首页 优秀范文 航空机电工程论文

航空机电工程论文赏析八篇

时间:2023-02-27 11:14:18

航空机电工程论文

航空机电工程论文第1篇

关键词: 民办独立学院 民航机修工程 本科教育 双师型教师 国际合作交流

民航机修工程专业是一门职业性很强的专业,以往多设置在中专学校或大专学校里。近年来,个别条件较好的民办独立学院也开始设置民航机修工程专业。随着我国民航事业的巨大发展,机场不断增多,机群不断壮大,对民航机修工程人员的数量和质量提出了越来越高的要求。在民办独立学院设置民航机修工程本科专业正是在这个大背景下提出来的。但是,如何才能培养出新形势下行业所需的高素质的民航机修人员?本科的民航机修工程专业与专科的民航机修工程专业在培养目标、培养模式、课程设置等方面有什么不同?在制订教学计划时如何正确地定位该专业高等教育的学术性和职业性,如何加强专业和师资队伍的建设?等等,这些问题是首先必须解决的。

1.我国民航事业的迅猛发展需要越来越多地受过本科教育的民航机修工程专业人才,民办独立学院在这方面将大有可为。

西方在大学的教育思想上存在高等教育的学术性和职业性的争论。争论的结果不是其中的一方战胜另一方,而是两者融合。在这一点上德国是一个典型。通过争论,学术性与职业性在不同类型的高等学校得到了应有的体现,促进了德国研究型大学和应用型科技大学的发展。前者主要追求学术性,后者偏重职业性,两者结合,相辅相成,有力推动了德国的工业化和现代化。但是,中国的高等教育情况不是这样的。由于历史的和文化的原因,中国的高等教育向来偏重于学术性,似乎学术性越强,大学的水平就越高;职业性越强,就越没水平。这种思想深深地植根于很多学人的心灵深处,很难在短时间内得到转变。民国时期清华大学校长梅贻琦先生有句名言:“大学者,非大楼之谓也,大师之谓也。”又说:“通识为本,而专识为末。”“通才为大,而专家次之。”他的这个思想对后世的影响很大。有一个时期,我国有相当数量的高等院校不顾自身的实力而竞相争办研究型大学就是这种重学术性轻职业性思想的典型反映。民航机修工程专业的职业性很强,因而以往多设置在大专学校或中专学校。随着我国民航事业的迅猛发展,在未来的五到十年之内,国家需要大量的航空机修工程人员,而且对人员的综合理论素质和实践能力的要求也越来越高。仅仅依靠专科学校培养人才显然已不能满足民航事业对高素质机修人才的需求。在本科院校中设置民航机修工程专业,培养有更强理论基础、能力更加全面的民航机修人员就十分迫切的了。民办独立学院在办学层次上高于专科学校,学生的理论知识基础普遍强于专科学校的学生。这些学校建校时间一般都不长,与本一、本二的院校相比,其职业性、实践性一般更为突出,学校的领导和教师对创办类似专业的积极性甚高。在民办独立院校中,特别是在其母体学校有航空专业背景的民办独立院校中办本科民航机修工程专业是非常合适的。以我院为例。我院成立于1999年,迄今已有13年的办学历史。2008年学院成立了民用航空系,下设民航电子电气工程专业和民航机电工程专业。建系的当年,两个专业就总共招收了近70名学生。几年来,在母体学校南京航空航天大学的大力支持和帮助下,这两个专业得到迅速发展。目前已有4个年级,共约700名学生在读,已经发展成为学院的几个主要特色专业之一。2011年,我院确定了要将该校办成以民航为特色的一流的独立学院的方针。可以预见,在未来的几年内,我院的民航机修工程专业一定会有新的发展。民办独立学院在这方面一定大有可为。

2.正确认识航空机修工程专业作为本科教育和作为专科教育的不同之处,明确培养目标,并制订出相应的教学计划,制定教学大纲。

高等教育的本质特性是学术性和理论性,它的主要职能就是保存、传授和发展高深的学问。民航机修工程专业实践性特别强,所培养出来的学生在今后的工作岗位上是要亲自动手操作的,是要直接对人民的生命财产负责的。所以在对该专业学生的培养中,实践性教学一定要放在一个十分突出的位置,这也是以往将此专业放在专科学校的主要原因。但飞机是一个高科技产品。飞机的设计、制造需要高深的理论知识,飞机的维护维修也需要综合各方面的理论基础知识。现代航空技术日新月异,对机修人员实践能力,特别是理论基础的要求越来越高。因此,民航机修工程的高等教育尽管不会像普通高等教育(培养飞机设计人员)那样对理论有极高的要求,但也必须具备一定深度及广度的理论知识基础。这既是本科教育区别于专科教育的根本差异,又是民航机修岗位对一名合格的机修人员应具备的素质和能力提出的更高的要求。我们发现,专科教育可以培养出好的操作人员,能顺利地完成各类日常维护维修任务,但在飞机维护维修过程中遇到较为复杂问题的时候,往往缺乏解决问题的能力或潜力。除了人员本身文化素质的差异之外,专科学校与本科学校类似专业在教学计划的制订、教学大纲的制定上存在着差异也是原因。例如,在民航飞机执飞航班中,有时飞行员会汇报一些仪表短时间间断出现非正常工作状态,或仪表输出数据出现明显误差。维护人员通常通过常规系统测试或拆换件的方式来查找问题。而通常此类间断出现的问题在地面测试中很难再现,故往往无法处理却又可能长期反复出现。在实践中发现,此类问题多数是由于设备的电磁兼容问题、设备局部过热或电源短时不稳定造成的。其中对设备电磁兼容性问题的判断,需要维护人员具备较为扎实的电学方面理论基础。在我院民航系电子电气工程专业教学计划中,《大学物理》、《电子线路》、《信号与线性系统》、《航空电子技术基础》、《雷达与天线》几门课程都为电磁兼容理论进行了知识铺垫,还在三年级的专业课中设置了《电磁兼容》这门课程。而在广州民航职业技术学校机修专业的教学计划中,只有《模拟电子技术》、《低频电子线路》两门基础类电类课程。因此这类专科学生对电磁兼容问题的理解就非常有限了,遇到此类的问题就可能束手无策。这只是一个简单例子,但它在一定程度上说明,虽同是民航机修专业,本科教育和专科教育毕业的学生之间在具备的能力或潜力上是存在差异的。

3.培养出一支双师型的师资队伍。

师资队伍的水平体现了一个学校的核心竞争力。民航机修工程专业对教师的要求更加注重教师的实践能力和动手能力,就是说,其教师一定要是双师型的。由于我国这些年来高等教育的大发展,博士生和研究生的数量大大增加,因而要求教师具有较高的学历和较高的理论水平不难办到;但是,要求教师具有较高理论水平的同时具备熟练的实际操作能力很不容易,特别是对于民航机修这样一个特殊的专业就更困难。现行的办法只有一个,就是加强对教师的培训。学校要制订出教师的培训计划,分期分批地将教师送到国内的机场或专业维修机构,诸如AMECO、GAMECO这样的地方进行专业培训,或送到国外专门培训飞机维修技术人员的机构,诸如澳大利亚墨尔本的KBIT学院或昆士兰的航空学校等进行培训。通过培训,他们不仅可以巩固和加深所学的理论知识,而且会对所教的内容有实实在在的感知,有实际的操作能力。这样,他们在教授学生时头脑中就会有一个真实飞机的图像,就不会仅仅是“纸上谈兵”。要教学生维修飞机,老师自己先要熟悉飞机,会维修飞机。这个听起来很自然的要求,要实现其实是很不容易的,现在学校师资所欠缺的正是这一点。要办好这个专业,实实在在地提高教学质量,就必须使一部分专业课的教师逐步达到这个水平。他们是教师,又是工程师,拥有一支双师型的教师队伍是办好民航机修工程专业的根本保证。

4.尽可能地应用先进的教学手段,进一步加强实践性教学。

办工科类专业比办语言类、经济类或管理类专业的办学成本要高得多,而办航空机修专业的办学成本就更高。除了上述教师的培训需要相当的经费之外,建设实验室所需的经费相当可观。一般来讲,这是独立院校一下难以承受的,而实验条件是必需的。这是一个现实的问题,需要逐步地多渠道想办法解决。以我院为例,航空发动机是该专业实验室一个重要的必不可少的设备。但是发动机非常昂贵,一台旧的航空发动机少则几百万,多则上千万。经过努力,学院得到了中国航空工业总公司赠送的两台涡喷6型发动机,以及一台全剖的MK202斯贝涡扇发动机,解决了实验室建设中一个大问题。所以实验室是要一步一步努力建设的,要坚定不移,不能一蹴而就。

用先进的电子教学手段部分地代替实物是另一个行之有效的方法。例如,学校可以引进美国NIDA公司的先进航空电子教育系统。NIDA公司成立于上世纪70年代,目前为美国、澳大利亚的军事学校提供成套的基于计算机,以及智能实验平台的电子学教育系统。其航空电子维护技术(Avionics Maintenance Technology)专业课程主要涵盖基础飞机电子、飞机数据通讯总线、飞机电气系统、飞机电子系统、电路焊接等课程。该教学系统内容围绕飞机电子、电气系统,对系统原理、设备组成、故障排除理论等内容进行了详细的讲解。该课程总共约180个课程模块,每个模块都设计有实验,配合其配套的智能实验平台就能进行实验。学生经过该系统培训后,对航空电子电气系统会有非常全面且形象具体的了解,培养了动手操作能力,初步具备了电子电气系统的故障排除能力。该教学系统采用计算机网络远程访问,配合硬件实验平台实现教学目的。该系统总体成本相对较为低廉,主要是购买软件的授权使用费用的。硬件实验平台非常简单,系统建设周期短,非常适合教学使用。使用该电子教育系统进行教学的一个特色就是教师可以设置一些故障让学生、设法排除。学生可以尝试不同的方法,试错了可以重来,直到故障被排除。通过反复的实践,学生既能加深对系统的了解,又能锻炼动手能力。这是一个非常重要的教学环节,电子教学系统恰恰在这方面发挥了自身的优势。因为即使硬件条件再好,很多故障也是很难模拟设置的。

5.加强国际合作,使教学水平在尽可能短的时间内上一个新台阶。

开展国际合作有三条渠道:一是派教师去国外学习;二是引进国外先进的教学理念、教学思想和教学设备;三是利用国外实力雄厚的实验条件和成熟的教学经验派学生去国外学校完成实践性教学任务。

派教师到国外专门培训飞机维修人员的机构或院校学习是培养师资队伍的一个行之有效的方法。国外的一些培训机构或院校有相当长的办学历史,有先进齐全的教学设备和实习条件,并积累了丰富的教学经验。如澳洲的KBIT学院(Kangan Batman Institute of TAFE)在Broadmeadows校区有一个很大的航空工程训练中心(AITC),是其航空工程专业的主要培训基地。该中心面积达到8500平方米,包括一个1450平方米的全功能机库,为学员提供理论知识、基础技能及维护实训等各项能力的培养。拥有多型号的航空发动机、单引擎飞机,以及一架能进行飞行的波音737客机,各种硬件条件一应俱全。除了这些国内多数院校尚无法比拟的硬件条件外,他们的软件条件更胜一筹。首先有雄厚的师资力量,很多教师具有多年的飞机维修的实践经验和长期的教学经验,甚至可以承接并完成航空公司飞机的维修任务,这一点是非常难能可贵的。他们还有经过多年教学实践被证明行之有效的各类教学资料,以及电子教学软件。把教师送到KBIT学院主要是学习实际的动手能力,把自己所学的理论知识应用到实践中,以得到工程实践的锻炼。通过在国外一段时间的学习和生活,教师们可以更深地理解和切实地感受到KBIT学院在教学理念、教学思想和教学方法诸方面与我院的不同。理解上的升华和实践能力的提高一定会体现在他们今后的教学中,使教学水平在短时间内上一个新的台阶。

KBIT学院是澳大利亚民航局特别认可的一所学校,学生在毕业时可以拿到Diploma of aircraft maintenance engineering(Mechanical TB1.1)证书。学员可以凭此证书去澳洲的航空公司应聘工作,在积累一定工作经验后就可以申请澳洲维修执照(B1.1)。近几年来,民航机修工程专业的毕业生在澳洲各行业中的就业率始终名列前茅。我院抓住这个机会于2009年与KBIT学院签订了合作协议。每年选拔一部分民航机修工程专业的高年级学生赴KBIT学院完成实践性教学任务,并在最后一学期由双方教师在国外共同指导学生完成毕业设计。这是我院在民航机修工程专业建设工作中的一个重要举措。由于学生在KBIT完成所学课程之后可以直接申请留澳工作,故而报名踊跃。同学们对KBIT学院良好的教学条件和生活条件非常满意,学习进步很快。国际合作不仅使我院的一部分毕业生很快地达到国际上同样专业毕业生的先进水平,而且能够真正引进国外先进的教学资源,以达到迅速提高本国教育水平的目的。

作为独立学院,我院设立民航机修工程专业是一个大胆的尝试。在民航部门和母校的支持下,通过几年的不懈努力,我院取得了初步的成功。这期间,有经验也有教训。我们可以肯定,民办独立学院可以为社会培养高水平的飞机维修工程人员做出应有贡献。

参考文献:

[1]田巨.国际联合办学模式对航空维修人才培养的促进作用[J].内江科技,2009,(5):164.

航空机电工程论文第2篇

关键词:CDIO工程教育;航空电子专业;实验开发

作者简介:秦庆霞(1985-),女,山东潍坊人,中国民航大学航空自动化学院,助教。(天津 300300)郝瑞(1981-),女,甘肃陇南人,深圳航空公司维修工程部,高级工程师。(广东 深圳 518128)

基金项目:本文系天津市高等学校本科教学改革与质量工程研究计划项目“基于CDIO工程教育的电子信息工程专业实验教学综合改革”(项目编号:D02-0807)的研究成果。

中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)22-0164-02

长期以来,我国的高等教育实验课以章节为单元,通常是原理验证性质的课程,强调理论知识的验证学习,而忽略了实践能力的培养,导致工科毕业生的实际水平与社会对人才的需求有较大的差距。[1-3]作为民航类高校,航空电子专业作为民航特有专业尤其不能忽视学生实际动手能力的培养,作为CDIO工程教育重要环节的实验课程更应该注重培养专业理论知识的应用性,以锻炼学生的实际动手能力和应用所学知识解决民航机务维修工程实际问题的能力。

一、CDIO工程教育改革对专业课实验教学的要求

为了培养有扎实实践能力和团队合作能力的人才,自2000年10月以来,由美国麻省理工学院和瑞典皇家理工学院等4所大学组成的工程教育改革研究团队提出了全新的CDIO (conceiving-designing-implementing-operating),即构思—设计—实现—运行的工程教育理念和以能力培养为目标的CDIO理念,并于2004年成立了CDIO国际合作组织。[4-6]中国民航大学已进入教育部第二批CDIO试点单位,在电子信息工程品牌专业建设中融入CDIO工程教育理念的关键问题是如何培养满足企业需求的航空电子信息工程专业学生,使其除掌握日益增加的专业知识外,还要具有理论联系实际的能力。CDIO高等工程教育模式提出的12条标准中,标准4和5为实验教学指出了具体的方向,对实验教学具有重要指导作用,[7-9]标准指出实践环节应引导学生对工程的兴趣并为工程能力的培养打下基础。因此,实验课程的开发更应注重提高学生在民航飞机维修背景下的实际动手能力和和解决当前专业建设中重理论轻实践的问题。

二、基于CDIO的实验体系建设

1.建设思路

针对中国民航大学CDIO工程教育改革对航空电子专业加强机务维修工程环境下的实验实训要求和航空电子专业惯性导航系统课程的大纲要求,依托天津市航空电子电气实验教学示范中心,以航线维护工程实践的基本工作(勤务·系统检查·故障排除)为主线,设计认知类、操作类和综合类三个层次的实验(见图1)。实验课程体系旨在帮助学生循序渐进的将课本理论知识与实际工作现场相结合,有效地解决了实验课难以了解真实飞机系统、验证课堂所学理论指示并熟悉机载系统的操作、学以致用解决实际问题的困难。

图1 航空电子实验课程体系结构图

其中,认知类实验是操作类和综合类实验的基础,目的是使学生了解所学航空电子系统在航线勤务工作中的应用,将课本上抽象的界面和原理形象的转化为学生看得见、摸得着的飞机布局,以提高学生做实验的兴趣。操作类实验以航线检查工卡为实验指导,引导学生在现代民航飞机运行仿真环境的各种实验条件下,通过“做中学”反复操作观察系统工作状态和参数指示的变化,并结合系统原理图的变化进一步理解专业知识,即通过Operate(运行)加深对系统内部工作原理的理解和掌握。综合类实验以机务维修工程故障排除任务为引领,在操作类实验基础上仿真一线维修常见故障,采用问题驱动的主导学习方法,引导学生主动思考,遵循飞机维修手册,通过勤务操作、测量、拆装、排故和发动机试车等规范化操作完成维修任务,提高学生应用所学解决机务维修实际问题的能力,进行有效的工程实践。

2.实验课程建设实现

课题组以导航系统为例进行实验课程体系的设计,实验的平台依托中国民航大学建设的天津市航空电子电气实验教学示范中心,以自动飞行控制系统课程实验系统和机载维护模拟机系统为平台按照CDIO工程教育改革的要求开发实验项目。

(1)认知类实验开发。结合导航系统课程大纲和理论课教师实际的课堂教授重点,依托教学示范中心的现有软件平台,设计认知类实验的目的主要是验证各类导航系统组成元素在真实飞机上的位置和布局,以各导航子系统为实验单位,学习各个导航计算机在飞机上的位置布局、计算机的外形特征与识别、天线位置与外形识别、驾驶舱控制面板的操作、驾驶舱的参数监控等。要求学生结合课堂知识、以实验指导书的驱动问题为主线自行在机载维护模拟机系统软件上进行相应的验证,将课本上静态枯燥的图片和原理与仿真软件的彩色、动态显示相结合,使学生获得初步的感知认识和亲手操作的乐趣。要求学生能知其然,而不一定要知其所以然,头脑中留下的问号将成为以后学习的动力。

(2)操作类实验开发。操作类实验属于验证性实验。实验以导航子系统为单位,通过指导书问题引导学生执行导航系统工程实践中经常遇到的各种功能检查和操作测试,观察仪表对应系统监控参数的变化,并结合平台配备的动态原理图实时了解系统的工作状态。另外教师可以设置不同的实验条件,学生在理解系统工作原理基础上,根据自动飞行控制系统课程在实验系统上进行独立、反复操作以加深对原理的理解。该类实验的主要目的是帮助学生通过动手操作验证课堂所学原理、结合原理图理解从驾驶舱操纵究竟是如何通过系统内部工作原理实现工作状态和参数变化的,使前期所获得的感性认识得到了理论知识的支撑,同时理论知识又在虚拟环境的操作和原理图中得到验证和运用,使学生在学习过程中不仅知其然,更知其所以然,不但加深了对理论知识的认识,并进一步锻炼了实践能力。

(3)综合类实验开发。综合类实验属于设计类实验,包括故障分析类实验和故障排除类实验。两类实验均以机务维修工程故障排除任务为引领,通过选择不同的故障条件,使学生观察故障效应和报告。分析类实验重在训练学生依据效应结合所学原理分析故障原因,通过指导书问题引导学生根据观察到的故障效应从工作原理的角度分析导航系统故障的可能原因,并且针对所分析的故障原因设计所需的检查操作检查,通过操作检查进一步排查可能的故障原因、缩小故障范围。故障类实验重在训练学生结合所学原理知识动手排故的能力,引导学生根据观察的故障效应查阅航线维修手册、依据手册步骤通过测试和测量确认故障原因并隔离故障,通过实验使学生熟悉机务维修管理工作和排故工作,提高学生应用所学解决机务维修实际问题的能力。

3.实验课程建设成果

导航系统实验课程系统共开发认知类实验5个、操作类实验10个和综合类实验15个。其中,认知类实验包括大气数据系统、惯性导航系统、无线电导航系统、气象雷达系统、近地警告系统、交通防撞系统等认知实验;操作类实验主要针对5个导航子系统进行启动、操作、测试检查,并且每个实验都配备动态原理图;综合类实验包括5个系统勤务实验和10个故障实验。开发的实验课时大大超过了课程要求的实验课时,便于教师针对不同层次的学生自由选择实验内容。

同时所有开发的实验均配备教师版实验指导书和学生版实验指导书,其中教师版指导书实验内容和步骤详尽、便于实验教师的使用;学生版指导书主要用于学生实验中使用,指导书实验步骤采取问题模式,仅提出问题、不写明操作的详细步骤和预期的结果,旨在改变以往的实验教学中让学生按部就班完成实验步骤的方式,通过问题引导学生积极思考,利用课堂学习知识设计解决问题的操作步骤,激发学生的积极性和创造性。

三、结束语

与传统实验课程有很大的不同,本文根据CDIO工程教育改革的要求提出航空电子实验课程开发的思路,将以专业课为导向的验证实验转变为在机务维修仿真环境下以工程项目为导向设计的专业实验,支持学生在工程项目中通过实验深入理解所学专业知识,引导学生在实验过程中不仅主动探寻专业知识,而且应用知识解决工程问题,同时在仿真工程环境的实验平台上加深对现代机务维修工程的理解,增强学生获取知识和技能的兴趣和主动性,将学生从专业学习逐层引导到机务维修工程实践中。课程设计达到了理论和实践相结合的目的,提高了学生实际动手能力和应用所学解决机务维修实际问题的能力。

参考文献:

[1]雷环,汤威颐,Edward F.Crawley.培养创新型、多层次、专业化的工程科技人才——CDIO工程教育改革的人才理念和培养模式[J].高等工程教育研究,2009,(5):29-35.

[2]陈春林,朱张青.基于CDIO教育理念的工程学科教育改革与实践[J].教育与现代化,2010,(1):30-33.

[3]徐吉锋.基于CDIO理念的EDA课程教学模式改革与实践[J].中国电力教育,2010,(34):125-126.

[4]田海梅,张燕,田祥宏.基于CDIO模式的认知实习项目研究与实践[J].实验技术与管理,2012,(1):140-145.

[5]郭小勤,王鑫,李漓.基于CDIO工程教育理念的实验教学设备研制[J].实验技术与管理,2010,(6):64-67.

[6]王雪峰,曹荣.大工程观与高等工程教育改革[J].高等工程教育研究,2006,(4):19-23.

[7]顾学雍.联结理论与实践的CDIO——清华大学创新性工程教育的探索[J].高等工程教育研究,2009,(1):11-23.

航空机电工程论文第3篇

关键词:虚实结合;航空电子;维修;实训基地

随着民航业的快速发展,对飞机维修及部附件维修人员的需求量越来越大,航空电子设备维修专业面向航空维修行业生产一线,培养德、智、体、美全面发展,掌握必备的航空电子设备维修基础理论和专门知识,具备飞机航线维修、飞机定检维修、航空器电子附件维修和航空器电气附件维修的基本工作能力,具有“严谨、审慎、精细、诚实”的职业素养和创新意识的高素质技术技能人才。为了实现航空电子设备维修专业人才培养目标,使学生更好的学习专业知识,掌握专业技能,本专业建立了基于“空客A320维护模拟器与实体波音B737飞机”相结合的实训基地。

1虚实结合的实训基地建设的必要性

在真实的飞机上进行专业技能的训练,可以让学生熟悉真实的工作场景,对学生实践技能提升最有效果,但是也存在如下问题:

1.1真实实训内容危害大、破环强

飞机上的部分系统在工作时会危害人身和环境安全,如雷达系统在工作时会产生很大的辐射,进行发动机试车时会对周围坏境产生很大的干扰等。

1.2真实实训设备成本高

真实的航材不仅成本高,而且购买渠道有限,设备出现故障后,维修费用高。

1.3部分实训不可及

飞机上面的很多故障在地面上无法重现,无法进行对这类故障的排除训练。通过仿真实训系统,可以很好的弥补以上的不足之处。A320仿真训练器是一种仿真软件与航线可更换件的仿真硬件相结合的模拟机,遵循空客320飞机维护手册标准,可以提供虚拟的工作场景,满足系统认知、系统操作、系统拆装、系统测试、故障分析和故障诊断等多个层面由浅入深的专业实践教学要求,能够有效的培养学生应用专业课程知识解决实际工程应用问题的能力。

2虚实结合的航空电子设备维修实训基地组成

航空电子设备维修实训基地包括一个真实的B737飞机和一个“基于A320飞机维修仿真设备”的仿真实训中心。仿真实训中心包括自主学习教室、航空维修综合实训室、航空电子设备内场维修实训室三个实训室。

2.1自主学习教室(CBT)自主学习系统里面包含有

1台教师席位和50台学生席位和一台服务器,所有的教学资源都存放在服务器中,TCP/IP网络连接组成成了一个局域网络,可学习常见飞机系统如飞机导航系统、仪表系统、通讯系统功用、组成、基本原理、结构和布局;机载设备常见故障及分析等。

2.2航空维修综合实训室

航空维修综合训练室分1个教师控制席位、1个教师操作席位和10个学生操作席位,各席位通过TCP/IP网络连接组成(见图1),可对飞机各系统原理,常见故障及排故流程进行综合2.3航空电子设备内场维修实训室航空电子设备内场维修实训室主要包含三套ADS仿真设备和三套VOR仿真设备,仿真实现甚高频通讯系统内场维修检查、测试与排故训练,大气数据计算机内场维修检查、测试和排故训练。

3实训基地建设成效

(1)满足专业课程实训需求。每年开设飞机导航系统、飞机电气系统、机载电子故障诊断等11门专业实训课程,提高了学生的专业技能。(2)在我校的航空机务人才培养研讨会上,实训基地得到了民航总局领导及行业内专家的高度肯定。(3)实训基地建设能有效支持区域内航空企业和国防建设,对国内同类院校实训基地建设具有示范和辐射作用。自实训基地建设以来,每年有不少于30家企业或院校到校进行参观、调研。(4)实训基地可以对外进行专业技能培训,如对川航员工,某飞机设计院的新员工进行相关的专业培训。(5)开发出2015省级精品资源课程《飞机结构与系统》部分实训项目。(6)成功申报2016四川省高等职业院校创新发展行动计划项目《空中客车A320飞机维修仿真训练中心》。

4结论

通过六年教学实践证明,采用虚实结合的方式进行航空电子设备维修专业实训教学,能够有效提高学生的工程实践能力,使学生快速适应岗位需求,此种实训基地建设模式可以在航空类院校中推广应用。

参考文献:

[1]李长奇.民用航空电子系统概论[M].北京:1992:15-75.

[2]蔡红霞.虚拟仿真原理与应用[M].上海大学出版社,2010.

[3]杨国良.实验教学示范中心建设的实践与探索[J].实验室研究与探索,2006(4):478-479

航空机电工程论文第4篇

关键词:工程教育;行业需求;立体化教学;案例教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)10-0281-02

引言:

“电子显示系统”是航空电子专业的一门重要专业课。电子飞行仪表系统是飞机机载导航监控参数和图形的显示系统,是飞机的人机界面,也是飞机机载电子设备先进程度的重大衡量指标之一。课程不仅要求学生熟悉飞机仪表系统的结构及其工作情况,而且需要帮助学生真正理解和吸收仪表系统设计理念和新技术,培养学生的情景意识和故障维护能力。但是仅通过文字和图片等教学资料,学生无法对仪表参数显示、布局有直观、深入的了解,学生知识技能与实际应用普遍相脱节。

基于以上需求,需要对课程进行综合化改革,使课程结构更加合理,营造立体化教学环境,使学生在掌握电子飞行仪表系统显示内容的基础上,进一步熟悉本系统与其他航线可更换部件之间的信号传递关系,由此达到建立民航电子设备维护初步思路的目的。因此,课程改革需要以高等工程教育改革为方向,以满足民航机电维修和航空工业机载电子系统研发和认证为目标,主动适应民航飞机电子系统维护第一线实际工作需求。

一、课程教学中存在的问题

近年来,工业界逐渐认识到由于严重脱离实践,高校工程专业所培养的毕业生难以适应工业生产的需要。波音公司等许多大型工业公司纷纷列出他们亟需的工程师必备素质详单。为此高校工程教育必须主动调整人才培养模式,以满足工业生产领域的需求[1-5]。

国外高校开展了很多基于工程教育的教学改革研究。麻省理工大学充分利用教师的科研项目,将科研项目分解为本科生的各类研究性教学活动和工程实践训练项目。本科生实践课程中能够得到工程实践培训机会,让学生参与到案例研究、模拟以及角色扮演中去,并且在实习期间还要承担部分实际工作。我国在《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》以及2014年清华大学在清华新百年首次教改方案《清华大学关于全面深化教育教学改革的若干意见》中同时提出了“探索学科特色与行业需求相结合、理论知识与专业实际相结合的多样化培养模式”的要求。因此,以行业需求为导向的课程综合化改革是非常必要的。

二、课程改革目标

“电子显示系统”是电子信息工程专业的一门重要专业课。课程的主要任务是掌握飞机显示系统的结构、工作原理以及仪表的判读,使学生综合运用所学到的知识,掌握飞机电子系统维护基本方法及维护操作程序,熟悉本系统与其他航线可更换部件之间的信号传递关系,由此达到建立民航电子设备维护初步思路的目的。通过本课程的学习,使学生具有运用所学知识,分析、隔离和排除显示系统故障的能力。

航空机务维修工程是应用多学科知识从事复杂系统的运行、维护的工作,对航空机务维修人员而言,工程技术应用能力的培养显得尤为重要和紧迫。国内外航空企业越来越重视对人才的培养。目前,院校培养的主要问题是与航空企业的实际脱节,不能很好地满足企业需要,为企业提供满意的“产品”。因此,根据民航发展对航空工程机务维修人员的实际需要,建立适合民航专业人才培养模式的实践教学体系、教学内容、教学方法、教学手段、考核方式是一项亟待研究和解决的课题。

三、课程改革的主要内容

1.教学内容组织方式的调整。“电子显示系统”是一门理论性、实践性并重的专业选修课程,为提高课程教学质量,就需要针对教学难点,研究教学方法,融入教学过程,准确分析目前课程目标与航空公司需求间的差距,对教学内容和模式的重新定位,探索教学改革。课程的教学目的是通过该门课程的教学(讲授、讨论和实践)让学生学习(了解、理解、掌握、运用等)到课程内容所提供的知识和技能,构建合理的知识结构,为进一步的学习和应用打下基础。因此,建立电子显示系统的知识结构,设计和规划本科阶段的教学内容,就是课程建设的重要工作。

机务维修领域的内涵不断丰富,新技术、新机型不断出现而引发的机务维修理论和技术的飞跃发展,使机务维修工作呈现出新特点,如:飞机系统模块化,系统功能综合化;数字化程度高,其中包括传统的电气产品,也大量采用微机处理及监控;元器件小型化,新元器件被广泛应用;控制系统软件含量增多,系统升级方式快捷。机务维修技术不断更新,大量先进的检测设备不断引进到机务维修领域,亟待提高维修水平,进行深度维修等。因此,作为机务特色专业课程,“电子显示系统”课程教学必须适应新形式的要求,体现课程内容的先进性。

每一门课程都有其自身的逻辑规律和知识演进体系,我们在课程中要强调这些逻辑规律,并通过具体的知识点予以体现,使学生在学习每门课的过程中,培养自己的逻辑思维能力,从问题到概念,再到方法,以及方法之间的比较,通过实际训练培养分析问题和解决问题的能力。

学生是教学过程的核心,尤其是网络教学是以学生为中心开展的自学为主的学习方式,因此,所有的教学环节都要以有利于调动学生自主学习能力为原则,使课程体现出开放性、交互性、共享性、自主性和协作性等特点。利用现代多媒体技术,采用信息化的教学手段提高教学的效果,例如,用电子教案、动画形式表现一些具有动态特征的EFIS、EICAS显示过程。

课程重视理论教学与实践教学的结合,突出实践性教学的时效性和可观测性。传统的教学实践和理论环节分离,时效性不强,我们通过利用A320、B737模拟机、CBT教学,加大比例现场教学,充分利用校内的实习环境等资源构建仿真航空机务维修工程训练环境,促进学生的消化和理解,增强了实践教学的时效性,教学理念先进,教学成果突出。

2.教学手段的更新。如何在多媒体教学中体现出传统教学的长处和专家的经验值是课程组深入研究的主要教学手段改革问题,这需要不断寻求适当的、有效的结合方式。首先,要重视实践环节,突出仿真实验教学与课堂教学的结合。通过利用模拟机、立体化教学素材资源、CBT教学、专业实验室,增强实践教学的时效性。其次,要以立体化手段营造精品教学环境。情境案例教学,让学生置身于模拟的现场环境中,学习如何进行具体的座舱显示系统设计和问题解决。教学网站扩充课堂内容,提供大量课外补充资料、电子课件和在线自测。Bb学习平台将有限学时的课堂教学扩充成无时空限制的在线教学。把CBT教学软件、自制课件和教学DVD资料片配合使用。CBT、动画、视频等形象地表示出难以理解的动态显示过程和实际维护工作,图声并茂,所用时间不多,但效果很好。最后,要改革考核方式及质量监控体系。对考核进行统计和数据分析,研究成绩分布与教学的关系,建立质量监控体系。

3.课程主要特色。随着飞机系统模块化和综合化程度的不断提高,先进检测设备广泛应用,要求学生具备宽厚的基础理论知识、科学的思维方式,这需要课程教学内容注重基础研究。高度的行业特色及高度的岗位工程特性,要求学生在理论学习的同时更加强调工程实践,因此,课程教学实施中要强化实践环节。维修行业的国际化特征,要求维修人员掌握国际上的先进民航科学技术和相关管理模式。随着机务维修工作日趋综合化,要求机务维修人员应该具备系统化的思维能力,较强的发现问题、解决问题的工程能力,因此,课程授课过程中注重学生工程能力的提高。

四、结束语

课程依托自动飞行控制实验室教学设备作为研究的硬件平台开展现场教学和实践教学,把现代航空电子设备维修理论及维修手段运用于实践,并在教学中付诸实施。模拟机、CBT教室、实验室教学环境很好,设备配备齐全。同时,教学改革的开展还具备良好的社会资源,利用我校与国内外各大航空公司与航空企业形成的持久、有效的合作机制,在项目的研究和实施过程中,可以得到第一手相关材料和数据,为课程工程教育模式的实施等提供有利保障。

致谢:本文为中国民航大学校级教育教学研究课题《以行业需求为目标驱动的“电子显示系统”课程综合化改革与实践》(CAUC-ETRN-2015-68)的阶段性成果之一。

参考文献:

[1]刘媛华,严广乐.系统工程课程立体化教学的改革与实践[J].上海理工大学学报:社会科学版,2012,34(4):325-328.

[2]鲍静.构建全方位立体化环境教学模式[J].重庆工学院学报:社会科学版,2007,21(10)175-177.

[3]郭宝龙,朱娟娟,吴宪祥,闫允一.“信号与系统”课程可视化教学的实践探索[J].电气电子教学学报,2010,32(5):62-64.

航空机电工程论文第5篇

关键词:素材库;计算机辅助教学;航空电子;虚拟仿真

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)29-0080-02

一、引言

目前,民航机务人员培训包括理论培训、实践培训、在岗培训,理论培训采用课堂教学方式,实践培训在模拟维修环境进行模拟维修操作培训,而在岗培训是在飞机维修现场进行,但是由于维修成本以及维修安全的要求,学员在岗培训过程中大部分都是以参观的形式进行的,因此在培训结束后,学员对飞机结构、操作以及工作过程了解甚少。为了提高培训效果,减少培训成本,在理论培训过程中引入虚拟维修,将实践培训与在岗培训过程中部分内容转移到虚拟操作中。随着虚拟现实技术的蓬勃发展和广泛应用,民航机务人员的培训转入以模拟机辅助教学为主的模式,利用虚拟现实技术将需要在维修现场进行的维护训练操作转入虚拟维修系统,大大降低培训成本,避免培训过程中出现工作失误,提高飞行安全。当前世界的虚拟维修模拟器主要有美国Aerosim Mechtronix、加拿大CAE以及法国Faros三家公司,虚拟维修系统涵盖机载系统,按照空客公司和波音公司的数据包提供的系统设计文档进行仿真建模。但是,这些虚拟维修系统的采购与维护等成本巨大,不适用于教学过程中。本文提出的机载电子系统教学素材库以民航行业需求为导向,分析目前主流机型(例如B737NG、A320等)的机载电子系统逻辑,基于虚拟仿真技术实现机载系统原理、基本操作等内容,能够应用于课堂教学过程中,同时适用于课外自学机载系统的相关知识,方式灵活,大大降低了维修模拟机的教学成本。

二、民航维修培训关于机载电子系统内容的需求分析

机载电子系统的教学内容的制订应以民航行业需求为导向,以民航规章要求的专业知识为着眼点,以培养应用型人才为目标,在适度的基础知识和理论体系覆盖下延伸工程技术应用的内容和关键点。因此机载电子系统教学素材库建设内容设计过程中需要注重理论的应用,引入专业基础课程理论,实现专业课程与基础课程的纵向链接,达到理论和实践统一。

(一)基于民航法规的机载电子系统培训需求

民航作为国际性运营行业,从机载电子设备的设计到机载电子设备的报废整个生命周期都必须满足国际通用标准,作为机载电子设备使用和维护者的培养也不例外。在机务维护领域,所有维护工作必须遵从飞机注册国的民航规章与标准,我国范围内的飞机维护人员资质要符合CCAR-66部的要求,民航培训机构在培养机务维护人员时要满足CCAR-147部的要求,这些民航规章的制定必须遵从国际规范ATA-100。因此,机载电子系统素材库的建设内容,必须符合CCAR-66部、CCAR-147部和ATA-100规范的内容要求。综合各民航规章总结民航飞机的机载电子系统主要包括:通信与监视系统、导航系统、飞行管理与自动飞行控制系统以及机载维护系统,如图1所示。

(二)机载电子系统教学素材库内容设计

通过分析机载电子系统的组成、工作原理、操作逻辑等内容,总结任何电子系统都是由输入输出接口、电源管理、核心计算机等部分组成,如图2所示。

输入接口实现模拟信号、数字信号、离散信号等输入,包括来自导航系统以及通信系统的无线电模拟信号、来自飞行控制系统控制机构的离散信号、来自控制面板的数字信号等内容。

输出接口以灯光、音频、数字显示等方式将机载电子系统参数、状态等内容呈现至机组人员,包括控制面板的各种状态灯、飞机各站位的声音提示以及驾驶舱电子飞行仪表系统的显示等内容。

电源管理实现仿真电子组件电源供应以及系统通电逻辑,实现各种电源供应状态的仿真。

计算机是机载电子系统的核心组件,在通电正常情况下,根据输入接口的信号,生成输出信号,其中包括正常信号处理、故障处理以及自测试逻辑。

三、基于虚拟仿真技术的教学素材库设计

(一)虚拟仿真对象建模

虚拟维修仿真对象建模主要包括几何建模和物理建模两个部分。

1.几何建模。首先通过3dmax、Creator、AC3D等三维视景建模软件构建机载系统各组件的外观,在设计与实现中按照机载系统实际尺寸进行构建,实现三维的几何模型,然后通过OpenSceneGraph系统实现几何模型渲染,该系统支持VRML2,AC3D,DXF等不同3D文件格式,使呈现出的模型与实际机载系统各组件外观相近,达到真实感官效应。

2.物理建模。物理建模准确反映机载电子组件的物理运行状态和物理特征,仿真机载电子组件在不同外部环境和电源条件下的正常和异常操作。机载电子组件功能复杂多样,依赖的物理原理也各不相同,需要根据实际研究对象建立相应的组件仿真模型,利用数值方法来进行模拟计算。通过分析机载电子组件,分别从组件输入输出接口、电源接口、故障处理逻辑接口、自测试逻辑接口、音频警告接口和系统功能接口等几部分进行物理建模,实现真实飞机环境中机载电子系统运行状态的复现。

(二)三维虚拟场景生成

基于虚拟仿真的机载电子系统教学素材库系统采用一台计算机、一个显示器、音箱等组成,通过计算机图形技术仿真驾驶舱的仪表系统显示、各控制面板的模拟操作、电源跳开关的闭合状态、头顶面板操作与灯光显示灯内容。(1)计算机是系统控制中心,包含几何模型、物理模型、系统工作逻辑等内容的仿真以及信号源的模拟,计算机对模拟信号源以及来自于其他系统的模拟输入进行处理,生成输出信号,分别与其他系统接口、显示输出、音频输出等相连;(2)显示器实现驾驶舱各仪表板显示以及控制面板、电源面板的操作,显示器所呈现的仪表、控制面板等按照实际机载系统的位置进行仿真,使学生能够直观了解驾驶舱仪表、系统操作等相关内容。

四、结语

基于虚拟仿真技术的机载电子系统教学素材库系统呈现出以下特点:

1.系统能够直观呈现机载电子系统的显示、布局以及操作,课堂教学过程中能够为学生展示实际机载系统的相关内容,学习效果较好。

2.占用场地较小,解决了实习场地不足的问题。仿真系统采用一台电脑与一个显示器组成,比传统的维护训练器的体积大大减小。

3.维修成本很低。由于采用了仿真技术,实际维护过程中仅需要解决软件的bug以及部分硬件出现的问题,相对比维护训练器维修成本大大降低。

参考文献:

[1]李妍,崔永利.仿真技术在实践教学中的应用与研究[J].信息技术,2006,(11).

[2]王晨.高校教学素材库建设探讨[J].教育与职业,2014,(12).

[3]吴学敏.高职共享型专业教学资源库建设的探索[J].中国高等教育,2010,(21).

航空机电工程论文第6篇

关键词 机场;弱电系统;设计

中图分类号V35 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)118-0083-02

机场新航站楼工程中的弱电系统设计是十分重要的,其是机场生产顺利运行的重要保障。机场航站楼弱电系统的有效运行,能促进机场生产的有序开展,具有科学性和合理性。弱电系统包含的内容比较多,涉及的范围比较广,如机场信息集成系统、离港系统、内通系统、弱电配套系统等都属于航站楼弱电系统的内容。除此之外,其还涉及了安检信息管理系统、时钟系统、综合布线系统、闭路电视监控系统和机房工程等方面。由此可见,机场新航站楼工程的弱电系统是机场新航站楼工程中的关键,在其设计过程中,必须根据每个系统的特点进行针对性的设计,提高施工质量,以保障弱电系统的安全运行。

1 机场新航站楼工程弱电系统设计内容

在设计机场新航站楼弱电系统时,必须考虑其所涉及的各个方面,通过对信息集成管理系统、机场运营管理系统和航班信息显示系统的建立和完善,来保障弱电系统信息源的有效性。

1.1 机场新航站楼工程弱电系统设计中的信息集成管理系统

信息集成管理系统是机场新航站楼弱电系统设计中的重要部分,其是沟通机场各信息系统的桥梁,是数据交换的渠道,能在每个子系统之间建立内在联系,将各子系统作为一个整体来看。此系统是应用于机场内部的,对机场内部信息的传递和交换进行管理。信息集成管理系统的设计,应引入中间件概念,充分利用中间件技术,将不同平台的系统有效地连接起来。信息集成管理系统能跟踪报道系统接口的具体情况,让操作员通过监控画面来开展监督工作,检查系统接口的数据传递是否正常,以及时发现问题,做出警报。

1.2 机场新航站楼工程弱电系统中的机场运营管理系统

机场运营管理系统通过现代化的管理模式来调度航班中的各个环节,以保障航班各环节的顺利进行,通过科学的航班流程来规范机场生产工作,促进机场运行效率的提高,保障机场服务质量。机场运行中的信息主要来自于航班信息和旅客信息,为保障机场航班运行,必须建立完善的机场运营管理系统,基于合约管理,优化资源配置,强化运行过程的管理,以制定科学的机场生产业务管理方案。

1.3 机场新航站楼工程弱电系统中的航班信息显示系统

航班信息显示系统的建立,旨在让顾客及其亲友更好地获得最新的航班动态信息,使机场工作人员能在第一时间接受航班更新消息,以提高机场工作人员的效率。这种信息是集成系统中的虚拟区域网,贯穿于整个机场运营之中,能有效地引导顾客正确的办理手续,维持机场的正常运行。

2 机场新航站楼工程弱电系统设计措施

2.1 机场航站楼弱电系统的设计要从实际出发

在设计机场航站楼弱电系统时,要考虑到机场的规模和机场生产运营模式,结合机场自身的特点,一切从实际出发。只有先掌握机场的实际状况,了解机场对弱电系统的需求,才能制定出能保障机场顺利运营的弱电系统。机场航站楼弱电系统的设计,必须进行深入研究,以建设科学的弱电系统。要全面了解现阶段弱电系统的发展状况,采用先进的科学技术,准确的定位弱电系统的功能,灵活变通,以使得机场航站楼弱电系统的设计能与时俱进,符合现代化机场建设的要求;要搜集其他机场航站楼工程弱电系统设计的资料,吸取经验,改进理念,引用新技术,根据自身机场的特点进行适当的调整,以保障弱电系统设计的质量。

2.2 加强机场网络建设

机场航站楼弱电系统的设计,离不开机场网络的运行。机场网络主要是以光纤为传播媒介来传输语音和数据。基于无线网的发展,应加强机场网络的建设,使其覆盖于整个机场之中,在机场各航站楼间铺设充足的光纤,进而促进光纤的流场性,以应对紧急状况。机场网络的建设要重视机场的业务变化和数据的承载问题,要利用最新的设备,先进的技术,来建立全面的机场网络,使其具有整体性。

2.3 建立健全的机场信息集成系统

在信息时代的推动下,我国已突破传统的运行模式,将信息技术引入机场运行中,构建机场信息集成系统,以促进新型机场运行模式的形成。由原始的人工呼叫转变为当下的网络传递。这种新型的机场运行模式利用计算机网络传递信息,以促进机场业务工作的高效开展。随着时代的发展,机场逐渐扩展其业务,使得其业务量不断地增长,在这种形势下,机场的信息转变为开放型,逐步实现信息共享。机场信息集成系统主要包括机场运行管理系统和离港系统,有利于实现机场航空信息的社会性。建立健全的机场信息集成系统,能节约人力资源,使操作不再复杂化,减少故障的发生。

2.4 有效整合机场信息,统一信息

机场的信息数据主要由航空管制中心的转报系统、航空公司系统和离港系统提供。旅客和行李的信息主要是来自于离港系统中的数据,其传递的计划航班信息是机场信息中最基本的信息,而机场信息来源的中层砥柱则是航空公司系统和航空管制中心的转报系统,最为高级的机场信息来源则是人工输入。因而,在构建机场信息集成系统的时候,必须对机场信息的来源进行有效地整合。除此之外,机场的信息也是机场管理中的重要环节,其分为机场内部和机场外部两方面。机场外部信息的对象是社会大众,而内部信息的对象则是机场内部的各单位。内部信息主要包括航班的进出港时间,服务内容等,有效地内部信息能提高机场服务质量,增加民众的满意度,提升机场形象;外部信息主要包括飞机型号,航班时间、所属航空公司,登记时间等。其主要目的在于让大众充分了解航班信息,方便乘客的出行。

3 结论

在机场新航站楼工程弱电系统的设计过程中,要全面考虑影响其质量的各因素,重视每个环节的设计,具体问题具体分析,根据不同系统的特点来采取不同的设计方针,以保障机场航站楼弱电系统的质量,提高弱电系统运行的安全性,促进机场生产的有效运行。

航空机电工程论文第7篇

关键词:机场,规划设计,航站楼,商业设施

1概述

机场建设项目是一项异常复杂和艰巨的系统工程项目,由于其航空枢纽的高端定位,涉及的利益主体多,协调难度大,工程技术要求高,任务多,责任重,工期紧,增加了建设管理的难度,也面临许多独特的问题,例如不停航施工。要保证机场项目最大化的发挥综合效益,就必须充分考虑社会、经济、技术和环境等各方面发展因素;必须做好统筹规划、界面协调管理、系统的前期准备和目标的全过程控制。在规划设计方面,上海机场建设指挥部坚持将服务航空枢纽建设作为重要的指导思想,坚持功能为主、流程合理的原则,从人性化的角度出发,处处考虑用户的需要和方便。上海机场的建设从规划设计伊始,就展开了一系列的深度研究和调查,进行机场建设工程用户功能需求的再分析。期间,吸收运营部门参与项目前期规划,让未来机场运营主体参与到机场建设的决策中来。项目设计中,邀请运营部门参与设计,充分听取和考虑运营部门的需要。在设计阶段的中后期,还通过“设计回头看”等创新管理方法和活动,让运行单位参与审查设计成果,反映用户对规划设计的意见和要求。

2运营单位的建设全过程参与

上海机场建设指挥部始终将满足用户需求作为工程建设的宗旨,以“建设面向运营”思想为指导,全面展开航空枢纽的建设工作。机场建设指挥部在项目策划前期就明确提出“面向运营”的建设理念,并贯穿于规划、设计、施工、验收及移交的全过程。在建设前期,机场建设指挥部坚持“功能为主”的原则,在组织结构中配备具有丰富机场运营经验的人员,建立与运营单位之间的信息沟通平台,深入分析用户的需求功能,邀请运营单位参与规划设计。工程竣工阶段,运营预案的研究、移交计划的编制与实施,对运营人员的全过程培训等,都是面向运营的建设理念在实际工程中的应用与实践。

2.1机场运营公司参与工程建设

在机场建设工程中,机场运营公司通过设立工程办公室,组织专业团队与机场建设指挥部进行协调沟通,配合工程的顺利完成与交接。

1)与指挥部联合进行机场运营模式研究。

在机场运行指挥平台的建设过程中,上海机场集团采取了规划建设和模式研究同步开展的形式,坚持模式确立先行,建设配套跟进的原则,使建设方向能够满足逐渐清晰的管理模式的需求。以浦东国际机场扩建工程为例,在建设前期,机场建设指挥部与机场股份公司、集团战略发展部、安全运行监控中心有关人员分别设立课题组,并组成领导小组和联合课题组,开展机场未来运营模式的研究。这些研究成果不仅为日后管理做好了组织框架,同时在机场建设期间,对具体的设备选型、设计与采购,设施布局等提供了指导,避免了后期的大规模调整,真正实现了建设为运营服务的理念。

2)参与航站楼分配方案等课题研究。

上海机场定位为门户复合枢纽,意味着运营期间众多航空公司的入住,各航空公司及联检单位工作区域的分配直接关系到各个航站楼的规划及系统设置等一系列相关工作。工程伊始,为适应航空公司及其联盟的代码共享航班的枢纽运作,最大程度地方便旅客出行,合理有效利用机场资源,机场建设指挥部多次走访、听取和协调航空公司、联检单位等用户的意见。在综合考虑机场客流数据及各航空公司的发展及联盟要求,借鉴国外机场多航站楼的分配经验,结合浦东国际机场、虹桥国际机场航班生产及运行情况,考虑机场长期发展需要的前提下,形成了各航站楼分工方案。航站楼分配方案为初步设计提供了依据,使机场能够根据各航空公司要求进行规划布局,确保航空公司的运作便利,为旅客流程分析提供依据,同时为运营方案的研究做好准备,是确定各运行中心的基础。

3)全方位配合工程建设的推进。

在工程建设过程中,机场运营单位组建的工程办公室全部参与由机场建设指挥部领导主持的大中型例会。工程办公室既了解建设状况,又反馈运营问题,并在其高效的组织模式下,及时解决建设单位向运营单位提出的合理要求。机场运营公司打破了原来“先建设,后检查,再整改”的工作思路,从方案设计、招标采购到工程实施、竣工验收的各环节,不断提出意见和建议,既保证了建设为运营服务,又使机场运营公司能更深入了解机场建设的各环节,为日后运营打下基础,更节约了时间、成本,推进了工程建设节点的顺利进行。

4)适时发挥运营部门的主导作用。

对于一些特殊环节的管理工作,机场运营单位具有一定的决策权。例如标识系统,对于航站楼这样的大型建筑,小小的标识、标志对旅客正确办理手续并登机、下机以及获得其他信息等起到关键作用。机场股份公司通过广泛地调研,根据各航空公司提出的各种标识布置方案,包括对标识的大小、颜色及内容的要求等,确定了具体标识方案。

2.2航空公司和联检单位参与扩建工程建设

机场经营单位的参与使得机场建设面向运营的理念进一步落到实处。各航空公司与联检单位是机场运营的主体,是展示机场形象的窗口,直接为旅客提供各种服务,更了解用户需求。建设过程中,经营部门的参与不仅宏观上为机场定位及功能构架提供技术支持,而且微观上直接关注旅客需求及服务便利。

1)参与用户功能需求分析。

上海机场建设中,坚持将服务航空枢纽港作为建设总体目标,重视功能流程设计,充分体现了以人为本、建立环境友好型机场系统的理念。例如,浦东国际机场一期工程建设项目在建设时对中转功能考虑不足,在客流量逐渐增加时显露出来。机场建设指挥部开展了一系列的调查与研究,主动邀请功能需求的主体———各航空公司及联检单位参与T2航站楼旅客流程的研究,从国际惯例出发,分析浦东国际机场的航线及其结构,了解联检单位的查验程序和设施要求,最大程度地使扩建工程的旅客流程合理、规范,方便旅客换乘。以航显系统为例,调研对象涉及建设、设计、其他系统集成商、运营等多家单位,其中包括机场股份公司的机电通信分公司航站楼管理分公司、航空服务分公司、安检护卫分公司以及东方航空公司、上海航空公司、星空联盟、国际航空电讯协会(SITA)、傲创电子机场系统(Ultra)等数十家机场运营单位,运营部门在调研对象中所占的比例达到65%,其中航空公司占44%。通过采访信息持有对象、召开需求调研工作讨论会、原形模拟、场景模拟等多种方法,机场建设指挥部确定了扩建工程航显系统的功能需求,为机场运营提供了合理的显示规则设计和航班业务处理流程和信息,保证了系统间相关信息传递的准确性、可靠性,从而保证了系统开通后的用户满意度。

2)参与规划设计与论证。

机场建设指挥部在前期规划时,就充分考虑到运营单位的需求,邀请他们参与到规划方案讨论小组中来,就如何强化上海机场枢纽地位以及配套设施建设,提高机场中转能力和国际通航能力,能否提供畅通、可靠的航班连接,能否应对大量的转机人流等问题,进行了充分的交流和论证。

3)参与土建装饰施工。

施工阶段,航空公司及联检单位对工程建设的建议除了直接向工程部门反映外,多数是通过航空业务部和机场建设指挥部进行沟通和协调,具体沟通流程。在工程建设过程中,机场建设指挥部多次组织用户检视施工现场。用户将其对工程建设的意见向航空业务部反映,航空业务部收集、汇总后协调规设部、工程部及设计院对用户的意见进行论证,若三方认为用户意见可行,能方便机场的运行,或节约投资,则由设计院出优化方案交于规设部,由工程部门实施。这样,不仅避免了机场建设指挥部与用户的多头接触,方便用户反映意见及提出建议,也使指挥部各部门的职责明确、行事顺畅。

3以“设计回头看”完善和改进设计

“设计回头看”是在结构工程已初步完成,施工图纸已基本结束,在安装与装修工程全面展开前,以满足旅客和客户需求为中心,以利于运行和管理,满足规范标准为基本原则,对工程设计的各个细节进行校核和再确认的活动,以检查设计成果的质量是否与设计目标相符,从中发现工程设计中存在的不足,同时,以事实数据作为评价依据,对各个设计单位的设计管理情况进行考核,是完善和改进设计的重要举措。

3.1“设计回头看”的内容与组织

机场建设指挥部以建设国际一流枢纽航空港为目标,成立了“设计回头看”工作小组具体负责整个工作的开展实施。“设计回头看”将设计成果与设计目标、标准规范进行对照比较,最终设计成果得到了机场股份公司、航空公司及咨询专家的认可和肯定。“设计回头看”活动开始时间节点。“设计回头看”主要是以专业咨询公司的咨询报告和设计单位施工图设计为基础,将设计成果与工程建设的原始目标对比,其内容包括设计总体目标、旅客及货物流程、功能性设施的布局(包括机电信息、航站楼设施、安检、商业、标志标识及广告)、使用单位(联检单位、航空公司)的特殊需求等,立足于具体细节,对设计进行再确认,注重可操作性。

3.2“设计回头看”的工作成果评价

设计成果是评价设计目标实现与否的重要依据。以浦东国际机场T2航站楼为例,在“设计回头看”活动中机场建设指挥部及机场股份公司和各航空公司主要从四个方面的设计成果进行了评价。

1)旅客处理能力“设计回头看”。

旅客处理能力的高低是机场工程建设成功与否的一个重要体现。为此,机场建设指挥部在旅客处理能力回头看中,充分体现服务旅客的宗旨。针对年旅客流量逐渐递增的趋势,“设计回头看”着重检查服务于旅客手续办理的设施设备,从办票柜台、安检、行李提取、卫生检疫、边防、入境海关等多个方面,衡量航站楼的旅客处理能力。机场建设指挥部通过“设计回头看”分析出航站楼旅客处理能力存在的一些功能不足问题,如卫生检疫通道空间不足,X-光检验机的数量不够等。再会同设计单位、使用单位、咨询专家等相关单位或部门,最终将发现的问题进行了妥善解决。

2)商业设施“设计回头看”。

机场建设指挥部在商业设施“设计回头看”中,首先将航站楼设计的商业设施面积与标准的需求量进行比较。无论是陆侧商业面积,还是空侧商业面积,其提供数量都满足了IATA所推荐的最低限度的目标。机场建设指挥部又将不同航站楼商业种类的面积分配情况进行了比较论证。经过比较,新建航站楼在商业种类、商业总面积、旅客服务设施等方面都有了较大的改进,能为旅客提供更加多样化的服务,满足其建成后运营的需求。

3)航站楼功能流程的“设计回头看”。

为不断完善航站楼的功能,较好的满足机场灵活运营的需求,机场建设指挥部对航站楼功能流程进行“设计回头看”。以浦东国际机场T2航站楼为例,通过设计回头看发现T2航站楼总体实现了旅客流程简洁、明晰的目的,克服了T1航站楼中转流线不完善的问题。如针对国内转国际、国际转国内的旅客以及国际航线国内段的旅客,T2航站楼设置了中转中心,国际转国际、国内转国内的旅客则就近中转。各种中转均能满足衔接时间的要求,而且考虑了设施相互兼用,方便管理,增加了设施使用的灵活性。因此,T2航站楼的功能流程较一期更加合理,很好地满足了今后机场灵活运营的需求。

4)机电设备“设计回头看”。

机场建设指挥部在“设计回头看”中,着重将不同航站楼的机电设备设计进行了比较。以浦东国际机场T2航站楼为例,机电设备的设计在许多方面有了较大的改进,主要集中在暖通空调及动力系统、给排水工程、强电和弱电设计四个方面。从经济运营的角度,T2航站楼的机电设备更加运行高效、经济合理,如主楼夹层采用1台50RT的风冷冷水机组,有效改进了机场T1航站楼空调冷负荷量小,夏季从能源中心供冷的不经济方法;从旅客服务的角度,机电设备提高了旅客的适宜度,给人以舒适、温馨的感觉,如卫生间和吸烟室排风量的加大;从环境可持续的角度,机电设备更加绿色环保、节能清洁,如在不同的季节,弱电机房采用不同的三套系统,分别为中央空调、分体空调与通风系统,既满足航站楼空调使用需求,又达到了节能的效果。

4结语

上海机场要打造成世界级的机场,就要以世界的眼光规划建设浦东、虹桥国际机场,规划设计必须把握枢纽机场发展的脉搏,符合世界级机场规划要求。获得了一个好的规划方案,就能为机场的项目定位、战略布局和后续建设等奠定坚实基础。实践表明,项目的规划设计不仅关系到整个项目建设是否站在世界前沿、实际施工能否实现,而且对建成后的项目能否满足正常运营,满足功能需求具有重要影响。为了保证机场运营的有条不紊,在前期规划时,要充分考虑到运营单位的需求,让他们参与到规划方案讨论小组中来,进行充分的交流。在设计阶段,要从施工图的设计管理、交底、审核各个环节严格把关,业主、监理单位、施工单位多方共同参与,提出需要解决的技术难题,一同制定解决方案,并对设计图纸的审核规定严格的程序,确保设计图纸的质量,也为工程施工的顺利进行创造条件。

参考文献:

[1]上海虹桥国际机场扩建工程可行性报告[R].2008.

航空机电工程论文第8篇

摘要:大学生方程式汽车大赛是一项面向在校学生的赛事,在赛车设计与制造过程中,从图纸设计到赛车试制,再到驾驶赛车进行比赛,完全是靠学生亲自动手完成。该赛事对培养车辆工程专业学生的创新实践能力、主动学习能力、动手能力、组织协调能力及团队精神作用明显。北京航空航天大学的AERO方程式赛车队经过7年的建设,已成为培养大学生工程技术能力、社会实践能力的基地,也成为高校对外宣传的一面旗帜。

关键词:大学生方程式汽车大赛;车辆工程;教学改革

中图分类号:G459 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)24-0019-02

一、引言

大学生方程式汽车大赛,英文名称为Formula SAE(简称FSAE),是由各国汽车工程师协会举办的面向在校或毕业7个月以内的本科生或研究生的一项大学生方程式汽车比赛,最初由美国汽车工程师学会于1979年创办,借以培养及训练车辆工程研发设计人才。FSAE要求参赛的学生在8―12个月的时间内设计并制造出一辆在加速、制动、操控性方面有优异表现,并且耐久性能好,符合比赛规定[1],能够顺利完成规则中所有比赛项目的赛车。在与来自世界各地的大学代表队的交流与切磋中,赛事给了车队证明与展示其创造力和工程技术能力的机会。FSAE赛车运动已成为具有巨大全球影响力的世界性大学生工程设计竞赛,由此被誉为“学界的F1方程式赛车”[2]。

由于FSAE项目对于培养高素质综合人才的作用明显,在欧美等发达国家的理工类学校都非常重视FSAE[3]。很多学校都有自己的FSAE车队,他们组织车队参加自己所在区域的比赛,得到学校、汽车公司、社会的支持。与国际FSAE赛车项目相比,中国FSAE项目起步较晚,2010年中国首届FSAE在上海成功举办,首次大赛吸引了国内著名的理工科高校参加,包括清华大学、吉林大学、北京理工大学、北京航空航天大学、湖南大学、同济大学等。目前,FSAE每年10月份举行一次比赛。

大学生方程式赛车是由车架人机、底盘总成、动力总成、电气仪表、车身空动五个部分组成,是一辆纯手工打造的竞技赛车。除了发动机和轮胎轮辋等少数部件之外,每个零件都由车队队员自己精心设计制造。FSAE比赛项目涵盖了赛车设计、制造的各个环节,也涉及到成本分析、工程设计、市场营销几个方面,通过参与赛车项目,工程类学生的专业知识和实践能力都会得到极大的提升。在赛车设计与制造过程中,从图纸设计到赛车试制,完全是靠学生亲自动手完成。学生通过学习、尝试、改进、提高,真正实现了从理论知识到实践能力的跨越,锻炼了学生解决实际工程问题的能力。这种项目式管理的教学方法培养了具有扎实专业基础且知识面广的复合型人才,符合汽车产业对人才的实际需求,因而FSAE赛车活动能够激发学生、学校以及企业的参与热情。同时,车队的组织运营、市场推广、洽谈赞助、财务管理、新闻等均由队员全方位多领域参与,因此,北京航空航天大学AERO方程式赛车队是全面锻炼学生科技创新、组织建设、社会实践的重要基地。

二、车队是培养学生工程技术能力的重要基地

北京航空航天大学是具有航空航天特色和工程技术优势的多科性、开放式、研究型大学,培养学生的技术能力是学校重点的工作内容。设计过程中,队员使用CAD软件对赛车各个零件进行建模,借助CAE软件对零件进行性能仿真和优化。制造装配过程中,车队队员们亲自动手,一个个螺栓、一个个零件地将赛车装配出来,并结合各种仪器设备对赛车进行调校和测试。在车队工作的同学们,当他们面对电脑进行设计的时候,每个人都是一个优秀的汽车工程师,造型、仿真、优化样样精通;当他们面对机器和设备时,又是一个个能工巧匠,车、铣、刨、磨、钻孔、喷漆手到擒来。队员们以一丝不苟的精神、精益求精的态度全心全意地投入其中。研究生导师曾说过,在车队工作过的大四本科生比在读的研究生工程能力都要强,我们要办好车队,成为北航的特色。

三、车队是培养学生社会实践能力的重要基地

车队是北京航空航天大学校内规模较大的学生科技类组织,每年在队队员70余人,分别来自于交通、航空、热能与动力机、计算机、软件、自动化、经济管理、机械、宇航、人文、新媒体等20余个学院十几个专业的本科生和研究生。车队的运行参考航空研究所的体制进行,车队设队长、总工程师和经理,队内分技术与运营两大部门,分设车架组、动力组、电气组、底盘组、空动组、办公室、推广组和商业组共八个大组,每组设组长负责系统事盏耐吵锇才拧C扛鲎橹间的技术及运营问题通过总工程师及经理协调处理。车队定期进行全员大会开展总体工作的布置和工作总结,各小组每周进行技术讨论和设计工作。在重大工程节点举行方案评审会、详细设计评审会、投产前评审会、赛前预答辩等,评审会邀请校内相关领域的专家进行技术把关。队员在车队工作完全可以当做进入工程研究所的过渡阶段,在这里同学们可以按规范文件进行赛车设计,按制度进行技术协调,按部门进行分工协作。队员们不仅在工程技术能力上得到锻炼,在社会实践能力上也得到了充分的锻炼。车队的对外宣传、市场推广、洽谈赞助、联系加工、加工跟产、新闻等都是由学生自主完成。实践证明,一名稚嫩的大三学生进入车队工作,经过一年的车队锻炼将成为独挡一面的技术骨干或宣传能手。

对外宣传是车队的重要工作,队内设有推广组专职负责对外宣传和市场推广。车队拥有两大自主管理的宣传平台“北航AERO方程式赛车队”官方新浪微博和“北京航空航天大学AERO大学生方程式赛车队”微信平台。车队通过这两大公众平台,车队相关信息,与行业知名人士及赞助商进行沟通交流,对北航的杰出人物和突出贡献进行宣传。目前新浪微博有粉丝3700余人,微信公众平台已获北京航空航天大学主体认证,并与国内顶级汽车媒体新浪汽车达成战略合作,宣传视频点击率和转发率颇高,影响较广泛。2015年末与38号车评中心栏目组达成合作,协助拍摄评车节目,展现了北航在汽车行业内的影响力。同年车队代表北航参加了北京电视台筹办的北京市宣传片的录制,该宣传片用于APEC会议及北京市申办冬奥会的宣传使用,AERO车队作为北京市大学生科技创新的代表,作为北航的代表,让世界了解北京、了解北航。

五、结论

北京航空航天大学AERO方程式赛车队经过7年的运行,在车辆工程专业学生培养中做出了巨大的贡献。赛车的设计、制作和参赛锻炼了学生的创新实践能力、主动学习能力、动手能力、组织协调能力及团队精神。对比参与方程式赛车的学生和没有参与赛车的学生,前者的工程能力更强,不管是本科毕业后去工作还是读研,工程能力和工程思维明显大大提高。研究生论文质量也有较大的提升,工作上的表现也有较大的提高。学习教务处的领导也越来越重视该项活动,投入的经费逐年加大,2017年油车和电车同时开工,将有更多的学生受到锻炼、学到知识。

参考文献:

[1]中国大学生方程式大赛组委会.中国FSC大赛规则2015正式版[Z].北京:中国汽车工程协会,2015.