基于任务驱动模式的《机械设计基础》课程教学改革

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孙昌国

大连海事大学船舶与海洋工程学院,辽宁大连 116026

摘要

机械设计基础教学面临传统模式困扰,导致学生学习效果不佳。任务驱动式教学以学生为中心,通过创新课程设计、任务分解等手段,全面激发学生学习兴趣,培养自主学习能力。通过设计任务驱动的课程题目、创新课程设计内容、注重实践练习、多样化考核手段等改革,解决学生主动性不足、细节过重、实践训练不足、考核单一等问题,使任务驱动模式更好地服务机械设计基础教学。


关键词

机械设计基础;任务驱动模式;创新设计;过程考核

正文


分类号:G642.4

 

1.现状与理论基础

机械设计能力是近机类专业学生的基本素质之一。然而,随着现代机械的快速发展,学生在机械设计基础学习上效果欠佳。问题的根本原因在于对机械设计基础教学仍偏向传统“以教师为中心”的教学模式,导致学生学习兴趣不高,缺乏知识再生能力的培养。

任务驱动式教学是建构主义学习理论的方法,强调学习是学习者对目标语建构和理解的过程。任务驱动教学是以解决问题、完成任务为主的多维互动教学,以学生为中心。学生需要成为真正的知识建构者,采用探索、发现式方法学习,主动搜集和分析相关数据,将学习内容与已知事物联系起来,并提出假设并努力验证。教师在此过程中应成为学生知识建构的助手,激发学习兴趣,帮助形成学习动机,创设符合教学内容的情景,提示新旧知识之间的联系,帮助学生建构当前知识的意义,鼓励他们自主探索、发现规律。

2.教学过程中存在的问题

1)教学中对学生学习主动性刺激不够。

2020年以后的大学生经历了应试教育,养成了在教师指导下学习的依赖心理。他们通常只满足于听懂上课内容、进行课前预习和课后复习,难以超越教材和教学计划规定的范围。在课外很少主动查阅相关书籍。教学仍以课堂讲授为主,由教师选定教材,按章节逐一讲解,布置练习和作业,统一进行实验,学期末进行复习和考试,教学方式偏重知识传授,忽视了培养学生主动获取知识的能力。结果是学生变得被动学习,教师也变得被动教学,难以达到课程能力培养的目标。

2过于注重细节,主次把握不适当。

由于课程细节繁多,使得教师在教学中过分强调细节问题,而重要的设计思想问题成了次要内容。例如机械设计基础教学中的“速度”、“加速度”、“力”求解问题,该问题很容易使学生因一个小的问题而忘记了抓题目的实质要求,钻牛角尖,浪费时间与精力,影响学习效果,甚至对本课程产生厌倦和恐惧心理。

3缺乏有效的实践练习。

机械设计基础课程实践性极强,学习要进行大量设计实践。授课时间44-48学时左右,学生在动手能力等方面存在薄弱,缺乏设计经验。少量实验学时仅验证理论,缺乏综合性训练,难以培养学生解决问题的能力,需要针对性的训练以提升设计与创新能力。

4考核手段较为片面。

考核仍以笔试为主,而且不脱离选择、填空、计算等题型。这种考核形式单调、枯燥,无法反映出学生的实际设计能力,易误导学生埋头于书本知识,忽视设计与创新能力的培养。且在考试中关注的问题在实践中并不是重要部分,因此,考核手段与实践存在着一定脱节。

3.课程任务驱动式教学的改革措施

(1)激发学习兴趣

通过融合情景教学,创造良好教学氛围,缓解学生紧张压迫感,使任务驱动式教学更具吸引力。在改进过程中,针对任务驱动教学的相对静止与孤立特点,优化执行过程。例如,在平面连杆机构设计中设置孤立环节,制定基本特征课程方案,融合静态与独立方案,最大程度激发学生学习兴趣,充分发挥任务驱动在“机械设计基础”课程的作用。

(2)教学设计内容的创新

创设两类任务驱动式课程题目:针对性任务驱动题目由基本教学组成,以“任务”串联知识点;全面性任务驱动题目则聚焦整章设计,通过任务方案连接章节及知识点,搭建学生、章节、知识点的桥梁。任务驱动教学的核心是编写学习任务书,以培养自主学习能力为目标。首先,全面分析典型机械系统,将其作为全面性任务贯穿整个教学过程,强调机械装置的综合性,避免学生学习割裂。其次,根据实际情况分解成几个针对性任务,考虑学生理解能力,设置不同层次的知识点。这样有助于激发学生的学习兴趣,提高自主学习能力。

(3)任务实施的过程考核和评价

学生完成任务后,教师组织总结评价,帮助学生归纳总结并优化解决方法。学生构建认知结构,通过教师分析评价,完善认知结构,实现教学目标。每小组代表发言,阐述分析解决问题的过程,教师点评总结,完成教学任务。评价注重知识与技能掌握,更注重学习过程中的变化和发展,包括积极性、自信心、实操技能、组织能力、交流和创新思维等。评价形式多样,如小论文、答辩、评比等,结合过程和结果评价,关注个体差异,激发学生自信心,提高实际能力。

4.总结

任务驱动是以学生为本的教学方法,以学生需求为出发点,核心理念为学生发展,持续探索任务驱动教学理论并结合实践获得成果。教学方法需不断创新,教师应注重科学教育方法,培养符合市场和企业需求的高素质复合人才。在任务驱动式教学模式应用中,仍存在学习兴趣激发不足和课程设计不统一的问题。为提升教学质量,未来需要全面激发学生兴趣,创新教学设计,推动任务驱动式教学改进。

参考文献

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基金资助 大连海事大学2022年度校级教改项目、全国机械原理课程教学研究项目2022JYJG2003、教育部产学合作协同育人项目220506707192143230822275907305
作者简介:孙昌国  1979.12  满族   籍贯:辽宁省大连市

单位:(大连海事大学船舶与海洋工程学院,辽宁大连 116026)

学历/职位:工学博士,大连海事大学船舶与海洋工程学院学院、副教授

研究方向:现代机械设计理论、摩擦学、表面工程


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