混合式教學(xué)模式在空氣動(dòng)力學(xué)及飛行原理課程中的應(yīng)用研究

摘 要：空氣動(dòng)力學(xué)及飛行原理課程作為我校飛行器制造與維修專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，在整個(gè)專業(yè)課程體系中起著承上啟下的關(guān)鍵作用。然而目前的空氣動(dòng)力學(xué)及飛行原理課程存在著教學(xué)模式單一，教學(xué)內(nèi)容陳舊，學(xué)生水平參差不齊等諸多問題。新工科背景下，各種信息化技術(shù)手段的涌現(xiàn)給該課程改革帶來了機(jī)遇與挑戰(zhàn)。將混合式教學(xué)模式應(yīng)用于課程教學(xué)中有助于提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生自主探究意識(shí)和自主學(xué)習(xí)的能力，對(duì)提升課程總體教學(xué)質(zhì)量起到重要的推動(dòng)作用。

關(guān)鍵詞：混合式教學(xué);信息化;自主學(xué)習(xí)

1 緒論

隨著航空航天技術(shù)的不斷發(fā)展以及國(guó)家對(duì)航空領(lǐng)域內(nèi)人才的需求日益增長(zhǎng)，對(duì)相關(guān)專業(yè)課程的教學(xué)也提出了新的要求?？諝鈩?dòng)力學(xué)及飛行原理是我校飛行器制造和維修專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，同時(shí)該課程也是建立在理論、實(shí)踐和計(jì)算綜合能力基礎(chǔ)之上，在整個(gè)課程體系中起著承上啟下的關(guān)鍵作用，通過該課程的教學(xué)，讓學(xué)生初步掌握空氣動(dòng)力學(xué)以及飛行力學(xué)的基本原理、方法，為今后從事飛行器制造與維修相關(guān)工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。然而本課程理論概念公式較多、課程理解相對(duì)抽象，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)存在著教學(xué)模式單一，教學(xué)內(nèi)容陳舊，學(xué)生水平參差不齊等諸多問題，導(dǎo)致教學(xué)效果不太理想。因此對(duì)該課程教學(xué)進(jìn)行革新就顯得尤為迫切。2019年12月，我國(guó)武漢爆發(fā)了新型冠狀肺炎疫情，此次疫情期間，各大網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的開放、線上教學(xué)的火熱開展，為空氣動(dòng)力學(xué)及飛行原理課程教學(xué)改革提供了機(jī)遇與挑戰(zhàn)[1]。

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2 混合式教學(xué)模式概述

網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)不受時(shí)間空間的限制，可重復(fù)學(xué)習(xí)，具有豐富的交互性和協(xié)作性，個(gè)性化和自主性較強(qiáng)。然而單純的線上學(xué)習(xí)也有一定的局限性，線上學(xué)習(xí)對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和自我約束能力要求較高，缺少教師的現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)和約束，容易走彎路。而混合式教學(xué)則是將在線教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)有機(jī)結(jié)合起來的一種“線上”+“線下”的教學(xué)模式[2]。這種結(jié)合并不是簡(jiǎn)單地疊加，而是系統(tǒng)化的重組。表面上，“線上”和“線下”是混合式教學(xué)的兩種途徑，二者之間似乎是相互獨(dú)立的關(guān)系，而實(shí)際上它們是密切聯(lián)系的，“線上”教學(xué)模塊并不是把傳統(tǒng)課堂的內(nèi)容轉(zhuǎn)移到線上，而是整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的重要環(huán)節(jié)。同樣的，“線下”教學(xué)模塊也不是單純地復(fù)制傳統(tǒng)的課堂教學(xué)活動(dòng)，而是在前期“線上”的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上進(jìn)行的更加深入的教學(xué)活動(dòng)。在混合式教學(xué)過程中，既發(fā)揮了教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用，又充分體現(xiàn)了學(xué)生作為學(xué)習(xí)過程主體的主動(dòng)性、積極性與創(chuàng)造性[3]?！被旌鲜浇虒W(xué)模式很好地融合了“線上”和“線下”兩種教學(xué)方式的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了兩種單獨(dú)教學(xué)方式的缺點(diǎn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)深度和廣度、認(rèn)知能力和認(rèn)知效果均能夠得到進(jìn)一步的提升。

3 本課程混合式教學(xué)實(shí)踐

3.1 線上教學(xué)平臺(tái)搭建

疫情期間，為了響應(yīng)教育部“聽課不停教”、“聽課不停學(xué)”的號(hào)召，提升我校信息化教學(xué)水平和課程教學(xué)質(zhì)量。我校與超星公司合作建成了基于超星范雅學(xué)習(xí)通的網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)平臺(tái)。通過該平臺(tái)開展了疫情期間的空氣動(dòng)力學(xué)及飛行原理課程的網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)，并取得了良好的效果。超星學(xué)習(xí)通作為一款功能強(qiáng)大的線上教學(xué)平臺(tái)，為師生提供了非常便捷的教學(xué)與學(xué)習(xí)體驗(yàn)。學(xué)習(xí)通平臺(tái)集成了多個(gè)學(xué)科資源庫，擁有海量的學(xué)習(xí)資源。教師和學(xué)生都可以通過手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備登陸學(xué)習(xí)通平臺(tái)獲取他們需要的學(xué)習(xí)資料。不僅如此，學(xué)習(xí)通平臺(tái)還集成了簽到、搶答、主題討論、隨堂測(cè)試、大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等強(qiáng)大的功能，并且這些功能可以貫穿整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，極大地方便了教師與學(xué)生的互動(dòng)與交流，有助于將傳統(tǒng)的“以教師為中心”的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W(xué)生為中心”的教學(xué)模式，突出學(xué)生的主體地位，真正實(shí)現(xiàn)“翻轉(zhuǎn)課堂”。

3.2 課程資源建設(shè)

課程資源建設(shè)是開展“線上”+“線下”混合式教學(xué)的前期工作，學(xué)生的線上學(xué)習(xí)需要豐富的學(xué)習(xí)資源，因此必須高度重視網(wǎng)絡(luò)課程資源建設(shè)。課程建設(shè)包括課程門戶建設(shè)、課程章節(jié)資源庫建設(shè)等，主要依托超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)進(jìn)行。

（1）課程門戶建設(shè)。根據(jù)課程特點(diǎn)，筆者依托超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)設(shè)計(jì)了空氣動(dòng)力學(xué)及飛行原理課程門戶，如下圖1所示。本課程門戶主要包含課程介紹、教學(xué)團(tuán)隊(duì)、參考教材、教學(xué)資源、課程章節(jié)等7個(gè)板塊。

（2）課程章節(jié)資源庫建設(shè)。根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，可以將參考教材中的章節(jié)內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)的編排順序進(jìn)行優(yōu)化，形成9個(gè)課程教學(xué)章節(jié)，如表1所示。每個(gè)章節(jié)下面含有若干個(gè)子章節(jié)，在子章節(jié)中設(shè)置學(xué)習(xí)任務(wù)單、子章節(jié)PPT、自制微課、拓展視頻、拓展閱讀等環(huán)節(jié)，并可以更具實(shí)際教學(xué)需要設(shè)置開放或闖關(guān)任務(wù)模式。

為了及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，可以依托學(xué)習(xí)通便捷的題庫功能建設(shè)空氣動(dòng)力學(xué)及飛行原理課程配套的習(xí)題庫。本課程題庫包含320余道題目，涵蓋了選擇題、填空題、判斷題、計(jì)算題等題型。并可以通過多種方式添加和更新題目，十分高效便捷。這些題目可以隨機(jī)組合成隨堂練習(xí)、課后作業(yè)和單元測(cè)試，供教師在上課期間或者課后發(fā)送給學(xué)生練習(xí)和鞏固所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)。并可以通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能及時(shí)了解學(xué)生的知識(shí)點(diǎn)掌握情況。

3.3 線上線下混合式教學(xué)實(shí)施

“線上”+“線下”混合式教學(xué)模式的實(shí)施，可分為課前（線上）、課中（線下）、課后（線上）三個(gè)環(huán)節(jié)。

（1）課前環(huán)節(jié)。課前環(huán)節(jié)主要以學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)為主要方式，教師通過學(xué)習(xí)通平臺(tái)發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生接受任務(wù)并開始線上自主學(xué)習(xí)，在此過程中，學(xué)生可以提出問題，并反饋給教師，為教師課堂授課提供依據(jù)。在此環(huán)節(jié)，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生提出問題，并引導(dǎo)學(xué)生積極尋找解決問題的途徑。在教學(xué)實(shí)踐中，學(xué)生的疑難問題往往也正是教師的教學(xué)重難點(diǎn)所在。

（2）課中環(huán)節(jié)。課中的學(xué)習(xí)雖為線下環(huán)節(jié)，但有別于傳統(tǒng)的以教師為中心的課堂教學(xué)，取而代之的是以學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。在此環(huán)節(jié)之前，學(xué)生已通過課前線上自主預(yù)習(xí)了解了課程內(nèi)容框架并提出了疑難問題，在課中環(huán)節(jié)，教師將引導(dǎo)學(xué)生在課前線上學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過知識(shí)點(diǎn)講解、小組探究、作品展示、學(xué)生互評(píng)等環(huán)節(jié)，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行更加深入的剖析、學(xué)習(xí)和討論，解答學(xué)生在課前環(huán)節(jié)未能解決的疑難問題，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下完成新知識(shí)的學(xué)習(xí)。課中環(huán)節(jié)的實(shí)施方案如圖2所示。

教師在教學(xué)過程中可以綜合運(yùn)用超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)的簽到、提問、搶答、主題討論及拍照展示等各項(xiàng)功能，通過這些功能的使用，可激發(fā)學(xué)生的好奇心，提高學(xué)生的課堂參與度，增進(jìn)師生間的互動(dòng)交流。

（3）課后環(huán)節(jié)。課后可以通過線上形式進(jìn)行知識(shí)拓展、鞏固和學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，教師可依托學(xué)習(xí)通平臺(tái)發(fā)布課外拓展項(xiàng)目、課后作業(yè)、章節(jié)測(cè)試等，并可通過平臺(tái)實(shí)時(shí)查看學(xué)生的任務(wù)完成情況，并及時(shí)加以監(jiān)督和溝通。學(xué)習(xí)通平臺(tái)能夠完整的記錄每個(gè)學(xué)生的線上學(xué)習(xí)情況，并通過設(shè)定的規(guī)則給出相應(yīng)的分?jǐn)?shù)，可以作為教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行期末考核評(píng)價(jià)的重要依據(jù)。

（4）效果反饋。為了進(jìn)一步了解和評(píng)估學(xué)生對(duì)混合式教學(xué)模式的接受程度和學(xué)習(xí)效果，筆者對(duì)學(xué)生開展了多次問卷調(diào)查。調(diào)查結(jié)果如表2所示。

從表2可見，“線上”+“線下”混合式教學(xué)模式得到了絕大多數(shù)同學(xué)的認(rèn)可。同學(xué)們紛紛表示，課程內(nèi)容豐富，知識(shí)點(diǎn)全面，教師講解細(xì)致，吐字清晰，而且教學(xué)視頻可以隨時(shí)隨地回看，對(duì)于遺漏的知識(shí)點(diǎn)可以很方便地進(jìn)行彌補(bǔ)。但仍有少數(shù)同學(xué)還不太習(xí)慣這種教學(xué)模式，因?yàn)榫€上環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境與設(shè)備要求較高，容易遇到網(wǎng)絡(luò)堵塞等問題，另外，對(duì)于一些需要畫圖的作業(yè)練習(xí)也不便于線上進(jìn)行，作業(yè)題目缺乏講解。

4 結(jié)語

本文從課程平臺(tái)搭建、資源建設(shè)、具體教學(xué)實(shí)施等方面介紹了混合式教學(xué)模式在空氣動(dòng)力學(xué)及飛行原理課程中的具體應(yīng)用?；旌鲜浇虒W(xué)模式使教學(xué)過程從“以教師為中心”的教學(xué)模式向“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變，改變了教師的教學(xué)方式、方法，也改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)途徑、習(xí)慣?；旌鲜浇虒W(xué)模式提升了學(xué)生的課堂參與度，增強(qiáng)了學(xué)生的自主探究意識(shí)和自學(xué)能力，促進(jìn)了師生之間的互動(dòng)交流。教學(xué)實(shí)踐表明，該模式取得了良好的成效，同時(shí)也獲得了學(xué)生的認(rèn)可。

參考文獻(xiàn)：

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基金項(xiàng)目：江蘇航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院課題（JATC20020207）

作者簡(jiǎn)介：韓偉（1992—），男，碩士，助教，研究方向：飛行器氣動(dòng)設(shè)計(jì)、計(jì)算流體力學(xué)。