汪 輝,張 雯
(1.西北工業大學 航空學院,西安 710072;2.西安交通大學 化學學院,西安 710049)
教育國際化是現代化教育的重要指標之一,培養國際化人才、促進國際教育之間的交流與合作,不但是中國拓展國際視野、融入世界教育系統的重要一環,也是提升我國綜合國力和全球影響力的重要手段。隨著我國航空事業的快速發展,越來越多的外國留學生愿意來到中國學習先進航空技術。
航空技術是衡量一個強國的重要指標,對國家發展起著至關重要的作用。在軍事領域,高端的航空武器裝備在維護國家領土完整、人民生命財產安全等方面發揮著不可替代的作用;在民生領域,先進的民用航空飛機可以有效提升社會的運轉效率,提高公民的幸福生活指數[1]。正因如此,近年來各個國家不斷加大對航空技術研究的投入力度,尤其是科研人員的培養。隨著我國航空事業的快速發展,越來越多的發展中國家學生來到中國留學,一些國防類院校先后開設了航空概論選修課[1-2],通過該課程的講授,可以幫助留學生更快地進入到相關專業領域的學習,同時可以使得國外學生更加深入了解我國在航空史上的貢獻,使得他們更為深入了解中國史,了解我國獨立自主的和平外交政策,培養其國際視野[3-4]。
面向留學生開設的航空概論課程是西北工業大學航空學院的一門特色課程。經過多年的積累和迭代,課程的基礎知識系統、內容豐富,同時緊跟世界先進航空裝備的發展,完全滿足了外國留學生對基礎航空知識的需求。通過教學調研和教學模式的改革,逐步適應了留學生的學習特點,極大提高了課程的授課效果,受到廣大留學生的歡迎。
來華留學生主要來自“一帶一路”沿線國家,歐美地區較少。本課程針對的國際學生主要來自中東、印度、巴基斯坦等第三世界的國家。學生是已完成了基礎課程,對航空技術感興趣的學生,既有中國學生也有國際學生,學生總數每級約60 余人,有一半為國際學生。來華留學生語言水平和數理知識背景不均衡[5]。大部分留學生漢語聽說讀寫能力一般,而能夠使用英語進行口頭和書面交流,個別留學生英語和漢語的交流能力均有限,存在一定的溝通障礙。留學生普遍對課下的書面作業和測驗有一定的畏難情緒,而對課堂上的互動提問興致較高,相比于理論學習,留學生對實踐或室外活動表現較為積極。相較中國學生而言,留學生對中文的專業詞匯理解比較欠缺,需要額外補充一定的基礎數理知識。
通過課程講授前對選課留學生的問卷調查可知,有26%的留學生在來中國學習之前基本上沒有接觸過相關的航空知識,有63%的留學生對航空知識有初步的學習,僅11%的留學生對航空知識有較為深入的了解。航空技術發展涉及多個學科的內容,如基本的空氣動力學基礎知識、飛行器上的機載電子設備基本概念、飛行器各組成部分的材料和應用需求等,對學生知識的全面性有著較高的要求;此外飛行器的穩定性、音障、熱障和激波等專業的概念性詞較多,物理概念非常抽象,對于大多數基礎薄弱的留學生來說學習難度很大。因此亟需尋找多元的教學方法,通過多維度的教學手段吸引學生學習興趣,讓學生易學、易懂、易掌握;還需不斷優化教學內容,提供針對基礎不同的學生的多層次學習內容,逐步提高他們接受知識的能力,使他們在各自的知識體系中都能有所收獲。
此外,考慮到因新冠肺炎疫情影響,還有個別外籍同學滯留國外,需要在線上課,因此還需借助雨課堂、騰訊會議及ZOOM 等現代化教學平臺或視頻會議軟件,同時開展線上線下教學;也使課堂上未能全部理解授課內容、需要復習的同學有反復回看授課內容的渠道[6]。
根據上述的學情分析,遵循以“學生發展為中心”的指導思想,結合留學生上課的特點,利用教師積累的教學案例和豐富的網絡資源,選擇各種先進的線上會議交流平臺,合理制訂線上線下結合的學習模式,采用多維化教學方法,合理地安排課程進度,根據學生程度分層次過程考核評價,完成留學生的教學任務,提高學生的教學質量[7]。具體的留學生線上線下混合式教學方法總體設計結構如圖1 所示。

圖1 動線上線下混合式教學總體教學架構
針對留學生開設的課程內容主要涉及飛行器的發展歷程,包括:飛行器的起源、飛行器雙翼機時代、螺旋槳飛機時代、噴氣機時代及機載電子和武器系統。課程以航空發展的歷史為主要線索,幫助學生學習飛行器設計技術發展歷程中所遇見的問題和解決問題的方法,幫助學生理解飛機各組成部分的設計原理;分析和總結飛機設計過程中經典案例,從而激發學生對航空的好奇心、熱情和激情。為后續學生學習飛行器設計專業課打下良好的基礎。為了適應現代學生的認知規律,滿足疫情期間不同學生的學習需求,課程從內容到形式都進行了充分的改革,具體措施如下。
1.增加航空預科知識
將航空教學中需要掌握的基礎知識,根據不同學科劃分,比如:飛行器氣動設計、飛行器控制、飛行器外形優化和發動機構造等,編寫成冊提前發給留學生。學生在上課前通過自主學習,掌握相應的基礎知識。課上通過提問檢查預習情況,并使同學們明確這些基礎知識,以便更好地理解進一步講授課程的重點內容。
2.增加網上慕課學習內容
在講授課程的過程中,由于課時限制無法做到面面俱到,很有必要利用慕課網絡資源對課堂內容進行補充。課程提供了很多慕課資源網址的鏈接,比如在講授古代飛行器(以風箏、陀螺為例)發展史及發動機構造時,學生可以通過查閱相關的慕課視頻拓展對飛行器發展史的認知、深入理解發功機的構造。在各章節添加相關的慕課資源網址鏈接,學生通過課下的慕課在線課程,一方面可以鞏固課堂上的學習內容,另一方面可以對所學的知識有一個更加全方位的深入認知,同時也鍛煉了學生自主學習、自主獲取知識和自主解決問題的能力,對學生的綜合培養大有裨益。為了確保學生課后自主學習慕課內容,課后作業中增加一兩道與慕課內容相關的問題,以檢驗學生的自學效果。作業成績在課程平時成績中占一定比例,這樣可以督促學生按照課程規劃完成線上的慕課學習內容。
3.加強學生實踐環節
“實踐是檢驗真理的唯一標準”,只有通過動手實踐才能對所學理論知識有更切身的體驗。通過聯系學校工程實踐中心,為留學生搭建動手實踐平臺。針對不同的教學模塊,加入實物制作環節,比如在講授飛機外形對飛行的影響時,讓留學生根據所學的理論知識親手設計和制作手擲滑翔機,探討不同的外形設計對飛行軌跡的影響。又比如在講授風箏飛行機理,讓學生參與放風箏過程,通過親自實踐,加深對理論知識的理解,加強這門課程的授課效果。
引入“學生講,老師評”的環節,比如針對古代飛行器發展史、自己國家的飛行器發展等議題,讓學生課下自己查閱相關資料,學生在查閱相關知識的過程中,通過發現問題解決問題,更有利于加深對知識的掌握,然后以小組的形式制作PPT 在課堂上向大家展示匯報,最后其他學生及教師進行提問、點評,學生的展示內容及互評結果作為課程考核的一部分。此環節的增加,可以鍛煉學生自己動手獲取知識的能力和團結合作的能力,同時也可以增強他們對本國在航空史上貢獻的了解。
針對不同國家留學生基礎知識掌握程度不一樣的問題,必須基于學生的實際情況采取多元化的授課方式,促進學生對航空相關知識的理解和掌握。具體的措施有線上線下相結合的授課模式、中外學生“結對子”互助學習模式、學生實地授課模式等多維度一體化的教學方法(圖2),從而提高學生對航空概論這門課掌握程度,為后面專業課的學習打下良好的基礎。

圖2 “三位一體”教學實施方式
1.線上線下相結合
在開課之前,將要學習的課程內容通過雨課堂、騰訊會議或QQ 平臺等載體提前下發給留學生,讓留學生提前做好預習,尤其是對一些關于飛機專有設備的了解,比如:飛行器外形設備、發動機構造等較為復雜的構型,并適當出些涉及重點和難點知識的開放性題目,讓學生提前做好這些基礎知識的預習和思考。在線下開課之前,提前收集好學生反饋的知識難點和不懂點,在授課的過程中重點關注學生不清楚的內容。
線下授課中首先回顧上節課的內容,對前一章節的重點知識進行強調。在課堂中要加強師生互動環節,由于是小班授課,互動過程更能有針對性地解決學生的難點。針對一些抽象的知識,僅僅依靠語言表述很難讓學生理解,為了改善學習效果可以自制三維動畫或者實物小視頻等,讓學生對該知識點有一個具體的感知。此外,動畫和視頻的引入可以加強學生上課的注意力,緩解學生的疲勞,提升學生學習興趣。
2.中外學生“結對子”
本課程不光有國際學生選課,國內學生也有不少。為了促進中外學生的交流學習,以課程為依托建立了中國學生和外國學生交流平臺,進行一對一結對輔導。在選課學生中選拔出一批航空基礎知識扎實、對航空事業感興趣又愿意與外籍學生交流的中國學生,依托互聯網平臺(比如:微信、QQ 等)與留學生建立幫扶機制。留學生可以將不懂的知識點發送給中國學生,得到中國學生的進一步講解;在收獲知識的同時也收獲友誼。
為了加強學習效果,還可以開展線下交流活動,比如成立“航空角”,每周末定期舉辦線下交流會,安排中外學生輪流分享最新的航空裝備調研心得、觀看相關的航空發展紀錄片及相關的航空影視作品,提高學生的自主學習能力,加深對相關知識的理解。通過這些活動促進了中外學生的友誼,這些來自發展中國家的留學生在學習專業知識的同時也感受到了中國同齡人的友好,激發了對中國的認同感,培養了喜歡中國的情愫。
3.實地一線授課
“百聞不如一見”,依托學校現有的飛機模型,包括民用飛機和軍用航空裝備,帶領學生實地參觀,現場講解各個設備的用途,通過對比不同的飛機類型,比如:小型螺旋槳飛機、C919 民機和殲7 戰機等模型,拓寬學生對不同航空裝備差異性的了解。此外,帶領學生參觀省科技館,有機會還可以參加國內外航展,在實地授課的過程中,更能從飛機整體系統設計的角度幫助留學生學習基礎航空知識,深入理解航空裝備的設計意圖。若因疫情不能到場實地參觀的同學也可通過QQ直播、騰訊會議等技術手段同步線上聽課,最大限度地保證授課質量。
采取上述三種方式創建“分層次、問題驅動”的教學模式,滿足學生個性化需求,強化應用意識,提升了學生的參與度。課程和實踐培訓教學分為初、中、高三個層次,教學中均以不同專業實際問題為驅動,不同層次采用的案例難易程度不同,實踐強度也不同。采用分層次教學,理論教學和實踐相結合,同時融入科研素養的培養。根據學生的需求和水平差異,制定三個層次教學計劃,相應調整教學內容和實踐強度,盡可能使每個學生收獲最大。
由上述分層次教學和實踐相對應的課程考核體系也要隨之調整,無法采用傳統的平時作業加期末成績確定總評成績的考核模式。傳統的模式側重于對學生成績結論性的分級、篩選,結果容易導致學生單純為了考試而考試,形成針對性學習、應試性學習,難以發掘出自己的潛能,無法更全面地學習,這點對于國際留學生而言體現得更加明顯。
考慮到學生的特點,本課程將考核的重點放在過程性評價。“過程”相對于“結果”而言更具有導向性,關注教學過程中學生學習發展的過程,如學習態度、學習情感、學習習慣、學習能力等[8]。通過學生慕課學習的后臺記錄、課堂和線下活動的參與度、小組匯報的情況及互評結果及時地對學生的學習水平做出判斷,肯定成績、找出問題、提出建議、指明改進方向。這種過程性的評價充分尊重了學生個體差異,讓各層次的同學都有所收獲的基礎上得到合理的成績評定,以人為本,促進個體和諧發展。課程結束后,采用學生匿名的問卷調查的形式,獲得了同學們對這種授課方式良好的反饋。學生普遍認為這種教學方式很好,對航空的基礎理論學習有章可循,在查閱文獻資料、動手實踐方面都有較大的收獲。成績評定合理,各層次學生都在學習過程中得到了良好的鍛煉。
雖然對國際留學生線上線下混合式教學模式在航空概論課程中的應用已經取得了較好評價,但是教學改革的工作仍要不斷探索,對教師的能力水平和精力投入要求也非常高。課下要查閱資料、編寫教案、錄制實驗操作解析視頻并進行中英文雙語教學,既是任務也是挑戰。為了更好地引導學生學習,了解學生所在國家的文化和科學技術發展情況也非常必要,有助于促進師生交流的互信和教學方法的改進。
航空概論課程本身涉及的知識面很廣很復雜,部分留學生在學習的過程中遇到的阻力較大,很容易造成走馬觀花的問題。通過上述教學內容、教學模式和考評體系的改革,極大地激發了留學生的學習興趣。采取分組教學,分層次、全方位地分析問題,培養學生科學的思考和創造能力,實現系統知識的學習與能力的全面發展相結合,充分體現了多學科交叉融合特征。深入貫徹啟發式、互動式教學、工程實例教學,讓學生對航空的相關知識有了更加深刻的理解,讓學生不僅做到了知其然,更能夠知其所以然。虛實結合的教學方式在新冠肺炎疫情背景下,尤其是在課時大幅壓縮、內容進行整合的情況下,更顯示其優越性。在相同的時間內至少可以給出多于三分之一的信息量,并且有更多時間留給學生發揮空間想象和奇思妙想的構思及動手制作,使學生在獨立思考、提高實踐動手能力等方面均有明顯效果。同時,在課程授課中還培養了留學生愛校、愛中國的情結,有利于國際留學生今后從事與中國相關的共贏事業,也有利于我國高等教育國際化的推進。