合理設置“問題”，提高學生自主學習能力

【摘要】本文選擇了我校工業工程專業中專業基礎課《航空維修系統工程》作為研究對象，在分析了其課程性質及特點的基礎上，綜合運用現代教學理論中任務驅動教學法、個案研究教學法等教學方法，對教學過程中的問題設計進行了研究，從而實現提高學生學習興趣和自主思維能力的教學目標。

【關鍵詞】課程開發 問題設計 系統工程 教學法

【基金項目】中國民航大學校級教育教學改革與研究項目“面向能力培養的航空維修工程管理（Ⅱ）課程與能力達成評價研究”立項支持。

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）46-0009-02

引言

現代教學理論認為，“教”與“學”是一個互動的過程，而學生的“學”更是處于中心地位，因此如何激發和提高學生的學習興趣成為現代教學的一個重要問題。現代認知研究也進一步證明，有目的針對性的學習更有助于注意的集中，因此學習效率和學習效果要遠大于無目的學習，同時適當難度問題的解決有利于培養學生的成就感和進一步激發學生的學習興趣。

工業工程專業是我國近年來發展設立的專業之一，也是國際上高等工程教育的主要專業之一，由于課程涉及范圍大，涵蓋學科多，或缺乏明顯的邏輯關系等，使得學生在學習和理解過程中存在一定的障礙。特別是其中部分管理類課程，由于具有科學性與藝術性兩方面的特點，與學生以往工程技術類的學習方式存在一定差異，因此容易造成學生理解不深，學習興趣相對較低等問題。

為解決以上困難，我們將以《航空維修系統工程》為例結合現代教學理論中問題式教學法，采取強調學生的中心地位，并綜合運用任務驅動教學法、個案研究教學法等合理設計教學過程中的相關問題，從而培養學生的自主探索能力。

一、課程特點與教學難點分析

航空維修系統工程是工業工程專業的一門專業基礎課，其開課學期是第6學期，是學生后續課程學習、畢業設計及工作實踐的重要基礎，其中系統方法部分更是許多研究工作的方法集。作為一門新增課程，我們在08版教學大綱修訂過程中對其進行了相關探討，在分析了其課程前身——系統工程——的教學和部分學生信息反饋的基礎上，我們將該課程的特點和以往的教學難點總結如下：

1.內容涵蓋范圍廣，各部分之間邏輯聯系較為松散

系統工程本身是一門橫跨學科，其研究內容主要包括系統論、系統科學和系統方法三部分，涵蓋知識點多，且各部分之間邏輯聯系較為松散，課程教學時間相對緊張。

2.系統論部分內容的教學內容相對抽象，學生正確理解相對困難

以“系統功能大于各部件功能之和”為例，一方面學生很容易理解，從而產生理所當然的思想；但另一方面難以產生深刻印象，而未能樹立正確的系統觀。

3.系統方法的教學內容對數學的要求較高，教學難度較大

系統方法的教學內容中涉及概率論、線性代數及運籌學等多個數學研究領域，容易使學生產生畏難情緒，或將注意力過于集中在計算求解等問題上，導致對課程內容整體性的割裂，忽視對基本原理的理解和應用，進而產生學習內容枯燥、學習熱情缺乏、應試學習等負面情緒，降低了課程學習的效果。

4.傳統系統工程的教學內容與我校學生知識背景存在一定差異

系統工程學科本身是一門橫跨學科，其思想與方法具有一定的普遍性。在當前教材中，其主要教學案例一般是基于一般系統，如物理系統、社會系統等，或制造系統，因此學生感覺學習內容與其它課程相關性較低，且相關背景知識不足，進而一方面導致對教學內容的理解困難，另一方面由于感覺與自身緊密性不大，難以形成有效的“問題”，走入課程沒有實用價值的誤區，不利于學習過程中注意力的培養。

二、課程開發與問題設計

首先，在教學內容和教材的選擇上，我們借鑒多數高校工業工程專業和工學類管理專業的經驗，將系統方法作為課程的教學重點，同時顧及系統論的部分內容，而對系統科學的內容則采取結合不同應用進行簡介的方式。同時，我們在該課程的教學大綱修訂中采取理論教學為主、案例教學為輔的教學方式。通過增加航空維修系統分析和加強案例的針對性，提高課程與學生專業背景的聯系，將原有系統工程課程擴展為航空維修系統工程，重視系統工程一般原理和方法的教學，并體現航空維修特點。其中部分內容簡介如下：

1.在課程開始，通過多個角度對系統工程的應用進行舉例，并通過問題將各階段學習內容進行融合，作為學生不同階段的學習任務。本課程的開課時間在第6學期，許多相關專業課的課程教學還未結束，學生的專業背景知識相對不足，因此在課程開始的學習任務設計中，我們將學生容易理解和相對關心的航班延誤原因分析、調查問卷的分析處理、航空公司管理中常見的旅客客流量預測、及一般系統中多人決策等作為案例和課程學習任務，幫助學生合理分配學習精力，提高學習興趣。

2.在一般系統論的教學內容中，將問題設置為“為什么日本的電子產品價格較低且質量較好？”和“維修差錯預防”，取代以往通過“都江堰水利系統的分析”等問題。由于我專業學生在管理學的學習上傾向與工學管理和維修管理，雖然“都江堰水利系統分析”是當前系統論教學中的代表案例，但不便于我專業學生的理解和提高學習興趣。因此我們選擇了學生相對關心和容易理解的以上兩個問題，一方面通過學生較為關心的角度幫助學生樹立正確的系統觀，另一方面也引導學生對質量管理和維修人為因素課程的學習興趣。

3.在對一般系統的系統論知識教學的基礎上，引入對航空維修系統特點的介紹。在該部分，我們設計了“從系統論的角度看，航空維修應當考慮些什么問題？”，由于該問題相對較大，因此需要進一步誘導學生從空間維及時間維進行分析，最后導入航空維修的全系統全壽命維修管理的概念和思想。

4.在系統方法的教學內容方面，采取在每類方法開始前設計和提出一個與本章學習內容相關的問題，幫助學生把握學習目標，提高學生對教學內容的理解。

以系統評價為例，在教學開始前我們設計采用“我們學校哪個食堂最好”等問題，引導學生從系統的角度分析，進而提出“如何將多方法因素的考慮綜合起來，從而對多個項目進行評價”的問題，指出此類方法的研究目的。而將“航空公司維修質量評價”及“飛機健康狀況評價”作為基本方法教學后的案例。

小結

從我們的教學過程看，通過設置學習任務和提出問題的方式，將課程的學習過程轉化為學生問題的解決過程，有利于培養學生主動思考的習慣，同時加強了學生的學習興趣和對基本原理、基本思想的理解。通過該次課程建設工作，我們總結了如下經驗：

（1）在課程開始，設置一個或幾個相互關聯的問題作為課程學習任務是有益的。一個適當的任務有利于提高學生的學習興趣，同時能夠更好的幫助學生全面理解所學內容和對學習精力的分配。（2）注意問題間的連貫性和多樣性。對相對零散的內容可以通過合理設置問題，并通過問題間的連貫性進行整合，從而提高學生對整體內容的理解和把握。同時，對于相同教學內容，應提供多個在邏輯上具有一定聯系的問題，幫助學生對基本原理的理解。（3）應強調學生在學習中的中心地位。在問題的解答方面，教師應處于輔助地位，幫助學生主動思考，而不是提供問題答案。

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作者簡介：

張偉鋼（1975-），男，陜西省南鄭縣人，博士，講師，研究方向：航空維修管理、系統工程課程教學科研，數據挖掘、仿真優化等研究領域。