線上線下混合式教學(xué)設(shè)計

魏武國 林彬彬 張恒銘 付堯明

[摘 要] 飛行技術(shù)專業(yè)的專業(yè)課具有明顯的理論聯(lián)系實際、理論指導(dǎo)實踐特征，所有專業(yè)知識的學(xué)習最后都要落腳于操作實際，其中“航空燃氣渦輪動力裝置”第6章發(fā)動機起動的知識內(nèi)容更是如此。因此，為提高本章教學(xué)效果，在梳理重點和難點的基礎(chǔ)上，從知識、能力、素養(yǎng)三個層次細化教學(xué)目標;結(jié)合學(xué)生學(xué)情及教學(xué)效果預(yù)測，合理選擇教學(xué)策略，最終形成頗具可操作性的、依時間順序的線上線下混合式教學(xué)設(shè)計，達到重構(gòu)教學(xué)流程、拓展教學(xué)時空的目的。教學(xué)實踐中，充分利用慕課平臺等信息技術(shù)手段實現(xiàn)線上教學(xué)和指導(dǎo);利用案例教學(xué)、主題討論等教學(xué)互動方式翻轉(zhuǎn)線下課堂;體現(xiàn)“以學(xué)為中心”的教學(xué)理念。

[關(guān)鍵詞] 航空燃氣渦輪動力裝置;發(fā)動機起動;混合式教學(xué)設(shè)計;翻轉(zhuǎn)課堂

[基金項目] 2020年度民航專業(yè)項目“中飛院‘雙萬計劃’一流本科專業(yè)點建設(shè)”（0252041）;2020年度中央高校教育教學(xué)改革專項資金項目“飛行器動力工程專業(yè)省級一流本科專業(yè)建設(shè)”（E2020011）

[作者簡介] 魏武國（1983—），男，重慶梁平人，碩士，中國民用航空飛行學(xué)院航空工程學(xué)院副教授，主要從事飛行技術(shù)與民航機務(wù)專業(yè)的發(fā)動機教學(xué)研究;林彬彬（1985—），男，黑龍江嫩江人，博士，中國民用航空飛行學(xué)院航空工程學(xué)院講師，主要從事飛行技術(shù)與民航機務(wù)專業(yè)的發(fā)動機教學(xué)研究;張恒銘（1988—），男，四川華鎣人，博士，中國民用航空飛行學(xué)院航空工程學(xué)院副教授，主要從事飛行技術(shù)與民航機務(wù)專業(yè)的發(fā)動機教學(xué)研究。

[中圖分類號] G642.4? ?[文獻標識碼] A? ?[文章編號] 1674-9324（2021）50-0153-04? ? [收稿日期] 2021-07-03

一、引言

飛行技術(shù)專業(yè)本身的特點要求其專業(yè)課必具備理論聯(lián)系實際、理論指導(dǎo)實踐的特色，比如“航空燃氣渦輪動力裝置”，其在向?qū)W生介紹了航空燃氣渦輪發(fā)動機組成、工作原理、性能特點之后，必須還要介紹如何正確操作使用發(fā)動機，發(fā)動機不正常工作時的表現(xiàn)和處置措施，以及如何預(yù)防發(fā)動機的不正常工作[1]。因為該專業(yè)的畢業(yè)生是航空發(fā)動機的操作者，專業(yè)知識的學(xué)習最后要落腳于操作實際。因此，在介紹發(fā)動機的正常操作、特情處置時，授課老師就需要講清楚如此操作處置的內(nèi)在邏輯，便于學(xué)生消化和記憶，能清楚掌握相關(guān)知識要點及內(nèi)在聯(lián)系、并能在以后的駕機操作訓(xùn)練中快速形成職業(yè)自覺。

“航空燃氣渦輪動力裝置”第6章發(fā)動機起動的內(nèi)容[2] （P175-187）就具有明顯的理論指導(dǎo)實踐特征，教學(xué)目標是讓學(xué)生掌握與發(fā)動機起動相關(guān)的知識后，能在地面和空中正確起動發(fā)動機、能在遇到不正常起動現(xiàn)象時準確判斷與處置。為達到這樣的教學(xué)目標，就需要在分析具有理論聯(lián)系實際、理論指導(dǎo)實踐特征的課程內(nèi)容對“教”“學(xué)”兩方面要求的基礎(chǔ)上，進行合理的線上線下教學(xué)設(shè)計。

二、教學(xué)內(nèi)容分析

（一）教學(xué)重點和難點

教材將本章內(nèi)容編為三節(jié)[2] （P3-4），根據(jù)以往經(jīng)驗，線下需2個課時（45分鐘/課時）才能完成授課。這三節(jié)內(nèi)容可歸納為圖1中列出的6個主題。

其中，教學(xué)重點：a.典型發(fā)動機的地面起動;b.不正常起動;c.空中起動。教學(xué)難點：a.正常起動過程三階段的劃分依據(jù)，及不同起動階段中發(fā)動機的表現(xiàn);b.不正常起動現(xiàn)象及其發(fā)生的內(nèi)在機理;c.空中起動相較于正常起動的特點，注意事項及內(nèi)在機理。相應(yīng)知識點的教學(xué)應(yīng)對策略已列于表1中。

（二）教學(xué)目標

課程整體教學(xué)目標需要體現(xiàn)在各個章節(jié)的教學(xué)中，因此，梳理完本章教學(xué)內(nèi)容之后，有必要明晰本章教學(xué)目標，方便在后續(xù)的教學(xué)設(shè)計和實踐中貫徹。通常，教學(xué)目標[3]分三個層次。

1.知識目標。a.能準確說出起動的功用，能大致列舉出起動系統(tǒng)的組成部分;b.結(jié)合典型發(fā)動機的地面起動，能意識到起動前的準備工作，能準確描述出發(fā)動機起動中的三個階段和注意事項;c.能列舉出不正常起動的種類，準確描述中止起動的方法;d.能大致描述出空中起動的特點和注意事項。

2.能力目標。a.通過學(xué)習起動過程決定起動系統(tǒng)組成的內(nèi)在邏輯，引導(dǎo)學(xué)生建立系統(tǒng)思維和工程意識;b.通過從典型發(fā)動機地面起動流程歸納總結(jié)出發(fā)動機的一般起動過程，培養(yǎng)學(xué)生“從特殊到一般”的方法論意識;c.通過對不正常起動現(xiàn)象、內(nèi)在機理、處置措施，空中起動特點的學(xué)習，培養(yǎng)學(xué)生理性思考能力、運用前序知識解決復(fù)雜工程問題的能力。

3.素養(yǎng)目標。a.通過對典型發(fā)動機地面起動流程的介紹，引導(dǎo)學(xué)生理解飛行員職業(yè)特點，培養(yǎng)學(xué)生規(guī)章意識和精益求精的工匠精神;b.通過對發(fā)動機空停、空中重起及注意事項的介紹，培養(yǎng)學(xué)生安全意識、崗位職責意識。

三、學(xué)情分析

（一）學(xué)情分析

1.學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)。本課程在大一下學(xué)期開課，已先修大學(xué)物理、飛行原理等課程。一方面，學(xué)生已掌握本課程會用到的物理力學(xué)等基本知識;另一方面在飛行原理等課程中，已涉及動力裝置部分，學(xué)生的已有專業(yè)知識結(jié)構(gòu)中應(yīng)具備與本課程知識的待聯(lián)結(jié)點。另外，本章還涉及本課的較多前序知識：壓氣機、燃燒室、渦輪結(jié)構(gòu)和共同工作，燃油系統(tǒng)工作原理、發(fā)動機性能參數(shù)。在學(xué)習本章之前，上述知識已完成講授，學(xué)生應(yīng)完成發(fā)動機構(gòu)造與系統(tǒng)、正常工作過程與性能描述概念的搭建。

2.學(xué)生的認知特點。感性認識占很大比重。但是，本章內(nèi)容對學(xué)生有“綜合運用前序知識”的要求，具備明顯“理論聯(lián)系、指導(dǎo)操作實際”的特征，感性認識不能使學(xué)生很好地理解實際操作的內(nèi)在原因和邏輯、不正常起動現(xiàn)象的內(nèi)在機理。因此，授課時最好能多結(jié)合實例，多種手段促使學(xué)生思考、理解并最終掌握。

3.學(xué)生的學(xué)習風格。該專業(yè)文理兼收，對學(xué)生身體素質(zhì)有較高要求，而學(xué)生文化課水平差異較大;并且學(xué)生在大學(xué)前兩年理論學(xué)習期間，課程門類繁多，學(xué)習任務(wù)重。因此，需要充分利用各種教學(xué)手段和資源，吸引學(xué)生興趣，結(jié)合案例深入淺出剖析知識點，幫助學(xué)生掌握，盡量提高課堂教學(xué)效果。

（二）教學(xué)預(yù)測

1.無須思考內(nèi)在邏輯與機理的知識點，比如起動的定義、起動系統(tǒng)組成等，學(xué)生掌握應(yīng)較好。

2.由于缺乏“綜合運用前序知識”解釋具體起動操作現(xiàn)象的能力，因此學(xué)生可能對不正常起動情形及處置措施的內(nèi)在機理、空中起動特點及注意事項等感覺較難。

3.本章內(nèi)容無法在真實飛機上現(xiàn)場講解，因此典型發(fā)動機地面起動部分需要一定的想象力，但學(xué)生可能最終也只能從本章學(xué)習中獲得粗略概念，待真正上機訓(xùn)練時才能完全掌握。

四、線上線下教學(xué)設(shè)計

（一）教學(xué)策略選擇

1.從感性到理性的認知策略：觀看典型發(fā)動機起動操作全過程，到理解教材中的描述，再到曲線繪制……由感性到理性、認知逐步深入，符合認知過程。

2.“從特殊到一般”的方法論策略：通過理解典型發(fā)動機的起動過程，完成起動曲線繪制，歸納總結(jié)出發(fā)動機的一般起動過程，強化學(xué)生對起動過程的掌握。

3.合作與差異化學(xué)習策略：小組或全班互動，鼓勵能力不同的學(xué)生一起工作，培養(yǎng)自信，提高學(xué)生溝通和批判性思維能力。使具有較高學(xué)習能力的學(xué)生得到提升，而那些正在“掙扎”的學(xué)生會得到適當支持，盡可能做到共同前行。

4.歸納總結(jié)策略：用思維導(dǎo)圖等工具對本章內(nèi)容進行提煉總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)能力。

（二）教學(xué)設(shè)計

采用線上慕課自學(xué)為輔，線下課堂教學(xué)為主的策略，各教學(xué)環(huán)節(jié)參見表1。

表1中用到的課前任務(wù)單和課堂作業(yè)的形式列于表2和表3中。

五、結(jié)語

基于“航空燃氣渦輪動力裝置”第6章“發(fā)動機起動”的知識特征，聚焦教學(xué)效果提升，首先從知識、能力、素養(yǎng)三個層次梳理了教學(xué)目標，再在分析學(xué)生知識結(jié)構(gòu)、認知特點、學(xué)習風格的基礎(chǔ)上，合理預(yù)計了教學(xué)效果，最后依此選擇合適的教學(xué)策略，形成了具有可操作性的、依時間順序的線上線下混合式教學(xué)設(shè)計，重構(gòu)了教學(xué)流程，為其他章節(jié)或類似特征課程提供了參考。

參考文獻

[1]魏武國，尚永鋒，賴安卿.線下線上結(jié)合的《航空動力裝置》課程建設(shè)[J].當代教育實踐與教學(xué)研究，2019（22）：35-36，105.

[2]傅強，左渝鈺.航空燃氣渦輪動力裝置[M].第2版.成都：西南交通大學(xué)出版社，2016：175-187，3-4.

[3]中國民用航空飛行學(xué)院.《航空動力裝置》課程教學(xué)大綱[Z].2018.