任務遞進驅動法在裝備通用原理課程教學中的應用

摘要：“飛機飛行性能品質與控制”具有很強的理論性和實踐性，任務遞進驅動教學在很大程度上能激發學員的學習興趣和積極性，符合課程的教學特點。介紹了任務遞進驅動教學法的內涵，舉例說明了其在裝備通用原理課程教學中的應用實踐情況，給出了使用任務遞進驅動教學的幾點思考。

關鍵詞：飛行性能品質與控制；任務遞進驅動；應用；教學法

作者簡介：蘇新兵（1976-），男，陜西禮泉人，空軍工程大學航空航天工程學院，副教授；丁鍵（1979-），男，安徽合肥人，空軍工程大學航空航天工程學院，講師。（陜西 西安 710038）

基金項目：本文系空軍工程大學航空航天工程學院教育理論研究項目（項目編號：2013YX01）的研究成果。

中圖分類號：G642.4 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）05-0107-02

“飛機飛行性能品質與控制”是一門裝備通用原理課程，主要研究飛機如何飛行、能否安全飛行的基本理論與原理，是一門覆蓋面廣，綜合性、系統性、理論性和實踐性很強的課程。已有研究成果表明，下一代戰斗機應具有適當的多任務，高隱身能力，高機動能力，大空域、寬速域飛行等能力。但要設計飛行性能好、品質高的飛機，必須對飛行器設計、性能和品質等基礎理論有深入的理解和掌握。課程學習具有一定的難度，如何在課堂教學中激發學員的興趣，增強學員的信心，加深他們對相關理論理解掌握的程度并能學以致用，就成了課程教學設計的關鍵。[1]

依據課程知識體系鮮明的層次性和系統性特點以及邏輯遞進關系，將教學內容劃分為飛行性能、飛行品質、閉環控制三個知識模塊。在分析課程內容時，利用傳統邏輯分析方法學員對相關理論理解掌握的程度不深，但獲悉利用現代控制理論和技術從系統優化的角度來調節飛行性能與品質，穩定性與操縱性間的固有矛盾、解決問題時發揮了很重要的作用。而如何利用控制理論協調性能與品質，操穩特性間的矛盾恰恰是飛行器設計時的一個核心任務。筆者嘗試圍繞完成這一核心任務，采用遞進任務驅動教學法，把大任務分解成一個個層層遞進的小任務。在課程的教學中以完成一個個任務為主線，通過在完成任務的過程中引入知識點，使對整個任務的分析完成由易到難，由簡單到復雜，逐層展開，逐步加深，從而推動課堂教學，結果收效頗豐。下面結合教學實踐，談談運用“任務遞進驅動教學法”的幾點體會。

一、任務遞進驅動教學法

任務遞進驅動教學法是一種問題發現式、解決式的學習方法，是在教學過程中以一個核心任務的不斷拓展和逐次遞進來驅動課程的學習，即以一個核心任務為牽引，將幾個互為邏輯、逐步遞進的任務由易到難依次提出，前一個任務是后一個任務的基礎，后一個任務是前一個任務的深化，就像攀登階梯一樣步步升高；由教員引導學員解決一個矛盾，同時又提出另一個新的矛盾，有提出、分析、解決、引申和優化問題等環節。教學中以一個個環環相扣任務的提出和解決來不斷推進驅動課堂教學的開展，并不斷拓展思維和步步推進來帶動課程的學習，這樣就形成了一個螺旋式滾動向前的教學過程。在這個螺旋式的過程中，通過任務的不斷擴展，非常自然地調動學員的參與，有效開闊學員的思維，使其思維一步一個臺階逐步上升。[2]任務驅動教學具有很強的目標性和實踐性，適合本課程的教學特點，是培養學員主動學習和獨立分析、解決問題能力的良好方法。

采用任務遞進驅動教學法，可以順利實現問題的分析、解決和拓展，每一個問題的分析解決都可以在前一問題的基礎之上進行，整個教學過程是“循序漸進”的，促成了教員授課環節遞進，學員認知過程遞進。通過問題遞進引導學員逐步相關理論進行深入探究，加深對理論知識實質的理解和掌握，利于學員學會學習和提高整合知識、分析解決實際問題的能力，充分體現學員學習的自主性、能動性和創造性。教員在分析原理時，配合“由淺入深”的問題講解和討論，不僅能讓學員進一步理解到所學基礎知識的實用性，還將如何抓住要點、如何化解難點等知識貫穿起來，豐富了學習內容，增強了教學效果。如此“由淺到深、由簡到繁、由單一到靈活”，通過“層層疊進”的問題解析，讓學員形成“易”→“難”→“活”的邏輯思維，真正領會解決問題的一般方法。這樣有助于教員以點代面，學員舉一反三，并有效拓寬學員的思維，增強其邏輯思維能力。

二、設置教學任務，激發學習興趣

“飛機飛行性能品質與控制”與數學物理學聯系緊密，需要分析許多抽象的理論知識，容易讓學員產生乏味、空洞、枯燥的心理定勢，減弱學習興趣。針對課程理論抽象，公式繁多，學員易產生畏難、厭煩情緒的狀況，引入任務遞進驅動教學思路，充分體現教材的層次性和系統性。

教學中教員以萊特兄弟的第一架飛機因不具備迎角靜穩定而飛不遠、飛不久為例，抓住航空院校學員喜歡航模制作和飛行的心理，提出性能和品質優良的航模或飛機應具有很好的穩定性和操縱性，然而操穩特性間的矛盾卻是飛行器存在的固有矛盾。然后把設計一款性能品質優良飛行器的任務交給學員，讓學員思考要完成這個任務，應該從什么地方入手，如何解決問題？在學員思考后提示設計時應該逐步剖析操穩特性間的矛盾，以一個個由淺至深、環環相扣問題的提出和解決來牢牢抓住學員的思維，不斷推進驅動課堂教學的開展，逐步展現課程魅力，引導學員在不斷的思考中逐步釋疑，在問題得到解決的成就感中體會到學習的快樂。這樣維系了學習新鮮感，增強了教學的趣味性，使學員保持良好的學習興趣和熱情，有效地活躍了課堂氣氛，提高學習興趣，又加強了師生間的互動。

三、組織課堂教學，逐一完成任務

學員的總任務是設計一款性能品質優良的飛行器，教學的目的很明確。教員引導學員首先要解決飛機的穩定性問題，這樣才能保證飛機的飛行安全，并引出：

任務1：如何使飛機具有靜穩定性？

從問題引出飛機穩定性的概念，通過迎角靜穩定性定義、判定準則和影響因素分析，從而給出萊特兄弟的第一架飛機為什么飛不遠、飛不久的根本原因是飛機不具有迎角靜穩定性。似乎問題已經解決，比較圓滿地完成了任務1：只要把飛機焦點位置置于飛機重心之后，飛機就可以飛得穩、飛得遠了。正當學員松了一口氣的時候，教員又出乎意料地提出——

任務2：飛機的迎角靜穩定性越好，而操縱性差如何解決？

穩定性是飛機保持平衡的能力，而操作性是飛機改變平衡的能力，二者矛盾尖銳。常規布局的一、二代戰斗機具有較強的穩定性，但操縱性不好，機動性差；而三、四代戰斗機強調飛機應具有良好的操縱性和機動性強。由此引導學員為了完成任務2，必須放寬靜穩定性設計，從而引入放寬靜穩定性的概念。待進一步討論放寬迎角靜穩定性的方法和措施后，教員再順著學員思維方向，提出——

任務3：放寬迎角靜穩定性之后，怎樣保證飛機穩定飛行呢？

飛機進行放寬迎角靜穩定性設計后穩定性變差，那如何來保證飛機的穩定飛行和安全。引導學員根據學習的自動控制原理課程，自然會想到利用“增穩器”進行增強穩定性設計的措施，然后介紹“縱向阻尼器”和“法向過載增穩器”的相關知識。任務3似乎解決，但實際上穩定性和操縱性的矛盾依然存在，怎么辦？自然會帶來——

任務4：如何解決增穩操縱系統的引入而引起的飛機操縱性下降的問題？

為了解決增穩操縱系統的引入而引起的飛機操縱性下降的問題，可增穩操縱系統的基礎上，增加了一個駕駛桿操縱力（或駕駛桿操縱位移）傳感器和一個指令模型，將飛行員的操縱指令與飛機的響應進行綜合后構成閉環控制系統，這種系統稱為控制增穩操縱系統（CAS），具有這種操縱系統的飛機稱為增穩飛機。那就是要求所加的“增穩器”在飛機受擾動時工作，在飛行員操縱時不工作，即“該出手時就出手”，利用所學自控知識可以對“增穩器”進行有效控制，即所謂的“控制增穩”。控制增穩操縱系統不僅改善了飛機的穩定性，同時也大大地提高了飛機的操縱性和機動性。至此，任務逐步得到全面解決。[3]

教學中始終抓住如何提高飛機的飛行品質進行設計，協調好操縱性和穩定性之間矛盾的這條主線，以一個個逐步遞進的問題逐次遞進展開，前一個問題為后一個問題的提出埋下伏筆，一個問題的解決同時又會帶來新的問題。每個問題都有“欲知后事如何，且聽下次分解”的懸疑，可吊足學員胃口。整個教學過程真可謂：一波三折，柳暗花明。[4]

四、思考

1.觀察現象，提出任務

要精心設計實際應用的任務，不但是學員感興趣的內容，而且都與課堂內容密切相關，確保學員有一個比較實際、可以動手的切入點，通過教員的引導使學員感覺能夠入手，然后將此任務不斷修改、擴充，引導學員參與到任務完成過程中。同時任務設計要符合學員特點，要充分考慮學員現有的知識、認知能力和興趣等，從學員的實際出發設計出合適的任務，教員按照循序漸進、步步深入的思路，對任務提出層層遞進的要求，使學員在完成前一個任務的基礎上再設法解決下一個任務，這樣會在很大程度上極大地增加學員的成就感。另外各個任務之間環環相扣，如此逐步深入，最終水到渠成地完成大任務。最后提出問題的擴充思路和難點，鼓勵學員在解決問題的基礎上對其進行逐步拓展，由此完成對課程新知識點的教學任務。[5]

2.交流生疑，分解任務

總任務提出后，教員引導學員質疑并對具體任務進行分解，把一個綜合任務分解成若干個小任務，引導學員由表及里地分析討論，進行各個擊破。值得注意的是：教員依據任務分解出的小任務一定要適合學員的接受程度，讓他們伸一伸手就能夠得著，在解決問題過程中體會到成功的喜悅，以此激發對學習的更大興趣。“飛機飛行性能品質與控制”將教學內容分解融入到若干個具體的小任務，力求以任務驅動。學員通過觀察，積極思考，充分討論和交流，概括與歸納，實踐應用，自然將獲得的知識和技術方法內化到自己的認知結構中，體現了學員的主體地位和學習的自主性。

3.質疑反思，完成任務

因各個任務又是密切關聯，這樣確保學生們有一個比較實際、可以動手的出發點；同時按照課堂上實例步步深入的方法，對一個任務提出多個具體的層層遞進的要求，使學生在完成第一個任務的基礎上繼續質疑反思，從而深入分析又可完成第二項任務，會在一定程度上極大地增加學生的成就感，任務和任務之間環環相扣，如此逐步深入，最終水到渠成地完成一個大的任務，由此完成課程的新知識點的教學任務。通過任務的分解，學員在各自的探究過程中，又生成了新的問題，產生了新的任務，在深入驅動中發展了解決問題的能力。[5]

4.體驗感悟，拓展任務

通過任務遞進驅動教學法，要求通過一個個問題的層層推進，引入課程內容，通常這種方式也比較容易引起學員的興趣，使其自發體驗感悟，拓展任務。擴展目的在于一步步引申和引入新的知識點和能力訓練，引導學員積極參與，完成一個個任務。而對問題的擴充，教員給出確切的基本要求，引導學員主動獨立完成。由于每一個新內容都是從上一步的任務過渡而來，結果會使得學員自然而然地接受課程中的新內容，而且往往可以引導學員自己完成關于新知識的擴充。在完成一系列分析之后，再引導學員回答課程中的理論或技能知識點的問題，這些問題均盡可能細化，待學員查閱資料或討論作答后，教員再進行總結重點、難點、新內容等。

五、結束語

任務遞進驅動教學要求教員通過創設情景，精心設計任務，讓學員在接受、完成任務的同時，掌握知識、技能和方法，培養其探索精神、實踐能力和創新精神。這種教學法能夠活躍課堂氣氛，啟發誘導學員去獨立思考，能充分調動學員的學習興趣和主動性，引導學員獨立思考和判斷；啟發學員主動思考，活學活用的思維，使其思維逐步深入，用已有知識去解決實際問題；使學員正確把握課程的核心內容，把核心任務分解成若干任務，分散難點，便于學習和應用。實踐證明，任務遞進驅動教學法能促使學員主動參與學習和討論，在短時間內接觸一定量的“由淺入深”的知識要點，在螺旋式滾動向前的教學過程中，通過對知識體系的通盤了解，使學員從中體會、總結、積累經驗，逐步培養循序漸進解決問題的一般方法和能力，使其縱觀掌握全局，對知識的理解更系統化和結構化，有效提高了教學效果。

參考文獻：

[1]陳廷楠.飛機飛行性能品質與控制[M].北京：國防工業出版社，

2008.

[2]田軍，黃樹槐，等.軍隊院校教員教學能力培訓教材[M].北京：藍天出版社，2011.

[3]蘇新兵，王旭，張登成.問題遞進教學法在專業理論課程教學中的實踐與思考[J].空軍工程大學學報（軍事科學版），2013，（6）：21-22.

[4]蘇新兵，王旭.層層置疑在《應用流體力學》教學中的實踐[J].高教論壇，2011，（10）：44-46.

[5]周淑秋.遞進任務驅動在VB程序設計教學中的應用[J].中國勞動關系學院學報，2009，（6）：109-112.

（責任編輯：王意琴）