民航飞行学员身心素质教学模拟情境设计的重构

[收稿日期：2023-12-05

基金项目：中国民用航空飞行学院科研基金面上项目（J2021-029）；民航航空体育研究所资助项目（JG2022-34）；中国民航局安全能力建设项目（MHAQ202214）。

作者简介：李波（1983-），男，副教授，硕士生导师，研究方向：飞行员身心素质教学与训练，体能训练。E-mail：[email protected]]

摘      要：在总结飞行员身心素质教学训练既有研究成果的基础上，分析当前模拟情境教学设计缺失的原因、回归与振兴路径，探讨ADDIE模型应用于飞行学员身心素质教学的设计方法和教学实施成效。研究认为，基于ADDIE模型设计的飞行学员身心素质训练能有序推动教学革新，促进飞行人才身心素质的精准培养和有效提升。

关  键  词：身心素质；飞行学员；教学设计；模拟情境；ADDIE模型

中图分类号：G80-05    文献标志码：A    文章编号：1006-7116（2024）03-0135-06

Reconstruction of design on simulation situation of physical and mental quality teaching for civil aviation pilot students

——The application based on ADDIE model

LI Bo，TANG Lu，SUN Huacheng，YANG Mingliang

（School of Aviation Security Safeguard，Civil Aviation Flight University of China，Guanghan 618307，China）

Abstract： Based on summarizing the existing research results of the physical and mental quality teaching and training of pilots， this paper analyzes the reasons for the current lack of pedagogical design of simulated situations， the regression， and the revitalization path; and the exploration of the design method and teaching effect of ADDIE model applied to physical and mental quality teaching of flight students are discussed. It is believed that the physical and mental quality training of flight students based on the ADDIE model could promote teaching innovation to promote the precise cultivation and effective improvement of the physical and mental quality of flight talents.

Keywords： physical and mental quality；pilot students；instructional design；simulation situation；ADDIE model

随着飞机系统可靠性的不断提升，人的因素，尤其是飞行机组作为保障航空安全和效率的关键要素已被广泛认可，其与飞行安全的关系得到较多关注[1-2]。据报道，飞行机组身心状态是通勤事故的重要诱因之一[3]。飞行学员作为未来从事航空器驾驶的高级应用型人才，其身心素质训练效度决定未来职业生涯对航空环境的耐受能力以及飞行应激条件的适应能力，是保障飞行安全的必要条件。因此，飞行学员身心素质教学训练的总任务为研究飞行学员身心素质特征，在训练一般身体素质的基础上重点训练平衡素质（抗晕机素质）、抗载荷素质、抗精神负荷素质三大核心职业身心素质[4]383-384。这一总任务的实现对教学训练提出较高要求，需要模拟飞行员所处的特殊工作环境来展开，因此情境模拟教学受到高度重视。

情境模拟教学是指教师通过对事件或事物发生与发展的情景、环境、过程的模拟或虚拟再现，让学生在接近现实情况下扮演某种角色或进入某种心理状态，并和其中的人或事产生互动以加深感受、深化认知，使学生心理机能得到开发，达到自觉接受教学内容并在短时间内提高素质与能力的一种教学方法[5]。飞行学员身心素质教学训练从诞生那一刻起就与飞行的实际运行和训练情境（后文简称“飞行运训情境”，飞行运训情境资源包括但不限于：飞行技术安全库、飞行运行和训练数据、航空安全报告、事件调查分析、事故或征候调查报告等）紧紧捆绑在一起，实现身心素质适应飞行运训情境的精准培养。我国现行的飞行学员身心素质教学训练体系，自新中国成立后参照苏联军事体育教学训练体系设置和实施[6-7]。在这半个多世纪里，飞行运训情境已经发生深刻变化，既有飞行员身心素质教学方法已经不能适应现代飞行运训情境，也不足以实现保障航空安全的核心价值。因此，科学分析一个多世纪以来飞行员身心素质训练的发展历程，探索当代飞行运训情境下飞行学员身心素质教学训练的发展与振兴路径已经迫在眉睫。本研究开创性地将系统化、步骤化的ADDIE模型应用于飞行学员身心素质教学设计，取得良好的训练效果。

1  飞行员身心素质培育的模拟情境教学发展历程

1.1  创建背景与思路

19世纪，许多勇敢的科学家和探险家乘坐热气球或氢气球升空飞行，从中体验到高空飞行给人体带来的各种不适。他们记录不同高度下的身体不适症状，包括手脚冻伤、手指发麻、嘴唇发青、呼吸及心率加快、食欲丧失、恶心呕吐、口渴感倍增、肌肉力量下降、头痛、头晕、奢睡等。为解决高空低氧低压、高寒对人产生的诸多影响，法国科学家设计制造人类第一个低压舱，开启模拟高空情境的科研工作，这也标志着人类利用近代科学技术手段进入模拟飞行情境研制的阶段[8]15-16。

在飞行运训环境中，飞行员身心会受到低氧、低压、高寒、偏航、横滚、仰俯、振荡、噪音、加速度、高气流吹袭、长续航（疲劳）、高认知负荷（脑力劳动）、密闭狭小工作环境等单个或多个组合因素的影响，复杂特殊的飞行运训情境对前庭系统、循环系统、神经系统、肌肉系统、免疫系统、心理素质等方面产生单一或者综合影响。英国是较早全面调查飞行员死亡原因的国家，一战爆发的第二年就发现每100名死亡的飞行员中，只有2名死于敌人攻击，8名死于飞机故障，却有90名死于飞行员身心素质不够，进一步分析发现60%的航空死亡是由于身体方面的固有缺陷所导致。此后，英国空前重视飞行员身心素质训练和选拔工作，最终使飞行员因身心缺陷发生的死亡率下降至12%[8]33。与此同时，以德国、美国、法国、苏联为代表的军事强国也发现相似现象，因而都极为重视飞行员身心素质的训练和选拔工作。这一时期，各国逐渐创建利用各种体育项目（田径、体操、游泳等）改善飞行员身体机能，增强对飞行运训环境的适应能力；利用旋转椅、旋梯、固滚、浪木、秋千、活滚、模拟飞行器等特种训练设备改善飞行员的前庭系统、循环系统、心理素质，提高对飞行运训情境产生的眩晕、过载、精神负荷的适应能力。因此，飞行员身心素质教学设计与飞行运训情境是不可分割的，其身心教学设计的核心思路是依据飞行运行情境设计教学内容，精准培养飞行员身心素质职业胜任力。

1.2  缺失原因与分析

事实证明，根据飞行运训情境设计飞行员身心素质教学的思路，正在飞行学员身心素质教学设计工作中逐渐消失，这一点从飞行员身心素质教学设计、训练内容对比分析可以佐证（见表1）。可以看出，现在民航高等院校飞行学员身心素质教学设计和训练内容与20世纪50年代基本上没有差异。

现行的飞行学员身心素质训练体系，是基于螺旋桨和早期喷气式飞机的飞行运训情境设计的，民航飞行学员初级、中级飞行驾驶技术训练阶段，仍然使用的是螺旋桨和早期喷气式飞机，依旧需要传承20世纪50年代形成的训练体系，通过发展身心素质来应对会出现的飞行运训情境。笔者认为，过去的半个多世纪里，飞行学员身心素质教学设计存在的真正问题并非如国内学者提出的“教学目标不明确，教学内容单一、陈旧、科学性差，评价体系不够完善等”[6，9-11]，而是没有深刻认识到飞行学员身心素质教学设计的根源来自飞行运训情境；没有对这几十年来民航飞行运行情境中发生的、影响飞行员的身心因素进行深入剖析；没有对苏联传入的和航空医学领域新研制的特种训练设备进行透彻研究和深度利用。上述因素才是导致根据飞行运训情境设计身心素质教学思路缺失的最终原因，也是导致飞行学员身心素质教学设计没有随着运行情境改变的主要原因。

1.3  回归价值与路径

飞行学员身心素质训练，应回归到基于飞行运训情境设计的教学目标、内容、方法、资源、实施、评价等，这样才能真正发挥其保障航空安全的核心价值。回归“飞行运训情境设计飞行员身心素质教学”与前人提出的“飞行学员身心素质教学训练应与未来职业需求相结合”[6，9-10，12-13]的观点看似基本一致，但回归“飞行运训情境设计”为教学设计找到实实在在的抓手。“……与未来职业需求结合”的倡导宽泛含糊，这也是10多年前这样的学术观点就被提出，而至今还停留在纸面上的重要原因。要想落实民航飞行学员身心素质教学设计回归飞行运训情境，其路径应是：如何有序把动态复杂的飞行运训情境、教学设计者、学习者、教学目标、教学方法、教学资源、教学实施、教学评价等各种变量要素安排在教学训练过程中，指导教师进行教学设计，帮助教师应对纷繁复杂的变量干扰，控制变量从而达到教学效果的最大化。

2  ADDIE模型在飞行学员身心素质教学设计中的应用

2.1  ADDIE模型

ADDIE模型的最初目标是通过将教学与工作相适应，来提高教育和培训的有效性和高效率，从教学中消除外围知识，同时确保受训者获得完成工作所需的知识和专业能力[14]。现在各类教学设计中，大都采用的ADDIE通用模型[15-16]（见图1），包括分析（analysis）、设计（design）、开发（development）、实施（implement）、评估（evaluation）5个要素（成分），其中评估处于该模型的核心地位。

ADDIE模型是一个非线性模型，每个部分既影响着其他部分，又被其他部分所影响，最大特点是其随时可进入评估阶段，并随时从评估阶段走向其他阶段，也称为内省循环特征[16]。ADDIE模型对飞行学员身心素质教学设计非常有借鉴意义，其各环节任务分明、次序清晰、环环紧扣，是一个很好的逻辑和流程模型，这正是当前很多人应用此模型的原因。要重点强调的是这里的评估环节，包含形成性评价和总结性评价，正是因为有形成性评价贯穿于分析、设计、开发阶段，才能杜绝次品教学设计方案进入实施阶段。

2.2  ADDIE模型应用内涵

ADDIE通用教学设计模型图能系统、直观、清晰地指导各阶段首先输入的是什么，中间需处理什么工作（任务和活动），最后要输出什么，以便通过用各阶段任务分解矩阵来解析ADDIE模型应用于飞行学员身心素质教学设计的内涵（见表2）。