PBL教學法在我院高等數(shù)學課程中的應用

胡欣

【摘要】基于高等數(shù)學課程特征，總結了PBL教學法的特點，探討了PBL教學法在高等數(shù)學教學中的應用。結合我院實際，將PBL教學法和傳統(tǒng)講授法相結合，實施到我院高等數(shù)學教學實踐中，最后對我院高等數(shù)學教學推行PBL教學法提出了可行性的建議。教學實踐表明，PBL教學有效調(diào)動了學員學習積極性和主動性，培養(yǎng)了學員的自主探究意識和團隊精神，提高了學員解決實際問題能力，教學質量得到了較大的提高。

【關鍵詞】PBL教學法；傳統(tǒng)講授法；高等數(shù)學

自2018年10月開始，我院在高等數(shù)學教學中試點PBL（Problem - Based Learning）教學法，實踐表明，采用PBL教學法和傳統(tǒng)講授法相結合的教學模式，教學質量得到了較大的提高。

1.PBL教學法理論概述

1.1PBL教學法簡介

PBL直譯是“基于問題的學習”，是以問題為導向，以小組為單位，通過收集資料、自主學習、小組討論、合作探究來解決問題而構建知識體系的一種教學法。強調(diào)把學習過程設置到有應用價值的問題情景中，學習與解決問題同時進行，在解決問題過程中，學生能夠意識到自己需要學習什么，從而主動地進行學習。這使得知識的獲得成為解決問題過程中的組成部分。

1.2PBL教學法的特點

知識傳授講究系統(tǒng)性，教員按照教學大綱要求制定教學計劃，設計教學內(nèi)容，有目的有計劃開展教學。PBL教學法與以學科為基礎的傳統(tǒng)講授法有很大不同，它具有下面三個特點：

1.2.1以問題為中心。PBL教學法圍繞問題設計課程，教師提供一些結構不良的、真實的問題供學生研究，打破了學科間的界限，提高學員綜合運用多學科知識去解決實際問題的能力。

1.2.2以學員為主體。PBL教學法強調(diào)學員在學習中的主體地位，學員主動擔負學習的責任，通過收集資料、小組討論、自主探究解決問題，獲取知識，充分發(fā)揮學員學習的主觀能動性，發(fā)展學員的創(chuàng)造性思維。

1.2.3以小組為單位。PBL教學法是以小組為單位解決問題來進行學習。在每個小組中，小組成員之間需要相互配合、合理分工、共同探索，在規(guī)定時間內(nèi)解決問題。因此，PBL教學法可以有效促進學員團隊合作能力。

2.PBL教學法在我院高等數(shù)學課程中的實施

2.1PBL教學法準備過程

根據(jù)章節(jié)內(nèi)容，將整個高等數(shù)學分為7大模塊，分別是函數(shù)與極限、一元微分學、一元積分學、微分方程、多元微分學、多元積分學和無窮級數(shù)。對于這些模塊的基本知識、基本理論使用傳統(tǒng)講授法，這樣有利于學員獲得扎實的理論基礎，搭建知識框架。在每個模塊的內(nèi)容即將講授完成時，啟動相應的PBL任務，使用PBL教學法，培養(yǎng)學員應用高等數(shù)學知識解決實際問題的能力。

2.2高等數(shù)學PBL問題庫

適宜的問題是PBL教學開展的核心。問題設計應將模塊的主要知識點隱藏在問題中，使教學內(nèi)容能夠在問題解決的過程中，逐漸被學生所探索。同時難度適宜、應用性和趣味性強的問題才能更好的調(diào)動學員學習的主動性，提高教學效果。

2.3PBL教學法實施過程

具體實施過程包含4個環(huán)節(jié)。

2.3.1分組環(huán)節(jié)。分組討論是PBL教學的前提。PBL教學法實施之前先對學員進行分組。以作者所教授的試點期班為例，在教學開始前將整個期班共66名學員分為12個研討小組，每個小組5- 6人，組員的構成考慮數(shù)學基礎的層次性，同時每個小組確定一名小組長。小組長負責該小組的任務組織和工作分配。教員通過開展教學聯(lián)席會，向學員介紹PBL教學實施過程和評價標準，提出要求，明確職責。

2.3.2探究環(huán)節(jié)。以模塊“函數(shù)與極限”為例，在第9教學周通過網(wǎng)絡發(fā)布PBL問題：人口增長的指數(shù)模型，提供學員文獻資料和數(shù)據(jù)，要求建立人口增長模型，利用模型預測人口數(shù)，并對預測結果進行評價分析。針對問題，各小組長組織小組成員討論交流，小組成員之間合理分工，利用文獻資料、網(wǎng)絡資源找到解決問題的途徑和方法。

2.3.3答辯環(huán)節(jié)。教員利用一次晚自習輔導時間（約1.5小時）安排小組匯報答辯，匯報答辯分為小組匯報、質詢交流和教員點評三個部分。選出的小組各派出一名代表，利用PPT、口頭報告、圖表等多種方式展示自己小組的研究過程和結果。在展示成果之后，接受其他小組的提問質疑，在學員討論交流過程中，教員適時介入引導。通過各小組的討論補充，最終得出統(tǒng)一的結論。最后教員對本次匯報答辯進行小結點評。

2.3.4評價環(huán)節(jié)。教員要根據(jù)上交的論文和答辯表現(xiàn)對學員給予綜合評價，主要包括學員學習的主動性、積極性、對問題的分析能力、解決能力、創(chuàng)新意識和團隊意識。單次PBL教學成績總分100分，其中書面論文占40%，研討交流表現(xiàn)占60%。PBL教學學期總成績由該學期各次PBL成績平均而成。在學期結束后，該成績作為形成性考核記入學員課程的總評成績。同時根據(jù)每次PBL教學效果和學員的反饋，教員總結反思，并對下一個PBL任務作出有效調(diào)整。學期結束后，教員完成PBL教學改革實施總結報告，為后期持續(xù)開展提供借鑒。

2.4實施效果分析

教學實踐表明，結合課程進程進行PBL教學，改變了學員的學習習慣和學習方式，激發(fā)學員學習興趣，即使在傳統(tǒng)教學課堂中，學員的探索勁頭依舊很足，課堂參與性普遍提高，這在以往是沒有出現(xiàn)過的現(xiàn)象。同時實行PBL教學有效解決了學用脫節(jié)、學不會用的問題，顯著提高了學員用數(shù)學的意識和能力，學員參加數(shù)學建模競賽意愿強烈，為后期全國大學生數(shù)學建模競賽儲備人才。

3.對我院高等數(shù)學課程推行PBL教學法的建議

3.1完善PBL問題庫

目前使用的PBL問題主要來源于數(shù)學建模中的案例，綜合性與應用性較高，但與高等數(shù)學內(nèi)容切合度不夠，針對性不強。另外有的PBL問題偏難，綜合性太強，學員難以開展；有的問題解決方法又過于單一，不利于學員充分討論。后期需要進一步遴選與教學內(nèi)容結合緊密，難度適宜，又具有研究價值的問題。另外，基于軍校學員的特殊性，如果遴選與軍事相關的案例教學效果更佳。

3.2豐富教學手段

我們現(xiàn)在正處于“互聯(lián)網(wǎng)+”的時代，教育的網(wǎng)絡化、多樣化、自主化已經(jīng)是―種趨勢。后期我們應加強軍隊網(wǎng)絡平臺建設，借助“互聯(lián)網(wǎng)+教育”實施PBL教學。

3.3改革評價模式

為了引導PBL教學法深入開展，必須建立適應于PBL教學法的教學反饋評價體系。目前PBL教學的評分制度并不能全面衡量學員的能力素質。我們應該根據(jù)學員查閱資料情況、研討交流情況、任務完成情況等，采取學員自評、組員互評、組間互評和教員評價形式，建立覆蓋課前、課中、課后環(huán)節(jié)的多維評價體系，以提高學員參與的積極性，改進教學效果。

4.結束語

PBL教學法在許多方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)教學模式，但PBL教學在我院高等數(shù)學的實施中也存在一定的不足，后期需要進一步改進。從研究效果看，PBL教學法在高等數(shù)學教學中是可行的。在教學過程中，可采用PBL教學法與傳統(tǒng)講授法相結合的教學模式，取長補短，靈活運用，不斷提高教學質量。

【參考文獻】

[1]楊雯靖.高等數(shù)學案例教學的研究與實踐[J].數(shù)學教學研究，2011，30（8）：56- 60

[2]張秋瑾，朱怡權，周秀宏.PBL教學模式在高等數(shù)學教學中的實踐[J].廣州航海高等?？茖W校學報，2012，20（3）：59-61

[3]包紅，徐娜，劉建平.運用“PBL+LBL”方式進行醫(yī)學高等數(shù)學教學的實踐與體會[J].醫(yī)學教育探索，2010，9（8）：1065-1067

[4]惠曉娟.PBL教學法在高職院校數(shù)學教學中的應用研究[D].石家莊：河北師范大學，2015

（空軍預警學院，湖北武漢430019）