余曉琴，廖春暉

(湖北工業(yè)大學 機械工程學院，湖北 武漢 430068)

社會發(fā)展對人才需求提出了更高要求，高校人才培養(yǎng)目標必須與之適應。課程教學是高等教育的基本單元，其教學改革與人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)密切相關。但一些高校仍存在教育教學理念相對滯后、機制不夠完善、內容方法陳舊單一的現(xiàn)狀[1]，教學方法改革已成當務之急。為提高高校教學水平和人才培養(yǎng)質量，《國務院辦公廳關于深化高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》《教育部關于中央部門所屬高校深化教育教學改革的指導意見》均提出“改革教學方式方法，廣泛開展啟發(fā)式、討論式、參與式教學”[1-2]；中共中央辦公廳國務院辦公廳《關于深化教育體制機制改革的意見》強調“在培養(yǎng)學生基礎知識和基本技能的過程中，強化學生關鍵能力培養(yǎng)。培養(yǎng)認知能力，引導學生具備獨立思考、邏輯推理、信息加工、學會學習、語言表達的能力”“培養(yǎng)合作能力，引導學生學會自我管理”“培養(yǎng)創(chuàng)新能力”[3]等，《教育部關于深化本科教育教學改革全面提高人才培養(yǎng)質量的意見》要求“引導學生多讀書、深思考、善提問、勤實踐”[4]。為貫徹教育部精神，學院對課程教學提出了增加討論活動的要求，校教務處也部署了“一課三問”的活動，要求學生就所學課程至少提出三個問題并收集閱讀文獻，增長見識、探索解決問題、完成閱讀筆記，在此基礎上進行小組討論。PBL(problem-based learning)教學法是國際上受到廣泛重視的一種教學法，是以問題為基礎、以學生為主體，通過小組討論、合作共同解決復雜問題的方式獲得高質量的學習[5-6]。在此背景下我們研究了PBL教學法的應用，設計了強化PBL優(yōu)勢的三級討論式教學法，并在工程圖學課程教學中探索實施了將三級討論式PBL與傳統(tǒng)教學法相融合的教學模式。

一、工科課程教學中將PBL與傳統(tǒng)教學法相融合的必要性和適度性

課堂教學幾乎為傳統(tǒng)理論教學的唯一方式，且課堂中以教師講授為主。講授式教學的優(yōu)點是教師對課堂時間、教學進程具有很強的把控度，時間利用率高，在一個教學周期中能很好地按照教學大綱要求系統(tǒng)化完成課程知識的講授；其缺點是平淡枯燥，忽略個體需求的差異性，不易引起學生興趣，不利培養(yǎng)自主能力、創(chuàng)造性思維等。工程圖學作為工科各類專業(yè)的公共基礎課程，一般實行“四統(tǒng)一”政策：統(tǒng)一教學大綱、統(tǒng)一教學內容、統(tǒng)一考試試題、統(tǒng)一閱卷?！八慕y(tǒng)一”模式下教師和學生的自主空間更小，更加劇了這種狀況。有統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明PBL教學法在學習興趣、自學能力改善、培養(yǎng)批判性思維、團隊協(xié)作、提高和培養(yǎng)解決問題的能力等方面均優(yōu)于傳統(tǒng)講授式教學模式[7-9]，毫無疑問將PBL教學法應用于課程教學有助于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

相對傳統(tǒng)模式而言，PBL教學法存在對資源和時間需求多，由于學生知識儲備的局限性或實施成本的原因導致PBL法在解決問題上存在系統(tǒng)性或全面性差的缺陷[10-12]。從知網中的大量文獻可以看出，PBL教學法傳入我國已有20余年，但在國內的應用主要集中于醫(yī)學實踐性教學或化學實驗類課程領域，在工科類理論課程領域的實例較少，更未見獲得廣泛認可的成熟應用實例。

與醫(yī)學實踐或化學實驗性知識相比，工科理論課程的知識體系具有很強的系統(tǒng)性，知識間又具有很強的邏輯性，學習新知識往往以前導知識為基礎，工程圖學也不例外。這種特色決定了工科理論課程在教學內容上必須保證知識體系的完整性，教學過程中又必須根據(jù)知識的邏輯性保持相對嚴格的講授順序，因此，在教學過程中對教學時間的把控要求更高，這與實施PBL教學法需要的時間較多形成矛盾，導致實施難度較大。因此，從時間成本考慮，工科理論課程在教學中采用PBL教學法必須適度，應以不影響完成課程知識的系統(tǒng)性教學為前提。

二、三級討論式PBL與傳統(tǒng)教學模式相融合的實施方式

為強化PBL的優(yōu)勢，我們設計了“三級討論式PBL”，把討論環(huán)節(jié)從1個變?yōu)?個：小組討論、班級沙龍、跨班級講座。與傳統(tǒng)教學相結合的融合模式為：保留傳統(tǒng)教學模式中的講授式教學、作業(yè)、答疑、考試等內容和環(huán)節(jié)，把三級討論式PBL的各項活動穿插于傳統(tǒng)教學過程中，即在傳統(tǒng)教學模式的實施過程中增加“一課三問”活動，在此基礎上進行小組討論、班級沙龍，視情況組織跨班級講座。每一輪討論活動結束后評選學生最感興趣的問題和最有價值的文獻閱讀報告供下輪討論活動分享。通過分享減少學生收集文獻的時間，通過三級討論使問題的解決逐步精進，以此克服實施三級討論所需時間多、問題解決缺乏系統(tǒng)性的缺陷。最后對學生參與三級討論活動的情況進行評價并以一定比率計入課程考核的總評成績。

(一)問題的限定范圍和作用

常見PBL教學法中討論的問題僅限于對課程知識點的認知。我們認為創(chuàng)新人才應具備把各學科知識融會貫通解決復雜問題的能力、敢于思考大問題的勇氣。因此對“一課三問”活動中問題界定范圍有所放寬：問題既可以是學生在學習中對工程圖學知識點的理解困惑，如正確應用和繪制局部剖視圖等；還可以是學生對與課程知識相關的其他思索或興趣，如正等測的軸間角為什么是120°。第一類問題與傳統(tǒng)考試內容直接相關，可以判斷學生對本課程知識的掌握情況。第二類問題涉及知識的溯源，幾乎在所有工程圖學教科書中都未有講述和證明，在傳統(tǒng)考試中也幾乎不會出現(xiàn)，但解答該問題必須將工程圖學與數(shù)學融會貫通，實現(xiàn)數(shù)學知識的遷移，這類問題能考查學生學以致用能力、探索研究能力，且探究精神極為可貴，應該得到肯定。在具體實施過程中，學生的問題確實涉及廣泛，除了前述內容外，還有課程知識的發(fā)展歷程包括中外制圖史比較、國外古代建筑與制圖，三維技術下工程圖學的發(fā)展未來等。

問題既可以來自學生自己的思考，也可以來自教師的引導。比如，正等測的軸間角為什么是120°最早由學生提出，因為意義重大，我們把它轉給更多的班級，讓更多的學生去思考研究。

(二)實施步驟與措施

1.以問題為導向，學生自主收集、閱讀文獻、探索研究問題

開課之初就向學生通告“三級討論式PBL”實行方式和流程，給予學生充分思考、充足學習的個性化時間。由學生在課程學習過程中自主確定欲研究的問題、收集文獻、消化文獻中所呈現(xiàn)的觀點，并經分析梳理總結后完成文獻閱讀筆記，思考解決問題。該階段以獨立學習為主。在此期間教師可以指導學生掌握閱讀文獻的技巧。這個階段從開課之初至少持續(xù)到開始小組討論之時。

2.分組實施第一輪以問題為中心的文獻分享和討論

大約在教學進程完成一半之后，學生已初步確定各自欲研究的問題并完成部分個人文獻閱讀筆記，在此基礎上以問題或興趣為聚集點把班級成員分成若干小組，每班大約5組，每組6-7人。通過小組活動把個人自主學習與小組合作學習相結合。學生在此階段可繼續(xù)進行個人文獻閱讀或補充個人的閱讀筆記，同時要求組內成員圍繞問題互相分享文獻閱讀筆記，并以問題為中心展開討論，通過集思廣益促進對問題的探索和研究。在此基礎上評選組內興趣最集中、最具探索價值的問題，全組協(xié)作深挖相關文獻的價值或補充更多文獻材料，以透徹分析問題、找到最佳解答、整理資料完成小組文獻閱讀報告。小組報告將作為第二輪班級沙龍討論活動的分享材料。此外小組成員互相對個人文獻閱讀報告質量、參加小組討論和協(xié)作的情況進行評價。小組討論的時間、地點、方式(線上線下)由學生自主決定，次數(shù)不限。時間上要求在班級沙龍活動前完成，可與個人文獻閱讀階段交疊。

3.以班級沙龍形式實施第二輪以問題為中心的文獻分享和討論

以班級沙龍形式實施第二輪討論活動。為保證個人閱讀、小組討論的充分進行，班級沙龍設在課程教學進程的后半段。時間課內課外不限、形式線上線下均可，教師全程參與。

沙龍活動為國外的一種社交形式，“Salon”在法文中意為“會客室”“客廳”，這里轉意為“自由、民主、和諧、平等”，反映教師與學生、學生與學生之間在活動中的基本關系[13]。班級沙龍活動應將學術研討嚴肅認真求實的原則與沙龍的民主、平等、開放等特性和形式相融合。在班級沙龍活動中由各小組推薦主講人講述本組的文獻閱讀報告內容，包括問題、文獻觀點以及小組對文獻觀點的分析、歸納、總結與結論等；講述中同組成員可以補充發(fā)言。其他組成員可以提出質詢并表述意見，由此讓思想產生碰撞。通過百家爭鳴激發(fā)思維活力，再次以集思廣益促進對問題的思考深度，達到互教互學、相互促進的目的。當討論在解決問題的方向上出現(xiàn)重大偏差時，教師可適時提出質疑，引領探究向正確的方向進行。

沙龍活動結束后，全體同學和教師分別對各組文獻閱讀報告及講述情況進行評價(學生回避自己所在小組)，以教師評價與學生評價(全體成員評價的均值)權重各占50%為最終評價，由小組全體成員共享并計入個人活動考核成績。由教師對學生個人在沙龍中的討論情況進行評價。

4.以跨班級講座形式實施第三輪以問題為中心的討論

講座是系統(tǒng)課程外的一種傳授知識的教學形式，多用報告會等形式就某一專題進行系統(tǒng)性的講述[14]。綜合前期各班級沙龍活動情況，選擇其中具有探索價值的問題與優(yōu)秀小組的文獻閱讀報告內容作為主題組織跨班級講座活動。為尊重學生個人興趣和意愿，聽講實行自愿報名形式，不限班級、年級。活動大約安排在課程結束的前后。由于聽講人來自多個不同的班級，因此時間安排在周末或考試周之后，不占用課程教學學時。在講座中參會者仍然可以向主講人提出詢問、質疑，由此展開討論交流。經過前期兩輪討論活動的促進，在講座中分享的小組報告質量相對較高，本輪討論可使對問題的探究向更深入、更全面或系統(tǒng)性方向發(fā)展。

我們曾經組織了“知其然知其所以然——工程圖學與數(shù)學”的講座活動，來自不同班級的三名學生現(xiàn)場演示了各自以數(shù)學知識論證工程圖學中部分知識的過程，如正等軸測圖的軸間角為什么是120°，平面截切圓錐體的截交線為什么是雙曲線、拋物線、直線等。通過聽講、討論，與會學生不僅目睹了這些知識的構建，還認識到工程圖學課程的基礎理論是數(shù)學應用的結果，起到了把工程圖學和數(shù)學學科知識融會貫通的作用。

三、融合模式下學生課程學習的考核評價

過去的培養(yǎng)目標為理論性人才，課程學習的考核內容也以對理論知識的掌握度為唯一，不評價學生的自主學習、探索研究、討論、思辨、合作能力等。對此現(xiàn)狀，教育部關于中央部門所屬高校深化教育教學改革的指導意見明確要求“改革考試考核內容和方式，注重考查學生運用知識分析、解決問題的能力，探索非標準答案考試，破除‘高分低能’積弊”[2]。

學校工程圖學傳統(tǒng)考核考核方式為期末考試成績占總評成績70%，平時作業(yè)占30%。實施融合模式后的考核評價我們考慮了以下兩點：第一，對理論知識的系統(tǒng)性掌握是創(chuàng)新能力的基石，是學生必備的基礎能力，所以總評成績仍應以期末考試為主；第二，工程圖學課程平時作業(yè)量大，作業(yè)完成情況也能反映學生的自我管理能力，因此PBL活動評價在總評成績中的占比不宜高于平時作業(yè)。綜合考慮后，經學院和學校教務處批準，考核方案定為：學生期末考試成績占總評成績50%，平時作業(yè)30%，PBL活動20%，即PBL活動評價的滿分為20分。這20分包括個人文獻閱讀筆記評價、個人在小組中參加討論及協(xié)作的評價、小組文獻閱讀報告分享評價(即班級沙龍活動中的評價)、個人在班級沙龍中討論情況評價。分值分配如下：個人文獻閱讀報告和在小組內的討論情況評價，滿分分值7分；個人在班級沙龍活動中參加討論情況評價，滿分分值7分；小組文獻閱讀報告和小組對問題解答情況評價，滿分分值6分(同組成員得分相同)；對跨班級講座的主講人實施一定的額外加分。

四、總結與反思

(一)本融合模式的優(yōu)點與意義

三級討論式PBL教學法不僅應用了先進的教學理念還強化了其優(yōu)點，與傳統(tǒng)教學法融合后實現(xiàn)了揚長避短，為PBL在工科課程領域的應用提供了一種參考模式。

1.能力培養(yǎng)與理論知識學習并重

本融合模式中PBL活動主要在課外進行，僅班級沙龍活動占用少量課內學時。仍然可以傳統(tǒng)教學法保證完整完成課程知識體系的教學任務，又能通過PBL活動培養(yǎng)并考核學生的各項能力， 兩種教學法融合使學生在學習理論知識的同時獲得各項能力的鍛煉和培養(yǎng)。

傳統(tǒng)課程教學模式能有效保證課程理論知識的系統(tǒng)性講授，但易導致學生養(yǎng)成“老師教什么，我就學什么”的惰性，缺乏主動發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的積極性，不利于綜合能力的培養(yǎng)。在本融合模式的PBL活動中，教師雖然是活動的策劃者和組織者，但在實施過程中學生自始至終都是行為主體。通過自行決定探索問題、收集并閱讀文獻、分析文獻觀點、完成閱讀筆記等，可培養(yǎng)學生自我計劃、管理的能力；通過閱讀并分析梳理文獻觀點，可培養(yǎng)學生邏輯思維能力、分析歸納能力；通過小組討論、班級沙龍、跨班級講座三輪討論活動可鍛煉學生表達溝通能力；互相質疑、思想碰撞、集思廣益，可促進反思，培養(yǎng)溝通能力、批判思維能力、思辨能力；在沙龍、講座活動前以小組為單位集體備講，可以鍛煉和培養(yǎng)團隊成員的協(xié)調合作能力；通過放寬問題限定范圍，鼓勵學生融合各學科知識，結合小組討論、班級沙龍等促進對問題的深入研究，培養(yǎng)和鍛煉學生合作解決復雜問題的能力。

2.改革PBL應用方式，強化優(yōu)點，克服缺陷

三級討論不僅強化了對學生表達溝通、思辨、分析、反思等能力的培養(yǎng)，并且對問題的認知也隨著“個人—小組—班級—跨班級”的多輪探索而逐級深入、透徹、全面，對問題的解決也在一定程度上實現(xiàn)全面化、系統(tǒng)化。多級文獻閱讀報告分享可使學生在不增加時間成本的情況下接觸到更多有價值的優(yōu)秀文獻，達到增長見識的效果且事半功倍。這些都在一定程度上解決了PBL的缺陷。此外對PBL活動中的問題范圍限定較寬，給予學生更大的自主空間，探究較復雜問題的可能性也相應增大，對學生的考驗和鍛煉作用也更大。

3.改革課程考核評價內容，引領學生主動適應教學改革

“考考考，老師的法寶；分分分，學生的命根”，這句話很好地闡釋了考試對學生的引導作用。在本融合模式的考核方案中，PBL活動評價占總評成績20%，考慮到了引導學生對自己的要求主動從知識型向創(chuàng)新型人才轉變的需要。

學生做講座的主講人是本PBL方式的特點之一，該活動是對優(yōu)秀個人和小組的肯定。通過榜樣的力量激勵和調動更多學生的積極性，促進后續(xù)該活動向良性方向繼續(xù)進行。

(二)反思

本融合模式雖然有以上優(yōu)點，但也存在以下不足：第一，在小組內參加討論、合作等情況由組內成員互評的方式無法避免人情評價、互相給予高分的現(xiàn)象。第二，小組合作無法避免搭便車現(xiàn)象。沙龍活動以小組為單位，評價分值由全組成員共享，此舉雖有助于促進組內成員合作，但評價難以精確與各人在組內的表現(xiàn)對應。不過這些不足尚在可容忍范圍內，就如傳統(tǒng)的平時作業(yè)也無法避免抄襲一樣。此外教師還可用更細致的工作方式去解決。第三，該模式雖可減少學生收集整理文獻的時間，但教師所費時間卻大量增加。出于在沙龍活動中給予學生適當引導和準確評價各小組的閱讀研究報告質量的需要，教師必須提前審讀各小組提供分享的閱讀文獻與報告。由于問題的開放性，學生收集文獻來源范圍廣泛，使教師審核閱讀文獻花費時間較多。此外對教師要求較高，必須具有廣泛的閱讀量，不僅要熟悉課程知識，還必須了解課程知識的起源、發(fā)展歷程和應用，并對未來發(fā)展具有一定深度的思考。備課時間也會相應變大。

總而言之，在工程圖學課程教學中實施本融合模式具有可行性，且三級文獻分享和討論強化了PBL優(yōu)勢，并在一定程度上克服其缺陷。學生對這種教學方式也感到新穎，比較歡迎。不過能力需要經過長期鍛煉而逐漸獲得，能力變化也不可能僅僅依靠一門課程實施PBL教學法而有明顯改變。若要獲得滿意的效果，則需要在更多的課程、更長的時間內持續(xù)給予學生更多鍛煉。而全面推廣本模式，則需要在教學管理、考核制度、政策上對教師給予更多支持，如合理提高教學教改工作在教師考核中的份量和地位，使教師能安心地投入時間；如認可教師在課堂外的付出，將組織討論活動的時間計入工作量等。只有政策導向和制度保障才能使改革持續(xù)進行并向良性方向發(fā)展，最終實現(xiàn)以課程教學改革滿足創(chuàng)造性人才能力培養(yǎng)的需要。