本科专业课之任务驱动教学模式研究及实践
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摘 要 针对目前本科专业课程培养模式的需求及普遍存在的问题，研究专业课任务驱动教学模式的科学理论和方法体系，探索一套具有课程针对性的理论和实践相结合的教学方法，并在理工科专业课程中开展全面教学实践活动，引导学生通过自主学习和实践来获取知识，以获得良好的教学效果，并使学生的探索精神和创新能力得到有效提高。
关键词 任务驱动教学模式;专业课;创新能力;光学仪器装配与调整
中图分类号：G642.0 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2019）16-0066-03
Research and Practice of Task-driven Teaching Model in Under-graduate Specialized Courses//LI Hailan， WANG Jinsong
Abstract In view of the current requirements and common problems
in the cultivation mode of undergraduate courses， the scientific theory
and method system of task-driven teaching mode of professional courses are researched， a set of teaching methods combining theory
and practice with curriculum pertinency are explored， and compre-hensive teaching practice activities in the course of science and engi-
neering are carried out. Guide students to acquire knowledge through
independent study and practice， so as to obtain good teaching results
and effectively improve students’ spirit of exploration and innova-tion ability.
Key words task-driven teaching model; specialized course; innova-tion ability; assembly and adjustment of optical instruments
1 前言
近年來，随着国家对新工科建设需求的不断发展，学科交叉融合日益加剧，社会对创新型人才的需求日益增大，这就对高校的人才培养模式[1-2]及授课模式均提出挑战。任务驱动教学法是美国教育家杜威以实用主义作为教育理论基础而提出的教学模式。这种教学法的核心理念是课堂教学中教师把新知识的传授隐含于每一项任务中，强调让学生在有意义的任务情境中通过完成任务来学习知识和获得技能。
本文主要是为适应理工科专业课程的需要，结合“光学仪器装配与调整”课程[3-4]，探讨一种可针对实际工作情况，激发学生自主学习，有针对性、创新性、趣味性的任务驱动教学模式，充分锻炼学生自主获取知识的能力，突出创新思维和综合应用能力的培养。
2 专业课程教学现状分析
我国大部分高校为教学型高校，目前采用的教学模式存在诸多问题。课程内容陈旧，教学内容重理论轻实践。课程内容体系没有很好地得到优化。在教学过程中突出教师为主体，学生处于从属地位。这种模式的效果完全取决于教师，而教师在教学方法上仍以课堂讲授为主，往往被规定的教材内容所限制，很难发挥自己的创造性，将自己独特的思想表达出来。学生处于被动状态，普遍存在理论与实际脱离，有知识不会分析解决问题，知识紊乱等学习问题。长期以来，学生养成一种依赖心理，主动学习热情和能力下降。
同时，这种授课模式与学生毕业后的工作实际脱节严重，学生面对新的任务无所适从，不知如何着手开展。教育的急功近利和培养要求的整齐划一，缺乏对学生主体精神应有的重视，形成一个过窄、过专、过深的专业课程体系。这种机械的教学方式培养出来的学生知识面较窄，极大限制了学生的探索精神和创新能力的发展。
3 任务驱动教学模式研究
与传统教学模式的区别 任务驱动教学模式将以传授知识为主的传统教学理念，转变为以完成任务、解决问题为主的互动式多维的教学理念，将再现式教学转变为探究式学习，使学生处于积极的学习状态，每一位学生都能根据自己对当前问题的理解，运用共有的知识和自己特有的经验提出方案、解决问题。任务驱动教学模式最根本的特点就是以任务为主线、学生为主体，改变了以往“教师讲，学生听”，以教定学的被动教学模式，创造了以学定教的学生主动参与、自主协作、探索创新的新型学习模式。通过实践发现，任务驱动法有利于激发学生的学习兴趣，培养学生分析问题、解决问题的能力，提高学生自主学习及与他人协作的能力。
任务驱动教学是以改革教育观念、教学内容、评估制度、考试制度等内容为其固有内涵的全面教学改革。只有建立科学的理论和方法体系，才能保证任务驱动教学在实际教学中全面实施。
需求调查数据分析 为了更好地了解“光学仪器装配与调整”课程在学生专业学习、就业中的地位和作用，发现教学中的问题，探讨改革的方向，2016年7月开始教学实践之前，课题组对长春理工大学光电学院仪器科学与技术系共100名学生进行了问卷调查。通过调查发现，72%的学生在实习过程中运用了该课程的理论与实践知识;75%的学生认为应该在教学过程中减少理论知识和验证性实验;83%的学生认为有必要开展任务驱动式教学，增加一周的综合实训。 从问卷调查情况来看，“光学仪器装配与调整”这门课程对学生的就业、工作有一定的帮助。此外，学生觉得理论知识过多，验证性实验对巩固理论知识、提高动手能力的作用甚微。从数据来看，也反映了学生要求该课程在教学方法、教学手段、教学内容等方面进行改革的需求。
通过此次课程问卷调查和分析，充分了解了学生在课堂教学中的实际需求、教学中有待改进之处及未来的发展方向，为专业课任务驱动教学方法和创新能力培养在理工科专业课程中的研究与实践提供了丰富的一手材料和研究依据。在任务驱动教学中，学生可能的主要收获包括：
1）学到更多课外知识;
2）掌握光学仪器装调步骤;
3）促进自主学习、主动学习;
4）开拓专业知识的深度和广度;
5）培养协作精神和与他人合作能力;
6）有利于创新精神和创新能力的培养。
统计结果显示，学生认为主要收获是促进自主学习、主动学习，学到更多课外知识和有利于创新精神与创新能力的培养。
专业课程体系设计
1）任务内容专业方向性设计。制定专业课程的认证版教学大纲，完成包括理论课程及实践环节的认证版教学大纲的编写，结合课程教学模式规划，对课程目标、考核方法、评价体系进行梳理与总结。
结合授课教师科研实际和光学仪器专业方向，选择激光指示器多参数检测仪、零位仪和激光—白光鏡综合参数检测仪等三个专业方向性强、难易程度适中的课题成果作为任务来源，紧密结合课程前后内容的延续性及连贯性，对三个课题进行难易排序，以便于在课程中由简入繁、循序渐进地安排相关驱动任务。每个任务环节的内容要重点突出，以点带面，以一个有针对性的具体项目任务实例为引子，讲授其背景、目的意义、使用要求，简要介绍涉及的基础理论、周边相关课程或学科，引导学生根据任务要求分析任务内容，自主学习任务涉及的课程理论、工具软件、分析软件，完成任务报告。最后根据学生的平时变现（活跃度和学习兴趣）、任务总结报告、论文或考试评定授课效果。
2）任务环节题目及内容设计。结合课程教师自身科研或实践，进行驱动任务题目制定及内容设计，任务题目要能涵盖课程教学大纲教学内容，其难易程度要适中，既要有一定的挑战性，又不至于令学生望而生畏;既要与教学内容贴合，又要与实际应用紧密关联。因此，此部分是项目的最重要部分。这其中也包括在任务驱动模式下将每个大任务分成分个子任务：仪器组成、仪器原理、光机结构理解分析、误差因素分析计算、误差环节的调整对仪器设计的要求、误差环节的装调方案。
3）配套自编讲义。根据大纲要求，课题组教师在结合专业教材的基础上融入自身科研实践，编写完成“光学仪器装配与调整”课程自编讲义，并在校内专业课堂上试用，教学效果良好。
教学方法改革探索 摒弃以往以教师为授课主体，大篇幅理论灌输，学生课堂上被动接受的填鸭式方式，以任务做牵引驱动，灵活采用自习、分组讨论、拓展、总结等方式及手段，以任务为明线，培养学生的知识与技能为暗线，教师为主导，学生为主体，加强学生的主体地位。在教学过程中提供给学生一些著名的教学网站、开放数据资源等供参考。手段和方法在课堂上的展现要进行具体规划，如讨论、论文、图纸、多媒体、模型、实物、报告等多种形式。
4 实践结果与分析
激发学生学习兴趣，教学实践效果良好 在“光学仪器装配与调整”专业课程中进行实践教学，将每个课堂根据学修人数分为若干组，每组为四人，四人组合固定，每组一份任务目标仪器图纸和资料。课堂上，在前两次课将“光学仪器装配与调整”的基本概念等基础知识交代清楚，之后给出任务，根据课程理解的需要，再分解为若干子任务，要求每组学生自主学习教材并查阅相关资料，完成每次任务。任务完成过程贯穿课上和课下，课上教师作为主导，只做辅导解释和给出完成任务的合理建议，引导学生善于去发现问题、提出问题，直至解决问题。
实践证明，采用任务驱动模式进行教学，教师讲解内容变少，学生做的和思考的更多，课堂上教师利用更多时间和学生讨论互动。在任务驱动下，学生的好奇心和参与热情明显提升，课堂气氛十分活跃。对于这种模式，学生都乐于接受。相较于教学模式，任务驱动教学模式还有很多好处，如学生在课堂上就可以了解与专业相关的仪器设备研制的思路及方法，为今后工作提供借鉴。学生接触到教材之外的课题，开阔了视野，增强了科研意识，实践能力有效提高。
学生作为主体，课上也不需要授课教师满堂灌式地讲解，而是自主发挥，使用各种手段和方法来完成任务，从而充分调动自主学习的主动性和热情，激发研究好奇心和创新想象力，培养良好的学习习惯的同时，学会勤于思考、善于思考。
培养学生工程能力，竞赛项目成果显著 采用任务驱动模式培养的学生，知识面宽，创新能力强。近三年本专业学生积极参加校级、省级及国家级各类竞赛，获得省级以上奖励达60余人次，其中获省级以上竞赛奖20余项。学生通过实践创新项目、各类竞赛等多种形式，促使所学理论更扎实，同时用理论知识指导这些实践活动，效果更好，对专业知识理解、领会更透彻。
5 结语
运用任务驱动教学模式，在任务中直接提出问题，使课程学习更有针对性，目标明确;带着问题，引导学生运用教材和相关资源库寻找解决问题的理论、方法及方案。本文以三种科研成果样机作为实例任务，提供给学生图纸和相关资料，使得任务针对的问题更加具体化和实物化，同时能更好地将教学内容和实际应用有效结合，有效提高学习效率。实践结果表明，在专业课程中实施任务驱动教学模式，对于学生尤其是工科专业的学生是一种非常好的教学模式，使学生更全面地掌握本专业的知识和技能，更好地培养学生的创新能力和实践能力。从企业就业反馈的信息也可以看到，通过这种模式培养的学生更受到企业的器重和欢迎。
参考文献
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