基于任务驱动的竞争模式在虚拟仿真实训教学中的应用探析

杨昭+何春兰+黄国平

[摘 要]虚拟仿真实训教学已广泛应用于食品专业的“虚实结合”教学中。文章通过对基于任务驱动的竞争模式在虚拟仿真实训教学中的应用进行了探讨，表明该教学方法可以提高学生的自学能力、创新精神和合作意识。

[关键词]任务驱动；竞争模式；虚拟仿真实训；食品专业

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.32.246

1 虚拟仿真实训教学的历史和现状

食品工业是人类的生命产业，已经成为国民经济发展中最为重要的支柱产业。随着国家食品行业的不断发展，食品企业对人才的需求量也越来越多，对学生的要求逐渐提高。[1]不仅要求食品专业学生具有扎实的理论知识，还需要具有较强的动手能力、掌握大型检测设备的使用和工厂的实际生产过程。这些要求都对高校食品类专业课程提出了更高的要求。

虚拟仿真技术可以有效还原生产、操作和管理岗位的真实场景，为学习者提供技能训练所需要的“真实”环境、“真实”工艺、“真实”工具等，从而有效提高技能教学质量。虚拟仿真技术是指使用仪器设备、模型、计算机虚拟技术，以及利用场地、环境的布置，模仿出真实工作程序、工作环境、技术指标、动作要求，进行科学研究、工业设计、模拟生产、教学训练和考核鉴定等的一项综合技术。[2]同时，可以降低教学成本、规避实训危险、降低环境污染、实现绿色教育。因此，虚拟仿真教学是深化教育教学思想、内容、方法、手段、模式改革，推动职业院校内涵建设的一个重要突破口。为此，教育部在《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中明确提出“要充分利用现代信息技术，开发虚拟工厂、虚拟车间、虚拟工艺、虚拟实验”。[3]

根据食品行业人才的需求和国家的战略部署，虚拟仿真技术已被广泛应用于高职院校食品加工和检测课程的教学。[1-4]然而，我们在虚拟仿真实训课程的开展过程中，发现教学实践不足，教学效果不佳。因此，引入任务驱动的竞争模式，来实现虚拟仿真实训的教学效果提升。

2 任务驱动的竞争模式

任务驱动法具有“以任务为主线，教师为主导，学生为主体”的基本特征。[1]它是将以教师传授为主的单一传统教学转化为以解决问题、完成任务为主的互动教学，能充分发挥学生的学习积极性，使学生处于积极的学习状态。任务驱动教学法是一种问题推进式的教学，教学内容蕴含在任务中，学生完成任务的过程就是学习教学内容。[2]

实践表明，单独的任务驱动并不能很好地发挥激励的作用，只能导致学生片面机械地接受任务。在任务驱动的基础上，引入竞争的机制，将会极大地提高学生接受新知识的兴趣。

2.1 任务驱动的竞争模式在虚拟仿真实训教学中的应用必要性

虚拟仿真实训教学可以分为3个阶段：①初级阶段。这个阶段学生刚开始接触虚拟仿真系统，对虚拟仿真系统还比较陌生，很多的功能还不熟悉，需要教师对学生加以引导；②模块建立阶段。当学生对虚拟仿真系统熟悉之后，就需要根据教学计划和学生学习的侧重点对虚拟仿真系统的实验加以调整，做到可以提升学生专业知识能力的效果；③模块应用阶段。当学生已经掌握基本的实验知识或仪器操作技能后，就可以通过所学的知识，探究虚拟仿真实训中实验知识的运用。[5]

虚拟仿真教学过程中，需要以学生为主体完成相关的虚拟软件操作。在这个过程中，学生很容易注意力不集中，不能够根据教学任务完成虚拟仿真的操作。在我校虚拟仿真实训教学过程中，大部分老师采用传统的教学方法，即通过先讲后练的方式，让学生机械地训练虚拟仿真软件的操作。由于虚拟仿真软件相对比较枯燥，部分学生会放弃练习，而部分同学也会因为老师的要求，机械地完成虚拟软件的操作。但让学生真正地操作仪器时，学生往往无从下手。虚拟仿真实训就没有达到“虚实相结合”的教学效果。

这就对虚拟仿真实训教学的教师提出了新的挑战，如何让学生对虚拟仿真软件感兴趣，乐于在练习中学习知识与技能，提升学生的创新能力，能够把虚拟仿真软件中的操作运用到真正的实验之中。这也正是虚拟仿真实训课程标准的要求，同时也需要新的教学方法来改变这一现状。

2.2 任务驱动教学法在虚拟仿真实训教学中的应用

2.2.1 依据任务创设情境，设置竞争激励

在操作虚拟仿真软件之前，恰当地导入情境，能够迅速集中学生的注意，激发学生的兴趣，给学生一个广阔遐想空间，使学生产生强烈的好奇心和旺盛的求知欲，从而使学生投入积极的学习状态。创设情境的主要作用是使学生了解学习任务的必要性与学习任务相关的学习信息，激发学生的学习兴趣，产生学习任务的动机。在激发起学生的兴趣之后，引入激励机制。例如，以团队形式组建项目小组，优先完成虚拟仿真软件操作的小组，获得分数奖励或者其他嘉奖。

2.2.2 分析学习者特征，建立竞争团队

任务驱动的竞争模式是典型的合作学习方式。合作学习的基本特征是：积极互赖，直面互动，责任到人，人际技能和小组建设。学习任务由小组团队成员合作完成，通过组员讨论来解决难题。小组成员面对面地交流、讨论，在小组中形成合作互助的气氛。要求成员的个人责任感强。通常将学习能力不同的学生混合编组，同时根据各组员的性格差异、沟通能力、表达能力、动手能力等因素进行合理的安排。[2]合作学习是以各小组在完成任务的过程中，以团队的总体成绩为主要奖励依据的。因此建立一支成员构成合理，能够融洽沟通合作的团队非常重要。每个团队推举1位基础知识扎实、热情、性格开朗、有责任心的同学来担当小组长。组长的任务为督促团队成员完成任务，协调团队成员共同解决问题，协助老师传达教学任务。

2.2.3 设计教学目标与任务

虚拟仿真软件中包含许多操作任务，每一个任务都应该明确地进行分解，务必让学生知晓详细的操作任务。学生接受任务后，教师先不讲解，让学生以团队形式讨论分析任务，思考在完成任务的过程中将会遇到哪些需要解决的问题，让学生自己发现问题。在教师的引导下，经过积极思考把问题提出来，这就调动了学生主动求知的欲望。此时由教师向学生提供解决该问题的有关线索，指导完成任务的方法。倡导学生之间的讨论和交流，通过不同观点交流，加深每个学生对解决当前问题的思考。实操任务是任务驱动的核心，教师应为学生提供充分的理论学习和实践操作条件，引导学生“学中做，做中学”，理论与实际相结合，带领学生逐步完成任务。

2.2.4 展示交流，评价任务，实施奖励

学生每完成一项任务，都会获得一定的成就感。当学生完成虚拟仿真实训任务时，需要通过对其学习成果进行展示交流，分析点评，对学生的学习情况做出客观的评价和反馈。评价要从多方面进行，可以采用教师评价、学生自评以及学生之间互评相结合的方法。教师对完成任务的优秀团队进行奖励，并对他们的方法进行总结和评价，将需要学生掌握的知识点再度提炼出来，提醒学生在今后的学习过程中要熟练运用和掌握。

3 意 义

基于任务驱动的竞争模式实训教学法，一方面发挥了任务驱动教学模式有利于培养学生的合作学习、创新精神和自学能力的优势。另一方面，通过团队之间的竞争，让学生既看到自身取得的成绩，又看到自身的差距，进一步激发学生主动学习的热情。在虚拟仿真实训教学中，教师围绕教学任务设计出有针对性的实训任务，制定相应的激励机制，使学生在教师任务的驱动和激励下，为完成任务投入更多的精力。在同一教学任务的要求下，将不同层次的学生分配在同一团队，促进学生个体间的竞争与融合，达到最佳学习效果。从而全面提高虚拟仿真实训课程的实验教学质量。将基于任务驱动的竞争模式实训教学法贯穿于虚拟仿真实训的全过程，有利于全方位锻炼和提高学生的综合能力，为食品专业虚拟仿真实训教学发展做出了有益的探索。该教学方法可以提高学生的自学能力、创新精神和合作意识。

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