王娟+樊智勇+栗中华

[摘    要]    分析了采用航空事故作为飞机系统工程案例教学的特点和课程组织形式，并通过飞机系统维修课程的教学实践说明其应用情况。基于航空事故的飞机系统工程案例教学，使学生通过工程技术资料、模拟软件，结合飞机系统专业知识，分析事故原因，复现事故过程，达到培养其严密的工程逻辑思维和严谨的机务工作作风的教学目的。

[关键词]    航空事故;飞机系统;工程案例教学

[中图分类号]    G434        [文献标志码]    A        [文章编号]    1005-4634（2014）06-0083-03

0    引言

工程案例教学，是在学生掌握了有关基本知识和分析技术的基础上，由教师根据教学目的和教学要求，将工程实践中的真实事例加以典型化处理而形成特定的教学案例，通过组织学生对案例的调查、阅读、思考、分析、讨论和交流，引导学生自主探究性学习，以提高学生分析和解决实际问题能力的一种教学活动。其基本思想是使学生学会用所学的理论知识分析和解决实际工程问题的方法，培养学生独立思考和主动学习的能力。

在飞机系统工程相关的教学活动中，由于课程的特点，一般采用老师教授演示、学生听课练习的教学方法。长时间的教授及练习，很容易打击大部分学生的积极性。如何既能提高学生的兴趣，又能深入学习飞机系统知识一直是飞机维护专业老师思考的问题。 基于航空事故的案例教学，可以充分调动学生的学习积极性，提高学习兴趣。学生在“做中学”的过程中，获得的是自己能够主动驾驭的知识，而不是传统教学模式下获得的抽象的、过度概括化的生硬知识。这种内化了的知识能够被主动灵活地应用于解决工程实践问题。本文分析了航空事故作为案例教学的特点，并给出一个实际的教学案例，目前针对飞机系统的学习，已整理并制作了航空事故案例查询数据库。

1    采用航空事故作为案例的特点

案例[1，2]是含有问题或疑难情境在内的真实发生的典型性事件。在飞机系统工程的相关课程教学中，教学的目的是培养学生的工程应用能力，针对机务维修工程专业的学生而言，其具体化的要求可概括为：严密的工程逻辑思维和严谨的机务工作作风。为满足这一要求，采用典型航空事故作为教学案例，其具有以下几个特点。

1）目的性。案例教学的目的是为了让学生理论联系实际，通过案例让学生掌握基本的原理和概念，提高发现问题、解决实际问题的能力。所以案例的选择一定要围绕教学目的和教学要求开展。航空事故大多数都是通过一个或多个飞机系统的“不正常工作”状态表现出来的，基于航空事故的飞机系统工程案例能够使学生在讨论中加深对相关飞机系统中某一重点或难点知识的理解和把握，并利用课堂学习的理论知识和相关的工程工具、资料（如飞机维修手册）来分析和解决案例中所涉及的问题，如分析事故发生的原因和事故现象的理论复现，这实际上也是一种特殊形式的飞机系统排故能力的工程训练。

2）真实性。航空事故是现实中发生的真实事件，事故通常具有某种典型性且成因复杂，有助于学生实践能力的提高。与一般的飞机排故训练相比，航空事故的故障原因并不是由理论预设的，而是多种因素共同作用的结果，可能涉及飞机机械、电子、电气等多个系统或人为因素等多方面的内容，是珍贵的综合性案例素材。

3）启发性。一个航空事故，往往是多种因素综合作用的结果，原因复杂，既可能包括飞机系统自身设计的问题，也可能是由于人为操作失误或维修疏失。对事故发生原因的分析和事故现象的理论复现，从不同专业背景、不同思考角度出发，都可能发现多种解决的途径或是不同的侧重。以航空事故作为案例教学，并不强调唯一正确的答案，目的在于启发学生独立自主地去思考、探索，注重培养学生独立思考能力，启发学生在案例的阅读、思考、分析、讨论中，建立起一套适合自己的完整而又严密的逻辑思维方法和思考问题的方式，以提高学生分析问题、解决问题的能力。

4）生动性。每一个航空事故案例都有其独特性，不符合“理论分析”的现象、事故造成的严重后果，都能够引起学生的兴趣，吸引其展开深入的思考。学生对未来的工作角色充满了向往和好奇，如果在校园内就能在教师的指导下接触并学习到工作中可能出现的工程实践问题，实现从理论到实践的转化，有利于激发其学习的兴趣，提高学习的主动性和自觉性。

2    课程组织

典型的案例教学的课程组织一般划分为案例的引入及准备、案例的分析和讨论、案例的总结归纳三个主要阶段，针对飞机系统工程案例教学中的具体要求，对这三个阶段进行细化和具体调整。

2.1    航空事故案例的引入及准备

教师根据教学计划安排和教学进度的要求引入相关的航空事故教学案例。课程中选择的航空事故案例应具有很强的实践性;要蕴涵航空工程实践的理论、原则、原理和方法;背景要清晰，应提供充足的信息。

航空事故的发生，往往是多种因素综合影响的结果，涉及飞机设计、维修、管理等各个方面，对于事故的分析调查更是千头万绪，错综复杂，要求学生在有限的课堂时间内独立完成案例的调查分析是不现实的，这就需要教师对所使用的航空事故案例作好充分的课前准备。除了熟知该事故案例陈述的事实外，还要对案例反映或蕴涵的系统原理、规则有充分的了解，总结出与解决问题相关的关键信息，以便引导学生概括出来。

目前，已总结航空事故案例84个（含技术资料、视频资料、调查报告和模拟软件等），已自编软件形成查询数据库，其中与维修疏失直接相关的事故案例25个。以飞机电子系统的教学为例，涉及飞机通信系统、自动飞行系统、飞行管理系统、大气数据系统、惯性导航系统、仪表着陆系统、警告系统、防撞系统等，基本涵盖了现代飞机电子系统的教学内容，如图1。

2.2    案例的分析和讨论

案例分析讨论是案例教学中的中心环节。学生通过分析事故案例，找出问题的主要原因，提出问题的各种可能性，并根据案例中提供的相关资料进行比较判断，做出决策。案例分析的过程是学生之间或教师与学生之间讨论的过程，教师要善于在讨论过程中启发引导。在讨论的过程中，学生可以先将各种可能的事故原因[3]尽可能罗列出来，然后结合案例中提供的有关信息进行针对性的分析、讨论、验证，根据工程条件查阅相关的技术手册和文献、资料来理清脉络，复现事故现场。

在案例教学中，学生充当教学的中心与主动的学习者，教师的角色是指导者和推动者。学生的学习在讨论与争辩中进行，课堂上教师负责领导案例讨论过程，要力保讨论沿预期的轨道进行，把讨论引导到问题的解决上去，并引导出与论题相关的理论知识，力争每个学生都至少有一次发言的机会，切实做到有效参与。教师不仅要引导学生去思考并解决案例中的特定问题，而且要引导学生探寻特定案例情景复杂性的过程及其背后隐含的各种因素和发展变化的多种可能性。

2.3    案例归纳总结

归纳总结是飞机系统工程案例教学的最后阶段，教师在总结过程中，要讲明案例中的关键点，揭示出案例中包含的理论，强化以前讨论的内容以及讨论中存在的不足和长处，突出教学重点，回归教学目的。

3    教学实例

下面以一个典型的航空事故案例说明其在教学中的应用。

课程：飞机系统维修课程——大气数据系统。

1）案例准备：秘鲁航空603号航班事故，机型757。1996年10月2日，午夜，603号航班起飞后不久，机载显示仪表工作异常，计算机发出相互矛盾的紧急信号，如方向舵比率、超速、失速及飞行高度太低。机组立刻进入紧急状态并要求返回机场。由于是半夜且在海面上，机组看不到任何参考物来确认实际的海拔高度，只能通过地面管制台获得反馈的速度和高度信息。结果飞机的高度以极快的速度下降时，高度表却没有任何相应的改变。飞机在发出紧急信号约25分钟后撞击水面。

调查：事故的直接原因是飞机清洁后没有将贴在静压孔上的防护胶带除去，即静压孔完全堵塞[4]。

提供资料：757飞机维修手册（AMM[5]）、系统图册（SSM[6]）、计算机辅助训练软件（CBT）、757模拟软件、秘鲁航空603号航班调查视频。 2）分析和讨论。首先，由教师对事故案例作简要说明，并播放经处理的相关视频资料（事故过程及现象部分），针对事故现象提出问题，由学生根据所给技术资料独立思考分析故障原因。此阶段的问题包括：飞机的超速警告、失速警告、近地警告出现的条件分别是什么？有哪些原因可能导致出现混乱的警告信息？地面管制台显示的高度、速度信息是否准确？飞行员在当时的情况下有可能得到正确的高度和速度信息吗？该过程中有哪些人为的差错？

在经过独立分析后组织学生分组讨论、交流，并设计方案在757模拟软件中复现部分故障现象。

在讨论的后期阶段，可以给学生提供开放式的问题，如为了避免这类事故的发生，可以采用哪些方式（包括飞机设计方面的、维护方面的、飞行员操作方面的等等）？

3）归纳总结。根据讨论结果，由学生上台分别分析大气数据系统、超速警告系统、失速警告系统、近地警告系统、空中交通管制应答机系统之间的交联工作关系，而教师做适当补充和统一梳理。

该阶段要求学生要对事故案例写出自己的调查报告，报告中包含学生对事故成因的严格理论分析，并形成严密的逻辑证据链，每一项涉及飞机系统的故障原因都要有清晰明确的出处，以培养学生严密的逻辑思维和严谨的工作态度。此外，报告中还应包括：学生在案例教学中得到的具体收获;理论知识的应用与事故案例的工程实践是否一致;对案例分析中涉及的飞机系统知识仍然存在的困惑。通过反思进一步加深对案例的认识，真正作到理论和实践相结合。

4    结束语

与传统教学方式中的举例教学相比，案例教学是组织学生进行自我学习、锻炼能力的一种手段，学生处于主要地位，而举例则是辅助教师说明问题的一种手段，教师处于次要地位。实践证明，在机务维修专业的相关课程中采用基于航空事故的案例教学方式，极大的提高了学生学习的积极性和主动性，在培养学生严密的工程逻辑思维和严谨的机务工作作风方面具有非常明显的优势。

参考文献

[1]张润莲，张向利，等.案例教学法及其应用[J].桂林电子工业学院学报，2004，24（4）：102-105.

[2]杨春梅.关于讨论式教学法及其应用问题探究[J].教育探索，2014，（1）：62-63.

[3]James M. Walters and Robert Sumwalt. Aircraft Accident Analysis： Final Reports[R].McGraw-Hill Professional，2000.

[4]Edward H.Phillips.NTSB urges Change in Static Port Covers [J].Aviation Week and Space Technology，1996：33.

[5]BOEING COMMERCIAL AIRPLANES GROUP.757 Aircraft Maintenance Manual[S].Boeing Company，2002.

[6]BOEING COMMERCIAL AIRPLANES GROUP，757 System Schematic Manual[S].Boeing Company，2002.