飞行程序设计课程中案例与仿真实践结合的教学模式探索

张剑　曹萍

摘要：围绕国家“卓越工程师教育培养计划”进行飞行技术专业课程教学改革，对培养合格的飞行人才具有重要意义。由于飞行程序设计较为枯燥烦琐，课堂教学效果不理想。在教学中采用案例教学，将飞行程序设计原理与案例有机结合，并在飞行模拟机进行仿真飞行和实践验证的教学方式，使学生在飞行训练的同时掌握飞行程序设计的相关理论知识、方法和实验验证手段，提高学习兴趣，增强学生理论联系实际的能力。

关键词：飞行程序设计；案例教学；仿真实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）12-0147-02

一、引言

“卓越工程师教育培养计划”是实施《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》的重大改革项目，其目的在于培养创新型、适合各类岗位的工程人才，促进国家工业化发展，建设“有中国特色精英人才”的重要战略，对提高工程教育人才培养质量，促进高等教育面向社会需求培养人才，具有非常重要的示范作用[1，2]。我校成为首批“卓越工程师教育培养计划”高校，将本科生人才培养目标定位在“精英工程师”的培养。校领导及各学院努力建立与行业企业联合培养精英人才的机制，改革教育教学模式，提升学生的工程实践能力和创造能力，构建结构优化、多样性和主动适应社会发展的高等工程教育体系。与此相对应，飞行学院着力培养精英飞行人才，亟需建构与这一目标相适应的专业人才培养体系和教学模式，推进工程实践教学模式的进程，改变传统的单向课堂授课的教学模式。

二、课程对案例教学法的需求

《目视与仪表飞行程序设计》课程是飞行技术专业的专业基础课程。内容主要包括四部分：离场程序设计、非精密进近直线进近程序设计、ILS精密进近程序设计、区域导航程序，课程的重点、难点内容包括：直线离场、转弯离场、全向离场等离场程序设计；离场保护区的概念及具体划法；非精密进近直线进近程序设计；目视盘旋进近；反向程序的限制条件各种反向程序的保护区；ILS精密进近程序设计；精密航段障碍物的评价；区域导航程序的几种方式和限制条件等。飞行程序是一门理论与实践结合性极强的课程，在航空公司和机场实际运行中，飞行程序是民航空中交通服务的一个重要组成部分，它不仅关系到航空器的安全，也关系到航空公司以及机场的运行效益，具有极重要的地位。但在教学方面，主要基于PPT课件，辅以航空公司实际飞行航图及航空相关视频等多媒体资料。由于课程较多涉及飞行程序设计规则，讲授过程中学生感觉较为枯燥，教学效果不理想，与实际飞行应用缺乏关联。美国哈佛大学商学院成功应用了案例教学，并逐渐被教育界广泛推崇。案例教学进入我国教育领域后也日益受到广泛重视[3，4]。飞行程序设计课程作为我校飞行技术专业的必修的课程，为提高教学效果，培养学生分析与解决实际问题的能力，从根本上提升学生的素养，本文对飞行程序设计课程的案例教学问题进行了探讨。

三、案例教学在飞行程序设计课程中面临的问题

在教学实践中，将案例教学引入飞行程序设计领域，主要存在以下几个难点。

1.理论教学内容与案例存在大量交叉和重复。教材内容组织较为系统完善，按部就班，课堂讲解时条理清楚；而实际应用的飞行程序则内容庞杂，头绪繁多，极易混乱，课堂掌控难度较大。

2.案例质量不高，匹配度较低。教材理论主要进行原理性的介绍，飞行程序设计环境简单，程序内容单一易懂，与理论匹配度较高；而实际应用的飞行程序针对具体应用环境，不仅考虑到机场条件、净空条件、气象环境，还要综合考虑航空公司以及机场的运行效益，设计复杂，与教材理论内容匹配度较低，甚至存在矛盾。

3.启发式教学难度大。仅依靠案例进行课程讲解，调动学生学习积极性的作用有限，难以激发学生主动、创造性的思维，与实际飞行应用关联不紧密。

四、案例教学和仿真实践结合的教学模式

针对以上问题，在教学实践中应围绕这些问题，克服不足，从以下几个方面着手，设法解决难题，努力提高教学质量。

1.根据教学目标确定教学设计的重点。每堂课都要明确教学目标，围绕该目标进行可行的课堂设计，根据目标选取典型且尽可能简单的案例，融入飞行程序设计的理论知识，并且在各个教学环节需要引导学生深刻理解案例所包含的飞行程序设计原则，使学生在案例教学中更深刻地掌握基本的理论和方法。例如在介绍RNP程序时，引入拉萨机场的RNP程序和精密进近程序进行对比，可以显著的体现出RNP程序的特点。总体来说，教学目标越具体，意图越明确，案例教学越能增强针对性并具有启发意义。

2.案例选择要满足实践性、典型性和针对性。设计案例要考虑本堂课的教学重点，案例分析要增强针对性。例如，要使学生透彻地理解目视盘旋进近中的PANS-OPS标准与TERPS差异，选取韩国釜山空难视频案例，并基于现场示意图，引导学生从事故链的各个环节理解忽略不同标准的差异所造成的严重后果。

3.飞行程序仿真实验与课程理论相结合。飞行学院具有多款飞行模拟机，为飞行专业学生提供了良好的飞行程序仿真实验。飞行仿真实验能够使相关的理论教学生动化、形象化。课堂理论教学和飞行仿真实验相结合的方式，让学生有机会设计并验证飞行程序，可以有效提高学生的动手能力，培养学生独立思考和实践的能力。飞行程序设计是一门实践背景比较强的课程，启发动手设计并进行仿真飞行验证将有助于学生学习的积极性和主动性。

4.注重课堂组织学生进行启发式讨论。启发式教学是指教师在教学过程中根据教学任务和学习的客观规律，从学生的实际出发，采用多种方式启发学生的思维，调动学生的学习主动性和积极性，促使他们生动活泼地学习的一种教学指导思想[5]。在飞行程序设计课程的教学中，可以根据课程内容特点，采用讨论、提问、案例启发、实践互动等教学方式来增强师生互动。目前学生对飞行实践活动缺乏深入地理解，这就要求教师要调动学生课前准备的积极性，课前安排查阅相关资料，组织课堂讨论，注重学生课堂及实践教学互动，在分析案例过程中，注意观察和了解学生的反应和表现，及时启发学生以飞行程序设计课程知识为切入点进行思考，聚焦到核心问题上，引导学生树立自主学习的理念，克服长期以来被动获取知识的学习方法，主动把握案例教学的流程，促进学生从被动学习到主动学习的转变，以达到培养学员思维能力和创新精神的目的。

5.充分利用课程网络资源平台。建立《目视仪表与飞行程序设计》网上教学平台，将教案、课件、视频资料、习题材料、拓展资源等上传到共享目录，进一步开拓了课堂教学范畴，为学生提供了自主学习的环境，使学生可以在网站上找到所需的各种学习资料。制作专题课程视频专题，方便学生根据自己的需求有针对性的自我学习，并建立师生互动平台，及时了解学生的学习进度，收到一个更广阔的师生交流平台的效果。

五、结语

在实践性较强的课程教学中，将飞行程序设计原理与案例有机结合，采用多媒体教学手段，并在飞行模拟机进行仿真飞行和实验验证的教学方式讲授课程，使学生在飞行训练的同时掌握飞行程序设计的相关理论知识、方法和实验验证手段，增强学生理论联系实际的能力培养，提高学习兴趣，培养学生独立思考能力和创新能力，从而取得良好的教学效果。

参考文献：

[1]林健.面向“卓越工程师”培养的课程体系和教学内容改革[J].高等工程教育研究，2011，（5）：1-9.

[2]周英.落实卓越工程师教育培养计划大力培养工程科技创新人才[J].中国大学教育，2011，（8）：11-13.

[3]陈东锋，芦建辉，刘辉.飞行安全课程案例教学的探索与实践[J].高等教育研究学报，2013，（1）：87-88.

[4]张军峰.案例教学法在《空中领航学》教学中的应用[J].软件导刊（教育技术），2010，（06）：20-21.

[5]韩笑，张新化，衣昕.启发式教学思考[J].教育教学论坛，2013，（43）：83-84.