王肖英

（山東華宇工學(xué)院，山東 德州 253034）

0 引言

互換性與技術(shù)測量課程是高校本科機(jī)械類專業(yè)的專業(yè)必修課程，開設(shè)本課程的目的旨在滿足專業(yè)人才中要求的學(xué)生具備產(chǎn)品（精度）設(shè)計(jì)和產(chǎn)品質(zhì)量檢測及分析的能力。本課程在教學(xué)改革過程中積極開展項(xiàng)目式教學(xué)及線上線下教學(xué)的方式，取得了一定的成效。但是，在教學(xué)實(shí)踐中也發(fā)現(xiàn)了一些問題，如在開展項(xiàng)目式教學(xué)過程中，學(xué)生在知識獲取階段對每一個知識點(diǎn)沒有明確的學(xué)習(xí)目的，且對知識結(jié)構(gòu)梳理時條理不清晰，不同的學(xué)生對于知識獲取的程度參差不齊等。故學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中需進(jìn)一步進(jìn)行加強(qiáng)引導(dǎo)，在項(xiàng)目式教學(xué)的知識獲取階段融入PBL教學(xué)法，以進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)有效地進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。同時引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)有效的學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)習(xí)效果，在PBL的“問題導(dǎo)學(xué)”設(shè)計(jì)中增加實(shí)踐環(huán)節(jié)，以增加學(xué)生實(shí)踐的機(jī)會?；趯BL教學(xué)法的特點(diǎn)及基本要求分析的基礎(chǔ)上，對互換性與技術(shù)測量課程進(jìn)行PBL教學(xué)設(shè)計(jì)及案例實(shí)施過程設(shè)計(jì)，為開展PBL教學(xué)提供理論基礎(chǔ)與指導(dǎo)，同時，將其應(yīng)用于實(shí)際教學(xué)中。

1 PBL教學(xué)法的特點(diǎn)和基本要求

PBL（Problem-based Learning）是1969年由美國神經(jīng)病學(xué)教授Barrows首創(chuàng)，最早應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教育[1]，其核心是基于問題學(xué)習(xí)，相比于傳統(tǒng)的講授教學(xué)，更強(qiáng)調(diào)以學(xué)生的“學(xué)”為主體，以教師的“教”為主導(dǎo)。目前，國內(nèi)外學(xué)者對于其內(nèi)涵的解釋有所不同，本課程開展教學(xué)改革時對PBL教學(xué)法的理解為以問題為基礎(chǔ)動力的一種教學(xué)模式。在實(shí)施過程中將問題分解為簡單的小問題，學(xué)生逐一解決問題，教師總結(jié)歸納，最后再形成問題組，在此過程中，學(xué)生慢慢進(jìn)入探究問題的狀態(tài)，在解決問題的過程中不斷發(fā)現(xiàn)自己的不足，學(xué)習(xí)積累新知識（Donald R.Woods）[2]。

1.1 PBL教學(xué)法的特點(diǎn)

PBL教學(xué)法的基本特點(diǎn)是以問題為中心，圍繞問題的解決過程進(jìn)行知識的學(xué)習(xí)和探索，最終完成知識的構(gòu)建及應(yīng)用。

1.1.1 以問題為學(xué)習(xí)的起點(diǎn)

在教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施過程中，學(xué)生的一切學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)活動都是以問題為主軸開展自主學(xué)習(xí)或合作探究的。所以教師要進(jìn)行充分的教學(xué)設(shè)計(jì)，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容及學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)設(shè)計(jì)問題導(dǎo)學(xué)案，問題設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到PBL教學(xué)法能否成功有效的實(shí)施。在問題設(shè)計(jì)過程中要注意知識的系統(tǒng)性、合理性及真實(shí)性。在問題設(shè)置時有時需要將問題按照解決的步驟順序拆分設(shè)置成若干小問題，每個小問題的設(shè)置不可孤立存在，要注意先后之間的關(guān)聯(lián)；問題的設(shè)置要充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，不應(yīng)過于簡單或過于復(fù)雜，要符合學(xué)生的學(xué)業(yè)水平；問題設(shè)置盡量選取學(xué)生實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)中的產(chǎn)品作為案例，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用理論知識解決實(shí)際問題的意識和思維方式。另外，為了進(jìn)一步提高課程的高階性及挑戰(zhàn)度，可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容適當(dāng)設(shè)置劣構(gòu)性的問題[3]，這類問題的解決需要學(xué)生通過嘗試不同的方法來探尋最佳解決方案，這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和發(fā)散思維，養(yǎng)成探究式學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

1.1.2 以學(xué)生為教學(xué)的中心

PBL教學(xué)法強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，在教學(xué)實(shí)施過程中，學(xué)生是學(xué)習(xí)活動的主體，教師是學(xué)生習(xí)得知識的引導(dǎo)者。教師在問題導(dǎo)學(xué)方案設(shè)計(jì)的框架下指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，協(xié)助學(xué)生在問題的學(xué)習(xí)探究中更好地進(jìn)行深度的合作和交流，以加深學(xué)生對問題的理解。在PBL實(shí)施過程中，學(xué)生必須擔(dān)負(fù)起學(xué)習(xí)的責(zé)任，要求學(xué)生結(jié)合自身的知識儲備去解決問題，在遇到困難時，能夠主動學(xué)習(xí)新的知識以完成問題的探究。所以問題解決的過程既是對已有知識的應(yīng)用，更是進(jìn)行新知識的學(xué)習(xí)與構(gòu)建的過程。在此過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、探究能力、合作能力也會得到相應(yīng)的提升。

1.1.3 以問題解決的過程為評價依據(jù)

在學(xué)習(xí)效果評價時，主要以問題解決過程中各小組對問題解決的匯報(bào)情況開展組內(nèi)自評、小組互評及教師評價。評價依據(jù)主要是小組討論時參與討論的情況、匯報(bào)過程中積極發(fā)言情況及解決問題的思路是否清晰等。以評價標(biāo)準(zhǔn)引導(dǎo)學(xué)生積極討論與發(fā)言、認(rèn)真開展自主學(xué)習(xí)與合作探究學(xué)習(xí)，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力及團(tuán)隊(duì)合作意識。

1.2 PBL教學(xué)法基本要求

1.2.1 教師要求

PBL教學(xué)法是一種開放式的教學(xué)模式，要求教師對所授課程非常熟練，且熟悉相應(yīng)學(xué)科領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論和知識。同時教師還須具有較高的教學(xué)水平，能夠熟練地根據(jù)教學(xué)內(nèi)容及學(xué)生特點(diǎn)合理進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，并能熟練運(yùn)用各種教學(xué)方法開展教學(xué)活動。此外，教師還要具備一定的課堂駕馭能力，能夠科學(xué)有效地組織各類教學(xué)活動，并達(dá)到相應(yīng)的預(yù)期效果。

1.2.2 學(xué)生要求

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，PBL教學(xué)需要學(xué)生的主動配合。第一，要求學(xué)生具有端正認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度。學(xué)生需要利用課余大量的時間和精力去進(jìn)行資料的搜集、知識的學(xué)習(xí)及整理，若學(xué)生無自主學(xué)習(xí)的自覺性，極易在學(xué)習(xí)過程中半途而廢，達(dá)不到預(yù)期的學(xué)習(xí)效果。第二，要求學(xué)生具有團(tuán)隊(duì)合作的意識，在資料搜集及學(xué)習(xí)階段學(xué)生或可自主完成，但是在問題解決方案的確定及匯報(bào)環(huán)節(jié)則需要小組的團(tuán)隊(duì)合作去去探究問題和解決問題。第三，要求學(xué)生從自身出發(fā)完成角色轉(zhuǎn)變，從被動的學(xué)習(xí)者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的主人。

2 互換性與技術(shù)測量課程的PBL教學(xué)設(shè)計(jì)

目前，互換性與技術(shù)測量課程開展基于成果導(dǎo)向的項(xiàng)目式教學(xué)的過程如圖1所示。

圖1 項(xiàng)目式教學(xué)過程

針對某一具體項(xiàng)目（或任務(wù)），在實(shí)施教學(xué)時，對于知識獲取的主要方式是教師講解及學(xué)生自學(xué)。教師講解主要采用講授法，穿插案例教學(xué)法及講練結(jié)合的教學(xué)方法。教學(xué)實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn)，在相關(guān)知識的講解（學(xué)習(xí)）過程中，傳統(tǒng)的講授法無法充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，且部分學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力較差，學(xué)習(xí)效果不好。在項(xiàng)目匯報(bào)環(huán)節(jié)學(xué)生分析不夠全面，不能綜合運(yùn)用所學(xué)知識完成相應(yīng)的項(xiàng)目（任務(wù)）。

在相關(guān)知識學(xué)習(xí)階段，可以采用PBL教學(xué)法，將各知識點(diǎn)以問題的形式有序提出，師生在解決問題的過程中學(xué)習(xí)相關(guān)知識。當(dāng)然，根據(jù)項(xiàng)目的大小，可以設(shè)置若干個問題來完成相關(guān)知識的學(xué)習(xí)，具體過程如圖2所示。

圖2 PBL教學(xué)法實(shí)施過程

在學(xué)生自主學(xué)習(xí)的同時，教師負(fù)責(zé)引導(dǎo)和解惑[4]，避免學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中“走彎路”或“走錯路”，提高教學(xué)效率。最后，教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果做出正確演示與知識講解，并對共性問題及重難點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。

3 互換性與技術(shù)測量課程的PBL教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施案例

3.1 PBL教學(xué)設(shè)計(jì)

以項(xiàng)目1中某一個小組的數(shù)據(jù)要求為例來展示PBL教學(xué)的實(shí)施過程。項(xiàng)目1的具體要求是：對實(shí)訓(xùn)室中的減速器，基本尺寸為?40 mm的從動軸與齒輪配合，需滿足配合的最大間隙為+66 μm，最小間隙為+25 μm。需要學(xué)生完成的內(nèi)容為：（1）試設(shè)計(jì)分析確定配合的代號，并繪出尺寸公差帶圖。（2）通過查表分析選擇量具，進(jìn)行檢測及數(shù)據(jù)處理、分析。

該項(xiàng)目涉及尺寸公差與配合的基本術(shù)語及計(jì)算、國家標(biāo)準(zhǔn)系列以及檢測基礎(chǔ)知識。其中檢測基礎(chǔ)知識部分內(nèi)容多而雜，包括測量基本要素、測量誤差及光滑工件檢測等內(nèi)容，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對知識掌握不系統(tǒng)，故將此部分內(nèi)容設(shè)計(jì)為一個大問題。

按照問題解決的順序，分解為五個小問題，教師需要提前將問題及參考內(nèi)容下發(fā)給學(xué)生，學(xué)生以小組為單位完成相關(guān)知識的學(xué)習(xí)，課上以問題的解決過程及知識的總結(jié)梳理為主。PBL教學(xué)設(shè)計(jì)過程見表1。

表1 PBL教學(xué)設(shè)計(jì)案例

3.2 教學(xué)實(shí)施

教師在PBL教學(xué)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)組織進(jìn)行充分的設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備好教學(xué)PPT及課堂活動的內(nèi)容、形式及順序。充分利用學(xué)習(xí)通平臺等線上教學(xué)及學(xué)習(xí)平臺進(jìn)行學(xué)習(xí)資源的推送及課堂教學(xué)活動的有效組織和開展。學(xué)生需要根據(jù)問題導(dǎo)學(xué)案的要求及教師推送的學(xué)習(xí)資源等完成相關(guān)知識的學(xué)習(xí)，并采用小組討論與探究的形式對各個問題逐一解決[5]。通過充分的課前準(zhǔn)備，使學(xué)生對相關(guān)知識的脈絡(luò)及應(yīng)用場合有了充分的理解，有效保障PBL教學(xué)的順利實(shí)施。

4 結(jié)語

PBL教學(xué)法是在講授法、講練結(jié)合、案例教學(xué)法等傳統(tǒng)教學(xué)方法的基礎(chǔ)上，針對某些特定的知識點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，以問題的形式體現(xiàn)知識的應(yīng)用、通過問題的解決過程完成相關(guān)知識的學(xué)習(xí)和總結(jié)。將原用的教學(xué)方法與PBL教學(xué)法進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，在學(xué)習(xí)新知的同時，增進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識、提高學(xué)生運(yùn)用知識解決問題的能力及對知識的總結(jié)能力，在某些課程、某些章節(jié)應(yīng)用該方法會達(dá)到事半功倍的效果。但同時根據(jù)“教無定法”的原則，我們應(yīng)按照“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的理念，對各種教學(xué)方法的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)和反思，靈活運(yùn)用各種教學(xué)方法開展教學(xué)活動，提高教學(xué)效果，推進(jìn)“學(xué)習(xí)革命”向“質(zhì)量革命”縱深發(fā)展。