涉及，有浅有深，对于教师，讲起来也比较能控制，但是，对于高职类学生，只知道基本原理对于今后的工作实践还有很长的路要走，更要讲授原理的应用，即具体的工作实践中原理体现形式，也就是要实现知识从原理到技术的连接，而这才是学生学习中最需要的内容。

2.2 与本科同类课程相比，本课程的特色体现

该课程在本科专业衍生出多门课，如航空发动机原理、航空发动机构造、航空发动机控制、航空发动机新技术、飞机动力装置等。可见，在高职专业，该课程承担与发动机相关的一切内容，不仅要满足后续课程发动机装配与维修的讲授需要，更要为维修实习课程中发动机拆装、发动机系统、发动机故障排除等实训项目提供理论支撑。

该课程就不能像本科那样，讲授内容广度与深度都必须面面俱到，必须针对后续课程的需要、实际工作的需要设计课程内容。在此，民航维修执照教材-发动机是一个良好的参考，具体讲授以系统为主，主要讲授系统的组成、功能、特点、常见故障、故障分析维护等，而核心机内容满足民航维修执照大纲要求即可。

2.3 提升课程教学效果的教学方法改革方向

直升机动力装置课程包含内容比较多，而且专业性强，对于学生来说，学习难度很大，因此，在教学过程中，特别注重教学方法的选择。传统的教学方法，如多媒体讲授，虽然有很多的图片、视频展示，教师也能够有所针对讲解、分析，但是面向95后的这帮高职学生，效果往往并不是很好——讲课时间越长，效果越差，对于这样一种现状，先前总是归咎于学生不行。但是通过教师中级资质培训，接受教学大家的讲课经验和方法后，笔者觉得效果不好还有很大一部分原因在于教师的教。

学生对专业课程的课堂兴趣不高是当前大学课堂的普遍现象，尤其是高职类专业。那么，教师是否针对此现状提出过解决办法，简单的视频、图片、多媒体等可能对学生已经“免疫”，需要教师使用新手段、新方法、新模式来解决[5-8]。

充分利用开发的发动机结构动态演示软件、系统动态演示仿真软件、发动机标准化拆装视频录像等，结合课程内容，提出过以学生为中心的翻转课堂教学方法，通过课前预习、课上讨论、课后回顾等，调动学生的积极性，使学生对所学课程主动探索、主动挖掘，掌握更多内容。存在的主要问题是，该教学方法需要大量时间支持，但有限的学时限制了方法的使用；另一个问题是，该方法对学生主动性有基本要求，对于部分高职学生来说效果不大。

2.4 实践类现场课对课程教学的促进作用

直升机动力装置是一个带实验的理论课，只有4学时的实验课，在具体的教学过程中，安排2学时的机型现场课、2学时的部件现场课，分别在第一部分和第四部分讲完之后进行。让教师意外的是，学生对于4学时的现场课，评价颇高，认为“通过现场体验，厘清了课堂中不明白的部分，混沌的大脑一下豁然开朗”。

对于这样一门学生认为很难学会的课程，加大实践类课时和教学，对于课程的讲授以及讲授效果都有明显的效果，因此，作者认为，依据课程大纲，依托校内现有资源或学校实验室建设规划，开发或建设相关的实验项目，与课程相配套等是今后课程建设的方向之一。而这一部分，对于提升学校办学水平，提高教师教学能力具有重大促进作用。

3 课程建设当前存在的问题

3.1 知识老化问题严重，针对性不强

本专业在1999年从本科学院转接过来，因此，在专业培养方案、课程教学大纲等方面都深深烙上本科的烙印，即虽然是高职专业，但培养方案、课程设置、课程内容等只是本科同类课程的缩减或整合，但是，高职类飞机机电设备维修专业主要是面向民航维修一线岗位群，是需要适应岗位工作知识和技能需求的。

二者存在的差异以及教学的惯性导致在多年的教学改革中，该课程内容变化并不大，还是以发动机的核心机原理与结构为主，在具体的案例中，以涡喷发动机的较多，偏重部件的设计特征，但是运行中的特征及故障很少，对于系统内容只是泛泛而谈。

3.2 知识讲授以原理为主，从原理到技术缺乏阐述不足

虽然经过多次讨论、改革、改编，该课程讲授还是以原理为主，从原理到技术的部分不足。据毕业的学生反馈，课堂中学到的知识满足民航维修基础执照考试的需要，但是在实际工作中还缺乏很多内容，如发动机系统的知识、发动机控制的知识、发动机使用与维护等内容课程讲授是不足。尤其是发动机使用与维护，在课程中主要讲授结构原理，对于如何使用、如何维护、为什么这样操作等没有阐述。

3.3 课堂教学为重，教学手段单一

作为理论课程，该课程主要以教师课堂讲授为主，辅以部分发动机挂图、图片、小视频等作为课程内容补充，只是作为理论讲授内容的补充，由于课程内容难度较大，大多数学生难以理解讲授内容，久而久之，就更不愿意听讲。在具体的授课过程中，提出过以学生为中心的翻转课堂的教学方法，但是由于时间有限，只能以少数学生做代表展开讨论，但是其他学生讨论的积极性不能充分调动，课堂的教学效果并不理想。

3.4 实践资源在课程教学中运用不足

本课程开发有4个学时的现场课程，学生对这4个学时的课程反响比较好，认为通过现场参观、体验、认知，很容易就了解到课程讲的知识点，但是由于发动机大部分都是静态的、而且系统部分都拆走了，同时也没有符合高职专业要求的系统实验室，所以在现场课程中，更多的是学习部件的结构，形状，而这对于该课程的教学是远远不够的。

在多年的课程建设中，作为任课教师，试图通过专业虚拟软件，依托发动机维修手册内容，开发虚拟的发动机部件与系统的动态展示，但是由于能力、时间等等的因素，进展缓慢，远远不能满足教学的需要。

4 课程建设的新方法和新措施

基于“直升机动力装置”课程建设现状，结合教师中级资质培训个人的收获，同时依据飞机机电设备维修专业培养方案要求，深入思考该课程，提出今后面向该课程的建设的新方法新措施：

4.1 依据民航维修行业标准设计课程知识体系，实现从原理到技术的对接

依据飞机机电设备维修专业培养方案对该课程的要求，同时按照民航维修行业标准——CCAR66（AC-66R1/R2/R3）中发动机模块的知识、能力、素质要求设计知识体系，以理论够用为准则，切实满足民航维修一线岗位群的实际知识需求，从基础到专业、从结构到系统、从原理到使用等设计课程知识体系，实现知识从原理到技术的对接，突出面向民航维修的专业特色，而不仅仅是现在的基本原理的介绍。

因此，在实际的设计操作中，降低理论深度，提高内容广度。参照发动机的民航维修的执照教材，又不局限于执照教材，在发动机原理、结构部分中删掉涡喷机型的部分知识，重点介绍涡扇、涡桨等机型的原理、结构以及不同机型工作常见问题及处理方法等；再次，扩大系统内容，重点关注系统运行过程中的监控、维护、维修等，与实际岗位工作内容连接；最后，运用具体案例的方式将上述原理、结构、系统等内容串起来。

4.2 调整教学模式和教学手段，引导学生主动学习

基于学校人事制度改革后，高职类专业教师资源重新整合，施行小班授课有了条件，因此，翻转课堂等新型教学模式能够在教学过程中实施。充分利用现有的教学条件和资源，包括实验资源、虚拟资源、网络资源等，以学生为中心，实现师生互动、生生互动、课前课后互动。课外，教师提供课程实践资源项目、网络教学资源、虚拟教学资源等，使学生能够在课外对课堂所讲知识进行预习、分析、思考等，并提出相应问题，课中，教师依据实现准备的内容引领整个教学过程，让所有学生充分参与整个教学过程，进行充分的讨论、分析等，提高课堂教学效果。

与传统课堂教学系统不同，通过将学生作为课堂教学主体，使课堂教学从教师唱独角戏转变为师生共同参与互动的动态系统。改变传统教师讲解、学生聆听的静态教学模式，引入翻转课堂教学，将45分钟的课堂延伸为课前准备、课上分析讨论和课后总结的持续过程，使教学信息量大大增加、学生学习兴趣增强、教学质量明显提升。

学生的自主学习能力不是一朝一夕就培养出来的，锻炼学生查阅文献、提出问题和分析问题的能力。通过课堂上的分析讨论，使学生掌握该知识点与之相关的问题是什么，之间关联度是什么，分析该问题的不同角度是什么，依据课本中讲得知识内容的程度，深入分析还需要的理论准备是什么。通过这样的提出问题、分析问题和解决问题的过程，学生在今后的具体岗位工作中针对遇到的航线维修或定检维修进行自主思考、逻辑分析等，提出面向实际的解决方案，达到应用技术能力的培养。

4.3 引进或开发虚拟教学资源，服务于课程教学

教学资源是课程建设的根本，单纯的文字或图片不可能从根本上让学生对课程知识有准确的理解和掌握。发动机结构与系统的复杂性、不可视性决定了即便是在发动机机型现场，内部的结构与系统也不可能完全认知，这就要求课程资源引进虚拟教学资源。

基于LabView或组态王虚拟开发软件等使静态的发动机结构与系统论知识显现为系统的动态工作过程，能够将系统稳态工作、过渡态工作和故障状态工作的过程动态显示，使教师讲授更便利、学生学习更简单，使课内教学和课外学习有机结合等。因此，虚拟仿真体验，使静态的课内专业理论知识讲授与动态的课外系统工作过程体验结合，提高知识的可视性，增强学生课堂听课兴趣。

4.4 整合或建设课程实验实践资源，强化实验实践教学

发动机课程理论的复杂性、结构的难以理解度要求必须整合或建设实验实践资源，课程教学中必须深度强化实验实践教学。在理论课程讲授过程中，教师通过开发“发动机机型结构参观、发动机部件结构拆装”等实验，使实验演绎理论内容，理论内容得到深化等。

但是就该课程而言，现有的实验实践资源实在有限，据工程中心老师反馈的信息说，该专业学生在后期的维修实习课程中，对发动机的基本知识和内容不能阐述清楚，需要老师再次讲述，而且还不甚理解。因此，多年来，作为专业教师一直希望能够虚实结合、动静一体地建立一套高仿的发动机动态演示系统，用于教学和训练。但是在申报过程中，总是存在这样那样无法解决的问题，一直还处于探索中，今后继续完善。

4.5 利用在线学习平台，搭建学生自学、师生交流互动平台

与校内各本科课程不同，高职类专业课程的在线学习平台由于一系列原因，一直没有建立起来，师生缺乏沟通的专业平台，同时一些丰富的、有内涵的教学资源师生也没有机会一起探讨、分享。因此，借着2020年在线学习的东风，依托超星学习通或者智慧树大型教学在线平台，将课程线上资源平台建立起来，搭建学生自学、师生交流互动平台是当务之急，也是今后深度建设云平台的基础。

5 结语

作为主讲高职类发动机课程的专业教师，执着于该课程的建设与改革，希望该课程能够成为高职类专业第一门校级精品课程，也希望通过我的努力，本专业的学生在学习这门课程时能够通俗易懂，为今后工作奠定坚实的专业理论基础，但是，目前该课程主要建设主要由我一人进行，精力和能力有限且比较分散，建设水平还存在不足。

通过对该门课程的认知和思考，了解这门课程每学期考试成绩不高的深层次原因，也明白部分学生不能理解课程内容的原因。基于此，提出了该课程今后建设的五类方法和措施，力争在知识体系、教学方法、教学资源、师生互动等方面进行改革并有所收获，力争使该门课程建设上台阶，也希望能够为专业建设贡献力量，为民航飞机维修一线岗位培养一批懂理论、实践能力强的高素质技术型人才。