張樂(lè)+喬心州+彭先龍+馬勝利

[摘 要]任務(wù)情景教學(xué)在《流體機(jī)械》教學(xué)中改變教與學(xué)分離的狀況，緊扣提高工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)目標(biāo)，將情景教學(xué)與任務(wù)驅(qū)動(dòng)兩種教學(xué)方法相結(jié)合。在教學(xué)實(shí)踐中采取以教師為導(dǎo)演，學(xué)生為主體，任務(wù)為導(dǎo)向，分組合作學(xué)習(xí)，突出師生互動(dòng)的“項(xiàng)目研發(fā)”模式。該教學(xué)模式的實(shí)施方案，以課程教學(xué)典型環(huán)節(jié)分析項(xiàng)目情景的設(shè)定、項(xiàng)目的開(kāi)展和最終的教學(xué)效果。“做中學(xué)”的教學(xué)理念給師生雙方帶來(lái)的變化，教師自身素質(zhì)上的提高對(duì)教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展具有重要的推動(dòng)作用。

[關(guān)鍵詞]任務(wù)驅(qū)動(dòng)；情景模擬；流體機(jī)械

[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2016）06-0135-02

《流體機(jī)械》以泵、風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)作為教學(xué)對(duì)象，是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課，廣泛應(yīng)用于采礦、能源、化工等行業(yè)。教學(xué)內(nèi)容以泵與風(fēng)機(jī)的工作原理和設(shè)備選型為主，涵蓋的知識(shí)面廣，涉及機(jī)械設(shè)計(jì)、流體力學(xué)和工程材料等多個(gè)方面。大部分同學(xué)在學(xué)習(xí)過(guò)程中，對(duì)葉輪、流道等空間結(jié)構(gòu)的想象能力有限，加之有限的認(rèn)識(shí)能力和較深的理論內(nèi)容，采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法給同學(xué)們帶來(lái)了很深的心理陰影，直接影響到了課程的學(xué)習(xí)和知識(shí)的運(yùn)用[1]，所以需要及時(shí)的調(diào)整教學(xué)思路，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。這對(duì)培養(yǎng)專門人才，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、《流體機(jī)械》課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

傳遞-接受式教學(xué)是《流體機(jī)械》課程目前主要采用的教學(xué)方式。該模式能使學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)接受大量信息，培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力。缺點(diǎn)是教學(xué)過(guò)程以教師為中心，學(xué)生被動(dòng)的聽(tīng)取，缺乏參與教學(xué)活動(dòng)表達(dá)自己思想的積極性。在遇到知識(shí)難點(diǎn)時(shí)只想逃避，沒(méi)有積極思考的動(dòng)力。教學(xué)中采用多媒體手段雖然可以將某種場(chǎng)景直觀的呈現(xiàn)出來(lái)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)泵和風(fēng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上的認(rèn)識(shí)[2-4]，但是學(xué)生更像是在上課的時(shí)候“看電影”，教學(xué)效果不佳。在實(shí)踐環(huán)節(jié)中，我們建設(shè)了《流體機(jī)械》實(shí)驗(yàn)室，安排有專門的實(shí)驗(yàn)課程，可是真正參與到實(shí)驗(yàn)中的學(xué)生總是少數(shù)。

存在這些問(wèn)題的根本還是同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)上的主動(dòng)性不強(qiáng)，教與學(xué)相互獨(dú)立。為此，我們?cè)O(shè)想將任務(wù)驅(qū)動(dòng)法和情景教學(xué)相結(jié)合。希望借助計(jì)算機(jī)三維建模和多媒體技術(shù)，通過(guò)合理的情景設(shè)定，模擬企業(yè)“項(xiàng)目研發(fā)”的模式，構(gòu)建以任務(wù)驅(qū)動(dòng)，情景模擬，合作學(xué)習(xí)，師生互動(dòng)為主要內(nèi)容的全新教學(xué)方式，穿插到日常的教學(xué)活動(dòng)中，改善《流體機(jī)械》課程的教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

二、模擬“項(xiàng)目研發(fā)”的教學(xué)模式

模擬“項(xiàng)目研發(fā)”的教學(xué)模式是以產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程為虛擬情景。老師作為導(dǎo)演，設(shè)計(jì)教學(xué)的情景和過(guò)程，假定某種工程需求作為任務(wù)。學(xué)生是項(xiàng)目研發(fā)的主體，置身其中，積極參與，通過(guò)自身的學(xué)習(xí)來(lái)解決問(wèn)題，主動(dòng)推進(jìn)項(xiàng)目前進(jìn)，在探索中加強(qiáng)對(duì)理論的認(rèn)識(shí)，同時(shí)提高實(shí)踐動(dòng)手能力。

三、項(xiàng)目?jī)?nèi)容的選擇和實(shí)施方案

（一）項(xiàng)目?jī)?nèi)容的選擇

模擬項(xiàng)目研發(fā)的內(nèi)容要緊密貼合教學(xué)，突出教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，應(yīng)選取有一定難度能吸引學(xué)生，又方便組織教學(xué)活動(dòng)的內(nèi)容，這樣才能加深學(xué)生對(duì)授課內(nèi)容的理解，還可以促進(jìn)學(xué)生應(yīng)用新掌握的知識(shí)去解決實(shí)際問(wèn)題。[5]選題的對(duì)象不宜過(guò)大，要能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成。

（二）實(shí)施方案

根據(jù)選定的教學(xué)內(nèi)容，將全班同學(xué)分組。教師向各組下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)，并提供預(yù)先準(zhǔn)備好的素材和資料。由于一開(kāi)始，學(xué)生還沒(méi)有真正的接觸過(guò)流體機(jī)械的相關(guān)內(nèi)容，直接以任務(wù)驅(qū)動(dòng)，大量的時(shí)間都會(huì)消耗在資料整理和理論學(xué)習(xí)上，這不利于教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展，所以在任務(wù)下達(dá)后還要做具體的輔導(dǎo)，并在項(xiàng)目開(kāi)展過(guò)程中，對(duì)遇到的難點(diǎn)進(jìn)行解答。學(xué)生拿到任務(wù)書(shū)后，需要根據(jù)自身掌握的知識(shí)，自學(xué)課本相關(guān)內(nèi)容，明確不足，查閱資料，進(jìn)行組內(nèi)討論，形成設(shè)計(jì)方案，分工后展開(kāi)工作，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成原理性設(shè)計(jì)。

四、項(xiàng)目的具體實(shí)施和效果

（一）項(xiàng)目的具體實(shí)施

按照教學(xué)大綱和課程的內(nèi)容，針對(duì)“葉片式泵與風(fēng)機(jī)的基本理論”授課環(huán)節(jié)，選取單級(jí)離心式水泵和軸流式通風(fēng)機(jī)為素材。在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，以離心式水泵葉輪和軸流式通風(fēng)機(jī)葉輪的設(shè)計(jì)為主線，通過(guò)課堂講授，動(dòng)畫(huà)演示，實(shí)物展示等活動(dòng)，使學(xué)生對(duì)兩種設(shè)備的工作原理和葉輪設(shè)計(jì)的基本過(guò)程有了總體的認(rèn)識(shí)。教師分發(fā)提前準(zhǔn)備好的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，各組的參數(shù)不同。學(xué)生以3～4人一組，分組討論，依據(jù)表1流程圖所示，展開(kāi)工作。針對(duì)小組出現(xiàn)的問(wèn)題，采取班級(jí)討論，教師分析引導(dǎo)，共同講解的辦法。學(xué)生可以從“發(fā)現(xiàn)→解決→再發(fā)現(xiàn)”的經(jīng)歷中體會(huì)產(chǎn)品研發(fā)的過(guò)程。課堂討論中，學(xué)生可以表述自己的觀點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生與學(xué)生，教師與學(xué)生間的多方互動(dòng)，增加了課堂的趣味性，同時(shí)也是多方知識(shí)的融合。項(xiàng)目完成后，組織答辯，各組向全班同學(xué)做工作匯報(bào)。教師對(duì)學(xué)生參與的積極性和項(xiàng)目設(shè)計(jì)的正確性進(jìn)行評(píng)價(jià)打分，總結(jié)現(xiàn)有教學(xué)活動(dòng)的特點(diǎn)和不足，進(jìn)行改進(jìn)和完善。

（二）項(xiàng)目的實(shí)施效果

1.豐富了教學(xué)資源。針對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教法改革的需要，利用三維軟件和多媒體技術(shù)，對(duì)原有的教學(xué)課件進(jìn)行了修訂，補(bǔ)充了泵和風(fēng)機(jī)的工作原理、設(shè)計(jì)方法和動(dòng)畫(huà)演示的內(nèi)容，結(jié)合目前學(xué)院流體機(jī)械實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的機(jī)會(huì)，補(bǔ)充了對(duì)應(yīng)的實(shí)物模型，可供學(xué)生拆裝測(cè)繪。

2.改善了教學(xué)效果。項(xiàng)目模擬的課堂組織形式給予學(xué)生很大的空間，為學(xué)生提供了較為輕松的環(huán)境，能很好地發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性。如表1教學(xué)示例中，原有軸流式通風(fēng)機(jī)葉輪的設(shè)計(jì)任務(wù)僅是要求完成葉輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在同學(xué)們的努力下，不但基本完成了風(fēng)機(jī)整機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過(guò)查閱資料還提出了“動(dòng)導(dǎo)葉”的方案。雖然有不足，但是學(xué)習(xí)的積極性明顯得到提高，效果十分顯著。新的教學(xué)模式可以把課下任務(wù)和課堂教學(xué)結(jié)合起來(lái)，學(xué)生在任務(wù)和好奇心的督促下不斷提出問(wèn)題，教師與同學(xué)們共同討論解決。既增強(qiáng)了師生互動(dòng)，又將被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)研究，促進(jìn)了知識(shí)點(diǎn)的掌握和綜合設(shè)計(jì)能力的提高。

3.提高了教師素質(zhì)。教師創(chuàng)設(shè)的案例要獲得學(xué)生的認(rèn)同，就要充分了解本課程的內(nèi)容，掌握相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法和相關(guān)的技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)。這樣提高了對(duì)教師素質(zhì)的要求，從而提高了教師從事相關(guān)教學(xué)活動(dòng)的工作熱情和工程實(shí)踐能力，是教師對(duì)自己的再培養(yǎng)。

五、結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)注重怎么教，項(xiàng)目模擬研發(fā)的教學(xué)方式著重學(xué)生怎么做。教與學(xué)融入做的過(guò)程，促進(jìn)師生雙方互動(dòng)學(xué)習(xí)，共同提高，激發(fā)了學(xué)習(xí)的熱情，培養(yǎng)了同學(xué)們自主學(xué)習(xí)的能力，樹(shù)立了自信心。教師創(chuàng)造的任務(wù)情景不是簡(jiǎn)單的給出任務(wù)就可以的，需要運(yùn)用多種方法組織引領(lǐng)學(xué)生，讓學(xué)生參與課堂，這是對(duì)教師自身能力的鍛煉。在傳統(tǒng)的教學(xué)環(huán)境中這些都是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，我院課程教研組針對(duì)不同專業(yè)開(kāi)設(shè)《流體機(jī)械》課程的特點(diǎn)，制定了對(duì)應(yīng)的實(shí)施方案，在今后的教學(xué)活動(dòng)中會(huì)繼續(xù)探索改進(jìn)。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 張?jiān)虑?機(jī)械原理課程改革和創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐的探索[J].大學(xué)教育，2015（5）：131-133.

[2] 王貴林，石峰，陳善勇，關(guān)朝亮.情景式教學(xué)法在機(jī)械工程學(xué)科系列課程教學(xué)中的應(yīng)用與探索[J].大學(xué)教育，2013（10）：68-70.

[3] 徐芳，程琛.多情景融合的項(xiàng)目引導(dǎo)式機(jī)械制圖教學(xué)改革創(chuàng)新與實(shí)踐[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2014（9）：72-74.

[4] 范俐.“教學(xué)做合一”情境教學(xué)的探索與實(shí)踐[J].大學(xué)教育，2013（5）：80-82.

[5] 吳曉紅，張建琴.《分散系及其分類》情景教學(xué)設(shè)計(jì)課例[J].教學(xué)，2011（10）：80-81.

[責(zé)任編輯：張 雷]