任務情景教學在《流體機械》教學中的實踐探索

張樂+喬心州+彭先龍+馬勝利

[摘 要]任務情景教學在《流體機械》教學中改變教與學分離的狀況，緊扣提高工程實踐能力的培養(yǎng)目標，將情景教學與任務驅動兩種教學方法相結合。在教學實踐中采取以教師為導演，學生為主體，任務為導向，分組合作學習，突出師生互動的“項目研發(fā)”模式。該教學模式的實施方案，以課程教學典型環(huán)節(jié)分析項目情景的設定、項目的開展和最終的教學效果?！白鲋袑W”的教學理念給師生雙方帶來的變化，教師自身素質上的提高對教學活動的開展具有重要的推動作用。

[關鍵詞]任務驅動；情景模擬；流體機械

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）06-0135-02

《流體機械》以泵、風機和壓縮機作為教學對象，是一門實踐性很強的專業(yè)課，廣泛應用于采礦、能源、化工等行業(yè)。教學內容以泵與風機的工作原理和設備選型為主，涵蓋的知識面廣，涉及機械設計、流體力學和工程材料等多個方面。大部分同學在學習過程中，對葉輪、流道等空間結構的想象能力有限，加之有限的認識能力和較深的理論內容，采用傳統(tǒng)的教學方法給同學們帶來了很深的心理陰影，直接影響到了課程的學習和知識的運用[1]，所以需要及時的調整教學思路，調動學生學習的積極性。這對培養(yǎng)專門人才，提高學生的工程實踐能力具有重要的現(xiàn)實意義。

一、《流體機械》課程教學中存在的問題

傳遞-接受式教學是《流體機械》課程目前主要采用的教學方式。該模式能使學生在短時間內接受大量信息，培養(yǎng)學生的抽象思維能力。缺點是教學過程以教師為中心，學生被動的聽取，缺乏參與教學活動表達自己思想的積極性。在遇到知識難點時只想逃避，沒有積極思考的動力。教學中采用多媒體手段雖然可以將某種場景直觀的呈現(xiàn)出來，增強學生對泵和風機在結構上的認識[2-4]，但是學生更像是在上課的時候“看電影”，教學效果不佳。在實踐環(huán)節(jié)中，我們建設了《流體機械》實驗室，安排有專門的實驗課程，可是真正參與到實驗中的學生總是少數(shù)。

存在這些問題的根本還是同學們在學習上的主動性不強，教與學相互獨立。為此，我們設想將任務驅動法和情景教學相結合。希望借助計算機三維建模和多媒體技術，通過合理的情景設定，模擬企業(yè)“項目研發(fā)”的模式，構建以任務驅動，情景模擬，合作學習，師生互動為主要內容的全新教學方式，穿插到日常的教學活動中，改善《流體機械》課程的教學效果，培養(yǎng)學生的工程實踐能力。

二、模擬“項目研發(fā)”的教學模式

模擬“項目研發(fā)”的教學模式是以產(chǎn)品研發(fā)過程為虛擬情景。老師作為導演，設計教學的情景和過程，假定某種工程需求作為任務。學生是項目研發(fā)的主體，置身其中，積極參與，通過自身的學習來解決問題，主動推進項目前進，在探索中加強對理論的認識，同時提高實踐動手能力。

三、項目內容的選擇和實施方案

（一）項目內容的選擇

模擬項目研發(fā)的內容要緊密貼合教學，突出教學重點和難點，應選取有一定難度能吸引學生，又方便組織教學活動的內容，這樣才能加深學生對授課內容的理解，還可以促進學生應用新掌握的知識去解決實際問題。[5]選題的對象不宜過大，要能夠在規(guī)定的時間內完成。

（二）實施方案

根據(jù)選定的教學內容，將全班同學分組。教師向各組下達設計任務，并提供預先準備好的素材和資料。由于一開始，學生還沒有真正的接觸過流體機械的相關內容，直接以任務驅動，大量的時間都會消耗在資料整理和理論學習上，這不利于教學活動的開展，所以在任務下達后還要做具體的輔導，并在項目開展過程中，對遇到的難點進行解答。學生拿到任務書后，需要根據(jù)自身掌握的知識，自學課本相關內容，明確不足，查閱資料，進行組內討論，形成設計方案，分工后展開工作，在規(guī)定的時間內完成原理性設計。

四、項目的具體實施和效果

（一）項目的具體實施

按照教學大綱和課程的內容，針對“葉片式泵與風機的基本理論”授課環(huán)節(jié)，選取單級離心式水泵和軸流式通風機為素材。在教學實踐過程中，以離心式水泵葉輪和軸流式通風機葉輪的設計為主線，通過課堂講授，動畫演示，實物展示等活動，使學生對兩種設備的工作原理和葉輪設計的基本過程有了總體的認識。教師分發(fā)提前準備好的設計任務書，各組的參數(shù)不同。學生以3～4人一組，分組討論，依據(jù)表1流程圖所示，展開工作。針對小組出現(xiàn)的問題，采取班級討論，教師分析引導，共同講解的辦法。學生可以從“發(fā)現(xiàn)→解決→再發(fā)現(xiàn)”的經(jīng)歷中體會產(chǎn)品研發(fā)的過程。課堂討論中，學生可以表述自己的觀點，實現(xiàn)學生與學生，教師與學生間的多方互動，增加了課堂的趣味性，同時也是多方知識的融合。項目完成后，組織答辯，各組向全班同學做工作匯報。教師對學生參與的積極性和項目設計的正確性進行評價打分，總結現(xiàn)有教學活動的特點和不足，進行改進和完善。

（二）項目的實施效果

1.豐富了教學資源。針對教學內容和教法改革的需要，利用三維軟件和多媒體技術，對原有的教學課件進行了修訂，補充了泵和風機的工作原理、設計方法和動畫演示的內容，結合目前學院流體機械實驗室建設的機會，補充了對應的實物模型，可供學生拆裝測繪。

2.改善了教學效果。項目模擬的課堂組織形式給予學生很大的空間，為學生提供了較為輕松的環(huán)境，能很好地發(fā)揮學生的主動性。如表1教學示例中，原有軸流式通風機葉輪的設計任務僅是要求完成葉輪的結構設計。在同學們的努力下，不但基本完成了風機整機的結構設計，通過查閱資料還提出了“動導葉”的方案。雖然有不足，但是學習的積極性明顯得到提高，效果十分顯著。新的教學模式可以把課下任務和課堂教學結合起來，學生在任務和好奇心的督促下不斷提出問題，教師與同學們共同討論解決。既增強了師生互動，又將被動學習轉變?yōu)橹鲃友芯浚龠M了知識點的掌握和綜合設計能力的提高。

3.提高了教師素質。教師創(chuàng)設的案例要獲得學生的認同，就要充分了解本課程的內容，掌握相應的設計方法和相關的技術發(fā)展動態(tài)。這樣提高了對教師素質的要求，從而提高了教師從事相關教學活動的工作熱情和工程實踐能力，是教師對自己的再培養(yǎng)。

五、結語

傳統(tǒng)的課堂教學注重怎么教，項目模擬研發(fā)的教學方式著重學生怎么做。教與學融入做的過程，促進師生雙方互動學習，共同提高，激發(fā)了學習的熱情，培養(yǎng)了同學們自主學習的能力，樹立了自信心。教師創(chuàng)造的任務情景不是簡單的給出任務就可以的，需要運用多種方法組織引領學生，讓學生參與課堂，這是對教師自身能力的鍛煉。在傳統(tǒng)的教學環(huán)境中這些都是無法實現(xiàn)的，我院課程教研組針對不同專業(yè)開設《流體機械》課程的特點，制定了對應的實施方案，在今后的教學活動中會繼續(xù)探索改進。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 張月芹.機械原理課程改革和創(chuàng)新設計實踐的探索[J].大學教育，2015（5）：131-133.

[2] 王貴林，石峰，陳善勇，關朝亮.情景式教學法在機械工程學科系列課程教學中的應用與探索[J].大學教育，2013（10）：68-70.

[3] 徐芳，程琛.多情景融合的項目引導式機械制圖教學改革創(chuàng)新與實踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2014（9）：72-74.

[4] 范俐.“教學做合一”情境教學的探索與實踐[J].大學教育，2013（5）：80-82.

[5] 吳曉紅，張建琴.《分散系及其分類》情景教學設計課例[J].教學，2011（10）：80-81.

[責任編輯：張 雷]