基于系統案例驅動的飛行計劃實踐教學方法探討

趙向領　謝春生　王玉

【摘 要】 基于案例驅動的飛行計劃實踐教學方法是在總結飛行計劃自身特點和傳統實踐教學存在的缺點基礎上，采用系統工程的基本理論，整理和規劃教學案例，以霍爾三維結構表達了案例的基本結構，以簽派員一線工作的航班放行實際情況和執照考試實做作為背景，組織和設計案例，通過分組討論、講解和評審組織教學轉變傳統的“授予魚”為主的思想，強調教學過程中學生的主題地位，采取多種考核方式充分調動學生的參與熱情和積極性，教師給與引導和監督，達到培養學生實際工程實踐能力目的。

【關鍵詞】 教學方法；工程教育；案例驅動；霍爾三維結構；飛行計劃

【Abstract】 Flight plan training teaching method based on system case-driven is an idea of summary of its own characteristics and the disadvantages of traditional teaching method. Using the basic theory of system engineering， practice cases was organized and constructed； Using A.D.Hall 3-D plot described the basic structure of practice cases； using the model of flight release of dispatchers in Airlines and the pattern of qualification test of dispatchers， the practice cases is designed. Through group discussion， explanation and evaluation， changes the traditional thought， "awarded to fish"， and emphasize the subject status of students in the process of teaching. Using multiple evaluation， exited students' participation enthusiasm and the main work of teachers is guidance and supervision， which could improve students' ability of engineering.

【Key Words】 Teaching Method； Engineering Education； Case-driven； A.D.Hall 3-D plot； Flight plan

【中圖分類號】 G64.32 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 2095-3089（2017）14-00-02

1 引言

飛行計劃實踐課是交通運輸專業（飛行運行管理方向）的一門專業核心的綜合實踐課程，涉及到氣象學、航空報文、航圖、飛機性能工程、簽派業務、航空公司運行管理等多門專業知識和專業基礎知識；是一門能夠體現所學知識的綜合運用能力的重要實踐課程，要綜合靈活運用本專業所學知識；是一門面向航空公司簽派放行一線的對接課程，用于培養學生的實際工作能力。

但在傳統的軟件飛行計劃實踐教學中過多地強調理論教學，盡管理論內容比較多，但是在前幾個學期不同的課程中已經涉及到。因此對于實踐課程，教師過多的講授，一方面占用了大量時間，實踐操作時間變少；另一方面使得學習較好的學生感覺所有內容都學過，而知識不牢固的同學感覺知識內容太多，一時接受不了。因此，針對傳統軟件工程教學存在的缺點，提出一種基于案例驅動的飛行計劃實踐教學方法[1，2]，通過案例的開發推動飛行計劃實踐課程的建設和學生的學習[3-6]，由被動學習轉為主動獲取專業知識，在實踐中發現問題，進而取得理論學習的原動力，最終達到實踐教學目標，提高飛行計劃實踐課程教學質量。

2 傳統飛行計劃實踐教學的缺點

傳統的飛行計劃實踐課程注重理論教學和簡單飛行計劃的練習。面向實際運行的飛行計劃需要考慮各方面的問題，知識內容較多，而且要靈活運用，工作量大。由于學生缺少工程實踐經驗，工作量龐大，制作飛行計劃不知道從哪里下手。反而認為飛行計劃啥時間課程缺乏實用性，學習興趣不強，不能夠主動學習，造成教學效果不理想。傳統飛行計劃實踐教學的缺點主要表現在以下幾個方面。

2.1學生方面

飛機計劃實踐是對知識的綜合靈活運用，涉及到氣象學、航空報文、航圖、飛機性能工程、簽派業務、航空公司運行管理等多門專業知識和專業基礎知識，而學生所學的基礎知識分散在以前的各學期中，有不同程度的遺忘和生疏，特別《航空氣象》安排在第3學期，中間幾乎沒有應用，直到第7學期的該課程才開始應用。在傳統的教學方法中，使得教師在做實際飛行計劃前講解和復習很多基礎內容，不僅占用了部分實踐時間，這種填鴨式教育既浪費了已掌握該部分知識的學生的時間，同時又會使沒掌握這部分內容的學生感覺知識信息量太大一時很難接受，降低了使得學習積極性。

2.2教學內容方面

飛行計劃制作的基礎知識已在專業理論課《飛行計劃》中進行了詳細的講解，因此飛行計劃實踐本身并沒有新的知識點，這使得很多學生甚至部分授課教師認為該課程只是《飛行計劃》理論課程的一個大型練習，使學生感覺該課程無關緊要。

實際上《飛行計劃實踐》以《飛行計劃》課程為基礎，但不局限于飛行計劃的內容，而是對飛行運行方向知識的綜合運用，是模擬航空公司在新開辟一個新的航線時簽派放行需要做的大部分工作內容，該內容是各地區管理局簽派執照實作考試必考內容。作為面向行業、專業性強的空管學院飛行運行控制方向絕大多數工作為航空公司簽派，考取執照是必然之事。

2.3教學組織方面

該課程一般安排在第7學期，10月份左右，正是應屆畢業生找工作的時間，因此課程出勤率偏低，又由于課程沒有新內容，以講解為主的教學方式使得學生積極性不高。

2.4教學目標方面

在以講解為主的教學方法中很容易陷入以學習知識內容為目標，而不是訓練學生的處理工程問題能力，掌握工程問的處理方法，在積極實踐中促進理論知識的掌握為目標。

3 基于案例驅動的教學方法

通過傳統飛行計劃實踐教學缺點可以看出，教學效果不理想的癥結在于學生缺乏學習綜合實踐課程的積極性，學習過程容易浮于表面。基于系統案例驅動的教學的核心思想是以工程實踐為主線，以實踐促進理論知識的學習，提高學習的積極性和主動性，鍛煉學生自主學習的能力，主動自己復習理論知識，然后再指導自己的實踐，避免以理論學習為驅動的教學過程。教學過程中教師以指導和啟發為主，同時注重問題的系統工程處理[7]，最終達到綜合實踐教學的目標。

3.1基于案例驅動的結構描述

教師按照工程案例方式組織教學內容，通過完整的飛行計劃案例為主線進行課堂引導；以學生自主學習為主，以教師指導為輔，學生通過案例方案設計實踐主動獲取相關理論知識。教學工程案例按照“霍爾三維結構”來描述[7]，如圖1所示。

知識維：描述制作一個飛行計劃案例所需的基礎理論知識，主要有航空氣象、航空報文、航圖、飛機性能工程、簽派業務、飛行計劃等相關內容。

邏輯維：每個飛行計劃都應當先分析關鍵問題，例如航路飛行限制、飛機故障保留項，目標機場及備降場天氣條件、高空風溫條件等；然后針對關鍵問題，設計該次的飛行計劃方案，確定恰當的航路、備降場以及進離場程序的，盡可能多設計幾套方案；在多套方案中計算所需飛行油量，在保證安全的基礎上決策優化方案；之后，完整制作飛行計劃，并評價分析。

時間維：根據工程過程的進程按時間順序進行管理，時間維各項內容簡介如下：

飛行計劃方案設計階段：該階段教師簡單介紹清楚飛行計劃案例的基本要求和需要注意問題之后，要求學生們分組自由討論設計飛行計劃制作流程和為了制作飛行計劃所需的材料和知識。培養學生的獨立思考解決問題能力、創新能力、團隊協作能力和人際交流能力。

資料查詢與學習階段：根據上一階段指定的飛行計劃制作流程，從民航規章中確立詳細的操作方法和要求，要求做到計劃流程每一步操作都有規章依據；并搜集資料，整理和學習相關基礎知識，培養學生的文獻查閱和獨立學習能力。

方案討論與修訂階段：通過交流討論，分析方案，確定合理方案，找出優化的解決辦法，把方案設計細化成操作流程；用于培養學生的溝通交流能力，認知判斷和評價能力等。

飛行計劃制作階段：根據飛行計劃操作流程，詳細制作飛行計劃；用于培養學生團隊協作能力，工程實踐能力等。

講評與再整理階段：通過學生對自己制作的案例的講解和展示，實現小組之間的評比、交流；對講解和討論以及制作實施過程中發現的問題進行修正和改進，參考航空公司真實放行資料修改計劃和編寫報告，整理小組實驗報告。用于培養學生的表達能力，溝通協調能力，認知判斷和評價能力，提高學生的學習總結能力、工程實踐能力等等。

3.2案例選取

通過讓學生參與實際的案例進行教學可以達到很好的效果。但由于條件限制，教師給出一些虛擬的計劃案例供學生選擇，案例的選取遵從下面幾條原則。

飛行計劃案例工程計算量要適中。案例的工程計算量要大小要適中，不可太大，也不可太小，否則對學生的學習信心和取得好的效果都有影響。案例要有完整的業務流程，能夠體現飛行計劃設計的各階段的特點。

案例難度適中。教師所選取的案例難度要適中，偏難或偏易都不能較好地進行實踐——學習——再實踐的教學過程，也就不能達到良好的教學效果。

案例要覆蓋簽派員常用知識內容。案例涉及的知識內容不能過于偏于飛行計劃簡單練習，應覆蓋飛行簽派員日常工作的所需知識內容。

目前飛行計劃實踐課程有根據大綱編寫的實驗指導書和習題。經過幾年的教學過程中不斷積累，對習題進行了大量修改和補充。這4年間部分課程組教師參加了華北局的簽派執照考試，部分考試復習內容、以及考題不斷補充進來，使得飛行計劃實踐能夠真實體現簽派員實際能力；課程組教師在一線生產實習帶回的生產資料，例如航圖、氣象云圖、報文等成為了教學的擴充性材料，被用于實際案例的講解和練習。

3.3教學組織

在教學活動的組織上要體現強調學生的主體地位這一思想，為這一思想服務。

分組教學。把學生分成若干小組，人數以3～5人為宜，可以自由組合或教師隨機指定。教師給每個小組分配不同的案例，案例組根據案例確定開發計劃、學習計劃等。

小組評審。案例組承擔各自的飛行計劃制作任務，在小組內部集思廣益，但容易造成自我封閉，不利于拓展思路，更為重要的是小組的工作容易為應付教師檢查而流于形式，因此引入小組評審機制。通過小組評審機制能夠促進案例組的工作，互相激勵，從而保證教學效果。

課堂答辯。課堂答辯是基于案例驅動的飛行計劃實踐教學方法的重要環節，案例組在每流程設計和飛行計劃制作結束之后要在課堂上面向教師及同學答辯。通過案例小組對自己案例的講解，案例組要面向更多的人，展示自己的設計方案、實現方法，接受同學提問，這樣能夠促使案例小組在工作中力求完善。教師可以利用實例來講解飛行計劃知識，從而加深學生對理論知識的理解，在活躍的課堂氣氛中達到較好的教學效果。

分組教學、小組評審和課堂答辯都體現了以學生為主體的教學思想，對教師的綜合能力要求較高，教師不但應具有廣泛且扎實的基礎理論知識，又要有豐富的工程實踐經驗，這樣才能有效地指導案例小組的開發工作。

3.4課程考核體系

基于案例驅動的飛行計劃實踐教學方法與傳統教學有很大區別，不能簡單套用傳統的平時成績+最終考核成績模式。本課程設計了多項考核，考核成績模版如表1所示：

4 結束語

本文探討了案例驅動的飛行計劃實踐教學實現方法，分析了傳統教學中存在的問題，總結了飛行計劃自身特點。通過霍爾三維結構圖分析了飛行計劃教學案例的基本結構，通過教師生產實習和執照考試搜集的基本資料設計制作了案例練習，通過分組討論、學生講解和評審，以培養學生實際工程實踐，強調教學過程中學生的主題地位，并采取多種考核方式充分調動學生的參與熱情和積極性。

參考文獻：

[1]郭忠興，案例教學過程優化研究，中國大學教學，2010.01，59-61

[2]李寒梅，案例教學在教師教育課堂教學中的觀察與啟示，中國大學教學，2013.06，70-72

[3]謝春生，飛行計劃課程教學方法與考核體系的優化改革研究，新課程研究，2009.12，140-141

[4]謝春生.王玉，案例教學法在飛行計劃實踐教學中的應用研究，內江科技，2008.09，65-66

[5]劉薇.張炳祥，陳琳.基于CDIO模式的飛行計劃實踐課程教學方法研究，中國民航飛行學院學報，2014.11，75-80

[6]王玉，飛行計劃課程滿意度分析，新課程研究，2011.02，132-134

[7]李力，基于霍爾三維結構的雙語教學模式研究，昆明理工大學學報（社會科學版），2011.11（2），97-100