農(nóng)業(yè)航空植保混合式教學(xué)研究

司俊嶺，王福成，董 程

(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 工程學(xué)院，黑龍江 大慶 163319)

0 引言

黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)飛行技術(shù)專業(yè)是針對(duì)黑龍江省農(nóng)業(yè)航化作業(yè)飛行人才緊缺問(wèn)題而專門(mén)成立的專業(yè)，畢業(yè)學(xué)員主要進(jìn)入到航空植保領(lǐng)域。本專業(yè)在人才培養(yǎng)方面與其他非農(nóng)院校飛行專業(yè)是有所不同的，特別是專業(yè)主要課程的教學(xué)方式方法還處于摸索階段。

2020年突如其來(lái)的疫情，改變了人們處理問(wèn)題的方式，而網(wǎng)絡(luò)成為各個(gè)行業(yè)溝通和解決問(wèn)題必要手段，特別是在教學(xué)領(lǐng)域，顯得格外突出。根據(jù)教育部提倡“停課不停學(xué)”指導(dǎo)思想，全國(guó)高校幾乎在一夜之間利用各大網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)和社交軟件進(jìn)行線上教學(xué)，雖然在一定程度上滿足了教與學(xué)的跨時(shí)空對(duì)接，但是隨之而來(lái)的弊端也是層出不窮。如，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)功能不完善，由于網(wǎng)速及社交軟件容量的限制造成教學(xué)無(wú)法同步實(shí)施，教學(xué)效果很難定性分析，無(wú)法監(jiān)督學(xué)生上課狀態(tài)，課堂約束力和教學(xué)感染力下降等。從這些方面來(lái)看，線上教學(xué)是無(wú)法取代傳統(tǒng)教學(xué)模式，即線下教學(xué)。但傳統(tǒng)教學(xué)模式也有教學(xué)形式單一，教學(xué)資源有限，學(xué)生自主學(xué)習(xí)主動(dòng)性較弱，教學(xué)互動(dòng)性受時(shí)空限制等缺點(diǎn)。所以，混合式教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生。

混合式教學(xué)模式并不是線上教學(xué)和線下教學(xué)的簡(jiǎn)單相加，而是兩者的有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，達(dá)到學(xué)習(xí)效果最大化。基于此，林標(biāo)聲等[1]對(duì)發(fā)酵工程課程進(jìn)行線上和線下混合式教學(xué)模式改革和探索，依據(jù)傳統(tǒng)教學(xué)和慕課的優(yōu)點(diǎn)，重構(gòu)了該課程的教學(xué)過(guò)程，經(jīng)實(shí)例分析對(duì)比，提升了教與學(xué)的質(zhì)量；賈巧娟等[2]探討了無(wú)機(jī)及分析化學(xué)混合式教學(xué)，依據(jù)線上平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，形成了線上和線下相結(jié)合的教學(xué)體系；王瑞娟[3]提出了在混合式教學(xué)方式中應(yīng)注重教學(xué)目標(biāo)、實(shí)施和學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)。但這些研究只是停留在線上和線下教學(xué)實(shí)驗(yàn)性的結(jié)合和整改，并未給出優(yōu)化的方向和建議，而江鳳娟副教授[4]基于UTAUT模型提出了混合式教學(xué)的優(yōu)化因素，這就為混合式教學(xué)指明了方向。她從學(xué)生學(xué)習(xí)行為意愿角度出發(fā)，對(duì)移動(dòng)自我效能感、績(jī)效期望、努力期望和成就目標(biāo)等因素進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)移動(dòng)自我效能感對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)行為意愿影響最大，而移動(dòng)自我效能感包括使用和“享受”。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，首先是學(xué)生更愿意接受“享受”，也就是更關(guān)注學(xué)習(xí)資源的多樣性和趣味性；其次是努力期望，主要是對(duì)平臺(tái)技術(shù)要求，操縱越簡(jiǎn)單方便，學(xué)生學(xué)習(xí)意愿也就越強(qiáng)；再次是績(jī)效期望，是指學(xué)生對(duì)技術(shù)使用來(lái)提升學(xué)習(xí)效率的信任度；最后是成就目標(biāo)，學(xué)生希望達(dá)到的預(yù)期目標(biāo)。所以從上面分析可以看出，在課程設(shè)計(jì)中，需要增加課程的趣味性和多樣性，引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)生相信通過(guò)這樣的學(xué)習(xí)能夠提高學(xué)習(xí)效率，同時(shí)在學(xué)習(xí)的過(guò)程中盡量簡(jiǎn)化平臺(tái)的操縱程序和合理設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)鼓勵(lì)機(jī)構(gòu)，讓學(xué)生切身感受到只要認(rèn)真完成學(xué)習(xí)任務(wù)或者積極參與課堂活動(dòng)就會(huì)有好的回報(bào)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，最后完成該課程的教學(xué)目標(biāo)，即學(xué)生掌握和運(yùn)用知識(shí)的能力。本文將以此邏輯關(guān)系對(duì)飛行原理課程線上和線下混合式教學(xué)模式進(jìn)行探索性的設(shè)計(jì)和實(shí)施。

1 課程設(shè)計(jì)

由于航空植保涉及的是田間噴灑作業(yè)小型低速飛機(jī)，所以要求飛行作業(yè)人員要熟悉掌握小型低速飛機(jī)的飛行性能及飛行原理，而飛行原理課程正是以小型低速飛機(jī)為研究對(duì)象，研究低速飛機(jī)空氣動(dòng)力原理及各種飛行姿態(tài)的操縱方法，可以指導(dǎo)飛行人員更好地處理在航空植保作業(yè)中出現(xiàn)的各種飛行問(wèn)題，因此相比較于大型民航飛機(jī)飛行教學(xué)而言，飛行原理課程對(duì)航空植保教學(xué)更具有實(shí)際意義。基于此，本部分將以飛行原理為例進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。

由于飛行原理這門(mén)課程網(wǎng)絡(luò)資源較少，僅在超星教學(xué)平臺(tái)上有葉露教師團(tuán)隊(duì)的教學(xué)視頻資源，所以飛行原理課程線上教學(xué)主要依托該資源進(jìn)行設(shè)計(jì)。學(xué)生和老師之間的線上時(shí)時(shí)互動(dòng)采取騰訊QQ的方式，線下教學(xué)則依靠傳統(tǒng)教學(xué)方式，故飛行原理課程最終形成“傳統(tǒng)教學(xué)+騰訊QQ+超星教學(xué)平臺(tái)”多維教學(xué)模式。

教學(xué)過(guò)程包括課前、課中和課后。課前充分發(fā)揮以學(xué)生為主體的優(yōu)勢(shì)，依托超星教學(xué)平臺(tái)，在線發(fā)布下節(jié)課預(yù)習(xí)的內(nèi)容和相關(guān)的視頻，另外根據(jù)學(xué)生的生源情況適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，并且通過(guò)在線課前測(cè)試題來(lái)檢測(cè)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。學(xué)生也可以根據(jù)自己的預(yù)習(xí)情況，在平臺(tái)上留言提出預(yù)習(xí)中所遇到的困惑。課中主要采取線下教學(xué)，即傳統(tǒng)教學(xué)，充分發(fā)揮以教師為主體的優(yōu)勢(shì)，教師根據(jù)學(xué)生課前的預(yù)習(xí)情況，時(shí)時(shí)調(diào)整授課內(nèi)容和授課方法，著重講解學(xué)生預(yù)習(xí)時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)，壓縮授課時(shí)間，增加與學(xué)生互動(dòng)時(shí)間，進(jìn)行多種教學(xué)方法實(shí)施，如任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、翻轉(zhuǎn)課堂、小組討論等，積極調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性；課后除了課堂上布置的作業(yè)外，教師也可以在平臺(tái)上發(fā)布一些開(kāi)放性的題目，讓學(xué)生積極參與，提升運(yùn)用知識(shí)的能力。另外借助騰訊QQ進(jìn)行課后在線交流和討論，對(duì)個(gè)別有疑問(wèn)的學(xué)生可進(jìn)行單獨(dú)解答。

課程考核方式是多維的，既要考察學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握程度，又要測(cè)試學(xué)生對(duì)知識(shí)的運(yùn)用能力，所以要合理分配加權(quán)比重。傳統(tǒng)教學(xué)方式考核比重傾向于筆試成績(jī)，其結(jié)果是片面的，體現(xiàn)不出素質(zhì)教育。飛行原理課程考核權(quán)重分配如圖1所示，期末考試成績(jī)40%，課前預(yù)習(xí)情況20%(看視頻時(shí)長(zhǎng)10%，課前預(yù)習(xí)測(cè)驗(yàn)10%)，課上出勤10%，課堂參與度15%，課后完成作業(yè)情況5%，參與課后問(wèn)題討論并有獨(dú)到見(jiàn)解或者參加與此課程相關(guān)比賽10%。

圖1 考核權(quán)重分配示意圖

2 課程實(shí)施

為了更清晰展示飛行原理課程混合式教學(xué)模式，下面以飛行原理課程第二章飛機(jī)的低速空氣動(dòng)力第二節(jié)升力為例，詳細(xì)展示該課程實(shí)施過(guò)程。

2.1 課前準(zhǔn)備

通過(guò)騰訊QQ發(fā)布本節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容：升力產(chǎn)生原理、翼型的壓力分布表示方法、升力公式推導(dǎo)過(guò)程及影響升力因素分析；視頻資源：超星教學(xué)平臺(tái)上飛行原理課程2.4—2.6，以及視頻下方的測(cè)試題；拓展內(nèi)容：通過(guò)查找資料，對(duì)“時(shí)間等效”“牛頓第三定律”及“流線譜”三種升力解釋方法進(jìn)行對(duì)比。

2.2 課堂教學(xué)

此階段采用傳統(tǒng)教學(xué)模式。首先運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方法把學(xué)生分為若干小組，針對(duì)預(yù)習(xí)中的拓展內(nèi)容進(jìn)行討論，教師根據(jù)學(xué)生理解的情況進(jìn)行評(píng)價(jià)和總結(jié)，加深學(xué)生對(duì)升力的理解。例如，對(duì)升力的三種解釋，首先引出“時(shí)間等效”解釋升力產(chǎn)生的原因，即氣流流過(guò)機(jī)翼上下表面的時(shí)間相等，由于彎曲度不同，造成上翼面流速大于下翼面流速，從而上下翼面產(chǎn)生壓強(qiáng)差形成升力。但這種解釋是錯(cuò)誤的，這樣會(huì)刺激學(xué)生的求知欲，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。然后再引出課本中用“流線譜”對(duì)升力的正確解釋，加深學(xué)生對(duì)升力的理解，再引出升力第三種正確解釋，即用“牛頓第三定律”闡述升力產(chǎn)生原因，擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)面；其次運(yùn)用講授法，以板書(shū)的形式逐步剖析翼型壓力分布和升力公式；最后以提問(wèn)的方式引導(dǎo)學(xué)生分析升力影響因素。

2.3 課后復(fù)習(xí)

通過(guò)騰訊QQ發(fā)布有關(guān)升力的練習(xí)題，提出學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐要求，即每位學(xué)生折疊出不同機(jī)翼形狀的紙飛機(jī)，比較其在空中滑行的時(shí)間和距離。課后，教師則需要根據(jù)學(xué)生課前準(zhǔn)備情況和課堂表現(xiàn)情況做好統(tǒng)計(jì)，并及時(shí)關(guān)注學(xué)生QQ留言，以便答疑。

3 學(xué)習(xí)效果分析

實(shí)驗(yàn)對(duì)象為黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)飛行技術(shù)專業(yè)19級(jí)飛行學(xué)員，對(duì)比對(duì)象為18級(jí)飛行學(xué)員，學(xué)習(xí)效果如表1所示。發(fā)現(xiàn)在考核成績(jī)方面，混合式教學(xué)模式提升了良好和優(yōu)秀的比率，降低了不及格比率，這說(shuō)明混合式教學(xué)模式效果是顯著的。另外從出勤率和學(xué)生上課參與度方面來(lái)看，混合式教學(xué)明顯好于傳統(tǒng)教學(xué)方式，但學(xué)生的接受度卻低于傳統(tǒng)教學(xué)模式，這可能與學(xué)生長(zhǎng)期接受并習(xí)慣于傳統(tǒng)教學(xué)模式有關(guān)，對(duì)混合式教學(xué)模式心理上還是有所抗拒的，雖然接受度降低了，但混合式教學(xué)加強(qiáng)了師生互動(dòng)的頻率，因此最后學(xué)習(xí)效果好于傳統(tǒng)教學(xué)方式。所以在課程設(shè)計(jì)中應(yīng)更加注重課程設(shè)計(jì)的趣味性和激勵(lì)性，增加學(xué)生認(rèn)可度，這樣反饋到學(xué)習(xí)效果會(huì)更加明顯。

表1 學(xué)習(xí)效果對(duì)比

4 總結(jié)

飛行原理課程是航空植保教學(xué)中主要的基礎(chǔ)專業(yè)課之一。本文根據(jù)線上和線下各自的優(yōu)缺點(diǎn)，并基于學(xué)習(xí)行為意愿理論，設(shè)計(jì)了飛行原理課程混合式教學(xué)模式，以黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)飛行技術(shù)專業(yè)為試驗(yàn)對(duì)象，取得了良好的教學(xué)效果。但與傳統(tǒng)教學(xué)相比，教師工作量會(huì)增加，在一定程度上會(huì)給教師帶來(lái)負(fù)面情緒，從而影響教學(xué)質(zhì)量。因此，混合式教學(xué)應(yīng)在保證教學(xué)質(zhì)量的前提下還應(yīng)考慮教師本身的人文因素。