基于任務驅動教學法的工程制圖教學實踐研究

【摘要】任務驅動教學法是一種以學生為中心、以任務為載體的先進教學法，目前已廣泛應用于實踐性較高課程的教學過程。工程制圖是土木工程專業的一門重要基礎課，采用傳統教學模式存在學習層次較低、教學效果不佳的問題。文章根據課程的教學要求進行了基于任務驅動教學法的教學分析與設計，最后結合具體案例描述了基于任務驅動教學法的實施過程。通過課程教學實踐證明，任務驅動教學法顯著提高了課堂教學效果、學生的自學能力及發現問題并解決問題的能力。

【關鍵詞】任務驅動教學法；工程制圖；AutoCAD；教學設計

【中圖分類號】G642【文獻標志碼】A【文章編號】1004—0463（2023）01—0060—05

工程制圖是土木工程專業的一門重要專業基礎課，主要內容包括制圖的基本知識、畫法幾何、三視圖、建筑與結構施工圖、計算機輔助制圖等。課程的教學目標是培養學生靈活運用建筑制圖基本理論知識，并熟練利用制圖工具和Auto？ CAD繪制工程圖紙的能力。工程圖紙是從事工程設計和施工人員表達設計意圖和指導生產施工的語言[1]，因此，正確、熟練掌握制圖技術、清晰表達設計意圖是每個土木工程專業畢業生的基本要求。隨著計算機和制圖軟件的普及與成熟，以AutoCAD為主的繪圖技術越來越多地被應用于土木工程領域。通過每年對用人單位走訪調查以及對比招聘企業對畢業生的要求可知，是否熟悉和精通AutoCAD制圖技術已成為衡量土木工程專業學生是否達標的重要指標之一。

雖然近年來多媒體技術得到了快速發展和普及，土木工程制圖與CAD課程也逐漸采用多媒體教學，很多投影和制圖知識都可通過動畫的形式向學生直觀展示，幫助學生更容易理解工程制圖技術，尤其是三維制圖技術[2]。但傳統教學法在實施過程中仍存在多種困境，導致課程教學效果欠佳，學生對課程的滿意度較低。在課程改革前的幾輪教學中，課程評估分數一直低于專業平均分，導致上述情況的原因主要有以下三點：一是課程內容較多，但理論課時只安排32學時，不能滿足平時的理論教學，導致每堂課的知識點過多，授課教師的教學節奏加快，學生跟不上教學進度。而每堂課的知識點又是前后連貫、聯系緊密，如果對前面知識的掌握度不高，則會增大后續知識學習的難度，導致部分學生出現“破罐子破摔”的心態。二是教學模式仍保持傳統的教學模式，即教師主動講授、學生被動接受的教學模式。這種傳統的以教師為中心的教學模式，教師的教學水平、技巧和個人授課風格直接影響了學生的學習效果。傳統課堂的學生只是被動接受知識，缺乏主動思考，從而會對教師產生依賴性，逐漸失去主動學習的興趣和動力[3]。三是課后作業枯燥且工作量大。因該課程的實踐性較高，需要通過不斷的課后練習才能培養學生的制圖能力。但單純的“依葫蘆畫瓢”式的制圖作業讓學生覺得缺乏趣味性和創新性，從而導致學生的學習層次較低。通過觀察課后作業可知學生主要通過機械記憶和模仿操作完成作業，缺乏創造性和探索性[4]。因此，要切實提高教學效果，還需從學生的學習興趣出發改革教學模式，以此激發學生的學習主動性，提高教學效果。

因此，要依據“以行業為導向、以能力為本位、以學生為中心”的思想，只有采用任務驅動教學法，通過優化課程教學內容，才能加強學生的繪圖、制圖和識圖能力，提高學生實踐和創新能力，培養符合行業要求的高質量人才。

一、任務驅動教學法的理論內涵

任務驅動教學法是一種以學生為中心，以任務為驅動的教學方式。任務驅動教學法的基本特點是“以任務為主線、教師為主導、學生為主體”[4]，基本教學環節包括：創設情境、設計任務、自主和協作學習、效果評價[5]。在任務驅動教學活動中，學生緊緊圍繞若干項任務，通過對學習資源的搜集與應用，進行協作學習，并在完成既定任務過程中掌握課程知識點和學習目標[6]。任務驅動教學法首先能為學生提供體驗實踐的情境，學生圍繞任務展開學習，教師以任務的完成結果檢驗和評估學習效果。其次使學生主動建構高智慧的學習體系[7]，使學生的學習從被動模式變為主動模式，學習效果得到了提升。最后強調培養學生學習的積極性、對理論知識的理解能力、理論應用于實踐的能力以及團隊合作的能力。學生在完成任務的過程中不斷地獲得成就感和滿足感，并對下一個任務展現出更高的熱情和興趣，從而形成一個感知心智活動的良性循環，激發其求知欲望和學習熱情。

任務驅動教學法的基本框架主要包含三個：設計任務、實施任務以及效果評價。任務設計環節中教師要選擇與學習主題密切相關的真實性任務作為學習的中心內容，學生才能有效利用理論知識解決問題[8]。實施任務環節指學生按要求完成教師布置的任務。任務的實施能使學生更主動、更廣泛地應用課堂理論知識來理解、分析并解決問題，任務的解決為新舊知識的銜接、拓展提供了理想的途徑[9]。效果評估是整個教學環節中最后的程序，一般包括兩部分內容，一方面是評價學生完成任務的質量，即對所學知識重新建構的評價，另一方面是對學生自主學習及協作學習能力的評價[10]。為提高學生在評價中的參與度，教師可適當采用學生互評的方式評估任務完成情況。及時有效的效果評價不僅對學生在任務實施過程中所付出的努力給予肯定，而且調動了學生學習的積極性，同時也能及時發現并糾正存在的問題，提高學習效率。

二、基于任務驅動教學法的課程教學設計

（一）教學前期工作

1.可行性分析。工程制圖是一門理論與實踐結合性很高的課程，學生只有通過課堂參與和課后訓練，才能將理論知識有效地應用于實踐，真正掌握工程制圖技術，而僅僅依靠傳統的教師授課并不能有效地實現教學目標[11]。在課程教學中采用任務驅動教學法能給學生提供足夠的發展空間，并提高學生學習的主動性[12]，既能有效幫助學生理解制圖的理論知識，又能快速提高學生掌握制圖工具的熟練度，達到事半功倍的效果[13]。

20世紀80年代，任務驅動教學法開始在美國、英國、日本及中國香港等地應用，并取得了很好的教學效果[12]。我國也于20世紀90年代引入此教學法，并開始探索“確立學生在教學過程中的主體地位，樹立以學生為中心的教學理念，積極培養學生的自主學習能力”[14]。截至目前，任務驅動教學法已在各學科中廣泛應用，并通過實踐證明是一種行之有效的教學方法。

2.需求分析。學生在日常生活中經常能看到各類工程設施，包括教學樓、住宅、商場、食堂、醫院等，他們對各類建筑的功能劃分、建筑設計等都具有一定的分析和評價能力。但當課程結束后，學生卻不能繪制一份完整的建筑圖紙。由此可知，學生缺少把課堂上所學知識和技能轉化為成果的能力[4]，而這種能力正是用人單位和行業要求具備的能力。

3.學習內容分析。課程教材選用高等教育出版社出版，何斌等主編的《建筑制圖》，課程主要內容包含制圖基本知識，投影的基本知識，點、線、面的投影，直線與平面及兩平面的相對關系，曲線和曲面，截交線和相貫線，建筑形體的表達方法，軸測投影，建筑施工圖，結構施工圖以及計算機輔助繪圖等。上述學習內容完全滿足土木工程專業畢業生所需的制圖知識。

4.學生分析。選課學生大多數為土木工程專業大一學生。學生剛進入大學，缺乏對專業和前景的深入了解，也完全不具備任何專業知識，但學生對專業學習保持較高的熱情和新鮮感。此外，學生與同班同學缺乏交流，彼此之間存在陌生感。因此，教師需通過合理的教學設計，使學生繼續保持學習熱情，同時也能促進同學之間的交流與合作，達到一石二鳥的作用。

5.教學目標分析。課程教學目標是使學生熟練掌握圖形生成的原理與相關知識，學習工程圖紙的繪制和相應的規范，培養學生繪圖、制圖、識圖的能力，靈活運用建筑制圖基本理論知識，熟練掌握AutoCAD制圖基本技巧和操作命令，樹立學生以建筑圖紙為交流語言，為成為一名合格的工程師打下基礎。

（二）任務設計、實施與評價環節

1.合理的任務設計是任務驅動教學成功的基礎。任務設計是實施任務驅動教學法的基礎環節，任務設計是否合理對學生知識的獲得、能力的培養以及項目的順利完成都至關重要。因此，教師在設計任務時，首先要考慮所設計的任務是否能激發學生的學習興趣。在確定各項任務之前，教師需明確各任務的教學目標以及考核方式，目的是讓學生能清楚順利地執行各項任務，執行期間不會產生異議，從而對課程的順利完成提供保障。

教師需根據具體的學習內容設計任務類型（封閉性、半封閉性、開放性）。比如，在學習完AutoCAD基礎操作知識后，學生應具備熟練使用AutoCAD制圖軟件基礎功能的能力。教師操作和演示AutoCAD基礎功能（直線、圓弧、圓、多邊形、修剪、偏移、復制、旋轉、延伸）后，教師給學生設定了一個封閉性的小任務，即學生需重復上述操作并使用錄屏軟件錄下自己的操作過程。又如，在學習完AutoCAD所有操作和建筑施工圖后，學生應具備熟練使用AutoCAD繪制簡單建筑施工圖的能力。根據這一教學目標，教師給學生設定開放性的小任務，即小組合作繪制一棟簡單建筑的施工圖紙。

2.嚴格執行任務是任務驅動教學成功的保障。在確定具體的任務后，開始執行任務。對于團隊項目，教師需將學生以三至五人為一組進行分組，并選出組長。小組成員人數不宜過多，避免有些成員無任務可做或成員之間因意見過多難以達成一致，從而降低學習效率。任務驅動教學法是一種“以學生為主體、教師為主導”的教學方法，因此，學生在實施任務期間，教師還需發揮其指導者、幫助者和促進者的作用[15]。教師要引導學生主動思考、積極探索，對學生遇到的問題不應立即提出解決辦法，而是給予適當的幫助和指引，引導學生自主解決問題。教師可通過線上監督的方式了解學生執行任務的情況。對于態度認真、任務完成較好的學生應及時表揚，使其繼續保持較高的學習熱情[1]。學生只有通過完成任務，才能掌握理論知識并提高實踐能力。因此，對于學習態度較差、主動性不高的學生，教師要通過合理的途徑，以鼓勵的方式督促學生及時完成任務，必要時給予個別指導。

3.合理的效果評估是任務驅動教學成功的體現。任務執行效果的評價是任務驅動教學法中重要且必不可少的環節。及時有效的效果評估對學生繼續保持學習的熱情、知悉自身不足都有一定的促進作用。合理的效果評價方式不僅能有效評估學生的任務完成度、團隊合作情況以及知識掌握程度，而且也能使學生保持對下一個任務的熱情和期待。因此，在任務完成后，教師需對學生給予適時的總結性評價，且評價應以鼓勵性言語為主[15]。每個任務的考核方式應在布置任務的時候向學生解釋清楚，避免學生對最后的評估結果產生異議而打擊學生的學習熱情。

三、任務驅動教學法的實施案例

本節以建筑施工圖為例，詳細闡述任務驅動教學法的實施過程。本章節內容共4個課時，其中理論課2課時，上機操作2課時。

（一）創設情境

第一步，教師在課堂上完成建筑施工圖的理論授課，并展示不同功能建筑（教學樓、醫院、住宅、商場等）的建筑施工圖，以此激發學生的學習興趣。第二步，在上機操作課上，教師演示建筑施工圖的相關操作和注意事項，使學生對相關操作建立了初步認識。第三步，教師展示一些往屆優秀作品供學生參考，并以此鼓勵學生完成更優秀的作品。第四步，教師向學生明確本次任務的學習目標，讓學生清楚了解本次任務的主要目的，提高學生的學習效率。

（二）布置任務

本章節有兩個教學目標，根據這兩個教學目標向學生設置一個總任務，并基于總任務設置三個分任務。團隊成員需針對不同的分任務展開深入合作，發揮集體創造性，共同完成總任務。

（三）執行任務

任務布置后，學生以3人為小組開始執行任務。每個小組成員的具體任務分工由組員討論，并最終由組長決定。針對任務一，教師設定了建筑施工圖數量和內容的要求，但對建筑的形式不做要求。因此，任務一是一個半封閉性的任務。學生可自由發揮想象力以及團隊合作能力，共同完成一幅富有創造性的設計作品。任務二是一個封閉性任務，要求學生錄制施工圖繪制過程。此任務的目的是考查學生對AutoCAD命令的熟悉程度以及制圖的熟練度。任務三的目的是鍛煉學生的表達能力，并考查學生的團隊協作、溝通能力。該任務給予每組4周的時間完成作品。

（四）評估效果

學生完成作品并提交后，需及時對學生的表現和成果進行評估。本次任務采用教師評價和學生互評兩種方式評估學生完成任務的整體情況，具體考核方式見下表。

教師要根據學生上交作品的完整度、豐富度、難度、規范度等內容作整體評價，此部分分數占比50%。小組學生展示作品后，教師對該小組的整體表現力、小組合作情況等內容進行評估，該部分評價占比20%。最后，學生通過打分軟件對各小組成果打分，該部分占比30%。此外，通過學生互評的方式評出一、二、三名，教師可適當給予一、二、三名課程分數或實物獎勵，不僅能提高學生參與下次任務的積極性和競爭性，而且能提高課堂教學的趣味性和互動性。

教學實踐結果表明，任務驅動教學法是一種先進的教學方法，該方法結構合理，實施流程簡單，只要任務設計及考核方式合理、公平，就能有效激發學生的學習興趣，變學生被動學習為主動學習。課程結束后，學生的學習成果表明學生基本掌握了工程制圖課程的相關知識。學生對課程和教師的教學評價達到了99.44，高于系專業平均分，表明了學生高度認可任務驅動教學法。本項目一方面旨在提高本校工程制圖課程的教學效果，另一方面也為本專業其他專業課提供了一種教學借鑒作用，為本專業建設國家級一流本科專業提供教學思路。

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（本文系廣東省本科教學質量與教學改革工程項目，項目編號：18122710；汕頭大學本科教學質量與教學改革工程項目，項目編號：18122356）

編輯：張昀