基于“两性一度”的“金课”建设研究与实践
作者: 周博 王瑶瑶 张永旺[摘 要] 目前,全国范围内各大高校正在广泛开展“中国金课行动”,淘汰“水课”、打造“金课”势在必行。如何按照“金课”的“两性一度”标准建设优化课程是关键所在。“民用飞机安全性分析与适航”是飞行器适航技术的专业核心课程之一,该课程理论性、抽象性、逻辑性强。结合课程与专业特点,参照“金课”的“两性一度”标准,从课程内容、课程思政、教学方法、考核评价等多个方面进行改革探索,以体现课程的高阶性、创新性和挑战度。教学实践发现,学生课堂参与度明显提高,达到了教学目标。
[关键词] “金课”;教学改革;民用飞机安全性分析与适航
[基金项目] 2022年度郑州航空工业管理学院教学改革项目“基于两性一度的‘民用飞机安全性分析与适航’‘金课’建设研究与实践”(081);2022年度河南省科技攻关项目“基于多源信息融合的畜禽养殖环境监测与调控系统研究”(222102110162);2021年度河南省科技攻关项目“基于增强现实的盾构维修辅助系统研究”(212102310004)
[作者简介] 周 博(1991—),男,河南郑州人,硕士,郑州航空工业管理学院民航学院助教,主要从事航空器故障检测与诊断技术、飞行器适航技术研究;王瑶瑶(1992—),女,河南焦作人,硕士,郑州航空工业管理学院航空发动机学院助教,主要从事飞行器质量可靠性研究;张永旺(1988—),男,河南新乡人,博士,郑州航空工业管理学院民航学院讲师,系主任,主要从事飞行器适航技术研究。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2023)15-0101-04 [收稿日期] 2022-06-11
引言
2018年8月,教育部发布的《关于狠抓新时代全国高等学校本科教育工作会议精神落实的通知》指出,各高校要全面梳理各门课程的教学内容,淘汰“水课”、打造“金课”,合理提升学业挑战度、增加课程难度、拓展课程深度,切实提高课程教学质量[1]。教育部高等教育司司长吴岩提出了高阶性、创新性、挑战度“两性一度”的“金课”标准。“两性一度”标准的提出,为课程建设提出了新的方向和标准。2022年2月23日,教育部印发的《教育部高等教育司2022年工作要点》提出,推动高等教育课程体系和教学内容改革,实施“中国金课行动”[2]。课程是教学过程的直接载体,是传承知识的根本,是培养人才的基础,对本课程开展“金课”建设是课程教学的重点,是专业建设发展的基础,打造“金课”不是一朝一夕的事,是持续性的系统工程[3]。
“民用飞机安全性分析与适航”在飞行器适航技术专业培养方案中占据举足轻重的位置,其教学效果直接影响到本专业人才培养目标的完成。因此,在教育部“淘汰‘水课’,打造‘金课’”的背景下,非常有必要对标“两性一度”标准对“‘民用飞机安全性分析与适航”开展“金课”建设研究,对提高学生培养质量和就业竞争力、提高我校飞行器适航技术专业竞争力及社会认可度、巩固我校以“航空为本”的办学特色具有重要意义。
一、“民用飞机安全性分析与适航”授课现状分析
“民用飞机安全性分析与适航”是面向飞行器适航技术专业大三学生开设的专业必修课,对学生专业素养和职业技能的培养有着十分重要的作用。“民机发展,适航先行”是民用航空事业的基本理念。民用飞机的发展不仅需要先进的航空工业基础,更重要的是要有国际认可的安全性——适航性。适航性是飞机的一种固有设计特性,是民机走向市场的入场券,表明人们对飞机安全飞行的认可,飞机只有取得了适航证才能投入商业运输。在飞机设计过程中,分析和评估飞机可能出现的故障或失效等不安全因素对飞机安全飞行的影响,并提出相对应的弥补方案,对确保飞机具备好的适航性非常重要。“民用飞机安全性分析与适航”是飞行器适航技术专业非常重要的一门专业核心课,如何在教学中不断提出新的思考和方法,优化教学内容和教学设计以培养具备扎实的专业基础、适应行业发展需求的优秀民航人才是课程组一直在探索的问题。
“民用飞机安全性分析与适航”授课学时为48学时,目前选用的教材是修忠信主编的《民用飞机系统安全性设计与评估技术概论》。在教学实践中发现学生的学习效果一般,对课程内容的掌握程度没有达到预期水平,主要原因如下:一是本课程48课时全部为理论课时,课程内容理论性、抽象性、逻辑性强,理解难度大,学生容易产生惧学、厌学情绪;二是大三学生面临考研、择业等压力,旷课、请假情况较多,即使在课堂上也难以集中精力听讲,缺乏学习动力;三是考核方式过于单一,缺乏对学生课堂表现的考核评价,课堂学习参与度不高,回答问题不积极。
针对课程特点,前期已开展了一定程度的教学改革探索,如通过增加案例分析来帮助学生理解课程内容;通过调整教学设计,要求学生分组完成作业并在课堂上进行汇报,提升学生课堂参与度;通过改进考核方式,增加过程考核权重以提升学生学习的积极主动性;通过引入现代化教育信息技术,结合线上线下混合式教学模式激发学生学习兴趣;等等。经过前期教学改革实践,该课程的平均到课率有较大提升,教学效果也有一定改善。
然而,“民用飞机安全性分析与适航”课程距离“金课”的“两性一度”标准还有很大差距。“高阶性”方面,现阶段本课程教学内容相对基础,缺乏高阶性,学生主要还是学习知识,能力和思维并未得到很好的锻炼和提升,当面对复杂问题时学生可能一筹莫展;“创新性”方面,目前教材中的内容是近十年来民用飞机安全性设计与分析方面非常经典和传统的理论和方法流程,教学中鲜少涉及最新的行业动态及前沿内容,课程内容尚未跟上行业内外发展的节奏,同时教学方式也比较常规和陈旧,缺乏创新性和探究性;就“挑战度”而言,虽然课程内容理解难度较大,但是课程教学设计设置的难度较低,课堂上主要还是以老师“教”为主,学生被动接受,缺乏独立思考和解决问题的时间和机会,就学生而言,这样的课堂“挑战度”过低,不利于对学生创新思维能力的培养。总而言之,从“金课”的“两性一度”标准来看,目前“民用飞机安全性分析与适航”课程教学“高阶性”差、“创新性”少、“挑战度”低,因此非常有必要针对本课程的内容设置和教学设计等方面进行改革探索,打造符合“两性一度”标准的“金课”,增强学生学习动机和成就感,提高学生的自主学习思考能力和语言表达能力,培养学生解决复杂问题的工程思维和科学思维,从而提高飞行器适航技术专业学生培养质量、就业竞争力及社会认可度。
二、“民用飞机安全性分析与适航”教学改革实施路径
参照“金课”的“两性一度”标准,基于目前初步教学改革实践,通过调整教学内容、开展课程思政、创新教学方法、融合多种教学形式、增加实践案例、改进评价机制等途径来体现高阶性、创新性和挑战度[4],以改善“民用飞机安全性分析与适航”的教学效果,并通过“以点带面”的方式推动飞行器适航技术专业课程教学质量的整体进步,从而提高本专业人才培养质量和就业竞争力。
(一)重塑课程内容,巧融思政元素,体现高阶性
通过了解本专业学生的专业基础知识掌握程度和对民用飞机的认知情况,根据本课程教学大纲,重新调整并完善“民用飞机安全性分析与适航”课程内容,形成以“理论—实践”为主线的进阶式课程内容体系。
理论专题主要帮助学生了解民用飞机安全性分析相关理论基础知识,掌握民机安全性评估流程及方法。该课程的章节内容之间存在很强的关联性,具有“总—分”的结构特点,如第3章《飞机系统安全性设计与评估体系》处于本课程“总”的位置,第4章《功能危险性评估》至第11章《共模分析》等内容属于“分”的内容。第3章内容与后面几章内容间相互关联,为使学生更易理解飞机系统安全性设计与评估体系,可采取“总—分—总”的讲解模式,在讲授完第3~11章内容后,带领学生再回顾学习一下第3章的内容,积极引导学生建立完整的“民用飞机安全性分析与适航”课程逻辑思维。
实践专题主要介绍民机安全性评估方法的综合应用,通过引入飞机安全性分析过程中的真实案例,如在讲解初步系统安全性评估时以飞机机轮刹车系统为例展开分析,锻炼学生解决系统性复杂问题的能力。
另外,挖掘本课程的思政元素,在传授知识技能的同时更要引领学生走好人生路。坚持立德树人根本任务,凸显素质目标,将航空精神、工匠精神、科学精神、民族自信、团队精神等优秀思政元素同“民用飞机安全性分析与适航”课程内容进行巧妙融合,实现课程思政与专业课同向同行,达到润物无声的育人效果。例如,通过川航3U8633成功备降事件,探究川航3U8633前挡风玻璃破裂失效原因,可以使学生对本课程中故障模式及影响分析(FMEA)这一知识点有更加深入的理解和认识。另外机长刘传健在备降过程中所展现的胆大心细的心理素质、勇于担当的人格魅力、专业扎实的敬业精神及团队合作的工作态度,正是新时代青年学子、优秀专业民航人应学习并具备的品质。
(二)运用多种教学方法,盘活教学形式,体现创新性
在课堂教学过程中,具体的知识点是课堂讲授的主线任务,而教学方法则是完成该主线任务的武器助攻,好的教学方法能使课堂教学取得事半功倍的效果。而教学方法也不是一成不变的,应根据课堂内容特点采用最合适的教学方法,以取得更好的教学效果[5]。从“金课”创新性的标准来看,教学“不是满堂灌,不是我讲你听”,以往“教师讲学生听”的教学方法已不再适用,需要转变教学主体对象,使学生成为课堂主体,转变“教”和“学”的中心位置,使得“学”成为课堂中心。本课程教学采取以下方法:
1.问题讨论法。将学生分成多个小组,各小组针对教师提出的问题展开组内讨论,小组讨论出结果之后选出代表发言,再与其他小组进行探讨。在此过程中需要教师起到主导作用,及时掌握学生的讨论情况,并做最终的总结。如在第8章《故障模式及影响分析》教学中,由学生分组自行选择某个系统进行FMEA分析,并在课堂上进行分组汇报。在探讨问题、积极发言、互相辩论的过程中,学生由原来的单纯听讲、接受灌输的被动地位,转化为主动参与、发现、探究的主体地位,这正是以学生为中心的体现,学生成了课堂的主体,积极参与课堂活动并主动思考问题,不仅能够锻炼学生的语言表达能力,而且能提高学生的思考和辩论能力。
2.自主学习法。在自主学习法开展过程中,需要教师根据课程内容提前布置一个超出课程基础知识的探究问题。学生分成若干个小组,查找文献并在通过自主思考后依据自己的理解给出解答,各小组最终制作成PPT并选出代表在课堂上进行汇报展示,其他小组根据展示内容进行提问和讨论,教师最终进行总结和升华。通常经过一个学期的锻炼,学生可以针对问题进行自主探索和思考,初步具备简单的科研思维,对大四阶段开展毕业设计大有裨益,同时也能锻炼学生的语言表达能力和自主解决问题的能力,培养学生的团队精神。
3.线上线下混合式教学法。目前,“民用飞机安全性分析与适航”已在学校泛雅平台建立了在线开放课程,课程视频、课后测试等内容均已建设完成。学生可以在课前利用线上网络平台中的视频、课件和习题完成自主学习。课上教师针对学生的线上学习情况进行详细讲解,并回答学生疑问,有针对性地解决学生的学习困惑,实现“以教师教为中心”向“以学生学为中心”的转变。
(三)引入真实项目,丰富评价体系,提高挑战度
“民用飞机安全性分析与适航”是一门理论性和应用性非常强的课程,不仅需要学生理解掌握相关理论知识,还需要学生具备应用所学知识解决真实项目和复杂问题的能力。例如在实践专题中引入“飞机机轮刹车系统安全性评估”这一工程项目,实现对课程多章节内容的综合应用。真实项目的引入大大提高了学生的学习热情,避免了纸上谈兵、眼高手低的教学困局,学生们能够亲身参与项目分析的全过程,最终以坚持不懈、勇往直前的工作态度顺利完成实践专题作业。通过完成此类挑战度较高的作业,学生自身综合实践能力和社会竞争力得到大幅提升。
按照“金课”建设标准,“民用飞机安全性分析与适航”课程增加过程考核的比例,例如将课程回答问题、课堂展示汇报、分组探讨、课后作业等全部纳入过程考核中,使得学生重视平时的课堂学习,注重基础知识点的学习积累;改变期末考试试卷出题思路,在基础知识之外增加自主发挥性题目的比例,降低客观题的比例,避免学生死记硬背就能得高分的情况,注重考查学生对所学知识的理解与思考,以及自主解决复杂问题的能力,从而达到“以考促学”的目的。