机械设计基础课程中任务驱动教学法的研究与应用

杨丽君

（淮北职业技术学院机电工程系，安徽淮北 235000）

机械设计基础课程中任务驱动教学法的研究与应用

杨丽君

（淮北职业技术学院机电工程系，安徽淮北 235000）

“任务驱动”教学法是以任务为主线、教师为主导、学生为主体，将所要学习的新知识隐含在一个或几个任务之中，帮助学生通过对任务进行分析和讨论，寻找完成任务的途径来自主学习相关新知识的教学方法。这种教学方法能够有效培养学生的动手能力、自主学习能力和创新能力，从而提高教学效果。

任务驱动；机械设计基础；教学

《机械设计基础》课程是一门理论性和实践性都很强的课程，它是机械类或近机类专业必修的一门职业能力核心课。而该课程的传统教学是以教师的讲授为主，教师作为知识的传授者，处于绝对的主动地位；学生是在被动的环境中学习，学生的学习主动性、创造性受到了极大的抑制，无法较好地完成具体的设计任务，教学效果不理想。如何培养学生的学习主动性，提高学生解决实际问题的能力，是我们一直以来研究探索的问题。为此，我们结合本学科的特点，在教学中采用了任务驱动式教学，将所要学习的新知识隐含在一个或几个任务之中，学生在完成任务的过程中掌握解决问题的方法，自主地学习相关的新知识。同时，提高了学生的动手能力、综合职业素质。在教学过程中，学生是主体，教师只是配角，学生主动寻求知识，打破了传统教学对教师的依赖，这对于培养学生的探索精神和创新能力有很大的帮助。

一、理论基础

任务驱动教学法是一种有别于传统教学的新型教学方法，是以任务为中心、以学生为主体的教学方法。在整个教学过程中让学生在任务的驱动下，运用所学知识发现问题、分析问题，寻找途径最终解决问题，教师主要起指导和帮助的作用。任务驱动使理论教学与实践教学有机地结合，激发了学生的学习主动性，提高了动手实践能力。教学过程中，用实际的工作任务组织教学，不需要学生一定要掌握公式和定理的推导过程，原理知识的成因，而是侧重掌握如何运用已学的知识解决问题，应使用哪些公式、原理，应该以怎样的方法和步骤，如何解决问题才能得到最佳方案，这种教学方法的应用正好可以体现高职院校的办学特色。

任务驱动教学法注重实践，它很适合《机械设计基础》课程的教学，因为该课程是实践性很强的一门课程，要求学生既要学好理论基础知识，又要掌握动手操作技能，同时要求学生具有一定的自主学习能力和独立分析问题、解决问题的能力。对高职院校毕业的机械类学生的就业情况分析显示，机械类各专业的毕业生主要工作领域是机械产品的工艺制造、生产、设备运行及维护维修等，这就需要毕业生有解决实际问题的能力。而任务驱动教学在任务的设计阶段就是把生产第一线具有典型意义的项目作为任务下达给学生的，学生完成任务的过程培养了实际的动手能力，有利于实现高职院校培养高等技术应用型人才的目标。

在教学中使用任务驱动，学生学习的过程成了人人参与的创造实践活动，在这个过程中，遇到的问题越多，学生们通过此任务学到的知识就越多，掌握解决问题的方法和途径就越多，并且通过讨论、交流促进了知识的积累，显著提高了学生的参与意识，树立团队合作精神，有利于学生今后成功地走上工作岗位。

二、任务驱动式教学的应用

1.任务驱动教学实施步骤

实施任务驱动式教学，首先教师要提出任务，学生以小组为单位形成各自的方案，然后教师指导学生进行分析讨论，引导其逐步理清问题，明确目标，围绕任务查阅资料，尝试探索，寻求解决问题的途径，直至完成任务。学生完成任务之后，教师组织展示其成果，并进行讨论、总结和评价。

按任务驱动的方法进行教学组织实施的关键和难点是如何设计任务。要考虑生产实际、本校的教育资源情况、学生的认知水平等，选择与学生的现实生活密切相关同时又能体现本课程特点的任务，只有这样的任务才能引发学生的探究欲，激发学生的学习主动性，促使学生在生疑、解疑的过程中获得新的知识和能力。另外，任务驱动式教学成功与否还与授课教师的课前准备、教学过程的组织安排及任务完成后的总结、归纳和评价是密不可分的。课前教师要进行教学相应场景的准备，要备齐学生在完成任务中需要的工具及各类规范性教材。在向学生布置任务时要使学生明确目标，弄清任务。有时任务会分成课前与课上布置两种情况，有些资料需要学生到图书馆或网络上查取的应在课前就布置好相应的任务，到课堂上去完成；不需查取资料的任务可以在课上进行布置。任务完成后，学生可以用多种形式进行汇报成果，教师对整个过程进行总结、评价，注重经验的总结，帮助学生完成认知体系的建构。

2.任务驱动教学实施举例

根据《机械设计基础》课程教学的总体目标，可将该课程的教学内容设计成若干个任务。对于相对独立的教学内容，单独设计一个任务；对于相互关联的内容，设计成一个综合的任务。同时，任务设计要注意将重点、难点分散在各个任务中。下面以《机械设计基础》中“平面连杆机构”单元为例，介绍任务驱动教学法的应用。

首先我们针对本单元的知识点和学生的实际情况分析了教学的专业能力目标、方法能力目标和社会能力目标，要求学生通过本单元的学习，能够掌握平面连杆机构类型、特性，能设计简单平面连杆机构，能正确计算平面机构的自由度，同时培养学生具备机械工程师所应有的严谨工作态度，具有较强的计划组织能力和团队协作的能力。根据这一教学目标，我们以牛头刨床实例引入，提出本课题的任务：牛头刨床主体机构的设计。为了完成这个任务，我们把它分成以下几个子任务：

子任务一：分析机器总体与局部的关系。

子任务二：平面机构自由度计算。

子任务三：平面四杆机构的运动特性分析。

子任务四：平面机构运动简图的绘制。

子任务五：平面四杆机构的设计。

任务呈现出来后，教师不能急于讲解，否则又进入了传统的教学模式。而是让学生4－6人为一组思考、讨论、分析，试着去完成任务，由于这些任务中有很多内容是以前没有学习过的，隐含了新的知识点，学生有完成的积极性，但又不知该如何下手，学生会提出许多问题，这时教师要进行前导知识的讲解与引导，并指导学生进行分析讨论，引导学生逐步理清问题，明确目标，相关资料要及时给出，应向学生提供解决该问题的有关线索，让学生主动去查找资料，可以借助网络、图书馆等，如上述子任务二中，教师要引导学生去掌握复合铰链、局部自由度、虚约束等相关知识，只有了解了以上内容，学生才能正确地计算机构的自由度，完成任务。整个过程中，老师起引导作用，注重学生的自主发展，培养学生的自学能力。同时，在这一过程中，更要鼓励互相合作，协作学习，共同来完成任务。为避免有雷同结果，每组给出的原始数据会有所不同，小组内成员按学习优势的不同进行分工，组内进行疑难问题、方案的讨论。如子任务五中，对试点班级给出八组不同的原始数据，最终得出不同的八种设计方案，在任务的完成过程中，每位学生都参与了设计，避免了抄袭。

3.任务驱动式教学的任务评价

学生完成任务之后，由教师组织进行总结评价。通过评价分析解决问题的方法及经验，教师要强调完成任务的关键所在，帮助学生归纳总结，对仍然存在的问题提出解决方法。在完成任务的过程中学生已经构建了自己的认知结构，但不够完善，还需要通过教师对其成果的分析评价，达到完善认知结构的目的，从而实现教学目标。每完成一个子任务，各小组由一个代表发言，阐述分析、解决问题的过程，不同组之间进行辩论，教师进行点评，总结知识点，完成教学任务。对学生的任务评价，既要关注学生知识与技能的理解和掌握，更要关注他们在学习过程中的变化和发展，评价内容可以包括参与讨论的积极态度、自信心、实际操作技能、组织能力、交流能力，以及独立思考的能力、创新思维能力等方面，如参与分析、讨论的积极性如何，要表达自己的想法时是否有充分的自信，参与实践活动时是否积极认真，能否在与小组成员合作交流中得到启发与进步等。评价的手段和形式应多样化，如小论文、答辩、评比等形式。要将过程评价与结果评价相结合，充分关注学生的个体差异，发挥评价的启发激励作用，增强学生的自信心，提高学生的实际应用技能。最终的分数，课程考核与实际操作按6：4比例给出，而课程考核分数又以2：1（考试成绩：平时成绩）给出。

“任务驱动教学法”是基于构建主义学习理论上的一种教学方法。最终的目标是使学生在真实情境的驱动下，在探究式解决问题和完成任务的过程中，在团队协作的环境中，在讨论的氛围中进行学习活动。在教学过程中，任务的设计、教学的组织及教学评价等都对教师提出了更高的要求，不仅要求高职教师具备理论知识，而且要对课程所涉及的生产实际应用有较广泛的了解，这就需要教师也要不断学习，不断完善知识结构体系。与传统教学相比，采用这种教学方法学生的学习积极性得到极大提高，知识的应用能力得到增强，同时提高了学生的探索创新精神与团队合作精神。这种教学方式有利于学生综合素质的全面提升，利于创新型工程技术人才的培养。

［1］黄珊秋，葛培琪，路长后，孟剑峰.“机械设计”实践教学环节的改革与探索［J］.高等理科教育，2007（3）：131-133.

［2］龚晓群.《机械设计基础》课程任务驱动、案例教学模式研究［J］.南京工业职业技术学院学报，2008（6）.

［3］张策.自主创新时代要建设好机械设计系列课程［J］.中国大学教育，2006（10）：7-10.

G642

A

1671-8275（2012）01-0099-02

2011-11-24

淮北职业技术学院课题“任务驱动式教学在《机械设计基础》教学中的应用研究”（项目编号：2011－A－14）阶段性研究成果。

杨丽君（1977-），女，辽宁昌图人，淮北职业技术学院机电工程系讲师，硕士。研究方向：机械工程。

訾兴建