基于模塊化的航空電工電子課程TIDES教學模式研究

張耀平 李井泉 石靜苑 宋暖 趙黎黎

摘要：隨著軍事航空裝備電子設備功能的日益增強，社會對空軍航空兵的電工電子學科素養的要求越來越高。文章提出的基于模塊化的軍事航空電工電子課程TIDES教學模式，從飛行學員的職業需求出發，將理論教學、實例講解、教學演示、實驗操作以及課程考核高度統一，做到知識儲備、思維培養和實驗訓練并重。

關鍵詞：模塊化;TIDES;電工電子

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）52-0172-02

一、概述

在現代軍事航空領域中，得益于現代電子技術在航空領域的逐漸普及，飛行員執行任務過程中如果感知到設備發生故障，需要在極短時間內利用已有知識、經驗和技能迅速捕捉到故障現象的產生原因，進而做出準確的判斷和處置。培養飛行學員的思維能力，既是其儲備知識的前提，又是發展實際戰斗力的核心[1]。

飛行學員本身具備較高的素質。從2009年開始，飛行學員入學成績全面達到一本分數線以上，完全能夠滿足精英教育過程中文化課的基礎條件[2]。但同時，飛行學員中存在文科生群體，數理基礎相對薄弱。

隨著新裝備科技含量的日益提高，對飛行員的科學素養也提出更高的要求[3]，包括敏銳的感知能力、迅速的反應能力、準確的判斷能力、果斷的決斷能力、創新的思維能力等，都是在具體教學訓練中逐步培養形成的。

綜上所述，本文提出了基于模塊化的TIDES教學模式，用以改進電工電子課程教學設計及實施，為飛行學員未來更好地適應高技術現代戰爭奠定堅實的基礎。

二、基于模塊化的TIDES教學模式設計

（一）TIDES設計目標

TIDES是theory、instance、demonstration、experiment、assessment的縮寫，是針對軍事航空電工電子課程特點及教學對象特點設計的，將理論教學、實例講解、教學演示、實驗操作以及課程考核高度統一的教學模式，如圖1所示。針對飛行學員的特點，以服務飛行為導向，以思維能力培養為核心，構建基于模塊化的TIDES課程設置，有機融合多種教學方法，豐富教學資源，優化考核方法，提升學習效率和效果。課程內容要加強深度和廣度，向上具備學習擴展空間，向下兼顧文科生群體，提高學習的興趣和信心。

（二）TIDES設計思想

在對課程內容合理劃分模塊的基礎上，以“目標、內容、演示、實驗、考核”為一體的TIDES教學模式為建設思路，結合多樣性的教學方法實施課程設計。將課程內容合理模塊化，并將每個模塊內容根據具體情況劃分若干單元，各個單元以知識點的聯系、學習任務的需要以及問題驅動相互關聯。具體教學活動為理論教學和實驗教學一體化，在實施教學過程中邊學邊練、學練結合。根據內容模塊分階段實施過程性考核，教學目標和考核內容高度統一，實現學員自我評估和教學效果反饋相結合。

三、基于模塊化的TIDES教學模式的實現

（一）TIDES教學模式的可行性

電工電子課程結構特點完全符合實施基于模塊化的TIDES教學模式，具備可行性條件。一是在課程內容方面，包括電路理論、模擬電路和數字電路三個區分度明顯的部分，他們相輔相成，銜接緊密;二是在課程形式方面，有理論教學和實驗教學，理論是實驗的總結，實驗是對理論的復現，兩者密不可分;三是對于不同模塊的教學內容，能夠靈活運用多種先進的教學理論和教學方法;四是過程性考核伴隨學習同步進行，不單獨占用教學學時。

（二）TIDES教學模式的實施

按照基于模塊化的TIDES教學模式設計思想以及電工電子課程內容規劃，遵循以概念切入、以分析方法為基礎、以典型電路為核心的總體思路，將課程內容劃分為電路基本概念與分析方法、交流電路、電磁設備、分立元件模擬電路、集成運算放大器電路、組合邏輯數字電路、時序邏輯數字電路和綜合實踐八個模塊。每個模塊設置若干具體教學單元以及相應內容的電路實驗。

在教學內容方面，每個模塊下按照教學實際劃分若干單元，單元類型包括純理論單元、理論加仿真單元以及理論加仿真加實驗單元。每個模塊設置具備TIDES元素，具體如下：

理論內容（theory）：為專業概念、定性分析和定量分析，為學員提供知識儲備，適當減少器件內部原理及分立元件電路的內容，注重功能性和實用性，例如削減二極管和三極管的PN結構內部構造和工作原理，重點講解器件的功能、特點以及具體應用。

實例內容（instance）：為知識點深度結合當前空軍裝備實例、前沿知識以及生活實際等內容。例如，二極管作為檢波電路的核心器件，是雷達速度跟蹤系統中鑒頻器的關鍵部分，將檢波電路作為二極管檢波功能知識點的載體，引出問題，實施講解，最終解答。

內容演示（demonstration）：包括實物展示、仿真實驗演示、多媒體展示等。實物展示緊密伴隨器件概念的介紹，仿真內容為對理論內容的直觀展示和補充解釋，多媒體展示為原理講解、人文元素等內容。例如，在繼電器教學中，利用動畫方式直觀演示繼電器的構造工作原理，利用仿真實驗對電路搭建和功能實現做簡要介紹，作為從理論學習到實際實驗操作的平滑過渡。

實驗內容（experiment）：為具體操作，是對重要理論的驗證與復現。例如，在RC正弦波振蕩電路中，搭建實際電路，根據理論推導選取合適阻值的電阻以滿足電路起振條件，具體感受實驗的具象和復雜，并且在示波器觀察到目標波形，使理論內容的學習落實為技能的掌握和思維方式的養成;課程最后設置兩項綜合實踐，以具體項目為導向，讓學員學以致用，以成果形式對課程學習形成總結。

課程考核（assessment）：貫穿教學過程始終，具體分為課程參與、實驗操作和期末考試三部分，具體比例為25∶35∶40。其中，課程參與和實驗操作為過程性考核，每個模塊有階段性的成績，其中，課程參與包括課堂考勤、課堂活動和作業三方面評價，具體比例為5∶10∶10;實驗操作包括實驗效果和實驗報告評價，考核學員的思維方法、動手能力及實驗效果。期末考試采取傳統筆試形式，考核基本知識點、電路分析方法等內容。過程性考核全程監控教學效果并形成反饋，最終與期末筆試成績共同作為課程考核成績，實現理論考核和能力考核相結合。

四、結論

基于模塊化的TIDES教學模式針對航空電工電子課程內容，從飛行學員的特點出發，科學劃分教學模塊，有機結合理論與實驗，有利于合理實施教學及考核，對教學效果的評價更為全面立體、反饋及時，有利于持續改進教學設計，能夠為培養高素質、復合型的飛行人才奠定良好基礎。

參考文獻：

[1]李庭偉.談飛行學員思維能力的培養[J].河北農業大學學報（農林教育版），2010，12（02）：304-306.

[2]何志強.學歷教育階段空軍飛行學員激勵問題研究[D].東北師范大學，2015.

[3]劉紅梅，張健，胥馨.研究型教學對飛行學員科學素質培養的促進作用[J].物理通報，2016，（z2）：4-5.DOI：10.3969/j.issn.0509-4038.2016.z2.002.