任务驱动模式在弹道设计实践教学中的应用

张大巧 鲜勇 常燕 雷刚 王园园

摘 要：介绍了弹道设计实践课程的基本情况，针对课程教学的现状和传统教学存在的不足，引入了基于任务驱动的教学组织模式，极大地提高了学生实践任务的完成率，提高了学生分析问题、解决问题的能力，是一种较好的教学方法。

关键词：任务驱动;弹道设计;实践教学

中图分类号：G427   文献标志码：A   文章编号：1002-2589（2014）36-0230-02

引言

“弹道设计实践”课程主要以导弹弹道学为基础，综合利用数值计算、计算机编程等技术解决导弹弹道设计问题。该课程对学员加深理解导弹弹道设计等相关知识，增强学员动手能力，从事导弹弹道设计相关工作具有重要的作用，也是对所学的导弹弹道学、导弹制导理论、计算方法等课程知识的综合应用。

传统教学中，课程教学主要讲授C++编程环境、弹道程序设计介绍等知识，学生缺乏对综合实践的具体认识，无从下手，加之课时有限、部分学生对基础理论知识、编程语言不熟等原因，导致学生综合实践任务完成率不高，在教学目标的实现方面略显不足。任务驱动教学法可以巧妙地将教学内容融入学生逐步完成的任务中，使学生在完成任务的过程中自主探索问题的解决方法，提高学生的对理论知识的理解和实际动手能力。

一、弹道设计实践课程

“弹道设计实践”是飞行器设计专业一门必修专业基础课程，是四年级学生综合利用所学知识进行弹道设计的一门课，课程特点是“内容多、范围广、实践性强”，属于实践类课程。本课程以培养学生具有弹道设计与分析能力作为教学目标，主要包括以下三个方面：一是使学员加深对导弹弹道学、导弹制导理论、计算方法等课程基本理论的理解;二是使学员具备应用计算机解决实际问题的能力;三是具备利用编写软件和所学知识进行弹道设计的工程实践能力。

弹道设计实践任务主要完成导弹飞行弹道的设计，教学内容主要由“程序设计流程及编程环境介绍、弹道程序设计介绍、弹道程序设计任务部署、引力计算子程序编写、推力计算子程序编写、空气动力计算子程序编写、主动段弹道程序设计、被动段弹道程序设计”等内容组成。

二、任务驱动教学法的实施过程

（一）任务设计与布置

实施任务驱动教学，设计任务是关键。任务的设计要得当，过于简单不利于学生水平的提高，过于难不利于激发学生的积极性;此外，任务最好还具有一定的扩展性，利于对不同层次学生的分层次任务要求。任务驱动教学不是简单地进行知识串讲，而是将所需教学内容设计为一系列有针对性的具体任务，对学生提出要求，引导学生在自主探究、协作交流的过程中完成任务、获取知识技能。对此，根据“弹道设计实践”课程的培养目标和教学内容将其综合实践任务具体划分为程序框架创建、插值计算程序编写、数值积分程序编写等12个子任务，具体如表1所示：

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由上表可知，综合实践的任务内容涵盖了“弹道设计实践”的全部教学内容，任务之间由上到下呈递进关系，如，首先创建一个程序框架，在程序框架中编寫基础计算的标准程序，编写的插值程序在后续的推力计算和空气动力计算进行利用，编写的数值积分程序在后续的主动段、被动段弹道计算程序进行了利用，等等，通过这种方式，将所有的知识点包含在了任务中，并将各个子任务串成了一个整体，巧妙地把学习的内容包含在了任务中。学生在上机实践中寻找方法，进行尝试和验证，归纳出完成任务的具体步骤和一些技能技巧。学生在完成任务、掌握实际操作的同时，通过自主学习搜集资料和资料整理，还巩固与拓宽了弹道设计相关知识。

（二）任务执行与完成

在任务的完成上，充分发挥教师“主导”与学生“主体”的作。任务驱动教学法已经形成了“以任务为主线、教师为主导、学生为主体”的基本特征，它强调学生是学习的主体，教师不再是知识的灌输者，而是通过任务的形式引导学生自主学习，在完成任务的过程中帮助指导学生，而学生则主要通过分组协作完成任务。

1.老师指导。教师给予适当的指导，即教师并不直接告诉学生解决问题的具体方法，而是任务前简要讲解知识要点，任务中适时讲解。在任务驱动教学法中，要求老师改变传统的观念和角色，变“教”为“导”。在弹道设计实践课中，通过安排一个特定的任务，让学生在已有知识的基础上自主探索。在此过程中，学生处于主动地位，教师通过启发、诱导和举例等方式让学生在反复实践中修正，并最终完成任务。如果学生在完成任务中遇到问题，不是直接给出解决方法，而是通过举例说明使用方法和解决办法，再让学生自主思考如何应用到本任务中。比如，通过举例求解■■说明数值积分的求解过程和数值积分程序使用方法。

2.学生分组协作完成任务。协作是建构主义教学理论中学习环境的四大要素之一，任务驱动教学法也非常重视学生的团队协作精神。按四人一组将学生分成若干组，每组人员包括学习成绩较好、中等、一般的学生，小组成员共同讨论任务的完成思路，交换完成任务的经验，但每个人还是自己完成自己的任务。由于每个人的知识背景不同、看问题的出发点不同，因此小组学习有助于开阔学生的思路，是练习与他人沟通的有效方法，同时在电脑上自己完成一遍，又加深了学生的理解，提出了更有针对性的问题，这就调动了学生主动求知的欲望，学生为了完成任务会想方设法看教材、查资料、互相交流、互相合作，经过不断修改和完善，既完成了学习任务，又在无形中学会了弹道设计基础知识、编程知识，达到了掌握知识、提高能力的目的。

3.交流体会。由于学生的差异，在尝试、练习的过程中会出现不同的问题，这时要有足够的空间给学生讨论、分析任务，提出自己在尝试、练习中的不足，或把自己有效的方法说出来，介绍给大家。如果遇到共性的问题，老师则通过原理讲解，说明问题的解决方法。

（三）任务评价与总结

为提高学生的积极性，在学生完成任务后，一定要及时进行评价。而在评价方法上，不是主观地打个分数来评价学生的作品，而是通过交流展示，让同学们自己评比，看谁的弹道更加准确。通过这种方式，既可以加深学生对弹道设计过程的理解，同时又可以客观地评价学生完成任务的质量。

在评价中，老师应对大多学生完成的任务进行赞扬和鼓励，让学生有成就感，有兴趣继续学习下去。对于不足之处，也要适当地指出来，有利于学生进行改进和提高。

评价结束后，教师根据学生的任务完成情况，总结规律和技巧，将实践上升到理论高度，在总结过程中突出完成教学任务的重点，每一阶段任务完成后采取观摩、讨论、探究的方式对本阶段的任务进行归纳总结，从而达到了共同掌握弹道设计基礎知识的目标。

三、任务驱动教学法的实施效果

本学期，共有两个专业开设了相似的综合实践课程（专业1班有12人，专业2班有8人），将实施“任务驱动法”的专业1班与没有实施“任务驱动法”的专业2班进行了比较，情况如表2所示。

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教学实践表明，采用任务驱动教学法的专业1班学生学习状况明显改善，学习积极性显著提高。任务驱动教学法充分发挥了学生的主体作用，学生不再把学习当成一种负担，而是一种有意义的学生感兴趣的活动。任务驱动教学模式把感知、理解、巩固、运用融为一体，比较容易被学生接受，在不知不觉中培养了学生的实践能力和创造精神，使学生的整体素质得以提高。

四、结语

任务驱动教学法是一种适合弹道设计实践教学、符合培养学生自主学习与协作学习能力的方法，它“以任务为主线、教师为主导、学生为主体”的教学模式改变了以往“教师讲，学生听”的教学模式，使学生在一个个具体的任务驱动下，能自主探索并与他人协作开展学习活动。

教学实践证明，任务驱动教学法在弹道设计实践中的运用是成功的，这种方法有利于激发学生的学习兴趣，培养学生分析问题、解决问题的能力，提高学生自主学习以及与他人协作的能力。而只有掌握了任务驱动教学法的真正精髓，才能更好地为学生服务，实现应用型人才的培养目标。

参考文献：

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[2]张丽明.任务驱动教学法在计算机基础教学中的应用[J].河南科技，2012（5）.

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[4]王蜻.任务驱动法在计算机课程教学中的应用[J].计算机教育，2011（8）：57-60.

收稿日期：2014-08-10

作者简介：张大巧（1982-），男，福建泉州人，讲师，博士，从事飞行器任务规划研究;鲜勇（1972-）男，四川射洪人，教授，博士，从事导弹弹道设计与制导研究;常燕（1982-），女，陕西米脂人，讲师，博士，从事航天飞行器制导与控制研究;雷刚（1978-）男，陕西蓝田人，副教授，博士，从事导弹弹道设计与制导研究;王园园（1982-），女，陕西西安人，干事，硕士，从事高等教育研究。

（责任编辑：石 银）