基于OBE教育理念的飞行器导航与控制课程教学改革

霍晓燕　齐晓慧　毛琼

摘  要 针对士官学员的培养目标、岗位指向和需求，以飞行器导航与控制课程为依托，通过分析传统目标导向下课程的教学现状，探讨基于OBE教育理念的教学改革措施，从教学目标、教学内容、教学方法、教员队伍建设、学习效果评价等方面对课程教学改革进行研究和实践，以期能够提高士官学员的综合素质。

关键词 飞行器导航与控制;OBE教育理念;士官教育;岗位任职能力

中图分类号：G642.0   文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2020）19-0091-03

1 前言

飞行器导航与控制课程是陆军工程大学无人机飞行控制系统维修专业的主干专业课和重要的专业基础课程，是士官学员从事无人机飞行控制系统维修工作的基础，在人才培养中占据重要地位。如何提高飞行控制系统维修专业的教学质量，提高学员的岗位任职能力，这是课程授课教员必须认真思考的问题，也是飞控专业课程教学改革的重要任务。本文在剖析陆军工程大学飞行器导航与控制课程教学实践中存在问题的基础上，探讨基于OBE教育理念的解决方法，以期能够突破传统教学模式，提高教学质量，使士官具备未来岗位任职所需的知识、能力和素质，提高岗位任职能力。

2 OBE教育理念

斯帕蒂于1981年首次提出OBE（Outcome-Based Educa-

tion，基于成果/效果导向教育）理念，将其定义为“教育系统中的每一项活动设计都应基于学习者最终的学习成果”。OBE教育理念以学生为中心、以成果为导向，要求教学过程、教学评价等都要依据学习成果的要求开展，是一种能力培养、能力训练和能力创新的教育过程。目前，OBE教育理念被广泛应用于国内外各课程的教学改革中[1]。

3 课程教学存在的主要问题

针对士官层次的教学，目前飞行器导航与控制课程还存在不少有待进一步探讨和改进的问题，主要体现在以下几个方面。

教员的教学理念  陆軍工程大学无人机专业前期一直以培训学制四年的生长军官学历教育学员和学制10个月的生长军官任职学员为主，近两年来以培训士官生为主。教学对象的转变，凸显了教员存在的问题。首先是教学认识上，重理论轻实践，体现在课堂教学中以理论讲授为主，忽视实践操作课程;其次是教员业务素质上，本专业教员学历层次较高，理论知识系统、全面，但绝大多数缺乏部队任职（代职）经历，实践组训能力和动手能力较弱，对士官学员毕业后的任职岗位、任职特点了解不多，存在教学针对性、有效性不强等问题，制约了课程的教学效果。

士官的认知基础  本课程针对无人机飞行控制系统修理工岗位，授课对象为部队士兵和初级士官，在部队服役两到三年，大多只具有高中文化水平，且有少数实际文化水平达不到高中;开设本门课程之前学习过的理论基础课程比较少，即使学过也基本遗忘，基础比较薄弱。在此情况下开展飞行器导航与控制课程的学习难度较大，必须根据士官特点有针对性地对授课内容、思路、方法等进行大范围的调整，以学习效果为导向，使授课内容通俗易懂，以达到课程的教学目的。

教学的内容构建  飞行器导航与控制原理课程之前的教学对象是本科生，内容主要讲授导航技术与飞行控制技术，侧重理论教学，而对实践操作课程体现较少;而现在的教学对象是士官生，学员的学历层次、任职经历等都发生较大变化。这就使得原来的教学内容针对性不强，实践课程缺乏，无法适应现有士官职业教育的培训模式，亟待按照新的专业和授课对象特点来调整课程内容，设置有利于岗位任职能力形成的课程体系，实现教学内容的整体优化，以适应学员未来岗位任职的需要。

教学的方法手段  由于教学对象的转变时间较短，教员教学理念的转变需要一个过程，导致目前教学方法比较单一，以讲授式为主，欠缺对学员动手操作能力的培养。另外，实践课程不足，而士官教育岗位指向性明显，需要有充足的实践课程锻炼其动手操作能力，才能满足未来岗位任职的需要。但目前由于种种原因的影响，实验室建设相对滞后，一些必备的软件和硬件设施还没有完全到位，这些都影响了实践课程的开展。

学习效果评价  目前，飞行器导航与控制课程的考核主要由两部分构成，分别是形成性考核和终结性考核。其中，形成性考核主要依靠平时作业成绩和课堂表现来实现，主要由教员给出，缺乏客观公正性;终结性考核完全由期末闭卷考试成绩给出。这样的学习效果评价缺乏对学员实践能力的考核，无法真正掌握学员对知识的实际理解运用能力，还会导致学员平时不努力，期末考试“临时抱佛脚”现象的出现，不能有效地对学员的知识积累过程和实践能力形成过程进行监督。

4 基于 OBE 教育理念的教学改革

针对以上问题，基于OBE教育理念，围绕飞行器导航与控制课程，课程组从课程教学目标、教学内容构建、教学方法运用、教员队伍建设及学习效果评价等方面进行课程设计，并付诸教学实践，取得初步的教学效果。

基于OBE的课程教学目标  课程教学目标的设定是OBE教育理念中最重要的一环。基于OBE教育理念，要紧跟部队无人机装备和士官任职岗位需求，准确把握军事人才的共性标准和士官的岗位特点，按照“梳理岗位需求—分析职责任务—归纳能力素质—确立培训目标”的思路，确立课程教学目标。飞行器导航与控制课程是一门专业基础课，在课程体系中起着承上启下的作用，教学目标的设定要体现这一特点。通过深入分析飞控专业人才培养方案并到部队调研，课程组充分了解了部队对本专业毕业生的知识结构与能力素养的要求，从知识、能力和素质三个方面设定本课程的教学目标，并以此为指导构建课程教学内容、确定教学效果评价方式。课程教学目标三个方面的主要内涵如表1所示。

基于OBE的课程教学内容  基于OBE教育理念，飞行器导航与控制课程的教学内容以“有用、够用、实用”为标准，以岗位任职能力需求为导向，进行模块化设计;将各个知识点、能力点分解到具体模块之中，各个模块之间有机结合，并辅以实践课程，培养飞控士官学员必备的知识基础和操作技能。

具体来说，根据飞行器导航与控制各章节内容的特点，在教学内容设计上一方面以导航与控制在军事装备中的应用为背景，将教学内容分为导航与控制两大模块，各模块以系统的功能、组成和应用为框架，阐述各种导航系统与各种控制技术的基本原理;另一方面压缩老旧内容，增加新内容、前沿内容，并适当增加导航与控制的实际应用案例，弱化理论，强化应用，并将导航与控制研究的最新成果引入教学。此外，依托实验室的模拟仿真系统和专修室的实装操作，将理论教学拓展到实践教学，注重学员动手操作能力的培养。

基于OBE的课程教学方法  基于OBE教育理念，教学过程中体现以学员为中心，由“教员教了什么”向“学员学了什么”转变，要求授课教员充分调动学员学习的积极主动性，以学员学习效果为目标，根据学员特点，采用有利于课程目标实现的教学方法进行教学。

1）课堂教学。

首先，对于理论授课，可采用讲授式、问题式、对比式、研究式等教学方法，引入以军事运用为背景的案例，让学员分组讨论，既提高了学员的学习兴趣，又加深了学员对知识的理解和掌握。

其次，采用线上线下相混合的教学方法。一方面在教学过程中采用示教装置演示、多媒体动画等方法介绍课程中难以理解的原理和方法，使抽象的内容更加直观具体，以提高学员的兴趣和注意力;另一方面，信息时代丰富、生动的网络课程资源和内容平台如慕课、微课等，为学习者提供了丰富的学习资源，教员可以选择有针对性的视频、文档等资料适时推送给学员，鼓励学员利用这些资源讨论交流，教员答疑解惑，拓宽教学时间和空间的维度，加深学员对教学内容的理解。

2）实践教学。为检验学员学习效果，强化动手操作能力，在日常教学活动中，课程组加大实践教学的比重，通过模拟仿真，实装观摩、操作等方法，加强学员对所学理论知识的转化，突出实践教学在人才培养过程中的主导主线作用，在实践中强化学员的专业素质。

3）开设第二课堂。除课上学习外，鼓励学员积极参加无人机俱乐部，通过第二课堂，完成所学知识的内化和拓展。鼓励学员积极参加航模竞赛，通过航模设计、制作与飞行操作等，使学员实践所学基本知识和基础理论，并有针对性地加强实践训练。让第二课堂具有针对性、实效性和吸引力，检验学员对所学知识的掌握。

基于OBE的教员队伍建设  基于OBE教育理念，着眼于士官任职教育需要，陆军工程大学以建设“既是教学科研骨干，又是装备保障专家”的“双师型”教员队伍为目标，以丰富教员任职经历和强化能力素质为重点，大力加强教员队伍建设，促进教员队伍整体素质不断提升。

1）提升教员的教学能力。一方面重视教员理论教学能力的提高。课程组发挥部队“传、帮、带”的优良传统，由课程组经验丰富的教员帮带年轻教员，传授教学经验方法、进行理论指导，并通过说课、集体备课、参加教学比武竞赛等有效方法，确保教员授课水平和能力的提高。另一方面，注重教员装备教学能力的提高。充分利用课堂之外的实践机会来提高教员的装备教学能力，例如：利用院校与生产厂家关系密切的优势，送教员调研学习，提前学习装备知识;送教员到部队一线代职见习，做到教员熟悉部队、熟悉武器装备，提高教学内容与部队武器装备的针对性、一致性，进而提升教员的装备教学能力。

2）聘请校外专家开展培训讲座。聘请无人机生产厂家的工程技术人员或无人机领域高水平的校外专家来校，开展专题讲座、学科前沿发展动态讲座等，使教员时刻关注装备发展新动向，掌握无人机先进技术，强化教员的能力素质。

基于OBE的学习效果评价  在OBE教学模式中，学习效果评价是以考核学员的综合素质为主旨，飞行器控制与导航原理课程的学习效果评价由理论知识考核和实践技能考核两部分组成，评价过程由平时考核与期末考核两个阶段构成。具体来说，就是在整个教学过程中贯穿不同形式、不同权重的考核。

1）平时考核，即形成性考核，是基于学员学习态度、能力及基础理论知识的考核。教员在开课之前向学员发布平时成绩形成性评价一览表，表中内容包括课前提问、课堂讨论、课下交流、实践操作、参与第二课堂、章节测试、课后作业及形成性作业等形成性考核的形式及所占比重，让学员做到心中有数，激发学习兴趣。其中形成性作业是按照大纲要求设置的题目，需要学员通过查阅资料、讨论交流、分析总结等，最终形成自己对知识的理解，以论文的形式提交，由教员批改计分，并将成绩计入一览表。其他形式的考核所得成绩也及时计入每名学员的平时成绩形成性评价一览表，并阶段性统计、总结，作为平时考核成绩和期末考试综合能力测试的依据。与以前相比，形成性考核不仅贯穿全课程，而且更全面、更公正。

2）期末考核，即终结性考核，是基于综合知识能力素质的考核，包括理论考核和实践考核。理论考核采用闭卷形式，主要考查学员对飞行器导航与控制的基本概念、基本原理及方法等知识的掌握情况。闭卷考试实行教考分离制度，建立完善的试题库，其中试题库中加大主观题的比重，学员可在自己理解的基础上灵活解答。考试之前，随机抽取三套试题，最终选择其中一套作为期末考试试题，公平公正，较好地考查了学员对理论知识的掌握情况。实践考核主要考查学员对所学知識的运用和动手操作能力，主要是利用模拟仿真的方法，考查学员分析问题和运用知识解决实际问题的能力。

各种考核具体构成如表2所示。

OBE教育理念的一个重要原则是依据评估结果对教学过程进行持续改进，因此，在完成上述的教学工作和考核后，根据学员对预期目标的完成情况，反思前期在目标设定、课程设计、课程实施以及考核评价等部分的不当之处，并提出相关的对策建议，及时改进，形成一个不断循环改进的闭合回路[2]，保障课程教学改革的可持续性。

5 结语

OBE教育理念在一定程度上是对传统教育专业培养方案设计的一种颠覆，它的教育理念、设计思路、实现方式都是基于学员的需求而来，最终也奔着学员的需求而去[3]。近两年来，基于OBE教育理念，陆军工程大学飞行器导航与控制课程的教学改革取得一定的成效，除了提高了学员的学习兴趣外，学员的理论知识和操作实践能力等都得到显著提高。但也发现一些问题，例如：飞行器导航与控制原理作为一门基础理论课，理论课时相对偏少;课堂讨论会占用相当多的教学时间;实验室的教学软、硬件环境还需进一步优化;等等。课程组将在今后的教学改革中进一步探索和完善。

参考文献

[1]李强，王振波，王增丽，等.基于OBE教育理念的过程流体机械课程建设与探索[J].中国现代教育装备，2019（1）：31-33.

[2]邵友元，黎慧红，李永梅，等.基于“学习产出”（OBE）教育理念的化工原理教学改革与建设的初步探索[J].东莞理工学院学报，2018（5）：109-114.

[3]周杰，黄小卉.试论OBE理念下工程教育专业人才培养方案的改革研究[J].内蒙古师范大学学报（教育科学版），2018（9）：13-18.

[4]陈安宇，张启义.士官短训班“订单式”人才培养模式[J].军事交通学院学报，2018（10）：57-60.

项目来源：《无人机导航与飞行控制技术》优质课建设项目。

作者：霍晓燕、毛琼，陆军工程大学石家庄校区，讲师，研究方向为控制科学与工程;齐晓慧，陆军工程大学石家庄校区，教授，研究方向为控制科学与工程（050003）。