基于產出為導向的《自動飛行控制系統》課程教學設計與實現*

徐亞軍 鐘玲玲 李軍輝 張華忠

（中國民用航空飛行學院）

一、課程特點

《自動飛行控制系統》是中國民用航空飛行學院電子信息工程專業的一門核心專業課。該課程是根據該專業學生的培養目標和畢業要求而開設的。課程主要內容包括民航飛機的自動飛行控制系統及其子系統的相關知識，包括這些子系統的功用、原理、組成、接口以及維修理論與故障診斷等相關知識。結合行業需求和畢業后大部分學生的就業方向和工作特點，本課程弱化了系統的原理和設計，強化了接口，強化了維修理論與技術。該課程民航特色鮮明，所講授的是國際國內主干機型上的自動飛行控制系統。課程教學過程中，學生能夠通過B737NG 飛機和A320 飛機的維護模擬機上自動飛行控制系統中各子系統的故障診斷與故障隔離技術方面的內容，將理論與維護實際使用結合，這對于培養學生利用所學知識解決復雜工程問題的能力有很大的幫助。

二、教學目標的設計

結合學校“教學應用型高水平民航特色大學”的辦學定位，以及本專業“……要求學生能解決民用航空器電子設備維修領域復雜工程問題，并具備終身學習的能力，并在畢業5 年左右應能成為民用航空器電子設備維修領域的技術骨干或工程師”的培養目標[1-2]。本課程教學中制定了知識、能力與思政三位一體的5項目標[3]。

續表1

課程目標0：樹立正確的人生觀、世界觀及價值觀。樹立實事求是的科學態度。具有勇于擔當的精神。具備從事民用航空器維修技術與管理相關工作的職業道德與素養。

課程目標1：理解壓力中心，飛機重心，焦點，迎角等基本概念，具有計算飛機重心位置的能力，具備判斷飛機縱向穩定性的能力；

課程目標2：具有自動駕駛儀控制飛機姿態和軌跡的原理性知識，具備正確描述原理的能力；

課程目標3：具有各分系統接口的知識，具有根據接口狀態判斷系統能否正常工作的能力；

課程目標4：具有本系統故障診斷的知識，具備故障隔離的能力。

三、執行方案的設計

再好的目標，都是要通過實施方案來實現的。根據每一項目標的特點，結合學校的教學環境和相關的配套設施情況，教學組制定了詳細的執行方案。如表1所示是2019 級的執行方案的一部分。

表1 《自動飛行控制系統》2019 級的執行方案（部分）

在以講授為主的環節，又設計了“三自主六環節”的課堂教學實施方案。三自主體現在自主預習，自主學習，和自主復習。首先將機型手冊、CBT、錄制的視頻等資源發布在教學群里或平臺上，學生可以利用碎片時間在課前自主預習，制作PPT 等。學生可以在課堂上分享制作的PPT，實現自主課堂，甚至反轉課堂的效果。課后，學生需認真完成作業和報告。這三個自主充分體現了“以學生為主體” 的教學理念，實現本科教育從傳統的“教”到主動的“學”這一新范式的轉變。

六環節是指導、疑、究、展、評、測等六個環節。導是指教師用最合適的方式導出本堂課的教學目標；疑是指教師給學生設疑，并允許學生質疑，通過問來提升學的效果；究是指學生可以分組討論相關問題，也可以和老師討論問題；展是指討論的結果，由學生進行展示；評是指教師要對學生的展示進行點評，正確的加以肯定，不正確的加以糾正，并給出平時成績，當然，也可以由學生互評；測是指教師要多渠道多方式了解學生的學習情況，以確定必要的知識學生已經掌握，必要的能力學生已經具備，也就是要測試本堂課的教學目標已經達到。這六環節的實施過程中，教師實際上是學習的組織者和指導者,教師從整體的角度設計學習,學生是學習過程的主體,是知識的探索者和建構者,通過教師的引導，充分發揮和調動學生的學習積極性和主動性（表1）。

思政目標始終貫穿在整個教學過程中，思政目標在試題中沒有體現，而是通過調查問卷的形式體現達成情況的。

四、考核方案的設計

根據每一項教學目標及其對應知識點的特點，以及授課方式等，學科組制定了合理的考核方案。并在實施過程中不斷地完善。比如，最早的考核只關注期末考試成績，沒有對課程教學過程中學生的情況進行考核。后來，增加了平時成績這一項，并在實施過程中不斷完善平時作業的內容，由最初的簡單的選擇填空類題目逐漸更新為分析討論類題目，然后又逐漸增加了報告類題目。考試題目也按照工程認證的要求建立教學目標與考試題目的對應關系，考試題目也在原來選擇題加簡答題的基礎上，增加了案例分析題。在案例分析題中，要求學生分析故障產生的可能原因，并通過提供的相關資料，找到排除故障的方法。這樣的題型能夠考核學生利用所學知識分析問題和解決問題的能力。另外，還增加了計算題，要求學生能夠通過計算判定飛機是否具有穩定性。具體的考核方案如表2 所示。

表2 考核方案

五、課程目標達成情況

不同類型的課程，其教學目標的達成度考察內容是不盡相同的。本課程屬于專業課，是以講授為主的課程。根據參考文獻[2]給出的評價內容，按照課程教學大綱，針對每個課程目標對應的考核環節，分別求取對應考核結果的平均分，再根據下式計算各課程目標的達成度[4]：

再按照課程教學大綱的確定，目標1，目標2，目標3 和目標4 在成績評價中的權重分別是30%，30%，30%和10%，課程各指標點的加權總和為該課程的目標達成度。計算方法如下[4]：

三個年級的目標達成情況如表3 所示。

表3 三個年級的目標達成情況

六、課程目標達成情況分析

從課程目標達成情況來看,3個年級學生對目標1 的達成度都是比較高的，目標2 和目標3的達成度不穩定，目標4 的達成度相對較低。如果按照60 分達標的話，3 個年級的四個目標都達標了。但是，目標4 的達成度還有較大的提升空間。

從教和學兩個方面分析，課程目標4 達成度相對較低，主要是由于本部分內容綜合性較強，需要在較好地掌握前序章節內容基礎上才能取得較好成績。另外課程目標4 對學生的工程實踐能力有一定要求，學生還未接觸實際維修工作，所以對具體的維修內容和實踐環節比較陌生。以后要加強維護模擬機上的練習，不僅僅要求學生練習和使用，而且要求學生針對具體的故障整理故障查詢和故障隔離的報告。

另外，分析了2018 級目標2 和目標3 達成度比其它兩個年級低的原因，因為疫情的原因，本次教學全部為線上教學，在線上教學過程中，對學生的學習過程監督不足，部分同學作業沒有按時提交，課后也疏于復習。又因為是首次線上教學，線上教學資源還準備的不夠充分和完善。目前已經完善線上教學資源，也完善了線上教學的監督和考察機制。