任务递进驱动法在装备通用原理课程教学中的应用

摘要：“飞机飞行性能品质与控制”具有很强的理论性和实践性，任务递进驱动教学在很大程度上能激发学员的学习兴趣和积极性，符合课程的教学特点。介绍了任务递进驱动教学法的内涵，举例说明了其在装备通用原理课程教学中的应用实践情况，给出了使用任务递进驱动教学的几点思考。

关键词：飞行性能品质与控制；任务递进驱动；应用；教学法

作者简介：苏新兵（1976-），男，陕西礼泉人，空军工程大学航空航天工程学院，副教授；丁键（1979-），男，安徽合肥人，空军工程大学航空航天工程学院，讲师。（陕西 西安 710038）

基金项目：本文系空军工程大学航空航天工程学院教育理论研究项目（项目编号：2013YX01）的研究成果。

中图分类号：G642.4 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）05-0107-02

“飞机飞行性能品质与控制”是一门装备通用原理课程，主要研究飞机如何飞行、能否安全飞行的基本理论与原理，是一门覆盖面广，综合性、系统性、理论性和实践性很强的课程。已有研究成果表明，下一代战斗机应具有适当的多任务，高隐身能力，高机动能力，大空域、宽速域飞行等能力。但要设计飞行性能好、品质高的飞机，必须对飞行器设计、性能和品质等基础理论有深入的理解和掌握。课程学习具有一定的难度，如何在课堂教学中激发学员的兴趣，增强学员的信心，加深他们对相关理论理解掌握的程度并能学以致用，就成了课程教学设计的关键。[1]

依据课程知识体系鲜明的层次性和系统性特点以及逻辑递进关系，将教学内容划分为飞行性能、飞行品质、闭环控制三个知识模块。在分析课程内容时，利用传统逻辑分析方法学员对相关理论理解掌握的程度不深，但获悉利用现代控制理论和技术从系统优化的角度来调节飞行性能与品质，稳定性与操纵性间的固有矛盾、解决问题时发挥了很重要的作用。而如何利用控制理论协调性能与品质，操稳特性间的矛盾恰恰是飞行器设计时的一个核心任务。笔者尝试围绕完成这一核心任务，采用递进任务驱动教学法，把大任务分解成一个个层层递进的小任务。在课程的教学中以完成一个个任务为主线，通过在完成任务的过程中引入知识点，使对整个任务的分析完成由易到难，由简单到复杂，逐层展开，逐步加深，从而推动课堂教学，结果收效颇丰。下面结合教学实践，谈谈运用“任务递进驱动教学法”的几点体会。

一、任务递进驱动教学法

任务递进驱动教学法是一种问题发现式、解决式的学习方法，是在教学过程中以一个核心任务的不断拓展和逐次递进来驱动课程的学习，即以一个核心任务为牵引，将几个互为逻辑、逐步递进的任务由易到难依次提出，前一个任务是后一个任务的基础，后一个任务是前一个任务的深化，就像攀登阶梯一样步步升高；由教员引导学员解决一个矛盾，同时又提出另一个新的矛盾，有提出、分析、解决、引申和优化问题等环节。教学中以一个个环环相扣任务的提出和解决来不断推进驱动课堂教学的开展，并不断拓展思维和步步推进来带动课程的学习，这样就形成了一个螺旋式滚动向前的教学过程。在这个螺旋式的过程中，通过任务的不断扩展，非常自然地调动学员的参与，有效开阔学员的思维，使其思维一步一个台阶逐步上升。[2]任务驱动教学具有很强的目标性和实践性，适合本课程的教学特点，是培养学员主动学习和独立分析、解决问题能力的良好方法。

采用任务递进驱动教学法，可以顺利实现问题的分析、解决和拓展，每一个问题的分析解决都可以在前一问题的基础之上进行，整个教学过程是“循序渐进”的，促成了教员授课环节递进，学员认知过程递进。通过问题递进引导学员逐步相关理论进行深入探究，加深对理论知识实质的理解和掌握，利于学员学会学习和提高整合知识、分析解决实际问题的能力，充分体现学员学习的自主性、能动性和创造性。教员在分析原理时，配合“由浅入深”的问题讲解和讨论，不仅能让学员进一步理解到所学基础知识的实用性，还将如何抓住要点、如何化解难点等知识贯穿起来，丰富了学习内容，增强了教学效果。如此“由浅到深、由简到繁、由单一到灵活”，通过“层层叠进”的问题解析，让学员形成“易”→“难”→“活”的逻辑思维，真正领会解决问题的一般方法。这样有助于教员以点代面，学员举一反三，并有效拓宽学员的思维，增强其逻辑思维能力。

二、设置教学任务，激发学习兴趣

“飞机飞行性能品质与控制”与数学物理学联系紧密，需要分析许多抽象的理论知识，容易让学员产生乏味、空洞、枯燥的心理定势，减弱学习兴趣。针对课程理论抽象，公式繁多，学员易产生畏难、厌烦情绪的状况，引入任务递进驱动教学思路，充分体现教材的层次性和系统性。

教学中教员以莱特兄弟的第一架飞机因不具备迎角静稳定而飞不远、飞不久为例，抓住航空院校学员喜欢航模制作和飞行的心理，提出性能和品质优良的航模或飞机应具有很好的稳定性和操纵性，然而操稳特性间的矛盾却是飞行器存在的固有矛盾。然后把设计一款性能品质优良飞行器的任务交给学员，让学员思考要完成这个任务，应该从什么地方入手，如何解决问题？在学员思考后提示设计时应该逐步剖析操稳特性间的矛盾，以一个个由浅至深、环环相扣问题的提出和解决来牢牢抓住学员的思维，不断推进驱动课堂教学的开展，逐步展现课程魅力，引导学员在不断的思考中逐步释疑，在问题得到解决的成就感中体会到学习的快乐。这样维系了学习新鲜感，增强了教学的趣味性，使学员保持良好的学习兴趣和热情，有效地活跃了课堂气氛，提高学习兴趣，又加强了师生间的互动。

三、组织课堂教学，逐一完成任务

学员的总任务是设计一款性能品质优良的飞行器，教学的目的很明确。教员引导学员首先要解决飞机的稳定性问题，这样才能保证飞机的飞行安全，并引出：

任务1：如何使飞机具有静稳定性？

从问题引出飞机稳定性的概念，通过迎角静稳定性定义、判定准则和影响因素分析，从而给出莱特兄弟的第一架飞机为什么飞不远、飞不久的根本原因是飞机不具有迎角静稳定性。似乎问题已经解决，比较圆满地完成了任务1：只要把飞机焦点位置置于飞机重心之后，飞机就可以飞得稳、飞得远了。正当学员松了一口气的时候，教员又出乎意料地提出——

任务2：飞机的迎角静稳定性越好，而操纵性差如何解决？

稳定性是飞机保持平衡的能力，而操作性是飞机改变平衡的能力，二者矛盾尖锐。常规布局的一、二代战斗机具有较强的稳定性，但操纵性不好，机动性差；而三、四代战斗机强调飞机应具有良好的操纵性和机动性强。由此引导学员为了完成任务2，必须放宽静稳定性设计，从而引入放宽静稳定性的概念。待进一步讨论放宽迎角静稳定性的方法和措施后，教员再顺着学员思维方向，提出——

任务3：放宽迎角静稳定性之后，怎样保证飞机稳定飞行呢？

飞机进行放宽迎角静稳定性设计后稳定性变差，那如何来保证飞机的稳定飞行和安全。引导学员根据学习的自动控制原理课程，自然会想到利用“增稳器”进行增强稳定性设计的措施，然后介绍“纵向阻尼器”和“法向过载增稳器”的相关知识。任务3似乎解决，但实际上稳定性和操纵性的矛盾依然存在，怎么办？自然会带来——

任务4：如何解决增稳操纵系统的引入而引起的飞机操纵性下降的问题？

为了解决增稳操纵系统的引入而引起的飞机操纵性下降的问题，可增稳操纵系统的基础上，增加了一个驾驶杆操纵力（或驾驶杆操纵位移）传感器和一个指令模型，将飞行员的操纵指令与飞机的响应进行综合后构成闭环控制系统，这种系统称为控制增稳操纵系统（CAS），具有这种操纵系统的飞机称为增稳飞机。那就是要求所加的“增稳器”在飞机受扰动时工作，在飞行员操纵时不工作，即“该出手时就出手”，利用所学自控知识可以对“增稳器”进行有效控制，即所谓的“控制增稳”。控制增稳操纵系统不仅改善了飞机的稳定性，同时也大大地提高了飞机的操纵性和机动性。至此，任务逐步得到全面解决。[3]

教学中始终抓住如何提高飞机的飞行品质进行设计，协调好操纵性和稳定性之间矛盾的这条主线，以一个个逐步递进的问题逐次递进展开，前一个问题为后一个问题的提出埋下伏笔，一个问题的解决同时又会带来新的问题。每个问题都有“欲知后事如何，且听下次分解”的悬疑，可吊足学员胃口。整个教学过程真可谓：一波三折，柳暗花明。[4]

四、思考

1.观察现象，提出任务

要精心设计实际应用的任务，不但是学员感兴趣的内容，而且都与课堂内容密切相关，确保学员有一个比较实际、可以动手的切入点，通过教员的引导使学员感觉能够入手，然后将此任务不断修改、扩充，引导学员参与到任务完成过程中。同时任务设计要符合学员特点，要充分考虑学员现有的知识、认知能力和兴趣等，从学员的实际出发设计出合适的任务，教员按照循序渐进、步步深入的思路，对任务提出层层递进的要求，使学员在完成前一个任务的基础上再设法解决下一个任务，这样会在很大程度上极大地增加学员的成就感。另外各个任务之间环环相扣，如此逐步深入，最终水到渠成地完成大任务。最后提出问题的扩充思路和难点，鼓励学员在解决问题的基础上对其进行逐步拓展，由此完成对课程新知识点的教学任务。[5]

2.交流生疑，分解任务

总任务提出后，教员引导学员质疑并对具体任务进行分解，把一个综合任务分解成若干个小任务，引导学员由表及里地分析讨论，进行各个击破。值得注意的是：教员依据任务分解出的小任务一定要适合学员的接受程度，让他们伸一伸手就能够得着，在解决问题过程中体会到成功的喜悦，以此激发对学习的更大兴趣。“飞机飞行性能品质与控制”将教学内容分解融入到若干个具体的小任务，力求以任务驱动。学员通过观察，积极思考，充分讨论和交流，概括与归纳，实践应用，自然将获得的知识和技术方法内化到自己的认知结构中，体现了学员的主体地位和学习的自主性。

3.质疑反思，完成任务

因各个任务又是密切关联，这样确保学生们有一个比较实际、可以动手的出发点；同时按照课堂上实例步步深入的方法，对一个任务提出多个具体的层层递进的要求，使学生在完成第一个任务的基础上继续质疑反思，从而深入分析又可完成第二项任务，会在一定程度上极大地增加学生的成就感，任务和任务之间环环相扣，如此逐步深入，最终水到渠成地完成一个大的任务，由此完成课程的新知识点的教学任务。通过任务的分解，学员在各自的探究过程中，又生成了新的问题，产生了新的任务，在深入驱动中发展了解决问题的能力。[5]

4.体验感悟，拓展任务

通过任务递进驱动教学法，要求通过一个个问题的层层推进，引入课程内容，通常这种方式也比较容易引起学员的兴趣，使其自发体验感悟，拓展任务。扩展目的在于一步步引申和引入新的知识点和能力训练，引导学员积极参与，完成一个个任务。而对问题的扩充，教员给出确切的基本要求，引导学员主动独立完成。由于每一个新内容都是从上一步的任务过渡而来，结果会使得学员自然而然地接受课程中的新内容，而且往往可以引导学员自己完成关于新知识的扩充。在完成一系列分析之后，再引导学员回答课程中的理论或技能知识点的问题，这些问题均尽可能细化，待学员查阅资料或讨论作答后，教员再进行总结重点、难点、新内容等。

五、结束语

任务递进驱动教学要求教员通过创设情景，精心设计任务，让学员在接受、完成任务的同时，掌握知识、技能和方法，培养其探索精神、实践能力和创新精神。这种教学法能够活跃课堂气氛，启发诱导学员去独立思考，能充分调动学员的学习兴趣和主动性，引导学员独立思考和判断；启发学员主动思考，活学活用的思维，使其思维逐步深入，用已有知识去解决实际问题；使学员正确把握课程的核心内容，把核心任务分解成若干任务，分散难点，便于学习和应用。实践证明，任务递进驱动教学法能促使学员主动参与学习和讨论，在短时间内接触一定量的“由浅入深”的知识要点，在螺旋式滚动向前的教学过程中，通过对知识体系的通盘了解，使学员从中体会、总结、积累经验，逐步培养循序渐进解决问题的一般方法和能力，使其纵观掌握全局，对知识的理解更系统化和结构化，有效提高了教学效果。

参考文献：

[1]陈廷楠.飞机飞行性能品质与控制[M].北京：国防工业出版社，

2008.

[2]田军，黄树槐，等.军队院校教员教学能力培训教材[M].北京：蓝天出版社，2011.

[3]苏新兵，王旭，张登成.问题递进教学法在专业理论课程教学中的实践与思考[J].空军工程大学学报（军事科学版），2013，（6）：21-22.

[4]苏新兵，王旭.层层置疑在《应用流体力学》教学中的实践[J].高教论坛，2011，（10）：44-46.

[5]周淑秋.递进任务驱动在VB程序设计教学中的应用[J].中国劳动关系学院学报，2009，（6）：109-112.

（责任编辑：王意琴）

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