機械設計基礎課程中任務驅(qū)動教學法的研究與應用

楊麗君

（淮北職業(yè)技術學院機電工程系，安徽淮北 235000）

機械設計基礎課程中任務驅(qū)動教學法的研究與應用

楊麗君

（淮北職業(yè)技術學院機電工程系，安徽淮北 235000）

“任務驅(qū)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，幫助學生通過對任務進行分析和討論，尋找完成任務的途徑來自主學習相關新知識的教學方法。這種教學方法能夠有效培養(yǎng)學生的動手能力、自主學習能力和創(chuàng)新能力，從而提高教學效果。

任務驅(qū)動；機械設計基礎；教學

《機械設計基礎》課程是一門理論性和實踐性都很強的課程，它是機械類或近機類專業(yè)必修的一門職業(yè)能力核心課。而該課程的傳統(tǒng)教學是以教師的講授為主，教師作為知識的傳授者，處于絕對的主動地位；學生是在被動的環(huán)境中學習，學生的學習主動性、創(chuàng)造性受到了極大的抑制，無法較好地完成具體的設計任務，教學效果不理想。如何培養(yǎng)學生的學習主動性，提高學生解決實際問題的能力，是我們一直以來研究探索的問題。為此，我們結(jié)合本學科的特點，在教學中采用了任務驅(qū)動式教學，將所要學習的新知識隱含在一個或幾個任務之中，學生在完成任務的過程中掌握解決問題的方法，自主地學習相關的新知識。同時，提高了學生的動手能力、綜合職業(yè)素質(zhì)。在教學過程中，學生是主體，教師只是配角，學生主動尋求知識，打破了傳統(tǒng)教學對教師的依賴，這對于培養(yǎng)學生的探索精神和創(chuàng)新能力有很大的幫助。

一、理論基礎

任務驅(qū)動教學法是一種有別于傳統(tǒng)教學的新型教學方法，是以任務為中心、以學生為主體的教學方法。在整個教學過程中讓學生在任務的驅(qū)動下，運用所學知識發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，尋找途徑最終解決問題，教師主要起指導和幫助的作用。任務驅(qū)動使理論教學與實踐教學有機地結(jié)合，激發(fā)了學生的學習主動性，提高了動手實踐能力。教學過程中，用實際的工作任務組織教學，不需要學生一定要掌握公式和定理的推導過程，原理知識的成因，而是側(cè)重掌握如何運用已學的知識解決問題，應使用哪些公式、原理，應該以怎樣的方法和步驟，如何解決問題才能得到最佳方案，這種教學方法的應用正好可以體現(xiàn)高職院校的辦學特色。

任務驅(qū)動教學法注重實踐，它很適合《機械設計基礎》課程的教學，因為該課程是實踐性很強的一門課程，要求學生既要學好理論基礎知識，又要掌握動手操作技能，同時要求學生具有一定的自主學習能力和獨立分析問題、解決問題的能力。對高職院校畢業(yè)的機械類學生的就業(yè)情況分析顯示，機械類各專業(yè)的畢業(yè)生主要工作領域是機械產(chǎn)品的工藝制造、生產(chǎn)、設備運行及維護維修等，這就需要畢業(yè)生有解決實際問題的能力。而任務驅(qū)動教學在任務的設計階段就是把生產(chǎn)第一線具有典型意義的項目作為任務下達給學生的，學生完成任務的過程培養(yǎng)了實際的動手能力，有利于實現(xiàn)高職院校培養(yǎng)高等技術應用型人才的目標。

在教學中使用任務驅(qū)動，學生學習的過程成了人人參與的創(chuàng)造實踐活動，在這個過程中，遇到的問題越多，學生們通過此任務學到的知識就越多，掌握解決問題的方法和途徑就越多，并且通過討論、交流促進了知識的積累，顯著提高了學生的參與意識，樹立團隊合作精神，有利于學生今后成功地走上工作崗位。

二、任務驅(qū)動式教學的應用

1.任務驅(qū)動教學實施步驟

實施任務驅(qū)動式教學，首先教師要提出任務，學生以小組為單位形成各自的方案，然后教師指導學生進行分析討論，引導其逐步理清問題，明確目標，圍繞任務查閱資料，嘗試探索，尋求解決問題的途徑，直至完成任務。學生完成任務之后，教師組織展示其成果，并進行討論、總結(jié)和評價。

按任務驅(qū)動的方法進行教學組織實施的關鍵和難點是如何設計任務。要考慮生產(chǎn)實際、本校的教育資源情況、學生的認知水平等，選擇與學生的現(xiàn)實生活密切相關同時又能體現(xiàn)本課程特點的任務，只有這樣的任務才能引發(fā)學生的探究欲，激發(fā)學生的學習主動性，促使學生在生疑、解疑的過程中獲得新的知識和能力。另外，任務驅(qū)動式教學成功與否還與授課教師的課前準備、教學過程的組織安排及任務完成后的總結(jié)、歸納和評價是密不可分的。課前教師要進行教學相應場景的準備，要備齊學生在完成任務中需要的工具及各類規(guī)范性教材。在向?qū)W生布置任務時要使學生明確目標，弄清任務。有時任務會分成課前與課上布置兩種情況，有些資料需要學生到圖書館或網(wǎng)絡上查取的應在課前就布置好相應的任務，到課堂上去完成；不需查取資料的任務可以在課上進行布置。任務完成后，學生可以用多種形式進行匯報成果，教師對整個過程進行總結(jié)、評價，注重經(jīng)驗的總結(jié)，幫助學生完成認知體系的建構(gòu)。

2.任務驅(qū)動教學實施舉例

根據(jù)《機械設計基礎》課程教學的總體目標，可將該課程的教學內(nèi)容設計成若干個任務。對于相對獨立的教學內(nèi)容，單獨設計一個任務；對于相互關聯(lián)的內(nèi)容，設計成一個綜合的任務。同時，任務設計要注意將重點、難點分散在各個任務中。下面以《機械設計基礎》中“平面連桿機構(gòu)”單元為例，介紹任務驅(qū)動教學法的應用。

首先我們針對本單元的知識點和學生的實際情況分析了教學的專業(yè)能力目標、方法能力目標和社會能力目標，要求學生通過本單元的學習，能夠掌握平面連桿機構(gòu)類型、特性，能設計簡單平面連桿機構(gòu)，能正確計算平面機構(gòu)的自由度，同時培養(yǎng)學生具備機械工程師所應有的嚴謹工作態(tài)度，具有較強的計劃組織能力和團隊協(xié)作的能力。根據(jù)這一教學目標，我們以牛頭刨床實例引入，提出本課題的任務：牛頭刨床主體機構(gòu)的設計。為了完成這個任務，我們把它分成以下幾個子任務：

子任務一：分析機器總體與局部的關系。

子任務二：平面機構(gòu)自由度計算。

子任務三：平面四桿機構(gòu)的運動特性分析。

子任務四：平面機構(gòu)運動簡圖的繪制。

子任務五：平面四桿機構(gòu)的設計。

任務呈現(xiàn)出來后，教師不能急于講解，否則又進入了傳統(tǒng)的教學模式。而是讓學生4－6人為一組思考、討論、分析，試著去完成任務，由于這些任務中有很多內(nèi)容是以前沒有學習過的，隱含了新的知識點，學生有完成的積極性，但又不知該如何下手，學生會提出許多問題，這時教師要進行前導知識的講解與引導，并指導學生進行分析討論，引導學生逐步理清問題，明確目標，相關資料要及時給出，應向?qū)W生提供解決該問題的有關線索，讓學生主動去查找資料，可以借助網(wǎng)絡、圖書館等，如上述子任務二中，教師要引導學生去掌握復合鉸鏈、局部自由度、虛約束等相關知識，只有了解了以上內(nèi)容，學生才能正確地計算機構(gòu)的自由度，完成任務。整個過程中，老師起引導作用，注重學生的自主發(fā)展，培養(yǎng)學生的自學能力。同時，在這一過程中，更要鼓勵互相合作，協(xié)作學習，共同來完成任務。為避免有雷同結(jié)果，每組給出的原始數(shù)據(jù)會有所不同，小組內(nèi)成員按學習優(yōu)勢的不同進行分工，組內(nèi)進行疑難問題、方案的討論。如子任務五中，對試點班級給出八組不同的原始數(shù)據(jù)，最終得出不同的八種設計方案，在任務的完成過程中，每位學生都參與了設計，避免了抄襲。

3.任務驅(qū)動式教學的任務評價

學生完成任務之后，由教師組織進行總結(jié)評價。通過評價分析解決問題的方法及經(jīng)驗，教師要強調(diào)完成任務的關鍵所在，幫助學生歸納總結(jié)，對仍然存在的問題提出解決方法。在完成任務的過程中學生已經(jīng)構(gòu)建了自己的認知結(jié)構(gòu)，但不夠完善，還需要通過教師對其成果的分析評價，達到完善認知結(jié)構(gòu)的目的，從而實現(xiàn)教學目標。每完成一個子任務，各小組由一個代表發(fā)言，闡述分析、解決問題的過程，不同組之間進行辯論，教師進行點評，總結(jié)知識點，完成教學任務。對學生的任務評價，既要關注學生知識與技能的理解和掌握，更要關注他們在學習過程中的變化和發(fā)展，評價內(nèi)容可以包括參與討論的積極態(tài)度、自信心、實際操作技能、組織能力、交流能力，以及獨立思考的能力、創(chuàng)新思維能力等方面，如參與分析、討論的積極性如何，要表達自己的想法時是否有充分的自信，參與實踐活動時是否積極認真，能否在與小組成員合作交流中得到啟發(fā)與進步等。評價的手段和形式應多樣化，如小論文、答辯、評比等形式。要將過程評價與結(jié)果評價相結(jié)合，充分關注學生的個體差異，發(fā)揮評價的啟發(fā)激勵作用，增強學生的自信心，提高學生的實際應用技能。最終的分數(shù)，課程考核與實際操作按6：4比例給出，而課程考核分數(shù)又以2：1（考試成績：平時成績）給出。

“任務驅(qū)動教學法”是基于構(gòu)建主義學習理論上的一種教學方法。最終的目標是使學生在真實情境的驅(qū)動下，在探究式解決問題和完成任務的過程中，在團隊協(xié)作的環(huán)境中，在討論的氛圍中進行學習活動。在教學過程中，任務的設計、教學的組織及教學評價等都對教師提出了更高的要求，不僅要求高職教師具備理論知識，而且要對課程所涉及的生產(chǎn)實際應用有較廣泛的了解，這就需要教師也要不斷學習，不斷完善知識結(jié)構(gòu)體系。與傳統(tǒng)教學相比，采用這種教學方法學生的學習積極性得到極大提高，知識的應用能力得到增強，同時提高了學生的探索創(chuàng)新精神與團隊合作精神。這種教學方式有利于學生綜合素質(zhì)的全面提升，利于創(chuàng)新型工程技術人才的培養(yǎng)。

［1］黃珊秋，葛培琪，路長后，孟劍峰.“機械設計”實踐教學環(huán)節(jié)的改革與探索［J］.高等理科教育，2007（3）：131-133.

［2］龔曉群.《機械設計基礎》課程任務驅(qū)動、案例教學模式研究［J］.南京工業(yè)職業(yè)技術學院學報，2008（6）.

［3］張策.自主創(chuàng)新時代要建設好機械設計系列課程［J］.中國大學教育，2006（10）：7-10.

G642

A

1671-8275（2012）01-0099-02

2011-11-24

淮北職業(yè)技術學院課題“任務驅(qū)動式教學在《機械設計基礎》教學中的應用研究”（項目編號：2011－A－14）階段性研究成果。

楊麗君（1977-），女，遼寧昌圖人，淮北職業(yè)技術學院機電工程系講師，碩士。研究方向：機械工程。

訾興建