線上線下混合式教學設計

魏武國 林彬彬 張恒銘 付堯明

[摘 要] 飛行技術專業的專業課具有明顯的理論聯系實際、理論指導實踐特征，所有專業知識的學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章發動機起動的知識內容更是如此。因此，為提高本章教學效果，在梳理重點和難點的基礎上，從知識、能力、素養三個層次細化教學目標;結合學生學情及教學效果預測，合理選擇教學策略，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設計，達到重構教學流程、拓展教學時空的目的。教學實踐中，充分利用慕課平臺等信息技術手段實現線上教學和指導;利用案例教學、主題討論等教學互動方式翻轉線下課堂;體現“以學為中心”的教學理念。

[關鍵詞] 航空燃氣渦輪動力裝置;發動機起動;混合式教學設計;翻轉課堂

[基金項目] 2020年度民航專業項目“中飛院‘雙萬計劃’一流本科專業點建設”（0252041）;2020年度中央高校教育教學改革專項資金項目“飛行器動力工程專業省級一流本科專業建設”（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院航空工程學院副教授，主要從事飛行技術與民航機務專業的發動機教學研究;林彬彬（1985—），男，黑龍江嫩江人，博士，中國民用航空飛行學院航空工程學院講師，主要從事飛行技術與民航機務專業的發動機教學研究;張恒銘（1988—），男，四川華鎣人，博士，中國民用航空飛行學院航空工程學院副教授，主要從事飛行技術與民航機務專業的發動機教學研究。

[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

飛行技術專業本身的特點要求其專業課必具備理論聯系實際、理論指導實踐的特色，比如“航空燃氣渦輪動力裝置”，其在向學生介紹了航空燃氣渦輪發動機組成、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動機，發動機不正常工作時的表現和處置措施，以及如何預防發動機的不正常工作[1]。因為該專業的畢業生是航空發動機的操作者，專業知識的學習最后要落腳于操作實際。因此，在介紹發動機的正常操作、特情處置時，授課老師就需要講清楚如此操作處置的內在邏輯，便于學生消化和記憶，能清楚掌握相關知識要點及內在聯系、并能在以后的駕機操作訓練中快速形成職業自覺。

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

二、教學內容分析

（一）教學重點和難點

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

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

（二）教學目標

課程整體教學目標需要體現在各個章節的教學中，因此，梳理完本章教學內容之后，有必要明晰本章教學目標，方便在后續的教學設計和實踐中貫徹。通常，教學目標[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的組成部分;b.結合典型發動機的地面起動，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.通過學習起動過程決定起動系統組成的內在邏輯，引導學生建立系統思維和工程意識;b.通過從典型發動機地面起動流程歸納總結出發動機的一般起動過程，培養學生“從特殊到一般”的方法論意識;c.通過對不正常起動現象、內在機理、處置措施，空中起動特點的學習，培養學生理性思考能力、運用前序知識解決復雜工程問題的能力。

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

三、學情分析

（一）學情分析

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

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

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

（二）教學預測

1.無須思考內在邏輯與機理的知識點，比如起動的定義、起動系統組成等，學生掌握應較好。

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

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

四、線上線下教學設計

（一）教學策略選擇

1.從感性到理性的認知策略：觀看典型發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：通過理解典型發動機的起動過程，完成起動曲線繪制，歸納總結出發動機的一般起動過程，強化學生對起動過程的掌握。

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

4.歸納總結策略：用思維導圖等工具對本章內容進行提煉總結，培養學生歸納總結能力。

（二）教學設計

采用線上慕課自學為輔，線下課堂教學為主的策略，各教學環節參見表1。

表1中用到的課前任務單和課堂作業的形式列于表2和表3中。

五、結語

基于“航空燃氣渦輪動力裝置”第6章“發動機起動”的知識特征，聚焦教學效果提升，首先從知識、能力、素養三個層次梳理了教學目標，再在分析學生知識結構、認知特點、學習風格的基礎上，合理預計了教學效果，最后依此選擇合適的教學策略，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設計，重構了教學流程，為其他章節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.線下線上結合的《航空動力裝置》課程建設[J].當代教育實踐與教學研究，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：西南交通大學出版社，2016：175-187，3-4.

[3]中國民用航空飛行學院.《航空動力裝置》課程教學大綱[Z].2018.