結(jié)合PBL教學(xué)模式培養(yǎng)高校學(xué)生的探索與實(shí)踐

杜威

摘要： 探索了“翻轉(zhuǎn)課堂”、PBL、TBL、互動(dòng)式四種教學(xué)模式，結(jié)合昆明理工大學(xué)能源與動(dòng)力研究生的培養(yǎng)實(shí)際，提出了與PBL教學(xué)模式相結(jié)合的教學(xué)改革方案，改變了傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)模式，更高效的培養(yǎng)了研究生的自學(xué)能力、交流能力、動(dòng)手能力和科研能力，為研究生三年科學(xué)研究提供必要的基礎(chǔ)理論知識(shí)和研究方法。列舉了《動(dòng)力工程及工程熱物理現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)》課程的PBL實(shí)際教學(xué)，效果非常突出。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步探索PBL教學(xué)模式與能源與動(dòng)力研究生培養(yǎng)更大范圍的改革實(shí)踐。

Abstract： This paper explores four teaching modes of "flipped classroom"， PBL， TBL， interaction. Combined with the practice of the energy and power graduate students in Kunming University of Science and Technology， this paper puts forward the teaching reform scheme combined with PBL teaching mode. It changes the traditional cramming method of teaching， efficiently trains the graduate students' self-learning ability， communication ability， practical ability and scientific research ability and provides the necessary basic theoretical knowledge and research methods for postgraduates' three-year scientific researches. In this paper， the practical teaching of PBL of Modern Testing Technology Power Engineering and Engineering Thermophysics is listed. Its effect is very prominent. On this basis， the paper further explores the reform practice of PBL teaching mode and training of the students in energy and power major.

關(guān)鍵詞： PBL教學(xué)模式；能源與動(dòng)力；研究生培養(yǎng)；教學(xué)改革

Key words： PBL teaching model；energy and power；postgraduate training；teaching reform

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）10-0174-03

0 引言

2015年10月29日十八屆五中全會(huì)通過了《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年計(jì)劃的建議》，建議明確提出了制定中國能源生產(chǎn)和消費(fèi)的革命戰(zhàn)略，要求推動(dòng)能源消費(fèi)革命、能源供給革命、能源技術(shù)革命、能源體制革命。昆明理工大學(xué)能源與動(dòng)力工程專業(yè)一直緊跟國家戰(zhàn)略布局，通過能源與動(dòng)力學(xué)科研究生培養(yǎng)，培養(yǎng)高層次能源與動(dòng)力方面人才。在能源與動(dòng)力學(xué)科研究生培養(yǎng)方面，適時(shí)調(diào)整我校能源與動(dòng)力學(xué)科教育的教學(xué)模式，不斷更新能源與動(dòng)力技術(shù)方面和政策方面的教學(xué)內(nèi)容。在不斷的實(shí)踐和探索過程中，PBL教學(xué)模式對(duì)于昆明理工大學(xué)能源與動(dòng)力專業(yè)研究生的培養(yǎng)具有很大促進(jìn)作用，不僅培養(yǎng)了研究生具有深厚的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，還具有很強(qiáng)的創(chuàng)新能力、操作動(dòng)手能力和科研能力。

1 教學(xué)模式探索

教學(xué)模式的探索一直是現(xiàn)代教育的研究熱點(diǎn)。基礎(chǔ)教育課程改革目標(biāo)[1]要改變課程實(shí)施過于強(qiáng)調(diào)接受學(xué)習(xí)、死記硬背、機(jī)械訓(xùn)練的現(xiàn)狀，倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、樂于探究、勤于動(dòng)手，培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力，使培養(yǎng)的學(xué)生成為能夠適應(yīng)社會(huì)、能夠擎起時(shí)代前進(jìn)大旗的合格人才，具有“獨(dú)立之思想，自由之精神”。昆明理工大學(xué)結(jié)合本校教學(xué)實(shí)際，探索和形成切合該校能源與動(dòng)力方向研究生培養(yǎng)的教學(xué)模式，以“教學(xué)無法，教無定法，教有定規(guī)，貴在得法”為教學(xué)理念，分別對(duì)“翻轉(zhuǎn)課堂”、PBL、TBL、互動(dòng)式教學(xué)等四種教學(xué)模式進(jìn)行探索。

1.1 “翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式

“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式是學(xué)生借助于現(xiàn)代技術(shù)如視頻或在線網(wǎng)絡(luò)教程，自主地將知識(shí)吸取和內(nèi)化，課堂上師生之間和同學(xué)之間互動(dòng)（包括答疑解惑、知識(shí)的運(yùn)用等），通過技術(shù)促進(jìn)教學(xué)，以期達(dá)到好的教育效果[2]。盧強(qiáng)[3]通過對(duì)“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式的教學(xué)實(shí)施和教學(xué)效果進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)雖有視頻資料，卻互動(dòng)交流少；雖有課堂討論，卻無法引起全體學(xué)生的興趣和共鳴；雖有探究活動(dòng)，但操作性任務(wù)比重高，難以有效升華思維與技能；這一模式并沒有明顯地提升學(xué)生對(duì)知識(shí)與技能的習(xí)得水平。所以，翻轉(zhuǎn)課堂是從尊重人的發(fā)展規(guī)律的角度對(duì)課程教學(xué)結(jié)構(gòu)的根本性變革，還需要繼續(xù)探索和努力，以達(dá)到更好的教學(xué)效果。

1.2 PBL教學(xué)模式

PBL（Problem-Based Learning，簡稱PBL，也稱作問題式學(xué)習(xí)）[4，5]教學(xué)模式是一種以問題為導(dǎo)向，把學(xué)習(xí)設(shè)置于復(fù)雜的、真實(shí)的、有意義的問題情境中，將學(xué)生置于積極的問題解決者的角度，使學(xué)生直接面對(duì)反應(yīng)真實(shí)世界情境的劣構(gòu)問題，是基于現(xiàn)實(shí)世界的以學(xué)生為中心的教育模式。其主要思想如圖1所示。

PBL教學(xué)模式可激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性和批判性思維，促進(jìn)學(xué)生在解決問題過程中全面的學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，加強(qiáng)同學(xué)之間、師生之間的知識(shí)交流，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題能力。在PBL教學(xué)模式下培養(yǎng)能源與動(dòng)力研究生，可使學(xué)生擴(kuò)大更廣泛的知識(shí)面，促進(jìn)不同學(xué)科之間的相互融合，加強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和交流溝通能力，最重要可使學(xué)生把書本上學(xué)到的知識(shí)更好更準(zhǔn)確地應(yīng)用到解決實(shí)際問題中。

1.3 TBL教學(xué)模式

TBL（Team-Based Learning）[4，6]，是在PBL基礎(chǔ)上改革創(chuàng)新，提高學(xué)習(xí)者團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和團(tuán)隊(duì)交流能力的新型教學(xué)模式，以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)在明確學(xué)習(xí)目標(biāo)下的課前課外學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、互學(xué)互教的合作精神，進(jìn)而提高教學(xué)效果和學(xué)習(xí)效率，培養(yǎng)學(xué)生的溝通和合作能力。TBL教學(xué)模式改變了“教師強(qiáng)制傳授，學(xué)生被動(dòng)吸收”的傳統(tǒng)教育，弱化了老師和學(xué)生的身份差別，增強(qiáng)了師生的互動(dòng)交流，實(shí)現(xiàn)了討論式的拓展學(xué)習(xí)。該教學(xué)模式的缺點(diǎn)是在課程準(zhǔn)備要消耗大量時(shí)間和財(cái)力，各院校教育培養(yǎng)中采取這種教學(xué)模式的相對(duì)較少。

1.4 互動(dòng)式教學(xué)模式

互動(dòng)式教學(xué)模式[7]是指在教學(xué)過程中實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的有機(jī)結(jié)合和相互作用，以“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的教學(xué)原則，強(qiáng)調(diào)在教師授課的同時(shí)注重學(xué)生的反饋，給學(xué)生提供自我表現(xiàn)的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在實(shí)踐層面和思想層面都能夠參與進(jìn)來，促進(jìn)學(xué)生帶有興趣的主動(dòng)學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自我開拓。通過學(xué)生對(duì)教材的學(xué)習(xí)和小組討論交流相結(jié)合，按互教、互學(xué)、互助的模式培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造思維，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的科研能力。

2 PBL教學(xué)模式在能源與動(dòng)力研究生培養(yǎng)中的探索

2.1 昆明理工大學(xué)能源與動(dòng)力專業(yè)研究生教育的情況介紹

昆明理工大學(xué)能源與動(dòng)力專業(yè)每年招生30名碩士研究生，新生入校后不久完成師生的雙向選擇，明確各自未來的課題方向和就業(yè)方向，研一學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，為PBL教學(xué)模式在研究生教學(xué)中開展建立良好開端，各位同學(xué)可以根據(jù)自己導(dǎo)師給出的課題而進(jìn)行有目標(biāo)、有側(cè)重的學(xué)習(xí)，更好的發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，做到有的放矢，為后兩年的科研工作打下良好的理論基礎(chǔ)。

昆明理工大學(xué)能源與動(dòng)力專業(yè)的老師多在能源相關(guān)領(lǐng)域開展項(xiàng)目研究，對(duì)能源相關(guān)知識(shí)的掌握非常完備，具有非常高的專業(yè)素養(yǎng)。但任課教師在課堂授課時(shí)對(duì)自己課題方向有所側(cè)重，對(duì)于研究生基礎(chǔ)培養(yǎng)有所不利，就需要學(xué)生根據(jù)自己的課題方向有所明確和加強(qiáng)，PBL教學(xué)模式讓學(xué)生自己帶著問題去學(xué)習(xí)，教師在整個(gè)理論傳授過程中扮演一個(gè)輔助者和引導(dǎo)者的作用，學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)均勻化，具有自己的特色和優(yōu)勢(shì)。

在設(shè)置能源與動(dòng)力研究生的教育課程上，知識(shí)點(diǎn)新，涉及領(lǐng)域廣，包括傳統(tǒng)能源、新能源、節(jié)能降耗及環(huán)保知識(shí)，如煤、石油、天然氣等傳統(tǒng)能源高效清潔利用，太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、氫能、核能等新能源的轉(zhuǎn)換利用[9]。理論學(xué)科涵蓋高等工程熱力學(xué)、高等傳熱學(xué)、高等流體力學(xué)及高等燃燒學(xué)等。研究生學(xué)習(xí)這些課程不能死記硬背枯燥乏味的概念和公式，需要采用PBL教學(xué)模式以問題為導(dǎo)向的自主學(xué)習(xí)，以組為單位，發(fā)揮各自的專業(yè)導(dǎo)向，進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的擴(kuò)充和學(xué)習(xí)。在全班課堂討論中，各組之間，師生之間進(jìn)行專業(yè)知識(shí)交流，在不斷的交流探索中梳理知識(shí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)成果，促使知識(shí)的內(nèi)化和提升，使學(xué)習(xí)效果達(dá)到最佳。

2.2 PBL教學(xué)模式與能源與動(dòng)力研究生培養(yǎng)相結(jié)合的優(yōu)勢(shì)

進(jìn)入研究生階段之前，學(xué)生已經(jīng)經(jīng)歷了四年的本科綜合教育[8]，在思想和基礎(chǔ)專業(yè)知識(shí)方面都已經(jīng)達(dá)到部分高度，在進(jìn)入課題組后，更加明確自己的學(xué)習(xí)方向，具有很強(qiáng)的自控力和自學(xué)能力，在PBL教育模式下完成從“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的角色轉(zhuǎn)變。PBL教學(xué)模式促使學(xué)生親自體驗(yàn)探索和研究的過程，促進(jìn)學(xué)生不斷思考，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的專業(yè)興趣，極大的拓寬了學(xué)生的專業(yè)視野，引導(dǎo)學(xué)生從“學(xué)會(huì)”層次提升到“會(huì)學(xué)”層次，使學(xué)生在自學(xué)、分析和吸取知識(shí)方面發(fā)生質(zhì)的變化。在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，信息是呈爆炸式增長，如何從海量的信息中發(fā)掘出自己需要的、有用的、可靠的信息儼然成為當(dāng)代研究生在科研和學(xué)習(xí)上所必需掌握的技能。因此，在PBL教學(xué)模式中，引導(dǎo)學(xué)生將更多的將注意力集中到信息獲取、閱讀文獻(xiàn)及信息提取中來；引導(dǎo)學(xué)生相互交流學(xué)習(xí)，從而掌握獲取信息、篩查信息、提取信息的完整策略和方法，符合當(dāng)代社會(huì)對(duì)研究生的要求。

PBL教學(xué)模式的開放性，對(duì)老師的專業(yè)知識(shí)和教學(xué)技巧提出非常高的要求。要求任課老師充分掌握涵蓋本領(lǐng)域的所有相關(guān)知識(shí)和科學(xué)前沿知識(shí)，能游刃有余的應(yīng)對(duì)和解決學(xué)生提出的各種專業(yè)問題，同時(shí)還要求老師具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，掌控教學(xué)節(jié)奏，在保證學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性的同時(shí)對(duì)整個(gè)討論學(xué)習(xí)的進(jìn)展把握得當(dāng)?！皩W(xué)習(xí)是一個(gè)主動(dòng)的構(gòu)建知識(shí)的過程”，PBL教學(xué)模式的宗旨是要引導(dǎo)學(xué)生自我學(xué)習(xí)，主動(dòng)學(xué)習(xí)，而不是單一的向老師學(xué)習(xí)，而是引導(dǎo)學(xué)生多元化的學(xué)習(xí)。老師帶領(lǐng)學(xué)生深入能源與動(dòng)力應(yīng)用和發(fā)展的一線，讓學(xué)生了解自己專業(yè)領(lǐng)域的實(shí)際發(fā)展情況和將來就業(yè)方向的基本情況[9]，如火力發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電、太陽能、風(fēng)能、核能、水電站等機(jī)組容量和分布情況。

3 教學(xué)模式設(shè)計(jì)與實(shí)例

3.1 PBL教學(xué)模式圖

PBL教學(xué)模式流程圖如圖2所示，下面以昆明理工大學(xué)能源與動(dòng)力研究生培養(yǎng)實(shí)例進(jìn)行介紹。

3.2 昆明理工大學(xué)能源與動(dòng)力研究生培養(yǎng)教學(xué)實(shí)例

能源與動(dòng)力研究生開設(shè)了《動(dòng)力工程及工程熱物理現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)》這門課程。該課程是對(duì)本專業(yè)涉及使用到的儀器與設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)講解和學(xué)習(xí)，由于能源領(lǐng)域的檢測(cè)儀器與設(shè)備較多，需要掌握的知識(shí)較多，熟悉和掌握每種儀器與設(shè)備難度較大，不利于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用。為了能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的專業(yè)興趣和積極性，教師采用PBL教學(xué)模式，針對(duì)不同課題研究方向的研究生進(jìn)行分組，讓學(xué)生結(jié)合自己研究課題的儀器與設(shè)備情況，重點(diǎn)介講解一臺(tái)精密儀器或設(shè)備，包括儀器設(shè)備原理、組成、作用、使用方法等方面的知識(shí)，以PPT的形式在課堂上進(jìn)行講解，并就其講解進(jìn)行集體討論，最后由教師就學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行總結(jié)性概況和點(diǎn)評(píng)，完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)儀器或設(shè)備的了解和學(xué)習(xí)。這一方式非常切合研究生的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的專業(yè)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生好奇心和解決問題的積極性。在解決問題的過程中，學(xué)生結(jié)合各自課題組的實(shí)際情況，熟悉各臺(tái)設(shè)備，查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料、與導(dǎo)師和師兄師姐交流溝通、掌握儀器設(shè)備原理和熟悉設(shè)備操作步驟，在組員的相互協(xié)作、交流中完成任務(wù)，充分發(fā)揮同學(xué)間協(xié)作、團(tuán)隊(duì)合作和科研能力。強(qiáng)化了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，鍛煉了學(xué)生的組織語言、審視問題、獨(dú)立思考等各種能力。教師進(jìn)行總結(jié)性概括，完成PBL模式的完整循環(huán)，完善知識(shí)，強(qiáng)化效果，收到非常滿意的成果，學(xué)生在獲取信息知識(shí)和轉(zhuǎn)化知識(shí)應(yīng)用方面均得到很大提升。為我校能源與動(dòng)力研究生培養(yǎng)一大特色。

4 結(jié)論

本文對(duì)昆明理工大學(xué)能源與動(dòng)力研究生培養(yǎng)開展PBL教學(xué)模式進(jìn)行研究與實(shí)踐，獲得非常好的效果。教師借助PBL教學(xué)模式，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，活躍了課堂氣氛，使學(xué)生學(xué)習(xí)積極主動(dòng)。通過研一基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生基本掌握了如何查閱資料、獲取有用信息、解決實(shí)際問題等方法。采用PBL教學(xué)模式使課程實(shí)踐環(huán)節(jié)更加充實(shí)，鍛煉了學(xué)生動(dòng)手能力和科研能力?！奥仿湫捱h(yuǎn)兮，吾將上下而求索”，在探索適應(yīng)新形勢(shì)能源與動(dòng)力研究生培養(yǎng)教學(xué)模式中，還有很多問題有待于進(jìn)一步研究和實(shí)踐。同時(shí)，能源技術(shù)與節(jié)能技術(shù)日新月異，各課程的內(nèi)容也需要與時(shí)俱進(jìn)、不斷更新，教學(xué)方法也要根據(jù)課堂實(shí)際不斷動(dòng)態(tài)調(diào)整，以期達(dá)到更好的教學(xué)效果。

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