任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在自然語(yǔ)言處理課程中的應(yīng)用

于江德，黃繼海

(鄭州工程技術(shù)學(xué)院 信息工程學(xué)院，河南 鄭州 450000)

0 引言

近年來(lái)，人工智能技術(shù)給人類的生活帶來(lái)了翻天覆地的改變，而自然語(yǔ)言處理技術(shù)是眾多人工智能設(shè)備不可或缺的核心技術(shù)，已成為人工智能領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，自然語(yǔ)言處理課程也逐漸成為人工智能相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的主干課程或核心課程[1-2]。自然語(yǔ)言處理是涵蓋語(yǔ)言學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)學(xué)等學(xué)科知識(shí)的一門(mén)交叉性學(xué)科，內(nèi)容涉及范圍廣泛并具有一定的難度。目前高校中的自然語(yǔ)言處理課程主要面向人工智能相關(guān)專業(yè)的高年級(jí)本科生以及計(jì)算機(jī)專業(yè)的研究生開(kāi)設(shè)，具有較強(qiáng)的理論性、實(shí)踐性、綜合性和創(chuàng)新性。該課程對(duì)學(xué)生的基礎(chǔ)要求較高，教學(xué)難度較大，迫切需要探索與課程相適應(yīng)的教學(xué)方法。

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是一種建立在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)法。從學(xué)生的角度說(shuō)，任務(wù)驅(qū)動(dòng)是一種有效的學(xué)習(xí)方法。它從有吸引力的任務(wù)入手，帶動(dòng)理論的學(xué)習(xí)和解決問(wèn)題的探究，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和興趣，有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立探索、勇于開(kāi)拓進(jìn)取的自學(xué)能力。一個(gè)“教學(xué)任務(wù)”完成了，學(xué)生就會(huì)獲得滿足感、成就感，從而激發(fā)他們的求知欲望，逐步形成“接受任務(wù)—分析任務(wù)—求解任務(wù)—完成任務(wù)”的良性循環(huán)。伴隨著一個(gè)又一個(gè)教學(xué)任務(wù)的完成，學(xué)生從中獲得了極大的興趣體驗(yàn)和成就感，進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和深入探究的主動(dòng)性，培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。從教師的角度說(shuō)，任務(wù)驅(qū)動(dòng)是建構(gòu)主義教學(xué)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)方法，將以往以傳授知識(shí)為主的傳統(tǒng)教學(xué)理念，轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問(wèn)題、完成任務(wù)為主的多維互動(dòng)式的教學(xué)理念[3-4]；將填鴨式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄渴綄W(xué)習(xí)，使學(xué)生處于積極的學(xué)習(xí)狀態(tài)，每一位學(xué)生都能根據(jù)自己對(duì)當(dāng)前任務(wù)的理解，運(yùn)用已有的知識(shí)和新習(xí)得的知識(shí)提出方案、解決問(wèn)題，為每一位學(xué)生的思考、探索、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新提供開(kāi)放的空間，使課堂教學(xué)過(guò)程充滿了探索、充滿了個(gè)性、充滿了辨析，課堂氛圍真正活躍起來(lái)。

綜上所述，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)及與他人協(xié)作的能力，這些決定了它很適合運(yùn)用到自然語(yǔ)言處理課程教學(xué)中。

1 課程概況與任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法

1.1 自然語(yǔ)言處理課程概況

近年來(lái)，人工智能的蓬勃發(fā)展使得自然語(yǔ)言處理課程在高校人工智能相關(guān)專業(yè)本科生和計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的研究生中廣泛開(kāi)設(shè)。鄭州工程技術(shù)學(xué)院的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)也將自然語(yǔ)言處理課程設(shè)置為主干課程，開(kāi)設(shè)在第6學(xué)期，總課時(shí)為64，其中12課時(shí)為實(shí)驗(yàn)課時(shí)。通過(guò)綜合分析自然語(yǔ)言處理研究領(lǐng)域及相關(guān)行業(yè)發(fā)展歷程，結(jié)合學(xué)校、學(xué)院教學(xué)資源配置情況和智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)現(xiàn)狀，對(duì)該課程教學(xué)有如下幾點(diǎn)基本認(rèn)識(shí)。

1)從自然語(yǔ)言處理技術(shù)的發(fā)展歷程來(lái)看，經(jīng)歷了基于規(guī)則、基于統(tǒng)計(jì)和基于深度學(xué)習(xí)三代技術(shù)的發(fā)展演進(jìn)。在深度學(xué)習(xí)出現(xiàn)之前，基于規(guī)則與基于統(tǒng)計(jì)的方法占據(jù)了主導(dǎo)地位。因此，目前的自然語(yǔ)言處理課程教學(xué)內(nèi)容廣泛，既需要涵蓋傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容，又需要覆蓋深度學(xué)習(xí)之后的新知識(shí)、新技術(shù)，在有限的課程學(xué)時(shí)下，這很容易使得課程教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)不突出。有些學(xué)校偏重基于統(tǒng)計(jì)的方法，教學(xué)內(nèi)容滯后于目前人工智能技術(shù)的發(fā)展水平與實(shí)際應(yīng)用需求。有的學(xué)校干脆不講基于規(guī)則和基于統(tǒng)計(jì)的方法，只講基于深度學(xué)習(xí)的方法，教學(xué)內(nèi)容只涉及各種性能居于前列的自然語(yǔ)言處理應(yīng)用中的深度學(xué)習(xí)模型。因此如何兼顧深度與廣度對(duì)自然語(yǔ)言處理課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化十分必要[5-6]。考慮到基于規(guī)則、基于統(tǒng)計(jì)、基于深度學(xué)習(xí)這三代自然語(yǔ)言處理技術(shù)各有優(yōu)勢(shì)和局限，筆者所講授的自然語(yǔ)言處理課程對(duì)這三代技術(shù)均有涉及，只是基于規(guī)則占比很少。表1從多方面比較了這三代技術(shù)并給出了它們?cè)谡n程中的占比。

表1 課程教學(xué)內(nèi)容中三代技術(shù)比較

2)傳統(tǒng)課堂教學(xué)形式單一，師生間互動(dòng)交流較少，學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性較差。高效課堂必須做到“學(xué)生為主體”，通過(guò)學(xué)生主動(dòng)探究而獲得的知識(shí)，教學(xué)效果最好。沒(méi)有師生的互動(dòng)和討論，就沒(méi)有反饋和啟發(fā)，也就沒(méi)有對(duì)求解問(wèn)題更多的思考和感悟，教學(xué)效果就要差很多。自然語(yǔ)言處理課程教學(xué)內(nèi)容廣泛，涉及知識(shí)點(diǎn)多，而課堂教學(xué)時(shí)間有限，這更需要教師考慮如何拓展課堂，改進(jìn)教學(xué)模式，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和應(yīng)用知識(shí)的主動(dòng)性。

3)以往的課程教學(xué)評(píng)價(jià)存在“重理論、輕實(shí)踐”以及“重考試結(jié)果、輕過(guò)程考核”的弊端，評(píng)價(jià)結(jié)果既不能真實(shí)反映學(xué)生將理論與實(shí)踐相結(jié)合后的學(xué)習(xí)成果，也不利于引起學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)過(guò)程的重視，學(xué)生學(xué)習(xí)比較盲目，缺乏持久的動(dòng)力。自然語(yǔ)言處理作為一門(mén)理論性與實(shí)踐性并重的課程，過(guò)程性考核更能全面考查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，因此，需要?jiǎng)?chuàng)新考核體系與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法最早起源于20世紀(jì)80年代，由印度著名的語(yǔ)言學(xué)家Prabhu首次提出并廣泛使用。在我國(guó)，該教學(xué)法在計(jì)算機(jī)教學(xué)和語(yǔ)言教學(xué)等應(yīng)用較早且廣泛。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的基本特征是“任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”[3,7]。

第一，任務(wù)為主線。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的核心是“任務(wù)”，貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程，教師和學(xué)生圍繞教學(xué)任務(wù)開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。自然語(yǔ)言處理課程根據(jù)章節(jié)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)了9個(gè)大的教學(xué)任務(wù)，教師根據(jù)教學(xué)情景設(shè)計(jì)任務(wù)。學(xué)生接受任務(wù)之后深入分析任務(wù)，并和教師就任務(wù)內(nèi)涵和解決方案進(jìn)行多維度交互，同學(xué)之間協(xié)作學(xué)習(xí)完成任務(wù)，然后對(duì)任務(wù)成果進(jìn)行展示、總結(jié)評(píng)價(jià)。課堂所有活動(dòng)圍繞教學(xué)任務(wù)展開(kāi)，因此任務(wù)是課堂教學(xué)活動(dòng)的主線，是驅(qū)動(dòng)課堂教學(xué)的核心。

第二，教師為主導(dǎo)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)，主張教師為課堂的主導(dǎo)者。任務(wù)的設(shè)計(jì)者是教師，任務(wù)中需要包含的知識(shí)點(diǎn)和需要達(dá)到的預(yù)期，都需要教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生情況提前設(shè)計(jì)。明確任務(wù)之后，教師要時(shí)刻關(guān)注學(xué)生完成任務(wù)的進(jìn)展情況，并及時(shí)給予學(xué)生必要的引導(dǎo)。學(xué)生完成任務(wù)之后，教師要對(duì)學(xué)生完成任務(wù)情況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以激發(fā)學(xué)生自主探索的積極性。

第三，學(xué)生為主體。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)，分析任務(wù)，探究解決任務(wù)的方法和途徑，直到最后完成任務(wù)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的目標(biāo)是“驅(qū)動(dòng)”，是否能進(jìn)行有效的“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”，關(guān)鍵在于能否給予學(xué)生一個(gè)完成教學(xué)任務(wù)的動(dòng)機(jī)，激勵(lì)學(xué)生去自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)思考、完成任務(wù)，從而完成知識(shí)建構(gòu)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)，主張學(xué)生為學(xué)習(xí)主體，只有充分調(diào)動(dòng)學(xué)生這個(gè)主體的主動(dòng)性，才能有好的教學(xué)效果。

1.3 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法應(yīng)用于自然語(yǔ)言處理課程

基于以上對(duì)自然語(yǔ)言處理課程教學(xué)的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)和任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的基本特征分析，結(jié)合自然語(yǔ)言處理發(fā)展的現(xiàn)狀與社會(huì)對(duì)智能信息處理人才具備能力的需求變化，從轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)理念著手，將基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法應(yīng)用于自然語(yǔ)言處理課程教學(xué)，同時(shí)從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段和課程考核等多方面進(jìn)行與之相配套的改革與實(shí)踐。與傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容相比，增加對(duì)深度學(xué)習(xí)算法與模型的占比，同時(shí)在設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)時(shí)也兼顧深度學(xué)習(xí)模型在這些任務(wù)中的適用性，9個(gè)教學(xué)任務(wù)中有8個(gè)任務(wù)擴(kuò)展后可以基于深度學(xué)習(xí)的算法和模型實(shí)現(xiàn)。課程考核更加注重過(guò)程考核激勵(lì)，注重調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性與過(guò)程激勵(lì)。

2 基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)設(shè)計(jì)

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為教學(xué)設(shè)計(jì)中課堂教學(xué)活動(dòng)必須與大的任務(wù)或問(wèn)題相結(jié)合。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法將以往以傳授知識(shí)為主的傳統(tǒng)教學(xué)理念，轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問(wèn)題、完成任務(wù)為主的多維互動(dòng)式的教學(xué)理念，使學(xué)生通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)資源的主動(dòng)應(yīng)用，進(jìn)行自主探索和互動(dòng)協(xié)作的學(xué)習(xí)，并在完成教學(xué)任務(wù)的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生一種學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

建構(gòu)主義主張任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)要遵循以下原則。第一，體現(xiàn)“任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的核心是任務(wù)的創(chuàng)建，教師和學(xué)生圍繞任務(wù)互動(dòng)。任務(wù)是整個(gè)教學(xué)過(guò)程的主線；教師是課堂教學(xué)活動(dòng)的組織者和學(xué)習(xí)資源的提供者，是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者幫扶者，在課堂中起主導(dǎo)作用；學(xué)生是課堂活動(dòng)的主動(dòng)參與者，是知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu)者，在課堂中起主體作用。第二，提供多樣化的教學(xué)資源。根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)提供多樣化的學(xué)習(xí)資料，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供支撐，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。第三，設(shè)置適量的任務(wù)供學(xué)生學(xué)習(xí)。教師從學(xué)生的具體情況出發(fā)，設(shè)置的任務(wù)量及難度要適中。第四，注重過(guò)程性學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，為教學(xué)提供依據(jù)。在教學(xué)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，學(xué)情分析、教學(xué)內(nèi)容分析、教學(xué)目標(biāo)確定、教學(xué)過(guò)程把控及學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)是必不可少的要素。

2.1 教學(xué)設(shè)計(jì)要體現(xiàn)“主線、主導(dǎo)、主體”特征

基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的課堂教學(xué)是教師的教和學(xué)生的學(xué)圍繞教學(xué)任務(wù)開(kāi)展的雙邊活動(dòng)，進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)要處理好“任務(wù)、教師、學(xué)生”這三者的關(guān)系。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法不同于以傳授知識(shí)為主的傳統(tǒng)教學(xué)，它以教學(xué)任務(wù)為主線，師生圍繞任務(wù)開(kāi)展課堂教學(xué)活動(dòng)，所以教學(xué)設(shè)計(jì)中要體現(xiàn)以任務(wù)為主線。教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮教師的引領(lǐng)示范作用，營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍，為課堂教學(xué)活動(dòng)提供支撐。教師進(jìn)行任務(wù)設(shè)計(jì)及課堂活動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮學(xué)情特點(diǎn)，將教學(xué)目標(biāo)設(shè)置在學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，設(shè)置的課堂活動(dòng)能夠吸引學(xué)生的注意，在課堂教學(xué)活動(dòng)中占據(jù)主導(dǎo)位置。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法將填鴨式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄渴綄W(xué)習(xí)，將課堂還給學(xué)生，學(xué)生參與課堂活動(dòng)，積極主動(dòng)完成學(xué)習(xí)任務(wù)，從中掌握知識(shí)與技能。

2.2 提供多樣化的教學(xué)資源

教學(xué)資源是以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)為目的的各種教學(xué)要素?；谌蝿?wù)驅(qū)動(dòng)的自然語(yǔ)言處理課程教學(xué)設(shè)計(jì)，教師提供與教學(xué)任務(wù)相關(guān)的學(xué)術(shù)論文、MOOC視頻、B站視頻、參考源代碼和電子圖書(shū)等，幫助學(xué)生理清學(xué)習(xí)思路，引導(dǎo)學(xué)生探究學(xué)習(xí)任務(wù)，并提供及時(shí)、有針對(duì)性的指導(dǎo)和幫扶，幫助學(xué)生攻克重難點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐學(xué)習(xí)中，學(xué)生借助百度AI Studio人工智能平臺(tái)、章魚(yú)人工智能平臺(tái)等進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練或參考相關(guān)項(xiàng)目資料展開(kāi)深入研究，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供幫助，提高學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，滿足學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)資源的需求。因此，基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)設(shè)計(jì)，教師盡可能提供豐富的教學(xué)資源，并將資源進(jìn)行歸類，為學(xué)生建構(gòu)知識(shí)提供幫助。

2.3 教學(xué)任務(wù)設(shè)置適中

任務(wù)設(shè)置適中即根據(jù)教學(xué)目標(biāo)及學(xué)情特點(diǎn)，設(shè)置適宜的教學(xué)任務(wù)。任務(wù)適中一方面要確保任務(wù)數(shù)量的適度，另一方面又要確保任務(wù)難度水平的合適。任務(wù)數(shù)量過(guò)多、難度太大，容易造成學(xué)生的抵觸情緒。任務(wù)數(shù)量太少、難度太小，容易造成學(xué)生的滿足，不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性?；谌蝿?wù)驅(qū)動(dòng)的自然語(yǔ)言處理課程教學(xué)設(shè)計(jì)，遵循教學(xué)任務(wù)適中的原則，根據(jù)章節(jié)教學(xué)內(nèi)容和任課教師的科學(xué)研究設(shè)計(jì)了9個(gè)大的教學(xué)任務(wù)(見(jiàn)表2)。這9個(gè)教學(xué)任務(wù)都是任課教師非常熟悉且絕大部分都已代碼實(shí)現(xiàn)的科研問(wèn)題或?qū)W科競(jìng)賽題目，為課堂教學(xué)和學(xué)生完成任務(wù)的指導(dǎo)奠定了很好的基礎(chǔ)。另外，除了任務(wù)2之外的8個(gè)任務(wù)都可以采用深度學(xué)習(xí)模型實(shí)現(xiàn)。

表2 自然語(yǔ)言處理課程教學(xué)任務(wù)

續(xù)表

2.4 注重過(guò)程性學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)

前面已經(jīng)談到，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的目標(biāo)是“驅(qū)動(dòng)”，是否能進(jìn)行有效的“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”，關(guān)鍵在于能否給予學(xué)生一個(gè)完成教學(xué)任務(wù)的動(dòng)機(jī)，激勵(lì)學(xué)生去自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)思考、完成任務(wù)，從而完成知識(shí)建構(gòu)。這其中注重過(guò)程性學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)至關(guān)重要。學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)是參照評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，觀測(cè)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，反思和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，并及時(shí)在之后的教學(xué)活動(dòng)中進(jìn)行修正。教學(xué)過(guò)程中，教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行過(guò)程性評(píng)價(jià)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)、反饋、糾正學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的問(wèn)題。基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的自然語(yǔ)言處理課程教學(xué)設(shè)計(jì)，注重學(xué)習(xí)的過(guò)程性評(píng)價(jià)。

表3 自然語(yǔ)言處理課程考核指標(biāo)

學(xué)生每完成一個(gè)任務(wù)，教師組織學(xué)生開(kāi)展自評(píng)及教師評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)職業(yè)道德及職業(yè)技能等方面的變化，及時(shí)糾正自身學(xué)習(xí)上存在的問(wèn)題，并將過(guò)程性學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)作為課程總評(píng)的重要組成部分，監(jiān)督學(xué)生持續(xù)投入學(xué)習(xí)中。因此，基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)設(shè)計(jì)，應(yīng)注重學(xué)習(xí)的過(guò)程性評(píng)價(jià)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的進(jìn)步與不足，吸引學(xué)生持續(xù)投入課程學(xué)習(xí)中。基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的自然語(yǔ)言處理課程的考核指標(biāo)如表3所示。

3 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)實(shí)施與成效

2022年春季學(xué)期，在2019級(jí)智能科學(xué)與技術(shù)1班和2班基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法進(jìn)行了自然語(yǔ)言處理課程教學(xué)實(shí)踐，整門(mén)課程共設(shè)計(jì)了9大教學(xué)任務(wù)，師生圍繞這些任務(wù)開(kāi)展課堂教學(xué)活動(dòng)，教師主導(dǎo)課堂教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生完成教學(xué)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)建構(gòu)。每個(gè)教學(xué)任務(wù)的教學(xué)過(guò)程如圖1所示，一般包含四個(gè)部分。1)設(shè)計(jì)任務(wù)：創(chuàng)設(shè)情景，激發(fā)興趣。2)分析任務(wù)：理清思路，確定方案。3)完成任務(wù)：深入探究，編程實(shí)現(xiàn)。4)評(píng)價(jià)任務(wù)：成果展示，綜合評(píng)價(jià)。其中設(shè)計(jì)任務(wù)主要是教師的課前準(zhǔn)備工作；分析任務(wù)和完成任務(wù)是學(xué)生課堂和課后的主要工作，教師根據(jù)情況及時(shí)引導(dǎo)幫扶；評(píng)價(jià)任務(wù)由教師和學(xué)生共同完成。

圖1 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)過(guò)程示意圖

3.1 設(shè)計(jì)任務(wù)：創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)總是和一定的情景聯(lián)系起來(lái)的，真實(shí)、有趣的學(xué)習(xí)情境，有助于激發(fā)學(xué)生的興趣?；谌蝿?wù)驅(qū)動(dòng)的自然語(yǔ)言處理課程中教學(xué)任務(wù)的設(shè)計(jì)，是任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的關(guān)鍵性工作，一定程度上教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)的質(zhì)量決定了教學(xué)效果。自然語(yǔ)言處理課程教學(xué)任務(wù)的設(shè)計(jì)，盡可能遵循以下原則：1)目標(biāo)性原則。任務(wù)設(shè)計(jì)要體現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。2)可行性原則。設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)教師充分考慮學(xué)生的實(shí)際情況和把握教學(xué)任務(wù)的難易程度，確保學(xué)生可以完成任務(wù)。3)情境性原則。基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)，重視情景構(gòu)建，有利于吸引學(xué)生的注意力，將習(xí)得的知識(shí)遷移到相類似的環(huán)境中，達(dá)到知識(shí)建構(gòu)。該課程的9個(gè)教學(xué)任務(wù)是教師將科學(xué)研究中的問(wèn)題或?qū)W科競(jìng)賽問(wèn)題整合成教學(xué)任務(wù)，真實(shí)有趣；學(xué)生借助情景應(yīng)用已學(xué)知識(shí)探索研究，實(shí)現(xiàn)知識(shí)建構(gòu)。4)趣味性原則。學(xué)生是否能在愉悅的氛圍中自主學(xué)習(xí)，主動(dòng)探究，最終完成任務(wù)，很大程度上取決于設(shè)計(jì)的教學(xué)任務(wù)是否具有趣味性。在進(jìn)行教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)時(shí)，任務(wù)1的設(shè)置過(guò)程充分說(shuō)明了這條原則的重要性。設(shè)置任務(wù)1時(shí)筆者有兩個(gè)疑惑：一是要不要在“第1章 自然語(yǔ)言處理入門(mén)”就設(shè)置教學(xué)任務(wù)？這時(shí)該課程剛剛開(kāi)講，學(xué)生接觸的自然語(yǔ)言處理相關(guān)知識(shí)非常有限；二是哪個(gè)教學(xué)任務(wù)作為任務(wù)1？經(jīng)過(guò)反復(fù)分析最終確定，本章節(jié)確定設(shè)置教學(xué)任務(wù)，并將“聽(tīng)其名，知其性——計(jì)算機(jī)是如何處理分類問(wèn)題的？”作為任務(wù)1這其中“趣味性原則”起了關(guān)鍵作用。在本章節(jié)的課堂教學(xué)中已經(jīng)講到了“基于統(tǒng)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)主義方法”和“統(tǒng)計(jì)語(yǔ)言模型”等概念，并提到很多自然語(yǔ)言處理任務(wù)的解決本質(zhì)上都是“分類問(wèn)題”，借助計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)分類。而任務(wù)1的引入使同學(xué)們深入地理解了計(jì)算機(jī)是如何處理分類問(wèn)題的，對(duì)“統(tǒng)計(jì)方法”和“統(tǒng)計(jì)語(yǔ)言模型”有了深刻的認(rèn)識(shí)。而任務(wù)1：“聽(tīng)其名，知其性”——從陌生人的名字判定其性別又極具趣味性，所以，幾乎所有的學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性被調(diào)動(dòng)起來(lái)，解決該任務(wù)需要的“樸素貝葉斯分類器”雖然沒(méi)有學(xué)到，通過(guò)學(xué)生們主動(dòng)學(xué)習(xí)，最終圓滿完成了任務(wù)1。

3.2 分析任務(wù)：理清思路，確定方案

學(xué)生接受教學(xué)任務(wù)后，利用已有的知識(shí)對(duì)任務(wù)進(jìn)行分析，并通過(guò)自主學(xué)習(xí)新知識(shí)來(lái)尋找解決問(wèn)題的方案。教師的角色也發(fā)生了改變，成為學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和幫扶者，解答學(xué)生提出的疑問(wèn)，幫助學(xué)生尋找問(wèn)題的關(guān)鍵所在，引導(dǎo)學(xué)生正確分析問(wèn)題，直至最終確定求解問(wèn)題的方案。例如，講解課程“第4章 隱馬爾可夫模型與序列標(biāo)注”時(shí)，教師首先對(duì)本章最重要的兩個(gè)知識(shí)模塊隱馬爾可夫模型和序列標(biāo)注問(wèn)題進(jìn)行初步講解，然后帶領(lǐng)學(xué)生回顧之前已經(jīng)接觸的詞位標(biāo)注漢語(yǔ)分詞問(wèn)題，學(xué)生很容易得出該問(wèn)題就是一個(gè)序列標(biāo)注問(wèn)題的結(jié)論，這時(shí)教師引入教學(xué)任務(wù)3——基于隱馬爾可夫模型的詞位標(biāo)注漢語(yǔ)分詞，并提供大量學(xué)習(xí)資源，包括相關(guān)視頻資源，如清華大學(xué)袁春老師講解的隱馬爾可夫模型及其應(yīng)用視頻課程。通過(guò)師生之間多維度、多輪次、多場(chǎng)合的交互探討，同學(xué)們最終對(duì)有一定難度的任務(wù)3理清了思路，確定了求解方案。

3.3 完成任務(wù)：深入探究，編程實(shí)現(xiàn)

學(xué)生理清解決問(wèn)題的思路并準(zhǔn)備好解決問(wèn)題所需要的已有知識(shí)和新習(xí)得知識(shí)之后，通過(guò)小組討論等方式確定教學(xué)任務(wù)的求解方案，隨后利用實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)對(duì)方案進(jìn)行驗(yàn)證，并對(duì)其不斷完善，直至完成任務(wù)，最終編程實(shí)現(xiàn)教學(xué)任務(wù)。在這個(gè)階段，教師主要是引導(dǎo)和幫助學(xué)生制定解決問(wèn)題的方案，并指導(dǎo)與糾正任務(wù)求解方案中的不足和錯(cuò)誤，保證學(xué)生解決任務(wù)方法方案的科學(xué)性和正確性。

3.4 評(píng)價(jià)任務(wù)：成果展示，綜合評(píng)價(jià)

評(píng)價(jià)任務(wù)是任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。學(xué)生完成教學(xué)任務(wù)后，進(jìn)行成果展示，教師對(duì)學(xué)生的展示進(jìn)行評(píng)價(jià)，尤其是正向的評(píng)價(jià)反饋，可以極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，從而調(diào)動(dòng)學(xué)的積極性，使學(xué)生獲得完成任務(wù)的滿足感與成就感，進(jìn)而將這種成就感化為內(nèi)驅(qū)力，形成“接受任務(wù)—分析任務(wù)—求解任務(wù)—完成任務(wù)”的良性循環(huán)。

在自然語(yǔ)言處理課程的任務(wù)評(píng)價(jià)中，既有生生互評(píng)，又有師生評(píng)價(jià)。通過(guò)生生互評(píng)，一方面可以提高課堂參與氛圍，另一方面可以使教師及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生解決問(wèn)題的創(chuàng)新點(diǎn)或者發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。生生互評(píng)后，教師的點(diǎn)評(píng)是最重要的，教師的評(píng)價(jià)不僅能夠激勵(lì)學(xué)生積極完成后續(xù)的學(xué)習(xí)任務(wù)，還可以為學(xué)生指明努力的方向。另外，教師要提醒學(xué)生，評(píng)價(jià)時(shí)不要過(guò)分拘泥于結(jié)果是什么、答案正確與否，更要注重思維過(guò)程的評(píng)價(jià)及求解方案的評(píng)價(jià)。

3.5 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的成效

基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的自然語(yǔ)言處理較顯著地提升了課程教學(xué)效果，提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量。

1)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高自主學(xué)習(xí)能力。在任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生本身對(duì)教師設(shè)置的任務(wù)就比較感興趣，希望通過(guò)努力學(xué)習(xí)以完成任務(wù)，能主動(dòng)運(yùn)用教師提供的學(xué)習(xí)資源，自主學(xué)習(xí)、深入探究，探索解決問(wèn)題的方法和求解任務(wù)的方案，這一過(guò)程有助于學(xué)生知識(shí)建構(gòu)。隨著任務(wù)的完成，學(xué)生的成就感倍增，自信心增強(qiáng)，從而進(jìn)一步激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。

2)培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法將學(xué)生應(yīng)知應(yīng)會(huì)的知識(shí)要點(diǎn)蘊(yùn)涵在一個(gè)個(gè)教學(xué)任務(wù)中，讓學(xué)生從具體任務(wù)出發(fā)，在完成任務(wù)的同時(shí)應(yīng)用已有知識(shí)和探索新知識(shí)，培養(yǎng)獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力。

3)引導(dǎo)學(xué)生加入科研實(shí)驗(yàn)室或參加學(xué)科競(jìng)賽。在完成課程教學(xué)大綱規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)上，積極引導(dǎo)部分學(xué)生加入學(xué)院教師的科研實(shí)驗(yàn)室，或參與課外科技作品競(jìng)賽、學(xué)科競(jìng)賽等。例如，該課程授課期間，有兩組學(xué)生參加中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)的“商品標(biāo)題實(shí)體識(shí)別”大賽，有多組學(xué)生參加全國(guó)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽。

4)幫助學(xué)生建立良好的人際合作關(guān)系。在任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)中，學(xué)生在進(jìn)行小組分工和協(xié)作完成任務(wù)時(shí)，通過(guò)與他人交換意見(jiàn)，獲得由其他角度看問(wèn)題的能力，從而不斷豐富自己的思考，完善觀點(diǎn)與結(jié)論，增強(qiáng)與人溝通交流的能力，使知識(shí)與技能得到相應(yīng)的增長(zhǎng)，學(xué)生素質(zhì)得以全面發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)所在高校智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)自然語(yǔ)言處理課程的教學(xué)進(jìn)行了改革與實(shí)踐，取得了一定的成效?；谌蝿?wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，圍繞9大教學(xué)任務(wù)開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，將以往以傳授知識(shí)為主的傳統(tǒng)教學(xué)理念，轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問(wèn)題、完成任務(wù)為主的多維互動(dòng)式的教學(xué)理念，使學(xué)生處于積極的學(xué)習(xí)狀態(tài)，使課堂教學(xué)過(guò)程充滿了探索、充滿了個(gè)性、充滿了辨析，課堂氛圍真正活躍起來(lái)。從教學(xué)效果看，基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法全面提升了學(xué)生專業(yè)知識(shí)的深度和廣度，增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。