機械工程實(shí)踐教學(xué)任務(wù)驅動(dòng)模式論文
摘要：任務(wù)驅動(dòng)模式以“任務(wù)驅動(dòng)為中心、以學(xué)生為主體、以教師為主導”融入實(shí)踐性比較強的機械工程專(zhuān)業(yè)自主學(xué)習型人才培養中，將有助于大學(xué)生以任務(wù)完成為目標的自主學(xué)習、自主思維、自主意識和自主實(shí)踐能力的培養。本文根據機械工程專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，提出了任務(wù)驅動(dòng)式實(shí)踐教學(xué)設想，探索了一種新型機械工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式，并開(kāi)展了應用舉例。
關(guān)鍵詞：任務(wù)驅動(dòng)模式；機械工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)；自主學(xué)習；自主實(shí)踐能力
機械工程專(zhuān)業(yè)面向企業(yè)輸送具有實(shí)踐動(dòng)手能力強的工程技術(shù)人才，其應在日新月異的科學(xué)技術(shù)發(fā)展過(guò)程中具備強的技術(shù)自主學(xué)習和自我工程實(shí)踐的能力，以符合科學(xué)發(fā)展對技術(shù)人才能力的需求，而如何培養出實(shí)踐動(dòng)手能力較強的自主學(xué)習型人才呢？基于此，本文針對機械工程專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)，提出以任務(wù)驅動(dòng)為中心、以學(xué)生為主體、以教師為主導的實(shí)踐教學(xué)模式，從思路、內涵、方法和應用等方面進(jìn)行了探討。
一、任務(wù)驅動(dòng)模式總體思路
任務(wù)驅動(dòng)式教學(xué)模式將學(xué)習與任務(wù)化掛鉤，使學(xué)習者投入到任務(wù)驅動(dòng)解決過(guò)程中，以學(xué)習任務(wù)驅動(dòng)背后隱藏的實(shí)踐知識帶動(dòng)學(xué)習者的自主學(xué)習能力及其解決任務(wù)的合作能力，進(jìn)而形成學(xué)生自我解決問(wèn)題技能和自主學(xué)習能力的實(shí)踐教學(xué)模式。已有研究表明[1-2]，任務(wù)驅動(dòng)式實(shí)踐教學(xué)在培養大學(xué)生的'綜合實(shí)踐能力方面起到了極其重要的作用，其總體思路見(jiàn)圖1。
二、任務(wù)驅動(dòng)模式構建
本文強調機械工程學(xué)科的知識互通[3]，整合校內外實(shí)踐教學(xué)資源，搭建專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程群平臺，開(kāi)展任務(wù)驅動(dòng)模式下的本校機械工程專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系，見(jiàn)圖2所示。
�。ㄒ唬┱蠈�(shí)踐教學(xué)設施
整合校內實(shí)驗課程體系、校內實(shí)訓教學(xué)體系及校外實(shí)訓體系，并據此細化實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中任務(wù)及其子系列任務(wù)，從而構建出促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行理論知識的實(shí)踐驗證和提高使用儀器設備自我動(dòng)手能力的平臺。
�。ǘ┳灾鲃�(dòng)手能力
實(shí)踐課程教學(xué)及其內容安排應是以學(xué)科及學(xué)生知識水平為前提而設置的。因此，教師應基于學(xué)科知識、學(xué)生自主興趣愛(ài)好及其知識水平、自主實(shí)踐分組、自由選擇任務(wù)而分層次、分類(lèi)別設計校內/校外實(shí)踐，從而幫助學(xué)生提升實(shí)踐素養及實(shí)踐能力。
�。ㄈ┳灾魅蝿�(wù)驅動(dòng)
學(xué)生在指導教師的引導下依據自己的知識結構，選擇適合的實(shí)踐任務(wù)，自由分組后，查閱資料，經(jīng)組內探討后提出任務(wù)驅動(dòng)，逐個(gè)解決實(shí)驗設計流程中出現的技術(shù)任務(wù)驅動(dòng)，開(kāi)展技術(shù)參數規律研究。此外，技術(shù)任務(wù)驅動(dòng)可引導學(xué)生獨立自主思考完善各任務(wù)驅動(dòng)的技術(shù)參賽能力和自主實(shí)踐能力。
�。ㄋ模⿲�(shí)踐能力提高
從圖2可見(jiàn)，參與任務(wù)驅動(dòng)環(huán)節的實(shí)踐學(xué)生基于多個(gè)實(shí)踐訓練與研究，通過(guò)統籌多方實(shí)踐教學(xué)資源，已具備了獨立完成基于任務(wù)驅動(dòng)的實(shí)踐系統設計和完善多任務(wù)驅動(dòng)技術(shù)參數的自主實(shí)踐和自主學(xué)習解決任務(wù)等機械工程專(zhuān)業(yè)的工程實(shí)踐能力體系[4]，可符合企業(yè)單位工程實(shí)踐的崗位需求。
三、應用舉例
任務(wù)驅動(dòng)法是幫助學(xué)生形成積極主動(dòng)解決任務(wù)驅動(dòng)的實(shí)踐教學(xué)模式，以激發(fā)其解決任務(wù)的興趣和探索激情[5]。機械工程專(zhuān)業(yè)課程體系以機械設計、機械原理、理論力學(xué)、材料力學(xué)、公差與配合、工程材料、控制工程基礎、機械工程測試技術(shù)、電子學(xué)基礎、電工學(xué)基礎、微機原理、科技英語(yǔ)等為基礎的系統課程體系。其中液壓傳動(dòng)、機械制造工藝學(xué)、機械設計學(xué)、機械系統設計、機械動(dòng)力學(xué)、機構設計、結構設計、機電控制、PLC原理及應用、機床電氣與PLC、機械制造學(xué)等課程可通過(guò)任務(wù)驅動(dòng)法有效解決其實(shí)踐問(wèn)題。舉例“三相異步電動(dòng)機的控制程序實(shí)現正反轉”作為專(zhuān)業(yè)實(shí)踐的設計題目，開(kāi)展任務(wù)驅動(dòng)，以引導學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步思考：（1）實(shí)現研究對象所需的設備、工具、材料中的哪種可編程控制器最合適？（2）FX3N-48MR可編程控制器電動(dòng)機控制原理圖是怎樣的？（3）電動(dòng)機控制除了正反轉，FX3N-48MR可編程控制器是否還要考慮電動(dòng)機其他動(dòng)作？（4）PLC的I/0點(diǎn)分配與接線(xiàn)圖？（5）程序設計中的梯形圖和命令編寫(xiě)？（6）怎樣運行PLC模塊并調試程序？等等。延伸出的任務(wù)驅動(dòng)設置：（1）如何購買(mǎi)實(shí)驗設備、工具？（2）如何聯(lián)系設備代理公司？如何報賬？（3）PLC可編程控制器梯形圖及命令編寫(xiě)分析應該選用哪個(gè)軟件？（4）在研究過(guò)程中出現的技術(shù)任務(wù)驅動(dòng)如何尋求解決？（5）FX3N-48MR具有哪些功能？（6）FX3N-48MR如何調控梯形圖和命令程序之間的聯(lián)系？等等。該系列技術(shù)任務(wù)包含了PLC原理及應用、機電控制、機床電氣與PLC等專(zhuān)業(yè)課程的任務(wù)知識點(diǎn)。因此，在解決以上任務(wù)驅動(dòng)的過(guò)程中，學(xué)生解決任務(wù)的自主學(xué)習、自主辯證思維能力、自主意識和自主實(shí)踐動(dòng)手能力也獲得了不斷的提升。
四、結語(yǔ)
任務(wù)驅動(dòng)式實(shí)踐教學(xué)是以任務(wù)驅動(dòng)為導向，以學(xué)生實(shí)踐水平提高為出發(fā)點(diǎn)，其貫穿機械工程專(zhuān)業(yè)的教學(xué)內容中，則有利于機械工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)的人才培養。該模式實(shí)施以實(shí)踐教學(xué)內容改革及其任務(wù)化為中心，逐步實(shí)現實(shí)踐技術(shù)任務(wù)驅動(dòng)化，可在應用性、操作性較強的實(shí)踐課程中開(kāi)展。經(jīng)過(guò)實(shí)踐任務(wù)體系的思考和探索，本文中融入的任務(wù)驅動(dòng)式實(shí)踐體系將有助于機械工程專(zhuān)業(yè)人才實(shí)踐能力和學(xué)生自我學(xué)習能力的提高。
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