飞机铆接装配与机体修理课程建设的探索与实践

“飞机铆接装配与机体修理”特色化核心课程建设的探索与实践

曹建华　杨　琼　杨　帆

编者按　职业教育课程理论认为，课程是一种方案，课程是一个系统，课程是一种手段，课程是一个动态的活动过程。核心课程是设计、构建培养学生关键能力的方案、系统，实现教育目的、课程目标的整个教育过程。“飞机铆接装配与机体修理”借助校企合作平台，创新课程建设理念，全方位探索优质核心课程的特色化建设之路，具有一定的典型性和启发性。

课程建设是高等职业教育专业建设的核心，也是高职教育改革的重点和难点。近年来，学院以国家示范院校建设为契机，积极推进课程改革与建设工作，深化探索与实践。航空机电设备维修专业作为学院的特色专业，以《飞机铆接装配与机体修理》核心课程为突破口，进行了课程改革，经过实践取得良好的效果，2008年该课程被评为国家级精品课程。

一、课程建设的基本思路

西安航空职业技术学院在总结五十年发展经验的基础上，确定了依托航空产业优势、依托阎良“航空城”区位优势的整体发展思路，把为航空产业服务、陕西区域经济发展服务作为学院的主要服务面向。在专业建设方面，以航空制造、航空维修、航空服务领域的典型工作任务为导向，重构课程体系，改革教学内容和方法。

为了适应学院的整体发展需要，突出学院的航空特色，航空维修系成立了《飞机铆接装配及机体修理》课程建设组，组织实施了优质核心课程建设。在建设过程中，课程坚持“教学与生产”“学习与就业”相结合的原则，结合专业人才培养模式的特点，以飞机铆接装配及修理岗位完整工作过程和典型工作任务为导向，重新构建基于完整工作过程的课程体系，以该岗位的能力要求为核心，开发项目化和任务驱动的教学内容。大力推行“做中学、做中教”的教学方法，通过“学习内容与工作内容相融合、学习环境与企业车间相融合、专任教师与兼职教师相融合、学生身份与职业身份相融合”，加强学生知识、能力和素质的综合培养，全面提高人才培养质量，使学生“学会学习、学会做事、学会沟通、学会做人”。并由企业技术人员、课程研究专家、学院专业教师联合组成课程建设组，全程参与专业调研、工作任务分析、行动领域分析、课程结构分析、学习项目设计、课程标准编制、教材开发等课程体系建设的各环节，保证学生学习内容和工作内容的针对性和适应性，确保人才培养的质量。

二、课程建设的主要内容(一)确定合作企业

为了使学生在特定的环境中接受一定的职业训练，取得一定的工作经验，培养学生的技术应用能力和就业竞争能力，全面提高学生的职业素质，选择校企合作是我们的必由之路。只有树立“工学四合”的理念，寻找到合适的合作企业，才能保证该课程建设的质量。也只有这样，才能充分利用学院和企业两种不同的教学资源和教学环境，达到良好的教学目的。

课程建设组从分析学院与企业的结合点、课程目标与就业的结合点、课程教学内容与实际工作岗位能力要求的结合点出发，在精品课程建设的前期，做了大量的社会调研工作，接触了不同的有关飞机铆接装配和修理企业，综合考虑了行业的工作情况和地域等各方面的因素，最终选择了中航西安飞机工业(集团)有限责任公司部装总厂(飞机制造企业)，中航天水飞机工业有限责任公司(飞机修理企业)为《飞机铆接装配与机体修理》精品课程的开发合作企业。

图1　课程培养目标的关系

(二)重塑培养目标

《飞机铆接装配及机体修理》课程是航空机电维修专业的核心课程，是在机械制图、机械设计、航空材料学、航空概论、飞机制造等课程的基础上而开设的课程。为了发挥企业在课程建设过程中的作用，课程建设组成员与企业人士一起经过共同分析，确定了该课程的培养目标，即能力目标、知识目标以及工作情感素质目标。图1表示了课程培养目标的关系。图2表示了职业能力递增基本设计思路。

图2　职业能力递增基本设计思路

1．能力目标。使学生基本达到可以在没有指导老师的情况下，能独立进行飞机组合件铆接装配和进行飞机机体常见故障修理。培养能力主要包括:会使用飞机铆接工具和对其进行维护;具有普通铆接的能力;具有干涉配合铆接的能力;能进行环槽铆钉铆接、高抗剪铆钉铆接等特种铆接;能根据技术要求进行密封铆接;能按技术要求进行飞机装配所要求的螺栓连接;能进行飞机部件对接所要求的水平测量等工作;能根据飞机机体的损伤程度，拟定修理方案和进行实施。

2．知识目标。使学生达到职业标准所要求的知识目标，包括:掌握飞机铆接工具及工艺装备的组成，以及其工作原理、操作性能和维护保养方法;掌握装配故障产生的原因，以及排除和预防方法;掌握有关飞机装配基准、定位以及装配工艺过程的设计知识;掌握飞机部件和主要组合件的构造、功用、受力情况、技术要求，以及相关的专用生产说明书、技术条件工艺标准;掌握有关特种装配工艺(新型连接件、新密封工艺、精加工工艺等)的基本知识;掌握胶接、密封装配件的工艺方法，以及工艺参数对粘合强度和密封性的影响;掌握编制装配工艺规程(或装配指令)的一般知识;掌握飞机构造、空气动力、飞机强度(主要部件的受力情况)的有关基本知识;掌握飞机铆接常见故障的处理原则和方法;掌握有关飞机结构损伤的分类、修理原则和方法。

3．情感素质目标。通过将职业道德教育、团队精神、质量意识的内容融入完成任务的各个过程，使学生基本达到飞机制造企业和修理企业对从业人员的职业素质要求，主要通过以下途径:学习航空企业文化;进行航空事故警示教育;强调团队合作精神;了解企业有关“6s”管理的内容;培养良好的学习态度;飞机生产修理工作中的技术安全与环境保护;了解飞机铆装钳工岗位责任;了解企业各项规章制度;学习质量管理及不合格品管理规定。

该课程培养目标的提出，期望使学生能够适应市场经济的需要，真正地学到有用的专业与技术知识，具备从事未来职业岗位所必需的飞机铆接装配与机体修理的基本知识与技能，基本具备与岗位相应的道德素养和职业素养，同时，使他们具有竞争意识、创新能力和开拓精神。

(三)设计课程标准

课程标准的编制，其中包括适用对象、课程性质、参考学时、学分、课程目标、设计思路、内容纲要、教学课时分配、考核方法和成绩评定、教材及教学参考书、技能考核要求、实施建议，为“教”、“学”双方起到了导航的作用。课程标准见附件一。图3表示了该精品课程建设的基本设计思路。

图3　课程建设的基本设计思路

(四)再造课程流程

《飞机铆接装配及机体修理》核心课程的建设紧密结合企业的实际需要，培养学生的实践能力和综合素质，这是设计课程内涵时的基本原则。

在进行整个课程内涵设计时，积极与航空企业进行沟通、合作、交流，对课程与职业活动进行了分析、归纳，确定出从事该职业岗位所应具备的综合能力;并对每一项综合能力进行分解，转化成课程内容;再将这些课程内容按具体工作过程组织起来，形成系统化的课程体系。按照“以能力为本位，以职业实践为主线，以项目课程为主体的模块化专业课程体系”的总体设计思路，构建以“工作任务中心与专业目标相一致”的项目课程体系。图4为课程流程设计基本过程。图5表示了课程与职业活动分析结果。

图4　课程流程设计基本过程

图5　课程与职业活动分析结果

在具体实施时，紧紧切合飞机制造企业组合件铆接装配、飞机制造企业部件装配、飞机修理企业机体修理及装配等岗位工作任务的需要，选择和组织课程内容，突出工作任务与知识的联系，让学生在职业实践操作的基础上掌握基本的理论知识，增强课程内容与职业岗位能力的相关性，提高学生的就业能力。为此，必须围绕飞机铆接装配和机体修理工作过程，以过程项目为导向，按照任务驱动的教学模式进行课程建设，力求培养学生有关铆装钳工的操作技能，以及从事飞机修理与制造方面的专业素养，并确定该课程以飞机装配基础知识、铆接工具与设备的使用、普通铆接、干涉配合铆接、特种铆接和自动钻铆等为主要内容。

(五)任务分解

课程内容的选择是打造精品、提升质量的先导，是优质核心课程建设的核心，因此，必须对整个课程的内容进行合理地分解，设计出可操作、易实施的单个课程任务。表1为项目及任务的分解表。企业专家和课程专家按照理论与实践一体化的原则，进行任务设计。内容包括每个任务的教学目标(能力目标和知识目标)、能力训练任务及其要求、教学设计等内容，而教学设计包括告知、引入、操练、深化、归纳、综合训练和总结等环节。

表1　项目及任务分解表

续表

根据完成岗位实际工作任务所需要的知识、能力素质要求，依据“是什么”、“怎么做”的原则，并遵循学生职业能力培养的基本规律，将整个精品课程的内容具体分为9个项目，并进一步分解成22个不同的任务，见表1。根据任务的不同，将每个任务设计为2～12个课时进行学习。每个任务将遵循“学生为主体，引导为主线，知识传授与能力培养并重”的原则，重视学生在校学习与实际工作的一致性，以利于他们在以后的工作中实现角色转换。

(六)整合教学资源

由于该课程的实践性非常强，需要一定的硬件条件和软件条件与之配套，所以，必须对现有资源进行整合。

1．实训基地。实训基地是实施该精品课程的硬件条件之一。可供该课程选择使用的校内实训基地有:飞机钣铆装配实训基地;飞机组合件铆接装配实训基地;飞机机体修理实训基地。图6为学生在校内实训基地的实习场景。

图6　校内实训基地

飞机钣铆实训基地是与空工西航机械厂共建的生产性实训基地。该实训基地可同时满足40名学生进行飞机铆装钳工技能训练，每年可接待200名学生进行实训。

飞机组合件铆接装配实训基地具有飞机铆接装配真实的生产、装配过程;能够让学生在身临其境的装配过程中，掌握飞机装配知识与过程;能够训练飞机装配、常用量具、专用工具的使用技能。飞机修理实训基地可供学生实训的飞机有歼7、强5、歼教5、歼6、初教6、米8等9架飞机，可使学生了解与掌握飞机系统与结构的相关知识，熟练使用各种飞机机体维修工具，掌握各种航空机务基本技能，了解航空复合材料维修技术，熟悉真实的飞机维修工作过程。(www.xing528.com)

图7　校外实训基地

另外，该课程还有强大的校外实训基地可供选择:中国人民解放军第5702工厂、中航5722厂、空军工程大学工程学院飞机外场实训中心、西安新宇航空维修工程有限公司、西安飞机工业有限责任公司飞机部装总厂等。如在中航5722厂的实训基地，学生可以在企业内进行飞机结构修理、飞机系统修理、飞机大部件对接以及飞机机务维护等方面的学习。该基地每年能够接收大约100名本专业学生进行飞机装配以及机体维修实习。图7为中航5722厂校外实训基地。

2．工具设备。工具设备是实施该精品课程的另一个硬件条件。在实训基地内，配有多种型号的训练设备，如空气压缩机、各种夹紧工具、划线工具、引孔工具、制孔工具、制窝工具、铆枪、手提式压铆机、剪边机、弯边机、铣平器、切割锯、打磨器、量具等，以及飞机组件(典型)装配型架、飞机组件(典型)装配专用工具、飞机维修的配套工具，以满足学生实训的需要。

3．师资力量。师资力量是保障该优质核心课程实施的关键。要求从教人员不仅是专业知识的传授者，更应该是本行业的行家里手、能工巧匠。该课程的主讲教师由有着多年企业实践经验的中航西安飞机工业(集团)公司部装总厂高级工程师和高级技师，以及有着多年企业实践经验和教学经验的学院“双师型”教师等来担当。

(七)改革教学方法和手段

1．教学方法。通过学院环境教学和企业环境教学相结合;虚拟装配与真实的装配环境相结合;现场教学与课堂教学相结合等手段，实施任务驱动、项目教学、现场教学等工学结合特色鲜明的教学方法，利用录像教学、多媒体课件教学和网络教学等教学手段，提升学生的学习效果。表2为根据具体项目所采用的不同教学方法。(1)任务驱动。飞机铆接装配以飞机部(组)件的铆接装配为课程的最终任务目标，按照从易到难的原则，对每个项目安排数个任务进行基本技能和专业技能训练，从而调动其学习的积极性，完成分配的工作任务，激励每个人发挥个人的能动性。(2)项目教学。对飞机铆接装配和机体修理工作过程进行分析，得出该岗位所需要的能力，按照能力培养的要求，整个维修任务分解为若干个教学项目，学生通过所有项目的学习，达到对所有知识点对应能力的掌握，确保教学目标的实现，及情感目标的培养(即合作、沟通、动手、创新、再学习等能力)。(3)现场教学。现场教学的教学地点设在实训基地或企业生产一线现场，可以很好地实现学生在“做中学”、教师在“做中教”，充分体会一线工作过程。

表2　具体项目采用不同的教学方法

2．教学手段。(1)录像教学。通过校企合作，他们将基本铆接技能过程和飞机组合件铆接过程制成教学录像，并突出分解过程、装配过程的重点以及修理要点进行讲解。这样，就可以在较短的时间内将大量的相关信息提供给学生，让学生观看后自己动手进行训练，也可以在教师指导下，动手操作，提高学习效率和效果。(2)多媒体课件教学。利用现代多媒体技术，可以将飞机维修的分解、修理和装配过程制成形象生动的多媒体动画，使教学变得生动、形象、有趣，引导学生学习巩固相应的知识和技能。图8为飞机制造虚拟装配动画的画面。图9为《6S现场管理》多媒体课件的首页。(3)网络教学。利用学院网站和自主学习教学资源库，将教学进度、教学内容(见表3)、电子教材、电子教案、多媒体课件、远程考核等教学资料上网，并设师生互动区，以满足学生顶岗实习期间的远程学习和自主学习。图10表示了网络教学的链路关系。

图8　飞机虚拟装配动画的画面

图9　《6S现场管理》多媒体课件首页

图10　网络教学链路图

三、课程建设效果

(一)培养了学生实际工作能力

整个核心课程的实施建设，充分考虑了“以学生为本”的原则，让学生明白自己的所学，以及最后所要达到的培养目标;学习手段不单一，学习过程不枯燥，学习情境很真实，真正做到了“学为所用”，以满足未来就业岗位的真实需要。

例如，在有关部件对接项目的学习中，有一个“Y5飞机大部件对接”任务。采用现场教学法，学生可以在真实的工作情境中进行学习。首先让学生明白该任务的学习目的，再告诉学生该任务包含哪些基本内容，然后给学生讲解大部件对接的工作要求以及操作要领，介绍飞机的相关知识和基本构造，以及大部件组装过程中的所有联接关系。在学生观看完该任务教学录像资料以后，让学生们自己动手，团队协作，在老师的指导下，进行Y5飞机大部件对接，完成起落架、机翼、尾翼、发动机分别与机身的对接，以及机翼与机身连接处整流罩与蒙皮的连接。最后，检查是否满足有关技术要求和表面质量要求，并完成飞机整体水平测量。通过这个过程，可以让学生全面了解和感受飞机大部件对接的工艺过程及其相关知识，掌握飞机大部件对接的实际操作技能，达到对学生实际工作真实能力培养的目的。

(二)提升了教师整体水平

通过该课程的建设，不仅仅让课程开发组教师的教学水平有了很大的提升，而且使整个教学团队的教学水平发生了很大的变化。“教”与“学”是一个互动过程，在教的过程中，教师可以不断发现自己的不足。从中也更加让教师们明白:高职教师必须以企业需求为中心来组织教学，只有采用各种教学手段和方法，才能让学生真正学到知识，提高工作技能，养成良好的职业素养，使学生实现“学生角色”成功过渡为“职业人角色”，达到从业人员的基本要求。如课程建设团队在大量调研的基础上，总结了多年来高职航空专业教学和企业生产中的实践经验，吸收了近年来出版的各版本教材优点，针对高职教学的实际情况和要求，结合高职院校航空专业教育的特点，与西安飞机工业(集团)有限责任公司、中航5722厂等单位从事本专业相关工作的专家研讨后，设计了教学大纲，共同编写了《飞机铆接装配与机体修理》，包括飞机装配基础、铆接工具与设备、普通铆接、干涉配合铆接、特种铆接、密封铆接、螺栓连接、部件对接、飞机机体修理等内容。教师参与研究、编制课程教材，既提高了自身的课程开发能力，又锻炼了与企业的合作能力。

表3　《飞机铆接装配及机体修理》教学内容

续表

(三)促进了人才培养模式改革

为了适应社会对不同人才的需要，学院已经开展了“前厂后校、工学交替”、“定制式”、“订单式”等多种人才培养模式教学。该课程的建设，在很大程度上满足了采用不同模式的培养人才的目的，对促进人才培养模式改革有很大的帮助。图11为航空机电设备维修专业定制式人才培养模式流程图。

(四)获得了各方良好评价

西安航空高等专科学院曹燕副教授对《飞机铆接装配与机体维修》课程建设的内容进行了审阅。她认为:本课程既注重学生的技能训练，又将复杂的飞机装配理论寄予其中，旗帜鲜明地体现了工学结合的高职教学特色，效果明显。

西安飞机工业集团公司原总工程师、研究员级高级工程师林更元认为:该课程的教学项目经过认真地选择，符合学生技能训练的要求，且内容层层递进，重点把握准确。教师的教学态度认真，方法运用合理，既注重学生的知识能力培养，又突出学生的职业素质，养成教育、创新思维教育的训练，效果很好。

图11　定制式人才培养模式流程图

西安飞机国际航空制造股份有限公司飞机制造分公司总经理、研究员级高级工程师骆学涛对本课程的评价是:“我认为西航职院的《飞机铆接装配与机体修理》教学改革是很成功的，符合高职高专的教学目标，其教学方法能充分调动学生的学习主动性，提高学生的实践动手能力;校企合作编写的《飞机铆接装配与机体修理》教材符合高职高专的教学特点，理论深入浅出，强调学生的知识、技能和职业素质的养成;其开发的高职高专层次的《飞机铆接装配与机体修理》网络课程，符合高素质技能型人才培养规律，值得应用与推广。

西安航空职业技术学院教务处教学督导组认为:“该课程组教师思维敏捷，勇于创新，有着非常扎实的专业功底和丰富的教学经验。备课非常认真，教学极为投入。课程组教师工程实践经验丰富，对项目导向、任务驱动和一体化教学理解深刻、运用恰当灵活，对学生和高等职业的特点把握准确，绝大多数老师具有理论与实践一体化教学的理念和能力。教学内容正确、重难点突出、教学方法灵活、善于利用多媒体等现代教育教学手段，教学效果良好。”

学院通过学生座谈、网上评教等一系列的手段，广大学生一致认为课程组教师爱岗敬业、师德高尚、教学水平高;并认为，该课程体现了以学生为本的设计思想，同时，在情感素质培养方面很有创新;学生可以在学习过程中，充分感受工作情境，能真实体验实际工作过程，学到一些常见故障的判断方法，对培养学生的沟通协作、分析问题能力很有帮助;通过该课程学习，学生们不但学到了专业理论知识，提高了动手操作能力、自学能力，而且让学生学到了在企业做事所应有的工作态度。

四、课程建设的反思

由于该课程在建设过程中，贯彻了工学结合的思想，并进行了很多创新探索，效果良好，因此，在2008年荣获了国家级精品课程的荣誉称号。这是对西安航空职业技术学院课程建设成绩的肯定，也是对课程开发小组的鼓励和鞭策。总结建设过程，有以下几方面的体会。

(一)校企合作是成功的保障

该课程的学习对象是高职院校的学生，而对高职院校学生的培养必须坚持“以就业为导向”的原则。如果高职院校在建设核心课程时离开了与企业的合作，无疑将使我们的培养目标偏离学生未来的就业方向。

实践证明，学院一方单独建设核心课程的难度很大。因为，学院的教师和课程专家，对飞机铆接装配岗位、飞机修理的分解和装配岗位、飞机结构修理岗位的职业标准、职业要求的掌握和理解，都远不能达到企业的实际要求，但对企业专家来说，这些却是他们强项，而且，在任务设计过程中所涉及到的各项操作技能和要求，也需要企业人员的参与。相反，就高职教育理论、现代教育技术、方法和手段来说，学院的教师和课程专家却是强项。校企合作，使得学院和企业的优势得到充分的发挥，学院和企业取长补短，相得益彰。通过合作，学生可以在企业完成基于工作过程的学习。因此，要想建设企业要求的优质核心课程，就必须要有丰富实践经验的企业专家参与，坚持走校企合作共建的道路，这是成功建设优质核心课程的保障。

(二)坚持学生为本的建设原则

过去传统的教学方法总是老师在讲，学生在听。这种教学方法对高职学生来说，并不利于技能型人才的培养。高职院校培养的是面向生产、建设、服务第一线需要的高技能人才，实践教学有着极其重要的地位。必须高度重视实践教学环节，把实践性教学贯穿于人才培养的全过程，让学生由从属地位转变为直接的参与者，亲自动手操作，一切以学生是否能接受为教学出发点，以引导为主，共同协作完成任务，从而提高学生所学与市场需求的高度吻合。这才是成功建设优质核心课程的关键。

(三)发挥网络资源的辐射作用

当今社会，由于网络的存在，已经将我们所生活的地球变成了地球村，也使每个学生和网络建立了不解之缘。任何人通过网络都可以很容易地实现各种交流和学习。充分利用网络手段，无疑可以使高职院校的教学之手伸向地球的每个角落。在建设优质核心课程过程中，集成了所有的教学资料，将其打包上网。学生通过网络，可以了解课程培养目标、企业文化以及与该课程相对应的职业素质要求;可以查阅该课程的电子教材和授课进度计划;可以观摩对应任务操作过程的多媒体动画或录像资料;可以进行相关知识掌握情况的自我测试;更可以在网上与老师进行学习交流。