机械工程专业实践教学引入任务驱动模式研究

胡瑞　许春霞

摘要：任务驱动模式以“任务驱动为中心、以学生为主体、以教师为主导”融入实践性比较强的机械工程专业自主学习型人才培养中，将有助于大学生以任务完成为目标的自主学习、自主思维、自主意识和自主实践能力的培养。本文根据机械工程专业特点，提出了任务驱动式实践教学设想，探索了一种新型机械工程专业实践教学模式，并开展了应用举例。

关键词：任务驱动模式；机械工程专业实践教学；自主学习；自主实践能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）32-0042-02

机械工程专业面向企业输送具有实践动手能力强的工程技术人才，其应在日新月异的科学技术发展过程中具备强的技术自主学习和自我工程实践的能力，以符合科学发展对技术人才能力的需求，而如何培养出实践动手能力较强的自主学习型人才呢？基于此，本文针对机械工程专业的特点，提出以任务驱动为中心、以学生为主体、以教师为主导的实践教学模式，从思路、内涵、方法和应用等方面进行了探讨。

一、任务驱动模式总体思路

任务驱动式教学模式将学习与任务化挂钩，使学习者投入到任务驱动解决过程中，以学习任务驱动背后隐藏的实践知识带动学习者的自主学习能力及其解决任务的合作能力，进而形成学生自我解决问题技能和自主学习能力的实践教学模式。已有研究表明[1-2]，任务驱动式实践教学在培养大学生的综合实践能力方面起到了极其重要的作用，其总体思路见图1。

二、任务驱动模式构建

本文强调机械工程学科的知识互通[3]，整合校内外实践教学资源，搭建专业实践课程群平台，开展任务驱动模式下的本校机械工程专业的实践教学体系，见图2所示。

（一）整合实践教学设施

整合校内实验课程体系、校内实训教学体系及校外实训体系，并据此细化实践教学过程中任务及其子系列任务，从而构建出促进学生进行理论知识的实践验证和提高使用仪器设备自我动手能力的平台。

（二）自主动手能力

实践课程教学及其内容安排应是以学科及学生知识水平为前提而设置的。因此，教师应基于学科知识、学生自主兴趣爱好及其知识水平、自主实践分组、自由選择任务而分层次、分类别设计校内/校外实践，从而帮助学生提升实践素养及实践能力。

（三）自主任务驱动

学生在指导教师的引导下依据自己的知识结构，选择适合的实践任务，自由分组后，查阅资料，经组内探讨后提出任务驱动，逐个解决实验设计流程中出现的技术任务驱动，开展技术参数规律研究。此外，技术任务驱动可引导学生独立自主思考完善各任务驱动的技术参赛能力和自主实践能力。

（四）实践能力提高

从图2可见，参与任务驱动环节的实践学生基于多个实践训练与研究，通过统筹多方实践教学资源，已具备了独立完成基于任务驱动的实践系统设计和完善多任务驱动技术参数的自主实践和自主学习解决任务等机械工程专业的工程实践能力体系[4]，可符合企业单位工程实践的岗位需求。

三、应用举例

任务驱动法是帮助学生形成积极主动解决任务驱动的实践教学模式，以激发其解决任务的兴趣和探索激情[5]。机械工程专业课程体系以机械设计、机械原理、理论力学、材料力学、公差与配合、工程材料、控制工程基础、机械工程测试技术、电子学基础、电工学基础、微机原理、科技英语等为基础的系统课程体系。其中液压传动、机械制造工艺学、机械设计学、机械系统设计、机械动力学、机构设计、结构设计、机电控制、PLC原理及应用、机床电气与PLC、机械制造学等课程可通过任务驱动法有效解决其实践问题。举例“三相异步电动机的控制程序实现正反转”作为专业实践的设计题目，开展任务驱动，以引导学生进行进一步思考：（1）实现研究对象所需的设备、工具、材料中的哪种可编程控制器最合适？（2）FX3N-48MR可编程控制器电动机控制原理图是怎样的？（3）电动机控制除了正反转，FX3N-48MR可编程控制器是否还要考虑电动机其他动作？（4）PLC的I/0点分配与接线图？（5）程序设计中的梯形图和命令编写？（6）怎样运行PLC模块并调试程序？等等。延伸出的任务驱动设置：（1）如何购买实验设备、工具？（2）如何联系设备代理公司？如何报账？（3）PLC可编程控制器梯形图及命令编写分析应该选用哪个软件？（4）在研究过程中出现的技术任务驱动如何寻求解决？（5）FX3N-48MR具有哪些功能？（6）FX3N-48MR如何调控梯形图和命令程序之间的联系？等等。该系列技术任务包含了PLC原理及应用、机电控制、机床电气与PLC等专业课程的任务知识点。因此，在解决以上任务驱动的过程中，学生解决任务的自主学习、自主辩证思维能力、自主意识和自主实践动手能力也获得了不断的提升。

四、结语

任务驱动式实践教学是以任务驱动为导向，以学生实践水平提高为出发点，其贯穿机械工程专业的教学内容中，则有利于机械工程专业实践教学的人才培养。该模式实施以实践教学内容改革及其任务化为中心，逐步实现实践技术任务驱动化，可在应用性、操作性较强的实践课程中开展。经过实践任务体系的思考和探索，本文中融入的任务驱动式实践体系将有助于机械工程专业人才实践能力和学生自我学习能力的提高。

参考文献：

[1]熊海鸥.PBL教学模式在《物流系统工程》课程教学中的应用[J].教育教学论坛，2017，（25）：213-214.

[2]张新燕，朱德兰.基于PBL教学模式的水力学网络课程建设[J].大学教育，2017，（04）：83-84.

[3]孙翰昌.基于POPBL的生物技术专业实践教学模式的探索与实践[J].黑龙江畜牧兽医，2015，（5）：215-218.

[4]何庆元，王传林，吴萍，等.浅谈应用型本科院校生物技术专业课程体系建设与人才培养[J].安徽科技学院学报，2016，（06）：113-117.

[5]崔炳权，何震宇，工庆华，等.PBL教学法的研究综述和评价[J].中国高等医学教育，2009，（7）：105，118.