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面向行业需求 升级改造 构建研究性高校民航特色高水平实践教学体系
来源:中国民航网2021-10-15 15:10:00

近几年来民航发展迅猛,国家空域系统、综合机场体系、“四强空管”“四型机场” “智慧民航”等国家战略背景下,人工智能、大数据、物联网等新技术与民航深度融合,促进民航业向高质量转型,新技术的应用对行业人才提出了更高的要求,尤其对专业人才实践能力的要求,已经由简单的专业技术能力转变为系统思维能力、工程实践能力、能够解决复杂问题的综合能力和思维能力,原有的以解决单一问题、单一环境、单一对象的实践能力培养需要转变为解决系统问题、复杂环境、多对象多任务状态下系统分析及解决问题的综合实践能力培养。

南京航空航天大学是新中国自己创办的第一批航空高等院校之一,是国家首批“211”工程重点建设高校、“985工程优势学科创新平台”和“双一流”建设高校。学校坚持航空航天民航办学特色,从上世纪60年代起,就开始承担为民航系统培养专业人才的任务,建有国内学士、硕士、博士、博士后完备的民航人才培养体系。国家一流专业建设点交通运输专业涵盖各类民航紧缺人才培养需求,包括:空中交通管理与签派、民航运输管理、民航机务工程、民航电子电气工程、机场运行与管理5个专业培养方向。依托航空宇航科学与技术、机械工程、自动化、交通运输工程等优势学科,以优势学科支撑专业人才的培养,面对行业重大发展需求,学校整合信息、计算机、网络、人工智能等领域的新知识、新技术升级改造传统民航,不断赋予“民航”特色新的内涵,构建了高标准,强融合,有特色的民航专业实践教学体系,强有力地支撑了民航交通运输专业人才培养。

1.学科交叉融合,探索构建民航综合性研究性实验教学平台

实验教学是人才培养和科学研究的重要支撑,一流的实践实验教学资源和条件是培养行业一流人才的重要保障。没有高质量的实践教学,就建不成一流的民航专业,培养不了一流的民航人才。为此学校精准把握民航发展大势,做到超前识变、积极应变、主动求变。近年来,在明确未来民航人才培养的方向和要求的基础上,依托空域系统协同化与智能化、民机智能维护、航空器人为因素与运行安全、通航运行及无人机管控、综合交通规划与机场工程等特色科研方向,以数字化、智能化和智慧化为方向,构建整合民航关键技术开发和集成,基于空管、运行和保障协同决策 ,能对民航运行和保障需求做出数字化处理、智能化响应和智慧化支撑的智慧民航运行与保障实验云中心,建设了学生实践实训-教师实践能力培训-校企联合科技攻关为一体的共享型人才培养实践平台,在构建学科交叉融合的实验实践教学体系上迈出了重要的一步。

“智慧民航运行与保障云实验中心”建设智能运行、智能保障两个综合教学平台,依托“民航局-民航飞机健康监测与智能维护重点实验室”“民航局民航机务维修工程重点科研基地”“江苏省交通运输工程实验实训中心”,构建基于智能化辅助决策的空管实验系统、航班运行智慧协同决策实验系统、智慧机场运行仿真实验系统、航班数字孪生和智慧运行实验系统、航空运输智能优化决策实验系统、基于数字样机的发动机智能维修系统、基于增强现实的民航飞机智能维修实验系统、飞机状态的空地一体化监测与分析实验平台等八个子系统。

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此实验平台适应了新工科下以全球化、网络化技术的发展对教学、学习、信息共享的方式带来的变化。基于云计算技术,将空中交通运行虚拟仿真系统等智慧民航系统放入云中心,教师和师生可以使用各种终端设备访问云平台,完成“飞行程序设计”等设计类课程实验教学以及智能决策、运行态势可视化分析等各类综合性和创新性实验。此平台可以实现航班运行设计、航班一体化决策、飞行空管一体化设计与应用、远程故障诊断与维修、智能维修设计与研发、数字化维修管理及决策等综合实验实训。

2.分层递进,构建了较为全面和完善的实践教学课程体系。

根据民航人才培养规律和民航科技发展及其工程实际需求,改革实践教学体系与内容,创建了以“基础实验、专项设计、综合训练”三个主体,“民航科创竞赛和科创能力训练”为两要素的民航实习为一个基石的实践教学体系,形成了课程实验教学、实习实训、科创研究完整的实践教学链条。

民航交通运输专业分方向成立了负责人和教学团队,从分层、多元的角度,开设了模块化的系统实践教学课程,遵循“行业需求-培养目标-毕业要求-课程体系”的新工科教学理念,构建了完整的实验教学体系。

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科创竞赛和科创训练项目是培养学生实践能力的有效平台和手段。竞赛科创体系的构建也根据不同年级学生的成长规律和专业基础实际情况,分层分类推进,帮助学生掌握工程知识、学会设计和开发解决工程方案,提升专业素养,培养批判思维、跨学科和系统思维的能力。民航运输类专业在低年级主要开展普适性的竞赛,培养学生参加科创的兴趣;中高年级开展以专业方向为平台的“模拟空管与创意飞行体验大赛”“航空公司规划设计运营与管理大赛”“BUILD飞机改装设计大赛”“电子电气焊接大赛”“机场规划设计大赛”等五大民航专业类创新大赛,高年级以大学生交通科技大赛、“互联网+”大学生创新创业大赛等高水平科研竞赛类活动为主。同时辅以大学生四年的以大学生创新训练项目为代表的创新实践类活动,构建了“民航科创竞赛和科创能力训练”为两要素的科创竞赛训练平台。

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3.校企深度融合,构建课题模块式实习体系

实习教学是民航交通运输专业实践教育教学体系的重要内容,是提高学生创新创业能力和工程实践能力的重要环节。专业强调工程实践能力的培养,尤其强调要紧密对接产业行业需求,加强校企深入融合,切实提升学生工程实践能力的培养,在实习实践中能够学会分析、研究复杂工程问题,提出解决问题的方案,并提升综合的职业素养。专业将认知实习、专业实习和岗位实习贯穿到了大学四年的全过程。引导学生树立工程教育从构思到设计、实现和运行的全周期理念和学习方法;以由浅入深的实践项目为纵向贯穿,确保学生在整个学制期间一直处于“做中学”的动手项目中,并不断进行设计思维构建;通过与横向平行开展的专业课结合,引导与鼓励学生完成包括动手能力在内的综合技能和专业知识的融会交互,最后,以学生学习成效和学习体验的深度调研与动态反馈为立体拓展机制,形成项目的自我更新与持续优化。

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专业推进基于成果导向的工科学生工程实践能力培养,把专业实习实践与民航企业的发展紧密结合起来,实现学校人才培养与企业用人单位的无缝对接。例如,2020年面对疫情的特殊情况,机场运行管理方向尝试开展了线上的实习活动,由白云机场根据实际运行过程中面临的突出问题,提出相关课题作为实习课题,校内老师与企业导师共同完成本科生实习小组的课题指导,企业导师由白云机场运控中心资深业务专家担任。实习期间,学生在实习第一周收集整理实习主题的相关研究资料、文献,完成研究现状小结及主要技术路线,企业导师需为学生提供完成实习题目必要的企业相关资料。接着学生对所选课题展开深入研究,企业导师与校内负责老师共同解决研究过程中遇到的问题,之后实习学生编写课题研究报告和汇报。运控中心为所有实习学生提供机场运行业务实习,包括理论培训和一线业务运行现场两部分,组织工作经验分享会和实习成果报告会。课题模块式实习可以帮助学生结合工程学科的基础,有机地串联课程,系统提升学生综合运用多学科知识进行思考、分析和解决复杂工程问题的能力。实习教学效果非常好,受到了企业的欢迎,学生反响强烈。

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实践教学是创造性应用和发展理论的过程,是综合能力形成的过程,在培养工科学生的工程能力和创新能力等方面发挥着十分重要的作用。南京航空航天大学紧密对接产业发展的需求,积极探索构建面向民航产业需求的工程实践教育体系与实践平台的有效路径,培养兼具核心技术、全球化思维、现代管理组织等素养的高水平综合性创新人才,取得了丰硕成果。近三年累计获得全国性比赛获奖38项、省部级比赛获奖31项、区域性比赛获奖4项、国际性比赛7项。2021年在全国大学生交通运输科技大赛、全国互联网+创新创业大赛中荣获国家级大奖。(作者:杨玲、吴薇薇,单位:南京航空航天大学民航学院)

责任编辑:zhangwei 000
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