“项目导向、任务驱动”教学法在MATLAB课程改革中的应用

作者:未知

  摘 要:分析了MATLAB课程在教学过程中面临的困境和优势,提出了“项目导向、任务驱动”教学方法,从学习模式、课堂教学、师生角色转变及考核体系等方面来讨论该教学方法的实施。
  关键词:项目导向;任务驱动;MATLAB
  DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.15.219
  MATLAB是科学计算和工程计算中当前最优秀的一种语言,它涵盖科学计算、系统建模和图像处理多种功能于一身,具有界面友好、易学易用、语法简单、功能强大和易应用等特点,广泛用于电子、机械、航空、生物、化工等各领域[1]。MATLAB是矿物加工工程专业开设的一门专业选修课,MATLAB在选煤中的应用,不仅能解决可选性曲线、分配曲线的数据处理和绘制,克服了传统手工作图费时、费力、速度慢和易受人为因素影响等缺点[2];同时,设计者通过对一系列技术经验数据处理,特别是数理统计、数值计算和最优化方面,能形成统计规律,结合专业经验,提高选煤工艺设计和设备研制的能力。
  1 MATLAB课程教学中存在的问题
  1.1 学生被动学习,缺乏主动性
  在学习过程中,学生主要以教师的讲授获得MATLAB知识和技能,学生缺乏自主学习的能力,在未来的职业生涯中,是很难胜任新工作的。在教学过程中,教师不仅要教授给学生知识和技能,还要注重学生自主学习能力的培养[3]。
  1.2 先理论、后实践,教学效果差
  MATLAB课程具有较强的应用性和实践性,传统教学中一般是先学习理论知识,再进行实践操作或专业技能训练,学生在最初学习理论知识时,常会感到很抽象、似懂非懂,进入实训学习阶段,学生虽然比较感兴趣,但是最初学习的理论知识已淡忘,仅局限于模仿性操作训练,虽然加强了实践教学,但是教学效果仍然很差[5]。
  1.3 理论联系实际不够,教学资源与现实脱节
  现今,出现产业适用性人才资源短缺现象存在的重要原因是传统教学模式培养出的学生在自主学习能力及知识结构等方面与社会实际需求严重脱节,教师知识内容没有及时更新,内容陈旧已被淘汰。这要求教师要不断提升和完善自身知识结构,同时考虑企业的需求、学生的特点、教学资源的更新[3],改革传统教学模式,探索新的教学方法,促进学生的可持续发展,在短时间内将MATLAB知识让学生消化吸收。教学实践证明,“项目导向、任务驱动”教学方法非常适合矿加专业MATLAB课程的教学。
  2 基于“项目导向、任务驱动”的教学模式设计
  “项目导向、任务驱动”是将项目教学法与任务驱动法相结合,以构建主义学习理论为基础的教学方法[9],是师生通过实施一个完整项目而进行的教学活动,该法中学生是实施项目的主体,项目方案的设计、详细分析和研究均由学生负责具体实施,教师是项目教学实施的组织者和协调者,起到答疑、指导的作用,学生了解项目任务的相关知识,然后开始学习相关知识,目的是熟悉项目的基本要求以及实施过程的重点和难点,整个过程中能充分展现学生解决问题的能力[6]。
  教学目标被教师融入到任务中,引导学生对实施的任务进行分析、讨论、总结,让学生在完成任务的动机驱动下,发现问题,解决问题,完成任务,建成了“自我成就感”,加强了学生学习的动机,即“成就动机”,从而形成主动学习,主动建构的良性循环[4]。
  3 教学方法的实施过程
  3.1 创建教学项目情境
  情境是任务型教学不能缺少的内容,要保证教学效果,必须设置相适应的教学情境。将问题产生的情境和能解决的问题等一些内容融入其中,引导学生了解项目,对项目产生浓厚的兴趣,提高学生学习的积极性。
  3.2 定义目标设计任务
  任务驱动型教学中重要的内容之一就是任务设计,教学效果会受到“任务”设计的直接影响[7]。在任务驱动教学法中,多个教学子目标组合成教学目标,制定教学目标尤为重要。在进行教学任务设计时,首先要确保任务目标和学生能力相对应,同时还要具有多样性、兼容性、可执行性、综合性、阶段性和层次性,融合学生自身的知识含量和能力,不断促进其自身知识和能力体系发展和完善,实现全面发展[7]。依据学生对学习需求和特点,因材施教,设计出符合学生自身情况和特点的任务,提高教学效果和质量。任务设计主要体现三个方面:一是编制以教学目标为中心的大纲,并依据大纲内容编制授课计划;二是因材施教,充分挖掘学生的潜力和特点,最大程度发挥学生的主体作用;三是要对当前社会环境进行分析,掌握社会大环境对所需人才培养的要求和规格[7]。
  3.3 学生分组
  作为任务驱动教学项目的一个重要学习形式,就是对学生进行分组,协调搭配,在分组过程中,应该充分考虑到学生的基本情况和特点,分组适当,否则会导致各组实力差别过大,太强的组会觉得项目过于简单,无法施展自己的实力,缺乏挑战,太弱的组进度缓慢,有时竭尽全力也无法完成任务[8]。在进行分组的过程中,需要教师发挥自己的协调作用,合理进行分组,做到组与组之间各具特色,各有长处,实力相差不大,成员间能够充分发挥团队作用,完成项目。
  4 考核方法改革
  傳统的考核方式单一,内容多数源自教材,考核的命题形式过于简单规范化,使得学生重视分数轻视积累,过于关注结果不重视过程。考核方式不仅是调动学生积极性和竞争意识的重要方式,也是学生学习方发、能力、知识和素质养成和提高的重要方式和杠杆,因此,在不断的探索和实践中,形成了科学、实用的“以过程考核为基础的多元化”考核形式。过程考核运用于整个学习过程,是对学生全方位的考察,主要指标有多次阶段知识和技能测试、学生出勤率、参与项目表现、项目质量、自主学习和创新能力和团队协作与沟通能力等[5]。
  教学实践成果表明,项目教学与任务驱动式相结合的教学方法,在“MATLAB”教学中获得了较好的教学效果,在培养学生发现问题、分析问题、解决问题等方面有显著影响。但是,项目教学与任务驱动式教学方法也存在一定的弊端,在具体学习和讲授的过程中,应结合选煤知识,以MATLAB为基础,将计算机技术与选煤技术有机结合,以能力培养为教学目标进行教学改革,进一步不断完善教学效果。
  参考文献:
  [1]李贤国,张明旭,李新等.用MATLAB处理选煤数据[J].山西焦煤科技,2005(08):35-37.
  [2]朱新飞,韦鲁滨,杜军等.利用MATLAB制作煤炭可选性曲线的图形用户界面[J].煤炭加工与综合利用,2008(5):29.
  [3]秦燊.“项目导向、任务驱动”教学法在计算机专业课程教学改革中的应用[J].计算机教育,188-189.
  [4]赵海冰,李瑛.浅谈项目教学与任务驱动在“C程序设计”教学中的应用[J].计算机工程与科学,2014:319-320.
  [5]房丙午,刘力.项目导向,任务驱动教学方法在高职软件技术专业教学中的应用[J].长春理工大学学报,2011(02):185.
  [6]王银银.基于“项目导向、任务驱动”教学法的《物流成本管理》课程改革与实践[J].物流科技,2013(11):50-51.
  [7]沈爱凤,韩学芹.职业教育中“任务驱动式”教学模式的探讨与应用[J].职教论坛,2016(02):46-49.
  [8]郭焕萍,洪亮等.运用混合教学开展任务驱动式教学项目的研究[J].黑龙江高教研究,2017(10):165-167.
  [9]马艳,王浩.面向对象数据库程序设计教学方法研究——以ACCESS数据库为例[J].长江大学学报(自然版),2011(08):135-136.
  基金项目:黑龙江工业学院高等教育教学改革项目
  作者简介:孙景丹(1987-),女,黑龙江大庆人,硕士,讲师,从事矿物加工工程。
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