任務驅動模式在彈道設計實踐教學中的應用

張大巧 鮮勇 常燕 雷剛 王園園

摘 要：介紹了彈道設計實踐課程的基本情況，針對課程教學的現狀和傳統教學存在的不足，引入了基于任務驅動的教學組織模式，極大地提高了學生實踐任務的完成率，提高了學生分析問題、解決問題的能力，是一種較好的教學方法。

關鍵詞：任務驅動;彈道設計;實踐教學

中圖分類號：G427 ? 文獻標志碼：A ? 文章編號：1002-2589（2014）36-0230-02

引言

“彈道設計實踐”課程主要以導彈彈道學為基礎，綜合利用數值計算、計算機編程等技術解決導彈彈道設計問題。該課程對學員加深理解導彈彈道設計等相關知識，增強學員動手能力，從事導彈彈道設計相關工作具有重要的作用，也是對所學的導彈彈道學、導彈制導理論、計算方法等課程知識的綜合應用。

傳統教學中，課程教學主要講授C++編程環境、彈道程序設計介紹等知識，學生缺乏對綜合實踐的具體認識，無從下手，加之課時有限、部分學生對基礎理論知識、編程語言不熟等原因，導致學生綜合實踐任務完成率不高，在教學目標的實現方面略顯不足。任務驅動教學法可以巧妙地將教學內容融入學生逐步完成的任務中，使學生在完成任務的過程中自主探索問題的解決方法，提高學生的對理論知識的理解和實際動手能力。

一、彈道設計實踐課程

“彈道設計實踐”是飛行器設計專業一門必修專業基礎課程，是四年級學生綜合利用所學知識進行彈道設計的一門課，課程特點是“內容多、范圍廣、實踐性強”，屬于實踐類課程。本課程以培養學生具有彈道設計與分析能力作為教學目標，主要包括以下三個方面：一是使學員加深對導彈彈道學、導彈制導理論、計算方法等課程基本理論的理解;二是使學員具備應用計算機解決實際問題的能力;三是具備利用編寫軟件和所學知識進行彈道設計的工程實踐能力。

彈道設計實踐任務主要完成導彈飛行彈道的設計，教學內容主要由“程序設計流程及編程環境介紹、彈道程序設計介紹、彈道程序設計任務部署、引力計算子程序編寫、推力計算子程序編寫、空氣動力計算子程序編寫、主動段彈道程序設計、被動段彈道程序設計”等內容組成。

二、任務驅動教學法的實施過程

（一）任務設計與布置

實施任務驅動教學，設計任務是關鍵。任務的設計要得當，過于簡單不利于學生水平的提高，過于難不利于激發學生的積極性;此外，任務最好還具有一定的擴展性，利于對不同層次學生的分層次任務要求。任務驅動教學不是簡單地進行知識串講，而是將所需教學內容設計為一系列有針對性的具體任務，對學生提出要求，引導學生在自主探究、協作交流的過程中完成任務、獲取知識技能。對此，根據“彈道設計實踐”課程的培養目標和教學內容將其綜合實踐任務具體劃分為程序框架創建、插值計算程序編寫、數值積分程序編寫等12個子任務，具體如表1所示：

■

■

由上表可知，綜合實踐的任務內容涵蓋了“彈道設計實踐”的全部教學內容，任務之間由上到下呈遞進關系，如，首先創建一個程序框架，在程序框架中編寫基礎計算的標準程序，編寫的插值程序在后續的推力計算和空氣動力計算進行利用，編寫的數值積分程序在后續的主動段、被動段彈道計算程序進行了利用，等等，通過這種方式，將所有的知識點包含在了任務中，并將各個子任務串成了一個整體，巧妙地把學習的內容包含在了任務中。學生在上機實踐中尋找方法，進行嘗試和驗證，歸納出完成任務的具體步驟和一些技能技巧。學生在完成任務、掌握實際操作的同時，通過自主學習搜集資料和資料整理，還鞏固與拓寬了彈道設計相關知識。

（二）任務執行與完成

在任務的完成上，充分發揮教師“主導”與學生“主體”的作。任務驅動教學法已經形成了“以任務為主線、教師為主導、學生為主體”的基本特征，它強調學生是學習的主體，教師不再是知識的灌輸者，而是通過任務的形式引導學生自主學習，在完成任務的過程中幫助指導學生，而學生則主要通過分組協作完成任務。

1.老師指導。教師給予適當的指導，即教師并不直接告訴學生解決問題的具體方法，而是任務前簡要講解知識要點，任務中適時講解。在任務驅動教學法中，要求老師改變傳統的觀念和角色，變“教”為“導”。在彈道設計實踐課中，通過安排一個特定的任務，讓學生在已有知識的基礎上自主探索。在此過程中，學生處于主動地位，教師通過啟發、誘導和舉例等方式讓學生在反復實踐中修正，并最終完成任務。如果學生在完成任務中遇到問題，不是直接給出解決方法，而是通過舉例說明使用方法和解決辦法，再讓學生自主思考如何應用到本任務中。比如，通過舉例求解■■說明數值積分的求解過程和數值積分程序使用方法。

2.學生分組協作完成任務。協作是建構主義教學理論中學習環境的四大要素之一，任務驅動教學法也非常重視學生的團隊協作精神。按四人一組將學生分成若干組，每組人員包括學習成績較好、中等、一般的學生，小組成員共同討論任務的完成思路，交換完成任務的經驗，但每個人還是自己完成自己的任務。由于每個人的知識背景不同、看問題的出發點不同，因此小組學習有助于開闊學生的思路，是練習與他人溝通的有效方法，同時在電腦上自己完成一遍，又加深了學生的理解，提出了更有針對性的問題，這就調動了學生主動求知的欲望，學生為了完成任務會想方設法看教材、查資料、互相交流、互相合作，經過不斷修改和完善，既完成了學習任務，又在無形中學會了彈道設計基礎知識、編程知識，達到了掌握知識、提高能力的目的。

3.交流體會。由于學生的差異，在嘗試、練習的過程中會出現不同的問題，這時要有足夠的空間給學生討論、分析任務，提出自己在嘗試、練習中的不足，或把自己有效的方法說出來，介紹給大家。如果遇到共性的問題，老師則通過原理講解，說明問題的解決方法。

（三）任務評價與總結

為提高學生的積極性，在學生完成任務后，一定要及時進行評價。而在評價方法上，不是主觀地打個分數來評價學生的作品，而是通過交流展示，讓同學們自己評比，看誰的彈道更加準確。通過這種方式，既可以加深學生對彈道設計過程的理解，同時又可以客觀地評價學生完成任務的質量。

在評價中，老師應對大多學生完成的任務進行贊揚和鼓勵，讓學生有成就感，有興趣繼續學習下去。對于不足之處，也要適當地指出來，有利于學生進行改進和提高。

評價結束后，教師根據學生的任務完成情況，總結規律和技巧，將實踐上升到理論高度，在總結過程中突出完成教學任務的重點，每一階段任務完成后采取觀摩、討論、探究的方式對本階段的任務進行歸納總結，從而達到了共同掌握彈道設計基礎知識的目標。

三、任務驅動教學法的實施效果

本學期，共有兩個專業開設了相似的綜合實踐課程（專業1班有12人，專業2班有8人），將實施“任務驅動法”的專業1班與沒有實施“任務驅動法”的專業2班進行了比較，情況如表2所示。

■

教學實踐表明，采用任務驅動教學法的專業1班學生學習狀況明顯改善，學習積極性顯著提高。任務驅動教學法充分發揮了學生的主體作用，學生不再把學習當成一種負擔，而是一種有意義的學生感興趣的活動。任務驅動教學模式把感知、理解、鞏固、運用融為一體，比較容易被學生接受，在不知不覺中培養了學生的實踐能力和創造精神，使學生的整體素質得以提高。

四、結語

任務驅動教學法是一種適合彈道設計實踐教學、符合培養學生自主學習與協作學習能力的方法，它“以任務為主線、教師為主導、學生為主體”的教學模式改變了以往“教師講，學生聽”的教學模式，使學生在一個個具體的任務驅動下，能自主探索并與他人協作開展學習活動。

教學實踐證明，任務驅動教學法在彈道設計實踐中的運用是成功的，這種方法有利于激發學生的學習興趣，培養學生分析問題、解決問題的能力，提高學生自主學習以及與他人協作的能力。而只有掌握了任務驅動教學法的真正精髓，才能更好地為學生服務，實現應用型人才的培養目標。

參考文獻：

[1]張金麗.論任務型教學在英語聽力課中的運用[EB/OL].[2012-12-28].http：//www.cnki.net/kcms/detail/42.1617.G4.20121228.1616.063.htm1.

[2]張麗明.任務驅動教學法在計算機基礎教學中的應用[J].河南科技，2012（5）.

[3]伍鵬，杜紅，謝凱.任務驅動在數據庫技術中的應用[J].電子技術與軟件工程，2013（7）.

[4]王蜻.任務驅動法在計算機課程教學中的應用[J].計算機教育，2011（8）：57-60.

收稿日期：2014-08-10

作者簡介：張大巧（1982-），男，福建泉州人，講師，博士，從事飛行器任務規劃研究;鮮勇（1972-）男，四川射洪人，教授，博士，從事導彈彈道設計與制導研究;常燕（1982-），女，陜西米脂人，講師，博士，從事航天飛行器制導與控制研究;雷剛（1978-）男，陜西藍田人，副教授，博士，從事導彈彈道設計與制導研究;王園園（1982-），女，陜西西安人，干事，碩士，從事高等教育研究。

（責任編輯：石 銀）