基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究

周 偉 梁 茼

（1.廣州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 510430；2.廣州華商學(xué)院，廣東 廣州 511300）

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展伴隨而來(lái)的就是社會(huì)對(duì)職業(yè)教育提出了更新、更高的要求，傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式不再能適應(yīng)快速發(fā)展的職業(yè)教育要求和社會(huì)對(duì)人才培養(yǎng)素質(zhì)的要求。任務(wù)（項(xiàng)目）驅(qū)動(dòng)教學(xué)法被普遍應(yīng)用于高職院校實(shí)訓(xùn)教學(xué)實(shí)踐中，該方法在職業(yè)教育中得到了廣泛的應(yīng)用和認(rèn)可[1]。如何設(shè)計(jì)一個(gè)高效便捷的實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理系統(tǒng)輔助教學(xué)，以充分發(fā)揮任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的教學(xué)優(yōu)勢(shì)是一個(gè)值得研究的問(wèn)題。

1 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的應(yīng)用及其局限性

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是一種以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)的教學(xué)法。它將完成特定任務(wù)或項(xiàng)目作為整個(gè)教學(xué)過(guò)程的線索，將新知識(shí)隱含在一個(gè)或多個(gè)任務(wù)中。學(xué)生被任務(wù)所激勵(lì)，分析和討論任務(wù)，識(shí)別所涉及的知識(shí)和技能以及需要解決的問(wèn)題，在老師的幫助下，完成任務(wù)，實(shí)現(xiàn)意義的建構(gòu)[2]，但是任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的局限性也很明顯。

首先，設(shè)計(jì)好的任務(wù)很難使專業(yè)基礎(chǔ)較弱的學(xué)生獲得刺激和增加學(xué)習(xí)興趣。高職學(xué)生在學(xué)習(xí)能力不足、主動(dòng)性欠缺、薄弱基礎(chǔ)和綜合能力等方面的欠缺是任務(wù)得以順利完成的重大阻礙。

其次，高職學(xué)生的個(gè)性和學(xué)習(xí)能力差異較大。個(gè)別差異性在高職學(xué)生中尤其普遍，如何最大程度地確保普遍的教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)讓個(gè)別優(yōu)異的學(xué)生得到充分發(fā)展，這些為任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法的應(yīng)用帶來(lái)了新的問(wèn)題。

最后，復(fù)雜的教學(xué)流程的安排。不同于傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)要求教師在指導(dǎo)學(xué)生分析和完成任務(wù)時(shí)，這個(gè)過(guò)程伴隨基礎(chǔ)知識(shí)講解、流程安排和案例演示。然而如果任務(wù)的每一步都被仔細(xì)解釋，學(xué)生就沒(méi)有思考空間，這不利于提高他們的分析和解決問(wèn)題的能力、練習(xí)和創(chuàng)新[3]。要求教師平衡好知識(shí)傳播和預(yù)留給學(xué)生的發(fā)展空間，同時(shí)，對(duì)教學(xué)全過(guò)程中學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)展要及時(shí)把握，這些復(fù)雜和多變的過(guò)程給教學(xué)帶來(lái)了困難。

為此，基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法實(shí)施下的實(shí)訓(xùn)教學(xué)要充分考慮高職學(xué)生學(xué)情，學(xué)習(xí)過(guò)程的合理組織關(guān)系到教學(xué)成效，如何充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、展示任務(wù)的呈現(xiàn)形式、提供多元教學(xué)輔助材料、提供個(gè)性化的教學(xué)輔導(dǎo)及優(yōu)化教學(xué)流程等都是尚待解決的難題。針對(duì)以上問(wèn)題，實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅要兼顧實(shí)訓(xùn)教學(xué)的日常管理模塊的設(shè)計(jì)，更要基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的應(yīng)用場(chǎng)景下設(shè)計(jì)能夠充分兼容的輔助教學(xué)系統(tǒng)，為優(yōu)化教學(xué)流程、提供多元任務(wù)展示、個(gè)性化輔導(dǎo)等提供新的解決途徑[4]。

2 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)思路

針對(duì)任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的應(yīng)用及其存在的局限性，系統(tǒng)設(shè)計(jì)著眼以下幾個(gè)方面：

第一，以最優(yōu)化教學(xué)的流程為需求設(shè)計(jì)教學(xué)輔助軟件。以最佳的任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法實(shí)施流程為藍(lán)本，設(shè)計(jì)最優(yōu)化的教學(xué)實(shí)施流程，并將流程以程序方式設(shè)置在教學(xué)軟件中。

第二，教學(xué)輔助軟件要兼容教學(xué)日常管理流程和教學(xué)實(shí)施流程。實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)的引入為教師和學(xué)生順利實(shí)施基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)提供更多的幫助，不僅提升學(xué)習(xí)效率也為實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理提供便捷的工具。

第三，軟件需要支持多元的信息媒介展示、存儲(chǔ)和鏈接形式。多維度的信息提供可以為學(xué)生帶來(lái)更多的興趣刺激和思考啟發(fā)。通過(guò)傳統(tǒng)的教學(xué)路徑對(duì)高職學(xué)生基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生最不利，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)可以將任務(wù)所關(guān)聯(lián)的背景知識(shí)技能點(diǎn)及相關(guān)學(xué)習(xí)資源進(jìn)行推送。

第四，軟件支持在線咨詢和個(gè)性化輔導(dǎo)互動(dòng)工具。即時(shí)溝通可以讓教師隨時(shí)掌握學(xué)生的問(wèn)題，并及時(shí)提供幫助。個(gè)別化的指導(dǎo)可以體現(xiàn)在針對(duì)不同學(xué)生學(xué)習(xí)能力差異提供匹配他們差異化的學(xué)習(xí)資源。

3 相關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)工具

基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理系統(tǒng)主體采用的是B/S 結(jié)構(gòu)。用戶在計(jì)算機(jī)上安裝、配置和執(zhí)行少量的前端軟件，如瀏覽器，在服務(wù)器端安裝系統(tǒng)執(zhí)行程序軟件包，服務(wù)器后端程序可執(zhí)行訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)和接受前端訪問(wèn)指令，完成執(zhí)行對(duì)應(yīng)的操作并返回用戶端瀏覽器對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。B/S 結(jié)構(gòu)的使用不需要安裝額外的軟件，而是直接使用瀏覽器。系統(tǒng)使用的開(kāi)發(fā)技術(shù)為Java Web，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)采用MySQL，系統(tǒng)部署在Tomcat8 服務(wù)器。軟件程序設(shè)計(jì)架構(gòu)采用流行的經(jīng)典的SHH（struts+spring+hibernate）集成開(kāi)源框架，前端技術(shù)采用JavaScript、Ajax、HTML、CSS 等[5]。

4 系統(tǒng)分析

系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)主要有四個(gè)方面。第一方面是系統(tǒng)要具備的數(shù)據(jù)安全保護(hù)，確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全，不會(huì)損壞和泄漏。第二方面是系統(tǒng)要具備技術(shù)的健壯性，系統(tǒng)所采用的開(kāi)發(fā)技術(shù)要成熟可靠，旨在保證和增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性和可靠性。第三方面是系統(tǒng)需具備較強(qiáng)的可擴(kuò)展性。一個(gè)完善的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程是迭代的過(guò)程，系統(tǒng)要具備較強(qiáng)的可擴(kuò)展性和增長(zhǎng)性，以利于系統(tǒng)后期維護(hù)和管理。

可行性分析是系統(tǒng)開(kāi)發(fā)前非常重要的環(huán)節(jié)，該系統(tǒng)從經(jīng)濟(jì)可行性、操作可行性和技術(shù)可行性三個(gè)方面進(jìn)行分析。技術(shù)可行性決定了系統(tǒng)所采用開(kāi)發(fā)技術(shù)是否滿足開(kāi)發(fā)需求和成本約定范圍。系統(tǒng)采用經(jīng)典的B/S 架構(gòu)設(shè)計(jì)，具備優(yōu)良的基于互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息處理的能力。系統(tǒng)采用基于web 的JAVA Web 相關(guān)技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)，使用MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理。系統(tǒng)開(kāi)發(fā)大多采用開(kāi)源的程序底層架構(gòu)，技術(shù)成熟且開(kāi)發(fā)成本較低。由此，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)在技術(shù)上是可行的。操作可行性決定了系統(tǒng)投入運(yùn)行后，對(duì)于服務(wù)對(duì)象的使用是否便捷方面，要切實(shí)服務(wù)對(duì)應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)景。系統(tǒng)采用B/C 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，用戶通過(guò)瀏覽器就可以進(jìn)行系統(tǒng)操作，做好導(dǎo)航菜單和操作指南針說(shuō)明就可以很好地引導(dǎo)操作人員編輯使用系統(tǒng)的各項(xiàng)功能。由此，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)在操作上是可行的。經(jīng)濟(jì)可行性是對(duì)系統(tǒng)研發(fā)所涉及的成本投入和收益產(chǎn)出之間的關(guān)系。技術(shù)上采用成熟的開(kāi)源框架，運(yùn)行對(duì)軟件和硬件基礎(chǔ)配備需求不高，系統(tǒng)的資金和人力投入并不大。系統(tǒng)運(yùn)行能顯著地降低實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理失誤發(fā)生率，同時(shí)又能最大程度地提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量。綜合以上分析，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)立項(xiàng)預(yù)計(jì)有很好的成效。

5 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)思路和模式

基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式采用面向?qū)ο箝_(kāi)發(fā)模式，分為第一階段的瀑布模型開(kāi)發(fā)，第二階段的原型開(kāi)發(fā)模式。瀑布模式按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循計(jì)劃、需求分析、設(shè)計(jì)編碼、測(cè)試和運(yùn)行維護(hù)流程。在測(cè)試和運(yùn)行維護(hù)環(huán)節(jié)，集合系統(tǒng)的實(shí)際教學(xué)實(shí)驗(yàn)，對(duì)原型系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展修正，不斷完善系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)、程序框架和改善用戶使用體驗(yàn)。

第一階段采用瀑布開(kāi)發(fā)模式。在計(jì)劃階段明確系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的目的、成本預(yù)算和制定人力和資源的計(jì)劃等。需求設(shè)計(jì)分析著重關(guān)注在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法下，學(xué)生和教師在教學(xué)輔助上的需求，包括功能需求和性能需求，讓平臺(tái)設(shè)計(jì)符合教學(xué)規(guī)律，符合教學(xué)參與人實(shí)際的需求。同時(shí)，對(duì)相關(guān)教學(xué)管理人員進(jìn)行調(diào)查，采集與實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理相關(guān)的功能和性能需求。設(shè)計(jì)編碼階段采用基于開(kāi)源集成SSH 框架模型對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行整體編碼設(shè)計(jì)，從而最大程度地滿足系統(tǒng)后期功能擴(kuò)展性和穩(wěn)定性的需要。測(cè)試和運(yùn)行階段分為兩個(gè)階段：第一階段是系統(tǒng)整體運(yùn)行，測(cè)試軟件的可用性和運(yùn)行穩(wěn)定性，最后得到原型系統(tǒng)。第二階段是開(kāi)展基于原型系統(tǒng)的模擬的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)需要，學(xué)生組織、任務(wù)的上傳下放，任務(wù)的成果回收、成果評(píng)價(jià)以及相關(guān)教學(xué)管理任務(wù)充分整合進(jìn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)之中，結(jié)合平臺(tái)輔助教學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，總結(jié)使用不足、修改編碼和功能錯(cuò)誤、擴(kuò)展功能模塊等方面對(duì)原型系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和擴(kuò)展。通過(guò)對(duì)原型系統(tǒng)的不斷完善，讓系統(tǒng)得以迭代更新，逐步完善系統(tǒng)的各項(xiàng)功能和性能，最大限度地滿足實(shí)訓(xùn)教學(xué)和管理的需要。

6 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理系統(tǒng)具體的功能模塊設(shè)計(jì)如圖1 所示，主要的功能有實(shí)訓(xùn)耗材管理、實(shí)訓(xùn)室管理、實(shí)訓(xùn)任務(wù)管理、用戶管理、班級(jí)管理、實(shí)訓(xùn)課程管理等。

圖1 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

6.1 用戶管理

用戶管理模塊劃分為三個(gè)子模塊。用戶申請(qǐng)和審批子模塊主要負(fù)責(zé)用戶的登錄驗(yàn)證、用戶注冊(cè)、用戶注銷等操作。用戶類型管理子模塊主要負(fù)責(zé)對(duì)不同用戶劃分角色已經(jīng)授權(quán)對(duì)應(yīng)的相關(guān)權(quán)限，系統(tǒng)設(shè)定的用戶類型是管理員、學(xué)生、教師以及臨時(shí)用戶等。用戶存量管理子模塊主要是對(duì)存量用戶的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行基礎(chǔ)維護(hù)，包括相關(guān)數(shù)據(jù)的增加、刪除以及修改等操作。

6.2 班級(jí)管理

該模塊劃分為兩個(gè)子模塊，班級(jí)申請(qǐng)和審批子模塊主要負(fù)責(zé)實(shí)訓(xùn)班級(jí)的實(shí)訓(xùn)課程項(xiàng)目申報(bào)和接受相關(guān)審批人員的審批。班級(jí)存量管理子模塊主要是對(duì)存量班級(jí)的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行基礎(chǔ)維護(hù)。

6.3 課程管理

該模塊劃分為兩個(gè)子模塊，課程申請(qǐng)和審批子模塊主要負(fù)責(zé)實(shí)訓(xùn)課程的申報(bào)和接受相關(guān)審批人員的審批。課程存量管理子模塊主要是對(duì)存量課程的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行基礎(chǔ)維護(hù)。

6.4 選課管理

該模塊劃分為兩個(gè)子模塊，選課信息發(fā)布子模塊主要負(fù)責(zé)選課相關(guān)信息的公告以及公告信息維護(hù)。選課申報(bào)和登記子模塊主要負(fù)責(zé)學(xué)生進(jìn)行選課申報(bào)，并對(duì)確認(rèn)的學(xué)生選課進(jìn)行登記及匯總。選課存量管理子模塊主要是對(duì)存量學(xué)生選課的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行基礎(chǔ)維護(hù)。

6.5 實(shí)訓(xùn)室管理

該模塊劃分為兩個(gè)子模塊，實(shí)訓(xùn)室申請(qǐng)和審批子模塊主要負(fù)責(zé)實(shí)訓(xùn)室使用申報(bào)和接受相關(guān)審批人員的審批。實(shí)訓(xùn)室存量管理子模塊主要是對(duì)存量實(shí)訓(xùn)室的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行基礎(chǔ)維護(hù)。

6.6 實(shí)訓(xùn)耗材管理

該模塊劃分為兩個(gè)子模塊，實(shí)訓(xùn)耗材類別維護(hù)子模塊主要負(fù)責(zé)實(shí)訓(xùn)耗材類別相關(guān)信息的增加、刪除以及修改等操作；耗材存量管理子模塊主要是對(duì)存量實(shí)耗材信息數(shù)據(jù)進(jìn)行基礎(chǔ)維護(hù)。

6.7 實(shí)訓(xùn)任務(wù)管理

該模塊劃分為四個(gè)子模塊，知識(shí)點(diǎn)管理子模塊主要負(fù)責(zé)課程內(nèi)容知識(shí)和技能點(diǎn)類別相關(guān)信息的增加、刪除以及修改等操作；任務(wù)管理子模塊主要是對(duì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目信息數(shù)據(jù)進(jìn)行基礎(chǔ)維護(hù)。教學(xué)資源類別管理子模塊主要是對(duì)實(shí)訓(xùn)課所涉及的教學(xué)資源類別數(shù)據(jù)進(jìn)行基礎(chǔ)維護(hù)。教學(xué)資源存量管理子模塊主要是對(duì)實(shí)訓(xùn)課所涉及的教學(xué)資源數(shù)據(jù)進(jìn)行基礎(chǔ)維護(hù)。

7 數(shù)據(jù)庫(kù)表設(shè)計(jì)

軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是系統(tǒng)建設(shè)初期最重要的工作，關(guān)系到后期整體軟件架構(gòu)的底層設(shè)計(jì)。根據(jù)實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)業(yè)務(wù)流程、系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)及系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)等內(nèi)容，對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)置出了9 張數(shù)據(jù)表，它們的名稱分別是用戶信息表（s_client）、班級(jí)信息表（s_class）、實(shí)訓(xùn)耗材信息表（s_material）、實(shí)訓(xùn)室信息表（s_classroom）、實(shí)訓(xùn)任務(wù)信息表（s_project）、選課信息表（s_selected_curr）、課程信息表（s_curriculum）、課程任務(wù)信息表（s_curr_pro）和課程使用教室表（s_curr_clr）。數(shù)據(jù)表關(guān)系如圖2 所示。

圖2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)表關(guān)系圖

8 系統(tǒng)測(cè)試和總結(jié)

完善的系統(tǒng)軟件需經(jīng)過(guò)多次測(cè)試和迭代，以確保管理系統(tǒng)的功能性、安全性和穩(wěn)定性。系統(tǒng)原型開(kāi)發(fā)完畢后，經(jīng)過(guò)模塊測(cè)試和整體測(cè)試已經(jīng)可以投入到教學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)。教學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)分為兩部分：一部分是實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理，另外一部分是實(shí)訓(xùn)教學(xué)；教學(xué)管理主要完成的工作是實(shí)訓(xùn)室信息添加、任務(wù)內(nèi)容添加、班級(jí)登記、學(xué)生和教師數(shù)據(jù)導(dǎo)入、耗材登記、課程申報(bào)審批等教學(xué)前期準(zhǔn)備工作。實(shí)驗(yàn)的教學(xué)部分圍繞《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》中的“模塊三：使用Excel 表匯總員工工資數(shù)據(jù)”的實(shí)訓(xùn)教學(xué)任務(wù)開(kāi)展，結(jié)合任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法教學(xué)流程對(duì)實(shí)訓(xùn)模塊進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。教學(xué)一般流程是學(xué)習(xí)主題說(shuō)明、學(xué)習(xí)任務(wù)下發(fā)、任務(wù)前期分析、基礎(chǔ)和綜合知識(shí)指引、教學(xué)系統(tǒng)操作指引、接受任務(wù)、開(kāi)展學(xué)習(xí)研究、咨詢輔導(dǎo)、作品成果案例展示、任務(wù)作品上交和作品打分評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)。軟件平臺(tái)深度參與到教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié)中，為學(xué)生和教師提供教學(xué)輔助。

經(jīng)過(guò)三輪的模式實(shí)驗(yàn)，已對(duì)原型系統(tǒng)功能和性能進(jìn)行了修正和更新，確認(rèn)本文實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)可用于支持基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法開(kāi)展高職院校實(shí)訓(xùn)教學(xué)工作。系統(tǒng)平臺(tái)的引入為實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式改革和高職人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新提供新的途徑和方案。在信息技術(shù)教育應(yīng)用不斷普及的背景下，只有不斷探索和創(chuàng)新的教學(xué)模式，才能為學(xué)生提供更好的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)通道，從而更好地培養(yǎng)學(xué)生實(shí)務(wù)操作能力和綜合業(yè)務(wù)能力。