“任務驅動教學法”在“金屬切削原理”課程教學中的應用

梁鵬+楊發展

該課題受到山東省高等學校名校工程建設項目資助、青島理工大學重點教研課題資助（編號：MX4-077）。

摘要：將“任務驅動教學法”應用在“金屬切削原理”課程的教學實踐中，不僅可以提高學生對該課程的興趣及認同度，還可以提高該課程的教學質量，這為“任務驅動教學法”在工程機械學科的實踐開展提供了良好的基礎和借鑒。

關鍵詞：任務驅動教學法 金屬切削原理 教學方法改革

1 引言

“金屬切削原理”是機械設計制造及自動化專業的一門專業必修課，該課程與“機械制造工藝學”并稱為機械制造專業主干課程。然而，利用傳統的教學方法對“金屬切削原理”進行講解存在諸多問題，比如內容枯燥而抽象，學生學習興趣不夠濃厚?！敖饘偾邢髟怼闭n程主要是講授金屬材料在切削加工過程中出現的一些典型現象以及現象背后的原理，如果只是在課堂上照本宣科，學生對這些原理理解起來就會比較困難。每年會有大量學生接受該課程的學習，所以如果能對本課程教學方法進行改革，學生和老師都會有很多的收獲。

“任務驅動教學法”是在20世紀80年代提出的一種基于建構主義[1]學習理論的教學方法。建構主義是由瑞士心理學家皮亞杰提出的，該理論主張調動學生的主觀能動性，認為學生作為主體來主動學習更能提高教學質量。該理論認為學習是學生根據自己原有的知識來生成意義并主動建構的一種思維過程。“任務驅動教學法”與傳統的“填鴨”式教學方法不同，前者不僅重視周圍學習環境對學習者認知結構的重新塑造及構筑，更強調學生學習的主動性。

目前，“任務驅動教學法”已經在多個學科方向進行了實踐教學，如計算機學科[2，3]，雙語教學學科[4-7]，等等，并且教學反饋結果也評價良好。“金屬切削原理”這門課程以培養新時期機械工程師為教學目的，教授學生金屬切削過程中出現的切削力、切削熱等物理現象，詳細闡述物理現象所蘊含的原理，并教導學生如何設計切削參數才能更有利于加工面的質量。該課程與計算機學科的某些課程具有類似的特點，如內容抽象、復雜、難懂。所以，如果能將“任務驅動教學法”應用到“金屬切削原理”這門課程的教學中，將有利于本課程的講解并提高學生的學習興趣。另外，“任務驅動教學法”在“金屬切削原理”課程上的應用，可為此教學法在機械學科教學中的進一步拓展提供基礎和依據。

2 “任務驅動教學法”的特點及具體步驟

傳統教學方法一般是教師在課堂上講解課程知識點，學生聽課并做筆記，這是學生被動接受知識的一種教學方法。這種教學方法的特點是上課過程中教師和學生互動交流非常少，學生缺乏學習興趣，課堂上容易分心走神，教學過程中以教師為主體。相對于傳統教學方法，“任務驅動教學法”不僅加強了教師與學生的互動，提高了學生的學習興趣及參與度，更加強調了“學生為主體、教師為主導”的教學模式。

“項目教學法”也是一種新型的教學方法，該種教學方法與“任務驅動教學法”存在相同點。這兩種教學方法都是基于建構主義的理念，學生通過一定的情景并利用原有的知識，利用一定的學習媒介（如網絡，書籍）通過意義建構得到新的知識。這兩種方法都鼓勵學生積極主動地參與教學過程，增強學生與教師之間的互動性。但是這兩種教學方法也存在不同點，如“項目教學法”實施過程中連接學生、教師和教學過程的是一個項目，而“任務驅動教學法”實施過程則通過一個任務將教學活動的參與者緊密聯系在一起。另外，兩種教學方法得到的成果也是不同的，“項目教學法”的教學成果可用于學校、企事業單位的實踐及生產活動中，具有可創造生產力的功能，而“任務驅動教學法”的教學成果一般不能直接運用到生產實踐中。

一般來說，“任務驅動教學法”實施過程包括四個步驟：1、 創設情景。教師需要給學生創設比較真實的學習情景。因為這種生動的感受能讓學生如臨其境，發揮自己的想象力，在這種情境下也更容易應用自己所學知識。2、確定任務。教師在給學生創設的情景中，設計并提出與本課程知識點相關的任務或者問題。提出的任務如果比較大，還可以分化成很多小任務。提出的任務不能過難，否則會打擊學生們的積極性；提出的任務也不能過于簡單，否則學生水平得不到檢測和提升。所以任務的提出需要仔細斟酌。3、主動學習，解決任務。教師不能直接告訴學生解決此任務的具體方法，而只能提示學生可以通過哪些知識來解決任務。這個過程中學生需要通過自我回憶舊知識、自我學習以及協作學習新知識來解決問題。4、效果評價。學生解決了任務之后，需要自我評價，團隊成員之間互相評價，教師總結評價。最后由教師綜合所有評價給學生成果一個比較公平的評價。

3 “任務驅動教學法”應用實例

“金屬切削原理”課程第十一章講述的是切削用量的制訂，如果采用傳統的“填鴨式”教學方法，教師會直接告訴學生制訂切削用量有哪些原則，切削用量三要素具體數值如何來確定，吃刀量、進給量、切削速度分別如何確定，這會使得教學過程非常空洞，而“任務驅動教學法”則能提高師生之間的互動性，改善教學質量。下面簡單敘述其實施過程：

（1）創設情境：車間里的加工師傅經常采用切削用量的經驗值來加工零件，啟發學生思考經驗值是否最優，繼而將學生的興趣引到切削用量的最優化設計上。

（2）確定問題（任務）：通過一個簡單例子（如生產計劃最優化問題）回憶“機械優化設計”課程中的相關基礎知識。確立一個大任務——切削用量的優化設計，這可分為多個小任務，比如建立優化設計的數學模型，利用最優化算法求解模型極小值，等等。

（3）自主學習、協作學習：將學生合理分組，每組大約4～6名學生，每名學生負責各自的小任務，要求每組最后提出一個解決方案。教師需要提示學生搜集相關方面的資料，強調發展學生的“自主學習”能力，并倡導組內同學之間的討論和交流。

（4）效果評價：組織全班討論和辯論各組方案的合理性。在辯論的同時，學生可以深化理解一些規律性知識。評價過程中不僅要對結果進行合理評價，還應對學生在整個過程中的表現進行評價。教師在進行總結評價時，應該以鼓勵為主，不能對學生嚴加批評，降低學生的學習主動性。

4 結束語

教學實踐證明，將“任務驅動教學法”應用于“金屬切削原理”不但提高了學生對該課程的興趣及認可度，還擴展了學生的知識寬度，鞏固了學生的基礎知識，提高了該課程的教學質量。

當然，在實施“任務驅動教學法”過程中仍然存在一些問題。比如，在對任務進行設計時，難易程度的把握還不夠準確，任務完成時間比較難易預測。課堂討論過程中，有些學生討論內容與本堂課內容無關，思想出小差。分配任務時，任務與學生知識存儲的匹配度不夠，等等。教師需要繼續完善在教學實踐中遇到的上述問題。

我們相信，通過不斷地改革和完善，“任務驅動教學法”定會極大提高本課程的教學質量，讓學生們喜愛這門專業基礎課。

參考文獻：

[1] 吳剛.建構主義與學習科學的崛起[J] .南京社會科學， 2009，（6）：98-104.

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[5] 黃薇. 任務驅動型教學法在大學英語閱讀教學中的應用研究[J]. 瘋狂英語：教師版， 2010，（1）：70-72.

[6] 徐壇飛. 運用“任務驅動”教學法改革模擬電子技術基礎課程教學[J]. 職業技術教育， 2007，（32）：23-24.

[7] 楊華娟. 任務驅動下的高職大學英語教學[J]. 湖南科技學院學報， 2010， 31（1）：161-162.