劉 萌 鄭 煊
(齊魯師范學院 物理與電子工程學院, 濟南 250200)
隨著當前我國應用型本科教學改革的推進以及“新工科”建設的需要,高等學校人才培養(yǎng)的目標已經(jīng)發(fā)展為培養(yǎng)高級應用型專門人才。應用型本科院校的教學,要使學生不僅系統(tǒng)地掌握本學科所必需的專業(yè)知識,還掌握本專業(yè)必要的技能和方法,具有從事本專業(yè)相應工作的初步能力。同時,還應突出應用型特色,使學生具有一定的工程項目經(jīng)驗,畢業(yè)后能夠迅速地適應工作崗位[1]。因此,為了更好地提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,應建立起與當前“新工科”建設接軌,具有應用型特色的人才培養(yǎng)模式。為此,國內(nèi)很多大學紛紛開展了相應的教學改革,如案例教學、實訓演練等,然而成效并不是很明顯。
基于問題導向的教學模式是指將課程內(nèi)容融入到一個具體的問題當中,讓學生在解決問題的過程中學習并掌握教學內(nèi)容[2]。問題導向作為一種適應我國當前應用型本科教學改革的教學模式,近年來引起了教育界的廣泛關(guān)注,其在各學科領域的應用也越來越多,但是當前針對該教學模式的研究和實踐仍然主要停留在對國外類似教學模式的模仿上[3]。同時,學生由于長期受傳統(tǒng)教學模式的影響,自主學習能力不強,需要教師在教學指導過程中給以更多的引導和啟發(fā)。而教師們在教學過程中所設計的問題也大都是針對某一專業(yè)知識或者某項專業(yè)技能,各問題之間,各教學內(nèi)容之間不夠系統(tǒng),很難形成一個完整的體系,這些因素使得該教學模式在國內(nèi)的應用尚未達到其應有的效果,而行動學習恰好能夠解決這一問題。
行動學習,也稱為“做中學”,是一種依靠團隊合作的學習方式,學習者將工作中碰到的實際問題帶到團隊中進行交流,通過團隊成員之間互相幫助來解決問題,并從中獲得新的知識和經(jīng)驗[4]。因為行動學習的問題來源于工作實際,學習者具有更強的主動性,學習過程也有更好的針對性。近年來,行動學習因為其在培訓課堂和企業(yè)管理實踐中所取得的良好成效,已逐漸引入并應用到高等學校的教學改革中來,顯示出比傳統(tǒng)的知識傳授方法具有更大的吸引力。
由此可見,問題導向與行動學習具有很大的關(guān)聯(lián)性,但是二者并不等同[5]。堅持問題導向是有效推進行動學習的關(guān)鍵,推進行動學習的過程就是項目實施團隊不斷發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的過程[6]。行動學習是以問題為導向,創(chuàng)造性地解決問題的過程。所有的學習都要圍繞“問題”展開,都要以“問題”的解決為活動的落腳點[7]。
基于以上分析,在實際教學過程中將問題導向與行動學習結(jié)合起來開展教與學,依托實際的工程項目建立起各教學內(nèi)容之間的相互聯(lián)系,為學生創(chuàng)設企業(yè)工程項目的開發(fā)情境,并在具體實施過程中將工程項目分解為對應不同教學內(nèi)容的若干問題模塊,通過學習逐個解決,最終完成整個教學內(nèi)容并實現(xiàn)一個完整的工程項目。這種模式可以使學生更加系統(tǒng)地學習課程內(nèi)容,提高實踐能力,并為將來所要從事的工作積累經(jīng)驗,也可以為國內(nèi)高等學校的教學改革和實施策略提供理論指導和實踐參考。
“問題導向+行動學習”教學模式在實施過程中主要涉及以下幾個方面的因素:合理的問題設計,靈活的學習團隊,有效的組織管理,多元化的總結(jié)與評價。
在該教學模式中,問題的選擇和設計是影響整個教學效果的最基本因素,直接決定了接下來的教學過程能否順利進行并達到理想的教學效果。所以,在問題的開發(fā)以及設計上需要下更多的功夫。一般來講,在設計研究問題時應遵循以下幾個原則:
1)貼近現(xiàn)實原則
問題的提出最好來源于現(xiàn)實生活或工作,具有相對真實的問題情境,要考慮課程內(nèi)容與現(xiàn)實生活之間的聯(lián)系,尋找一個合適的切入點。也可以針對某一課程設計一個比較大的工程課題,然后對其進行分解并對應到課程具體的教學內(nèi)容。這有利于提高學生的學習動機與學習興趣,使他們愿意為問題的解決花費更多的時間和精力。
2)問題的難易度適中
在問題的設計過程中,要合理把握問題的難易度。問題設置太難會抑制學生的積極性,問題設置簡單又容易使學生變得浮躁。因此,在問題設計時要根據(jù)學生當前的認知水平,找到一個難度合理的問題作為起點,避免使他們一開始就遭遇失敗,要設計具有層次性的問題,難度逐漸遞進,具有一定的挑戰(zhàn)性,并且能夠隨著學生的學習進度隨時進行調(diào)整。
3)緊扣重點和難點
一門課程的教學內(nèi)容很多,并不是所有的教學內(nèi)容都適合采用該教學模式,因此問題的設計要緊扣課程教學的重點和難點,遵循教學目標的要求,并將其他教學內(nèi)容和專業(yè)技能整合到課程的教學中去,做到目標明確,重點突出,同時又能兼顧課程內(nèi)容與知識體系。總之,教師在設計問題的過程中,應按照學生的認知水平來設計合理的問題,使得學生在掌握課程內(nèi)容的同時,提高分析問題,解決問題的能力以及團隊合作的能力。
團隊合作學習作為一種新興的學習方式受到了廣大教師和學生的一致歡迎。然而,課堂氣氛活躍的同時也不無遺憾地看到:團隊成員之間由于學習基礎不同、分工不明確等原因,出現(xiàn)了個別學生依賴性強,不積極參與學習和討論等現(xiàn)象,使得團隊合作失去了其本來應有的作用,而越來越趨于形式化[2]。由此可以看出分組的原則和策略極大的影響著學習的有效性。當前,學習團隊的劃分方式主要采用異質(zhì)化的方法,除此之外,還應考慮以下兩個方面的原則:
1)平衡性原則
分組時,教師要綜合考慮每個學生的學習成績、性格特點等因素,將學生分成若干個實力均衡的學習團隊。這樣,團隊成員之間可以相互影響,共同進步,同時也有利于培養(yǎng)他們的團隊合作精神。
2)可調(diào)性原則
學習團隊的劃分并不是固定不變的,應該是隨著教學活動的開展、教學內(nèi)容的變化以及教師對學生情況了解的加深而隨時調(diào)整的,靈活的團隊劃分才能使課堂更加豐富多彩和有趣。
此外,需要說明的是,團隊學習并不是貫穿于課程的所有內(nèi)容,因為有些教學內(nèi)容并不適合團隊學習,這就要求教師在備課時應針對具體的教學內(nèi)容選擇合適的教學組織形式。同時,團隊學習對團隊成員的素質(zhì)要求較高,并不是一朝一夕就能做好的事情,需要教師在平時的分組教學中應多注意培養(yǎng)學生的團隊意識,使得這種學習方式變成一種良好的習慣[2]。
在教學過程中,有時會發(fā)現(xiàn)這樣的問題:由于教師很難準確把握課堂的參與度,教學效果并不理想,甚至不及傳統(tǒng)課堂[8]。由此可見,有效的課堂組織與管理對教學效果的影響很大。學生的學習活動需要教師加以組織和管理,如果不加以引導,學習活動可能會變得混亂甚至出錯,而教師對教學的組織管理包括對課堂的組織把握和對各學習團隊的管理。
1)課堂組織
一種新的教學模式的成功與否,在很大程度上依賴于教師在教學活動的實施過程中對課堂的組織和把握能力。在教學過程中,教師負責提出研究問題,設計教學活動,引導分組討論并進行總結(jié)與評價。教師作為教學過程的組織者,應該憑借自己的專業(yè)能力和教學經(jīng)驗,營造良好的學習氛圍。同時,教師需要控制學生的學習進程,適時引導學生進行討論和反思,并與學生及時進行溝通和跟進,以完善學習效果。
2)團隊管理
學習團隊組建以后,為了保證其在教學過程中能夠有效地開展學習活動,需要教師對團隊成員進行組織和管理,即要采取一系列的方法和措施來實現(xiàn)對學習團隊的監(jiān)管。首先需要建立團隊檔案,檔案的主要內(nèi)容包括團隊的名稱、標志、口號、隊長和成員的名字以及分工[9]。通過建立團隊檔案,讓學生在每一次的團隊學習活動中都能夠明確地知道自己的角色和任務,從而達到各司其職的目的。
總結(jié)與評價是“問題導向+行動學習”教學模式中非常重要的一個環(huán)節(jié)。在傳統(tǒng)的教學模式中,通常采用的是對最終學習效果的評價,而往往忽略了學生在學習過程的表現(xiàn)[10]。即便考慮到學生的學習過程,也主要通過出勤率以及作業(yè)情況來進行評價。也就是說,傳統(tǒng)的教學評價只重視了結(jié)果性評價而忽視了過程性評價,這樣無疑會打擊到一部分不善于發(fā)揮的學生的學習積極性。
因此在進行學習評價時,要結(jié)合學習過程和最終學習效果進行多元化的評價。第一,要結(jié)合課堂表現(xiàn),期中考核以及期末考核進行評價,對于分理論和實驗的課程還要結(jié)合理論課成績及實驗課上的表現(xiàn)進行綜合評價;第二,要結(jié)合學生自評,學習團隊內(nèi)成員互評以及教師點評,并分配一定的權(quán)重;第三,要結(jié)合小組成績以及個人成績進行全面評價。
在當前問題導向與行動學習教學改革取得顯著成效的同時,也應該注意到,問題導向也好,行動學習也好,都主要著眼于問題的解決,通過解決實際問題來使學生掌握課程內(nèi)容。如此以來,難免會出現(xiàn)學生所學知識比較零碎,不太系統(tǒng)的情況,所以在該教學模式的具體實施過程中,以真實的工程項目為依托,將工程項目分解為若干與課程內(nèi)容相對應的具體問題,并采取知識傳授與“問題導向+行動學習”相結(jié)合的模式,使得問題之間的聯(lián)系更加緊密,相應的課程內(nèi)容也更加系統(tǒng)。在具體實踐過程中,該教學模式主要包括如圖1所示的教學過程[11]:
圖1 “問題導向+行動學習”教學模式的教學過程
下面以“STM32系列微控制器開發(fā)與應用”課程教學的具體實施步驟為例介紹一下該模式在實際教學中的具體實施過程。首先,需要根據(jù)學生就業(yè)后實際的工作情境以及課程的教學內(nèi)容選擇一個中等難度的、綜合性項目課題。在實際教學過程中選擇了智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)作為依托工程項目,該項目是當前很多智慧農(nóng)業(yè)公司正在研發(fā)的項目,內(nèi)容比較新穎,能夠調(diào)動起學生的學習熱情,同時能對課程的學習內(nèi)容實現(xiàn)比較完整的覆蓋。然后,對該項目進行分解,分解為若干個與教學內(nèi)容相對應的具體問題。在教學實施中,將該工程項目分解為溫濕度設定、采集、顯示,數(shù)據(jù)發(fā)送、接收與存儲以及遠程控制、自動控制三個子問題,然后建立起這些子問題與課程內(nèi)容之間的對應關(guān)系如表1。
表1 問題分解與課程內(nèi)容知識點的對應關(guān)系
由表1可以看出,本工程項目基本涵蓋了課程教學的所有知識點。接下來針對每一個子問題,要求學生分組設計并制作完成。首先,引導學生進行分組討論,確定任務的實施方案。然后,按照設計方案進行系統(tǒng)的功能模塊劃分,并分別進行相應的軟件、硬件設計。需要說明的是,系統(tǒng)化的知識是能夠順利完成該教學模式的基礎。為此,在開展具體的設計工作之前,必須要有一定的基礎知識,這些基礎知識就是存在于教材上的結(jié)構(gòu)化知識。為此,在設計階段的教學過程中,先根據(jù)某一子問題的設計需要,講解有關(guān)的知識點;之后,指導學生進行控制程序的編制和電路設計;再使用軟件進行仿真;最后,進行焊接調(diào)試,從而完成該模塊的設計制作。按照這個思路,所有的模塊設計制作完成之后,進行總裝調(diào)試,完成全部項目的設計制作。最后一個教學環(huán)節(jié)也很重要,就是各團隊進行作品的展示和交流,教師進行及時的點評和總結(jié)。通過展示交流,啟發(fā)學生解決設計中出現(xiàn)的問題,提高其設計能力和設計水平。
“問題導向+行動學習”教學模式,是以問題導向為教學理念,以行動學習作為主要的學習方式來實現(xiàn)知識學習與能力培養(yǎng)的教學方法。詳細闡述了“問題導向+行動學習”教學模式的實施要點和具體實施方案。該模式要求教師通過真實的項目情境,將課程的知識內(nèi)容以一種學生更容易接受的方式傳授給學生,并培養(yǎng)學生的專業(yè)技能,為學生將來的工作積累經(jīng)驗,有助于培養(yǎng)新時期的應用型人才。該模式可以充分提高學生的學習興趣和學習動機,鍛煉學生的實踐能力和團隊合作能力,增強了學習效果,受到了學生的普遍歡迎。