混合式教学模式在空气动力学及飞行原理课程中的应用研究

    

    

    

    摘 要：空气动力学及飞行原理课程作为我校飞行器制造与维修专业的一门重要的专业基础课程，在整个专业课程体系中起着承上启下的关键作用。然而目前的空气动力学及飞行原理课程存在着教学模式单一，教学内容陈旧，学生水平参差不齐等诸多问题。新工科背景下，各种信息化技术手段的涌现给该课程改革带来了机遇与挑战。将混合式教学模式应用于课程教学中有助于提高学生的主观能动性，培养学生自主探究意识和自主学习的能力，对提升课程总体教学质量起到重要的推动作用。

    关键词：混合式教学;信息化;自主学习

    1 绪论

    随着航空航天技术的不断发展以及国家对航空领域内人才的需求日益增长，对相关专业课程的教学也提出了新的要求。空气动力学及飞行原理是我校飞行器制造和维修专业的一门重要的专业基础课程，同时该课程也是建立在理论、实践和计算综合能力基础之上，在整个课程体系中起着承上启下的关键作用，通过该课程的教学，让学生初步掌握空气动力学以及飞行力学的基本原理、方法，为今后从事飞行器制造与维修相关工作打下坚实基础。然而本课程理论概念公式较多、课程理解相对抽象，传统的课堂教学存在着教学模式单一，教学内容陈旧，学生水平参差不齐等诸多问题，导致教学效果不太理想。因此对该课程教学进行革新就显得尤为迫切。2019年12月，我国武汉爆发了新型冠状肺炎疫情，此次疫情期间，各大网络教学平台的开放、线上教学的火热开展，为空气动力学及飞行原理课程教学改革提供了机遇与挑战[1]。

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    2 混合式教学模式概述

    网络在线学习不受时间空间的限制，可重复学习，具有丰富的交互性和协作性，个性化和自主性较强。然而单纯的线上学习也有一定的局限性，线上学习对于学生的学习能力和自我约束能力要求较高，缺少教师的现场指导和约束，容易走弯路。而混合式教学则是将在线教学和传统教学的优势有机结合起来的一种“线上”+“线下”的教学模式[2]。这种结合并不是简单地叠加，而是系统化的重组。表面上，“线上”和“线下”是混合式教学的两种途径，二者之间似乎是相互独立的关系，而实际上它们是密切联系的，“线上”教学模块并不是把传统课堂的内容转移到线上，而是整个教学活动的重要环节。同样的，“线下”教学模块也不是单纯地复制传统的课堂教学活动，而是在前期“线上”的学习基础上进行的更加深入的教学活动。在混合式教学过程中，既发挥了教师引导、启發、监控教学过程的主导作用，又充分体现了学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性[3]。”混合式教学模式很好地融合了“线上”和“线下”两种教学方式的优点，弥补了两种单独教学方式的缺点，学生的学习深度和广度、认知能力和认知效果均能够得到进一步的提升。

    3 本课程混合式教学实践

    3.1 线上教学平台搭建

    疫情期间，为了响应教育部“听课不停教”、“听课不停学”的号召，提升我校信息化教学水平和课程教学质量。我校与超星公司合作建成了基于超星范雅学习通的网络在线教学平台。通过该平台开展了疫情期间的空气动力学及飞行原理课程的网络在线教学，并取得了良好的效果。超星学习通作为一款功能强大的线上教学平台，为师生提供了非常便捷的教学与学习体验。学习通平台集成了多个学科资源库，拥有海量的学习资源。教师和学生都可以通过手机、平板电脑等移动设备登陆学习通平台获取他们需要的学习资料。不仅如此，学习通平台还集成了签到、抢答、主题讨论、随堂测试、大数据统计等强大的功能，并且这些功能可以贯穿整个教学环节，极大地方便了教师与学生的互动与交流，有助于将传统的“以教师为中心”的教学模式转变为“以学生为中心”的教学模式，突出学生的主体地位，真正实现“翻转课堂”。

    3.2 课程资源建设

    课程资源建设是开展“线上”+“线下”混合式教学的前期工作，学生的线上学习需要丰富的学习资源，因此必须高度重视网络课程资源建设。课程建设包括课程门户建设、课程章节资源库建设等，主要依托超星学习通平台进行。

    （1）课程门户建设。根据课程特点，笔者依托超星学习通平台设计了空气动力学及飞行原理课程门户，如下图1所示。本课程门户主要包含课程介绍、教学团队、参考教材、教学资源、课程章节等7个板块。

    （2）课程章节资源库建设。根据学生的学习特点，可以将参考教材中的章节内容和知识点的编排顺序进行优化，形成9个课程教学章节，如表1所示。每个章节下面含有若干个子章节，在子章节中设置学习任务单、子章节PPT、自制微课、拓展视频、拓展阅读等环节，并可以更具实际教学需要设置开放或闯关任务模式。

    为了及时反馈学生的学习情况，可以依托学习通便捷的题库功能建设空气动力学及飞行原理课程配套的习题库。本课程题库包含320余道题目，涵盖了选择题、填空题、判断题、计算题等题型。并可以通过多种方式添加和更新题目，十分高效便捷。这些题目可以随机组合成随堂练习、课后作业和单元测试，供教师在上课期间或者课后发送给学生练习和巩固所学的知识点。并可以通过数据统计功能及时了解学生的知识点掌握情况。

    3.3 线上线下混合式教学实施

    “线上”+“线下”混合式教学模式的实施，可分为课前（线上）、课中（线下）、课后（线上）三个环节。

    （1）课前环节。课前环节主要以学生线上自主学习为主要方式，教师通过学习通平台发布学习任务，学生接受任务并开始线上自主学习，在此过程中，学生可以提出问题，并反馈给教师，为教师课堂授课提供依据。在此环节，教师应鼓励学生提出问题，并引导学生积极寻找解决问题的途径。在教学实践中，学生的疑难问题往往也正是教师的教学重难点所在。

    （2）课中环节。课中的学习虽为线下环节，但有别于传统的以教师为中心的课堂教学，取而代之的是以学生为主体的学习环节。在此环节之前，学生已通过课前线上自主预习了解了课程内容框架并提出了疑难问题，在课中环节，教师将引导学生在课前线上学习的基础上，通过知识点讲解、小组探究、作品展示、学生互评等环节，对课程内容进行更加深入的剖析、学习和讨论，解答学生在课前环节未能解决的疑难问题，学生在教师的指导下完成新知识的学习。课中环节的实施方案如图2所示。

    教师在教学过程中可以综合运用超星学习通平台的签到、提问、抢答、主题讨论及拍照展示等各项功能，通过这些功能的使用，可激发学生的好奇心，提高学生的课堂参与度，增进师生间的互动交流。

    （3）课后环节。课后可以通过线上形式进行知识拓展、巩固和学习评价，教师可依托学习通平台发布课外拓展项目、课后作业、章节测试等，并可通过平台实时查看学生的任务完成情况，并及时加以监督和沟通。学习通平台能够完整的记录每个学生的线上学习情况，并通过设定的规则给出相应的分数，可以作为教师对学生进行期末考核评价的重要依据。

    （4）效果反馈。为了进一步了解和评估学生对混合式教学模式的接受程度和学习效果，笔者对学生开展了多次问卷调查。调查结果如表2所示。

    从表2可见，“线上”+“线下”混合式教学模式得到了绝大多数同学的认可。同学们纷纷表示，课程内容丰富，知识点全面，教师讲解细致，吐字清晰，而且教学视频可以随时随地回看，對于遗漏的知识点可以很方便地进行弥补。但仍有少数同学还不太习惯这种教学模式，因为线上环节的学习对网络环境与设备要求较高，容易遇到网络堵塞等问题，另外，对于一些需要画图的作业练习也不便于线上进行，作业题目缺乏讲解。

    4 结语

    本文从课程平台搭建、资源建设、具体教学实施等方面介绍了混合式教学模式在空气动力学及飞行原理课程中的具体应用。混合式教学模式使教学过程从“以教师为中心”的教学模式向“以学生为中心”的教学模式转变，改变了教师的教学方式、方法，也改变了学生的学习途径、习惯。混合式教学模式提升了学生的课堂参与度，增强了学生的自主探究意识和自学能力，促进了师生之间的互动交流。教学实践表明，该模式取得了良好的成效，同时也获得了学生的认可。

    参考文献：

    [1]焦建利，周晓清，陈泽璇.疫情防控背景下“停课不停学”在线教学案例研究[J].中国电化教育，2020（03）：106-113.

    [2]叶福兰.基于混合式教学模式下的“计算机应用基础”课程教学改革[J].计算机产品与流通，2020（06）：267-268+275.

    [3]刘淑英.高职院校混合式线上线下教学模式改革的研究[J].农家参谋，2020（16）：179.

    基金项目：江苏航空职业技术学院课题（JATC20020207）

    作者简介：韩伟（1992—），男，硕士，助教，研究方向：飞行器气动设计、计算流体力学。