基于系统案例驱动的飞行计划实践教学方法探讨
赵向领 谢春生 王玉
【摘 要】 基于案例驱动的飞行计划实践教学方法是在总结飞行计划自身特点和传统实践教学存在的缺点基础上，采用系统工程的基本理论，整理和规划教学案例，以霍尔三维结构表达了案例的基本结构，以签派员一线工作的航班放行实际情况和执照考试实做作为背景，组织和设计案例，通过分组讨论、讲解和评审组织教学转变传统的“授予鱼”为主的思想，强调教学过程中学生的主题地位，采取多种考核方式充分调动学生的参与热情和积极性，教师给与引导和监督，达到培养学生实际工程实践能力目的。
【关键词】 教学方法；工程教育；案例驱动；霍尔三维结构；飞行计划
【Abstract】 Flight plan training teaching method based on system case-driven is an idea of summary of its own characteristics and the disadvantages of traditional teaching method. Using the basic theory of system engineering， practice cases was organized and constructed； Using A.D.Hall 3-D plot described the basic structure of practice cases； using the model of flight release of dispatchers in Airlines and the pattern of qualification test of dispatchers， the practice cases is designed. Through group discussion， explanation and evaluation， changes the traditional thought， "awarded to fish"， and emphasize the subject status of students in the process of teaching. Using multiple evaluation， exited students' participation enthusiasm and the main work of teachers is guidance and supervision， which could improve students' ability of engineering.
【Key Words】 Teaching Method； Engineering Education； Case-driven； A.D.Hall 3-D plot； Flight plan
【中圖分类号】 G64.23 【文献标识码】 A 【文章编号】 2095-3089（2017）13-00-02
1 引言
飞行计划实践课是交通运输专业（飞行运行管理方向）的一门专业核心的综合实践课程，涉及到气象学、航空报文、航图、飞机性能工程、签派业务、航空公司运行管理等多门专业知识和专业基础知识；是一门能够体现所学知识的综合运用能力的重要实践课程，要综合灵活运用本专业所学知识；是一门面向航空公司签派放行一线的对接课程，用于培养学生的实际工作能力。
但在传统的软件飞行计划实践教学中过多地强调理论教学，尽管理论内容比较多，但是在前几个学期不同的课程中已经涉及到。因此对于实践课程，教师过多的讲授，一方面占用了大量时间，实践操作时间变少；另一方面使得学习较好的学生感觉所有内容都学过，而知识不牢固的同学感觉知识内容太多，一时接受不了。因此，针对传统软件工程教学存在的缺点，提出一种基于案例驱动的飞行计划实践教学方法[1，2]，通过案例的开发推动飞行计划实践课程的建设和学生的学习[3-6]，由被动学习转为主动获取专业知识，在实践中发现问题，进而取得理论学习的原动力，最终达到实践教学目标，提高飞行计划实践课程教学质量。
2 传统飞行计划实践教学的缺点
传统的飞行计划实践课程注重理论教学和简单飞行计划的练习。面向实际运行的飞行计划需要考虑各方面的问题，知识内容较多，而且要灵活运用，工作量大。由于学生缺少工程实践经验，工作量庞大，制作飞行计划不知道从哪里下手。反而认为飞行计划啥时间课程缺乏实用性，学习兴趣不强，不能够主动学习，造成教学效果不理想。传统飞行计划实践教学的缺点主要表现在以下几个方面。
2.1学生方面
飞机计划实践是对知识的综合灵活运用，涉及到气象学、航空报文、航图、飞机性能工程、签派业务、航空公司运行管理等多门专业知识和专业基础知识，而学生所学的基础知识分散在以前的各学期中，有不同程度的遗忘和生疏，特别《航空气象》安排在第3学期，中间几乎没有应用，直到第7学期的该课程才开始应用。在传统的教学方法中，使得教师在做实际飞行计划前讲解和复习很多基础内容，不仅占用了部分实践时间，这种填鸭式教育既浪费了已掌握该部分知识的学生的时间，同时又会使没掌握这部分内容的学生感觉知识信息量太大一时很难接受，降低了使得学习积极性。
2.2教学内容方面
飞行计划制作的基础知识已在专业理论课《飞行计划》中进行了详细的讲解，因此飞行计划实践本身并没有新的知识点，这使得很多学生甚至部分授课教师认为该课程只是《飞行计划》理论课程的一个大型练习，使学生感觉该课程无关紧要。
实际上《飞行计划实践》以《飞行计划》课程为基础，但不局限于飞行计划的内容，而是对飞行运行方向知识的综合运用，是模拟航空公司在新开辟一个新的航线时签派放行需要做的大部分工作内容，该内容是各地区管理局签派执照实作考试必考内容。作为面向行业、专业性强的空管学院飞行运行控制方向绝大多数工作为航空公司签派，考取执照是必然之事。
2.3教学组织方面
该课程一般安排在第7学期，10月份左右，正是应届毕业生找工作的时间，因此课程出勤率偏低，又由于课程没有新内容，以讲解为主的教学方式使得学生积极性不高。
2.4教学目标方面
在以讲解为主的教学方法中很容易陷入以学习知识内容为目标，而不是训练学生的处理工程问题能力，掌握工程问的处理方法，在积极实践中促进理论知识的掌握为目标。
3 基于案例驱动的教学方法
通过传统飞行计划实践教学缺点可以看出，教学效果不理想的症结在于学生缺乏学习综合实践课程的积极性，学习过程容易浮于表面。基于系统案例驱动的教学的核心思想是以工程实践为主线，以实践促进理论知识的学习，提高学习的积极性和主动性，锻炼学生自主学习的能力，主动自己复习理论知识，然后再指导自己的实践，避免以理论学习为驱动的教学过程。教学过程中教师以指导和启发为主，同时注重问题的系统工程处理[7]，最终达到综合实践教学的目标。
3.1基于案例驱动的结构描述
教师按照工程案例方式组织教学内容，通过完整的飞行计划案例为主线进行课堂引导；以学生自主学习为主，以教师指导为辅，学生通过案例方案设计实践主动获取相关理论知识。教学工程案例按照“霍尔三维结构”来描述[7]，如图1所示。
知识维：描述制作一个飞行计划案例所需的基础理论知识，主要有航空气象、航空报文、航图、飞机性能工程、签派业务、飞行计划等相关内容。
逻辑维：每个飞行计划都应当先分析关键问题，例如航路飞行限制、飞机故障保留项，目标机场及备降场天气条件、高空风温条件等；然后针对关键问题，设计该次的飞行计划方案，确定恰当的航路、备降场以及进离场程序的，尽可能多设计几套方案；在多套方案中計算所需飞行油量，在保证安全的基础上决策优化方案；之后，完整制作飞行计划，并评价分析。
时间维：根据工程过程的进程按时间顺序进行管理，时间维各项内容简介如下：
飞行计划方案设计阶段：该阶段教师简单介绍清楚飞行计划案例的基本要求和需要注意问题之后，要求学生们分组自由讨论设计飞行计划制作流程和为了制作飞行计划所需的材料和知识。培养学生的独立思考解决问题能力、创新能力、团队协作能力和人际交流能力。
资料查询与学习阶段：根据上一阶段指定的飞行计划制作流程，从民航规章中确立详细的操作方法和要求，要求做到计划流程每一步操作都有规章依据；并搜集资料，整理和学习相关基础知识，培养学生的文献查阅和独立学习能力。
方案讨论与修订阶段：通过交流讨论，分析方案，确定合理方案，找出优化的解决办法，把方案设计细化成操作流程；用于培养学生的沟通交流能力，认知判断和评价能力等。
飞行计划制作阶段：根据飞行计划操作流程，详细制作飞行计划；用于培养学生团队协作能力，工程实践能力等。
讲评与再整理阶段：通过学生对自己制作的案例的讲解和展示，实现小组之间的评比、交流；对讲解和讨论以及制作实施过程中发现的问题进行修正和改进，参考航空公司真实放行资料修改计划和编写报告，整理小组实验报告。用于培养学生的表达能力，沟通协调能力，认知判断和评价能力，提高学生的学习总结能力、工程实践能力等等。
3.2案例选取
通过让学生参与实际的案例进行教学可以达到很好的效果。但由于条件限制，教师给出一些虚拟的计划案例供学生选择，案例的选取遵从下面几条原则。
飞行计划案例工程计算量要适中。案例的工程计算量要大小要适中，不可太大，也不可太小，否则对学生的学习信心和取得好的效果都有影响。案例要有完整的业务流程，能够体现飞行计划设计的各阶段的特点。
案例难度适中。教师所选取的案例难度要适中，偏难或偏易都不能较好地进行实践——学习——再实践的教学过程，也就不能达到良好的教学效果。
案例要覆盖签派员常用知识内容。案例涉及的知识内容不能过于偏于飞行计划简单练习，应覆盖飞行签派员日常工作的所需知识内容。
目前飞行计划实践课程有根据大纲编写的实验指导书和习题。经过几年的教学过程中不断积累，对习题进行了大量修改和补充。这4年间部分课程组教师参加了华北局的签派执照考试，部分考试复习内容、以及考题不断补充进来，使得飞行计划实践能够真实体现签派员实际能力；课程组教师在一线生产实习带回的生产资料，例如航图、气象云图、报文等成为了教学的扩充性材料，被用于实际案例的讲解和练习。
3.3教学组织
在教学活动的组织上要体现强调学生的主体地位这一思想，为这一思想服务。
分组教学。把学生分成若干小组，人数以3～5人为宜，可以自由组合或教师随机指定。教师给每个小组分配不同的案例，案例组根据案例确定开发计划、学习计划等。
小组评审。案例组承担各自的飞行计划制作任务，在小组内部集思广益，但容易造成自我封闭，不利于拓展思路，更为重要的是小组的工作容易为应付教师检查而流于形式，因此引入小组评审机制。通过小组评审机制能够促进案例组的工作，互相激励，从而保证教学效果。
课堂答辩。课堂答辩是基于案例驱动的飞行计划实践教学方法的重要环节，案例组在每流程设计和飞行计划制作结束之后要在课堂上面向教师及同学答辩。通过案例小组对自己案例的讲解，案例组要面向更多的人，展示自己的设计方案、实现方法，接受同学提问，这样能够促使案例小组在工作中力求完善。教师可以利用实例来讲解飞行计划知识，从而加深学生对理论知识的理解，在活跃的课堂气氛中达到较好的教学效果。
分组教学、小组评审和课堂答辩都体现了以学生为主体的教学思想，对教师的综合能力要求较高，教师不但应具有广泛且扎实的基础理论知识，又要有丰富的工程实践经验，这样才能有效地指导案例小组的开发工作。
3.4课程考核体系
基于案例驱动的飞行计划实践教学方法与传统教学有很大区别，不能简单套用传统的平时成绩+最终考核成绩模式。本课程设计了多项考核，考核成绩模版如表1所示：
4 结束语
本文探讨了案例驱动的飞行计划实践教学实现方法，分析了传统教学中存在的问题，总结了飞行计划自身特点。通过霍尔三维结构图分析了飞行计划教学案例的基本结构，通过教师生产实习和执照考试搜集的基本资料设计制作了案例练习，通过分组讨论、学生讲解和评审，以培养学生实际工程实践，强调教学过程中学生的主题地位，并采取多种考核方式充分调动学生的参与热情和积极性。
参考文献：
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