基于任務驅動的競爭模式在虛擬仿真實訓教學中的應用探析

楊昭+何春蘭+黃國平

[摘 要]虛擬仿真實訓教學已廣泛應用于食品專業的“虛實結合”教學中。文章通過對基于任務驅動的競爭模式在虛擬仿真實訓教學中的應用進行了探討，表明該教學方法可以提高學生的自學能力、創新精神和合作意識。

[關鍵詞]任務驅動；競爭模式；虛擬仿真實訓；食品專業

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.32.246

1 虛擬仿真實訓教學的歷史和現狀

食品工業是人類的生命產業，已經成為國民經濟發展中最為重要的支柱產業。隨著國家食品行業的不斷發展，食品企業對人才的需求量也越來越多，對學生的要求逐漸提高。[1]不僅要求食品專業學生具有扎實的理論知識，還需要具有較強的動手能力、掌握大型檢測設備的使用和工廠的實際生產過程。這些要求都對高校食品類專業課程提出了更高的要求。

虛擬仿真技術可以有效還原生產、操作和管理崗位的真實場景，為學習者提供技能訓練所需要的“真實”環境、“真實”工藝、“真實”工具等，從而有效提高技能教學質量。虛擬仿真技術是指使用儀器設備、模型、計算機虛擬技術，以及利用場地、環境的布置，模仿出真實工作程序、工作環境、技術指標、動作要求，進行科學研究、工業設計、模擬生產、教學訓練和考核鑒定等的一項綜合技術。[2]同時，可以降低教學成本、規避實訓危險、降低環境污染、實現綠色教育。因此，虛擬仿真教學是深化教育教學思想、內容、方法、手段、模式改革，推動職業院校內涵建設的一個重要突破口。為此，教育部在《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》中明確提出“要充分利用現代信息技術，開發虛擬工廠、虛擬車間、虛擬工藝、虛擬實驗”。[3]

根據食品行業人才的需求和國家的戰略部署，虛擬仿真技術已被廣泛應用于高職院校食品加工和檢測課程的教學。[1-4]然而，我們在虛擬仿真實訓課程的開展過程中，發現教學實踐不足，教學效果不佳。因此，引入任務驅動的競爭模式，來實現虛擬仿真實訓的教學效果提升。

2 任務驅動的競爭模式

任務驅動法具有“以任務為主線，教師為主導，學生為主體”的基本特征。[1]它是將以教師傳授為主的單一傳統教學轉化為以解決問題、完成任務為主的互動教學，能充分發揮學生的學習積極性，使學生處于積極的學習狀態。任務驅動教學法是一種問題推進式的教學，教學內容蘊含在任務中，學生完成任務的過程就是學習教學內容。[2]

實踐表明，單獨的任務驅動并不能很好地發揮激勵的作用，只能導致學生片面機械地接受任務。在任務驅動的基礎上，引入競爭的機制，將會極大地提高學生接受新知識的興趣。

2.1 任務驅動的競爭模式在虛擬仿真實訓教學中的應用必要性

虛擬仿真實訓教學可以分為3個階段：①初級階段。這個階段學生剛開始接觸虛擬仿真系統，對虛擬仿真系統還比較陌生，很多的功能還不熟悉，需要教師對學生加以引導；②模塊建立階段。當學生對虛擬仿真系統熟悉之后，就需要根據教學計劃和學生學習的側重點對虛擬仿真系統的實驗加以調整，做到可以提升學生專業知識能力的效果；③模塊應用階段。當學生已經掌握基本的實驗知識或儀器操作技能后，就可以通過所學的知識，探究虛擬仿真實訓中實驗知識的運用。[5]

虛擬仿真教學過程中，需要以學生為主體完成相關的虛擬軟件操作。在這個過程中，學生很容易注意力不集中，不能夠根據教學任務完成虛擬仿真的操作。在我校虛擬仿真實訓教學過程中，大部分老師采用傳統的教學方法，即通過先講后練的方式，讓學生機械地訓練虛擬仿真軟件的操作。由于虛擬仿真軟件相對比較枯燥，部分學生會放棄練習，而部分同學也會因為老師的要求，機械地完成虛擬軟件的操作。但讓學生真正地操作儀器時，學生往往無從下手。虛擬仿真實訓就沒有達到“虛實相結合”的教學效果。

這就對虛擬仿真實訓教學的教師提出了新的挑戰，如何讓學生對虛擬仿真軟件感興趣，樂于在練習中學習知識與技能，提升學生的創新能力，能夠把虛擬仿真軟件中的操作運用到真正的實驗之中。這也正是虛擬仿真實訓課程標準的要求，同時也需要新的教學方法來改變這一現狀。

2.2 任務驅動教學法在虛擬仿真實訓教學中的應用

2.2.1 依據任務創設情境，設置競爭激勵

在操作虛擬仿真軟件之前，恰當地導入情境，能夠迅速集中學生的注意，激發學生的興趣，給學生一個廣闊遐想空間，使學生產生強烈的好奇心和旺盛的求知欲，從而使學生投入積極的學習狀態。創設情境的主要作用是使學生了解學習任務的必要性與學習任務相關的學習信息，激發學生的學習興趣，產生學習任務的動機。在激發起學生的興趣之后，引入激勵機制。例如，以團隊形式組建項目小組，優先完成虛擬仿真軟件操作的小組，獲得分數獎勵或者其他嘉獎。

2.2.2 分析學習者特征，建立競爭團隊

任務驅動的競爭模式是典型的合作學習方式。合作學習的基本特征是：積極互賴，直面互動，責任到人，人際技能和小組建設。學習任務由小組團隊成員合作完成，通過組員討論來解決難題。小組成員面對面地交流、討論，在小組中形成合作互助的氣氛。要求成員的個人責任感強。通常將學習能力不同的學生混合編組，同時根據各組員的性格差異、溝通能力、表達能力、動手能力等因素進行合理的安排。[2]合作學習是以各小組在完成任務的過程中，以團隊的總體成績為主要獎勵依據的。因此建立一支成員構成合理，能夠融洽溝通合作的團隊非常重要。每個團隊推舉1位基礎知識扎實、熱情、性格開朗、有責任心的同學來擔當小組長。組長的任務為督促團隊成員完成任務，協調團隊成員共同解決問題，協助老師傳達教學任務。

2.2.3 設計教學目標與任務

虛擬仿真軟件中包含許多操作任務，每一個任務都應該明確地進行分解，務必讓學生知曉詳細的操作任務。學生接受任務后，教師先不講解，讓學生以團隊形式討論分析任務，思考在完成任務的過程中將會遇到哪些需要解決的問題，讓學生自己發現問題。在教師的引導下，經過積極思考把問題提出來，這就調動了學生主動求知的欲望。此時由教師向學生提供解決該問題的有關線索，指導完成任務的方法。倡導學生之間的討論和交流，通過不同觀點交流，加深每個學生對解決當前問題的思考。實操任務是任務驅動的核心，教師應為學生提供充分的理論學習和實踐操作條件，引導學生“學中做，做中學”，理論與實際相結合，帶領學生逐步完成任務。

2.2.4 展示交流，評價任務，實施獎勵

學生每完成一項任務，都會獲得一定的成就感。當學生完成虛擬仿真實訓任務時，需要通過對其學習成果進行展示交流，分析點評，對學生的學習情況做出客觀的評價和反饋。評價要從多方面進行，可以采用教師評價、學生自評以及學生之間互評相結合的方法。教師對完成任務的優秀團隊進行獎勵，并對他們的方法進行總結和評價，將需要學生掌握的知識點再度提煉出來，提醒學生在今后的學習過程中要熟練運用和掌握。

3 意 義

基于任務驅動的競爭模式實訓教學法，一方面發揮了任務驅動教學模式有利于培養學生的合作學習、創新精神和自學能力的優勢。另一方面，通過團隊之間的競爭，讓學生既看到自身取得的成績，又看到自身的差距，進一步激發學生主動學習的熱情。在虛擬仿真實訓教學中，教師圍繞教學任務設計出有針對性的實訓任務，制定相應的激勵機制，使學生在教師任務的驅動和激勵下，為完成任務投入更多的精力。在同一教學任務的要求下，將不同層次的學生分配在同一團隊，促進學生個體間的競爭與融合，達到最佳學習效果。從而全面提高虛擬仿真實訓課程的實驗教學質量。將基于任務驅動的競爭模式實訓教學法貫穿于虛擬仿真實訓的全過程，有利于全方位鍛煉和提高學生的綜合能力，為食品專業虛擬仿真實訓教學發展做出了有益的探索。該教學方法可以提高學生的自學能力、創新精神和合作意識。

參考文獻：

[1]左麗麗，富校軼，王舒然，等.食品專業技術人才需求研究[J].中國校外教育，2014（12）： 103.

[2]李冬，李敏，馮喬.淺析高職院校虛擬仿真實驗教學模式[J].教育與職業，2014（18）： 157-158.

[3]教育部.關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見[J].中國職業技術教育，2007，26（1）：14-15.

[4]趙鋼.虛擬仿真技術在食品加工教學中的初探[J].北京農業職業學院學報，2010，4（3）：70-73.

[5]鄧鴻鈴，王海波，吳桂貞.食品質量與安全監管專業虛擬仿真技術的應用分析[J].廣東職業技術教育與研究，2013（3）：52-54.

[6]黃國平.食品檢測專業數字化實訓基地建設與實踐[J].廣東職業技術教育與研究，2014（1）：153-155.

[7]王少康，孫桂菊，楊立剛，等.營養與食品衛生學食物中毒虛擬仿真實驗的構建初探[J].教育教學論壇，2015（44）：233-234.

[8]陳啟華.任務驅動教學法在高中物理教學中的應用[D].呼和浩特：內蒙古師范大學，2008，2（20）：70-71.

[9]汪靖，林植，劉光蓉.基于任務驅動的分級競爭模式計算機實驗教學研究[J].電腦學習，2009（3）：88-89.

[10]王朋.虛擬仿真技術在運動生理學實驗中的應用研究[J].現代交際，2016（6）：1-2.

[11]文軍萍.分散式合作學習：內涵、特征與策略[J].教育科學研究，2016（2）：46-52.