徐 靜

(西安外事學(xué)院,陜西 西安 710077)

0 引言

工業(yè)4.0 背景下,隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程要與當(dāng)前科技發(fā)展方向相對(duì)接,專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu)、知識(shí)體系、課程內(nèi)容、教學(xué)方法等需要深度變革以適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要[1]。 PBL 是“基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)”(Problem-based Learning)的簡(jiǎn)稱(chēng),是以問(wèn)題為中心的教學(xué)方法,可以使學(xué)生在解決問(wèn)題中學(xué)習(xí)問(wèn)題背后的知識(shí),從而獲得解決問(wèn)題的能力,完成知識(shí)體系的架構(gòu)。

1 當(dāng)前計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)現(xiàn)狀

通過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐,分析當(dāng)前計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題[2]:(1)大部分專(zhuān)業(yè)課程仍然是以教師為主導(dǎo),教師是知識(shí)的灌輸者,學(xué)生是被動(dòng)的,學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力不足。 (2)理論和實(shí)踐脫節(jié),工程教育實(shí)踐不足,學(xué)生滿(mǎn)足于理論知識(shí)的學(xué)習(xí)與記憶,而對(duì)于實(shí)際工作環(huán)境中的具體問(wèn)題束手無(wú)策。 (3)專(zhuān)業(yè)課程中教學(xué)案例、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性相對(duì)薄弱,缺乏團(tuán)隊(duì)交流合作的空間[3]。 (4)大部分課程已開(kāi)始進(jìn)行線(xiàn)上課程建設(shè),但是受到傳統(tǒng)教學(xué)體制、教育理念、教師對(duì)先進(jìn)教育信息技術(shù)的掌握程度等多方因素影響,還未能深度融入傳統(tǒng)的課堂教學(xué)。 線(xiàn)上教學(xué)缺乏明確的教學(xué)方法和過(guò)程設(shè)計(jì),多數(shù)情況下僅作為資源庫(kù)和線(xiàn)上測(cè)試的工具。

2 PBL 教學(xué)法的實(shí)施

PBL 的學(xué)習(xí)是開(kāi)放的,要?jiǎng)?chuàng)造一種開(kāi)放的教學(xué)環(huán)境,豐富的課程內(nèi)容,讓學(xué)生主動(dòng)查閱資料、動(dòng)手實(shí)踐、展開(kāi)討論、深入探究,在學(xué)習(xí)過(guò)程中促使其以積極的態(tài)度參與各項(xiàng)教學(xué)活動(dòng),活躍思維,從而促進(jìn)教學(xué)效果的動(dòng)態(tài)生成。 PBL 教學(xué)法的實(shí)施如圖1 所示。

圖1 PBL 教學(xué)法的實(shí)施

引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和提高學(xué)習(xí)能力是實(shí)現(xiàn)PBL 的關(guān)鍵,PBL 教學(xué)的實(shí)施主要分為5 個(gè)步驟:在問(wèn)題分析設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上確定問(wèn)題;教師引導(dǎo)與輔助學(xué)生思考確立教學(xué)目標(biāo);利用開(kāi)放的資源輔助學(xué)生自我學(xué)習(xí),分析問(wèn)題尋找解決方案;在教師引導(dǎo)下利用新學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題;對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行反思、總結(jié),進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)。

驅(qū)動(dòng)問(wèn)題是教師教學(xué)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié),反映教師的教,學(xué)生有價(jià)值、有見(jiàn)地地探尋答案是學(xué)生的學(xué),教師在課堂上要及時(shí)調(diào)整或改變問(wèn)題設(shè)計(jì),遵循學(xué)生的學(xué)習(xí)答案展開(kāi)教學(xué)并獲得成功。 問(wèn)題設(shè)置時(shí),先從教學(xué)內(nèi)容中提煉知識(shí)點(diǎn)的概念、原理和方法,獲得學(xué)生的需求,再將這些內(nèi)容設(shè)計(jì)成帶有應(yīng)用情境的問(wèn)題,盡可能貼近實(shí)際,以促進(jìn)知識(shí)的獲取[4]。 引導(dǎo)學(xué)生在解答過(guò)程中得到合理的反饋,讓學(xué)生自然而然地得到問(wèn)題的解答,使學(xué)生構(gòu)建一個(gè)清晰靈活的知識(shí)鏈。

3 PBL 教學(xué)法在計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用策略

3.1 重視問(wèn)題設(shè)計(jì)

教師在設(shè)計(jì)問(wèn)題前,要對(duì)教學(xué)內(nèi)容包含的知識(shí)有一定深度的感悟,教師對(duì)知識(shí)的體驗(yàn)和理解直接影響著問(wèn)題設(shè)計(jì)的質(zhì)量和最終答案的生成。 教師設(shè)計(jì)的問(wèn)題應(yīng)該是開(kāi)放的、靈活的,不能是單一的、呆板的,這樣才能讓產(chǎn)生的答案具有一定的可探索性。 如圖2所示是通過(guò)PBL 教學(xué)策略設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理課程的問(wèn)題樹(shù)。

圖2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理課程的問(wèn)題樹(shù)

在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),如提問(wèn)、討論、實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)方案、小組合作等,都需要充分留出學(xué)生自主思考和發(fā)言回答的時(shí)間。 要考慮問(wèn)題解答的空間,針對(duì)學(xué)生思考并理解的答案,要能從問(wèn)題的角度做出多種問(wèn)題預(yù)設(shè),通過(guò)多種途徑引導(dǎo)學(xué)生將有一定偏差的答案轉(zhuǎn)化為教師層面的答案。 預(yù)設(shè)每次課上哪些時(shí)候可能是答案產(chǎn)生的生長(zhǎng)點(diǎn),并指導(dǎo)產(chǎn)生答案的原因。如果學(xué)生自主探究答案,應(yīng)預(yù)設(shè)教師介入的時(shí)機(jī)和次數(shù)。

3.2 把握答案生成的有效性和隨機(jī)性

在計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)中,多探索和拓展學(xué)科前沿知識(shí),開(kāi)闊學(xué)生的視野,讓學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際和所學(xué)的知識(shí)主動(dòng)思考,有意識(shí)地將學(xué)生的問(wèn)題作為PBL教學(xué)法實(shí)施的驅(qū)動(dòng)問(wèn)題,通過(guò)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,重新組織課程教學(xué)內(nèi)容,彈性地考慮PBL 實(shí)施的隨機(jī)性。 利用PBL的問(wèn)題驅(qū)動(dòng),結(jié)合開(kāi)放式的教學(xué)方法,例如探究式、合作式、體驗(yàn)式、質(zhì)疑式、實(shí)踐操作式等,多元結(jié)合,引發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性。 考慮PBL 實(shí)施的有效性,教學(xué)評(píng)價(jià)需要多元化,在教學(xué)過(guò)程中,要將教學(xué)實(shí)施過(guò)程中的即興評(píng)價(jià)和課程評(píng)價(jià)相結(jié)合,注意保護(hù)學(xué)生課堂上學(xué)習(xí)的積極性,讓學(xué)生的學(xué)習(xí)成就感獲得滿(mǎn)足,促使課堂的互動(dòng)性更加靈活和豐富。

3.3 正確處理問(wèn)題預(yù)設(shè)與答案生成的關(guān)系

在傳統(tǒng)教學(xué)方式中,教師多數(shù)是通過(guò)教案將授課內(nèi)容講授給學(xué)生,是按部就班的過(guò)程,強(qiáng)調(diào)教師的核心地位,注重知識(shí)的傳授和講解。 在教學(xué)方法改革中,尤其是應(yīng)用PBL 教學(xué)法時(shí),關(guān)注的重點(diǎn)應(yīng)該側(cè)重于問(wèn)題的預(yù)設(shè)上。 教師在授課前應(yīng)該預(yù)設(shè)學(xué)生可能會(huì)提出什么問(wèn)題,想通過(guò)什么方式學(xué)習(xí),有沒(méi)有和問(wèn)題提出相關(guān)的生活經(jīng)驗(yàn),在此基礎(chǔ)上去設(shè)置問(wèn)題。 要從空間上給予問(wèn)題一定的彈性,因?yàn)閷W(xué)習(xí)的主體是學(xué)生,學(xué)生之間存在一定的差異性,如學(xué)生對(duì)自我經(jīng)驗(yàn)的積累、對(duì)新知識(shí)的理解等,每個(gè)學(xué)生的答案生成都有一定的特殊性,教師要在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中,設(shè)計(jì)多種教學(xué)路徑,彈性地體現(xiàn)課程的靈活、多樣,而不應(yīng)該把每一個(gè)問(wèn)題,每一個(gè)環(huán)節(jié)都預(yù)設(shè)好,只有這樣,才能不阻滯問(wèn)題預(yù)設(shè),更好地處理問(wèn)題預(yù)設(shè)和答案生成的關(guān)系,更好地起到引導(dǎo)和鼓勵(lì)的作用,把教學(xué)的中心還給學(xué)生。

3.4 PBL 教學(xué)法中教師角色的轉(zhuǎn)換

PBL 教學(xué)法的理念是創(chuàng)建一種立體多維度的問(wèn)題情境,讓學(xué)生在對(duì)問(wèn)題分析的基礎(chǔ)上,主動(dòng)探索問(wèn)題的答案,從而自主解決問(wèn)題。 PBL 教學(xué)活動(dòng)的主體是學(xué)生,但是,要想將傳統(tǒng)教學(xué)模式中教師的主體地位變?yōu)閷W(xué)生,就要讓教師意識(shí)到PBL 實(shí)施過(guò)程中教師角色的轉(zhuǎn)變。

如圖3 所示的閉環(huán)體系,根據(jù)PBL 方法設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng),訓(xùn)練和提升學(xué)生的專(zhuān)業(yè)能力、實(shí)踐能力。 通過(guò)PBL 法在教學(xué)過(guò)程中的實(shí)施,使教師意識(shí)到需要提升對(duì)于PBL 教學(xué)法的深刻理解,會(huì)投入更多時(shí)間做教學(xué)方法研究,掌握更多知識(shí),設(shè)計(jì)有彈性和隨機(jī)性的問(wèn)題,承載多樣性的答案生成。 構(gòu)建豐富的教學(xué)資源,支撐PBL 教學(xué)實(shí)踐,在學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)揮引導(dǎo)作用。 教師要認(rèn)識(shí)到在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,只有不斷提高和完善自己的能力,才能適應(yīng)PBL 教學(xué)的要求,使PBL 教學(xué)法不斷完善和發(fā)展,同時(shí)使教師的教學(xué)方式和教學(xué)水平不斷提升和改進(jìn),這樣才能形成一個(gè)不斷迭代提升的閉環(huán)體系,實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生的共贏。

圖3 “方法—設(shè)計(jì)—訓(xùn)練—提升”的閉環(huán)體系

教學(xué)管理人員也要為問(wèn)題式學(xué)習(xí)模式提供良好的教學(xué)氛圍,為教師提供豐富的培訓(xùn)機(jī)會(huì)和平臺(tái),逐漸完善PBL 教學(xué)的評(píng)估和管理體系,這樣才能更好地推廣PBL 教學(xué),提高教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)教育發(fā)展。

4 PBL 教學(xué)法在計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的實(shí)施效果

通過(guò)在物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理和物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)課堂上實(shí)施PBL 教學(xué)法,教學(xué)呈現(xiàn)了以下諸多方面的改變。

(1)課堂氣氛活躍。 學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性顯著提升,教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生對(duì)課程表現(xiàn)出濃厚興趣,主動(dòng)參與各項(xiàng)實(shí)驗(yàn),進(jìn)行相互討論交流,對(duì)教師提出的問(wèn)題積極思考并做出回答。

(2)學(xué)生受益面大。 不同層次的學(xué)生在原有基礎(chǔ)上都有進(jìn)步。 通過(guò)實(shí)施PBL 教學(xué)法的課程的學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解不僅僅停留在書(shū)本上,而是上升到對(duì)技術(shù)本身的理解以及技術(shù)的應(yīng)用層面。 大多數(shù)學(xué)生能夠較好地掌握課程內(nèi)容,并且能融會(huì)貫通地解決實(shí)際生活中遇到的問(wèn)題。

(3)通過(guò)課程的學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)于知識(shí)的渴求程度顯著提高,有約50%的學(xué)生主動(dòng)報(bào)名參加全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試-三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)科目,表現(xiàn)出了要進(jìn)一步學(xué)習(xí)的意愿,期望通過(guò)努力達(dá)到網(wǎng)絡(luò)工程師的理論和技術(shù)的基本要求。

5 結(jié)語(yǔ)

PBL 教學(xué)方法的研究,旨在真正將PBL 教學(xué)方法落實(shí)到課程實(shí)踐當(dāng)中,通過(guò)對(duì)現(xiàn)有教學(xué)方法和模式的研究,提出了計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程應(yīng)用PBL 教學(xué)方法的策略。 教師應(yīng)重新思考課堂教學(xué),提高自身能力,正確認(rèn)識(shí)問(wèn)題預(yù)設(shè)與答案生成的關(guān)系,使師生雙方的教學(xué)活動(dòng)在輕松、開(kāi)放、靈活的氛圍中開(kāi)展,真正成為學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和促進(jìn)者。