“項目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法在MATLAB課程改革中的應(yīng)用

孫景丹　李濤

摘 要：分析了MATLAB課程在教學(xué)過程中面臨的困境和優(yōu)勢，提出了“項目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)方法，從學(xué)習(xí)模式、課堂教學(xué)、師生角色轉(zhuǎn)變及考核體系等方面來討論該教學(xué)方法的實施。

關(guān)鍵詞：項目導(dǎo)向；任務(wù)驅(qū)動；MATLAB

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.15.219

MATLAB是科學(xué)計算和工程計算中當(dāng)前最優(yōu)秀的一種語言，它涵蓋科學(xué)計算、系統(tǒng)建模和圖像處理多種功能于一身，具有界面友好、易學(xué)易用、語法簡單、功能強大和易應(yīng)用等特點，廣泛用于電子、機械、航空、生物、化工等各領(lǐng)域[1]。MATLAB是礦物加工工程專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)選修課，MATLAB在選煤中的應(yīng)用，不僅能解決可選性曲線、分配曲線的數(shù)據(jù)處理和繪制，克服了傳統(tǒng)手工作圖費時、費力、速度慢和易受人為因素影響等缺點[2]；同時，設(shè)計者通過對一系列技術(shù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)處理，特別是數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)值計算和最優(yōu)化方面，能形成統(tǒng)計規(guī)律，結(jié)合專業(yè)經(jīng)驗，提高選煤工藝設(shè)計和設(shè)備研制的能力。

1 MATLAB課程教學(xué)中存在的問題

1.1 學(xué)生被動學(xué)習(xí)，缺乏主動性

在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生主要以教師的講授獲得MATLAB知識和技能，學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)的能力，在未來的職業(yè)生涯中，是很難勝任新工作的。在教學(xué)過程中，教師不僅要教授給學(xué)生知識和技能，還要注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)[3]。

1.2 先理論、后實踐，教學(xué)效果差

MATLAB課程具有較強的應(yīng)用性和實踐性，傳統(tǒng)教學(xué)中一般是先學(xué)習(xí)理論知識，再進行實踐操作或?qū)I(yè)技能訓(xùn)練，學(xué)生在最初學(xué)習(xí)理論知識時，常會感到很抽象、似懂非懂，進入實訓(xùn)學(xué)習(xí)階段，學(xué)生雖然比較感興趣，但是最初學(xué)習(xí)的理論知識已淡忘，僅局限于模仿性操作訓(xùn)練，雖然加強了實踐教學(xué)，但是教學(xué)效果仍然很差[5]。

1.3 理論聯(lián)系實際不夠，教學(xué)資源與現(xiàn)實脫節(jié)

現(xiàn)今，出現(xiàn)產(chǎn)業(yè)適用性人才資源短缺現(xiàn)象存在的重要原因是傳統(tǒng)教學(xué)模式培養(yǎng)出的學(xué)生在自主學(xué)習(xí)能力及知識結(jié)構(gòu)等方面與社會實際需求嚴(yán)重脫節(jié)，教師知識內(nèi)容沒有及時更新，內(nèi)容陳舊已被淘汰。這要求教師要不斷提升和完善自身知識結(jié)構(gòu)，同時考慮企業(yè)的需求、學(xué)生的特點、教學(xué)資源的更新[3]，改革傳統(tǒng)教學(xué)模式，探索新的教學(xué)方法，促進學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展，在短時間內(nèi)將MATLAB知識讓學(xué)生消化吸收。教學(xué)實踐證明，“項目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)方法非常適合礦加專業(yè)MATLAB課程的教學(xué)。

2 基于“項目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動”的教學(xué)模式設(shè)計

“項目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動”是將項目教學(xué)法與任務(wù)驅(qū)動法相結(jié)合，以構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)的教學(xué)方法[9]，是師生通過實施一個完整項目而進行的教學(xué)活動，該法中學(xué)生是實施項目的主體，項目方案的設(shè)計、詳細(xì)分析和研究均由學(xué)生負(fù)責(zé)具體實施，教師是項目教學(xué)實施的組織者和協(xié)調(diào)者，起到答疑、指導(dǎo)的作用，學(xué)生了解項目任務(wù)的相關(guān)知識，然后開始學(xué)習(xí)相關(guān)知識，目的是熟悉項目的基本要求以及實施過程的重點和難點，整個過程中能充分展現(xiàn)學(xué)生解決問題的能力[6]。

教學(xué)目標(biāo)被教師融入到任務(wù)中，引導(dǎo)學(xué)生對實施的任務(wù)進行分析、討論、總結(jié)，讓學(xué)生在完成任務(wù)的動機驅(qū)動下，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，完成任務(wù)，建成了“自我成就感”，加強了學(xué)生學(xué)習(xí)的動機，即“成就動機”，從而形成主動學(xué)習(xí)，主動建構(gòu)的良性循環(huán)[4]。

3 教學(xué)方法的實施過程

3.1 創(chuàng)建教學(xué)項目情境

情境是任務(wù)型教學(xué)不能缺少的內(nèi)容，要保證教學(xué)效果，必須設(shè)置相適應(yīng)的教學(xué)情境。將問題產(chǎn)生的情境和能解決的問題等一些內(nèi)容融入其中，引導(dǎo)學(xué)生了解項目，對項目產(chǎn)生濃厚的興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

3.2 定義目標(biāo)設(shè)計任務(wù)

任務(wù)驅(qū)動型教學(xué)中重要的內(nèi)容之一就是任務(wù)設(shè)計，教學(xué)效果會受到“任務(wù)”設(shè)計的直接影響[7]。在任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法中，多個教學(xué)子目標(biāo)組合成教學(xué)目標(biāo)，制定教學(xué)目標(biāo)尤為重要。在進行教學(xué)任務(wù)設(shè)計時，首先要確保任務(wù)目標(biāo)和學(xué)生能力相對應(yīng)，同時還要具有多樣性、兼容性、可執(zhí)行性、綜合性、階段性和層次性，融合學(xué)生自身的知識含量和能力，不斷促進其自身知識和能力體系發(fā)展和完善，實現(xiàn)全面發(fā)展[7]。依據(jù)學(xué)生對學(xué)習(xí)需求和特點，因材施教，設(shè)計出符合學(xué)生自身情況和特點的任務(wù)，提高教學(xué)效果和質(zhì)量。任務(wù)設(shè)計主要體現(xiàn)三個方面：一是編制以教學(xué)目標(biāo)為中心的大綱，并依據(jù)大綱內(nèi)容編制授課計劃；二是因材施教，充分挖掘?qū)W生的潛力和特點，最大程度發(fā)揮學(xué)生的主體作用；三是要對當(dāng)前社會環(huán)境進行分析，掌握社會大環(huán)境對所需人才培養(yǎng)的要求和規(guī)格[7]。

3.3 學(xué)生分組

作為任務(wù)驅(qū)動教學(xué)項目的一個重要學(xué)習(xí)形式，就是對學(xué)生進行分組，協(xié)調(diào)搭配，在分組過程中，應(yīng)該充分考慮到學(xué)生的基本情況和特點，分組適當(dāng)，否則會導(dǎo)致各組實力差別過大，太強的組會覺得項目過于簡單，無法施展自己的實力，缺乏挑戰(zhàn)，太弱的組進度緩慢，有時竭盡全力也無法完成任務(wù)[8]。在進行分組的過程中，需要教師發(fā)揮自己的協(xié)調(diào)作用，合理進行分組，做到組與組之間各具特色，各有長處，實力相差不大，成員間能夠充分發(fā)揮團隊作用，完成項目。

4 考核方法改革

傳統(tǒng)的考核方式單一，內(nèi)容多數(shù)源自教材，考核的命題形式過于簡單規(guī)范化，使得學(xué)生重視分?jǐn)?shù)輕視積累，過于關(guān)注結(jié)果不重視過程?？己朔绞讲粌H是調(diào)動學(xué)生積極性和競爭意識的重要方式，也是學(xué)生學(xué)習(xí)方發(fā)、能力、知識和素質(zhì)養(yǎng)成和提高的重要方式和杠桿，因此，在不斷的探索和實踐中，形成了科學(xué)、實用的“以過程考核為基礎(chǔ)的多元化”考核形式。過程考核運用于整個學(xué)習(xí)過程，是對學(xué)生全方位的考察，主要指標(biāo)有多次階段知識和技能測試、學(xué)生出勤率、參與項目表現(xiàn)、項目質(zhì)量、自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作與溝通能力等[5]。

教學(xué)實踐成果表明，項目教學(xué)與任務(wù)驅(qū)動式相結(jié)合的教學(xué)方法，在“MATLAB”教學(xué)中獲得了較好的教學(xué)效果，在培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題等方面有顯著影響。但是，項目教學(xué)與任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)方法也存在一定的弊端，在具體學(xué)習(xí)和講授的過程中，應(yīng)結(jié)合選煤知識，以MATLAB為基礎(chǔ)，將計算機技術(shù)與選煤技術(shù)有機結(jié)合，以能力培養(yǎng)為教學(xué)目標(biāo)進行教學(xué)改革，進一步不斷完善教學(xué)效果。

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基金項目：黑龍江工業(yè)學(xué)院高等教育教學(xué)改革項目

作者簡介：孫景丹（1987-），女，黑龍江大慶人，碩士，講師，從事礦物加工工程。