黃燕曉
(中國民航大學職業(yè)技術(shù)學院 天津 300300)
課程建設是專業(yè)建設的基礎與核心,為提升專業(yè)發(fā)展水平,就必須著力推進專業(yè)課程建設[1-4]。以飛機機電設備維修專業(yè)為例,直升機動力裝置作為專業(yè)主干課程之一,在專業(yè)建設中占據(jù)著重要作用;從課群角度分析,該課程是飛機機電設備維修專業(yè)航空機械模塊的重要組成之一:機械制圖→航空機械基礎→直升機動力裝置→發(fā)動機裝配與維修→維修實習(上)和(下)。因此,直升機動力裝置的課程建設是專業(yè)建設與發(fā)展的重要一環(huán),也是該專業(yè)進一步提升的關(guān)鍵點。
多年來力圖從不同層面開展課程建設:崗位群知識與技能需求、知識體系、課程資源建設、教學模式、考試模式等,力求拉近課程知識與應用的距離,激發(fā)學生的學習興趣、提升課堂教學質(zhì)量,提高課程建設水平。同時,接受到許多教育大家針對專業(yè)建設、課程建設等培訓,受益良多?;仡櫣P者本人在專業(yè)建設、課程建設方面的工作,終于明白存在的問題:課程建設多是低水平建設,只滿足課程教學基本需要,而為滿足專業(yè)對應的崗位的知識與技能的需求,實現(xiàn)知識到應用的連接則很少涉及,而這也是專業(yè)學生快速適應崗位、提升能力的重點。審慎2020年審核評估中修訂的專業(yè)培養(yǎng)方案和課程大綱,提出面向?qū)I(yè)的直升機動力裝置課程建設目標與路徑。
直升機動力裝置課程作為飛機機電設備維修專業(yè)的兩門考試類的課程之一,在飛機機電設備維修專業(yè)中占據(jù)核心地位。
該課程在專業(yè)中的相關(guān)課程為飛機結(jié)構(gòu)與系統(tǒng),前續(xù)課程包括大學物理、航空機械基礎等,后續(xù)課程包括專業(yè)英語、發(fā)動機裝配與維修和維修實習(上下)等。該課程學時數(shù)為72學時(理論68學時、課內(nèi)實驗4學時),在第3學期講授。
該課程參照飛機機電設備維修專業(yè)培養(yǎng)方案及中國民用航空規(guī)章第66部《民用航空器維修人員合格審定》(CCAR-66)中對維修人員發(fā)動機知識的要求制定而成。以發(fā)動機系統(tǒng)知識為主,結(jié)合發(fā)動機機型現(xiàn)場課程培養(yǎng)學生理論水平,為后續(xù)的維修實習等實踐課程奠定基礎。課程特色為多種燃氣渦輪發(fā)動機為例講述發(fā)動機的工作過程、主要結(jié)構(gòu)和典型系統(tǒng),不特定機型,通過對各種機型的工作過程和結(jié)構(gòu)對比,使學生了解發(fā)動機的基本理論知識。
該課程主要講述渦輪類航空發(fā)動機的原理、構(gòu)造、系統(tǒng)、維修的基本理論知識,使學生通過本課程的學習對發(fā)動機的基本知識有清晰的認識,為今后的維修實習、崗位實習和走向崗位實際工作提供足夠的理論支撐。因此,課程內(nèi)容不再拘泥于性能的分析與計算,主要是工作過程、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)的概念介紹等。
在教學過程中,配合理論教學,還開設有4學時的結(jié)構(gòu)現(xiàn)場課,如典型發(fā)動機機型演示、發(fā)動機關(guān)鍵部件演示等2個項目,課內(nèi)現(xiàn)場課充分利用校內(nèi)發(fā)動機實物資源。通過4學時的現(xiàn)場課,增強學生對部件結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)部件的理解,有助于對理論部分的掌握。
作為課程負責人,在多年教學的過程中,本人主要進行課程教學資源的建設與教學模式的探索等方面,以期加強課程建設,并提高課程教學的效度。主要完成下列內(nèi)容:
知識體重構(gòu)與教材編寫:依據(jù)專業(yè)培養(yǎng)方案和CCAR-66部要求,重構(gòu)了課程的知識體系,并與其他教師一道完成課程教材的編寫出版,在專業(yè)教學中使用。
習題庫的開發(fā):為配合教材的使用,結(jié)合飛機維修基礎執(zhí)照考試,整理收集與該課程相關(guān)的習題,包括選擇題和問答題,開發(fā)面向該課程的習題庫,配合課堂教學使用。
課程虛擬演示資源的建設:發(fā)動機部件內(nèi)部結(jié)構(gòu)、典型系的復雜性及不可視性,使學生理解掌握相應內(nèi)容難度很大,因此,利用虛擬軟件開發(fā)工具開發(fā)發(fā)動機軸承腔、滑油系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)的可視化虛擬資源,配合理論課程教學使用。
以學生為中心的教學模式改革:針對高職類學生主動性學習不足的問題,提出以學生為中心,培養(yǎng)學生學習的主動性,提升學習興趣,提高課堂教學質(zhì)量。該模式由于教學時間有限,只能針對部分內(nèi)容應用,起到示范作用,對于大部分同學來說效果還不錯,但是對于學習習慣很不好的學生來說,效果不如預期。
從4月份到6月份,參加教師發(fā)展中心組織的培訓后,回味并深思各位教學大家的講授并結(jié)合自己多年來的教學、企業(yè)調(diào)研感受,對于《直升機動力裝置》這一飛機機電設備維修專業(yè)隊核心專業(yè)課程的建設的新理解如下。
從課程目標來看,本課程授課是基于培養(yǎng)航空公司、飛機維修機構(gòu)一線崗位的專業(yè)技術(shù)操作人員,這就要求教學內(nèi)容應與一線崗位操作所要求的知識與技能相符合,即理論夠用、實踐為主。課程內(nèi)容就不應針對單一問題從基礎、專業(yè)等方面深度挖掘,更應該以實際案例為導向,通過案例所涉及的知識、操作等反向講授,從而使課程內(nèi)容與實際工作要求相符合,為學生走向工作崗位快速適應崗位要求搭建橋梁。
從課程受眾來看,本課程面向的對象高職層次的飛機機電維修專業(yè)的在校生,主要培養(yǎng)面向民航機電維修一線崗位群需要的知識和技能需求:即基本理論和熟練技能,而且如上所述,理論夠用、實踐為主。因此,在本課程的講授過程中,不再注重公式、定理、定律的推導,只將這些結(jié)論應用在課程教學中,如熱力學第一定律、第二定律,連續(xù)方程、貝努利方程等。同時,在結(jié)構(gòu)的講述中,應以案例及案例之間的比較為主,讓學生以更廣闊的視野掌握課程知識,即講授注意廣度,而不是知識的深度。
從課程內(nèi)容上來看,之前的課程改革更多的注重了課程內(nèi)容的基本羅列,即“是什么,為什么是這樣”,也就是常說的知識中的原理部分,這部分內(nèi)容在大部分教材或講義里都有涉及,有淺有深,對于教師,講起來也比較能控制,但是,對于高職類學生,只知道基本原理對于今后的工作實踐還有很長的路要走,更要講授原理的應用,即具體的工作實踐中原理體現(xiàn)形式,也就是要實現(xiàn)知識從原理到技術(shù)的連接,而這才是學生學習中最需要的內(nèi)容。
該課程在本科專業(yè)衍生出多門課,如航空發(fā)動機原理、航空發(fā)動機構(gòu)造、航空發(fā)動機控制、航空發(fā)動機新技術(shù)、飛機動力裝置等。可見,在高職專業(yè),該課程承擔與發(fā)動機相關(guān)的一切內(nèi)容,不僅要滿足后續(xù)課程發(fā)動機裝配與維修的講授需要,更要為維修實習課程中發(fā)動機拆裝、發(fā)動機系統(tǒng)、發(fā)動機故障排除等實訓項目提供理論支撐。
該課程就不能像本科那樣,講授內(nèi)容廣度與深度都必須面面俱到,必須針對后續(xù)課程的需要、實際工作的需要設計課程內(nèi)容。在此,民航維修執(zhí)照教材-發(fā)動機是一個良好的參考,具體講授以系統(tǒng)為主,主要講授系統(tǒng)的組成、功能、特點、常見故障、故障分析維護等,而核心機內(nèi)容滿足民航維修執(zhí)照大綱要求即可。
直升機動力裝置課程包含內(nèi)容比較多,而且專業(yè)性強,對于學生來說,學習難度很大,因此,在教學過程中,特別注重教學方法的選擇。傳統(tǒng)的教學方法,如多媒體講授,雖然有很多的圖片、視頻展示,教師也能夠有所針對講解、分析,但是面向95后的這幫高職學生,效果往往并不是很好——講課時間越長,效果越差,對于這樣一種現(xiàn)狀,先前總是歸咎于學生不行。但是通過教師中級資質(zhì)培訓,接受教學大家的講課經(jīng)驗和方法后,筆者覺得效果不好還有很大一部分原因在于教師的教。
學生對專業(yè)課程的課堂興趣不高是當前大學課堂的普遍現(xiàn)象,尤其是高職類專業(yè)。那么,教師是否針對此現(xiàn)狀提出過解決辦法,簡單的視頻、圖片、多媒體等可能對學生已經(jīng)“免疫”,需要教師使用新手段、新方法、新模式來解決[5-8]。
充分利用開發(fā)的發(fā)動機結(jié)構(gòu)動態(tài)演示軟件、系統(tǒng)動態(tài)演示仿真軟件、發(fā)動機標準化拆裝視頻錄像等,結(jié)合課程內(nèi)容,提出過以學生為中心的翻轉(zhuǎn)課堂教學方法,通過課前預習、課上討論、課后回顧等,調(diào)動學生的積極性,使學生對所學課程主動探索、主動挖掘,掌握更多內(nèi)容。存在的主要問題是,該教學方法需要大量時間支持,但有限的學時限制了方法的使用;另一個問題是,該方法對學生主動性有基本要求,對于部分高職學生來說效果不大。
直升機動力裝置是一個帶實驗的理論課,只有4學時的實驗課,在具體的教學過程中,安排2學時的機型現(xiàn)場課、2學時的部件現(xiàn)場課,分別在第一部分和第四部分講完之后進行。讓教師意外的是,學生對于4學時的現(xiàn)場課,評價頗高,認為“通過現(xiàn)場體驗,厘清了課堂中不明白的部分,混沌的大腦一下豁然開朗”。
對于這樣一門學生認為很難學會的課程,加大實踐類課時和教學,對于課程的講授以及講授效果都有明顯的效果,因此,作者認為,依據(jù)課程大綱,依托校內(nèi)現(xiàn)有資源或?qū)W校實驗室建設規(guī)劃,開發(fā)或建設相關(guān)的實驗項目,與課程相配套等是今后課程建設的方向之一。而這一部分,對于提升學校辦學水平,提高教師教學能力具有重大促進作用。
本專業(yè)在1999年從本科學院轉(zhuǎn)接過來,因此,在專業(yè)培養(yǎng)方案、課程教學大綱等方面都深深烙上本科的烙印,即雖然是高職專業(yè),但培養(yǎng)方案、課程設置、課程內(nèi)容等只是本科同類課程的縮減或整合,但是,高職類飛機機電設備維修專業(yè)主要是面向民航維修一線崗位群,是需要適應崗位工作知識和技能需求的。
二者存在的差異以及教學的慣性導致在多年的教學改革中,該課程內(nèi)容變化并不大,還是以發(fā)動機的核心機原理與結(jié)構(gòu)為主,在具體的案例中,以渦噴發(fā)動機的較多,偏重部件的設計特征,但是運行中的特征及故障很少,對于系統(tǒng)內(nèi)容只是泛泛而談。
雖然經(jīng)過多次討論、改革、改編,該課程講授還是以原理為主,從原理到技術(shù)的部分不足。據(jù)畢業(yè)的學生反饋,課堂中學到的知識滿足民航維修基礎執(zhí)照考試的需要,但是在實際工作中還缺乏很多內(nèi)容,如發(fā)動機系統(tǒng)的知識、發(fā)動機控制的知識、發(fā)動機使用與維護等內(nèi)容課程講授是不足。尤其是發(fā)動機使用與維護,在課程中主要講授結(jié)構(gòu)原理,對于如何使用、如何維護、為什么這樣操作等沒有闡述。
作為理論課程,該課程主要以教師課堂講授為主,輔以部分發(fā)動機掛圖、圖片、小視頻等作為課程內(nèi)容補充,只是作為理論講授內(nèi)容的補充,由于課程內(nèi)容難度較大,大多數(shù)學生難以理解講授內(nèi)容,久而久之,就更不愿意聽講。在具體的授課過程中,提出過以學生為中心的翻轉(zhuǎn)課堂的教學方法,但是由于時間有限,只能以少數(shù)學生做代表展開討論,但是其他學生討論的積極性不能充分調(diào)動,課堂的教學效果并不理想。
本課程開發(fā)有4個學時的現(xiàn)場課程,學生對這4個學時的課程反響比較好,認為通過現(xiàn)場參觀、體驗、認知,很容易就了解到課程講的知識點,但是由于發(fā)動機大部分都是靜態(tài)的、而且系統(tǒng)部分都拆走了,同時也沒有符合高職專業(yè)要求的系統(tǒng)實驗室,所以在現(xiàn)場課程中,更多的是學習部件的結(jié)構(gòu),形狀,而這對于該課程的教學是遠遠不夠的。
在多年的課程建設中,作為任課教師,試圖通過專業(yè)虛擬軟件,依托發(fā)動機維修手冊內(nèi)容,開發(fā)虛擬的發(fā)動機部件與系統(tǒng)的動態(tài)展示,但是由于能力、時間等等的因素,進展緩慢,遠遠不能滿足教學的需要。
基于“直升機動力裝置”課程建設現(xiàn)狀,結(jié)合教師中級資質(zhì)培訓個人的收獲,同時依據(jù)飛機機電設備維修專業(yè)培養(yǎng)方案要求,深入思考該課程,提出今后面向該課程的建設的新方法新措施:
依據(jù)飛機機電設備維修專業(yè)培養(yǎng)方案對該課程的要求,同時按照民航維修行業(yè)標準——CCAR66(AC-66R1/R2/R3)中發(fā)動機模塊的知識、能力、素質(zhì)要求設計知識體系,以理論夠用為準則,切實滿足民航維修一線崗位群的實際知識需求,從基礎到專業(yè)、從結(jié)構(gòu)到系統(tǒng)、從原理到使用等設計課程知識體系,實現(xiàn)知識從原理到技術(shù)的對接,突出面向民航維修的專業(yè)特色,而不僅僅是現(xiàn)在的基本原理的介紹。
因此,在實際的設計操作中,降低理論深度,提高內(nèi)容廣度。參照發(fā)動機的民航維修的執(zhí)照教材,又不局限于執(zhí)照教材,在發(fā)動機原理、結(jié)構(gòu)部分中刪掉渦噴機型的部分知識,重點介紹渦扇、渦槳等機型的原理、結(jié)構(gòu)以及不同機型工作常見問題及處理方法等;再次,擴大系統(tǒng)內(nèi)容,重點關(guān)注系統(tǒng)運行過程中的監(jiān)控、維護、維修等,與實際崗位工作內(nèi)容連接;最后,運用具體案例的方式將上述原理、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)等內(nèi)容串起來。
基于學校人事制度改革后,高職類專業(yè)教師資源重新整合,施行小班授課有了條件,因此,翻轉(zhuǎn)課堂等新型教學模式能夠在教學過程中實施。充分利用現(xiàn)有的教學條件和資源,包括實驗資源、虛擬資源、網(wǎng)絡資源等,以學生為中心,實現(xiàn)師生互動、生生互動、課前課后互動。課外,教師提供課程實踐資源項目、網(wǎng)絡教學資源、虛擬教學資源等,使學生能夠在課外對課堂所講知識進行預習、分析、思考等,并提出相應問題,課中,教師依據(jù)實現(xiàn)準備的內(nèi)容引領整個教學過程,讓所有學生充分參與整個教學過程,進行充分的討論、分析等,提高課堂教學效果。
與傳統(tǒng)課堂教學系統(tǒng)不同,通過將學生作為課堂教學主體,使課堂教學從教師唱獨角戲轉(zhuǎn)變?yōu)閹熒餐瑓⑴c互動的動態(tài)系統(tǒng)。改變傳統(tǒng)教師講解、學生聆聽的靜態(tài)教學模式,引入翻轉(zhuǎn)課堂教學,將45分鐘的課堂延伸為課前準備、課上分析討論和課后總結(jié)的持續(xù)過程,使教學信息量大大增加、學生學習興趣增強、教學質(zhì)量明顯提升。
學生的自主學習能力不是一朝一夕就培養(yǎng)出來的,鍛煉學生查閱文獻、提出問題和分析問題的能力。通過課堂上的分析討論,使學生掌握該知識點與之相關(guān)的問題是什么,之間關(guān)聯(lián)度是什么,分析該問題的不同角度是什么,依據(jù)課本中講得知識內(nèi)容的程度,深入分析還需要的理論準備是什么。通過這樣的提出問題、分析問題和解決問題的過程,學生在今后的具體崗位工作中針對遇到的航線維修或定檢維修進行自主思考、邏輯分析等,提出面向?qū)嶋H的解決方案,達到應用技術(shù)能力的培養(yǎng)。
教學資源是課程建設的根本,單純的文字或圖片不可能從根本上讓學生對課程知識有準確的理解和掌握。發(fā)動機結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)的復雜性、不可視性決定了即便是在發(fā)動機機型現(xiàn)場,內(nèi)部的結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)也不可能完全認知,這就要求課程資源引進虛擬教學資源。
基于LabView或組態(tài)王虛擬開發(fā)軟件等使靜態(tài)的發(fā)動機結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)論知識顯現(xiàn)為系統(tǒng)的動態(tài)工作過程,能夠?qū)⑾到y(tǒng)穩(wěn)態(tài)工作、過渡態(tài)工作和故障狀態(tài)工作的過程動態(tài)顯示,使教師講授更便利、學生學習更簡單,使課內(nèi)教學和課外學習有機結(jié)合等。因此,虛擬仿真體驗,使靜態(tài)的課內(nèi)專業(yè)理論知識講授與動態(tài)的課外系統(tǒng)工作過程體驗結(jié)合,提高知識的可視性,增強學生課堂聽課興趣。
發(fā)動機課程理論的復雜性、結(jié)構(gòu)的難以理解度要求必須整合或建設實驗實踐資源,課程教學中必須深度強化實驗實踐教學。在理論課程講授過程中,教師通過開發(fā)“發(fā)動機機型結(jié)構(gòu)參觀、發(fā)動機部件結(jié)構(gòu)拆裝”等實驗,使實驗演繹理論內(nèi)容,理論內(nèi)容得到深化等。
但是就該課程而言,現(xiàn)有的實驗實踐資源實在有限,據(jù)工程中心老師反饋的信息說,該專業(yè)學生在后期的維修實習課程中,對發(fā)動機的基本知識和內(nèi)容不能闡述清楚,需要老師再次講述,而且還不甚理解。因此,多年來,作為專業(yè)教師一直希望能夠虛實結(jié)合、動靜一體地建立一套高仿的發(fā)動機動態(tài)演示系統(tǒng),用于教學和訓練。但是在申報過程中,總是存在這樣那樣無法解決的問題,一直還處于探索中,今后繼續(xù)完善。
與校內(nèi)各本科課程不同,高職類專業(yè)課程的在線學習平臺由于一系列原因,一直沒有建立起來,師生缺乏溝通的專業(yè)平臺,同時一些豐富的、有內(nèi)涵的教學資源師生也沒有機會一起探討、分享。因此,借著2020年在線學習的東風,依托超星學習通或者智慧樹大型教學在線平臺,將課程線上資源平臺建立起來,搭建學生自學、師生交流互動平臺是當務之急,也是今后深度建設云平臺的基礎。
作為主講高職類發(fā)動機課程的專業(yè)教師,執(zhí)著于該課程的建設與改革,希望該課程能夠成為高職類專業(yè)第一門校級精品課程,也希望通過我的努力,本專業(yè)的學生在學習這門課程時能夠通俗易懂,為今后工作奠定堅實的專業(yè)理論基礎,但是,目前該課程主要建設主要由我一人進行,精力和能力有限且比較分散,建設水平還存在不足。
通過對該門課程的認知和思考,了解這門課程每學期考試成績不高的深層次原因,也明白部分學生不能理解課程內(nèi)容的原因?;诖耍岢隽嗽撜n程今后建設的五類方法和措施,力爭在知識體系、教學方法、教學資源、師生互動等方面進行改革并有所收獲,力爭使該門課程建設上臺階,也希望能夠為專業(yè)建設貢獻力量,為民航飛機維修一線崗位培養(yǎng)一批懂理論、實踐能力強的高素質(zhì)技術(shù)型人才。