機械設計基礎課程是高職院校機械專業與其相關專業的一門專業基礎課程,其任務是培養學生掌握機械設計基本理論知識和基本實踐技能。該課程的傳統教學法是以教師講授為主,學生聽為輔,課堂上老師為學生展示各種機械設計圖片,雖然較直觀形象,但學生沒有親手操作,不能掌握機械設計的基本理論,更談不上基本實踐技能的培養,教學效果不佳。為此,在機械設計課程教學中,本人嘗試了任務驅動教學法。
一、實施任務驅動教學法的意義
“任務驅動”教學法是以任務為主線、教師為主導、學生為主體,將所要學習的新知識隱含在一個或幾個任務之中,學生通過對所提出的任務進行分析、討論,尋找完成任務的途徑,在老師的指導、幫助下完成任務,在完成任務過程中掌握解決問題的方法,自主學習相關的新知識。同時,使學生學會與人合作、總結與反思,培養學生的動手能力、綜合職業素質和創新能力。由此可見,實施任務驅動教學法具有以下意義。
1.改變了一言堂的授課方式,縮短了師生之間的距離。機械設計基礎課程傳統的教學方法,是老師講,學生聽,在一節課的時間里,老師講課的時間占一多半以上,余下很少時間給學生復習、練習;整個教學過程是圍繞老師展開的,并且老師多半是站在講臺前完成自己的教學任務,沒有與學生融為一體。這種以老師為中心的授課方式,客觀上限制了學生潛能的充分發揮。而采用任務驅動教學法,是以學生完成任務活動為主,老師起指導作用。通常在一節課的時間里,老師一般用十幾分鐘的時間來講授,余下的時間全部由學生在老師的指導下完成某項任務。并且老師的大部分時間是站在學生中間,與學生密切配合,縮短了老師與學生的距離。同時,學生通過自身獨立完成任務,能夠充分發揮其創造性。
2.根據實踐的需要組織教學內容,縮短了理論與實踐的距離。機械設計基礎課程傳統的教學方法,老師講授的是在理論上成為體系的理論知識,學生將理論知識應用于實踐時,還要有一個相當長時間的適應過程。而采用任務驅動教學法是以職業生涯發展為目標,以工作任務為參照對象設置整個課程體系,按照從實踐到理論的基本順序編排課程,以工作任務為中心組織課程內容,學生直接從自己的實踐中學習理論知識,縮短了理論與實踐的距離。
3.加強學生動手能力的培養,調動學生自主學習的積極性。機械設計基礎課程傳統的教學過程中,主要是老師講授,學生偶爾也參加實驗或者實踐活動,教學過程中老師要把所有的學習內容都灌輸到學生的腦子里,學生主要是通過記憶的方式掌握知識。而任務驅動教學法,教師也要講授專業理論知識,學生獲取理論知識是在教師的幫助和指導下通過自己的探索活動中獲得的,每位學生都獨立承擔一項或多項具體的子任務,激發了學生的學習興趣,培養了學生的自主意識、工作責任心以及分析問題、解決問題的能力。在任務驅動教學法中,學生要完成任務,必須親自操作,自己動手,加強了學生動手能力的培養。
二、機械設計基礎課程任務驅動教學的實施過程
在任務驅動教學法中,實施過程的設計是非常重要的,其實施過程應該根據不同的教學內容和學生自身的因素來決定。機械設計基礎課程在教學中任務驅動教學法的實施過程如下:
1.設計任務及課前準備
任務設計的好與否,直接影響著教學效果。任務設計要符合高職院校培養高技能人才的需要,根據教學所要達到的目標、學生的知識與能力水平,結合生產實際和學校的教育資源,開發、設計適合學生完成的教學任務。根據《機械設計基礎》課程教學總體目標,可設計若干個任務,來完成該課程的教學內容;對于相對獨立的教學內容,可單獨設計一個任務,對于內容相互關聯,可設計成一個綜合的任務。同時,任務設計要注意分散重點、難點。課前準備階段,老師為使學生能在一種與本節課教學內容一致的情景中學習,還必須進行相應場景的準備;學生在完成任務過程中,要設計、繪圖、歸納、總結等,必須為學生準備各種工具及各類規范性材料。如:進行曲柄搖桿機構部分的教學時,可單獨設計一個任務——汽車發動機活塞連桿組的任務;而在進行螺紋連接、螺旋傳動、直齒圓柱齒輪傳動、滾動軸承、軸系設計、聯軸器、潤滑與密封等部分的教學時,可設計一個涵蓋上述教學內容的綜合任務——數控車床的設計,并將該項目分解成與各部分教學內容相對應的任務,即主軸法蘭盤與三爪卡盤的螺栓組連接的設計、滾珠絲杠螺母副的設計、進給電機軸與滾珠絲杠間的減速齒輪的設計、滾珠絲杠軸承的設計、電機軸與滾珠絲杠間的減速齒輪軸系的設計等任務,便于完成各部分知識的學習,還可以分散知識的重點、難點。
2.布置任務,明確目標
任務設計后,要把任務布置給學生,明確任務要完成的目標。這時,老師一定要將所要完成任務的名稱、目的為學生講清楚,使每一個學生都明確具體的任務。任務的布置分課前、課上兩種情況,如果完成任務需要到圖書館等地方查資料的,應在課前布置,學生可以利用課余時間去查資料,到上課時去完成任務;如果不需要利用課余時間查資料,則可以在課上布置。若在課上布置任務,老師不要急于講解,否則又進入傳統的教學模式了。先讓學生獨立思考、討論、分析,試著去完成任務,由于這些任務中有很多是以前沒學過的,隱含了新的知識點,學生有完成的積極性,但又不知如何下手,學生會提出許多問題,也正是老師要求學生去解決的問題。如,在布置數控車床設計中滾珠絲杠軸承的選擇任務時,教師事先一定要向學生講明滾珠絲杠軸承承載情況、轉數、工作條件,常用滾動軸承的類型、主要性能和特點等,避免學生在選擇過程中的盲目性和隨意性。
3.自主學習,完成任務
任務布置后,學生就需要通過各種途徑、各種方法、各種手段去完成任務。學生會很自覺圍繞任務查閱資料,嘗試探索,尋求解決問題的途徑。這時,老師起引導作用,注重學生的自主發展,培養學生的自學能力,不斷地用“任務”來引導學生自學,使學生根據“任務”的需求來學習,變被動地接受知識到主動地尋求知識,改變學生傳統的學習觀,由“學會”到“會學”,不斷提高學生的自學能力。當然,在這一過程中,更要鼓勵互相合作,協作學習,共同來完成任務,提高學生分析問題、解決問題的能力。如,布置數控車床設計中滾珠絲杠軸承的選擇任務時后。教師要引導學生去掌握滾動軸承的結構,滾動軸承的類型、性能和特點,滾動軸承的代號等相關知識,然后引導學生運用自己所學的知識來解決問題。
4.學生總結反饋
任務完成后,由學生組織討論,分析在完成任務過程中的經驗與出現的問題及問題的解決方法,可以采用多種形式向老師匯報,如,答辯形式、演示形式等,通過匯報一方面鞏固所學的知識,另一方面使學生的知識系統化。
5.老師總結講評
老師根據學生匯報的內容及當次完成的任務,對整個教學過程的情況進行總結、評價,評價學生完成當次任務的情況,強調完成任務關鍵,總結經驗,幫助同學找出還存在的問題,提出解決的方法。
6.布置課后任務
任務驅動教學法要針對同一教學內容給學生多個任務,可以將其分為:A線任務、B線任務。A線任務是在老師的引導下進行的,B線任務要求學生課后自己完成,目的是鞏固A線任務所涵蓋的教學內容。如,學生在完成數控車床設計中主軸法蘭盤與三爪卡盤的螺栓組連接的設計任務后,布置任務作為課后任務,這兩個任務所涵蓋的教學內容基本相同,但B線任務應比A線任務的難度大,使學生充分發揮其創造性。
(作者單位:常州工程職業技術學院機械系)