“項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法在MATLAB課程改革中的應(yīng)用

孫景丹　李濤

摘 要：分析了MATLAB課程在教學(xué)過程中面臨的困境和優(yōu)勢(shì)，提出了“項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)方法，從學(xué)習(xí)模式、課堂教學(xué)、師生角色轉(zhuǎn)變及考核體系等方面來討論該教學(xué)方法的實(shí)施。

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目導(dǎo)向；任務(wù)驅(qū)動(dòng)；MATLAB

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.15.219

MATLAB是科學(xué)計(jì)算和工程計(jì)算中當(dāng)前最優(yōu)秀的一種語言，它涵蓋科學(xué)計(jì)算、系統(tǒng)建模和圖像處理多種功能于一身，具有界面友好、易學(xué)易用、語法簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大和易應(yīng)用等特點(diǎn)，廣泛用于電子、機(jī)械、航空、生物、化工等各領(lǐng)域[1]。MATLAB是礦物加工工程專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)選修課，MATLAB在選煤中的應(yīng)用，不僅能解決可選性曲線、分配曲線的數(shù)據(jù)處理和繪制，克服了傳統(tǒng)手工作圖費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、速度慢和易受人為因素影響等缺點(diǎn)[2]；同時(shí)，設(shè)計(jì)者通過對(duì)一系列技術(shù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，特別是數(shù)理統(tǒng)計(jì)、數(shù)值計(jì)算和最優(yōu)化方面，能形成統(tǒng)計(jì)規(guī)律，結(jié)合專業(yè)經(jīng)驗(yàn)，提高選煤工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備研制的能力。

1 MATLAB課程教學(xué)中存在的問題

1.1 學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，缺乏主動(dòng)性

在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生主要以教師的講授獲得MATLAB知識(shí)和技能，學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)的能力，在未來的職業(yè)生涯中，是很難勝任新工作的。在教學(xué)過程中，教師不僅要教授給學(xué)生知識(shí)和技能，還要注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)[3]。

1.2 先理論、后實(shí)踐，教學(xué)效果差

MATLAB課程具有較強(qiáng)的應(yīng)用性和實(shí)踐性，傳統(tǒng)教學(xué)中一般是先學(xué)習(xí)理論知識(shí)，再進(jìn)行實(shí)踐操作或?qū)I(yè)技能訓(xùn)練，學(xué)生在最初學(xué)習(xí)理論知識(shí)時(shí)，常會(huì)感到很抽象、似懂非懂，進(jìn)入實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)階段，學(xué)生雖然比較感興趣，但是最初學(xué)習(xí)的理論知識(shí)已淡忘，僅局限于模仿性操作訓(xùn)練，雖然加強(qiáng)了實(shí)踐教學(xué)，但是教學(xué)效果仍然很差[5]。

1.3 理論聯(lián)系實(shí)際不夠，教學(xué)資源與現(xiàn)實(shí)脫節(jié)

現(xiàn)今，出現(xiàn)產(chǎn)業(yè)適用性人才資源短缺現(xiàn)象存在的重要原因是傳統(tǒng)教學(xué)模式培養(yǎng)出的學(xué)生在自主學(xué)習(xí)能力及知識(shí)結(jié)構(gòu)等方面與社會(huì)實(shí)際需求嚴(yán)重脫節(jié)，教師知識(shí)內(nèi)容沒有及時(shí)更新，內(nèi)容陳舊已被淘汰。這要求教師要不斷提升和完善自身知識(shí)結(jié)構(gòu)，同時(shí)考慮企業(yè)的需求、學(xué)生的特點(diǎn)、教學(xué)資源的更新[3]，改革傳統(tǒng)教學(xué)模式，探索新的教學(xué)方法，促進(jìn)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展，在短時(shí)間內(nèi)將MATLAB知識(shí)讓學(xué)生消化吸收。教學(xué)實(shí)踐證明，“項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)方法非常適合礦加專業(yè)MATLAB課程的教學(xué)。

2 基于“項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)模式設(shè)計(jì)

“項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)”是將項(xiàng)目教學(xué)法與任務(wù)驅(qū)動(dòng)法相結(jié)合，以構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)的教學(xué)方法[9]，是師生通過實(shí)施一個(gè)完整項(xiàng)目而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)，該法中學(xué)生是實(shí)施項(xiàng)目的主體，項(xiàng)目方案的設(shè)計(jì)、詳細(xì)分析和研究均由學(xué)生負(fù)責(zé)具體實(shí)施，教師是項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施的組織者和協(xié)調(diào)者，起到答疑、指導(dǎo)的作用，學(xué)生了解項(xiàng)目任務(wù)的相關(guān)知識(shí)，然后開始學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，目的是熟悉項(xiàng)目的基本要求以及實(shí)施過程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，整個(gè)過程中能充分展現(xiàn)學(xué)生解決問題的能力[6]。

教學(xué)目標(biāo)被教師融入到任務(wù)中，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)施的任務(wù)進(jìn)行分析、討論、總結(jié)，讓學(xué)生在完成任務(wù)的動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，完成任務(wù)，建成了“自我成就感”，加強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)，即“成就動(dòng)機(jī)”，從而形成主動(dòng)學(xué)習(xí)，主動(dòng)建構(gòu)的良性循環(huán)[4]。

3 教學(xué)方法的實(shí)施過程

3.1 創(chuàng)建教學(xué)項(xiàng)目情境

情境是任務(wù)型教學(xué)不能缺少的內(nèi)容，要保證教學(xué)效果，必須設(shè)置相適應(yīng)的教學(xué)情境。將問題產(chǎn)生的情境和能解決的問題等一些內(nèi)容融入其中，引導(dǎo)學(xué)生了解項(xiàng)目，對(duì)項(xiàng)目產(chǎn)生濃厚的興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

3.2 定義目標(biāo)設(shè)計(jì)任務(wù)

任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教學(xué)中重要的內(nèi)容之一就是任務(wù)設(shè)計(jì)，教學(xué)效果會(huì)受到“任務(wù)”設(shè)計(jì)的直接影響[7]。在任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法中，多個(gè)教學(xué)子目標(biāo)組合成教學(xué)目標(biāo)，制定教學(xué)目標(biāo)尤為重要。在進(jìn)行教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)時(shí)，首先要確保任務(wù)目標(biāo)和學(xué)生能力相對(duì)應(yīng)，同時(shí)還要具有多樣性、兼容性、可執(zhí)行性、綜合性、階段性和層次性，融合學(xué)生自身的知識(shí)含量和能力，不斷促進(jìn)其自身知識(shí)和能力體系發(fā)展和完善，實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展[7]。依據(jù)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)需求和特點(diǎn)，因材施教，設(shè)計(jì)出符合學(xué)生自身情況和特點(diǎn)的任務(wù)，提高教學(xué)效果和質(zhì)量。任務(wù)設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)三個(gè)方面：一是編制以教學(xué)目標(biāo)為中心的大綱，并依據(jù)大綱內(nèi)容編制授課計(jì)劃；二是因材施教，充分挖掘?qū)W生的潛力和特點(diǎn)，最大程度發(fā)揮學(xué)生的主體作用；三是要對(duì)當(dāng)前社會(huì)環(huán)境進(jìn)行分析，掌握社會(huì)大環(huán)境對(duì)所需人才培養(yǎng)的要求和規(guī)格[7]。

3.3 學(xué)生分組

作為任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)項(xiàng)目的一個(gè)重要學(xué)習(xí)形式，就是對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，協(xié)調(diào)搭配，在分組過程中，應(yīng)該充分考慮到學(xué)生的基本情況和特點(diǎn)，分組適當(dāng)，否則會(huì)導(dǎo)致各組實(shí)力差別過大，太強(qiáng)的組會(huì)覺得項(xiàng)目過于簡(jiǎn)單，無法施展自己的實(shí)力，缺乏挑戰(zhàn)，太弱的組進(jìn)度緩慢，有時(shí)竭盡全力也無法完成任務(wù)[8]。在進(jìn)行分組的過程中，需要教師發(fā)揮自己的協(xié)調(diào)作用，合理進(jìn)行分組，做到組與組之間各具特色，各有長(zhǎng)處，實(shí)力相差不大，成員間能夠充分發(fā)揮團(tuán)隊(duì)作用，完成項(xiàng)目。

4 考核方法改革

傳統(tǒng)的考核方式單一，內(nèi)容多數(shù)源自教材，考核的命題形式過于簡(jiǎn)單規(guī)范化，使得學(xué)生重視分?jǐn)?shù)輕視積累，過于關(guān)注結(jié)果不重視過程。考核方式不僅是調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)的重要方式，也是學(xué)生學(xué)習(xí)方發(fā)、能力、知識(shí)和素質(zhì)養(yǎng)成和提高的重要方式和杠桿，因此，在不斷的探索和實(shí)踐中，形成了科學(xué)、實(shí)用的“以過程考核為基礎(chǔ)的多元化”考核形式。過程考核運(yùn)用于整個(gè)學(xué)習(xí)過程，是對(duì)學(xué)生全方位的考察，主要指標(biāo)有多次階段知識(shí)和技能測(cè)試、學(xué)生出勤率、參與項(xiàng)目表現(xiàn)、項(xiàng)目質(zhì)量、自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作與溝通能力等[5]。

教學(xué)實(shí)踐成果表明，項(xiàng)目教學(xué)與任務(wù)驅(qū)動(dòng)式相結(jié)合的教學(xué)方法，在“MATLAB”教學(xué)中獲得了較好的教學(xué)效果，在培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題等方面有顯著影響。但是，項(xiàng)目教學(xué)與任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法也存在一定的弊端，在具體學(xué)習(xí)和講授的過程中，應(yīng)結(jié)合選煤知識(shí)，以MATLAB為基礎(chǔ)，將計(jì)算機(jī)技術(shù)與選煤技術(shù)有機(jī)結(jié)合，以能力培養(yǎng)為教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)改革，進(jìn)一步不斷完善教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]李賢國，張明旭，李新等.用MATLAB處理選煤數(shù)據(jù)[J].山西焦煤科技，2005（08）：35-37.

[2]朱新飛，韋魯濱，杜軍等.利用MATLAB制作煤炭可選性曲線的圖形用戶界面[J].煤炭加工與綜合利用，2008（5）：29.

[3]秦?zé)?“項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法在計(jì)算機(jī)專業(yè)課程教學(xué)改革中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)教育，188-189.

[4]趙海冰，李瑛.淺談項(xiàng)目教學(xué)與任務(wù)驅(qū)動(dòng)在“C程序設(shè)計(jì)”教學(xué)中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)工程與科學(xué)，2014：319-320.

[5]房丙午，劉力.項(xiàng)目導(dǎo)向，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法在高職軟件技術(shù)專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用[J].長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2011（02）：185.

[6]王銀銀.基于“項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法的《物流成本管理》課程改革與實(shí)踐[J].物流科技，2013（11）：50-51.

[7]沈愛鳳，韓學(xué)芹.職業(yè)教育中“任務(wù)驅(qū)動(dòng)式”教學(xué)模式的探討與應(yīng)用[J].職教論壇，2016（02）：46-49.

[8]郭煥萍，洪亮等.運(yùn)用混合教學(xué)開展任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)項(xiàng)目的研究[J].黑龍江高教研究，2017（10）：165-167.

[9]馬艷，王浩.面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫程序設(shè)計(jì)教學(xué)方法研究——以ACCESS數(shù)據(jù)庫為例[J].長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)（自然版），2011（08）：135-136.

基金項(xiàng)目：黑龍江工業(yè)學(xué)院高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目

作者簡(jiǎn)介：孫景丹（1987-），女，黑龍江大慶人，碩士，講師，從事礦物加工工程。