任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在“變電站自動(dòng)化”課程中的應(yīng)用

摘要：由于課程的性質(zhì)不同，在任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法中任務(wù)的設(shè)計(jì)和實(shí)施方法也有各自的特點(diǎn)。變電站自動(dòng)化課程是一門(mén)理論性很強(qiáng)的專業(yè)課程，該課程在教學(xué)改革中引入了以學(xué)生為主體的任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法。文分析了任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的特點(diǎn)和基本要求，本文對(duì)此教學(xué)方法在變電站自動(dòng)化課程中應(yīng)用的具體要求和特點(diǎn)進(jìn)行了探討和分析。

關(guān)鍵詞：任務(wù)驅(qū)動(dòng)；教學(xué)法；自動(dòng)化；教學(xué)目標(biāo)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）29-0037-02

變電站自動(dòng)化課程現(xiàn)在已經(jīng)被國(guó)內(nèi)許多高校的電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)列為專業(yè)必修課程，該課程是隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的一門(mén)專業(yè)性很強(qiáng)的課程。這門(mén)新興專業(yè)課程的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的電氣專業(yè)技術(shù)素養(yǎng)、提高電氣實(shí)踐操作技能。而該課程的教學(xué)還一直沿用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，進(jìn)行簡(jiǎn)單、機(jī)械的授課和實(shí)驗(yàn)，使該課程教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)受到了極大的限制。為了有效的提高課程的有趣性，將課程的難點(diǎn)和重點(diǎn)變得通俗易懂，讓學(xué)生將理論知識(shí)的掌握和實(shí)踐技能的形成二者有機(jī)的統(tǒng)一起來(lái)。探究出一種適合這門(mén)課程的新的教學(xué)模式，來(lái)激發(fā)學(xué)生進(jìn)行有內(nèi)在興趣的主動(dòng)探究性的學(xué)習(xí)，在掌握理論知識(shí)的同時(shí)進(jìn)行具有知識(shí)建構(gòu)性的實(shí)踐操作，從而拓展學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐技術(shù)能力，促進(jìn)學(xué)生綜合能力的提高，更好的實(shí)現(xiàn)變電站自動(dòng)化課程的教學(xué)目標(biāo)。本文就任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在該課程中的應(yīng)用進(jìn)行了分析與探討，以期起到拋磚引玉的作用。

一、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)的基本特點(diǎn)

所謂任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)就是把與教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合的任務(wù)作為教師向?qū)W生傳授知識(shí)的載體，將隱含課程相關(guān)理論知識(shí)的一個(gè)或幾個(gè)任務(wù)布置給學(xué)生，教師對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)提出基本要求，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下對(duì)所提出的任務(wù)進(jìn)行分析、討論，繼而明確完成任務(wù)所需的理論知識(shí)，然后學(xué)生自主進(jìn)行信息收集和查閱參考文獻(xiàn)，并根據(jù)基本要求獨(dú)立自主的進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、方案實(shí)施、成果評(píng)定。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的基本特點(diǎn)是以任務(wù)為主線，以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體。以任務(wù)為主線就是把將要學(xué)習(xí)的新知識(shí)隱含在一個(gè)或幾個(gè)任務(wù)之中，在完成任務(wù)的過(guò)程中充分調(diào)動(dòng)起學(xué)生解決問(wèn)題的思維，激發(fā)起學(xué)生的求知欲和探索欲，提升他們的想象力，提高學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)和創(chuàng)造潛能，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。以教師為主導(dǎo)則是教師不再簡(jiǎn)單的充當(dāng)講授者的角色，而是根據(jù)教學(xué)目標(biāo)的要求，將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行歸納整理，根據(jù)新學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)和安排任務(wù)，并對(duì)完成任務(wù)的各個(gè)環(huán)節(jié)提出具體要求，及時(shí)了解學(xué)生在完成任務(wù)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，并引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，保證任務(wù)實(shí)施的順暢性，教師成為學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的引導(dǎo)者和監(jiān)督者。在完成任務(wù)的過(guò)程中，學(xué)生是主體，學(xué)生利用自己的創(chuàng)造性思維提出解決問(wèn)題的方法，從方案的設(shè)計(jì)到方案的實(shí)施，再到最終結(jié)果的評(píng)價(jià)都由學(xué)生自主完成。

二、基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的變電站自動(dòng)化課程教學(xué)實(shí)踐

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是通過(guò)任務(wù)設(shè)計(jì)和任務(wù)實(shí)施兩個(gè)階段來(lái)完成的，其核心是任務(wù)設(shè)計(jì)，任務(wù)設(shè)計(jì)的好壞直接決定著教學(xué)效果。由于變電站自動(dòng)化技術(shù)課程內(nèi)容涉及到計(jì)算機(jī)硬件、軟件、通信、網(wǎng)絡(luò)、信號(hào)處理、控制和繼電保護(hù)等多方面的理論知識(shí)，既要求任務(wù)緊密的與這些理論知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，又要使任務(wù)切實(shí)可行，所以在任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)中進(jìn)行了一些嘗試。

1.任務(wù)的設(shè)計(jì)

在任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法中任務(wù)的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。教師在進(jìn)行任務(wù)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)著重考慮以下幾點(diǎn)：其一，任務(wù)設(shè)計(jì)要有層次，由于每位學(xué)生的能力存在差異，所以任務(wù)的設(shè)計(jì)采用循序漸進(jìn)的原則，從部分到整體，再由整體到難度較高的部分，任務(wù)的組成要難易結(jié)合。其二，任務(wù)的設(shè)計(jì)要能給學(xué)生留有足夠的想象空間，任務(wù)的目標(biāo)是明確的，但完成任務(wù)的方法和手段是多種多樣的，設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)不應(yīng)讓任務(wù)的條件制約解決問(wèn)題的方法，能夠使學(xué)生通過(guò)獨(dú)立的思考去開(kāi)拓自我探索空間，培養(yǎng)學(xué)生探究問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，在學(xué)生的學(xué)習(xí)階段，往往探究問(wèn)題的能力比解決問(wèn)題的能力更為重要。其三，任務(wù)的設(shè)計(jì)要與生產(chǎn)實(shí)踐緊密的結(jié)合起來(lái)，變電站自動(dòng)化課程的實(shí)踐性很強(qiáng)，所以在任務(wù)設(shè)計(jì)時(shí)緊緊圍繞變電站生產(chǎn)第一線的具體工作展開(kāi)，可以將電氣工作的監(jiān)盤(pán)抄表，事故處理，設(shè)備監(jiān)測(cè)，參數(shù)越線處理，倒閘操作，事故分析，保護(hù)的投退，定值修改等現(xiàn)場(chǎng)工作設(shè)計(jì)為各個(gè)任務(wù)，使抽象的理論通過(guò)具體操作體現(xiàn)出來(lái)，增強(qiáng)任務(wù)對(duì)學(xué)生的吸引力，引起學(xué)生的興趣，促使學(xué)生積極主動(dòng)的去完成任務(wù)。其四，任務(wù)設(shè)計(jì)要有綜合性，使任務(wù)既要承載新知識(shí)，新理論，又要有意識(shí)的將舊知識(shí)包含進(jìn)來(lái)，使學(xué)生溫故而知新。其五，任務(wù)要有一定的創(chuàng)新性，鼓勵(lì)學(xué)生提出解決問(wèn)題的非常規(guī)方法，打破學(xué)生的思維定式，開(kāi)闊思路，使學(xué)生根據(jù)邏輯推理進(jìn)行大膽的猜想，盡管有些方法不盡合理，但最后通過(guò)學(xué)生對(duì)完成任務(wù)結(jié)果所做的自我分析，使學(xué)生更能深刻的領(lǐng)悟正確方法的理論依據(jù)所在。

2.任務(wù)的實(shí)施

（1）分析任務(wù)。教師提出任務(wù)后，先不要急于講解，第一步，先讓學(xué)生對(duì)任務(wù)的內(nèi)容進(jìn)行分析。分析任務(wù)原始資料里給出的條件和參數(shù)，初步確定原始的條件和參數(shù)與完成任務(wù)之間的相關(guān)性；第二步，教師向?qū)W生講解搜集那類資料及查閱資料的方法和技巧。學(xué)生往往在這個(gè)階段很少會(huì)獨(dú)立自主的查閱資料，如果教師不及時(shí)正確的引導(dǎo)，大批的學(xué)生會(huì)在這個(gè)階段變得盲目，失去方向性。實(shí)踐證明，在這個(gè)教學(xué)階段，70%以上的同學(xué)不能有效的找到相關(guān)的資料，所以這時(shí)教師的引導(dǎo)是十分必要的。

（2）討論任務(wù)。在前期所查閱資料的幫助下，每個(gè)同學(xué)對(duì)任務(wù)的性質(zhì)會(huì)有新的定位和理解，然后學(xué)生提出自己的任務(wù)解決方案，在教師的參與下共同進(jìn)行討論，分析其合理性與可行性，在相互交流過(guò)程中不斷對(duì)各自的方案進(jìn)行改進(jìn)和完善。

（3）完成任務(wù)。任務(wù)的完成者可以是個(gè)人，也可以由小組完成，根據(jù)變電站自動(dòng)化課程的特點(diǎn)，這門(mén)課的任務(wù)是由2-3名同學(xué)采取協(xié)作的方式來(lái)共同完成的，完成過(guò)程中有操作人和監(jiān)護(hù)人，同時(shí)監(jiān)護(hù)人兼做記錄人，負(fù)責(zé)記錄任務(wù)的進(jìn)展情況，實(shí)施方案的過(guò)程中遇到問(wèn)題和困難時(shí)，小組成員共同協(xié)商解決，必要時(shí)教師給予指導(dǎo)。

3.成果評(píng)價(jià)

準(zhǔn)確及時(shí)地對(duì)任務(wù)完成的效果進(jìn)行評(píng)價(jià)不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，而且還可以避免認(rèn)知缺陷的積累。成果評(píng)價(jià)應(yīng)以學(xué)生自評(píng)、互評(píng)為主，評(píng)價(jià)的內(nèi)容包括操作的實(shí)踐技能、學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)方法和思維方式等。評(píng)價(jià)應(yīng)客觀、具體，讓學(xué)生及時(shí)掌握自己的學(xué)習(xí)情況。同時(shí)使學(xué)生掌握一些自評(píng)和互評(píng)的方法和技巧，樹(shù)立正確的價(jià)值觀與情感態(tài)度。最后由教師進(jìn)行開(kāi)放的、多解的、多元的綜合評(píng)價(jià)，切忌簡(jiǎn)單機(jī)械的宣讀答案。

4.教學(xué)示例

以下是以變電站自動(dòng)化課程中的一個(gè)任務(wù)為例來(lái)闡述任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的具體實(shí)施過(guò)程：

（1）設(shè)計(jì)任務(wù)：某10kV饋電線路發(fā)生A相接地短路（現(xiàn)象），（任務(wù)）要求判斷出變電站的監(jiān)控主機(jī)上哪些電氣參數(shù)要發(fā)生變化，如果你作為一名現(xiàn)場(chǎng)的電氣值班人員，提出你的現(xiàn)場(chǎng)處理措施。

（2）分析任務(wù)：學(xué)生拿到任務(wù)之后，首先對(duì)任務(wù)進(jìn)行分析，任務(wù)要求熟悉綜合自動(dòng)化變電站監(jiān)控主機(jī)的監(jiān)控界面，還要對(duì)以前專業(yè)課中學(xué)習(xí)的舊專業(yè)知識(shí)進(jìn)行回顧。如10KV線路通常采用的是中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式，發(fā)生單相接地短路后，輸電線路的線電壓保持不變，線電壓要升高。比如有的同學(xué)雖然知道輸電線路的電壓會(huì)升高，但升高到什么值？是什么情況下能升高為線電壓？學(xué)生對(duì)一些模糊不清的概念就需要查閱資料。發(fā)生了單相接地短路后斷路器是不是要立即跳閘？帶著這些疑問(wèn)去查閱已經(jīng)學(xué)過(guò)的專業(yè)課本和相關(guān)文獻(xiàn)。

（3）討論任務(wù)：大家查文獻(xiàn)的結(jié)果都知道了發(fā)生單相接地短路后，斷路器不會(huì)立即跳閘，因?yàn)榇蠹也榈搅讼嚓P(guān)的電氣運(yùn)行規(guī)程，規(guī)程中規(guī)定中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路后系統(tǒng)可以繼續(xù)運(yùn)行兩個(gè)小時(shí)，這樣又有一個(gè)疑問(wèn)擺到大家面前，既然不跳閘，那么遇到這樣的情況，現(xiàn)場(chǎng)的電氣運(yùn)行人員該如何處置呢？經(jīng)過(guò)老師的引導(dǎo)，綜合自動(dòng)化變電站中的一個(gè)自動(dòng)裝置“小接地電流選線裝置”進(jìn)入了同學(xué)們的視野，同學(xué)們又開(kāi)始查找這個(gè)裝置的相關(guān)文獻(xiàn)，去研究和探討它的工作原理。

（4）任務(wù)實(shí)施：學(xué)生帶著任務(wù)的分析結(jié)果來(lái)到變電站綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室，在操作屏上模擬出單相接地的故障，在監(jiān)控主機(jī)的操作界面里調(diào)出相關(guān)的參數(shù)，觀察參數(shù)的變化情況，并通過(guò)小電流接地選線裝置確定出短路點(diǎn)的位置，驗(yàn)證大家的分析是否正確。

（5）效果評(píng)價(jià)：同學(xué)們首先進(jìn)行自評(píng)和互評(píng)，對(duì)各組為完成本任務(wù)所參考的文獻(xiàn)情況，對(duì)監(jiān)控主機(jī)所監(jiān)視參數(shù)的熟悉程度，及任務(wù)結(jié)果正確性進(jìn)行評(píng)判，最后老師對(duì)各組進(jìn)行了綜合評(píng)判，老師在評(píng)判的過(guò)程中所遵循的一個(gè)原則是不以結(jié)果的唯一正確性作為標(biāo)準(zhǔn)，注重任務(wù)完成的過(guò)程性和發(fā)展性。

三、結(jié)論

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是一種開(kāi)放的、動(dòng)態(tài)的教學(xué)方法，在對(duì)完成一個(gè)任務(wù)尋找多個(gè)解決方法的過(guò)程中，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，提高了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，加強(qiáng)了理論知識(shí)的掌握。將所學(xué)的理論知識(shí)應(yīng)用到了生產(chǎn)的實(shí)際問(wèn)題中，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。由于每位同學(xué)都有具體要完成的任務(wù)，所以學(xué)生在思想上就有了一種需要完成任務(wù)的緊迫感，在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生不再是被動(dòng)地接受，而是主動(dòng)地查找資料和互相交流，尋找解決問(wèn)題的方法，從而大大提高了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，使教學(xué)取得了良好的效果。另外在變電站自動(dòng)化課程的任務(wù)教學(xué)中采用的是小組合作的形式，在完成任務(wù)的過(guò)程中需要發(fā)揮團(tuán)隊(duì)精神，這樣促進(jìn)了學(xué)生之間的溝通與合作，培養(yǎng)了學(xué)生互相尊重、互相理解、聆聽(tīng)他人意見(jiàn)的能力，為學(xué)生的全面發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

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（責(zé)任編輯：劉翠枝）