“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”在“金屬切削原理”課程教學(xué)中的應(yīng)用

梁鵬+楊發(fā)展

該課題受到山東省高等學(xué)校名校工程建設(shè)項目資助、青島理工大學(xué)重點教研課題資助（編號：MX4-077）。

摘要：將“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”應(yīng)用在“金屬切削原理”課程的教學(xué)實踐中，不僅可以提高學(xué)生對該課程的興趣及認(rèn)同度，還可以提高該課程的教學(xué)質(zhì)量，這為“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”在工程機(jī)械學(xué)科的實踐開展提供了良好的基礎(chǔ)和借鑒。

關(guān)鍵詞：任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法 金屬切削原理 教學(xué)方法改革

1 引言

“金屬切削原理”是機(jī)械設(shè)計制造及自動化專業(yè)的一門專業(yè)必修課，該課程與“機(jī)械制造工藝學(xué)”并稱為機(jī)械制造專業(yè)主干課程。然而，利用傳統(tǒng)的教學(xué)方法對“金屬切削原理”進(jìn)行講解存在諸多問題，比如內(nèi)容枯燥而抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不夠濃厚。“金屬切削原理”課程主要是講授金屬材料在切削加工過程中出現(xiàn)的一些典型現(xiàn)象以及現(xiàn)象背后的原理，如果只是在課堂上照本宣科，學(xué)生對這些原理理解起來就會比較困難。每年會有大量學(xué)生接受該課程的學(xué)習(xí)，所以如果能對本課程教學(xué)方法進(jìn)行改革，學(xué)生和老師都會有很多的收獲。

“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”是在20世紀(jì)80年代提出的一種基于建構(gòu)主義[1]學(xué)習(xí)理論的教學(xué)方法。建構(gòu)主義是由瑞士心理學(xué)家皮亞杰提出的，該理論主張調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，認(rèn)為學(xué)生作為主體來主動學(xué)習(xí)更能提高教學(xué)質(zhì)量。該理論認(rèn)為學(xué)習(xí)是學(xué)生根據(jù)自己原有的知識來生成意義并主動建構(gòu)的一種思維過程。“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”與傳統(tǒng)的“填鴨”式教學(xué)方法不同，前者不僅重視周圍學(xué)習(xí)環(huán)境對學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)的重新塑造及構(gòu)筑，更強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。

目前，“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”已經(jīng)在多個學(xué)科方向進(jìn)行了實踐教學(xué)，如計算機(jī)學(xué)科[2，3]，雙語教學(xué)學(xué)科[4-7]，等等，并且教學(xué)反饋結(jié)果也評價良好?！敖饘偾邢髟怼边@門課程以培養(yǎng)新時期機(jī)械工程師為教學(xué)目的，教授學(xué)生金屬切削過程中出現(xiàn)的切削力、切削熱等物理現(xiàn)象，詳細(xì)闡述物理現(xiàn)象所蘊(yùn)含的原理，并教導(dǎo)學(xué)生如何設(shè)計切削參數(shù)才能更有利于加工面的質(zhì)量。該課程與計算機(jī)學(xué)科的某些課程具有類似的特點，如內(nèi)容抽象、復(fù)雜、難懂。所以，如果能將“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”應(yīng)用到“金屬切削原理”這門課程的教學(xué)中，將有利于本課程的講解并提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另外，“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”在“金屬切削原理”課程上的應(yīng)用，可為此教學(xué)法在機(jī)械學(xué)科教學(xué)中的進(jìn)一步拓展提供基礎(chǔ)和依據(jù)。

2 “任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”的特點及具體步驟

傳統(tǒng)教學(xué)方法一般是教師在課堂上講解課程知識點，學(xué)生聽課并做筆記，這是學(xué)生被動接受知識的一種教學(xué)方法。這種教學(xué)方法的特點是上課過程中教師和學(xué)生互動交流非常少，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣，課堂上容易分心走神，教學(xué)過程中以教師為主體。相對于傳統(tǒng)教學(xué)方法，“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”不僅加強(qiáng)了教師與學(xué)生的互動，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及參與度，更加強(qiáng)調(diào)了“學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的教學(xué)模式。

“項目教學(xué)法”也是一種新型的教學(xué)方法，該種教學(xué)方法與“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”存在相同點。這兩種教學(xué)方法都是基于建構(gòu)主義的理念，學(xué)生通過一定的情景并利用原有的知識，利用一定的學(xué)習(xí)媒介（如網(wǎng)絡(luò)，書籍）通過意義建構(gòu)得到新的知識。這兩種方法都鼓勵學(xué)生積極主動地參與教學(xué)過程，增強(qiáng)學(xué)生與教師之間的互動性。但是這兩種教學(xué)方法也存在不同點，如“項目教學(xué)法”實施過程中連接學(xué)生、教師和教學(xué)過程的是一個項目，而“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”實施過程則通過一個任務(wù)將教學(xué)活動的參與者緊密聯(lián)系在一起。另外，兩種教學(xué)方法得到的成果也是不同的，“項目教學(xué)法”的教學(xué)成果可用于學(xué)校、企事業(yè)單位的實踐及生產(chǎn)活動中，具有可創(chuàng)造生產(chǎn)力的功能，而“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”的教學(xué)成果一般不能直接運(yùn)用到生產(chǎn)實踐中。

一般來說，“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”實施過程包括四個步驟：1、 創(chuàng)設(shè)情景。教師需要給學(xué)生創(chuàng)設(shè)比較真實的學(xué)習(xí)情景。因為這種生動的感受能讓學(xué)生如臨其境，發(fā)揮自己的想象力，在這種情境下也更容易應(yīng)用自己所學(xué)知識。2、確定任務(wù)。教師在給學(xué)生創(chuàng)設(shè)的情景中，設(shè)計并提出與本課程知識點相關(guān)的任務(wù)或者問題。提出的任務(wù)如果比較大，還可以分化成很多小任務(wù)。提出的任務(wù)不能過難，否則會打擊學(xué)生們的積極性；提出的任務(wù)也不能過于簡單，否則學(xué)生水平得不到檢測和提升。所以任務(wù)的提出需要仔細(xì)斟酌。3、主動學(xué)習(xí)，解決任務(wù)。教師不能直接告訴學(xué)生解決此任務(wù)的具體方法，而只能提示學(xué)生可以通過哪些知識來解決任務(wù)。這個過程中學(xué)生需要通過自我回憶舊知識、自我學(xué)習(xí)以及協(xié)作學(xué)習(xí)新知識來解決問題。4、效果評價。學(xué)生解決了任務(wù)之后，需要自我評價，團(tuán)隊成員之間互相評價，教師總結(jié)評價。最后由教師綜合所有評價給學(xué)生成果一個比較公平的評價。

3 “任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”應(yīng)用實例

“金屬切削原理”課程第十一章講述的是切削用量的制訂，如果采用傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方法，教師會直接告訴學(xué)生制訂切削用量有哪些原則，切削用量三要素具體數(shù)值如何來確定，吃刀量、進(jìn)給量、切削速度分別如何確定，這會使得教學(xué)過程非常空洞，而“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”則能提高師生之間的互動性，改善教學(xué)質(zhì)量。下面簡單敘述其實施過程：

（1）創(chuàng)設(shè)情境：車間里的加工師傅經(jīng)常采用切削用量的經(jīng)驗值來加工零件，啟發(fā)學(xué)生思考經(jīng)驗值是否最優(yōu)，繼而將學(xué)生的興趣引到切削用量的最優(yōu)化設(shè)計上。

（2）確定問題（任務(wù)）：通過一個簡單例子（如生產(chǎn)計劃最優(yōu)化問題）回憶“機(jī)械優(yōu)化設(shè)計”課程中的相關(guān)基礎(chǔ)知識。確立一個大任務(wù)——切削用量的優(yōu)化設(shè)計，這可分為多個小任務(wù)，比如建立優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型，利用最優(yōu)化算法求解模型極小值，等等。

（3）自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)：將學(xué)生合理分組，每組大約4～6名學(xué)生，每名學(xué)生負(fù)責(zé)各自的小任務(wù)，要求每組最后提出一個解決方案。教師需要提示學(xué)生搜集相關(guān)方面的資料，強(qiáng)調(diào)發(fā)展學(xué)生的“自主學(xué)習(xí)”能力，并倡導(dǎo)組內(nèi)同學(xué)之間的討論和交流。

（4）效果評價：組織全班討論和辯論各組方案的合理性。在辯論的同時，學(xué)生可以深化理解一些規(guī)律性知識。評價過程中不僅要對結(jié)果進(jìn)行合理評價，還應(yīng)對學(xué)生在整個過程中的表現(xiàn)進(jìn)行評價。教師在進(jìn)行總結(jié)評價時，應(yīng)該以鼓勵為主，不能對學(xué)生嚴(yán)加批評，降低學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。

4 結(jié)束語

教學(xué)實踐證明，將“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”應(yīng)用于“金屬切削原理”不但提高了學(xué)生對該課程的興趣及認(rèn)可度，還擴(kuò)展了學(xué)生的知識寬度，鞏固了學(xué)生的基礎(chǔ)知識，提高了該課程的教學(xué)質(zhì)量。

當(dāng)然，在實施“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”過程中仍然存在一些問題。比如，在對任務(wù)進(jìn)行設(shè)計時，難易程度的把握還不夠準(zhǔn)確，任務(wù)完成時間比較難易預(yù)測。課堂討論過程中，有些學(xué)生討論內(nèi)容與本堂課內(nèi)容無關(guān)，思想出小差。分配任務(wù)時，任務(wù)與學(xué)生知識存儲的匹配度不夠，等等。教師需要繼續(xù)完善在教學(xué)實踐中遇到的上述問題。

我們相信，通過不斷地改革和完善，“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”定會極大提高本課程的教學(xué)質(zhì)量，讓學(xué)生們喜愛這門專業(yè)基礎(chǔ)課。

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