PBL教學模式在電工技術課程教學中的探索與實踐

周艷 趙肇雄 陳永建

摘 要：PBL是基于問題的教學模式，結(jié)合電工技術課程特點，本文將PBL教學模式應用到電工技術課程教學中。首先概述了電工技術課程教學的現(xiàn)狀及PBL教學模式的特點，然后詳細闡明了PBL教學模式實施過程中的要點。從教學評價結(jié)果來看，這種新的教學模式對于培養(yǎng)學生的學習興趣，提高學生的分析、解決問題的能力都有很好的促進作用。

關鍵詞：PBL教學模式 電工技術 問題 實踐教學

PBL（Problem-Based Learning）是一種以問題為導向的新型的教學模式。1969年美國的神經(jīng)病學教授Barrows在加拿大的麥克馬斯特大學首次提出了這種教學方法，并給出了定義：PBL既是一種課程也是一種學習方式。作為課程，通過解決精心設計的問題激發(fā)學習者獲取關鍵知識，掌握解決問題的技能和自主學習的策略；作為學習方式，通過系統(tǒng)方法的運用幫助學習者解決現(xiàn)實工作中遇到的問題[1]。PBL從20世紀90年代開始引入我國，經(jīng)過二十多年的探索，它的思想和方法逐漸得到認同和廣泛應用，應用領域不僅僅局限于醫(yī)學教育，而逐步擴展到管理、經(jīng)濟、工科等專業(yè)。研究成果也逐步擴展和深入，從最初的PBL教學法的理論研究到結(jié)合其他教學方式的有效實施等。黃英等[2]將PBL應用到通信系統(tǒng)課程設計，這門課程是一門綜合設計型實驗課程，從2008年開始進行教學改革，取得了一定的成效。陳麗虹等[3]將PBL引入到遠程開放教育課程的教學中，通過期末成績和調(diào)查問卷兩方面來對比實驗班和常規(guī)教學班的教學效果，結(jié)果顯示實驗班的教學效果明顯優(yōu)于常規(guī)教學班。于瑛英等[4]從教師和學生兩方面來討論PBL教學法對教師和學生素質(zhì)的要求。劉春城等[5]針對PBL教學中如何設置問題這個關鍵點來展開研究，并分析了建立題庫的意義。蔡朝朝等[6]在數(shù)據(jù)庫課程中應用PBL與案例法相結(jié)合的教學方式，讓學生在為了解決問題而主動學習的同時又能通過案例分析來補充相關知識，更好地將理論與實踐相融合。

一、電工技術課程概況及PBL教學模式的特點

“電工技術”課程是非電類專業(yè)的專業(yè)基礎課，要求學生在掌握基礎知識、基本技能的基礎上能解決一定的實際問題，是一門理論性、應用性和實踐性都很強的課程。傳統(tǒng)的以教師講授為主，輔以一定的實驗課程的模式，教學效果并不明顯，如何讓學生在學習理論知識的同時能訓練他們的實踐能力一直是擺在教師們面前的最大難題。PBL教學模式強調(diào)基于問題的學習方法，即根據(jù)教學內(nèi)容精心設計“問題”，學生在問題的引導下通過查閱資料、小組討論、實驗等方法自主學習來分析問題、解決問題，逐步鍛煉學生的學習能力、團體協(xié)作能力和實踐能力。鑒于此我們將PBL教學法引入到電工技術課程的教學中，通過教師精心挑選的問題，充分調(diào)動學生的學習熱情，讓他們主動思考和學習。

二、教學模式的實踐

PBL教學法是在既定的教學目標基礎上，強調(diào)引導學生進行思考、分析問題，采用辯證的方法完成教學任務。傳統(tǒng)的電工技術課程教學分為理論教學和實驗教學。要使PBL教學模式更好地融合到電工技術課程教學中，理論教學部分和實驗教學部分都需進行教學內(nèi)容和教學方式改革。理論教學應縮短繁雜公式的推導，精簡教學內(nèi)容，形成以問題為導向引導學生利用已學知識分析、解決問題的教學模式；實驗教學應結(jié)合教學內(nèi)容和實驗室設備的具體情況，設置實驗項目，教師在介紹實驗裝置、實驗項目后讓學生以小組形式開展實驗、討論，實驗任務包括繪制、搭建實驗所需的電路圖，記錄實驗數(shù)據(jù)，檢查實驗結(jié)果是否正確和撰寫實驗報告。與傳統(tǒng)的實驗教學相比，新的教學模式重點在于培養(yǎng)學生利用已有條件主動思考、實踐和協(xié)作能力。具體實施過程中需要注意幾個要點：

1.PBL教學模式對教師和學生的要求

PBL教學法對教學中教師和學生這兩個主體都有較高的素質(zhì)要求，只有雙方都達到了這一要求，才有可能開展有效的PBL教學。一方面，教師要具有扎實的專業(yè)知識和較高的交際、協(xié)調(diào)能力，這樣才能應對PBL課堂上可能出現(xiàn)的各種問題，駕馭教學，引導學生思考、討論問題，確保整個教學過程的有序持續(xù)開展。另一方面，學生要具備一定的自主學習能力和溝通、團隊協(xié)作能力。在教師提出問題后，能運用有效方法來分析、解決問題。PBL教學一般都是以小組形式開展，小組內(nèi)部各個成員分工合作、相互協(xié)作，積極參與，以期能高效的完成任務。

2. PBL教學中問題的選擇

這也是整個教學環(huán)節(jié)中最關鍵的部分。教師應在課前根據(jù)本節(jié)課的教學內(nèi)容精心準備問題，問題既要以理論知識為基礎，又要有一定的實踐意義。好的問題應具有科學性、可探索性、趣味性、可驗證性等特點，問題選擇的好壞直接關系到教學能否有效開展。以電工技術課程中電路的分析方法來說明。電路的分析方法有很多，如支路電流法、結(jié)點電壓法、等效變換法，還有歐姆定律、基爾霍夫定律、疊加定理、等效電源定理等，方法何其多，且對于不同類型的題目會有不同的分析方法來簡化計算。但一般而言，學生只習慣用幾種最基本的定律去解題，例如歐姆定律、基爾霍夫定律。該章節(jié)的傳統(tǒng)講授是每個公式都講解它的推導過程，再用相關例題加強練習。我們在PBL教學中講授這一章節(jié)時，去繁就簡，只介紹最常用的基本定律，其他內(nèi)容均用問題的形式提出，讓學生自己去推導、探索。例如用兩個6V的直流電源，兩個1KΩ的電阻和一個10KΩ的電位器組成一個調(diào)壓電路，調(diào)壓范圍為-5～+5V。這個問題就是考查學生運用基本定律求解具體問題的能力。

3.課程結(jié)束前的總結(jié)和點評

PBL教學結(jié)束前教師應對之前的教學活動進行總結(jié)和點評，讓學生思考教學過程中自己的收獲和不足。學生通過不斷的思考與反思，逐步加深理論知識的理解，鍛煉自身分析和解決問題的能力。同時教師通過對課堂情況的總結(jié)，不僅能剖析學生表現(xiàn)的優(yōu)劣與欠缺，也能切身體會到自身知識體系、交流協(xié)調(diào)等方面的不足之處，督促教師進一步地提高業(yè)務水平和駕馭課堂的能力。

4.好的教學模式離不開完善的評價體系

教學評價是對整個教學活動的總結(jié)，完善的教學評價體系應起到督促教師和學生不斷提升自己、提高教學效果的目的。PBL教學的評價體系包括教師對學生的評價以及學生對教師的評價兩部分。教師對學生的評價包括最終成果的評價、教學過程的表現(xiàn)評價以及出勤率等方面。在這其中側(cè)重于教學過程的表現(xiàn)評價，鼓勵學生積極地、有創(chuàng)造性地分析探索問題、解決問題。學生對教師的評價包括教學的開展情況、對教師的授課內(nèi)容是否滿意等方面。學生對教師的評價很大部分反映了教師對課堂教學的駕馭能力，也激勵教師不斷提升教學水平和完善教學內(nèi)容，只有這樣才能得到學生的認可。

同時對于電工技術這種實踐性較強的課程來說，理論教學與實驗教學無法完全分開進行，實驗教學是對理論知識的鞏固與擴展，有驗證性實驗、綜合設計性實驗等。教師在課堂上提出的問題很大部分需要學生通過仿真或在實驗室里搭建具體電路來驗證。實驗教學更是如此，特別是對于大的復雜的綜合性題目，教師會在課前布置好實驗內(nèi)容，學生通過查閱資料、小組討論等形式，確定解決方案并在仿真軟件上進行驗證、調(diào)試。教師通過開放式實驗室指導學生的實驗。

結(jié)語

PBL教學模式是一種新型的值得研究探索的教學模式，它在培養(yǎng)學生自主學習、提升自身綜合素質(zhì)方面具有較為明顯的優(yōu)勢。在工科教育中，如何提高學生的學習興趣，訓練他們的實踐能力一直都是教師們關注的重點。將PBL教學模式引入到工科教學，這種教學模式的融合能較大地提高教學質(zhì)量，對學生實踐能力的訓練也有很好的促進作用。從學院收集的教學評價結(jié)果來看，教師與學生兩部分評價都顯示新的教學模式具有較好的教學效果。

參考文獻

[1]Barrows H， S Kellson， A Problem-based learning： A total Approach to Education [M]. Illinois： Southern Illinois University Press， 1993.

[2]黃英，李貴林，雷菁等.PBL教學模式在專業(yè)實驗教學中的應用研究[J].中國電力教育，2012，35：94-95.

[3]陳麗虹，周莉，吳清泉等.PBL教學模式效果評價及思考[J].中國遠程教育，2013，1：70-73.

[4]于瑛英，蔣洪偉.PBL教學模式對教師及學生素質(zhì)要求的研究[J].中國電力教育，2013，28：68-70.

[5]劉春城，張樹軍，張國斌等.采用PBL教學模式進行工程訓練時“問題”的設置[J].實驗技術與管理，2012，29（6）：143-145，154.

[6]蔡朝朝，謝嵐，李湘.案例法結(jié)合PBL教學模式在數(shù)據(jù)庫課程中的應用[J].計算機教育，2014，17：66-70.

作者簡介

周艷（1981—），女，漢族，湖南常德，碩士研究生，講師，主要從事電子電氣，系統(tǒng)工程方面的研究。

趙肇雄（1964—），男，漢族，廣東肇慶，碩士研究生，副教授，主要從事物理教學法研究。

陳永建（1980—），男，漢族，廣東肇慶，碩士研究生，講師，主要從事計算機智能算法的研究。