基于PBL和TBL教學(xué)法的開放實驗室實踐

張一平，姚永標(biāo)，陳莉娜

(河南工程學(xué)院 a.紡織學(xué)院；b.紡織新產(chǎn)品開發(fā)河南省工程實驗室，河南 鄭州 450007)

基于PBL和TBL教學(xué)法的開放實驗室實踐

張一平a,b，姚永標(biāo)a,b，陳莉娜a,b

(河南工程學(xué)院 a.紡織學(xué)院；b.紡織新產(chǎn)品開發(fā)河南省工程實驗室，河南 鄭州 450007)

開放實驗室是工科人才培養(yǎng)的重要舉措。在開放實驗室的實踐活動中引入PBL和TBL教學(xué)法，可以提升學(xué)生解決實際問題的能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作精神。文章分析在開放實驗室實踐活動中實施PBL和TBL教學(xué)法的要點，包括題目選擇、人員配備、過程指導(dǎo)、總結(jié)評價等，總結(jié)取得的成效，為實踐教學(xué)的開展提供借鑒。

PBL教學(xué)法；TBL教學(xué)法；開放實驗室

一、 PBL和TBL教學(xué)法聯(lián)合應(yīng)用于開放實驗室實踐活動的意義

當(dāng)今社會的快速發(fā)展和學(xué)科的不斷融合，對工科應(yīng)用型人才提出了越來越高的要求，特別是學(xué)習(xí)能力、運(yùn)用知識解決實際問題的能力以及團(tuán)隊協(xié)作意識等，開放實驗室實踐活動在這幾方面起著非常重要的作用。開放實驗室實踐活動不同于傳統(tǒng)的實驗教學(xué)：第一，它給學(xué)生提供了更多選擇，學(xué)生可根據(jù)興趣和個人特長進(jìn)行選擇性參與；第二，它給學(xué)生提供了更大的空間，學(xué)生具有更大的自主權(quán)，能最大限度地發(fā)揮自己的潛能；第三，學(xué)生獲得了更多機(jī)會，可以運(yùn)用所學(xué)知識解決實際問題，自主選擇學(xué)習(xí)新的知識；第四，學(xué)生學(xué)會在獨立處理事務(wù)的同時，學(xué)會與人合作，增強(qiáng)團(tuán)隊意識。此外，開放實驗室實踐活動對于實驗室的自身建設(shè)、資源的有效利用和實驗教學(xué)體系的建立也具有重要意義。

PBL(Problem-Based Learning)是以問題為導(dǎo)向的教學(xué)方法，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心[1]。它有別于傳統(tǒng)的以教師講授為主的教學(xué)，更強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主意識，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和綜合素質(zhì)。近年來該教學(xué)模式在工科教學(xué)中有所應(yīng)用，但是在應(yīng)用中也發(fā)現(xiàn)一些問題，主要是：(1)我國長期以來采用的教學(xué)方法使學(xué)生不習(xí)慣或不會自己學(xué)習(xí)，感覺負(fù)擔(dān)較重，不少學(xué)生有畏難情緒，即使部分學(xué)生有較高的熱情，也因基礎(chǔ)知識不夠扎實等，極易產(chǎn)生挫敗感；(2)該方法在工科教學(xué)中的應(yīng)用缺少經(jīng)驗和相應(yīng)的評價體系，操作難度較大。

PBL和TBL教學(xué)法聯(lián)合應(yīng)用已有嘗試[3]，但在開放實驗室實踐活動中采用較少。將這兩種教學(xué)法結(jié)合應(yīng)用于開放實驗室的實踐活動具有十分重要的意義，因為作為一個團(tuán)隊開展研究或探索解決問題的方法，成員們能有效地克服不良情緒，同時還可相互學(xué)習(xí)和幫助，共同討論，尤其是復(fù)雜的綜合性問題，并容易從中獲得成就感。

二、 PBL和TBL教學(xué)法應(yīng)用于開放實驗室實踐活動的主要內(nèi)容

我校(河南工程學(xué)院)在近幾年的實踐教學(xué)改革中，嘗試采用PBL和TBL相結(jié)合的教學(xué)方法，取得了較好的效果。下面簡要介紹PBL和TBL教學(xué)法應(yīng)用于開放實驗室實踐活動的主要內(nèi)容。

1. 題目選擇

為了組織好開放實驗室實踐活動，題目選擇至關(guān)重要。選取題目的方法一般有兩種：一種是師生自選的有創(chuàng)新性的綜合課題或來源于科研、生產(chǎn)實際的真實課題，如果是學(xué)生根據(jù)自己興趣選的題目，則要經(jīng)指導(dǎo)教師在難度、工作量、可行性等方面把關(guān)后再確定；另一種是以參賽為目的的設(shè)計、創(chuàng)意類課題，由教師根據(jù)學(xué)生的情況進(jìn)行選題。總之，題目既要包含所學(xué)的知識和技能，具有專業(yè)性，又要有一定的難度和復(fù)雜度，具有綜合性，還要在有限的時間內(nèi)可以取得階段性成果，以便學(xué)生能按時完成，具有可操作性。與此同時，題目還要有一定的新穎性和趣味性，能夠吸引學(xué)生，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣與熱情。其中復(fù)雜的問題可以分解為幾個相對獨立的子題目，比如開發(fā)一種紡織新產(chǎn)品，可以將這一任務(wù)分解為原料與成品的測試及分析、織造、染整三個子題目，分成三個小組，小組間既相互獨立，有各自的重點，又相互聯(lián)系，三個小組必須密切配合，才能完成任務(wù)。

2. 人員配備

這種以學(xué)生為主的討論式教學(xué)，對學(xué)生的選拔和人員配備十分重要。首先要對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、動手能力、個性特點等進(jìn)行評估，了解每個學(xué)生的優(yōu)勢和強(qiáng)項，以便組合成有效的團(tuán)隊。團(tuán)隊一般由3～5人組成，將具有不同特點的學(xué)生組合在一起，取長補(bǔ)短，這樣不僅可以發(fā)揮每個學(xué)生的長處，而且也為小組成員間的協(xié)作打下基礎(chǔ)。每個小組有組長1名，其他學(xué)生各有分工、各司其職。比如分在織造小組的學(xué)生要比較熟悉織機(jī)及其工藝，具有較強(qiáng)的上機(jī)能力，且專業(yè)知識扎實，熟悉產(chǎn)品設(shè)計，具有獨特的設(shè)計思路，并能融入流行和時尚元素。

3. 過程指導(dǎo)

任務(wù)和人員確定后，過程指導(dǎo)十分重要。首先，要引導(dǎo)學(xué)生對問題進(jìn)行解剖、分析，找出解決問題的關(guān)鍵和難點，確定方向。在這個過程中，每個成員需明確自己的任務(wù)及目標(biāo)，以及在完成整個任務(wù)中的角色，并據(jù)此制訂相應(yīng)的計劃，確定采用的方法和路線以及時間進(jìn)程。其次，在實踐過程中教師要給予必要的指導(dǎo)，既要給學(xué)生留有足夠的探索空間，又要起到督導(dǎo)和參謀作用。比如對于產(chǎn)品開發(fā)的學(xué)生，教師首先要給予引導(dǎo)，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下充分發(fā)揮自己的能動性，積極思考，主動收集信息，學(xué)習(xí)一些相關(guān)的新知識，再通過自己的思考設(shè)計多種方案；然后通過例會、郵件等方式進(jìn)行溝通，讓大家分享每個成員的階段性成果，總結(jié)前一階段的工作，交流經(jīng)驗，以便學(xué)生能較快進(jìn)入角色，提高興趣和自信心。對于研究中遇到的困難，小組成員間也可提出建議，接受教師的指導(dǎo)，再進(jìn)行新的嘗試。

有潮汐式灌水降溫、人工輔助授粉、噴施葉面肥等防范措施。同時應(yīng)拔除弱小植株，進(jìn)行玉米病蟲害噴藥防治，改善田間小氣候，減輕病蟲害發(fā)生，增加單株生產(chǎn)能力，保證和增加玉米田間產(chǎn)量。在加強(qiáng)水肥管理的同時，還要注意病蟲害防治，預(yù)防在高溫條件下，病蟲害的頻發(fā)。

4. 總結(jié)評價

在開放實驗室實踐活動結(jié)束時要進(jìn)行總結(jié)評比，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)自身的優(yōu)勢，同時分析做得不夠完善的方面，以及知識、能力欠缺之處。評價過程為：(1)要求學(xué)生認(rèn)真進(jìn)行自評，評價的主要方面包括創(chuàng)新能力、學(xué)習(xí)能力、合作能力等，陳述自己所做的工作，對完成任務(wù)過程進(jìn)行總結(jié)，分析在解決問題過程中的成功經(jīng)驗和需要改進(jìn)的方面；(2)團(tuán)隊成員互評，觀察學(xué)生在整個團(tuán)隊中的表現(xiàn)和滿意度，也能反映出其與團(tuán)隊成員的合作情況；(3)對團(tuán)隊進(jìn)行評價，包括任務(wù)的完成情況、團(tuán)隊成員之間的合作、突出的優(yōu)勢、存在的不足等；(4)教師對學(xué)生及團(tuán)隊進(jìn)行總體評價，并在評價后對優(yōu)勝者給予獎勵，最終確定考核成績。這樣不僅對學(xué)生來說是個提升，而且也有利于后續(xù)研究的開展。

三、 PBL和TBL教學(xué)法應(yīng)用于開放實驗室實踐活動的成效

為了評估PBL和TBL教學(xué)法的效果，我們對2013—2015屆參加過開放實驗室實踐活動的35名學(xué)生進(jìn)行了兩項調(diào)查，一是學(xué)生的自我評價，二是用人單位對學(xué)生的評價。

1. 學(xué)生自我評價

在開放實驗室實踐活動結(jié)束后，我們采用問卷調(diào)查的形式讓學(xué)生自我評價，評價內(nèi)容包括專業(yè)興趣、學(xué)習(xí)能力、解決問題能力以及團(tuán)隊合作等方面的提升，調(diào)查結(jié)果如表1所示。

表1 學(xué)生自我評價

由表1可知：經(jīng)過開放實驗室實踐活動的鍛煉，學(xué)生認(rèn)為提高最大的四個方面依次是解決問題能力、學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊協(xié)作能力及崗位適應(yīng)能力。

(1) 97.1%的學(xué)生認(rèn)為通過開放實驗室的實踐活動，真正實現(xiàn)了理論與實際結(jié)合，不僅學(xué)會了分析問題、解決問題的方法和步驟。更重要的是在解決問題的過程中學(xué)會了進(jìn)行深度思考，形成自己獨特的眼光和思維切入點，從而提出與眾不同的解決方案，并在實踐中不斷完善，直到解決問題，培養(yǎng)了綜合能力及創(chuàng)新能力。

(2) 94.3%的學(xué)生認(rèn)為自己的學(xué)習(xí)能力得到增強(qiáng)，相比以前以灌輸知識為主的被動、消極式教學(xué)方式，提高了學(xué)習(xí)主動性，能夠主動地從外界吸取能量，并感受到終身學(xué)習(xí)的重要性。只有成為持續(xù)發(fā)展的人才，才能不斷適應(yīng)外界的變化。

(3) 94.3%的學(xué)生認(rèn)為學(xué)會了團(tuán)隊協(xié)作。在開放實驗室實踐活動中，首先學(xué)會自律，遵守職業(yè)道德規(guī)范；其次學(xué)會關(guān)心他人，學(xué)會共同面對困難，分享成功，知道如何交流、溝通和相互鼓勵。學(xué)生在實踐活動中既能完成個人在團(tuán)隊中應(yīng)完成的任務(wù)，又能與團(tuán)隊成員及指導(dǎo)教師進(jìn)行合作，學(xué)會了優(yōu)勢互補(bǔ)。

(4) 91.4%的學(xué)生認(rèn)為通過開放實驗室實踐活動，自己的崗位適應(yīng)能力得到增強(qiáng)。因為在主動、獨立的實踐探索過程中，更容易了解自己的特長、興趣及個性，明確自己的優(yōu)勢所在，并樹立自信心，最大限度地發(fā)揮自己的潛能；同時也明確自己的弱點，知道今后如何規(guī)避或彌補(bǔ)自身的不足。這樣學(xué)生更加明確自己的職業(yè)目標(biāo)和將要選擇的道路，從業(yè)后能快速適應(yīng)社會，形成較強(qiáng)的競爭力，將求職謀生與個體發(fā)展相結(jié)合，形成更廣闊的發(fā)展空間。

調(diào)查結(jié)果還顯示，除了上述四項能力得到大幅提升之外，學(xué)生普遍感到在其他方面也有較大收獲，如創(chuàng)新能力，幾乎每個學(xué)生都強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新能力的重要性，即使自認(rèn)為創(chuàng)新思維不夠的學(xué)生也表示今后會重視這方面的培養(yǎng)。

2. 用人單位對學(xué)生的評價

我們對參加過開放實驗室實踐活動的學(xué)生進(jìn)行跟蹤調(diào)查，了解他們畢業(yè)后所在用人單位的評價。參加開放實驗室實踐活動的學(xué)生(考研、自主創(chuàng)業(yè)等的除外)共25人，調(diào)查用人單位對他們在工作態(tài)度、人際關(guān)系、自身能力等方面的評價，并與沒有參加過開放實驗室實踐活動的學(xué)生的評價相比較，結(jié)果如表2所示。沒有參加過開放實驗室實踐活動的受調(diào)查人數(shù)也為25人，所在單位性質(zhì)與前者類似。

表2 用人單位對學(xué)生的評價

由表2可知：在所有項目上，參加過開放實驗室實踐活動的畢業(yè)生得到用人單位的評價都高于沒有參加過開放實驗室實踐活動的畢業(yè)生。其中，用人單位對參加過開放實驗室實踐活動的畢業(yè)生的工作態(tài)度百分之百滿意，認(rèn)為他們工作踏實、認(rèn)真。同時對參加過開放實驗室實踐活動的畢業(yè)生在創(chuàng)新能力和學(xué)習(xí)能力等方面的評價遠(yuǎn)好于沒有參加過開放實驗室實踐活動的畢業(yè)生，用人單位認(rèn)為參加過開放實驗室實踐活動的學(xué)生在遇到問題或困難時，能積極主動地想辦法，善于鉆研，樂于探索。

此外，參加過開放實驗室實踐活動的畢業(yè)生在工作能力、適應(yīng)能力、動手能力、心理素質(zhì)及組織管理能力等方面都獲得較好的評價。

四、 結(jié)語

將PBL和TBL教學(xué)法運(yùn)用于開放實驗室實踐活動取得了較好的效果。首先，培養(yǎng)了學(xué)生。由于激發(fā)了學(xué)生的內(nèi)在興趣，使其自覺自愿地去鉆研，并從中獲得自信心和成就感，形成良好的循環(huán)；同時，在實踐活動中進(jìn)行的創(chuàng)新思維訓(xùn)練，使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到提升，達(dá)到了我們的培養(yǎng)目標(biāo)。其次，促進(jìn)了實驗室自身建設(shè)和實踐教學(xué)體系的建立。學(xué)院從2010開始開展開放實驗室實踐活動，經(jīng)過幾年的探索，專業(yè)實驗實習(xí)開出率為100%，完成的項目達(dá)20余項，并形成了一套較為完善的管理制度，真正實現(xiàn)了資源共享與優(yōu)化配置。與此同時，教師隊伍也得到了鍛煉，教師不僅學(xué)會了各種儀器的使用和簡單的維修，還將新的理念、試驗方法等用于指導(dǎo)學(xué)生，全面提升了業(yè)務(wù)水平，促進(jìn)了科研和校企合作。

[1] WIKIE K, BURNLS L. Problem based learning: A handbook for nurses[M]. London: Palgrave Macmilian, 2003：14.

[2] LARRY Michaelsen, MICHAEL Sweet, DEAN X Parmelee. Team-based learning: Small group learning’s next big step[M]. New York： John Wiley & Sons Inc， 2008:1-99.

[3] 楊旗,胡輝,鄭瑩.PBL與TBL組合式教學(xué)模式在環(huán)境工程專業(yè)課程中的實踐[J].實驗室研究與探索,2016,35(6):204-207.

(責(zé)任編輯：吳文英)

全國紡織服裝信息化教學(xué)研究項目(ZWH-16043)

張一平(1967—)，女，湖北鶴峰人，教授，博士，研究方向為針織產(chǎn)品開發(fā)與工藝。E-mail：yi-pingzhang@163.com

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2095-3860(2017)04-0321-04