基于核心问题导向的教学方法在实践课程中的应用.pdf

JournalAviationUniversity59ofChinaFlightofCivilVol.34No.5飞行学院学报中国民航Sept.2023基于核心问题导向的教学方法在实践课程中的应用*刘宏张健白鹏（中国民航大学天津300300)摘要：课程建设是学校学科建设的重要内容之一。针对机场管制模拟训练课程，围绕教学内容、教学方法、教学管理等方面分析现有教学环节中存在的不足，提出了基于核心问题导向的教学方法并开展课程建设。在教学模式上，提出“核心问题、知识范围、技能操作、情景意识的四维知识重构方法，采用分享实践教学管理模式组织课程。教学实践表明，核心问题导向的教学方法有助于学生职业技能的提高和专业素养的培养。关键词：核心问题导向课程建设知识重构Application of Core Problem-oriented Teaching Method in Practical CoursesLiu HongZhang JianBai Peng(Civil Aviation University of China,Tianjin,300300,China)Abstract:Curriculum construction is one of the important contents of the discipline construction.Based on the Airdrome Control Simulation Training course,this paper analyzes the shortcomings inthe existing teaching procedures around teaching contents,teaching methods and teaching manage-ment and proposes the core problem-oriented teaching method.It is a four-dimensional knowledge re-construction method including“key problems,knowledge scope,skill operation and situationalawareness.Based on the syllabus,sharing practice teaching management model is adopted.Teachingpractice shows that the core problem-oriented teaching method is conducive to the improvement ofstudents professional skills and the cultivation of professional qualities.Keywords:Core problem-orientedCurriculumconstructionKnowledge reconstruction1引言机场管制模拟训练是为交通运输专业空中交通管理方向本科生开设的三大实践类专业课之一，对空中交通管制方向学生的职业素养和机场管制技能培养起着举足轻重的作用。该课程建设既是新工科背景下实践教学改革的重要内容，也是交通运输专业建设的基础。加强该课程建设是有效落实教学计划，支撑专业建设达到工程教育认证标准，提高教学水平和空中交通管制人才培养质量的重要保证。传统工科专业课程在实践教学过程中存在沿用“满堂灌”教学方法和“放羊式”教学管理的现象。前者过于重视理论知识的传授而忽视学生工程实践能力的培养，后者忽视学生实践过程中理论知识向技能转化的过程。这两种情况均与中国高等工程教育在新工科发展时期 2 对学生工程实践能力提升的要求相违背。近年来，专家学者尝试创新研究方法，提出了问题导向式教学，也即利用问题解决来促进知识构建和技能提升。罗伯特柯普勒斯等 3 提出教学是一个循环往复、相互联系、互相促进的过程，由此确立学习环理论。魏楚亮等 4 提出间题创设及导向的新工科实践环节教学研究。丁晓红等 5 探索基于成果导向教育理念的创新人才培养模式，在综合类课程中，采用基于案例驱动和问题导向的教学方法，将教学从灌输式教学形式向“成果导向型和以学生为主体 的探索式主动学习方式转变。本文从机场管制模拟训练课程建设背景出发，通过分析现阶段存在的问题以及管制学员反馈的问题，提出了基于核心问题导向的教学方*天津市一流课程建设（2 3 0 12 2 0 0 5 117）；2 0 2 2 本科教学重大改革项目机场管制JournalofAviationVol.34No.5ofChinaUniversityFlightCivil60Sept.2023飞行学院学报中国民航法，通过结合教学过程中的授课经验，从教学内容、教学方法、教学管理等方面提出课程建设方案，梳理对应工程教育认证对毕业生能力要求的指标点，探索该教学方法在实践课程中的应用。2课程建设背景与存在的问题机场管制模拟训练课程以高保真18 0 度机场管制模拟系统（包含机场管制模拟席位和飞行操作席位）为实训平台，通过模拟航空器的运行与指挥过程，使学生掌握机场管制基础知识，培养学生应用管制技术和方法进行实验设计和验证的能力，进而加强行业认同感和社会责任感，养成良好的职业素养。结合多年教学总结和用人单位反馈，管制学员存在如下现象，对课程教学内容的理解不够深入，对知识的掌握停留在记忆和背诵的阶段，不能灵活应用书本的知识指导模拟指挥，对模拟训练过程中仿真环境下出现的冲突不能及时形成综合有效的解决思路和解决手段。如何解决学生理论知识与模拟训练技能之间的不匹配，在有限的时间内掌握并应用管制技术和方法是实践课程函待解决的问题。3课程建设方案针对上述问题，本研究以教学大纲为依据，通过梳理教学内容，在教学过程中凝练核心问题，完善课程建设方案。基于核心问题进行课程设计，针对练习专题丰富教学手段，建立多元化教学反馈机制，形成新的教学模式(KKSS模式)，也即：核心问题(Key Issue)-知识范围(KnowledgeScope)-技能操作(SkillOperation)-情景意识(Situational Awareness)模式，女如图1所示。教学大纲教师核心问题教员知识范围学生情景意识学生操作技能图1KKSS模式示意图3.1KKSS模式结构KKSS模式确立的四个维度中，核心问题是中心，核心问题的产生要依据教学大纲，也是连接教学大纲和学生实践技能水平提升的桥梁。扩大知识范围、增强情景意识、熟练技能操作是学生管制技能水平提升的途径。学生对核心问题的掌握程度通过在特定情景下，根据其表现的情景反馈（指令、协调、操作与处置等）进行评判。3.2课堂组织的调整在课堂组织学生开展训练过程中，传统机场管制模拟训练通常采用“课前教师讲解-学生模拟训练-教员集中讲评 的模式进行（如图2 左所示），教学方法单一，缺乏有效的教学管理。在课程建设中，提出基于核心问题导向的教学方法，针对每一次授课（一次授课为4 个课时共18 0 分钟），教师依据教学大纲，凝练讲解核心问题。教员梳理解决核心问题所涉及的知识范围，解决核心问题所需要具备的技能和操作方法，构建核心问题对应的情景意识。针对每一个核心问题，学生完成管制席位模拟训练之后，由教员对管制席位学生的练习情况结合训练目标进行点评，如图2 右所示。教学大纲教员点评课程内容讲解学生模拟训练1学生模拟训练1核心学生模拟训练2问题学生模拟学生模拟训练2训练3学生模拟训练3教员点评教员点评集中讲评左：传统课程组织右：建设方案图2 传统课程组织与课程建设方案对比课程实施环节分为讲授环节、训练环节和讲评环节，合计用时18 0 分钟，相比传统授课过程，课程建设方案中增加训练点评过程，并增加训练环节时长，占比由6 6%提高到8 4%；减少讲授环节和讲评环节的时长，如表1所示。JournalAviationUniversityofChinaFlightofCivilVol.34No.561中国民航飞行学院学报Sept.2023表1课程实施过程各环节用时对比课程授课内容180分钟授课时长分解（分钟）环节传统占比改进后占比讲授内容讲解4022%2513%环节模拟训练14022%4022%训练点评100106%训练模拟训练24022%4022%环节训练点评200106%模拟训练34022%4022%训练点评300106%讲评集中讲评2012%53%环节3.3教学管理方式改变在教学管理方式上，改变“教师讲-学生记”或“教员说-学生听”单向式教学管理模式。发挥教师-教员两者在教学环节的作用，鼓励学生参与教学环节，形成教师-教员-学生围绕核心问题开展研讨的互通式实践教学管理模式（图3）。教师教员教师教员知识技能核心问题传递讨论学生学生学生互通式实践教学管理单向实践教学管理图3教学管理模式转变实现机场管制模拟训练课程管理模式从单向式向互通式转变主要从以下三点开展：1)规范教学过程。在教员上课之前，首先了解教学大纲，对课程有整体的认识；其次根据核心问题完善授课内容和素材，结合工作经验，对案例进行梳理，形成有层次有条理的讲授计划；再次授课过程中要针对核心问题讲解，针对学生模拟训练出现的不足之处讲解。2)统一思想认识。教师与教员积极沟通，对核心问题所包含的知识范围、知识结构、逻辑关系、深入程度、技能方法形成统一认识，避免出现以个人习惯作为普适性的方法教授课程。3)引导相互监督。教师引导学生在模拟训练过程中进行相互监督。3.4多元化的教学评价为了提高课堂效果，丰富教学反馈信息的采集渠道，实现多元化的信息反馈，结合课程的特点，分为主观和客观两类教学信息反馈。其中，主观信息包含随堂教员评价和课间学生访谈；客观信息由系统对技能掌握情况做出评判。3.4.1主观信息1)随堂教员评价：管制教员具有非常丰富的管制运行经验，可以结合生产实际在授课过程中提出相应建议。2)课间学生访谈：加强师生交流，及时了解学生学习过程中存在的问题，在模拟训练过程中及时进行点评。3.4.2客观信息1)基本技能掌握情况：借助管制学员模拟训练评价系统，教师实时掌握学生在训练过程中产生的冲突和调配的方法，每次训练的管制效率，从而对学生基本技能的掌握进行客观评价。2)管制负荷情况：通过对模拟训练中进离港航空器的架次、冲突点、通话时长等因素进行统计，计算练习中的管制负荷，从而形成练习难度的客观评价，辅助教师把握课程进度，为改进练习设计提供参考。4案例分析按照工程教育专业认证标准 6 ，依据专业培养目标，明确指标分解与训练要求；按照KKSS的教学模式，完成课程知识结构的梳理；针对课程的知识点，提出核心问题，设计相应的模拟练习，并结合具体的问题进行课程讲解。机场管制模拟训练教学大纲提供了2 0 个实验项目。本研究凝练了包括通话基本术语问题、进程单填写摆放问题、间隔认识与应用问题等18 类核心问题。以跑道侵入认知与预防这一核心问题为例分析如下。对照工程教育认证对毕业能力要求，结合KKSS教学模式，制定该实验项目中课程设计及相应的训练要求如表2 所示。JournalAviationof62ofChinaFlightUniversityCivilVol.34No.5Sept.2023飞行学院学报中国民航表2 KKSS教学模式设计训练工程教育认证跑道侵入认知与预防要求指标分解知识定义了解指标1：能根据空管范围事件分级了解运行特定需求制定可行实验方案操作填写摆放进程掌握指标2：能够遵守工技能单熟悉程职业道德规范并履预防措施应用行责任分配注意力活动通报应用指标3：能够在从事情景扫视跑道习惯应用空中交通运输的组织意识通话术语应用实施和研究开发的团队中承担相应角色4.1知识范围(knowledgeScope)从知识范围的角度，针对跑道侵入的定义、跑道侵入的对象、发生方式等知识点进行讲授。首先，对比国际民用航空组织、中国民用航空局以及美国联邦航空局对跑道侵入的界定和规范；进一步，对跑道侵入典型案例进行梳理和分析，结合案例对事件分级进行讲解；最后指出其危害性，强调跑道安全是塔台管制的生命线。4.2操作技能(SkillOperation)从技能操作角度，统一进程单摆放标准，从而有效预防跑道侵入。在训练过程中，进港航空器采用黄色进程单架标识，离港航空器采用绿色进程单架标识，跑道采用红色进程单架标识。进程单架上的跑道区域如图4 a红色框线所示。进程单摆放根据跑道区域航空器数量分两种情况。当仅有一架航空器占用跑道，根据航空器进离港状态有如下两种情况：当给进港航空器发落地许可指令后，相应的进港航空器进程单摆放在单架的跑道区域上，如图4 b所示；当给离港的航空器发进跑道指令后，相应的离港航空器进程单摆放在单架的跑道区域上，如图4 c所示。当两架航空器同时占用跑道，进港航空器落地后尚未脱离跑道，管制员给离港航空器发了进跑道指令，此时进程单的摆放为：进港航空器的进程单和离港航空器的进程单同时摆放在单架上的跑道区域，但是强调摆放顺序为进港航空器进程单在上，离港航空器进程单在下，如图4 d所示。运程热架跑道义城小例七.进港航空举占用跑道区效C湖港玩空器占用跑道区城过离港航空品同时！用跑道区图4 进程单摆放示意图4.3情景意识(Situational Awareness)从情景意识的角度，要求学生在发布起飞许可和落地许可之前扫视跑道。在讲解知识点后，增加教员的示范环节，激发学生学习的动力，引导学生向行业标杆看齐。示范演示后，教员结合知识点和陆空通话用语要求做出总结，针对示范模拟场景进行冲突点的讲评，加深学生对标准通话用语的理解和对管制技能的掌握；最后教员在学生训练过程中有针对性地进行指导和点评。参考文献1】白鹏，王婕，刘永欣，等.国家级空管实验教学示范中心的建设与实践 J实验室研究与探索，2 0 17(2):15 7-16 12陈聪诚.新中国高等工程教育改革发展历程与未来展望 J中国高教研究，2 0 19(12):4 2-4 83 WANKAT P.C,OREOCICZ F.S.Teaching Engi-neering(2nd Edition)Mj.Purdne Unipress,20154魏楚亮，吴涛，康全礼问题创设及导向的新工科实践环节教学研究 J.高等工程教育研究，2019(6):30-365丁晓红，李郝林，钱炜基于成果导向的机械工程创新人才培养模式 .高等工程教育研究，2017(1):119-1226中国工程教育专业认证协会.工程教育认证标准 S,2018