民航飛行學員身心素質(zhì)教學模擬情境設(shè)計的重構(gòu)

摘

要：在總結(jié)飛行員身心素質(zhì)教學訓(xùn)練既有研究成果的基礎(chǔ)上，分析當前模擬情境教學設(shè)計缺失的原因、回歸與振興路徑，探討ADDIE模型應(yīng)用于飛行學員身心素質(zhì)教學的設(shè)計方法和教學實施成效。研究認為，基于ADDIE模型設(shè)計的飛行學員身心素質(zhì)訓(xùn)練能有序推動教學革新，促進飛行人才身心素質(zhì)的精準培養(yǎng)和有效提升。關(guān)

鍵

詞：身心素質(zhì)；飛行學員；教學設(shè)計；模擬情境；ADDIE模型Abstract：Basedonsummarizingtheexistingresearchresultsofthephysicalandmentalqualityteachingandtrainingofpilots，thispaperanalyzesthereasonsforthecurrentlackofpedagogicaldesignofsimulatedsituations，theregression，andtherevitalizationpath;andtheexplorationofthedesignmethodandteachingeffectofADDIEmodelappliedtophysicalandmentalqualityteachingofflightstudentsarediscussed.ItisbelievedthatthephysicalandmentalqualitytrainingofflightstudentsbasedontheADDIEmodelcouldpromoteteachinginnovationtopromotetheprecisecultivationandeffectiveimprovementofthephysicalandmentalqualityofflighttalents.Keywords：physicalandmentalquality；pilotstudents；instructionaldesign；simulationsituation；ADDIEmodel隨著飛機系統(tǒng)可靠性的不斷提升，人的因素，尤其是飛行機組作為保障航空安全和效率的關(guān)鍵要素已被廣泛認可，其與飛行安全的關(guān)系得到較多關(guān)注[1-2]。據(jù)報道，飛行機組身心狀態(tài)是通勤事故的重要誘因之一[3]。飛行學員作為未來從事航空器駕駛的高級應(yīng)用型人才，其身心素質(zhì)訓(xùn)練效度決定未來職業(yè)生涯對航空環(huán)境的耐受能力以及飛行應(yīng)激條件的適應(yīng)能力，是保障飛行安全的必要條件。因此，飛行學員身心素質(zhì)教學訓(xùn)練的總?cè)蝿?wù)為研究飛行學員身心素質(zhì)特征，在訓(xùn)練一般身體素質(zhì)的基礎(chǔ)上重點訓(xùn)練平衡素質(zhì)（抗暈機素質(zhì)）、抗載荷素質(zhì)、抗精神負荷素質(zhì)三大核心職業(yè)身心素質(zhì)[4]383-384。這一總?cè)蝿?wù)的實現(xiàn)對教學訓(xùn)練提出較高要求，需要模擬飛行員所處的特殊工作環(huán)境來展開，因此情境模擬教學受到高度重視。情境模擬教學是指教師通過對事件或事物發(fā)生與發(fā)展的情景、環(huán)境、過程的模擬或虛擬再現(xiàn)，讓學生在接近現(xiàn)實情況下扮演某種角色或進入某種心理狀態(tài)，并和其中的人或事產(chǎn)生互動以加深感受、深化認知，使學生心理機能得到開發(fā)，達到自覺接受教學內(nèi)容并在短時間內(nèi)提高素質(zhì)與能力的一種教學方法[5]。飛行學員身心素質(zhì)教學訓(xùn)練從誕生那一刻起就與飛行的實際運行和訓(xùn)練情境（后文簡稱“飛行運訓(xùn)情境”，飛行運訓(xùn)情境資源包括但不限于：飛行技術(shù)安全庫、飛行運行和訓(xùn)練數(shù)據(jù)、航空安全報告、事件調(diào)查分析、事故或征候調(diào)查報告等）緊緊捆綁在一起，實現(xiàn)身心素質(zhì)適應(yīng)飛行運訓(xùn)情境的精準培養(yǎng)。我國現(xiàn)行的飛行學員身心素質(zhì)教學訓(xùn)練體系，自新中國成立后參照蘇聯(lián)軍事體育教學訓(xùn)練體系設(shè)置和實施[6-7]。在這半個多世紀里，飛行運訓(xùn)情境已經(jīng)發(fā)生深刻變化，既有飛行員身心素質(zhì)教學方法已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代飛行運訓(xùn)情境，也不足以實現(xiàn)保障航空安全的核心價值。因此，科學分析一個多世紀以來飛行員身心素質(zhì)訓(xùn)練的發(fā)展歷程，探索當代飛行運訓(xùn)情境下飛行學員身心素質(zhì)教學訓(xùn)練的發(fā)展與振興路徑已經(jīng)迫在眉睫。本研究開創(chuàng)性地將系統(tǒng)化、步驟化的ADDIE模型應(yīng)用于飛行學員身心素質(zhì)教學設(shè)計，取得良好的訓(xùn)練效果。1

飛行員身心素質(zhì)培育的模擬情境教學發(fā)展歷程1.1

創(chuàng)建背景與思路19世紀，許多勇敢的科學家和探險家乘坐熱氣球或氫氣球升空飛行，從中體驗到高空飛行給人體帶來的各種不適。他們記錄不同高度下的身體不適癥狀，包括手腳凍傷、手指發(fā)麻、嘴唇發(fā)青、呼吸及心率加快、食欲喪失、惡心嘔吐、口渴感倍增、肌肉力量下降、頭痛、頭暈、奢睡等。為解決高空低氧低壓、高寒對人產(chǎn)生的諸多影響，法國科學家設(shè)計制造人類第一個低壓艙，開啟模擬高空情境的科研工作，這也標志著人類利用近代科學技術(shù)手段進入模擬飛行情境研制的階段[8]15-16。在飛行運訓(xùn)環(huán)境中，飛行員身心會受到低氧、低壓、高寒、偏航、橫滾、仰俯、振蕩、噪音、加速度、高氣流吹襲、長續(xù)航（疲勞）、高認知負荷（腦力勞動）、密閉狹小工作環(huán)境等單個或多個組合因素的影響，復(fù)雜特殊的飛行運訓(xùn)情境對前庭系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、肌肉系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、心理素質(zhì)等方面產(chǎn)生單一或者綜合影響。英國是較早全面調(diào)查飛行員死亡原因的國家，一戰(zhàn)爆發(fā)的第二年就發(fā)現(xiàn)每100名死亡的飛行員中，只有2名死于敵人攻擊，8名死于飛機故障，卻有90名死于飛行員身心素質(zhì)不夠，進一步分析發(fā)現(xiàn)60%的航空死亡是由于身體方面的固有缺陷所導(dǎo)致。此后，英國空前重視飛行員身心素質(zhì)訓(xùn)練和選拔工作，最終使飛行員因身心缺陷發(fā)生的死亡率下降至12%[8]33。與此同時，以德國、美國、法國、蘇聯(lián)為代表的軍事強國也發(fā)現(xiàn)相似現(xiàn)象，因而都極為重視飛行員身心素質(zhì)的訓(xùn)練和選拔工作。這一時期，各國逐漸創(chuàng)建利用各種體育項目（田徑、體操、游泳等）改善飛行員身體機能，增強對飛行運訓(xùn)環(huán)境的適應(yīng)能力；利用旋轉(zhuǎn)椅、旋梯、固滾、浪木、秋千、活滾、模擬飛行器等特種訓(xùn)練設(shè)備改善飛行員的前庭系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、心理素質(zhì)，提高對飛行運訓(xùn)情境產(chǎn)生的眩暈、過載、精神負荷的適應(yīng)能力。因此，飛行員身心素質(zhì)教學設(shè)計與飛行運訓(xùn)情境是不可分割的，其身心教學設(shè)計的核心思路是依據(jù)飛行運行情境設(shè)計教學內(nèi)容，精準培養(yǎng)飛行員身心素質(zhì)職業(yè)勝任力。1.2

缺失原因與分析事實證明，根據(jù)飛行運訓(xùn)情境設(shè)計飛行員身心素質(zhì)教學的思路，正在飛行學員身心素質(zhì)教學設(shè)計工作中逐漸消失，這一點從飛行員身心素質(zhì)教學設(shè)計、訓(xùn)練內(nèi)容對比分析可以佐證（見表1）。可以看出，現(xiàn)在民航高等院校飛行學員身心素質(zhì)教學設(shè)計和訓(xùn)練內(nèi)容與20世紀50年代基本上沒有差異。現(xiàn)行的飛行學員身心素質(zhì)訓(xùn)練體系，是基于螺旋槳和早期噴氣式飛機的飛行運訓(xùn)情境設(shè)計的，民航飛行學員初級、中級飛行駕駛技術(shù)訓(xùn)練階段，仍然使用的是螺旋槳和早期噴氣式飛機，依舊需要傳承20世紀50年代形成的訓(xùn)練體系，通過發(fā)展身心素質(zhì)來應(yīng)對會出現(xiàn)的飛行運訓(xùn)情境。筆者認為，過去的半個多世紀里，飛行學員身心素質(zhì)教學設(shè)計存在的真正問題并非如國內(nèi)學者提出的“教學目標不明確，教學內(nèi)容單一、陳舊、科學性差，評價體系不夠完善等”[6，9-11]，而是沒有深刻認識到飛行學員身心素質(zhì)教學設(shè)計的根源來自飛行運訓(xùn)情境；沒有對這幾十年來民航飛行運行情境中發(fā)生的、影響飛行員的身心因素進行深入剖析；沒有對蘇聯(lián)傳入的和航空醫(yī)學領(lǐng)域新研制的特種訓(xùn)練設(shè)備進行透徹研究和深度利用。上述因素才是導(dǎo)致根據(jù)飛行運訓(xùn)情境設(shè)計身心素質(zhì)教學思路缺失的最終原因，也是導(dǎo)致飛行學員身心素質(zhì)教學設(shè)計沒有隨著運行情境改變的主要原因。1.3

回歸價值與路徑飛行學員身心素質(zhì)訓(xùn)練，應(yīng)回歸到基于飛行運訓(xùn)情境設(shè)計的教學目標、內(nèi)容、方法、資源、實施、評價等，這樣才能真正發(fā)揮其保障航空安全的核心價值?；貧w“飛行運訓(xùn)情境設(shè)計飛行員身心素質(zhì)教學”與前人提出的“飛行學員身心素質(zhì)教學訓(xùn)練應(yīng)與未來職業(yè)需求相結(jié)合”[6，9-10，12-13]的觀點看似基本一致，但回歸“飛行運訓(xùn)情境設(shè)計”為教學設(shè)計找到實實在在的抓手?！啊c未來職業(yè)需求結(jié)合”的倡導(dǎo)寬泛含糊，這也是10多年前這樣的學術(shù)觀點就被提出，而至今還停留在紙面上的重要原因。要想落實民航飛行學員身心素質(zhì)教學設(shè)計回歸飛行運訓(xùn)情境，其路徑應(yīng)是：如何有序把動態(tài)復(fù)雜的飛行運訓(xùn)情境、教學設(shè)計者、學習者、教學目標、教學方法、教學資源、教學實施、教學評價等各種變量要素安排在教學訓(xùn)練過程中，指導(dǎo)教師進行教學設(shè)計，幫助教師應(yīng)對紛繁復(fù)雜的變量干擾，控制變量從而達到教學效果的最大化。2

ADDIE模型在飛行學員身心素質(zhì)教學設(shè)計中的應(yīng)用2.1

ADDIE模型ADDIE模型的最初目標是通過將教學與工作相適應(yīng)，來提高教育和培訓(xùn)的有效性和高效率，從教學中消除外圍知識，同時確保受訓(xùn)者獲得完成工作所需的知識和專業(yè)能力[14]。現(xiàn)在各類教學設(shè)計中，大都采用的ADDIE通用模型[15-16]（見圖1），包括分析（analysis）、設(shè)計（design）、開發(fā)（development）、實施（implement）、評估（evaluation）5個要素（成分），其中評估處于該模型的核心地位。ADDIE模型是一個非線性模型，每個部分既影響著其他部分，又被其他部分所影響，最大特點是其隨時可進入評估階段，并隨時從評估階段走向其他階段，也稱為內(nèi)省循環(huán)特征[16]。ADDIE模型對飛行學員身心素質(zhì)教學設(shè)計非常有借鑒意義，其各環(huán)節(jié)任務(wù)分明、次序清晰、環(huán)環(huán)緊扣，是一個很好的邏輯和流程模型，這正是當前很多人應(yīng)用此模型的原因。要重點強調(diào)的是這里的評估環(huán)節(jié)，包含形成性評價和總結(jié)性評價，正是因為有形成性評價貫穿于分析、設(shè)計、開發(fā)階段，才能杜絕次品教學設(shè)計方案進入實施階段。2.2

ADDIE模型應(yīng)用內(nèi)涵ADDIE通用教學設(shè)計模型圖能系統(tǒng)、直觀、清晰地指導(dǎo)各階段首先輸入的是什么，中間需處理什么工作（任務(wù)和活動），最后要輸出什么，以便通過用各階段任務(wù)分解矩陣來解析ADDIE模型應(yīng)用于飛行學員身心素質(zhì)教學設(shè)計的內(nèi)涵（見表2）。表2中第一列是ADDIE模型的5大階段，在飛行學員身心素質(zhì)教學設(shè)計中必不可少。第二列為輸入，既是進行該階段工作的基礎(chǔ)和前提，又是相關(guān)階段研究的依據(jù)。第三四列稱處理，包含任務(wù)和具體活動，是各階段的核心，也是各階段要實際完成的具體內(nèi)容。第五列是輸出，是該階段要形成的成果，既是前一階段輸出，又是后一階段的基礎(chǔ)。第六列是各個階的評價方法，其評估辦法主要采用可行性論證、改善性論證、有效性論證，只有充分的論證分析、設(shè)計、開發(fā)階段的輸出，并根據(jù)論證意見改善和優(yōu)化輸出，才能保障拿出最優(yōu)輸出進入實施階段，并用這些評估方法保障教學實施的科學性。2.3

應(yīng)用ADDIE模型的流程（1）分析：教學設(shè)計者首先基于飛行運訓(xùn)情境進行分析，將航空安全事件（簡稱“航安事件”）中影響身心的因素和飛行學員的身心素質(zhì)缺陷或儲備不足等因素甄選出來，這是教學設(shè)計立項的前提。接著探究身心缺陷或儲備不足的原因，尋求解決最優(yōu)方案，然后分析身心缺陷是否能通過身心素質(zhì)教學訓(xùn)練解決。如果是，那就需要進一步分析受訓(xùn)者特征，為因材施教提供基礎(chǔ)并根據(jù)飛行安全所需身心素質(zhì)勝任力的要求，制定合理的訓(xùn)練目標。再根據(jù)現(xiàn)實教學已有資源和約束資源的情況預(yù)算成本效益，最終形成分析階段的報告、論證后的報告，為設(shè)計階段提供參考依據(jù)（見圖2）。（2）設(shè)計：以分析階段的報告為依據(jù)，首先細化目標分析為具體目標體系，使之具有可操作性、可量化性。圍繞要實現(xiàn)的目標體系，設(shè)計教學內(nèi)容方案和評估方案（具體工作內(nèi)容見表2設(shè)計行、處理列），完成教學整體框架設(shè)計。然后確定教學內(nèi)容和教學活動組織順序，根據(jù)教學內(nèi)容和教學活動組織順序制定教學實施傳遞策略（實施進度計劃，知識和技能傳播、能力訓(xùn)練策略和方式），到此設(shè)計方案完成，最終形成的教學大綱經(jīng)過論證后進入下一個階段（見圖3）。（3）開發(fā)：根據(jù)設(shè)計的教學大綱，進行教學、評估、管理策略資源利用與開發(fā)（具體開發(fā)內(nèi)容見表2開發(fā)行、處理列）。圍繞要達到的目標，分析哪些資源直接可利用、哪些資源須調(diào)整、哪些資源待開發(fā)，進而整合與開發(fā)資源，形成教學訓(xùn)練所需資源包。再制定教學管理策略，如教學組織策略，資源管理策略，制度保證、激勵機制等。對開發(fā)階段成果論證和優(yōu)化后，最終完成開發(fā)階段（見圖4）。（4）實施：以設(shè)計階段教學實施進度計劃和開發(fā)階段資源包為基礎(chǔ)，首先為教學優(yōu)質(zhì)實施做好全面準備工作：如師資選拔與培訓(xùn)，創(chuàng)設(shè)模擬飛行運訓(xùn)情境的教學訓(xùn)練環(huán)境，這里要重點強調(diào)的是師資選拔和培訓(xùn)。當前飛行學員身心素質(zhì)教學訓(xùn)練的實施者，全部來自體育類專業(yè)，他們的受教育背景沒有航空生理、心理學理論，以及飛行運訓(xùn)情境、飛行學員身心素質(zhì)特種訓(xùn)練設(shè)備技能的儲備。當一切準備充分后就精心組織開展教學訓(xùn)練活動，這是落實教學訓(xùn)練最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，決定著教學訓(xùn)練質(zhì)量的優(yōu)劣。在教學訓(xùn)練的實際活動中記錄過程性數(shù)據(jù)和交流反饋意見，作為教學訓(xùn)練成果匯報和評價中的事實證據(jù)，最后形成實施階段的情況報告提交給教學主管部門以供評價（見圖5）。（5）評估：終結(jié)性評估包含兩個方面：一是教學主管部門根據(jù)分析、設(shè)計、開發(fā)、實施階段的各種報告，針對飛行運訓(xùn)情境中所需身心素質(zhì)問題解決的程度，對教師教學訓(xùn)練設(shè)計水平進行評估（具體評估內(nèi)容見表2評估行、處理列）。二是經(jīng)過教學訓(xùn)練實施后，教師對受訓(xùn)者知識、能力、行為水平的評估（見表2）。對教學主管部門、教師評估過程中采集的數(shù)據(jù)和反饋進行轉(zhuǎn)錄、處理、分析，形成科學的評價結(jié)果并向需求方發(fā)布評價結(jié)果?？偨Y(jié)成功經(jīng)驗并對其不足提出改進意見，最后完成教學訓(xùn)練終結(jié)評價報告并提交給教學主管部門。教學主管部門根據(jù)這次教學訓(xùn)練效果進行推廣，讓更多教師接受這樣的教學設(shè)計思路，進而提高教學質(zhì)量（