利用PBL教學(xué)模式提高教學(xué)質(zhì)量研究

尤菲菲，尚曉麗，張睿楠

（綏化學(xué)院，黑龍江 綏化 152061）

利用PBL教學(xué)模式提高教學(xué)質(zhì)量研究

尤菲菲，尚曉麗，張睿楠

（綏化學(xué)院，黑龍江 綏化 152061）

以程序設(shè)計(jì)實(shí)踐課程為例，提出PBL教學(xué)模式的教學(xué)目標(biāo)及內(nèi)容，闡述了以“問題”作為教學(xué)起點(diǎn)，通過小組教學(xué)形式，運(yùn)用PBL教學(xué)模式提高學(xué)生的主動學(xué)習(xí)能力，增強(qiáng)學(xué)生動手操作能力，促進(jìn)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作能力，并在此基礎(chǔ)上總結(jié)提煉出采取PBL教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)的優(yōu)勢.

PBL；教學(xué)模式；教學(xué)改革

1 引言

程序設(shè)計(jì)課程作為理工類專業(yè)的基礎(chǔ)應(yīng)用課程之一，目前越來越受到廣泛重視.結(jié)合綏化學(xué)院 “建設(shè)應(yīng)用型大學(xué)，培養(yǎng)應(yīng)用型人才”的辦學(xué)思路，程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)質(zhì)量的提高對改善學(xué)校整體教育教學(xué)質(zhì)量具有重大意義.程序設(shè)計(jì)實(shí)踐作為程序設(shè)計(jì)課程的后繼課程，該課程在鞏固已學(xué)程序設(shè)計(jì)基本知識基礎(chǔ)上，旨在培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)技能.因此，針對PBL在我國大學(xué)教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用，結(jié)合我國程序設(shè)計(jì)類課程的發(fā)展現(xiàn)狀，在程序設(shè)計(jì)實(shí)踐課程中引入PBL教學(xué)模式，能夠在很大程度上改變舊的培養(yǎng)模式，為程序設(shè)計(jì)類課程的發(fā)展提供一種新思路.

2 程序設(shè)計(jì)實(shí)踐課教學(xué)目標(biāo)及內(nèi)容

PBL（problem-based learning）是一套設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境的完整方法，它從一個需要解決的問題開始學(xué)習(xí)，由學(xué)生對問題展開探究，采用討論法、研究法及個案分析法等方法，解決實(shí)際問題（過程類似學(xué)科專家的研究過程）.

程序設(shè)計(jì)實(shí)踐課程采用PBL教學(xué)模式，以問題為基礎(chǔ)，以學(xué)生為主體，以教師為引導(dǎo)，以培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力為教學(xué)目標(biāo)，在充分調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性的基礎(chǔ)上，最大限度地發(fā)揮教師的作用，更好地鍛煉學(xué)生的程序設(shè)計(jì)實(shí)踐能力.學(xué)生通過需求分析，總體設(shè)計(jì)，詳細(xì)設(shè)計(jì)及編碼，并通過小組討論，小組內(nèi)作品是公開分享的，各小組組長間還可以采取互助形式，向其它小組“取經(jīng)”.最終設(shè)計(jì)出一組完整的系統(tǒng)模型，以實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式上交，做為課堂學(xué)習(xí)的成果.課程全部實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如表1所示：

表1 程序設(shè)計(jì)實(shí)踐課程全部實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

3 PBL教學(xué)改革的實(shí)施

過去的程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課上，常用的教學(xué)方法有講授法，討論法，教學(xué)過程主要包括以下四點(diǎn):（1）教師講解教材，把與本節(jié)課相關(guān)的內(nèi)容講授一到多遍；（2）在學(xué)生掌握一定的知識前提下，對程序進(jìn)行分析；（3）完成程序設(shè)計(jì)的全部或大部分內(nèi)容，把主動權(quán)交給學(xué)生；（4）學(xué)生動手操作，教師下講臺幫助學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題.

本學(xué)期的程序設(shè)計(jì)實(shí)踐課，采用PBL教學(xué)模式，以問題為學(xué)習(xí)的起點(diǎn)，對教學(xué)過程進(jìn)行了如下劃分：（1）教師把問題在課前一周發(fā)給學(xué)生，要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)、查找相關(guān)資料；（2）課上由學(xué)生分組討論，主動研究問題的解決方案，教師只是引導(dǎo)性地提示學(xué)生解決問題的方法；（3）為減小難度，幫助學(xué)生梳理實(shí)驗(yàn)步驟，把每個實(shí)驗(yàn)劃分成若干個小實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生以小組的形式合作完成；（4）小組提出問題，教師參與討論，提出解決問題方案，小組獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)；（5）在有效時間內(nèi)，要求小組學(xué)生把實(shí)驗(yàn)合并為一，實(shí)現(xiàn)程序功能的完整；（6）要求學(xué)生完善實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，課下書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告.

4 PBL教學(xué)改革實(shí)例

例：學(xué)生成績管理系統(tǒng)（要求：設(shè)定期末考試科目，完成學(xué)生成績的錄入、增、刪、改、查，完成學(xué)生信息的保存及系統(tǒng)的退出，完成學(xué)生名次的排序）.

4.1 課上分組討論（學(xué)生分組自主完成）

（1）需求分析：菜單功能，采用文本菜單界面；查看功能，可以顯示出學(xué)生的學(xué)號、姓名、成績、排名等詳細(xì)信息；添加功能，依次輸入學(xué)號、姓名、成績、排名等，提示是否繼續(xù)添加；修改功能，選中某個人的姓名時，可對學(xué)生的相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改；刪除功能，選中某個人的姓名時，可對學(xué)生的相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除；查詢功能，要求能通過輸入姓名或者學(xué)號查詢學(xué)生的詳細(xì)信息；保存功能，輸入文件名（帶后綴名）后，即可將通訊錄信息保存到文件.

（2）總體設(shè)計(jì)：把系統(tǒng)劃分為多個功能獨(dú)立的簡單模塊，畫出系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)圖和總體流程圖，其中系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示.

圖1 系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)圖

（3）詳細(xì)設(shè)計(jì)：由組長分工，要求每個組員完成指定的程序設(shè)計(jì)任務(wù)，畫出程序流程圖，并進(jìn)行編碼及代碼整合.其中，編碼工作在整個工作流程里占1/3～1/2的時間，好的設(shè)計(jì)過程能夠極大地提高編碼效率.小組工作中最需要重視的是不同模塊之間的進(jìn)度協(xié)調(diào)和小組成員之間的協(xié)作.其中，小組分工情況如表2所示.

（4）系統(tǒng)測試：學(xué)生成績管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，通過黑盒測試，進(jìn)行全覆蓋測試，保證系統(tǒng)功能的完整性，解決測試過程中出現(xiàn)的問題.

表2 小組分工情況統(tǒng)計(jì)表（例）

（5）系統(tǒng)優(yōu)化：程序的書寫結(jié)構(gòu)清晰，利于日后維護(hù)；盡量采用預(yù)處理命令方式來定義常數(shù)，能夠使用條件編譯(ifdef)的地方就使用條件編譯而不使用if語句；選擇合適的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；使用盡量小的數(shù)據(jù)類型；自加、自減指令和復(fù)合賦值表達(dá)式(如a-=1及a+=1等)能夠生成高質(zhì)量的程序代碼，編譯器通常能生成inc和dec之類的指令；使用運(yùn)算量小但功能相同的表達(dá)式替換原來復(fù)雜的的表達(dá)式.

4.2 教師引導(dǎo)學(xué)生正確操作

（1）分別與各小組學(xué)生共同討論的系統(tǒng)模塊劃分的合理性；程序至少劃分為input()，inCrease()，delete()，modify()，query()，save()，quit()，sort()，main()等多個子函數(shù)；

（2）指導(dǎo)學(xué)生畫出每個子函數(shù)的流程圖，采用visio以工程制圖的方式進(jìn)行繪圖；

（3）對學(xué)生在子函數(shù)編碼中出現(xiàn)的問題進(jìn)行指導(dǎo)，其中，最多的問題來自全局變量的應(yīng)用和子函數(shù)中形參的定義，返回值的應(yīng)用；

（4）引導(dǎo)學(xué)生優(yōu)化編碼，簡化程序設(shè)計(jì)；

（5）把多個子函數(shù)整合，使整個系統(tǒng)可以運(yùn)行，功能完整；

（6）進(jìn)行黑盒測試，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性.

4.3 教師總結(jié)課程內(nèi)容

課堂教學(xué)通過小組合作解決問題的方式，與如何設(shè)計(jì)學(xué)生成績管理系統(tǒng)這個問題掛鉤，學(xué)習(xí)隱含在該問題背后的共性的與實(shí)際應(yīng)用掛鉤的開發(fā)設(shè)計(jì)方法，提高學(xué)生用程序設(shè)計(jì)思想解決實(shí)際問題的技能和自主學(xué)習(xí)的能力.學(xué)生需要掌握的知識包括：（1）如何對小的系統(tǒng)進(jìn)行需求分析；（2）為什么要進(jìn)行總體設(shè)計(jì)；（3）文本菜單設(shè)計(jì)方法；（4）增、刪、改、查、排序算法；（5）文件的保存方法；（6）系統(tǒng)退出方法.

5 PBL教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題及解決方法

教學(xué)初期，完成學(xué)生分組，用問題驅(qū)動學(xué)生主動學(xué)習(xí).小組組長認(rèn)真負(fù)責(zé)，組員積極配合，學(xué)生的主動性被帶動起來，但課堂紀(jì)律受到一定影響，部分學(xué)生渾水摸魚，偶有閑聊事件發(fā)生.因此，小組成員劃分以四人為最佳，最多不超過5人.教師參與小組成員討論，并隨機(jī)抽查學(xué)生問題解決情況及小組最新工作進(jìn)展情況，并加大組長負(fù)責(zé)制的力度.

教學(xué)中期，小部分小組成員由于種種原因，要求退換組或更換組長，根據(jù)學(xué)生的要求，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行相關(guān)調(diào)整.

教學(xué)后期，小部分學(xué)生不認(rèn)真，過分依賴小組組長，等分工、少討論，對分工工作討價還價.要求組長注意工作量和工作內(nèi)容分配的公平與公正.

6 PBL教學(xué)模式的優(yōu)勢

與傳統(tǒng)的教學(xué)方式相比，采用PBL教學(xué)模式的優(yōu)勢在于：

（1）以問題為學(xué)習(xí)的起點(diǎn)，通過課前預(yù)習(xí)，更好地鍛練學(xué)生的文獻(xiàn)檢索能力，團(tuán)隊(duì)合作能力，自主學(xué)習(xí)能力等；

（2）為學(xué)生提供輕松、主動的學(xué)習(xí)氣氛；給學(xué)生充分的時間和空間表達(dá)自身觀點(diǎn)，并可以獲得來自其他同學(xué)和老師的有效信息，開闊學(xué)生思維，提高學(xué)生對問題的理解與掌握能力；

（3）以學(xué)生為中心，在一次又一次的討論與分析問題過程中，使學(xué)生主動掌握學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)（解決）問題的能力，提高學(xué)習(xí)效率；

（4）學(xué)生與教師真正意義上發(fā)生了角色互換.學(xué)生從被動的學(xué)習(xí)者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的主人，教師從課堂的主宰轉(zhuǎn)變?yōu)闉閷W(xué)生提供服務(wù)的指引者；

（5）更有效地利用實(shí)驗(yàn)室機(jī)器，給學(xué)生提供更多的動手操作時間.

（6）提高教師組織管理能力，控制課堂節(jié)奏能力；

（7）教師有足夠的時間走下講臺與學(xué)生進(jìn)行交流，真實(shí)地看到學(xué)生的實(shí)驗(yàn)完成情況.

〔1〕于桂芹，廖安勇，郭運(yùn)嬌，王軍.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量[J].吉林華橋外國語學(xué)院學(xué)報(bào)，2010（01）.

〔2〕郭志雄.“電子技術(shù)”課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].教育與職業(yè)，2011(03).

〔3〕關(guān)力凱.高職高專C語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)改革的探索[J].職教論壇，2007（10）.

G642

A

1673-260 X（2013）10-0252-02

綏化學(xué)院2012年度教育教學(xué)改革項(xiàng)目資助（JL201208）