吉洪蕾 張琳 吳宇 姚建堯

中圖分類號：G642DOI：10.16660/j.cnki.1674-098x.2206-5640-7785基金項目：重慶大學(xué)研究生教育教學(xué)改革研究項目（項目編號：cquyjg21327）;重慶大學(xué)教學(xué)改革研究項目（2019Y65）;重慶大學(xué)研究生重點課程建設(shè)計劃項目（201805017）。作者簡介：吉洪蕾（1987—），男，博士，講師，研究方向為飛行動力學(xué)與控制。

張琳（1973—），女，本科，中級職稱，研究方向為研究生管理。

吳宇（1987—），男，博士，副教授，研究方向為飛行器智能控制與決策。摘要：本文針對研究生《飛行動力學(xué)與控制》課程開展項目導(dǎo)入任務(wù)驅(qū)動教學(xué)改革實踐進(jìn)行研究，提出以項目大作業(yè)作為前置導(dǎo)引、將項目分解為多個實踐任務(wù)的教學(xué)思路。在教學(xué)實踐中，首先應(yīng)開展任務(wù)教學(xué)，以小組互評和教師評析的方式梳理和總結(jié)上次任務(wù)實踐結(jié)果，并講解下次任務(wù)求解思路，然后開展理論教學(xué)，最后以學(xué)生小組形式在課后完成實踐任務(wù)，形成任務(wù)引導(dǎo)、理論反饋和教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)設(shè)計，發(fā)展過程考核與結(jié)果考核、項目評價與理論考試相結(jié)合的課程評價方法。實踐結(jié)果表明，小組互評和教師評析環(huán)節(jié)的引入能夠降低學(xué)生學(xué)習(xí)背景和實踐能力差異的影響，幫助學(xué)生順利完成項目實踐，學(xué)生項目實踐水平與理論知識理解掌握水平成正比。本文所述教改實踐方法可以實現(xiàn)工程實踐技能和理論知識學(xué)習(xí)的相互促進(jìn)，教學(xué)效果優(yōu)良，可推廣到更多航空航天研究生專業(yè)課程的教學(xué)實踐中。

Key Words： Flight Dynamics and Control; Project-based; Task-driven; Teaching method; Teaching practice

《飛行動力學(xué)與控制》是研究飛行器在大氣層內(nèi)運動規(guī)律及其控制方法的學(xué)科，是以空氣動力學(xué)、理論力學(xué)、燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)原理、控制理論和計算數(shù)學(xué)等作為主要基礎(chǔ)理論^[1]，對飛行器動力學(xué)特性及其控制進(jìn)行綜合的學(xué)科。目前主要采用理論與案例結(jié)合方式展開授課，以課堂為中心，以知識為線索，結(jié)合案例教學(xué)提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生快速掌握基礎(chǔ)理論和設(shè)計方法，但《飛行動力學(xué)與飛行控制》課程的特點是概念多，公式推導(dǎo)過程繁瑣，并且難度、公式推導(dǎo)和定量計算會隨著課程內(nèi)容的逐步深入而難度逐漸增加，課程后期往往出現(xiàn)學(xué)生跟不上進(jìn)度的情況，無法對每個公式的由來有清晰的認(rèn)識^[2]。更為重要的是，傳統(tǒng)教學(xué)方法以教師講授為主體，難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動性、培養(yǎng)工程實踐能力。因此，針對研究生《飛行動力學(xué)與控制》課程開展的教學(xué)改革實踐，需增加或融入學(xué)生主動參與的教學(xué)方式，提升理論教學(xué)水平和學(xué)生工程實踐能力，具有重要意義。

顧名思義，項目教學(xué)法是指教師和學(xué)生圍繞一個項目的完整實現(xiàn)而共同參與的教學(xué)活動。項目教學(xué)法具有以項目為主線、以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的特點，教師通過指導(dǎo)學(xué)生完成項目，引導(dǎo)學(xué)生理解和掌握基礎(chǔ)理論和知識，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決具體問題的能力。與“教師講學(xué)生聽”的被動教學(xué)模式相比，項目教學(xué)法在提升理論教學(xué)效果和學(xué)生工程實踐能力方面具有顯著優(yōu)勢，國外針對該方法在航空航天課程中的應(yīng)用展開大量研究。澳大利亞阿德萊德大學(xué)^[3]采用搜索救援無人機(jī)開展項目教學(xué)，該課程要求學(xué)生完成無人機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)和氣動設(shè)計，選擇和發(fā)展圖像和飛行控制系統(tǒng)實現(xiàn)無人機(jī)控制，通過完成項目培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作、項目管理等能力，提升學(xué)生對航空專業(yè)的興趣。美國賓夕法尼亞州立大學(xué)^[4]自20世紀(jì)90年代開展項目驅(qū)動的飛行器設(shè)計課程，學(xué)生完成復(fù)合材料飛行器的設(shè)計和組裝，設(shè)計結(jié)果參加人工驅(qū)動飛行器競賽，通過該課程使學(xué)生深入理解和掌握航空工程的基礎(chǔ)理論，發(fā)展領(lǐng)導(dǎo)能力和團(tuán)隊協(xié)作技能。美國德克薩斯大學(xué)^[5]將學(xué)生分為兩組為K-12運載火箭設(shè)計自給式冷氣推進(jìn)示范裝置實現(xiàn)項目教學(xué)，通過該項目的實施使學(xué)生掌握航天推進(jìn)系統(tǒng)的基本知識，了解工程設(shè)計迭代過程，訓(xùn)練學(xué)生根據(jù)一組寬泛的參數(shù)提出項目要求和設(shè)計規(guī)范的能力。英國克蘭菲爾德大學(xué)^[6]廣泛采用小組設(shè)計項目的形式開展項目教學(xué)，涉及的項目包括民用貨運飛機(jī)設(shè)計、無人作戰(zhàn)飛行系統(tǒng)設(shè)計、火星飛行器設(shè)計、超音速商業(yè)飛機(jī)設(shè)計等，通過小組設(shè)計項目的形式提升學(xué)生采用所學(xué)知識和技能解決工程設(shè)計問題的能力。美國弗吉尼亞理工大學(xué)^[7]采用廣泛商用的多旋翼無人機(jī)為例，通過一種向偏遠(yuǎn)郊區(qū)投遞醫(yī)療用品的無人機(jī)的設(shè)計、制造和試飛過程加強(qiáng)學(xué)生對飛行器設(shè)計基礎(chǔ)理論的理解和應(yīng)用能力，使學(xué)生了解大型國防合同承包商的飛行器設(shè)計流程，以及相關(guān)單位對學(xué)生實踐能力方面的具體要求。加州大學(xué)洛杉磯分校^[8]連續(xù)3年開展以火箭設(shè)計為主題的項目教學(xué)課程。該課程以設(shè)計一款小功率固體推進(jìn)劑火箭開始，隨著學(xué)生火箭工程技術(shù)、安全能力和系統(tǒng)復(fù)雜能力的提升，逐漸過渡到大功率混合推進(jìn)劑火箭和液體推進(jìn)劑火箭設(shè)計，通過項目的實施逐漸增加學(xué)生工程實踐能力，并鼓勵有經(jīng)驗的學(xué)生帶領(lǐng)新生參與項目，從而培養(yǎng)學(xué)生的領(lǐng)導(dǎo)能力和團(tuán)隊合作能力。此外，密歇根大學(xué)^[9]基于小型無人機(jī)平臺開展航空和機(jī)器人傳感器方面的項目教學(xué)，意大利博洛文尼亞大學(xué)^[10]基于四旋翼無人機(jī)和地面站系統(tǒng)軟、硬件設(shè)施開展飛行控制課程項目教學(xué)，均取得良好的教學(xué)效果。

“項目”是實現(xiàn)項目導(dǎo)向教學(xué)方法的關(guān)鍵，然而項目的選取和設(shè)計較為困難，限制了該方法的應(yīng)用。另外，與傳統(tǒng)教學(xué)中理論知識的漸進(jìn)學(xué)習(xí)相比，項目是一個系統(tǒng)工程，本身的實現(xiàn)難度較大、時間跨度長，對學(xué)生的理論知識儲備、工程實踐技能和自主解決問題能力的要求都很高，研究生學(xué)習(xí)背景和實踐能力的差異往往導(dǎo)致難以取得良好的教學(xué)效果。鑒于項目教學(xué)法的問題，在項目實施過程中，將項目細(xì)化為具體的幾個任務(wù)，以任務(wù)驅(qū)動的方式學(xué)習(xí)相關(guān)的理論知識和實踐技能，逐步完成各個任務(wù)，最終實現(xiàn)整個項目，稱之為“項目導(dǎo)入任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法。與項目導(dǎo)向法相比，項目導(dǎo)入任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法將時間跨度大、難度高的設(shè)計項目劃分解為時間跨度短、難度低的多個任務(wù)，循序漸進(jìn)完成設(shè)計項目并達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，暗合“圖難于其易”的哲學(xué)思想，更加易于推廣實施。

針對研究生《飛行動力學(xué)與控制》課程的特點，提出項目導(dǎo)入任務(wù)驅(qū)動教學(xué)和理論教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)設(shè)計，以項目大作業(yè)為導(dǎo)引，以項目細(xì)分任務(wù)驅(qū)動理論教學(xué)，以學(xué)生小組為主體在課后完成實踐任務(wù)，形成任務(wù)引導(dǎo)、理論反饋和教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)設(shè)計。在教學(xué)實踐中引入小組互評和教師評析環(huán)節(jié)，采用過程考核與結(jié)果考核、小組互評與教師評價相結(jié)合的課程評價方法考核學(xué)生學(xué)習(xí)效果。以學(xué)院2020—2021學(xué)年第二學(xué)期12名選課的研究生分組實踐上述教學(xué)改革內(nèi)容。

1教改思路

《飛行動力學(xué)與控制》課程是我院航空航天類研究生的專業(yè)主干課程，以本科階段的《理論力學(xué)》《飛行力學(xué)》《自動控制原理》等課程為基礎(chǔ)，以固定翼飛機(jī)的剛體動力學(xué)特性為主要研究對象，圍繞飛機(jī)穩(wěn)定性和操縱性等飛行品質(zhì)指標(biāo)講授飛行控制系統(tǒng)的基本概念、原理和設(shè)計方法。該課程共有32個學(xué)時，分為8周完成，具體的教學(xué)內(nèi)容和課時分配如表1所示。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解飛行器運動的基本特性和通過飛行控制設(shè)計改善飛行品質(zhì)的基本方法，掌握相應(yīng)的數(shù)學(xué)建模與求解方法，初步掌握一般飛行器飛行動力學(xué)特性和飛行控制律設(shè)計方法，提升解決工程實際問題的能力^[1]。

為了考核研究生應(yīng)用理論知識解決工程問題的實踐能力和專業(yè)創(chuàng)新思維，本課程在往年的教學(xué)中均布置了項目形式的大作業(yè)作為課程考核的一部分，要求學(xué)生以項目小組的形式獨立自主地完成指定任務(wù)并編寫項目報告。然而過去幾年的教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn)，大部分小組的大作業(yè)完成質(zhì)量不高，經(jīng)過多方討論與分析，原因主要有以下幾點^[2]。（1）該課程以本科階段的飛行力學(xué)、自動控制原理等航空航天相關(guān)課程為先導(dǎo)，概念多、公式推導(dǎo)繁雜，不少學(xué)生由于缺乏相關(guān)的力學(xué)和控制理論基礎(chǔ)，對相關(guān)理論的理解和掌握程度不深，在學(xué)習(xí)過程中沒有目標(biāo)，不明確所學(xué)專業(yè)知識的工程實踐意義，因此難以在學(xué)習(xí)完成后將所學(xué)知識與大作業(yè)項目聯(lián)系起來解決遇到的問題.（2）不少學(xué)生在本科階段主要進(jìn)行理論知識學(xué)習(xí)，剛進(jìn)入研究生階段，缺乏工程實踐技能，還有些學(xué)生認(rèn)為本門課程與自己的研究方向沒有關(guān)系，從項目作業(yè)學(xué)習(xí)到的實踐技能無法應(yīng)用到自己以后的科研實踐中，因此產(chǎn)生畏難和被動情緒，不愿意花費太多時間和精力放在項目作業(yè)上。（3）項目大作業(yè)由多個任務(wù)有機(jī)組合而成，需要學(xué)生分組配合依次完成各個任務(wù)，對學(xué)生的自主性要求較高。不少學(xué)生由于理論知識和實踐能力的不足，往往在某一個中間環(huán)節(jié)出現(xiàn)卡殼，從而導(dǎo)致后續(xù)任務(wù)無法繼續(xù)完成，或者由于某一環(huán)節(jié)錯誤，導(dǎo)致后續(xù)環(huán)節(jié)皆無法正確完成，從而不同分組之間的項目完成質(zhì)量形成“馬太效應(yīng)”。因此，由于學(xué)生理論知識和實踐能力的差異，將具有一定難度和系統(tǒng)性的項目大作業(yè)完全交給學(xué)生自主完成無法達(dá)成理想的實踐效果，容易學(xué)生產(chǎn)生挫敗感，有學(xué)不到什么東西的感覺、學(xué)到的東西沒有什么用的感覺，教師的適當(dāng)介入和引導(dǎo)則能夠避免上述問題的發(fā)生。

鑒于以上問題，本次教學(xué)改革實踐的思路是將項目大作業(yè)前置，以項目作為導(dǎo)引，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，將項目分解為具體的實踐任務(wù)并穿插到理論教學(xué)中，使學(xué)生明確所學(xué)專業(yè)知識的工程實踐意義、了解實踐任務(wù)求解涉及的理論知識，從而通過實踐任務(wù)的逐步實現(xiàn)和項目大作業(yè)的完成激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力和專業(yè)創(chuàng)新思維。

2教學(xué)設(shè)計

采用理論教學(xué)與項目教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)設(shè)計，將每次課（4課時）劃分為兩部分，第1個課時開展項目教學(xué)，后面3個課時進(jìn)行理論教學(xué)，完成相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，具體流程如圖1所示，共分為7步：（1）在第一次上課時根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容分析學(xué)生需要學(xué)習(xí)的理論知識點，并結(jié)合學(xué)生的特點精選主題，圍繞主題創(chuàng)設(shè)情境和項目;（2）結(jié)合項目特點和教學(xué)內(nèi)容，將項目分解為遞進(jìn)的幾個研究任務(wù)，將學(xué)生分組;（3）在2～7課時的開始開展任務(wù)教學(xué)，各小組講解上次任務(wù)完成情況，各小組相互評價，教師針對存在的問題進(jìn)行講解并梳理和回顧相關(guān)的知識點，布置下一次任務(wù)，講解任務(wù)解決思路及所涉及的理論教學(xué)知識;（4）教師開展理論教學(xué);（5）各小組在課后協(xié)作完成實踐任務(wù)，通過任務(wù)的實現(xiàn)加深對相關(guān)知識點的理解和掌握;（6）重復(fù)步驟（3）至步驟（5），完成各項實踐任務(wù)，形成項目報告;（7）在課程結(jié)束后根據(jù)項目完成情況和理論考試成績給出課程總評分。

2.1 項目導(dǎo)入設(shè)計

建構(gòu)主義教學(xué)方法認(rèn)為，學(xué)生需要在一定社會文化背景的情境下學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠利用原有的知識經(jīng)驗去建構(gòu)新的知識，并賦予新知識某種意義^[11]。項目導(dǎo)入的目的即是以項目為載體創(chuàng)設(shè)情境，通過項目的實現(xiàn)導(dǎo)入需要學(xué)習(xí)的理論知識。導(dǎo)入項目應(yīng)結(jié)合課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容以及學(xué)生的學(xué)習(xí)背景，具有以下特點^[12]。（1）具有完整的實踐過程，使學(xué)生能夠經(jīng)歷完整的飛行動力學(xué)建模、分析過程，了解工業(yè)界的工程設(shè)計流程，而不是局限于幾個簡單的操作。（2）具有明確的工作任務(wù)和具體的成果展示，使學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)和采用所需要的理論知識解決具體問題，并利于評價工作成果。（3）能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，使學(xué)生有獨立進(jìn)行計劃和組織工作的機(jī)會，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力和發(fā)現(xiàn)、解決問題的能力。（4）項目應(yīng)具備綜合性和可操作性，盡可能覆蓋課程所有理論知識，并使大部分學(xué)生能夠通過團(tuán)隊協(xié)作形式完成工作任務(wù)。

《飛行動力學(xué)與控制》是直接面向工程實際需求的學(xué)科，課程項目以某固定翼飛機(jī)為研究對象，開展飛行動力學(xué)建模和操、穩(wěn)特性分析，研究內(nèi)容主要包括飛行動力學(xué)建模、配平和線化計算、穩(wěn)定性和操縱性分析等內(nèi)容。飛行動力學(xué)模型是研究的基礎(chǔ)，根據(jù)空氣動力學(xué)和發(fā)動機(jī)的基礎(chǔ)知識建立氣動力和發(fā)動機(jī)推力模型，根據(jù)剛體動力學(xué)的基礎(chǔ)知識推導(dǎo)飛機(jī)動力學(xué)和運動學(xué)方程，形成飛行特性分析和仿真的非線性數(shù)學(xué)模型。平衡狀態(tài)是指飛行參數(shù)不隨時間變化的飛行狀態(tài)，配平是指根據(jù)給定的飛行條件逆解飛行動力學(xué)模型獲得平衡狀態(tài)所需操縱量的求解過程，配平計算結(jié)果可用于基本飛行性能計算和靜操縱性分析。在配平的基礎(chǔ)上，根據(jù)小擾動假設(shè)將非線性飛行動力學(xué)模型在平衡狀態(tài)點附近線化獲得線性模型，用于飛機(jī)的操、穩(wěn)特性分析和飛行控制律設(shè)計。飛機(jī)的穩(wěn)定性是指保持操縱量不變，飛機(jī)在受擾動作用后會偏離其平衡狀態(tài)，在擾動停止后飛機(jī)恢復(fù)到原來狀態(tài)的能力;飛機(jī)的操縱性是操縱輸入之后飛機(jī)響應(yīng)的全過程特性^[13]。根據(jù)線性常微分方程的基本理論和飛機(jī)的線性飛行動力學(xué)模型求解飛機(jī)的操、穩(wěn)特性，指導(dǎo)飛機(jī)飛行控制律設(shè)計。該項目實踐內(nèi)容完整、工作任務(wù)明確，不僅能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，還能加深學(xué)生對課程教學(xué)內(nèi)容的理解，掌握飛機(jī)動力學(xué)特性的一般規(guī)律，為后續(xù)飛行控制律設(shè)計教學(xué)內(nèi)容打下良好理論基礎(chǔ)。

2.2 驅(qū)動任務(wù)設(shè)計

在項目導(dǎo)入以后，如何以學(xué)生為主體，將項目劃分為具體的工作任務(wù)是關(guān)鍵。依據(jù)項目目標(biāo)，某固定翼飛機(jī)飛行動力學(xué)建模和操、穩(wěn)特性分析項目劃分為6個驅(qū)動任務(wù)，即氣動特性分析、氣動力建模、飛行動力學(xué)建模、配平計算及分析、模型線化及分析、操穩(wěn)特性分析，項目各實踐任務(wù)的具體內(nèi)容及相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容如表2所示。其中，任務(wù)1和任務(wù)2的目標(biāo)是建立飛機(jī)的氣動力模型，主要涉及空氣動力學(xué)的基礎(chǔ)知識，通過本項任務(wù)可以使學(xué)生主動復(fù)習(xí)并掌握飛機(jī)氣動特性及其變化規(guī)律，為下一步工作任務(wù)奠定基礎(chǔ);任務(wù)3和任務(wù)4的目標(biāo)是建立飛機(jī)飛行動力學(xué)模型及其配平計算方法，涉及課程飛行動力學(xué)建模相關(guān)教學(xué)內(nèi)容，通過任務(wù)實踐加深學(xué)生對相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的理解應(yīng)用水平、掌握飛機(jī)穩(wěn)態(tài)平衡特性及變化規(guī)律;任務(wù)5和任務(wù)6的目標(biāo)是建立飛機(jī)線化模型，分析飛機(jī)操、穩(wěn)特性，涉及本課程穩(wěn)定性和操縱性相關(guān)教學(xué)內(nèi)容，通過該任務(wù)實踐不僅使學(xué)生可以掌握模型線化的工程實踐技能，而且可以使學(xué)生深入了解飛機(jī)的典型模態(tài)特征和操縱響應(yīng)特性，為后續(xù)飛行控制律設(shè)計相關(guān)教學(xué)內(nèi)容打下基礎(chǔ)。本課程驅(qū)動任務(wù)設(shè)計上承飛機(jī)空氣動力學(xué)的基礎(chǔ)知識，下接飛行控制律設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容，與飛行動力學(xué)建模及穩(wěn)定性和操縱性相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合，各個實踐任務(wù)相互獨立而又圍繞導(dǎo)入項目相互關(guān)聯(lián)、層層鋪進(jìn)，每個任務(wù)的目標(biāo)和考核方式明確，為教學(xué)改革實踐的順利實施奠定基礎(chǔ)。

3?教學(xué)實踐

本次教學(xué)實踐將每次課（4課時）劃分為項目教學(xué)和理論教學(xué)兩部分，其中項目教學(xué)采用小組互評與教師評析的方式實施，持續(xù)1個學(xué)時;然后開展3個小時的理論教學(xué)，完成規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容，各教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)時長及所采用的教學(xué)方法如表1所示，主要介紹項目教學(xué)方法和課程評價指標(biāo)如下。

3.1?小組互評

每次項目教學(xué)時首先讓各小組學(xué)生講解上一次任務(wù)實踐結(jié)果，然后讓各小組相互評價打分，作為課程評價的組成部分。小組互評采用如圖2所示的任務(wù)/項目評價表打分，打分標(biāo)準(zhǔn)為，以自己組報告為基準(zhǔn)（85分），比自己組略好為90分，好很多為95～100分，比自己組略差為80分，差很多為70～80分。學(xué)生可以通過小組互評環(huán)節(jié)相互學(xué)習(xí)、互通有無，加深對實踐任務(wù)的理解，激勵相互競爭，取得更好的教學(xué)效果。

3.2?教師評析

小組互評之后進(jìn)入教師評析環(huán)節(jié)，首先對各小組展示結(jié)果進(jìn)行點評，講解各小組報告存在的問題，梳理容易引起錯誤的環(huán)節(jié)和相關(guān)的知識點，總結(jié)實踐和報告撰寫中的共性問題，并發(fā)布一個相對標(biāo)準(zhǔn)的計算程序或模型，為下一步工作任務(wù)做準(zhǔn)備。然后，針對下一次工作任務(wù)，講解任務(wù)目標(biāo)、與上一次任務(wù)的銜接關(guān)系及求解思路及關(guān)鍵問題求解的基礎(chǔ)理論。在講解過程中，明確各個環(huán)節(jié)求解所涉及的理論教學(xué)知識。通過教師評析環(huán)節(jié)，教師可以深度參與到項目研究工作，有效推動各個驅(qū)動任務(wù)的實施，并通過講解解決學(xué)生實踐中遇到的理論難點，加深鞏固學(xué)生對所學(xué)知識的理解和應(yīng)用能力。

3.3?課程評價

根據(jù)教學(xué)模式的改變調(diào)整傳統(tǒng)以考核學(xué)生對理論知識記憶、理解和掌握程度為主、以閉卷考試分?jǐn)?shù)為主要評價標(biāo)準(zhǔn)的課程評價方法^[14]，采用過程考核與結(jié)果考核、小組互評與教師評價相結(jié)合的指導(dǎo)思想組織本次教學(xué)改革實踐的課程評價。課程成績由考勤和課堂紀(jì)律成績、項目成績以及理論考試成績構(gòu)成，各項占比分別為10%、40%、50%，課程成績由式（1）計算：

4 結(jié)果分析

對2020—2021學(xué)年第二學(xué)期研究生《飛行動力學(xué)與控制》課程實踐結(jié)果進(jìn)行分析。選擇本次課程的學(xué)生共有12名，以2人組成一個項目小組，共分為6個項目小組。圖3所示為小組互評得分平均值隨各次任務(wù)變化，從圖中可以看出，第一次任務(wù)時各小組得分差別較大，這主要是由各小組學(xué)生學(xué)習(xí)背景、實踐能力的差異導(dǎo)致的。隨著任務(wù)次數(shù)的增加，各小組得分排序變化很小，但得分相差越來越小，逐漸趨近基準(zhǔn)分（85分），這主要因為各小組之間的相互學(xué)習(xí)和教師講解有效降低了各個小組學(xué)習(xí)背景和實踐能力差異的影響。

圖4所示為小組互評得分標(biāo)準(zhǔn)差隨任務(wù)次數(shù)變化。從圖中可以看出，第一次任務(wù)時各小組互評得分標(biāo)準(zhǔn)差較大，隨著任務(wù)的進(jìn)行，各小組互評得分標(biāo)準(zhǔn)差逐漸縮小。主要原因是第一次任務(wù)時，各組學(xué)生之間由于學(xué)習(xí)背景和實踐能力的差異，對實踐任務(wù)的理解程度不一樣，對同一任務(wù)的打分呈現(xiàn)出較大的差異性。隨著任務(wù)次數(shù)的增加，由于小組之間相互學(xué)習(xí)和教師講解的深入，學(xué)生對實踐任務(wù)的理解程度逐漸加深、認(rèn)識趨于一致，因此打分也趨于一致。

表3為學(xué)生最終考核成績。從表中可以看出，項目導(dǎo)入任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)方式克服了項目教學(xué)法存在的項目實現(xiàn)困難問題，使具有較大學(xué)習(xí)背景和實踐能力差異的各項目小組均以優(yōu)良的成績完成項目。另外可以看出，通過項目實踐可有效促進(jìn)學(xué)生對于理論教學(xué)內(nèi)容的理解掌握和應(yīng)用能力，各小組均取得良好的理論考試成績，且理論考試成績與項目成績總體上呈現(xiàn)出一定的相關(guān)性，即：項目成績高的同學(xué)，理論考試成績也相對偏高。本次實踐證明了項目導(dǎo)入任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)方式能夠兼顧理論知識學(xué)習(xí)與工程實踐能力的培養(yǎng)。

5結(jié)論

（1）項目導(dǎo)入任務(wù)驅(qū)動教學(xué)方法有效克服了項目教學(xué)法存在的項目實現(xiàn)困難問題，各小組學(xué)生可以通過小組互評和教師評析環(huán)節(jié)相互學(xué)習(xí)，降低學(xué)習(xí)背景和實踐能力差異的影響，逐步提升項目實踐能力，同時也有助于提升理論教學(xué)效果，學(xué)生項目實踐水平與對理論知識的掌握深度成正比。

（2）過程考核與結(jié)果考核、項目評價與理論考試相結(jié)合的課程評價方法不僅能夠考核學(xué)生對理論知識的掌握深度，還能考查學(xué)生利用所學(xué)知識分析和解決工程實踐問題的能力，改善了傳統(tǒng)評價方法重知識考核而輕能力考核的弊端。

（3）項目導(dǎo)入任務(wù)驅(qū)動教學(xué)方法以項目導(dǎo)入激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，以實踐任務(wù)驅(qū)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，充分體現(xiàn)構(gòu)建主義教學(xué)以學(xué)生為主體的思想，讓學(xué)生在工程實踐中加深對理論知識的理解和應(yīng)用，在工作成果的相互評價中相互學(xué)習(xí)、激發(fā)創(chuàng)新能力，取得了良好的教學(xué)效果，更加符合研究生工程實踐課程的教學(xué)目標(biāo)，可推廣到更多航空航天類專業(yè)研究生課程的教學(xué)應(yīng)用中。

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