人工智能赋能下《航空发动机机队管理》课程劳动教育实践体系与多模态数字教材资源开发研究

智能时代对《航空发动机机队管理》课程教学提出了新的要求。该课程主要向学生传授发动机性能与单元体性能评估原理、发动机大修方案管理、大修成本优化与管理、发动机在翼性能分析及飞机/发动机燃油消耗分析等相关知识，旨在让学生深刻理解发动机实际管理过程中所涉及的理论与技术，帮助学生从多角度掌握飞行器动力工程专业相关知识，为其后续从事相关科研、教学及实务工作奠定坚实基础。

基于产教融合协同育人理念与人工智能技术赋能导向，本文提出构建一套完整的发动机机队管理劳动教育实践体系及资源开发模式，明确以“校园专业劳动—企业实践劳动—社会双创劳动”为主线，配套“党建 +劳动教育”等保障举措，确立五大具体目标：一是构建产教深度融合的发动机机队管理劳动教育体系，实现劳动教育与专业培养的精准对接；二是开发人工智能赋能的发动机机队管理教学资源平台，以技术创新助力劳动教育提质增效；三是形成科学规范的发动机机队管理劳动教育评估标准，为实践成效检验提供支撑；四是建立可持续发展的产教协同育人机制，夯实劳动教育长效实施基础；五是培养适应民航行业高质量发展需求的复合型技术技能人才，彰显劳动教育的专业价值。实践过程中，可通过项目化学习、研究性学习等多元方式，引导学生在《航空发动机机队管理》课程的实际操作中探索践行红色文化精神内涵，锤炼劳动精神、提升创新能力。劳动教育深度融入发动机机队管理专业教学，具有重要的现实意义与育人价值，既是促进大学生全面发展的重要路径，也是高校落实立德树人根本任务的有力举措，不仅能有效增强学生的劳动意识、锤炼实践本领，更能培育其社会责任感与团队协作能力，为民航行业输送兼具专业素养与劳动素养的合格人才。

一、坚持立德树人，制定“知识图谱+VR思政”双驱机制

（一）AI融合BOPPPS的思政育人教学模式

课前，教师可借助人工智能技术生成课程知识图谱与思政元素图谱，将图谱作为预习资料推送至学生，方便学生通过PC端或移动端自主开展预习学习，提前梳理核心知识点与思政关联要点；课中，依托人工智能技术优化探究式学习环节，通过投票反馈、提问讨论、合作探究、思维导图绘制及民航发动机送修工作包案例分析等多元形式，充分调动学生学习的主动性，实现知识传授与思政育人的深度融合；课后，教师通过在线渠道为学生答疑解惑，同时借助AI工具布置高阶作业，精准检查学生知识点掌握情况，巩固教学成效。

（二）《航空发动机机队管理》课程线上资源与教学创新

航空发动机机队管理知识图谱

《航空发动机机队管理》课程线上教学创新重点围绕章节结构知识图谱搭建展开，融入思政元素形成创新亮点，以直观的形式呈现全部知识点以及各知识点之间的关系，并依托教学平台匹配相应的知识点资源，让学生“看得见”“看得清”。《航空发动机机队管理》课程前面几章内容分别为发动机机队管理介绍、商业考虑因素、发动机性能和单元体评估、发动机维修工作范围评估和计划、发动机服务通告管理、在翼状态监控、飞机性能监控、发动机维修成本管理和威布尔分布，其中30%内容融入了AI知识图谱和AI智能题库。教学过程中，依托人工智能，可在课堂上运行《航空发动机机队微型辅助管理分析评估系统V1.0》和《基于Unity3D的航空发动机机队管理资源开发系统 V1.0》两款智慧民航仿真系统，同步构建课程各章节的AI知识思政图谱与AI智能题库，引导学生分组探究基于可靠性驱动决策的某型号发动机在翼寿命预测方法，强化实践探究能力。

针对新工科班，课程团队对《航空发动机机队管理》课程内容进行了设计与重构，突出教材体系与教学体系双体系融合，重点围绕两个维度展开：一是AI技术融入课程核心内容，二是借助思政图谱等载体组织呈现课程内容。同时，课程建设过程中构建了多元化图谱体系，涵盖问题图谱、思政图谱、创新能力图谱、项目图谱等，全方位支撑课程教学。采用“AI辅助+图谱工程师修正”的模式，持续对课程资源进行补充完善，拓展资源深度，助力学生深入学习；针对每一个思政标签，均明确设置相关属性，确保思政育人精准落地。对民航专业相关视频进行智能萃取，提炼核心要点、生成思维导图，并对视频进行分段处理，方便学生分模块进行学习，同时突出各分段内容中的思政元素。此外，通过构建学生画像、搭建不同知识点数据表，实现思政元素的个性化推送与学习，推动“人—机”深度互动，有效提升学生的高阶思维能力。

二、深化民航产教融合，建立多模态数字教材动态更新机制

（一）AI阶梯式民航案例任务驱动，科教融汇与学科交叉

航空发动机机队管理教学团队将科研成果转化为教学案例资源，深入推进科教融汇，精准服务民航业发展需求。团队已在《北京航空航天大学学报》《航空动力学报》《中国工程机械学报》等中文核心/EI期刊上，发表有关发动机可靠性管理、大修管理等领域的论文20余篇，并将科研成果融入教学案例，丰富课程教学内容，进一步夯实学生机队管理相关的理论基础，实现了科研与教学的双向赋能。

（二）“逐梦报国—赛教融合”发动机机队管理铸强中国心

立足航空发动机从修理仿制到自主研发的发展历程，传承老一辈航空发动机工作者砥砺前行的奋斗精神。课程构建“赛教融合—课程思政—知识吸收—实践验证—能力提升”的良性循环体系，有效帮助学生快速适应行业岗位要求。

（三）夯实协同教学，助力民航建设

为深化校企协同教学，推动产、教、研、学深度融合，航空工程学院专门邀请南方航空技术分公司航空动力技术人才工作室主任到校开展外聘专家授课活动。授课过程中，南航工程师结合CFM56系列发动机的维修实践经验，系统讲解了维修工作计划的制定方法，深入分析了典型运行环境对发动机维修的影响及常用维修模式，详细介绍了发动机全寿命周期管理方法，以及窄体机与宽体机发动机的维修成本规律与控制策略。通过持续引入行业优质资源，推动课程教学、科研工作与民航实际需求紧密对接，切实助力专业建设提质与人才培养质量提升。

（四）校企协同提升学生实践能力

深化劳动教育与企业实践的融合，通过“暑期社会实践”“毕业实习”等课程载体，与合作企业开展紧密协作，严格按照企业一线生产要求组织学生实习，让学生直接参与企业实际项目，在实践中深入掌握专业技能、锤炼劳动本领。同时，推动“双创”实践融入劳动教育，鼓励学生积极运用在校所学的理论知识与在合作企业积累的实际操作技能，主动参与各类创新创业项目及校内学科竞赛，全面提升自身的创新思维与实践能力，实现劳动素养与专业能力的同步提升。

三、教材资源开发成果展示

2018年投入使用了最新版全英文“Engine Fleet Management”讲义，编写了全新课后练习；2019年完成课程在校内Bb平台的建设，辅助学生课前预习、课中学习、课后复习，添加了课程内容介绍和拓展视频；2020年在智慧树和智慧学习空间构建了《航空发动机机队管理》课程的教学体系；2021年出版了中文版《航空发动机机队管理》教材。通过诸多建设取得了良好的教学效果，课堂教学气氛活跃，学生参与程度高，师生互动效果明显，也获得了相关企事业单位的高度认可。2022年荣获校级“‘两业融合’视域下航空发动机控制系列教材建设与教学实践（教材）”二等奖。

制完成的2套基于智慧民航的发动机运维管理仿真教学系统已在南航投入应用，校企协同应用效果良好；同时将相关研究成果融入教材编写，获得中国航发集团科技委、MTU等7位行业专家的高度好评，并应用于21014A01、22014A01飞动新工科班教学实践，收获学生的一致认可与好评。另外，团队参与中国航空发动机研究院“航空发动机外场维护、维修任务分层分级方法研究”科研项目并顺利结题，进一步深化了科教融汇的实践路径，实现了科研与教学、行业需求的深度衔接。

（一）教材实践应用效果良好

课程组通过AI智慧树在线课程、在线交流平台、调研问卷等多种方式，系统开展教材使用情况调研与意见收集工作。反馈结果显示，学生及相关企事业单位普遍认可该教材，认为其学习任务明确、工程指导性强，紧密贴合民航行业实际工作需求，能够有效强化学生运用专业知识解决实际问题的能力，引领了教材数字化与思政元素融合的新范式。同时，课程组积极投身教研实践，参与指导飞动新工科综合项目3项并顺利结题，荣获软件著作权3项，发表教研论文20余篇；参加火箭工程大学思政论文演讲活动，1篇论文被录用；基于产教融合的《航空发动机机队管理》课程教学体系构建相关成果，已于2025年在中国网（国家级）新闻中心发布刊出，提升了教学改革成果的影响力。

（二）教材推广使用效果良好

《航空发动机机队管理》课程教材作为“十四五”普通高等教育本科规划教材，构建了“纸质教材+第四课堂视频+AI动态资源库”的立体化教学体系，为混合式教学改革提供了有力支撑。目前，国内多所院校已将该书选为核心教材或参考用书，主要包括中国民航大学、贵州职业技术学院、内蒙古建筑职业技术学院、滨州学院、西安明德理工学院、鄂尔多斯应用技术学院、合肥长丰轨道交通学校、广州航海学院、广东科学技术职业学院等，覆盖不同层次、不同类型院校，推广应用效果显著。

（三）学生技能竞赛成绩良好

课程组持续强化以赛促学、以赛促练，在学生技能竞赛与创新创业指导方面成效突出。累计指导学生荣获省部级一等奖3项、省部级二等奖3项；指导学生完成国家级创新创业项目2项、省部级创新创业项目2项、校级创新创业项目2项并顺利结题；参与指导学生荣获第十五届“挑战杯”国家级三等奖、第十四届创新创业年会国家级三等奖及第八届“互联网+”天津赛区银奖，有效提升了学生的创新思维与实践技能。

（张青，中国民航大学航空工程学院；杨晓军，中国民航大学科技创新研究院）

本文系于中国民航大学2025年校级教育教学改革与研究项目《B1类：课程分级卓越建设项目》“飞行器动力工程（新工科）/航空发动机机队管理”（编号：CAUC-2025-B1-30）

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