本科课程教学内容建设方法研究

包勇

摘   要：课程内容建设是教学质量建设的重点内容。为符合教育部在本科教学评估对课程建设的质量要求，在航空电子设备课程的教学改革中，设计和实施了以技术发展历史和系统功能分类为线索形成知识脉络，以概念图来建立各知识点之间的联系以形成知识体系网络，以布鲁姆教育分类方法来确定知识点要求的三步法，使课程内容建设的过程更加科学化、规范化，并且能够建立课程内容和培养目标之间的联系，从而实现教学质量的闭环管理。

关键词：课程内容建设  概念图  布鲁姆教育分类方法  闭环管理

中图分类号：G642                                  文献标识码：A                       文章编号：1674-098X（2020）01（b）-0208-02

为了推进高等教育质量保障体系建设，教育部开展了普通高等学校本科教学工作合格评估工作。专业课程作为本科教育实施过程中的主要环节，是评估的重要对象。从质量保证的角度来看，专业课程的教学目标应该支撑本专业的培养目标，在评估报告中，就需要对该内容进行具体的阐述。对于基础课程来讲，由于授课学校数目众多，课程内容的设定一般都有比较统一的、权威的参考范本，其逻辑关系通常是明确清晰的，但专业课程常常反应一个行业，甚至少数几所学校所特有的知识范畴，没有标准，必需要由专业教师以科学的手段来建设课程内容和课程教学目标才能符合上述要求。为了结合教学评估的指导作用，真正建立起学科的教育质量保障体系，促使教育的手段、目标都更加的科学优化，需要找到一个具有较强通用性的教学内容建设策略和方法集合，以达到以评促建的目的，从而将高等教育质量保障体系的建设落到实处。在我校飞行技术专业核心课程航空电子设备的教学改革中，采用了以技术发展历史和系统功能分类为线索形成知识脉络，用概念图来建立各知识点之间的联系以形成知识体系网络，用布鲁姆教育分类方法来确定知识点的要求和教学方法的三步法，通过这种方法，可以系统整理在多年教学经验中积累下来的知识点，形成知识网络，分辨和剔除陈旧老化的知识，补充缺漏的知识点，更新先进知识领域，并建立起专业培养目标和课程内容之间的一一对应关系，合理化知识点考核难度。

1  航空电子设备课程特点和教改要求

航空电子设备是运输航空飞行员本科教育课程体系中的一门专业课程，用来教授民航运输机上典型航空电子设备和系统的功能、原理和使用方法。航空电子设备是飞机系统的重要组成部分[1]，主要包括有用于飞行员和飞机、环境之间交互的人机界面——飞机电子仪表系统，用于支持空中交通管理系统运行的通信、导航和监视系统，用于控制飞机飞行和提高飞行操纵性能的自动飞行控制系统，以及和飞行安全直接相关的交通警戒与防撞系统、近地警告系统等飞机告警系统。现代民航运输机的可靠安全运行，已经离不开这些航空电子设备了。准确掌握系统的功能和性能，在出现异常的时候能够快速的确定问题的来源和影响范围，从而做出正确及时的决策，是飞行员的关键飞行技能之一，对飞行安全有着直接的影响。

航空电子设备是航空专业知识领域特有的专业课程，设备的种类很多，功能、原理和使用都有各自的特点，在长期的教学实践中逐渐积累后形成了现有的课程内容，知识点很多，相互间独立性较强。作为飞机系统的组成部分，航空电子设备的发展是随着飞机设计和制造技术一同发展起来的。课程知识之间的联系较少，知识的更新也比较慢。由于特定机型通常具有几十年的长生命周期，所以航空电子设备的发展总是跳跃式发展，一段时间内基本不变，而在新一代机型出现时，出现跳变，在21世纪20年代末，新航行系统和新的综合模块化航空电子设备都发展了一段时间，需要对航空电子设备的知识进行重新的整理和组织。

2  以技术发展历史和系统功能分类为线索形成知识脉络

对知识点的整理可以从不同的角度来进行。对于航空电子设备课程，考虑到航空电子技术阶跃式发展的特点，同时航空电子设备类型较多，功能各不相同，选择了从航空电子技术发展历史和系统功能分类两个维度形成知识脉络。

首先提炼出在约一百年的航空发展历史中，重要航空電子设备和系统的时间轴。根据时间轴，可以清晰的看出各种航空电子设备出现的先后顺序，以及航空电子系统技术演化的过程，从而掌握看上去功能独立的各个系统之间内在的相互联系。此时，可以对知识点集合进行筛查，将一些已经不再有效的知识点去除。比如，在惯性导航的相关知识点中，还保留有第一代惯性导航系统的详细描述，但从时间轴上可以看到，其换代系统——惯性基准系统在1979年就已经标准化了。通过进一步查询证实，装有惯性导航系统的民航运输机型在国内均已退役，需要删除相关知识点。

在功能维度上，首先把航空电子设备按照其使用目的划分成用于支持民航运输系统正常运行的设备和用于完成飞机飞行任务所需要的飞机子系统两大类。然后再依据航空法规中对适航飞机设备装备的要求，将第一类设备又区分为通信、导航、监视和告警系统四部分，将第二类根据飞机手册的章节进行分类。最后将所有知识点分别归纳到上述子类别中。

3  用概念图分析知识点之间的联系

航空电子设备和系统之间具有复杂的相互联系。导航系统中得到的各种导航参数，输出到自动飞行控制系统中，是其实现自动飞行控制重要条件;但不同的自动飞行方式，使用的导航参数各不相同。对于飞行员的培养目标来说，使其掌握各种系统间相互交联、相互影响的关系是一个重要的内容，只有这样，飞行员才能建立一个完整的系统概念，从而完成飞行任务时，更加安全、高效。概念图是一个高效的表征知识的工具，可以用来完成知识点之间关系的分析。概念图可以建立、分析不同航空电子设备之间的联系，得出其相互依存或者影响的关系。这些关系往往不是单以树状结构发展，比如航迹推算导航法，在经典导航方式和现代导航方法中都有应用，但是采用的技术手段和导航精度是截然不同的。在完整的概念图中，还可以明确航空运行目标和导航方法之间的联系，以及导航系统和机载导航设备之间的联系。

通过建立概念图的方式分析知识点体系后，可以达到三个目的：第一，可以建立从培养目标到知识内容的联系。飞行员学习航空电子设备课程的目的，就是要应用这些系统来完成飞行任务，概念图给出了飞行任务和航空电子设备知識之间清晰的逻辑关系和过程。第二，提供了一个科学调整课程知识内容，使之更合理的依据。有些知识和飞行任务的实现、飞行员的工作之间没有直接联系的，显然应该减少其内容，比如某些航空电子设备的深度工作原理，而有些明显缺失的知识内容，和关键飞行任务直接相关的知识点需要被补充进去。第三，概念图本身也是一个很好的教学工具，建立的概念图演示给学生看以后，使课程中本来看上去比较零散的知识变得有紧密联系起来，可以使学生知道学习的知识应用在什么地方，重要性是什么，从而有效提高学生学习的积极性。

4  用鲁姆教育分类方法来分解教学目标

在对知识点体系进行整理和分析后，还需要明确各个知识点和培养目标之间的关系，从而能够确定教学的组织、实施形式和考核方法和难度。实现这个目标，可以采用国际上广泛使用的布鲁姆教育分类方法。布鲁姆教育分类方法从知识和认知过程两个维度来分解教育的目标。其中知识维度分为事实知识、概念知识、过程知识和元认知知识四种类型，认知过程分为记忆、理解、应用、分析、评价和创新六种类型。

在应用布鲁姆分类方法时，将知识点区分为知识维度的四种知识类型，然后根据培养目标，对每个知识点判断分析学生所需要达到的认知过程中六种类型的程度，进而可以准确的描述对知识点的掌握要求[]。对于航空电子设备课程的知识点来说，可以首先将知识点区分为系统功能、系统组成、设备原理、设备应用四个基本类型。属于系统功能和系统组成的知识点可能是事实知识或者概念知识，对系统功能的认知过程只需要达到记忆和理解就可以了。属于设备原理的知识点则需要达到记忆、理解、应用、分析四种认知过程的深度，学生要能够根据设备原理知识来掌握设备特性、分析设备出现故障时的影响范围和特点等。而对于设备使用涉及的知识点则需要达到记忆、理解、应用、分析、评价五种认知过程的深度，学生不仅学习相同或相近功能的设备和系统的使用特点，通过评价，还可以掌握其异同，从而使其在今后操纵不同机型飞机，或同型飞机不同装备时，能够清楚的知道设备在功能、性能上的差异。

由于这些知识点之前已经形成了知识体系，每个知识点认知过程的程度要求都和具体的培养目标是一一对应的，因此可以避免以前虽然知识点都一样，但授课深度完全由授课教师熟悉或认知深度来确定的弊端。在确定完知识点的授课深度要求后，同时也确定了知识点的考核难度要求。

5  结语

采用上述方法，不但重新梳理了航空电子设备知识体系，形成了知识点大纲，还加深了知识点的内涵，建立了知识点之间的联系，确定了知识点的教学和考核要求，使课程质量控制有了明确的量化依据和标准，为民航飞行专业的“新工科”课程实践建立了一个标准范式。航空电子设备课程具有其特殊性，但许多其它专业课程也同样具有上述问题，因而可以采用相同的步骤来实施教学内容改革。

参考文献

[1] 曹全新.新一代民机航电系统初探[J].民用飞机设计与研究，2010（1）：1-4.

[2] 赵国庆.概念图、思维导图教学应用若干重要问题的探讨[J].电化教育研究，2012（5）：78-84.

[3] 龙夫刚.概率统计知识中概念图的应用[J].科技创新导报，2014（6）：235.

[4] 李贵生.遗传学布鲁姆认知阶层体系的建立[J].教育教学论坛，2019（28）：55-56.