浅谈飞行原理实验教学的创新策略
张文
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张文,. 浅谈飞行原理实验教学的创新策略[J]. 教师教育与创新,2021.9. DOI:10.12721/ccn.2021.157080.
摘要: 为了培养学生的工程实践能力和创新意识,进一步强化学生的就业竞争力和综合素质,国内越来越多的高校在教学改革中注重实验实践课程,逐步提高该类课程学分在培养方案中所占的比例。中国工程教育认证标准对工科类专业学生的工程意识和创新能力也提出了明确要求,在培养高质量飞行技术人才的教学体系中,实验实践教学环节更是不可替代的一部分。随着网络信息化的普及,国家提出《教育信息化2.0行动计划》大力发展网络化教育。以教师讲授为主,学生操作为辅的传统型实验教学已经很难满足学生对知识的需求,利用互联网开展线上教学成为一种新的趋势。为了进一步激发学生对飞行原理实验课的学习热情,适应互联网信息化教育,提高人才培养质量,提出了基于超星学习通平台的线上线下混合式实验教学模式。
关键词: 飞行原理;实验教学
DOI:10.12721/ccn.2021.157080
基金资助:

超星学习通平台应用于飞行技术专业飞行原理实验,将一部分内容移到线上学习,形成线上线下混合式教学。学生不仅可以学习国内外优秀课程资源,解决实验分组过多、优秀师资短缺的问题,而且可以通过翻转课堂、任务驱动、科学分组、丰富考核评价和共享优秀教师资源,提高主观能动性,从实验的旁观者变为实验的主角,从而对理论知识理解更加透彻,实践能力和创新意识也得到相应的提高,为以后的飞行职业生涯打下坚实的基础。

一、飞行原理实验教学存在的问题

实验教学在培养学生动手能力和创新能力的过程中具有举足轻重的地位,对提高飞行操纵技术和飞行职业竞争力有促进作用。近年来伴随着飞行技术专业招生规模的不断扩充,现代飞行技术的不断发展,机型设备的不断更新,飞行原理实验实施过程中相继出现了诸如教学方式单一、分组简单、考核评价简单、师资队伍一般和教学资源短缺等各种各样的问题。严重影响了学生的学习效果,制约了学生综合飞行技术的提高。解决飞行原理实验实施过程中存在的问题,成为制约飞行技术专业学生综合素质提高的关键因素。

(一)考核评价

飞行技术专业培养方案中飞行原理对应的低速空气动力学实验为专业综合实验一的一个项目。总成绩由平时表现成绩和实验报告成绩组成,分别为30%和70%。实验报告的成绩占比较高,并且平时成绩主观性较强,很难公平合理地做出评价。

(二)优秀师资

实验课程与理论课程相比,一般学时较少、学分较低。一直以来实验课被认为是理论课的补充,辅助学生更好地理解理论知识,造成学校、教师和学生重视程度普遍较低。一方面目前我院的专业实验课全部由理论课教师任教,没有聘任专业的实验师。另一方面学校对实验课任课教师的培训较少,校内外的交流较少。诸多因素造成任课教师面对新进仪器设备不熟练,讲解不透彻,甚至有的实验课程理论化。优秀的实验师资队伍短缺,无法满足提高学生动手操作能力和创新能力的要求,人才培养质量也难以进一步提高。

(三)教学方式

受到理论课程的影响,目前的实验教学大都存在着“满堂灌”的现象。教师主导课堂,同时占据课堂的主体。教学方式还停留在传统细致讲授实验原理、实验器材和操作方法等基础知识上。教师讲什么学生听什么,教师做什么,学生跟着做什么。这样做的最好结果是学生能够掌握教师教授的知识,但是学生根本没有思考的余地,掌握知识不牢固,对提高学生的操作能力和创新能力没有明显的作用。

(四)实验分组

目前的实验分组方式大多按照学号从小到大,将每个班平均分为3~4组,每组10人左右,并且每一组没有安排组长,分工不明确,甚至没有分工。这样做虽然操作简单,容易实现,但是忽略了学生之间的个体差异,组与组之间的差异。每组的学生学习能力和操作能力可能存在一定差距,造成实验进展和实验效果差距过大。部分同学可能因实验分组、组内分工不合理成为实验的旁观者,无法充分参与到实验中来,更谈不上创新能力和操作能力的提升。

二、飞行原理实验教学的创新策略

针对以上存在的问题,为激发学生的学习热情,适应互联网信息化教育,充分发挥实验教学在人才培养中的作用,结合飞行技术专业应用性强、学生思维活跃等特点,提出了基于超星平台的实验教学模式改革。

(一)科学合理分组

超星学习通提供的分组方式有固定分组、学生自选分组、组长建组和随机分组,形式多样。为了使实验顺利展开,使每一个学生最大限度掌握知识、提高实践能力,分组时需要考虑学生的理论课成绩,以往的实验课成绩、学生的动手操作能力以及性格特点。可选择组织能力强、学习成绩好的同学作为组长,然后组长根据以上因素和实验性质挑选组员,教师负责审核并根据学生特点进行实验分工。

(二)丰富考核方式

实验课程的考核方式需要充分体现实验课程的特点,考核学生做事严谨、实事求是的作风,需要建立多元的评价机制,避免简单粗暴的考核方式。实验课程的总成绩应当提高平时成绩所占比例,重点考核学生的学习过程,比如学习态度、操作方法、问题解答等。为了保证公平合理,可将实验总成绩确定为实验报告占40%;学习通学习成绩占30%,其中包括课程资源学习情况、讨论答题情况,课后作业完成情况,以及小组组员互评成绩;其余的30%由课堂学习过程的成绩组成,包括学习态度、实验操作、问题回答等组成。超星学习通具有强大的数据统计分析功能,对任务点的完成情况、章节的访问情况、活动讨论情况、答题或考核得分等能很好地统计,并能给出显而易懂的统计图,供教师进行分析。另外超星学习通还有教学预警功能,可对部分自觉性较差的学生提出警告,督促学生尽快完成学习任务。

(三)教学方式改革

采用线上线下混合式教学方式,将适合线上学习的内容从线下转移到超星学习通平台。线上优秀学习资源更加丰富,形式更加灵活,不再局限于课堂和任课教师。对于演示型实验,可借助学习通实现翻转课堂。使学生成为课堂的主体,全面提高学生的学习积极性,教师则转变为学习的促进者和指导者。教师提前将国内外优秀课程资源上传到学习通,学生提前预习实验原理、熟悉实验设备和操作方法。学生带着问题参与到实验课堂,成为课堂的主角,学到了课程目标要求的知识,提高了动手操作能力。对于验证型实验,通过超星学习通采取任务驱动的方式,来提高学生的积极性。可将实验任务分为若干个子任务,循序渐进,最终达到验证的实验目的。比如低速空气动力学实验中,可以先复习伯努利定理,再掌握风洞组成和操作方法,最后分析实验数据验证伯努利定理。学生每完成一个子任务,都会离实验目的更进一步。同时对子任务的完成情况跟进评价,激发学习兴趣,提高学生学习积极性。

(四)共享优秀教师资源

教师的综合素质一定程度上决定了授课质量,优秀的教师资源有利于学生掌握知识,提高动手能力。共享优秀教师资源一方面可利用同类院校的线上资源,传到超星学习通平台供实验课教师或学生学习。另一方面可利用学校或企业相关专家,实现校企合作,共建实验课程。由于飞行技术专业学生人数多,分组多,有的多达40次,可将校内外专家学者的讲课视频进行录制,上传到学习通平台,实现资源共享。

三、结语

综上所述,本文阐述飞行原理实验教学中的问题,提出以“超星学习通”平台为基础,对教学方式、实验分组、考核方式、教师资源共享的改革创新,从而有利于提高飞行技术专业学生的学习兴趣。

参考文献:

[1]邢琳琳,高培新.飞行原理实验教学现状调查研究及对策[J].中国民航飞行学院学报,2020,23(05):44-46.

[2]庄子波.飞行原理教学改革的思考[J].教育教学论坛,2020(18):151-152.

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