PBL教學模式的探索與實踐

【摘 要】PBL教學模式是近年興起的以問題為基礎(chǔ)、以學生為主體的新型教學模式。本文利用PBL教學模式，嘗試改變傳統(tǒng)把學生當成“知識的容器，考試的工具”的教學模式，以具體的項目（任務）為載體，在完成任務的過程中激發(fā)學生的學習興趣，融會貫通“機”和“電”兩方面的內(nèi)容，拓展工程實踐能力，引導學生了解實踐的內(nèi)涵，變被動學習為主動學習，初步培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的綜合實踐能力。

【關(guān)鍵詞】PBL 教學效果 機電一體化 工程認識

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2015）36-0041-03

以學生為主體、以問題為中心的基于問題的教學模式（PBL，Problem-Based Learning）（以下簡稱PBL），是在教師的整體把握和指導下，把學習置于有真實工程背景的問題情景中，讓學生通過分析真實問題，學習隱含于問題背后的科學知識，進而形成解決問題的技能，培養(yǎng)自主學習的能力。其精髓在于學生在學習過程中不再是盲目地復制和運用知識，而是發(fā)揮問題對學習過程的指導作用，目標明確，積極主動地去探尋答案。

機電一體化系統(tǒng)認識環(huán)節(jié)的授課對象是缺乏工程實踐經(jīng)歷的大學一年級學生。教學目的與任務是普及基本工程知識，初步建立工程概念，激發(fā)學生的興趣和好奇心。在傳統(tǒng)教學中，如何克服學生的畏難情緒、激發(fā)學生的學習熱情、培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力，一直是困擾教師的一個難題。在現(xiàn)有的條件下（學時少、場地小、設備少、學生基礎(chǔ)薄弱），為了更好地完成教學任務，體現(xiàn)教學效果，本文嘗試在工程認識課程教學過程中引入PBL教學模式，經(jīng)過實踐取得了良好的教學效果。

一 PBL教學模式的特點

PBL是基于現(xiàn)實世界的以學生為中心的教育方式，1969年由美國的神經(jīng)病學教授Barrows在加拿大的麥克馬斯特大學首創(chuàng)，目前已成為國際上較流行的一種教學方法。以此類教學法出名的世界著名院校包括荷蘭的頂級大學馬斯特里赫特大學等。

與傳統(tǒng)的以學科為基礎(chǔ)的教學法不同，PBL強調(diào)以學生的主動學習為主，而不是傳統(tǒng)教學中的以教師講授為主；PBL將學習與更大的任務或問題掛鉤，使學習者投入問題中；它設計真實的任務，強調(diào)把學習置于復雜的、有意義的問題情景中，通過學習者的自主探究和合作來解決問題，從而學習隱含在問題背后的科學知識，形成解決問題的技能和自主學習的能力。

由于PBL教學模式是以項目和案例為核心的，而項目和案例都是學生能夠直接感受和體驗到的東西，因此學生能夠很快理解教學內(nèi)容，并且印象深刻。在實際訓練項目中，要求學生跟著教師共同學習和探討，要求學生根據(jù)項目任務書的要求進行設計，學生通過合作分工、討論任務的實施方案，進而培養(yǎng)學生的合作與協(xié)調(diào)能力?？傊?，讓學生跟著項目的進度進行學習和思考。

二 PBL教學模式的應用實踐

PBL教學模式包括設計問題、組建項目小組、制訂項目實施方案、項目實施和評價與反思五個環(huán)節(jié)。根據(jù)機電一體化系統(tǒng)認識單元的特點，具體實施如下。

1.設定情境，提出問題

問題是PBL教學的起點，也是實施PBL教學的關(guān)鍵。在設計問題時，教師應該充分考慮機電一體化系統(tǒng)認識單元的術(shù)語抽象、知識面繁雜、實踐性強，授課對象的工程實踐經(jīng)驗少、基礎(chǔ)知識薄弱等特點，同時應注意問題的開放性和真實性。例如：如何設計一款能幫助盲人過馬路的導盲車；如何設計一套電梯安全輔助系統(tǒng)，提升電梯發(fā)生故障時轎廂內(nèi)人員的生存概率；是否可以設計一輛具備與前車距離小于1米就自動剎車的智能汽車等任務。這些任務與學生的興趣及生活實際相關(guān)，與時代氣息和社會的需求相聯(lián)系，易使學生產(chǎn)生共鳴，能更好地體驗到探究的價值和意義，從而激發(fā)學生的學習興趣與動機。

2.組建學習小組

上課班級一般為60人左右，約分為20個小組，每組由2～3人組成，確定組長，按照小組成員的興趣愛好、認知能力和學習風格等分配任務，組內(nèi)成員按照分工，利用課余時間通過網(wǎng)絡搜索、查閱圖書、咨詢老師等方式，收集、分析和整理項目所需的相關(guān)信息。

3.明確目標，制訂項目實施方案

在教師指導下，根據(jù)課程的大綱要求及特點，制訂小組總體學習目標及個人學習計劃，學習目標應包括知識目標、技能目標、情感目標。務必要讓學生明確，完成任務僅僅是一個過程，在這個過程中獲得的經(jīng)驗和知識、與人溝通的能力等才是主要目標，一定要避免學生為了做而做。

明確任務目標后，學生根據(jù)研究項目的工作要求（項目周期、零件限制、動作要求等）經(jīng)過組內(nèi)討論，對項目進行全面分析后，組長擔當項目經(jīng)理的角色，對任務進行劃分，包括：工作步驟、人員分工、作品功能檢驗等，組內(nèi)成員按照分工，獨立收集、分析和整理項目相關(guān)信息，確定所承擔子項目的設計工作計劃。

4.項目實施

這是PBL教學的核心環(huán)節(jié)。在這一階段，各小組按照之前制訂的項目實施方案，進行機電作品的設計、組裝與調(diào)試。在這一過程中，涉及以下幾個主要環(huán)節(jié)：（1）自主學習。在此環(huán)節(jié)可檢驗之前各個組員按照分工所準備的先驗知識是否有效，不管項目最終是否成功，都可激發(fā)學生的學習興趣以及主動探究的欲望。（2）團隊協(xié)作。在組裝作品的過程中，可讓小組成員認識到其是否具備團隊合作的能力，比如，各個組員是否能保證子項目的順利完成，如果某環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，其他成員是否能在保證自身所承擔子項目順利完成的同時，對需要幫助的成員給予必要的援助；是否具有為保證項目順利實施而奉獻的精神。（3）發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。這是實踐環(huán)節(jié)要求的核心能力之一，通過之前準備的先驗知識，根據(jù)現(xiàn)場出現(xiàn)的實際狀況，小組成員之間經(jīng)過分析和交流，解決所遇到的問題。（4）教師的引導。PBL教學模式雖然沒有“滿堂灌”的講授，但并沒有減輕教師在教學過程中的負擔，周密詳細的課前備課遠遠不夠，需要教師能充分關(guān)注課堂動態(tài)，及時收集反饋信息，根據(jù)學生情況適時對教學進行動態(tài)調(diào)整。

在項目實施過程中，有的項目小組設計的具有預碰撞功能的小車到達指定位置時依然沒有停止，教師首先鼓勵項目小組成員進行討論，查找小車不能自動停止的原因，如果長時間的查找也未能找到原因，可提醒學生觀察傳感器及電動機的導線連接是否正確，檢查電機控制程序是否正確。引導學生自主地去探究問題的本質(zhì)，做到“授人以魚，不如授人以漁”。

5.評價與反思

在PBL教學實施過程中，有時會出現(xiàn)個別學生承擔任務過重，而有些學生存在“搭便車”的現(xiàn)象。有的小組雖然作品制作成功，但在制作過程中，小組成員分工不明確、互相交流不通暢，甚至有的成員僅僅是按照組長的安排來工作，完全沒有思考的過程，對于所承擔的任務到底是如何實現(xiàn)的，涉及了多少知識的運用完全不清楚，此時非常有必要開展有效的教學評價及學生反思。在教學評價中，教師要扮演好管理者、協(xié)調(diào)者、參與者等多種角色，要讓學生意識到自己在小組中的責任和作用，把握好評價標準，采用多角度的評價方式。教師作為學習活動的組織者和指導者參與其中，督促各小組開展活動，讓學生充分認識到自己的主體地位，強調(diào)學生不僅是學習者，更是合作者和探究者，從而調(diào)動學生的積極性。同時，要發(fā)揮核心成員的才能，鼓勵不太活躍的成員參與，以確保每個成員都能積極、主動地參與到活動中。

評價的內(nèi)容包括項目的完成情況、各知識點的掌握、學生處理問題的方法以及學生的學習態(tài)度等。項目的評價方式包括自我評價與他人評價，他人評價包括項目小組成員之間的互評與教師的評價。

三 結(jié)束語

與傳統(tǒng)教學模式相比，PBL教學模式充分體現(xiàn)了以學生為中心的精髓，通過PBL教學法的應用，學生反饋：通過動手參與一個具體項目（機電一體化產(chǎn)品）的設計與制造，他們在產(chǎn)品設計、制造、加工、調(diào)試等工程建設的過程中，加深了對所學理論知識的了解，了解了這些枯燥的公式能在現(xiàn)實生活中創(chuàng)造什么樣的價值。此外，幫助學生建立了工程意識，了解了工程的概貌以及在工程實踐中對工程師個人能力、素質(zhì)的要求有哪些；通過理論知識與動手實踐相結(jié)合，完成貼近生活的具體項目，激發(fā)了學生的學習興趣，使其明確了學習動機，變被動學習為主動學習，有效地提升了課堂學習效率。

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〔責任編輯：龐遠燕、汪二款〕