“溫度事件對航班運行影響”的慕課教學改革研究

張 序，陳 琳、姚瀚文，李芊杉，葉 楠，5

（1.中國國際航空股份有限公司運行控制中心西南分控中心，四川 成都 610202；2. 中國國際航空股份有限公司培訓部西南分部，四川 成都 610202；3.中國民航大學飛行技術學院，天津 300300；4.中國國際航空股份有限公司西南分公司飛行部，四川 成都 610202；5.中國民航飛行學院飛行技術學院，四川 廣漢 618307）

關鍵字：慕課教學；溫度天氣事件；頭腦風暴；民航運輸專業

慕課（Massive Open Online Course，以下簡稱MOOC）被稱為“大規模開放的在線課程”，是“互聯網+教育”的產物，以聯通主義理論和網絡化學習的開放教育學為基礎[1]，具有工具資源多元化、課程易于使用、課程受眾面廣、課程參與自主性強的特點[2]。飛行員和飛行簽派員是安全飛行的主要崗位之一，由于工作的特殊性，很難一次性集中安排員工完成培訓，在這樣的背景下，將MOOC這種教學方式引入到這兩種崗位的員工培訓中作為培訓體系的一種有效補充，具有很好的實用性和推廣價值。

安全飛行除了空勤人員優良的技術和各保障單位的通力協作之外，飛行前準備和簽派放行質量對安全飛行同樣具有重要作用。根據《大型飛機公共航空運輸承運人運行合格審定規則》（以下簡稱：CCAR-121-R4）[3]的要求，航班機長和飛行簽派員共同簽字完成航班的簽派放行工作。由此選取飛行員和飛行簽派員的MOOC培訓作為研究對象。簽派放行包括對人、機、環的評估，依據評估過程做出簽派放行決策，其中對機組資質、惡劣天氣、飛機故障保留等方面的評估都能快速做出正確決策，由于溫度對飛行的影響一般都是通過起飛性能和落地性能相關數據查詢得出結論，因此對比其他簽派評估因素來說不夠直觀，容易成為一個被忽略的因素。由此，本文研究的背景在溫度事件中，將高溫天氣事件對飛行的影響在MOOC平臺的推廣和應用作為研究對象。

一、溫度影響在交通運輸專業和飛行技術專業的教學模式

飛行安全中機組資質和大氣環境是最不容易評斷和控制的因素，機組資質最明顯的體現在個體差異，也是最沒有規律可以遵循的，但這是飛行員在訓練和工作過程中后天養成的，更多是主觀能動性的體現。而大氣環境則是飛行員和飛行簽派員日常工作經驗的積累或者說是培訓過程的產物，這就對授課形式和效果提出了更高的要求。

（一）交通運輸專業的教學模式

根據《民用航空飛行簽派員執照管理規則》（以下簡稱：CCAR-65FS-R2）第65.13條、第65.15條、第65.41條、第65.43條和第65.49條的相關規定[4]，飛行簽派員主要由符合資質的院校交通運輸專業畢業的大學畢業生或者在符合資質的培訓機構完成800學時的規定課程訓練并達到合格水平的本科畢業生組成。飛行簽派員進入航空公司以后將完成新雇員工初始訓練、機型訓練等訓練課程，其中對航空氣象部分的培訓包含4個課時，這部分對相關業務知識運用方面的要求較高，一般該階段的培訓工作通過對實際工作中收集的典型案例進行案例分析的形式開展教學。

（二）飛行技術專業的教學模式

飛行技術專業在院校的培訓課程一般分為地面理論課程和飛行訓練課程兩個階段，地面理論課程包括航空氣象、空氣動力學等科目[5]；飛行訓練課程包括模擬機飛行、無線電導航等科目。從課程分布可知，氣象理論方面的課程主要集中在地面理論培訓部分，進入飛行訓練階段主要是對氣象知識的運用，如氣象報文的識讀、重要天氣圖的判別等[6]。由于飛行訓練過程中使用的小型航空器與CCAR-121-R4中規定的載客運輸航空器性能差異較大，溫度等對飛行的影響在日常訓練中幾乎碰不到，在經過20個月左右的飛行訓練后，學員理論知識遺忘較多，如何在日常飛行訓練中引入這些案例，可以將部分原本進入載客運輸過程中積累的案例提前到訓練飛行階段，縮短飛行學員技術成熟時間。

（三）現有教學模式的不足

根據CCAR-121-R4中第121.483條、第121.487條、第121.489條和第121.503條的相關規定，民航局對飛行員和飛行簽派員的執勤時間都做了詳細而精確的規定，在2017年10月10日通過并即將實施的第五版《大型飛機公共航空運輸承運人運行合格審定規則》[7]（以下簡稱：CCAR-121-R5）中對相關的執勤時間提出了更嚴格的要求。進入“十三五”之后，國內各航空公司的執管飛機數量和航班量大幅增加，截止到2017年12月31日，中國內地公共運輸類航空公司超過50家，擁有飛機3273架[8]，南航擁有飛機547架[9]，東航擁有飛機487架[10]，國航擁有飛機388架[11]，國航控股的深圳航空和山東航空各擁有飛機180架[12]和111架[13]，中國商飛生產的ARJ有4架[14]投入商業運營，與之對應的則是航班量的激增，導致很多航企都進入24小時全天運營的模式。這樣在現階段原有的教學模式下就會出現受訓學員集中培訓困難的矛盾，如果要覆蓋全部培訓對象，同一門培訓課程則需要組織多場培訓，又是對培訓資源的一種浪費。因此可以考慮將重要的大型培訓采用現場培訓的模式覆蓋全員，部分案例講評（分析）類的培訓，采用MOOC平臺為補充的培訓模式。

二、結合MOOC的教學方法改革

MOOC是解決人員集中學習困難的一種補充手段，主要特點就是“靈活性、實時性”，比如在休息期的飛行員和飛行簽派員、執行遠程洲際航線的未返回駐地的機組、在外出差的人員，他們都有可能缺席培訓課程，但如果將這些課程做成視頻，放在MOOC平臺上推送，只要有網絡，大家通過電腦或手機等便攜式設備都可以完成學習。另一方面，飛行或運行的業務主管部門可以將日常工作中的典型案例做成10-15min的教學視頻，第一時間通過MOOC平臺推送給每一位員工學習，既減少了集中學習的周期，又節約了培訓的成本。根據這個思路設計出以MOOC為載體的教學方法改革分為三個階段：自主教學法、體驗學習教學法和頭腦風暴分析法[15]。

（一）自主學習教學法

自主完成網絡MOOC的學習是培訓工作的第一步，授課教員將錄制的教學視頻在指定的MOOC平臺上推送，學員根據平臺發布的任務合理安排學習時間，按時完成指定的學習任務（如：觀看指定的培訓視頻、完成部分作業）。隨后，參訓學員依據教學視頻的內容完成考核。該階段結束，授課教師可以根據后臺統計的考核成績初步了解學員的學習積極性、考試質量，發現存在的問題，為下一階段的實施做準備。

（二）體驗學習教學法

體驗式教學法是指在教學過程中為達到既定的教學目的[16]，從教學需要出發，引入、創造或創設與教學內容相適應的具體場景或氛圍，以引起受訓者的情感體驗，幫助受訓者迅速而正確地理解教學內容，促進他們的心理機能全面和諧發展的一種教學方法[17]。在這一階段，即在MOOC基本課程完成后，授課者留下待分析的問題或者討論的思路，受訓者再對授課的案例展開研究分析，既是對前一階段學習的總結，又是自己思考問題和總結知識點的過程。

（三）頭腦風暴教學法

頭腦風暴教學法適用于MOOC教學的最后一階段，在前兩個階段完成之后，結合部門的月度例會這個人員相對集中的機會，由各班組或各科室對案例展開討論。由于在不同的時間節點或不同的保障需求，對相同的航班情況可能會有不同的考慮，因此航空類的運行決策的優劣主要體現的安全裕度的大小、效益收益的多少和服務質量的高低，可以預見的是對同樣一個案例不同的人就會有不同的處置方式，甚至有些處置方式大相徑庭，如果采用頭腦風暴教學法的模式，大家分享自己的學習心得，最后大家再總結出一個或多個滿足各類的方案，這是一種業務能力提升的方式。

三、以廣元機場為例的MOOC教學模式設計

廣元機場受08號跑道周邊障礙物的影響，飛機起飛過程中爬升梯度較大，導致飛機載量明顯低于26號跑道，如果遇到發動機推力較小的航空器在溫蒂較低的情況下都會影響飛機的起飛性能，因此，展開對此類案例的研究和授課模式改革具有很重要意義。

（一）廣元機場溫度影響事件分析

某日國航A320機型執行的廣元—杭州航班，采用08號跑道起飛具有研究案例的典型特點，以當日的航班簽派放行和運行控制為MOOC的推送案例供學員學習。事件（案例）分析是制作該MOOC的課程內容的第一步[18]。當日執行的飛機結構限制為最大起飛重量70000kg，最大著陸重量61000kg，當日航班無油重量42229kg，航班簽派放行燃油量為10200kg，實際起飛重量達到61350kg，根據計算機飛行計劃，航班的簽派放行結果未超出航空器結構重量。這僅僅是簽派放行的一個部分，還需要對航空器在廣元機場起飛性能展開分析和計算，由于簽派員將結合實況和預報的氣溫、風向、風速進行最大起飛重量的計算。航班在廣元機場的起飛為北京時間11:30，按照提前150min完成簽派放行的原則，需要參考北京時間08:00時刻的廣元機場天氣實況完成簽派放行工作，經過簽派放行的評估航班放行油量為10200kg。廣元機場北京時間08:00的天氣實況和預報如下所示：

METAR ZUGU **0000Z 25002MPS CAVOK 19/15 Q1008 NOSIG

TAF ZUGU **2204Z **0009 06004MPS 9999 SCT040 TX30/08Z TN19/00Z

結合北京時間08:00的氣溫對廣元機場08號/26號跑道起飛性能展開分析，本課題航班的起飛全重的分析數據來源于性能軟件（Performance Engineer’s Programs，以下簡稱PEP）的計算數據[14]。從當日廣元機場發布的航空例行天氣報 告（METAR：Meteorological Terminal Aviation Routine Weather Report）和終端機場天氣預報（TAF：Terminal Aerodrome Forecasts），考慮到當天最低溫為19℃，出現在北京時間8時，8點之后溫度會呈現持續上升的趨勢[15]，因此性能分析參考溫度確定在15℃—23℃之間，因此飛機起飛全重MTOW、飛機起飛決斷速度V1、飛機抬輪速度VR和飛機起飛安全速度V2，數據見表1和表2。

結合廣元機場的風向、風速情況，參考機組常使用的CONF 1+F起飛襟翼狀態，從表1和表2可知，如果采用08號跑道起飛，溫度在0℃也會出現減載的情況，而采用26號跑道起飛在溫度達到23℃依然可以滿足載量起飛。

（二）“自主學習法”研究

由于安排小推力航空器執行這類航班任務是一個小概率事件，但在西部的達縣、瀘州、綿陽、宜賓等機場都有可能出現類似的情況，需要提醒到各席位的放行簽派員，但如果為此專門召開全員的業務案例分析例會，即耽擱時間也浪費精力，安排一個合適的集中事件也不是馬上可以實現的，如果本案例由當事人完成案例分析，并在MOOC模塊上推送，全體人員在規定時間內完成學習，可以達到事半功倍的學習效果。學習的內容主要包括：元素的了解、處置過程的學習、結果歸納等內容，這樣可以將一個典型案例快速的分享給參訓者。經過MOOC內容的學習，最后可以將課程中的關鍵部分采用考核的形式加深參訓者對整個事件的理解和認識。如有“校企合作”項目航企，還可以將這些案例通過“校企合作”平臺分享給學校的學員，可以讓院校的學員在書本理論知識的基礎上，提前熟悉實際工作中的案例，縮短院校培訓到工作崗位的距離。

表2 廣元機場26號跑道起飛性能分析

（三）“體驗學習法”研究

在第一階段的“自主學習”完成以后，培訓教員可以留下思考內容供受訓學員總結提煉，如：類似受影響的機場有哪些？如何影響的？解決的辦法是什么？公司機隊哪些飛機的性能對溫度敏感？溫度如何影響這類飛機？有怎樣的應對措施？這就是通過“自主學習”之后的“舉一反三”的過程。受訓學員在拿到思考題之后，個人或者分組展開討論或案例收集，可以針對收集的內容展開研討，達到及時學習并舉一反三的作用。在一個孤立案例的基礎上擴展出更多的知識點供大家學習和分享。

（四）“頭腦風暴法”研究

“頭腦風暴法”顧名思義就是大家集中在一起積極的分享對某一件事情的分析和解決問題方法的總結歸納，在民航業，在同樣的環境下，人的業務能力、結果需求、安全裕度把控等方面的考慮不一樣會導致決策出現差異，因此通過“頭腦風暴法”展開討論豐富參訓學員的視野，提升受訓學員的整體業務能力。

一般航空公司的飛行部門和運行控制部門都會在一定時間段中集中全員開展業務例會或者案例分析會，部門可以在前期兩個階段的學習基礎上，開展對前期案例的分析和分享工作，在其中可以暢所欲言的分析第一階段孤立案例的優缺點，可以分享第二階段思考題的答案，也可以分享對第一階段孤立案例中自己的處置方式，這樣的“頭腦風暴法”可以較為集中的梳理出更多的處置方式并“舉一反三”的總結梳理出更多的類似案例。

四、教學方法改革的重點和難點

（一）方法改革的重點

此處MOOC改革主要針對飛行和運行過程中容易忽略的環節，同時是對特殊工種不能長期集中授課的一種補充方式，以MOOC為載體的教學方法改革的重點體現在案例典型性、推送及時性、授課專業性和時間簡短性。

1. 案例典型性

民航業的MOOC不可能全面替代現有的培訓模式，特別是一些重要的業務類和資質類培訓依然需要依托集中培訓的形式來完成，這就要求MOOC的教學案例具備典型性的特點，如何打造好典型的教學素材庫是改革的重中之重，需要培訓團隊制定出一套案例收集的相關標準，確保這類案例能夠得到受訓者的認可，通過學習能夠有所收獲和提高，并能達到“舉一反三”的效果。

2.推送及時性

MOOC中推送的課程幾乎全部涉及到工作中遇到的典型案例，其中可能會有涉及到飛行安全和運行正常的要求，甚至有些是工作中實際遇到的安全問題，需要及時地傳遞到班組的每一位成員，這就必須及時的將案例制作成為MOOC培訓課件進行推送，要求全員在一個較短的時間區間內完成學習和考核，實現教學目的的快速傳遞。

3.授課專業性

MOOC中的課程雖然沒有資質類培訓要求嚴格，但是其中包含了安全運行的方方面面，加之授課的形式由“面對面”的課堂傳授變化為視頻形式的“人機傳授”，教員與受訓者的互動性減弱，由此對錄制視頻的教員提出了更高的要求，需要在團隊中培訓處一批專業性更強的教員。這種專業性體現在兩個方面，一是自身業務的專業性強，二是作為授課教員的授課技巧專業性強。

4.時間簡短性

MOOC是現有培訓體系的一種補充，研究表明短小精悍的教學視頻收獲的培訓效果最好[16]，主要原因在于MOOC培訓過程“師生互動性”較弱，如果長時間的培訓視頻播放容易引起受訓者精力分散，時間越長，培訓效果普遍越差。在MOOC視頻設計中可以借鑒新聞寫作的5W原則總結出MOOC的何時（when）、何地（where）、何事（what）、怎么做（how）和效果（effect），簡單、明了的說清這幾個元素，達到培訓目的即可。

（二）方法改革的難點

MOOC具有靈活性強等優勢，也面臨很多難點，主要體現在學習過程監管困難、討論過程全員參與程度不一致、教員角色定位需要重塑等。

1.學習過程監管困難

學習過程的監管是目前MOOC面臨的最大難點，在系統后臺可以記錄出視頻開始播放的時刻、考核的成績等信息，但是何人在學？是否全程學？考試是否本人完成？這些都不得而知。完全有可能是其他人在使用受訓者的用戶名“協助”完成學習內容，這樣的話培訓目的完全沒有達到。要解決這一難點，可以在視頻播放過程中增加各小節的復習試題，通過人臉識別方式進入學習，學習過程全程攝像等形式來彌補。

2.討論過程全員參與程度不一致

本課題設計的MOOC教學模式中第三部分安排了“頭腦風暴”的內容，這一部分在鼓勵大家分享的過程中也容易忽略一個問題，性格內向和業務較差的受訓者可能不會積極的參與到其中，解決這個難點的方法可以采用輪值分享和自主分享結合的模式，確保盡可能全面的人員參與到這個環節。

3.教員角色需要重塑

MOOC作為一種全新的知識傳播方式和學習模式，顛覆了教與學的主從關系，授課教師的角色更加多元化和專業化，這時教師的角色轉變為學習的陪伴者、交流的組織者、實踐的分享者，他們的教學能力要求與時俱進。在教員的角色塑造中，對教學水平、知識的前沿性、綜合性、課堂組織能力都提出了很高的要求，這也是本課題下一階段研究的重點。

六、結束語

民航業有很多特殊的崗位，受值班時間的限制，很難在短期中完成某一課程的集中授課，在實際工作中又會有典型案例時常發生，如何快速的分享這些案例顯得尤為重要，因此通過MOOC教學具有很好的互補作用。教學模式不僅要與具體的學科教學相適應，也應該與客觀的教學環境相匹配。在MOOC教學平臺上航空類很多實用性課程的教學模式都可以進行創新。這種創新不是對傳統教學模式的完全摒棄，而是根據教學實踐發展的需求，對傳統教學模式的一種適應性的局部調整或者補充。而且，這種教學模式的局部性調整，既需要有一定的理論基礎作為創新的支撐，又表現為對現存教學模式構成因素的一種重組與優化;既需要把創新經驗的總結作為創新的源泉，也需要把評估與反饋作為創新的完善與發展。