熊旺平 周嫻 江西中藥大學(xué)計算機(jī)學(xué)院 南昌市 330004

精品課程和特色專業(yè)建設(shè)的背景下PBL教學(xué)法的思考

熊旺平 周嫻 江西中藥大學(xué)計算機(jī)學(xué)院 南昌市 330004

特色專業(yè)建設(shè)是本科教學(xué)質(zhì)量工程的重要項目，也是我國高校培養(yǎng)人才的重要平臺，而精品課程建設(shè)項目是具有典型示范作用的優(yōu)秀課程教育資源。本文探討在教學(xué)質(zhì)量工程建設(shè)的大背景下如何實現(xiàn)與課堂 PBL教學(xué)法的結(jié)合，開拓新的教學(xué)改革思維。

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1、研究背景

自教學(xué)質(zhì)量工程項目實施以來，我國各高校都積極響應(yīng)，對質(zhì)量工程的研究也逐漸受到重視。質(zhì)量工程是以提高高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量為目標(biāo)，以推進(jìn)改革和實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源共享為手段，按照“分類指導(dǎo)、鼓勵特色、重在改革”的原則，加強(qiáng)內(nèi)涵建設(shè)。因此，教學(xué)質(zhì)量工程對高校提升辦學(xué)水平，提高教學(xué)質(zhì)量具有重要的意義。

高等學(xué)校特色專業(yè)建設(shè)作為質(zhì)量工程的部分，是優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，辦出專業(yè)水平和特色的重要措施。作為高等教育質(zhì)量工程建設(shè)項目重要內(nèi)容之一的專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與專業(yè)認(rèn)證工作中的特色專業(yè)建設(shè)已經(jīng)引起了社會和高校的廣泛關(guān)注。精品課程建設(shè)是一個統(tǒng)一的系統(tǒng)工程，它包括對教師、學(xué)生、教材、教學(xué)技術(shù)手段、教學(xué)制度等課程要素的運作過程的規(guī)劃、控制、管理與完善，追求課程設(shè)計、課程實施與課程評價的最優(yōu)化。當(dāng)然，在課程活動涉及的眾多的因素中，對精品課程考察的重點是教師、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教材、教學(xué)管理五個方面的優(yōu)化狀況。

從國家到省里、學(xué)校層面都投入了大量的資金來建設(shè)特色專業(yè)和精品課程，但在巨大投入的背后往往忽略教學(xué)的最基本元素，就是課堂教學(xué)，如何在大規(guī)模建設(shè)教學(xué)質(zhì)量工程的背景下考慮先進(jìn)教學(xué)方法的研究是本文研究的內(nèi)容。

2、PBL教學(xué)方法介紹及優(yōu)勢

以問題為導(dǎo)向的教學(xué)模式（problem-based learning，PBL），是基于現(xiàn)實世界的以學(xué)生為中心的教育方式，1969年由美國的神經(jīng)病學(xué)教授Barrows在麥克馬斯特大學(xué)首創(chuàng)，是近年來國際上受到廣泛重視的一種教學(xué)模式，它強(qiáng)調(diào)把學(xué)習(xí)設(shè)置于復(fù)雜的、有意義的問題情境中，通過讓學(xué)習(xí)者合作解決真實性，來學(xué)習(xí)隱含于問題背后的科學(xué)知識，形成解決問題的技能，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力。與傳統(tǒng)的以授課為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)教學(xué)法（Lecture-Based Learning，LBL）比較如表1所示。

表1 PBL與LBL對比示意表

國外對于PBL的研究目前主要集中在四個方面：關(guān)于學(xué)生業(yè)績的研究、關(guān)于學(xué)生態(tài)度的研究、關(guān)于元認(rèn)知技能的獲取和運用的研究和關(guān)于影響PBL效果因素的研究。國內(nèi)對PBL的研究主要對PBL進(jìn)行理性思考和大范圍應(yīng)用。比如結(jié)合我國的教育實踐，對PBL引入后的應(yīng)用前景和是否符合目前的教育現(xiàn)實進(jìn)行思考。在一定程度上引領(lǐng)國內(nèi)PBL研究的進(jìn)展。

3、PBL教學(xué)模式生物醫(yī)學(xué)工程特色專業(yè)課程中應(yīng)用研究

《微機(jī)原理與接口技術(shù)》在生物醫(yī)學(xué)工程等專業(yè)課程設(shè)計中都是必不可少的。這門課程主要講授微型計算機(jī)基本工作原理、匯編語言程序設(shè)計、基本的輸入輸出設(shè)備的接口以及原理幾部分內(nèi)容，既有軟件設(shè)計,又有硬件原理及實踐。內(nèi)容抽象難懂、知識點繁多且難于記憶。

在傳統(tǒng)的《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程教學(xué)中，教師在每節(jié)課中占絕對的主角作用，學(xué)生只是認(rèn)真聽講，及時記筆記。傳統(tǒng)教學(xué)方法的課堂上不允許學(xué)生之間對某個知識點展開充分的討論，教師也只是盡自己最大能力將單片機(jī)的組成結(jié)構(gòu)、電路設(shè)計和其工作原理詳盡的闡述清楚。學(xué)生往往開始時還表現(xiàn)出很大的興趣，可是由于一直處于被動狀態(tài)，大多學(xué)生漸漸的失去了當(dāng)初的熱情和興趣，聽課漫不經(jīng)心，甚至最后心猿意馬。而且課后，很多學(xué)生依然對當(dāng)堂內(nèi)容一知半解、迷迷糊糊、甚至張冠李戴，根本無法掌握和運用這些知識來解決自己設(shè)計中的實際問題。

PBL教學(xué)法主要鼓勵學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、討論問題、解決問題。例如在給我校光生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生講解《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程中的存儲器時，教師引導(dǎo)學(xué)生思考生活、工程當(dāng)中有接觸到哪幾種存儲器，重點思考不同存儲器存儲二進(jìn)制的原理。因此，學(xué)生自然就想到了存儲介質(zhì)的概念和功能。接著學(xué)生自行5-6人為小組展開討論，他們從硬盤、內(nèi)存、U盤到顯卡顯存等搜集相關(guān)知識，當(dāng)然其中也少不了教師的及時補(bǔ)充。通過討論，學(xué)生普遍都理解了存儲器存儲的基本原理。整個教學(xué)流程如圖1所示。

圖1 PBL教學(xué)流程圖

通過PBL教學(xué)應(yīng)用，平時不太認(rèn)真聽課、基礎(chǔ)差的學(xué)生竟然也能夠跟著其他同學(xué)的思路熱烈的參與討論，而且他們也表現(xiàn)出了平時課堂中所欠缺的激情和主動性。為深入了解此次實踐教學(xué)所能帶來的良好效果，我們對生物醫(yī)學(xué)工程（共計60人）班進(jìn)行了前期問卷調(diào)查和終期問卷調(diào)查，對比之前傳統(tǒng)教學(xué)的結(jié)果對比如下。

圖2 教學(xué)改革效果對比圖（a）

1）經(jīng)過《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程PBL教學(xué)方法實踐，覺得學(xué)習(xí)計算機(jī)硬件最困難的內(nèi)容是什么？通過PBL教學(xué)方法改革，認(rèn)為CPU學(xué)習(xí)難度比率72%下降為45%；存儲器學(xué)習(xí)難度比率由54%下降為12%；接口學(xué)習(xí)難度比率82%下降為58%；芯片編程學(xué)習(xí)難度比率

32%下降為15%，普遍感覺學(xué)習(xí)難度有所下降。

2）經(jīng)過PBL教學(xué)改革活動，你相對熟悉匯編語言的能力是哪方面？

圖3 教學(xué)改革效果對比圖（b）

此外97%的同學(xué)認(rèn)為能夠從PBL教學(xué)改革活動中受益。其中，有83.9%的同學(xué)認(rèn)為通過PBL教學(xué)改革活動，增強(qiáng)了動手能力；認(rèn)為70.5%的同學(xué)認(rèn)為從中增強(qiáng)了查閱文獻(xiàn)的能力；64.8%同學(xué)通過PBL教學(xué)改革活動增強(qiáng)了撰寫論文的能力； 53.3%的同學(xué)認(rèn)為從中增加了對計算機(jī)專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣；66.7%的同學(xué)認(rèn)為從中增加了對計算機(jī)專業(yè)的了解；33.3%的同學(xué)認(rèn)為從中增強(qiáng)了求職時的信心。

4、總結(jié)

在專業(yè)建設(shè)和精品課程等教學(xué)等質(zhì)量工程的建設(shè)的大背景下，對于PBL教學(xué)改革活動的開展，大部分同學(xué)表示學(xué)到了很多東西，主要表現(xiàn)在深化了對理論知識的認(rèn)識、提高了專業(yè)知識水平、理解了硬件設(shè)計工作的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性、明白了團(tuán)隊協(xié)作的重要性、增強(qiáng)了技術(shù)領(lǐng)域的交流，更重要的是提高了動手能力，PBL教學(xué)方法的研究為教學(xué)改革提供了新的思路和技術(shù)支撐。

[1] 王晶，談PBL學(xué)習(xí)模式在《計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》課程中的應(yīng)用[J]，湖南科技學(xué)院學(xué)報，2010，31（4）：123-125.

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2014-5-16