高校“航空公司运行安全”混合式课程建设研究与实践
2024-01-01王霞
王霞
摘要:“航空公司运行安全”是中国民航大学安全工程专业的特色主干课程,该课程原有教学方式过于陈旧,缺乏过程性考核,教学过程缺乏课程思政的引导,无法满足信息时代教育的要求和学生的学习需求。线上线下混合式教学能够激发学生学习的积极性、主动性和创造力,能够使传统课堂和在线教学相辅相成,形成优势互补,有效提升安全工程专业课程的教学质量。文章探索“航空公司运行安全”混合课程的建设策略,研究和实践以学生为中心、项目导向式的线上线下混合式教学模式,以提升学生的综合素质。
关键词:“航空公司运行安全”课程;线上线下混合式教学;虚拟仿真实验教学;多维互动教学;过程性考核;综合素质
中图分类号:G642文献标志码:A文章编号:1008-3561(2023)35-0021-04
基金项目:2023年天津市普通高等学校本科教学质量与教学改革研究计划“面向未来航空安全需求的‘安全+’人才培养模式探索”(项目编号:A231005904)
民用航空是现代交通运输的典范,是保障国家安全的重要支撑。《“十四五”民用航空发展规划》提出,实施以智慧民航建设为牵引的发展战略,把推进智慧民航建设贯穿行业发展的全过程和各领域[1]。当今时代,社会经济发展迅速,航空公司运行的组织形式愈发复杂、愈发系统,涉及部门多,涉及信息多,涉及外部单位多,涉及技术环境复杂,运行安全的要求愈来愈高。自从2003年中国民航大学引入安全工程专业以来,“航空公司运行安全”便成为该专业的核心课程之一。本课程涵盖航空公司飞行运行、客舱安全运行、运行控制、维修、配载平衡、客货运输、运行标准、安全监督等内容。教学目标是通过理论和实践教学,让学生掌握航空公司安全生产运行组织机构、职责及主要业务流程,能熟练运用综合分析方法,以培养安全工程专业人才,为其适应智慧民航发展要求奠定理论基础、积累实践经验。
由于中国民用航空局对航空公司运行安全的特殊性、保密性要求,学生进入航空公司运控中心学习困难重重,现有教学条件难以满足学生的实践学习需求和实际教学需要。现阶段,线上教学已成为重要的教学方式。2022年秋季学期的调查问卷结果显示,中国民航大学的部分本科生中有82.7%的学生对在线学习表示满意,他们认为自己的学习需求基本可以在在线学习平台得到满足。然而,一些学生也指出,他们仍然需要通过传统的面对面线下授课方式来提高学习效果。因此,为更好地满足学生的学习需求和提高教育质量,学校应该选择线上线下混合式教学模式[2]。线上线下混合式教学模式能够使学生富有合作和独立探索的精神,使学生具备发现问题和解决问题的能力,对学习的兴趣获得激发,主动参与的积极性也得到提升[3]。这种教学模式与OBE(Outcome-Dased Education)教育理念相辅相成,成为新时代高校重要教育理念之一[4]。本研究依托安全工程学科优势,探索以项目为基础的、多维互动的线上线下混合式教学模式,模拟航空公司生产运行的实际场景,打造航空公司智慧运行虚拟仿真实验。为达到对学生学习能力考核的目标,还通过模拟仿真实验来进行课程教学评估,并采用多种形式、不同层次、不同阶段的过程性考核方式。本研究坚持以学生为中心,不断改进教学方法,创新考核办法,使学生的积极性、主动性和创造性得到最大程度的激发,增强教师和学生之间的互动交流,以期全面提升学生的综合素质,对学生进行价值引领和工程伦理教育。
根据培养计划安排,航空公司运行安全课程包括面对面授课和实验两个教学环节。其中,面对面授课部分总共有32个学时,而实验部分则为2个学时。面授环节由教师进行理论课程的讲授,但部分学生学习的主动性不足,课程参与程度也不高。在实验教学环节,学生首先在实验室观看实验操作演示,然后撰写实验报告,部分学生的体验感无法得到满足,以致严重影响学习积极性。在课程考核中,学生的成绩由平时表现情况、实验成绩和期末考试成绩构成,这种考核方式虽然较为综合,避免了考核的单一性,但缺乏对过程性表现的评估[5]。总体来说,现行教学模式存在以下问题亟须解决。
首先,理论课的教学方式过于陈旧。由于航空公司运行安全课程多采用大班授课的方式,因此教师对每位学生的关注度较低,难以满足不同学生的学习需求。此外,当代大学生个性较强,对专业知识的掌握程度有较大差异,单一、统一的大班授课很难使学生在课堂上保持高度集中的注意力,积极参与讨论。
其次,课程考核缺乏过程性考核。目前采用的综合评价方式虽然综合性较强,但过程性考核不足,缺少对学生综合能力的全面评估。同时,考核内容较为基础,只包括记忆和安全分析等方面,并未涵盖学习过程和实践操作等内容。学生的结课成绩仅包含实验报告、期末笔试两个部分,无法实现对每个学生学习效果的个性化评估,导致学生的获得感、成就感不显著。
最后,教学过程缺乏课程思政的引领。“居安思危,思则有备,有备无患。”总体国家安全观回应的正是当下错综复杂的各类安全挑战,国家安全工作是指导各项安全管理、贯穿民航安全法规的内在灵魂。对于从事民航安全工作的毕业生来说,他们将进入一个对安全要求极高的行业,因此课程教学应引导他们树立正确的“三观”,使他们具有职业精神、职业道德、职业规范、社会责任感与家国情怀,避免他们产生职业认知偏差等问题[6]。然而,当前的课程教学缺乏课程思政的引导。
为解决上述问题,结合学校本学科建设、民航安全工程专业人才培养目标、民航安全工程专业发展方向及航空公司运行安全课程对专业人才培养的支撑点建设,本文基于线上线下混合式教学模式,从教学目标、教学内容、教学方法和考核方式四个方面确定航空公司运行安全课程的四项改革措施。
1.教学目标改革
本课程原有教学重点主要集中在基础理论知识传授上,忽视对综合素质的培养。这与当前推行的OBE(Outcome-Based Education)教育理念不符,课程思政引领不充分。在建设世界一流民航高等院校、国际顶尖专业及培养新工科创新人才的环境中,本课程利用智慧树虚拟仿真实验教学平台,采取混合式教学模式,使得安全工程专业的师生更加愿意参与课堂讨论、课后评价,并重新将“以人为本”作为本课程的教学目标,在授课教师的引导下帮助学生树立正确的人生观、价值观,使他们理解并大力弘扬当代民航精神———“三个敬畏”,使他们体会到“安全是民航业的生命线”深刻内涵,使他们的能力和素养得到全面提升,本课程的教学效果得到显著提升。
2.教学内容改革
本课程原有教学缺乏教材,主要以《大型飞机公共航空运输承运人运行合格审定规则》(CCAR-121-R7)为讲义,内容碎片化,缺少内在知识体系。改革后的课程以系统安全观重构教学内容,打破传统航空公司运行安全围绕航班四阶段进行的教学主线:航班预先准备阶段、航班直接准备阶段、航班实施阶段和航班讲评阶段,而是详尽构建航空公司运行安全管理全生命周期体系,即涵盖航空公司运行安全管理的人为因素、管理因素、组织因素和环境因素等多个方面。同时,教学内容改革还增加单元测验题和虚拟仿真教学实验学生指导用书,同时同名立体化教材已完成编写,并正式出版发行。此外,每章的重要知识点与二维码一一对应,便于学生依据自身学习情况扫描链接,观看相关内容的视频讲解。每个章节后都设置思考题,以调动学生参加课堂讨论的积极性。
3.教学方法改革
本课程原来主要采用面授和实验的授课方式,然而这种方式已经无法激发当代大学生的学习兴趣,不能满足他们的学习需求。为适应个性独立的当代大学生,线上教学改革主要包括两个部分。理论教学使用中国民航大学智慧云空间航空公司运行安全课程,该课程内容包括四个章节,每个章节由课件、单元自测、答疑区和自由讨论区四个部分构成。在智慧树虚拟实验教学平台开展虚拟仿真实验教学,以航空公司运行生产实际环境及其系统为模拟场景,并结合先进的信息技术与方法,真实还原运行管理系统、签派管理系统,以及飞行控制席、机组管理席、地面保障席、机务工程与维修、运行控制席的职责、工作流程和安全要求,使之与真实情况更为相似。改革后的教学方法将线上教学的可再现性和线下教学的亲切性有机融合,能促进学生主动学习,逐步搭建本课程的知识框架,最终达成本课程的终极目标。
4.考核方式改革
本课程的知识点多、复杂且分布广泛,原有的课程考核方式包括理论考核和实验考核,其中理论考核的形式是传统的期末笔试,实验考核包括现场参观和实验报告两方面。这种纸笔测验的方法片面、单一,容易僵化。改革后的考核方式,利用线上教学平台对学生的学习过程进行评估,且包含多种形式的考核。每个单元都包含测验和知识扩展,仿真实验可以让学生进行反复训练,直至熟练掌握,没有时间和地点的限制。此外,虚拟实验考核还增加课程思政学习效果的评价。
航空公司运行安全混合式课程包括线上和线下两部分内容,其中线上部分依托智慧树平台和中国民航大学智慧学习空间进行,而线下部分则采取传统的课堂面授教学方式。这种混合式课程体现了“以学生为中心”的教学理念,采用线上线下相结合的授课机制,具体实施方案包含课前、课中和课后三个阶段。
1.课前准备与预习
课前,教师公布相关章节的教学大纲、重难点知识点和其他拓展性学习资源,以方便学生在课前随时預习。学生可以利用各种搜索引擎和其他学习资源对课程内容进行初步了解,还可以针对重难点问题进行讨论,并通过完成章节后的小测验巩固预习效果。
2.课堂实施与安排
课堂实施为线下教学,教学方法为项目导向法,教学策略为案例分析。在课程内容展示方面,采用先进的多媒体技术和生动形象的教学短视频,引导学生参与讨论、知识竞答,使学生的思维水平和工程设计能力得到锻炼。同时,借助民航典型案例引导学生树立正确的人生观、价值观,激发学生树立为实现中华民族伟大复兴、促进我国民航事业发展而不断努力的理想信念。
3.课后学习和考核
课后,教师在在线教学平台上依据教学日历发布在线测验和考核任务,以便学生对课程章节的知识点进行复习巩固。同时,为方便学生进行在线虚拟训练和实验评估,会开放相应的虚拟实验教学平台。如果学生在复习期间有任何疑问,可以在线上或线下提问,并通过即时通讯工具与教师交流。此外,教师在课程结束后还会组织全面的考试来评估学生的知识掌握情况。最后,从课堂表现、完成章节单元测试、参与实验评估及期末考试等多个方面给出最终成绩。这种多元化的评估方式能够使教师更全面地了解每位学生的表现,并能让学生更全面地了解自己的学习情况,进而提升学生的自我认知水平,增强学生的专业实践能力,使他们成为具备专业素养的高水平民航安全人才。
1.提升学生的自主学习能力
混合式课程能够激发学生自主学习的积极性,提升学生的自主学习能力。中国民航大学智慧学习空间包括章节测试题、章节重点知识、相关拓展资源等,以便于学生自主学习、掌握知识。在课前预习时学生如果遇到问题,可以在平台讨论区寻求其他同学的帮助,也可以利用搜索引擎自己解决。进入线下教室后,学生带着明确的目的投入学习,能加深对知识的认识、理解。教师在线上平台发布热门话题,引导小组讨论和相互提问,最终由教师评价总结。调查结果显示,线上教学更方便且有趣,尤其是总结知识点和虚拟仿真实验演练等在线平台特色功能比传统一次性讲解效果要好很多。
2.提高学生的学习准确性和兴趣度
线上线下相结合的混合式教学方式可以使学生更精准地学习知识,并提高他们的学习兴趣。学生可以随时在线上进行知识学习,开展虚拟实验练习,与师生交流互动。线上教学与线下面授的结合,能够营造出更加浓厚的学习氛围和活跃的课堂气氛。针对预习阶段存在的问题,例如对业务载量计算的不理解,教师可以将线下课堂中学习的飞机配载和平衡原理与辅助教学的短视频讲解结合起来,让学生从根本上理解基本原理和重心计算规则,以增强学生对该规则的专业认知,并进一步加深他们对其原理及应用方法的理解。也就是说,针对学生在线上自主学习过程中遇到的重难点问题,为提升教学质量,本课程有针对性地开展课后教学活动,使学生更精准地进行学习,提高他们的学习准确性和兴趣度。线上线下相结合的混合式教学模式能够激发学生自主参与的积极性,实现“以人为中心”的教学目标[7]。调查显示,本课程改革后的教学模式受到了大多数学生(76.9%)的认可,80.2%的学生觉得此教学模式激发了他们在这门课程上持续投入精力去追求更多新知识、新技能的积极性。
3.教学评价更加全面
航空公司运行安全混合式课程的教学评价采用多元评价的方式进行全面综合考核,这不但能使学生对考核成绩更加认可,还能实现对课程教学的正向反馈。在线上教学平台中,每一章由章节测试、讨论区、答疑区和考核这四部分组成。在虚拟仿真实验教学中,学生可以自行查看实验目标和设备原理,并反复进行操作,从而使专业知识得到巩固、实践操作能力得到提升。线上线下相结合的方式能够为学生提供多种多样、分不同层次和阶段的过程性评估方法。通过线上平台,教师能及时获取每位学生的学习进度、测验及虚拟仿真实验操作等信息,再参考线下课堂表现与期末考试成绩对每一位学生进行过程性评估。评价方式的多样化能使学生更全面地认知、把握自己的課程结业成绩。与2018级采用传统教学模式的同年级学生进行对比发现,实施了两年混合式课程教学之后,学生的期末成绩呈正态分布:不及格率降低至2.84%,84.5%的学生期末成绩处于优秀、良好区间,每个班级的平均成绩都显著提高。
综上所述,航空公司运行安全课程的混合教学模式具有以下三个特点。首先,采用以学生为中心、项目导向的多元互动教学方式,通过互动讨论、发布任务等形式丰富教学过程。其次,线上和线下教学优势有机融合,帮助学生在线上平台独立完成预习、复习及拓展资源的学习,借助典型案例教学使学生深层次掌握专业知识,使当代大学生追求个性、独立思考的需求得到满足。最后,采用多种多样层次丰富的考核方式,包括平时成绩、单元测验和虚拟仿真实验等,通过在线平台记录的数据及整个教学过程中进行的多层次、多阶段的考核,全面反映每位学生的学习状态、收获及教师的授课效果。实践证明,该课程建设在提升专业课程质量方面取得了显著成果。航空公司运行安全混合式课程教学不仅能使学生掌握航空公司运行安全的专业知识,还能提高学生发现航空公司运行安全问题、思考问题和解决问题的能力,使学生在学习过程中更加自主积极,使学生的思维更具创造性,有效提高教学成效。
参考文献:
[1]中国民用航空局,国家发改委,交通运输部.“十四五”民用航空发展规划[Z].2021.
[2]陈芳,孙国玉,宋勋禹.基于SPOC的线上线下混合式教学设计与实践———以“食品质量与安全控制专题”为例[J].教育教学论坛, 2021(40):93-96.
[3]吕慧敏.线上线下混合式教学在“数字电子技术”课程中的应用研究[J].工业和信息化教育,2021(11):37-41.
[4]郭艳凤,郭春晓,林燕.新工科背景下线性代数线上线下混合式“金课”的改革与实践[J].高教学刊,2021,7(30):139-142.
[5]韩海晓.基于翻转课堂的线上线下混合式教学模式实践与探索———以《连锁企业CI设计》课程为例[J].高教学刊,2021(11):152-156.
[6]夏益辉,叶志浩,姜广贺.等.船舶电力拖动基础课程教学模式改革研究[J].教育教学论坛,2020(52):151-152.
[7]张静淼.“金课”视域下高校思政课混合式教学研究[D].重庆:重庆交通大学,2019.
Research and Practice on the Construction of Hybrid Curriculum for "Aviation Company Operation Safety" in Universities
Wang Xia
(School of Safety Science and Engineering, Civil Aviation University of China, Tianjin 300300, China)
Abstract: "Aviation company operation safety" is a characteristic backbone course of the Safety Engineering major at Civil Aviation University of China. The original teaching method of this course was too outdated, lacking process assessment, and the teaching process lacked guidance from the ideological and political aspects of the course, which could not meet the requirements of education in the information age and the learning needs of students. Online and offline blended teaching can stimulate students’ enthusiasm, initiative, and creativity in learning, making traditional classroom and online teaching complement each other, forming complementary advantages, and effectively improving the teaching quality of safety engineering courses. The article explores the construction of a blended course on airline operational safety, and studies and practices a student-centered, project-oriented online and offline blended teaching model to enhance students’ comprehensive quality.
Key words: "aviation company operation safety" course; online and offline blended teaching; virtual simulation experiment teaching;multidimensionalinteractiveteachinge;processassessment;comprehensivequality