线上线下混合式教学设计

魏武国 林彬彬 张恒铭 付尧明

[摘 要] 飞行技术专业的专业课具有明显的理论联系实际、理论指导实践特征，所有专业知识的学习最后都要落脚于操作实际，其中“航空燃气涡轮动力装置”第6章发动机起动的知识内容更是如此。因此，为提高本章教学效果，在梳理重点和难点的基础上，从知识、能力、素养三个层次细化教学目标;结合学生学情及教学效果预测，合理选择教学策略，最终形成颇具可操作性的、依时间顺序的线上线下混合式教学设计，达到重构教学流程、拓展教学时空的目的。教学实践中，充分利用慕课平台等信息技术手段实现线上教学和指导;利用案例教学、主题讨论等教学互动方式翻转线下课堂;体现“以学为中心”的教学理念。

[关键词] 航空燃气涡轮动力装置;发动机起动;混合式教学设计;翻转课堂

[基金项目] 2020年度民航专业项目“中飞院‘双万计划’一流本科专业点建设”（0252041）;2020年度中央高校教育教学改革专项资金项目“飞行器动力工程专业省级一流本科专业建设”（E2020011）

[作者简介] 魏武国（1983—），男，重庆梁平人，硕士，中国民用航空飞行学院航空工程学院副教授，主要从事飞行技术与民航机务专业的发动机教学研究;林彬彬（1985—），男，黑龙江嫩江人，博士，中国民用航空飞行学院航空工程学院讲师，主要从事飞行技术与民航机务专业的发动机教学研究;张恒铭（1988—），男，四川华蓥人，博士，中国民用航空飞行学院航空工程学院副教授，主要从事飞行技术与民航机务专业的发动机教学研究。

[中图分类号] G642.4   [文献标识码] A   [文章编号] 1674-9324（2021）50-0153-04    [收稿日期] 2021-07-03

一、引言

飞行技术专业本身的特点要求其专业课必具备理论联系实际、理论指导实践的特色，比如“航空燃气涡轮动力装置”，其在向学生介绍了航空燃气涡轮发动机组成、工作原理、性能特点之后，必须还要介绍如何正确操作使用发动机，发动机不正常工作时的表现和处置措施，以及如何预防发动机的不正常工作[1]。因为该专业的毕业生是航空发动机的操作者，专业知识的学习最后要落脚于操作实际。因此，在介绍发动机的正常操作、特情處置时，授课老师就需要讲清楚如此操作处置的内在逻辑，便于学生消化和记忆，能清楚掌握相关知识要点及内在联系、并能在以后的驾机操作训练中快速形成职业自觉。

“航空燃气涡轮动力装置”第6章发动机起动的内容[2] （P175-187）就具有明显的理论指导实践特征，教学目标是让学生掌握与发动机起动相关的知识后，能在地面和空中正确起动发动机、能在遇到不正常起动现象时准确判断与处置。为达到这样的教学目标，就需要在分析具有理论联系实际、理论指导实践特征的课程内容对“教”“学”两方面要求的基础上，进行合理的线上线下教学设计。

二、教学内容分析

（一）教学重点和难点

教材将本章内容编为三节[2] （P3-4），根据以往经验，线下需2个课时（45分钟/课时）才能完成授课。这三节内容可归纳为图1中列出的6个主题。

其中，教学重点：a.典型发动机的地面起动;b.不正常起动;c.空中起动。教学难点：a.正常起动过程三阶段的划分依据，及不同起动阶段中发动机的表现;b.不正常起动现象及其发生的内在机理;c.空中起动相较于正常起动的特点，注意事项及内在机理。相应知识点的教学应对策略已列于表1中。

（二）教学目标

课程整体教学目标需要体现在各个章节的教学中，因此，梳理完本章教学内容之后，有必要明晰本章教学目标，方便在后续的教学设计和实践中贯彻。通常，教学目标[3]分三个层次。

1.知识目标。a.能准确说出起动的功用，能大致列举出起动系统的组成部分;b.结合典型发动机的地面起动，能意识到起动前的准备工作，能准确描述出发动机起动中的三个阶段和注意事项;c.能列举出不正常起动的种类，准确描述中止起动的方法;d.能大致描述出空中起动的特点和注意事项。

2.能力目标。a.通过学习起动过程决定起动系统组成的内在逻辑，引导学生建立系统思维和工程意识;b.通过从典型发动机地面起动流程归纳总结出发动机的一般起动过程，培养学生“从特殊到一般”的方法论意识;c.通过对不正常起动现象、内在机理、处置措施，空中起动特点的学习，培养学生理性思考能力、运用前序知识解决复杂工程问题的能力。

3.素养目标。a.通过对典型发动机地面起动流程的介绍，引导学生理解飞行员职业特点，培养学生规章意识和精益求精的工匠精神;b.通过对发动机空停、空中重起及注意事项的介绍，培养学生安全意识、岗位职责意识。

三、学情分析

（一）学情分析

1.学生的知识结构。本课程在大一下学期开课，已先修大学物理、飞行原理等课程。一方面，学生已掌握本课程会用到的物理力学等基本知识;另一方面在飞行原理等课程中，已涉及动力装置部分，学生的已有专业知识结构中应具备与本课程知识的待联结点。另外，本章还涉及本课的较多前序知识：压气机、燃烧室、涡轮结构和共同工作，燃油系统工作原理、发动机性能参数。在学习本章之前，上述知识已完成讲授，学生应完成发动机构造与系统、正常工作过程与性能描述概念的搭建。

2.学生的认知特点。感性认识占很大比重。但是，本章内容对学生有“综合运用前序知识”的要求，具备明显“理论联系、指导操作实际”的特征，感性认识不能使学生很好地理解实际操作的内在原因和逻辑、不正常起动现象的内在机理。因此，授课时最好能多结合实例，多种手段促使学生思考、理解并最终掌握。

3.学生的学习风格。该专业文理兼收，对学生身体素质有较高要求，而学生文化课水平差异较大;并且学生在大学前两年理论学习期间，课程门类繁多，学习任务重。因此，需要充分利用各种教学手段和资源，吸引学生兴趣，结合案例深入浅出剖析知识点，帮助学生掌握，尽量提高课堂教学效果。

（二）教学预测

1.無须思考内在逻辑与机理的知识点，比如起动的定义、起动系统组成等，学生掌握应较好。

2.由于缺乏“综合运用前序知识”解释具体起动操作现象的能力，因此学生可能对不正常起动情形及处置措施的内在机理、空中起动特点及注意事项等感觉较难。

3.本章内容无法在真实飞机上现场讲解，因此典型发动机地面起动部分需要一定的想象力，但学生可能最终也只能从本章学习中获得粗略概念，待真正上机训练时才能完全掌握。

四、线上线下教学设计

（一）教学策略选择

1.从感性到理性的认知策略：观看典型发动机起动操作全过程，到理解教材中的描述，再到曲线绘制……由感性到理性、认知逐步深入，符合认知过程。

2.“从特殊到一般”的方法论策略：通过理解典型发动机的起动过程，完成起动曲线绘制，归纳总结出发动机的一般起动过程，强化学生对起动过程的掌握。

3.合作与差异化学习策略：小组或全班互动，鼓励能力不同的学生一起工作，培养自信，提高学生沟通和批判性思维能力。使具有较高学习能力的学生得到提升，而那些正在“挣扎”的学生会得到适当支持，尽可能做到共同前行。

4.归纳总结策略：用思维导图等工具对本章内容进行提炼总结，培养学生归纳总结能力。

（二）教学设计

采用线上慕课自学为辅，线下课堂教学为主的策略，各教学环节参见表1。

表1中用到的课前任务单和课堂作业的形式列于表2和表3中。

五、结语

基于“航空燃气涡轮动力装置”第6章“发动机起动”的知识特征，聚焦教学效果提升，首先从知识、能力、素养三个层次梳理了教学目标，再在分析学生知识结构、认知特点、学习风格的基础上，合理预计了教学效果，最后依此选择合适的教学策略，形成了具有可操作性的、依时间顺序的线上线下混合式教学设计，重构了教学流程，为其他章节或类似特征课程提供了参考。

参考文献

[1]魏武国，尚永锋，赖安卿.线下线上结合的《航空动力装置》课程建设[J].当代教育实践与教学研究，2019（22）：35-36，105.

[2]傅强，左渝钰.航空燃气涡轮动力装置[M].第2版.成都：西南交通大学出版社，2016：175-187，3-4.

[3]中国民用航空飞行学院.《航空动力装置》课程教学大纲[Z].2018.