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[摘要]“卓越工程师培养计划”是国家提高高等教育质量的重要举措，旨在提高学生的创新能力与综合素质，空域规划与空域规划课程设计是交通运输专业重要的专业课，以模块课的形式开设，具有极强的行业特色与实践性，属于设计类课程。近年来，空域规划课程组在现空域规划模块课程的基础上，以卓越工程师理念为指导，对课程教学体系进行了改革与实践，采用专题化教学思想，从教学模式、教学环境和教学方法等方面对课程进行了优化，以“空域规划思想”为主线培养学生分析问题、解决问题的综合能力，经实践表明，改革后的课程激发了学生的学习兴趣，学生的综合能力、创新能力以及协作能力一定程度上均有所提高。
[关键词]卓越工程师培养计划；空域规划；模块课；专题化教学
[中图分类号]G642.4[文献标识码]A[文章编号]10054634（2016）030096050引言
中国民航大学交通运输专业入选国家第二批卓越工程师教育培养计划，在制定符合卓越工程师培养要求并能够体现专业特色培养方案的基础上，空域规划课程组针对空域规划模块课程特点，结合行业发展需求对课程体系进行了综合改革，主要目的是突出课程的实践性与综合性，提高教学质量，增强学生的创新能力与行业准入水平。
“卓越工程师培养计划”是推进我国高等工程教育改革，促进高等工程教育质量全面提升的重要举措，以培养创新能力强、适应行业发展需求的人才为培养目标。空域规划主要研究空域的属性、要素、使用方法与利用效率，近年来采用模块课的方式开展教学，课程具有较强的行业特色，涉及到民航诸多方面的知识，综合性很强。课程组为了提高教学质量和课程水平，进行了多次教学改革，专题化教学是各类学科广泛使用的一种将知识系统化、综合化，将分散的内容纵深归纳以实现教学目的的教学方法，适合空域规划相关课程的教学特点，与模块课的教学方式相结合能够很好地将空域规划思想与设计规范和其他相关的知识点形成一个整体，使学生系统地接受知识，能够更好地培养学生创新能力、实践能力、综合能力以及协作能力[1]。
1卓越工程师理念下的空域规划模块课设计1.1空域规划模块课程现状
空域规划课程是中国民航大学交通运输专业课程体系中的重要专业课，课程的主要目的是使学生建立空域的整体概念，掌握基本的空域设计方法，重在培养空域使用与设计思想的树立。空域规划模块课程是交通运输专业重要的专业课，包括空域规划和空域规划课程设计两门课程，空域规划为理论课程（54学时），空域规划课程设计是实践课程（60学时），属于设计类课程，自2010年开始采用模块化的授课方式，即理论课程和实践课程穿插进行，实践课以某机场终端区空域为原型，结合空域的综合情况进行规划，设计航空器飞行路径，涉及专业诸多课程领域，以分组的形式进行，由多名学生配合完成设计工作，成果为机场整套进离场飞行程序。
虽然理论课与实践课相互配合完成，空域规划课程内容多数是对于设计规范的讲解，包括航迹设计规范、保护区绘制方法、障碍物评估方法等。涉及很多计算，理论与实践主要的结合方式是通过上习题课和案例教学课，但空域规划模块课程的主要目的是空域使用方法与设计思想的树立，而原模块课的教学效果通常为学生熟悉设计规范而没有建立空域使用与设计的思想，偏离了课程的主要目的，见图1。
1.2空域规划模块课设计思想
任何一门设计类课程，不同的人所用的设计方法与最后得到的结果都是不同的，具体哪个好哪个不好也不是一个标准可以定论的。教授课程内容（空域规划概念、设计方法、验证过程）是达到教学目的的一个必要条件，而使学生掌握如何提出问题并解决问题才应该是教学的精髓，上升到这样一个层次，学生才能具备解决问题的“宝典”，即以不变应万变的能力。学生的创新能力和实践能力是以一定的基础为前提的，掌握了事物的本质与核心才能充分利用所学的原理和知识。因此，空域规划模块课程的改革是以思想为主线，贯穿于理论课程和实践课程中，紧密联系理论与实践[2]。
课程组根据空域规划课程中的主要内容，结合实际应用，将课程内容分为几个专题，为了让学生充分参与到设计过程中，知道怎么分析、研究和发现问题，使用了专题化的研讨式教学方法。同时，将近年来课程组承担的科研项目成果转化为教学的模型，融入理论和实践的教学中，开发基于科研项目的课程设计实验，将研究式实验教学方法应用到空域规划课程设计，见图2。 图2基于卓越计划的课程理论与实践结合方式与效果
2基于专题化的教学方法探索与应用
2.1专题化教学方法
理论课程的教学，不仅仅只讲授或训练学生设计方法、设计准则的掌握，思想才是最重要的设计工具，而要抓住学生的思想，要在教学内容与教学方法的结合方面考虑学生的兴趣。“专题化”教学是根据行业需求，将课程内容划分为若干个相互独立又彼此关联的知识点，并以知识点作为一个主题，从问题的提出、分析、解决到验证等几个过程来展开教学。这种方法首先要根据实际应用提出问题，激发学生的兴趣，引起学生的思考，然后在教师的带领下对具体问题进行分析，使用设计规范中的原则与方法解决问题，这样较好地将知识融为一体，将空域规划思想作为一根主线，贯穿于各个环节，提高学生分析问题解决问题的能力。
2.2发挥教学资源整体优势，整合专题化教学内容专题化教学的教学内容不是原教学内容的简单堆砌，否则学生还是知其然不知其所以然，理论课只教授了解决问题的方法就算是完成了教学任务，就像使用公式的例题，没有把设计的根源、发展讲清楚，遇到问题自然缺乏逻辑辩证的思维能力[3]。恰恰这些内容通常都是书本中缺乏的，怎样丰富教学内容来发挥专题化的优势是开展专题化课程的难点。
课程组教师将近年来承担的科研项目及企业实践材料一一整理，梳理出专题化教学的主题，丰富教学内容，结合各个专题发展的情况，制定专题化教学模式。专题化教学内容的整合，要细致到每一个细微的知识点，从引用实例发现问题、使用设计规范或方法分析问题、根据实际情况解决问题、提出解决方案到使用相应的理论验证方案的可行性或正确性，每一个环节设计的内容都要经过系统的梳理以确定专题讲授内容。 例如，课程中的精密进近程序设计可以作为一个专题，则教学内容应包括精密进近的发展、精密进近的应用范围与条件、精密进近程序的设计理念、设计规范、障碍物评估面的使用、精密进近着陆标准的确定等内容。教学内容不仅仅来自于书本，还要依据实际的需求和学生的能力补充相应的知识，例如精密进近的发展、应用现状以及技术要求等。这些知识构成一个系统的整体，可以让学生与实际应用联系更加紧密，避免了空洞地讲授理论，能够做到言之有物、论之有理，学生可以亲身体会到所学的知识是非常有用的，激发学生的学习热情。
2.3专题化教学模式设计
1） 明确教学目标。创新能力是卓越工程师培养计划的第一目标，创新取决于个人的能力，部分能力是与生俱来的，但大部分取决于后天的培养和训练。创新是有规律可循的，经过学习和训练会使创造力获得迅速提高，创造潜能得到有效开发。教学目标是课程开展的依据，教学设计、教学内容、教学评价都应围绕教学目标进行，因此教学过程的质量是否达到要求与教学目标具有直接的关系[1]。
课程组在卓越计划的背景下，明确了空域规划课程的教学目标，结合专题化教学方法将教学目标分为三个层次，见图3。第一层为课程目标，将分析问题、解决问题能力的培养提高至目标层次，把“设计思想”作为教学的主线，突出实践能力和创新能力的培养。第二层和第三层为实现课程目标而制定的知识目标，包括专题目标和课堂目标。第二层次为专题目标，将知识点归纳为若干专题，每个专题为一个独立又相互联系的系统，专题内容、专题课的设计以及专题课堂环节都以专题目标为依据。第三层为课堂目标，为了保证每一节课的质量，通过详细制定教案的形式设定了课堂目标，课堂的设计都围绕课堂目标进行。
3） 教学环境的搭建。教学环境是使教学模式发挥效力的各种条件因素。空域规划课程集中上课，采用模块课的方式，学校教务部门为教师提供了良好的教学环境，保证了学生模块课程的时间以及教室。
空域规划是设计类课程，经过多年的探索和实践，笔者意识到科学研究才是提高实践课程质量最有效的平台，基于这种意识，实验教学与科学研究紧密结合，设置了研究式教学方法以及环境。研究式实验教学方法是一种以人为本的实验课程教学方式，采用科研模式，以学生的需求为依据提供条件、创造条件，在实验过程中以学生为主体，以实际科研项目为原型设置实验项目，讲究严谨的科学态度和团队协作精神。设计类课程进行的重要基地是实验室，原空域规划课程没有课程实验室，针对这种情况，课程组近年来也向学校不断申请实验室的建设，实验室已于2013年年初批准建设。实验室的一期建设主要解决目前比较迫切的问题，例如保护区的生成、障碍物辅助评估工具等[5]。同时，针对理论课中设计规范的内容，准备建设CBT教学软件作为学生自学和复习的工具，将理论与实际相结合的过程加速。
为了体现空域规划的思想，笔者依托目前的空域规划学科实验室，整理了课程组教室的科研项目成果，开发了相应的演示性实验，包括视频、辅助软件等，从科研、学科的角度让学生多接触空域概念与应用，提高学生知识综合运用能力，见图5。
在教学实施过程中，也发现了一些问题和需要改进的地方：（1）由于目前学校教学资源所限，每个教学班的人数都在40人以上，对开展研讨式教学或案例式教学都极为不利，不能完全发挥先进教学方法的优势；（2）目前空域规划教学实验室正在建设之中，此次教学仍然使用手工地图作业的方式，后继课程建设中要加强实验室的建设，实验室建设是一个持续而系统的工作，需要更长时间的验证；（3）卓越计划的目标是培育具有创新能力、实践能力和综合素质的人才，要提高课程质量，除改进教学方法和模式，教师个人能力也是达到培养目标的重要因素，应注重教师能力的培养。
4结论
在原课程建设的基础上，空域规划课程组针对“卓越工程师计划”的培养目标对空域规划模块的课程教学体系进行了优化并以树立空域规划思想
[关键词]卓越工程师培养计划；空域规划；模块课；专题化教学
[中图分类号]G642.4[文献标识码]A[文章编号]10054634（2016）030096050引言
中国民航大学交通运输专业入选国家第二批卓越工程师教育培养计划，在制定符合卓越工程师培养要求并能够体现专业特色培养方案的基础上，空域规划课程组针对空域规划模块课程特点，结合行业发展需求对课程体系进行了综合改革，主要目的是突出课程的实践性与综合性，提高教学质量，增强学生的创新能力与行业准入水平。
“卓越工程师培养计划”是推进我国高等工程教育改革，促进高等工程教育质量全面提升的重要举措，以培养创新能力强、适应行业发展需求的人才为培养目标。空域规划主要研究空域的属性、要素、使用方法与利用效率，近年来采用模块课的方式开展教学，课程具有较强的行业特色，涉及到民航诸多方面的知识，综合性很强。课程组为了提高教学质量和课程水平，进行了多次教学改革，专题化教学是各类学科广泛使用的一种将知识系统化、综合化，将分散的内容纵深归纳以实现教学目的的教学方法，适合空域规划相关课程的教学特点，与模块课的教学方式相结合能够很好地将空域规划思想与设计规范和其他相关的知识点形成一个整体，使学生系统地接受知识，能够更好地培养学生创新能力、实践能力、综合能力以及协作能力[1]。
1卓越工程师理念下的空域规划模块课设计1.1空域规划模块课程现状
空域规划课程是中国民航大学交通运输专业课程体系中的重要专业课，课程的主要目的是使学生建立空域的整体概念，掌握基本的空域设计方法，重在培养空域使用与设计思想的树立。空域规划模块课程是交通运输专业重要的专业课，包括空域规划和空域规划课程设计两门课程，空域规划为理论课程（54学时），空域规划课程设计是实践课程（60学时），属于设计类课程，自2010年开始采用模块化的授课方式，即理论课程和实践课程穿插进行，实践课以某机场终端区空域为原型，结合空域的综合情况进行规划，设计航空器飞行路径，涉及专业诸多课程领域，以分组的形式进行，由多名学生配合完成设计工作，成果为机场整套进离场飞行程序。
虽然理论课与实践课相互配合完成，空域规划课程内容多数是对于设计规范的讲解，包括航迹设计规范、保护区绘制方法、障碍物评估方法等。涉及很多计算，理论与实践主要的结合方式是通过上习题课和案例教学课，但空域规划模块课程的主要目的是空域使用方法与设计思想的树立，而原模块课的教学效果通常为学生熟悉设计规范而没有建立空域使用与设计的思想，偏离了课程的主要目的，见图1。
1.2空域规划模块课设计思想
任何一门设计类课程，不同的人所用的设计方法与最后得到的结果都是不同的，具体哪个好哪个不好也不是一个标准可以定论的。教授课程内容（空域规划概念、设计方法、验证过程）是达到教学目的的一个必要条件，而使学生掌握如何提出问题并解决问题才应该是教学的精髓，上升到这样一个层次，学生才能具备解决问题的“宝典”，即以不变应万变的能力。学生的创新能力和实践能力是以一定的基础为前提的，掌握了事物的本质与核心才能充分利用所学的原理和知识。因此，空域规划模块课程的改革是以思想为主线，贯穿于理论课程和实践课程中，紧密联系理论与实践[2]。
课程组根据空域规划课程中的主要内容，结合实际应用，将课程内容分为几个专题，为了让学生充分参与到设计过程中，知道怎么分析、研究和发现问题，使用了专题化的研讨式教学方法。同时，将近年来课程组承担的科研项目成果转化为教学的模型，融入理论和实践的教学中，开发基于科研项目的课程设计实验，将研究式实验教学方法应用到空域规划课程设计，见图2。 图2基于卓越计划的课程理论与实践结合方式与效果
2基于专题化的教学方法探索与应用
2.1专题化教学方法
理论课程的教学，不仅仅只讲授或训练学生设计方法、设计准则的掌握，思想才是最重要的设计工具，而要抓住学生的思想，要在教学内容与教学方法的结合方面考虑学生的兴趣。“专题化”教学是根据行业需求，将课程内容划分为若干个相互独立又彼此关联的知识点，并以知识点作为一个主题，从问题的提出、分析、解决到验证等几个过程来展开教学。这种方法首先要根据实际应用提出问题，激发学生的兴趣，引起学生的思考，然后在教师的带领下对具体问题进行分析，使用设计规范中的原则与方法解决问题，这样较好地将知识融为一体，将空域规划思想作为一根主线，贯穿于各个环节，提高学生分析问题解决问题的能力。
2.2发挥教学资源整体优势，整合专题化教学内容专题化教学的教学内容不是原教学内容的简单堆砌，否则学生还是知其然不知其所以然，理论课只教授了解决问题的方法就算是完成了教学任务，就像使用公式的例题，没有把设计的根源、发展讲清楚，遇到问题自然缺乏逻辑辩证的思维能力[3]。恰恰这些内容通常都是书本中缺乏的，怎样丰富教学内容来发挥专题化的优势是开展专题化课程的难点。
课程组教师将近年来承担的科研项目及企业实践材料一一整理，梳理出专题化教学的主题，丰富教学内容，结合各个专题发展的情况，制定专题化教学模式。专题化教学内容的整合，要细致到每一个细微的知识点，从引用实例发现问题、使用设计规范或方法分析问题、根据实际情况解决问题、提出解决方案到使用相应的理论验证方案的可行性或正确性，每一个环节设计的内容都要经过系统的梳理以确定专题讲授内容。 例如，课程中的精密进近程序设计可以作为一个专题，则教学内容应包括精密进近的发展、精密进近的应用范围与条件、精密进近程序的设计理念、设计规范、障碍物评估面的使用、精密进近着陆标准的确定等内容。教学内容不仅仅来自于书本，还要依据实际的需求和学生的能力补充相应的知识，例如精密进近的发展、应用现状以及技术要求等。这些知识构成一个系统的整体，可以让学生与实际应用联系更加紧密，避免了空洞地讲授理论，能够做到言之有物、论之有理，学生可以亲身体会到所学的知识是非常有用的，激发学生的学习热情。
2.3专题化教学模式设计
1） 明确教学目标。创新能力是卓越工程师培养计划的第一目标，创新取决于个人的能力，部分能力是与生俱来的，但大部分取决于后天的培养和训练。创新是有规律可循的，经过学习和训练会使创造力获得迅速提高，创造潜能得到有效开发。教学目标是课程开展的依据，教学设计、教学内容、教学评价都应围绕教学目标进行，因此教学过程的质量是否达到要求与教学目标具有直接的关系[1]。
课程组在卓越计划的背景下，明确了空域规划课程的教学目标，结合专题化教学方法将教学目标分为三个层次，见图3。第一层为课程目标，将分析问题、解决问题能力的培养提高至目标层次，把“设计思想”作为教学的主线，突出实践能力和创新能力的培养。第二层和第三层为实现课程目标而制定的知识目标，包括专题目标和课堂目标。第二层次为专题目标，将知识点归纳为若干专题，每个专题为一个独立又相互联系的系统，专题内容、专题课的设计以及专题课堂环节都以专题目标为依据。第三层为课堂目标，为了保证每一节课的质量，通过详细制定教案的形式设定了课堂目标，课堂的设计都围绕课堂目标进行。
3） 教学环境的搭建。教学环境是使教学模式发挥效力的各种条件因素。空域规划课程集中上课，采用模块课的方式，学校教务部门为教师提供了良好的教学环境，保证了学生模块课程的时间以及教室。
空域规划是设计类课程，经过多年的探索和实践，笔者意识到科学研究才是提高实践课程质量最有效的平台，基于这种意识，实验教学与科学研究紧密结合，设置了研究式教学方法以及环境。研究式实验教学方法是一种以人为本的实验课程教学方式，采用科研模式，以学生的需求为依据提供条件、创造条件，在实验过程中以学生为主体，以实际科研项目为原型设置实验项目，讲究严谨的科学态度和团队协作精神。设计类课程进行的重要基地是实验室，原空域规划课程没有课程实验室，针对这种情况，课程组近年来也向学校不断申请实验室的建设，实验室已于2013年年初批准建设。实验室的一期建设主要解决目前比较迫切的问题，例如保护区的生成、障碍物辅助评估工具等[5]。同时，针对理论课中设计规范的内容，准备建设CBT教学软件作为学生自学和复习的工具，将理论与实际相结合的过程加速。
为了体现空域规划的思想，笔者依托目前的空域规划学科实验室，整理了课程组教室的科研项目成果，开发了相应的演示性实验，包括视频、辅助软件等，从科研、学科的角度让学生多接触空域概念与应用，提高学生知识综合运用能力，见图5。
在教学实施过程中，也发现了一些问题和需要改进的地方：（1）由于目前学校教学资源所限，每个教学班的人数都在40人以上，对开展研讨式教学或案例式教学都极为不利，不能完全发挥先进教学方法的优势；（2）目前空域规划教学实验室正在建设之中，此次教学仍然使用手工地图作业的方式，后继课程建设中要加强实验室的建设，实验室建设是一个持续而系统的工作，需要更长时间的验证；（3）卓越计划的目标是培育具有创新能力、实践能力和综合素质的人才，要提高课程质量，除改进教学方法和模式，教师个人能力也是达到培养目标的重要因素，应注重教师能力的培养。
4结论
在原课程建设的基础上，空域规划课程组针对“卓越工程师计划”的培养目标对空域规划模块的课程教学体系进行了优化并以树立空域规划思想