中圖分類(lèi)號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2096-000X(2025)20-0039-04
Abstract:Aimingatthecultivationnedsof\"ChiefDesigner-Type\"talentsinaviationengineeringtechnologywiththe characteisticsof\"excelentprofesionalism,strongsystematicness,emphasisonpractice,andasenseofresponsibility,,the project-basedteachingreformdesignandpracticearecariedoutforthecorecourseofFlightVehicleFramework Design.Based onthe teachingconceptof\"student-centereddevelopment,theteachingreformmeasuresareproposed,includingconstructingthe curriculumcontentaroudthepracticalneedsofengineeringproblemsinaireraftstructuredesign,conductinginquiry-based teachingbasedondesigncasestotrainhigh-orderthinking,andbuildinganintegratedteachingresourcecombiningvirtualand realthroughdigitalchnology.Ateachngstemof\"project-dienaseinquiryanddigitalempowered\"istablished,ich isrecommendas a new paradigm for the teaching reform of profesional courses in aviation engineering design.
Keywords:\"ChiefDesigner-Type\"talents;project-based teaching;teaching design;aircraftdesign;abilitycultivation
高質(zhì)量的航空科技人才作為推動(dòng)航空工程科技持續(xù)進(jìn)步的核心驅(qū)動(dòng)力,對(duì)于國(guó)家航空事業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。西北工業(yè)大學(xué)以“育國(guó)之棟梁、鑄國(guó)之重器”為使命,培養(yǎng)了一大批航空科技拔尖創(chuàng)新人才,被社會(huì)譽(yù)為\"航空總師搖籃”。
總師通常是指某工程或型號(hào)任務(wù)的技術(shù)總負(fù)責(zé)人,是既具有足夠強(qiáng)的個(gè)人科研能力,又具有一定的國(guó)際視野和戰(zhàn)略高度,還具有相當(dāng)組織能力的科技領(lǐng)軍人物。培養(yǎng)“總師型”人才必須瞄準(zhǔn)“強(qiáng)烈使命擔(dān)當(dāng)、系統(tǒng)整機(jī)觀念、寬闊學(xué)術(shù)視野、扎實(shí)知識(shí)結(jié)構(gòu)、深度學(xué)習(xí)思考、良好交流溝通、厚實(shí)文體美勞\"等核心能力素養(yǎng),全面深化教育教學(xué)改革,構(gòu)建人才培養(yǎng)新模式,才能源源不斷地為航空科技領(lǐng)域輸送堪當(dāng)民族復(fù)興重任的時(shí)代新人2-3。
課程建設(shè)是高校人才培養(yǎng)的主戰(zhàn)場(chǎng)。西北工業(yè)大學(xué)飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一門(mén)講授飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)知識(shí)、培養(yǎng)飛機(jī)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的專(zhuān)業(yè)核心課。面向航空工程“總師型”人才培養(yǎng)需求,教學(xué)團(tuán)隊(duì)結(jié)合國(guó)家級(jí)一流課程的建設(shè)契機(jī),秉持“以學(xué)生發(fā)展為中心\"教育理念,在“總師育人文化\"引領(lǐng)下,構(gòu)建了以創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力產(chǎn)出為導(dǎo)向,以“項(xiàng)自驅(qū)動(dòng)、案例探究、數(shù)字賦能”為特色的教學(xué)體系,在思想品德、思維方法、知識(shí)水平、能力素養(yǎng)四個(gè)維度的協(xié)同推進(jìn),使得學(xué)生核心能力素養(yǎng)持續(xù)提升,呈現(xiàn)出專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)強(qiáng)、系統(tǒng)整機(jī)觀念強(qiáng)、解決問(wèn)題實(shí)踐強(qiáng)、為國(guó)鑄劍使命強(qiáng)的“四強(qiáng)\"態(tài)勢(shì)。
一 課程建設(shè)的背景和意義
航空科技是一個(gè)多學(xué)科交叉融合的復(fù)雜系統(tǒng)工程,涉及眾多學(xué)科領(lǐng)域。為持續(xù)提升航空競(jìng)爭(zhēng)力,不斷追求高性能、高安全性以及高可靠性,航空科技始終保持著不斷創(chuàng)新的發(fā)展態(tài)勢(shì)。隨著航空科技高質(zhì)量、高水平和高速度的蓬勃發(fā)展,對(duì)航空科技人才的培養(yǎng)也提出了新要求。
(一)航空科技發(fā)展對(duì)人才培養(yǎng)的新要求
航空科技人才的培養(yǎng)不僅要構(gòu)建堅(jiān)實(shí)的專(zhuān)業(yè)核心知識(shí)基礎(chǔ),還必須拓展知識(shí)結(jié)構(gòu)的前沿性與跨學(xué)科性。同時(shí),著重強(qiáng)化系統(tǒng)整機(jī)觀念和實(shí)踐能力的培養(yǎng),既要善于理論聯(lián)系實(shí)際,能綜合應(yīng)用多學(xué)科理論知識(shí)解決實(shí)際復(fù)雜工程問(wèn)題,又要善于在實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn)與持續(xù)學(xué)習(xí),在實(shí)踐動(dòng)手中悟情懷、悟原理、悟方法、悟創(chuàng)新。培養(yǎng)航空科技人才要牢固樹(shù)立“忠誠(chéng)奉獻(xiàn)、自力更生、艱苦奮斗、勇攀高峰”的新時(shí)代航空?qǐng)?bào)國(guó)精神。必須時(shí)刻以國(guó)家安危為己任,保持堅(jiān)定的信念和不屈不撓的精神,勇于攻堅(jiān)克難,不斷追求卓越,實(shí)現(xiàn)個(gè)人價(jià)值與職業(yè)目標(biāo)。
(二)傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的不足
飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原課程體系基于學(xué)科導(dǎo)向型知識(shí)體系架構(gòu),在內(nèi)容上追求全面性,教學(xué)重點(diǎn)是知識(shí)理論基礎(chǔ)的構(gòu)建。在教學(xué)中先講授基礎(chǔ)知識(shí),隨后展開(kāi)設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目進(jìn)行綜合應(yīng)用。在彼時(shí)的時(shí)代背景下,這種“以教為中心\"的教學(xué)模式取得了優(yōu)秀的教學(xué)成果,培育出一大批基礎(chǔ)扎實(shí)的優(yōu)秀工程技術(shù)人才,顯示了該教學(xué)模式在特定時(shí)期的價(jià)值與積極意義。
進(jìn)入新時(shí)代,“自主創(chuàng)新”成為科技發(fā)展的主旋律。航空工業(yè)發(fā)展迅猛,工程教育理念持續(xù)革新,教育教學(xué)形式日新月異,加之“00后\"學(xué)生展現(xiàn)出獨(dú)特的群體特質(zhì),這些因素對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式形成了全方位、深層次的挑戰(zhàn)。在知識(shí)傳授的供需層面,航空科技知識(shí)體量呈幾何級(jí)數(shù)膨脹,這使得教師難以在有限的時(shí)間內(nèi)全面、深入地將不斷更新的知識(shí)傳授給學(xué)生。在能力培養(yǎng)方面,傳統(tǒng)教學(xué)模式側(cè)重于知識(shí)學(xué)習(xí)和技術(shù)的應(yīng)用訓(xùn)練,缺乏對(duì)創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),難以滿足創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)需求。在教學(xué)效率方面,“滿堂灌\"教學(xué)模式下的單向知識(shí)傳授,忽視了學(xué)生個(gè)性化發(fā)展和主動(dòng)參與的需求,學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中缺乏思考和探索的空間,自主學(xué)習(xí)能力和批判性思維難以得到有效鍛煉。最后,在教學(xué)資源的適配性方面,以教材為主的傳統(tǒng)教學(xué)資源,形式單一、更新緩慢,無(wú)法滿足學(xué)生隨時(shí)隨地、靈活多樣的學(xué)習(xí)需求,限制了學(xué)生獲取知識(shí)的渠道和自主學(xué)習(xí)的深度與廣度。
綜上所述,新時(shí)代諸多因素的變化,使得飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程傳統(tǒng)教學(xué)模式在知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)、學(xué)習(xí)積極性調(diào)動(dòng)以及教學(xué)資源適配等方面暴露出諸多問(wèn)題。因此,為培養(yǎng)適應(yīng)新時(shí)代需求的航空專(zhuān)業(yè)人才,迫切需要對(duì)現(xiàn)有教學(xué)模式進(jìn)行改革與創(chuàng)新。
二 項(xiàng)目式教學(xué)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐
項(xiàng)目式教學(xué)是基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)理論(PBL)和建構(gòu)主義理論所開(kāi)展的一種新型教學(xué)模式[4-5]。項(xiàng)目式教學(xué)是以學(xué)生感興趣的項(xiàng)目為組織形式,在教師的引導(dǎo)下提出驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題,通過(guò)合作交流運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)和技能開(kāi)展實(shí)踐活動(dòng),激發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)造力,最終以作品或者解決方案的形式展現(xiàn)成果,從而提高學(xué)生的創(chuàng)造能力和核心素養(yǎng)6。項(xiàng)目式教學(xué)通過(guò)真實(shí)情境中的問(wèn)題驅(qū)動(dòng),能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和內(nèi)在動(dòng)機(jī)。它強(qiáng)調(diào)學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題中的主動(dòng)探索和參與,注重跨學(xué)科知識(shí)的整合與實(shí)踐,能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力,因此具有“學(xué)生主體、教師主導(dǎo)、挑戰(zhàn)性、創(chuàng)新型、教學(xué)相長(zhǎng)、開(kāi)放性\"等特點(diǎn),被認(rèn)為是高階學(xué)習(xí)的最佳教學(xué)模式[8-9]。
但目前已報(bào)道的一些教學(xué)實(shí)踐中還存在諸如學(xué)與用缺乏有機(jī)融合、知識(shí)體系覆蓋面少、缺乏有效資源建設(shè)等問(wèn)題進(jìn)而影響教學(xué)效果的問(wèn)題[10-I1]。因此,本文基于“問(wèn)題導(dǎo)向、學(xué)為中心、資源協(xié)同\"的理念,針對(duì)航空特色鮮明的飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程進(jìn)行項(xiàng)目式教學(xué)設(shè)計(jì)。
(一) 教學(xué)設(shè)計(jì)基本理念
飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一門(mén)講授飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)知識(shí)、培養(yǎng)飛機(jī)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的專(zhuān)業(yè)核心課,是引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)人飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的重要基石。課程教學(xué)以建立知識(shí)體系框架和訓(xùn)練創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力為重點(diǎn),著力培養(yǎng)學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)強(qiáng)、系統(tǒng)整機(jī)觀念強(qiáng)、解決問(wèn)題實(shí)踐強(qiáng)、為國(guó)鑄劍使命強(qiáng)。重點(diǎn)解決2個(gè)教學(xué)問(wèn)題:一是學(xué)生已習(xí)得的多學(xué)科、離散化專(zhuān)業(yè)知識(shí)缺乏系統(tǒng)性集成,難以綜合運(yùn)用解決實(shí)際問(wèn)題;二是以講授為主的“教為中心\"教學(xué)模式束縛了學(xué)生個(gè)性化發(fā)展,創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)缺乏有效途徑。
課程教學(xué)設(shè)計(jì)基本理念是“問(wèn)題導(dǎo)向、學(xué)為中心、資源協(xié)同”。問(wèn)題導(dǎo)向是指項(xiàng)目式教學(xué)所預(yù)設(shè)的項(xiàng)目是所有教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式設(shè)計(jì)的起始點(diǎn),即“項(xiàng)目是問(wèn)題,而不是習(xí)題”。教學(xué)內(nèi)容應(yīng)以完成實(shí)踐項(xiàng)自的需求為導(dǎo)向進(jìn)行重構(gòu),這就要求在預(yù)先設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目時(shí),就應(yīng)充分考慮對(duì)知識(shí)體系的覆蓋面。
學(xué)為中心是指在學(xué)習(xí)過(guò)程中一定要強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位,要充分調(diào)動(dòng)主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。在教學(xué)過(guò)程中要遵循建構(gòu)主義理論,以學(xué)生自主探究為基礎(chǔ),首先對(duì)新知識(shí)形成認(rèn)知的矛盾,然后在教師、教材以及共同學(xué)習(xí)者的幫助下建構(gòu)新的知識(shí)體系,并從中鍛煉探究思維、逆向思維、創(chuàng)新思維等高階思維。在此過(guò)程中,教師的角色從“灌輸者\(yùn)"轉(zhuǎn)變?yōu)椤澳_手架”,課堂從“被動(dòng)接受知識(shí)的場(chǎng)所\"轉(zhuǎn)變?yōu)椤罢故?、交流和獲取幫助的舞臺(tái)”,學(xué)生也從“聽(tīng)眾\"轉(zhuǎn)變?yōu)閈"創(chuàng)造者”。
資源協(xié)同是指要為學(xué)生跨時(shí)域、跨空間的自主學(xué)習(xí)和協(xié)同探究提供充分的資源保障。建設(shè)與學(xué)習(xí)和實(shí)踐需求配套的教學(xué)資源,通常要求建設(shè)包含教材、慕課、微課、網(wǎng)站和演示實(shí)物在內(nèi)的線上線下、虛實(shí)結(jié)合的一體化資源。特別地,項(xiàng)目式教學(xué)中教材編寫(xiě)與以“教為中心\"教學(xué)模式所采用的教材有顯著區(qū)別?!敖虨橹行腬"教學(xué)模式中教材是組織教學(xué)的核心,教學(xué)設(shè)計(jì)首先是選教材,然后是講教材。但項(xiàng)目式教學(xué)模式中,教學(xué)內(nèi)容隨項(xiàng)目變化而變化,單純教材無(wú)論是在內(nèi)容的廣度、深度以及更新速度上無(wú)法全部滿足自主學(xué)習(xí)和項(xiàng)目實(shí)踐的全部需求,因此教材編寫(xiě)重點(diǎn)在于知識(shí)體系框架的構(gòu)建和教學(xué)資源的索引,即通過(guò)教材,學(xué)生能知道完成實(shí)踐項(xiàng)目需要哪些知識(shí),以及所需要的知識(shí)在哪里能找到。
基于上述教學(xué)理念,構(gòu)建了“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、案例探究、數(shù)字賦能”為特色的教學(xué)體系。即開(kāi)展問(wèn)題導(dǎo)向、實(shí)踐導(dǎo)向和成果導(dǎo)向的內(nèi)容重構(gòu),形成項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的課程內(nèi)容體系。構(gòu)建“學(xué)為中心”的案例探究式教學(xué)模式,基于設(shè)計(jì)實(shí)踐任務(wù)的引領(lǐng),從飛機(jī)結(jié)構(gòu)實(shí)物、學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)項(xiàng)目以及飛機(jī)結(jié)構(gòu)發(fā)展前沿成果中凝練教學(xué)案例,以案例為載體,組織教學(xué)內(nèi)容,以原理分析、因素研究和方案設(shè)計(jì)為主要教學(xué)內(nèi)容,通過(guò)理論和實(shí)踐對(duì)案例協(xié)同探究實(shí)現(xiàn)能力培養(yǎng)和學(xué)科思維訓(xùn)練。此外,為了克服開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)實(shí)物場(chǎng)地的空間制約,建設(shè)了“虛擬機(jī)庫(kù)\"和“飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與評(píng)估”虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái),通過(guò)虛擬仿真技術(shù)“把航空館搬進(jìn)了課堂”,通過(guò)數(shù)字賦能,實(shí)現(xiàn)了實(shí)踐教學(xué)和理論教學(xué)的“雙向奔赴”。
(二) 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)內(nèi)容
本課程作為飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)方向課程群的核心課程,需要面向飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域整體構(gòu)建較為完整的知識(shí)體系框架。通過(guò)深入工業(yè)部門(mén)開(kāi)展需求調(diào)研、結(jié)合專(zhuān)業(yè)課教學(xué)的基本要求,梳理出包括飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總則、飛機(jī)的外載荷與設(shè)計(jì)規(guī)范、翼面結(jié)構(gòu)和機(jī)身結(jié)構(gòu)分析、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)翼尾翼設(shè)計(jì)、機(jī)身及開(kāi)口區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、復(fù)合材料結(jié)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)、起落架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、飛行操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析、飛機(jī)結(jié)構(gòu)隱身設(shè)計(jì)、智能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等作為課程教學(xué)內(nèi)容,在廣度上涵蓋結(jié)構(gòu)分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在內(nèi)容的前沿性方面,從新型號(hào)的研制、新技術(shù)的前沿發(fā)展以及教學(xué)團(tuán)隊(duì)所承擔(dān)的科研任務(wù)中凝練案例,以案例為牽引將新理念、新方法和新技術(shù)引入課程,保持課程內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)。
在教學(xué)內(nèi)容體系的構(gòu)建方面,按照項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)基本理念,以現(xiàn)代飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工業(yè)流程為藍(lán)本,圍繞預(yù)設(shè)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目,按照方案論證、初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)的流程主線進(jìn)行模塊化組織,形成模塊化的內(nèi)容體系。
在課程思政方面,從擊落敵機(jī)殘骸、砥礪奮進(jìn)的航空史和重大航空型號(hào)的研制進(jìn)程中挖掘思政素材融入專(zhuān)業(yè)教學(xué),構(gòu)建以“航空?qǐng)?bào)國(guó)\"家國(guó)情懷和“大國(guó)工匠\"精神為主題的思政體系。
(三)基于案例的探究式教學(xué)模式
教學(xué)模式是在一定教學(xué)思想或教學(xué)理論指導(dǎo)下建立起來(lái)的教學(xué)活動(dòng)結(jié)構(gòu)框架和活動(dòng)程序,從宏觀上把握教學(xué)活動(dòng)整體及各要素之間內(nèi)部的關(guān)系和功能。本課程建立了以培養(yǎng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和高階思維為導(dǎo)向的探究式教學(xué)模式。遵循“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題一分析問(wèn)題—解決問(wèn)題一反思迭代”的基本思路?!鞍l(fā)現(xiàn)問(wèn)題”的教學(xué)活動(dòng)包括:課外實(shí)踐、實(shí)物現(xiàn)場(chǎng)課和基于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的課內(nèi)實(shí)踐等。其中,實(shí)物現(xiàn)場(chǎng)課因?yàn)橛芯呦蠡奶卣?,是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的主要渠道。課堂內(nèi)協(xié)作學(xué)習(xí)是分析問(wèn)題的主要教學(xué)活動(dòng),教師和學(xué)生一起在實(shí)物現(xiàn)場(chǎng)和課堂上以預(yù)設(shè)案例為對(duì)象,針對(duì)案例所蘊(yùn)含的設(shè)計(jì)問(wèn)題開(kāi)展探究,培養(yǎng)學(xué)生探究性思維和綜合運(yùn)用知識(shí)解決復(fù)雜問(wèn)題的能力,并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)的創(chuàng)新。課后實(shí)踐主要進(jìn)行問(wèn)題解決和反思迭代,學(xué)生根據(jù)課內(nèi)探究的結(jié)果開(kāi)展設(shè)計(jì)實(shí)踐,夯實(shí)知識(shí)基礎(chǔ)、培養(yǎng)設(shè)計(jì)能力。上述過(guò)程圍繞設(shè)計(jì)案例,由“現(xiàn)場(chǎng)課”發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和“理論課”解決問(wèn)題構(gòu)成了教學(xué)的主線。
課程實(shí)施小班化教學(xué)、以學(xué)習(xí)小組作為學(xué)習(xí)共同體。在具體教學(xué)實(shí)施上,首先,面向航空重大型號(hào),結(jié)合科研和對(duì)未來(lái)飛機(jī)發(fā)展的設(shè)想提出實(shí)踐項(xiàng)目,然后伴隨著實(shí)踐項(xiàng)目的開(kāi)展,依次進(jìn)行課程教學(xué)。課前,根據(jù)實(shí)踐項(xiàng)目的進(jìn)展布置設(shè)計(jì)任務(wù),推送學(xué)習(xí)視和參考資料;學(xué)生以任務(wù)為牽引自主完成知識(shí)學(xué)習(xí),進(jìn)行初步實(shí)踐,明確解決任務(wù)的“卡脖子\"問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)“帶著問(wèn)題進(jìn)課堂”。課內(nèi)教學(xué)活動(dòng)按照BOPPPS模型進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)[13],在實(shí)物現(xiàn)場(chǎng)和課堂上以預(yù)設(shè)案例為對(duì)象,通過(guò)教師示范、引導(dǎo)探究和學(xué)生自主探究,對(duì)案例所蘊(yùn)含的設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行分析,并啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。課后,學(xué)生完成設(shè)計(jì)成果,夯實(shí)知識(shí)基礎(chǔ)、培養(yǎng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。
(四)數(shù)字賦能的一體化教學(xué)資源
教學(xué)團(tuán)隊(duì)編寫(xiě)了飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系列專(zhuān)業(yè)教材,建設(shè)了擁有飛機(jī)解剖結(jié)構(gòu)數(shù)量多的飛機(jī)結(jié)構(gòu)陳列館,并基于結(jié)構(gòu)實(shí)物開(kāi)發(fā)了設(shè)計(jì)案例和思政案例庫(kù)。依托學(xué)校國(guó)家級(jí)航空實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心和航空科技創(chuàng)新基地,為課外創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐提供了硬件環(huán)境。同時(shí)建設(shè)了配套的慕課和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái),為自主學(xué)習(xí)、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、課堂教學(xué)和課外動(dòng)手實(shí)踐提供了配套協(xié)同的教學(xué)資源。
(五) 多元化的考評(píng)方式
課程實(shí)施多元化考核,具體包括設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目完成情況、平時(shí)成績(jī)和閉卷考試三個(gè)方面。平時(shí)成績(jī)主要是課堂中前測(cè)和后測(cè)環(huán)節(jié)中對(duì)學(xué)生提問(wèn)、小組匯報(bào)的評(píng)價(jià),根據(jù)相應(yīng)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目完成情況考核采用科研項(xiàng)目管理模式,設(shè)立3個(gè)過(guò)程性觀測(cè)點(diǎn)和1個(gè)最終答辯環(huán)節(jié)。在課程答辯中,學(xué)生要進(jìn)行小組工作匯報(bào),由教師團(tuán)隊(duì)和學(xué)生共同組成評(píng)委進(jìn)行打分。
三 項(xiàng)目式教學(xué)改革的成效
項(xiàng)目式教學(xué)讓學(xué)生完整地參與到一個(gè)型號(hào)、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程,在多學(xué)科、多約束和多環(huán)節(jié)的工作中逐漸形成系統(tǒng)整機(jī)觀念。在追求細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)最優(yōu)時(shí)也能從整機(jī)角度出發(fā)考量設(shè)計(jì)方案,特別是在處理多約束、多矛盾問(wèn)題中建立了“均衡”的理念,能從全局的角度進(jìn)行取舍,能從系統(tǒng)工作過(guò)程中找到“瓶頸”,并通過(guò)團(tuán)隊(duì)協(xié)作的方式進(jìn)行突破。項(xiàng)目式教學(xué)圍繞具體問(wèn)題構(gòu)建知識(shí)體系,通過(guò)問(wèn)題導(dǎo)向和理論聯(lián)系實(shí)際,讓學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解更為深刻。項(xiàng)目式教學(xué)的實(shí)踐要求強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行工程簡(jiǎn)化和建立理論模型,并利用多學(xué)科知識(shí)和數(shù)字化、人工智能等新技術(shù)進(jìn)行分析,最終利用理論結(jié)果指導(dǎo)設(shè)計(jì)實(shí)踐的能力。在項(xiàng)目開(kāi)展和學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)生也充分認(rèn)識(shí)到航空科技工作者的艱辛和發(fā)展航空科技對(duì)國(guó)家的重要性,激發(fā)了學(xué)生的航空?qǐng)?bào)國(guó)家國(guó)情懷,也激勵(lì)他們?cè)趯W(xué)習(xí)中更加勤奮努力。
項(xiàng)目式教學(xué)改革后,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣明顯提高,在課堂中的活躍度和專(zhuān)注度大幅提升。學(xué)生評(píng)教和問(wèn)卷調(diào)查表明:學(xué)生普遍認(rèn)為項(xiàng)目式教學(xué)模式能全面提升學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)和解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。多樣化的教學(xué)活動(dòng)使得課程教學(xué)更加新穎。案例分析、小組討論等提高了學(xué)生的參與度和提出問(wèn)題、思考問(wèn)題的能力,讓同學(xué)們能夠?qū)⒗碚撝R(shí)與實(shí)際情況相結(jié)合,鍛煉了思辨能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。豐富多樣的教學(xué)資源,有利于學(xué)生課外學(xué)習(xí),不僅拓展了學(xué)術(shù)視野,還培養(yǎng)了獨(dú)立解決科學(xué)問(wèn)題的能力。經(jīng)過(guò)課程學(xué)習(xí),學(xué)生創(chuàng)新能力核心指標(biāo)持續(xù)提升。學(xué)生們通過(guò)將本門(mén)課程所獲得的知識(shí)和能力應(yīng)用到學(xué)科競(jìng)賽中,近五年在中國(guó)國(guó)際飛行器設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)賽上等國(guó)家級(jí)競(jìng)賽中斬獲100余項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)。
四 結(jié)束語(yǔ)
航空工程“總師型”人才的培養(yǎng)關(guān)鍵在于錨定“專(zhuān)業(yè)精、系統(tǒng)強(qiáng)、重實(shí)踐、敢擔(dān)當(dāng)\"的培養(yǎng)目標(biāo),堅(jiān)持“以學(xué)生為中心\"的理念,以“總師型”人才核心素養(yǎng)產(chǎn)出為導(dǎo)向,深化教學(xué)改革,構(gòu)建課程教學(xué)和人才培養(yǎng)新模式。本文針對(duì)飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)核心課教學(xué)模式改革,提出了圍繞飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目,依據(jù)現(xiàn)代飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工業(yè)流程組織知識(shí)體系、從飛機(jī)結(jié)構(gòu)實(shí)物和科研項(xiàng)目中凝練教學(xué)案例開(kāi)展探究式學(xué)習(xí)培養(yǎng)探究性高階思維、建設(shè)虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)資源支撐自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新實(shí)踐等舉措,形成了以學(xué)生為主體、以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心的教學(xué)模式。所開(kāi)展的教學(xué)實(shí)踐表明,項(xiàng)目式教學(xué)能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生真正掌握了復(fù)雜工程系統(tǒng)思想和多學(xué)科設(shè)計(jì)方法,能夠鍛煉學(xué)生的探究性、創(chuàng)新性高階思維,有效提高了課程教學(xué)水平,也為航空工程設(shè)計(jì)類(lèi)專(zhuān)業(yè)課的建設(shè)提供了新的范式。
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