PBL教學(xué)法的研究與實(shí)踐
——以《數(shù)據(jù)庫(kù)存原理及應(yīng)用》課程為例

周淑一，方煒煒

(北京信息科技大學(xué) 計(jì)算機(jī)學(xué)院，北京 100192)

1 解難為本教學(xué)法

PBL的全稱是“Problem-Based-Learning”，于1969年由美國(guó)的神經(jīng)病學(xué)教授Barrows在加拿大的麥克馬斯特大學(xué)首刨，目前已成為國(guó)際上較流行的一種教學(xué)方法[1]。此教學(xué)方法意譯為“解難為本教學(xué)法”，直譯為“以問題為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)法”，教學(xué)特點(diǎn)見圖1。此方法與傳統(tǒng)以學(xué)科為基礎(chǔ)的教學(xué)法有很大的不同，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)為主，而不是傳統(tǒng)教學(xué)中強(qiáng)調(diào)的以教師講授為主，這一點(diǎn)是PBL與傳統(tǒng)教學(xué)法的根本區(qū)別所在[2]。

圖1 解難為本教學(xué)法

解難為本的教學(xué)法的教學(xué)理念是，所有的知識(shí)都要以問題為起點(diǎn)，通過合理的問題激發(fā)學(xué)生的好奇心，然后讓學(xué)生在好奇心的驅(qū)動(dòng)下通過分組合作，主動(dòng)學(xué)習(xí)相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)，然后找到問題的答案，探尋答案的過程是學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和培養(yǎng)成就感的過程，隨著不斷深入的學(xué)習(xí)和鉆研，這種成就感會(huì)轉(zhuǎn)變成榮譽(yù)感，這個(gè)時(shí)候?qū)W生就會(huì)有了強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，此時(shí)，主動(dòng)學(xué)習(xí)和享受學(xué)習(xí)就不再是一個(gè)難題了，解難為本終極目標(biāo)不是掌握知識(shí)，而是達(dá)到終身自我學(xué)習(xí)的目標(biāo)，見圖2。

圖2 終身自我學(xué)習(xí)的教學(xué)理念

解難為本教學(xué)法要求學(xué)生分組學(xué)習(xí)，老師負(fù)責(zé)問題的引入和課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)的組織工作，學(xué)生主要任務(wù)就是在老師的引導(dǎo)下自己學(xué)習(xí)相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)，通過小組同學(xué)團(tuán)結(jié)協(xié)作共同解決問題。以小組為單位的學(xué)習(xí)模式能夠培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和成就感。通過小組合作解決問題之后需要在全班進(jìn)行分享交流，同時(shí)小組間相互評(píng)價(jià)，小組中每名學(xué)生也要相互評(píng)價(jià)，最終形成每名學(xué)員的本單元學(xué)習(xí)成績(jī)?；赑BL教學(xué)法培養(yǎng)出來的學(xué)生是全新的一代人才，他們較快就能真正學(xué)會(huì)思考，有創(chuàng)新意識(shí)，能更好地解決所遇到的問題。對(duì)于沒碰到過的新問題也能以更快更好的方式進(jìn)行處理。尤其重要的是，這一代學(xué)生能更積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)新知識(shí)，跟上信息社會(huì)快速發(fā)展的步伐，真正做到終身學(xué)習(xí)[3]。

2 課堂案例

以《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》課程為例，該課程的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生們能基于自己創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行多種操作，實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能。課堂活動(dòng)采用PBL教學(xué)法，借鑒香港理工大學(xué)的訪學(xué)經(jīng)驗(yàn)，共分為5個(gè)階段進(jìn)行，以第一次課為例。

(1)提出關(guān)聯(lián)問題。開篇提問:同學(xué)們是在哪里操作選到這門課程？由此引導(dǎo)學(xué)生思考教務(wù)處的選課系統(tǒng)。這門課就是讓大家自己開發(fā)出支撐這種選課系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，用它實(shí)現(xiàn)選課、查看分?jǐn)?shù)等功能。讓學(xué)生們思考與課程直接相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容來理解知識(shí)點(diǎn)，關(guān)聯(lián)度越高，學(xué)生的好奇心和積極性越高。

(2)導(dǎo)入知識(shí)點(diǎn)。仍以詢問的方式繼續(xù)：從原始社會(huì)到計(jì)算機(jī)出現(xiàn)之后，可在每個(gè)階段是如何記錄和存儲(chǔ)不斷增長(zhǎng)的各類信息？目的是引導(dǎo)學(xué)生們列舉、總結(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)的涵義以及信息與數(shù)據(jù)的聯(lián)系。

(3)小組活動(dòng)。30人的班級(jí)可分成4-5組，主題是讓學(xué)生討論總結(jié)問題：選課系統(tǒng)有哪些功能？自己去建該數(shù)據(jù)庫(kù)要包括哪些內(nèi)容？畫出E-R模型圖。什么是E-R圖？怎么實(shí)現(xiàn)？這些內(nèi)容都需要學(xué)生自己去學(xué)習(xí)，這個(gè)學(xué)習(xí)過程使學(xué)生們?cè)谔剿骱退伎歼^程中加深了對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，變被動(dòng)為主動(dòng)，將死的知識(shí)變成了自己的活的工具，小組活動(dòng)中老師需要時(shí)刻觀察進(jìn)度，進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo)。

(4)總結(jié)與分享。小組模擬公司產(chǎn)品經(jīng)理做路演的方式介紹成果，鼓勵(lì)大家愿意講，利用在機(jī)房上課的優(yōu)越條件，通過我校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)隨時(shí)控制任一學(xué)生的屏幕界面供全班同學(xué)一起觀摩學(xué)習(xí)，可以在有限的時(shí)間內(nèi)讓更多人有機(jī)會(huì)講解介紹，大家學(xué)習(xí)到解決同一問題的更多不同視角。課堂中學(xué)生提交的作品見圖3、圖4。

圖3 學(xué)生作品1

圖4 學(xué)生作品2

(5)學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)。小組互相打分，每組推薦一個(gè)組長(zhǎng)承擔(dān)小組任務(wù)，即分配和打分任務(wù)，平均分作為小組得分。然后小組內(nèi)成員互相打分，平均分作為個(gè)人得分，小組得分加個(gè)人得分等于本次課的課堂分。學(xué)生們修改自己的答案后上傳至網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，作為考勤和考察記錄。教師根據(jù)課堂剩余時(shí)間對(duì)本次課程做內(nèi)容小結(jié)。

由此，按照“關(guān)聯(lián)問題—導(dǎo)入知識(shí)點(diǎn)—小組活動(dòng)—成果分享—評(píng)價(jià)總結(jié)”設(shè)計(jì)的5個(gè)課堂環(huán)節(jié)始終不主動(dòng)給學(xué)生答案，而是引導(dǎo)學(xué)生自己學(xué)習(xí)探索，讓學(xué)習(xí)不再被動(dòng)，讓學(xué)習(xí)的過程充滿了好奇、興趣、探險(xiǎn)精神和成就感，并讓學(xué)生掌握學(xué)習(xí)方法，實(shí)現(xiàn)終身自我學(xué)習(xí)的目標(biāo)。

3 實(shí)踐總結(jié)

通過一學(xué)期的PBL教學(xué)實(shí)踐，與傳統(tǒng)的授課模式相比，最大的變化是：課堂充滿了活力，學(xué)生積極投入到小組討論和學(xué)習(xí)活動(dòng)中，每節(jié)課每個(gè)學(xué)生都能夠很好地完成學(xué)習(xí)任務(wù)，每一次的分享和交流都能夠感受到學(xué)生的進(jìn)步，小組成員為了小組的榮譽(yù)變得更加有責(zé)任心和義務(wù)感，團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力有了很大的提高。

本門課全程在計(jì)算中心機(jī)房授課，椅子挪動(dòng)方便，學(xué)生人手一臺(tái)電腦，電腦界面隨時(shí)可以跟老師同步，也可以跟任意一個(gè)學(xué)生電腦同步，便于開展小組學(xué)習(xí)和討論活動(dòng)。

解難為本教學(xué)法最主要的工作，即問題的設(shè)置。問題的設(shè)置要能夠引起學(xué)生的興趣和爭(zhēng)論，要包含相關(guān)學(xué)科的真實(shí)內(nèi)容，因此需要交叉學(xué)科老師組成研究小組共同探討。教學(xué)實(shí)踐過程中，由于不具備組建交叉學(xué)科小組的條件，本課題小組成員在授課之前都會(huì)找學(xué)生所在專業(yè)的老師共同探討，將本門課程和學(xué)生專業(yè)相結(jié)合找到契合的問題。

4 PBL方法的實(shí)施條件

目前我國(guó)香港醫(yī)學(xué)院和香港理工大學(xué)已經(jīng)在使用PBL教學(xué)法，內(nèi)陸地區(qū)使用的很少[4]，基于學(xué)?！芭囵B(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才”的培養(yǎng)目標(biāo)，在教學(xué)過程中推廣使用PBL很有必要，須具備以下條件：

(1)加強(qiáng)本科教學(xué)過程化考核，提高平時(shí)分的比例，比如60-70%，平時(shí)分提高了，學(xué)生參與課堂活動(dòng)的評(píng)價(jià)結(jié)果才能真正發(fā)揮作用，保證PBL教學(xué)法的順利實(shí)施。

(2)改造教學(xué)環(huán)境，加強(qiáng)學(xué)校教學(xué)硬件建設(shè)。PBL教學(xué)法需要能夠討論、交流和探索的教學(xué)環(huán)境，教師桌椅最好能夠隨時(shí)挪動(dòng)，多邊形的桌子便于拼接，方便小組活動(dòng)，豐富的多媒體資源和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，便于學(xué)生隨時(shí)查找和交流學(xué)習(xí)內(nèi)容。

(3)交叉學(xué)科教學(xué)研究小組。PBL實(shí)施過程中，最重要的就是問題的設(shè)置，要包含相關(guān)學(xué)科的真實(shí)內(nèi)容，這需要交叉學(xué)科老師組成研究小組共同探討[5]。國(guó)外高校在實(shí)施解難為本教學(xué)法的過程中普遍是組成很多交叉學(xué)科小組，設(shè)置問題和撰寫教案，在教學(xué)督導(dǎo)組的監(jiān)督和指導(dǎo)下進(jìn)行。學(xué)校順利實(shí)施解難為本教學(xué)法需要教務(wù)處或者相應(yīng)教學(xué)督導(dǎo)組的介入，合理分配資源，監(jiān)督、指導(dǎo)和幫助各個(gè)學(xué)院老師合理開展。

PBL教學(xué)法的實(shí)施著力于提高學(xué)生的素質(zhì)而不是著力于向?qū)W生灌輸大量的細(xì)節(jié)知識(shí)，對(duì)于推進(jìn)我國(guó)的目前教育改革有著重要的意義，推行PBL 的關(guān)鍵是學(xué)校各個(gè)部門的團(tuán)結(jié)協(xié)作和有關(guān)院校領(lǐng)導(dǎo)的堅(jiān)強(qiáng)決心，而廣大教師的共識(shí)和努力是推行PBL的基礎(chǔ)和保證。