PBL教學(xué)模式在電工技術(shù)課程教學(xué)中的探索與實(shí)踐*

（肇慶學(xué)院 電子與電氣工程學(xué)院 廣東肇慶 526061）

PBL（Problem-Based Learning）是一種以問(wèn)題為導(dǎo)向的新型的教學(xué)模式。1969年美國(guó)的神經(jīng)病學(xué)教授Barrows在加拿大的麥克馬斯特大學(xué)首次提出了這種教學(xué)方法，并給出了定義：PBL既是一種課程也是一種學(xué)習(xí)方式。作為課程，通過(guò)解決精心設(shè)計(jì)的問(wèn)題激發(fā)學(xué)習(xí)者獲取關(guān)鍵知識(shí)，掌握解決問(wèn)題的技能和自主學(xué)習(xí)的策略；作為學(xué)習(xí)方式，通過(guò)系統(tǒng)方法的運(yùn)用幫助學(xué)習(xí)者解決現(xiàn)實(shí)工作中遇到的問(wèn)題[1]。PBL從20世紀(jì)90年代開(kāi)始引入我國(guó)，經(jīng)過(guò)二十多年的探索，它的思想和方法逐漸得到認(rèn)同和廣泛應(yīng)用，應(yīng)用領(lǐng)域不僅僅局限于醫(yī)學(xué)教育，而逐步擴(kuò)展到管理、經(jīng)濟(jì)、工科等專業(yè)。研究成果也逐步擴(kuò)展和深入，從最初的PBL教學(xué)法的理論研究到結(jié)合其他教學(xué)方式的有效實(shí)施等。黃英等[2]將PBL應(yīng)用到通信系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)，這門(mén)課程是一門(mén)綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)課程，從2008年開(kāi)始進(jìn)行教學(xué)改革，取得了一定的成效。陳麗虹等[3]將PBL引入到遠(yuǎn)程開(kāi)放教育課程的教學(xué)中，通過(guò)期末成績(jī)和調(diào)查問(wèn)卷兩方面來(lái)對(duì)比實(shí)驗(yàn)班和常規(guī)教學(xué)班的教學(xué)效果，結(jié)果顯示實(shí)驗(yàn)班的教學(xué)效果明顯優(yōu)于常規(guī)教學(xué)班。于瑛英等[4]從教師和學(xué)生兩方面來(lái)討論P(yáng)BL教學(xué)法對(duì)教師和學(xué)生素質(zhì)的要求。劉春城等[5]針對(duì)PBL教學(xué)中如何設(shè)置問(wèn)題這個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)來(lái)展開(kāi)研究，并分析了建立題庫(kù)的意義。蔡朝朝等[6]在數(shù)據(jù)庫(kù)課程中應(yīng)用PBL與案例法相結(jié)合的教學(xué)方式，讓學(xué)生在為了解決問(wèn)題而主動(dòng)學(xué)習(xí)的同時(shí)又能通過(guò)案例分析來(lái)補(bǔ)充相關(guān)知識(shí)，更好地將理論與實(shí)踐相融合。

一、電工技術(shù)課程概況及PBL教學(xué)模式的特點(diǎn)

“電工技術(shù)”課程是非電類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，要求學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能的基礎(chǔ)上能解決一定的實(shí)際問(wèn)題，是一門(mén)理論性、應(yīng)用性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程。傳統(tǒng)的以教師講授為主，輔以一定的實(shí)驗(yàn)課程的模式，教學(xué)效果并不明顯，如何讓學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)能訓(xùn)練他們的實(shí)踐能力一直是擺在教師們面前的最大難題。PBL教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)方法，即根據(jù)教學(xué)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)“問(wèn)題”，學(xué)生在問(wèn)題的引導(dǎo)下通過(guò)查閱資料、小組討論、實(shí)驗(yàn)等方法自主學(xué)習(xí)來(lái)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，逐步鍛煉學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、團(tuán)體協(xié)作能力和實(shí)踐能力。鑒于此我們將PBL教學(xué)法引入到電工技術(shù)課程的教學(xué)中，通過(guò)教師精心挑選的問(wèn)題，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，讓他們主動(dòng)思考和學(xué)習(xí)。

二、教學(xué)模式的實(shí)踐

PBL教學(xué)法是在既定的教學(xué)目標(biāo)基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考、分析問(wèn)題，采用辯證的方法完成教學(xué)任務(wù)。傳統(tǒng)的電工技術(shù)課程教學(xué)分為理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)。要使PBL教學(xué)模式更好地融合到電工技術(shù)課程教學(xué)中，理論教學(xué)部分和實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分都需進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式改革。理論教學(xué)應(yīng)縮短繁雜公式的推導(dǎo)，精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容，形成以問(wèn)題為導(dǎo)向引導(dǎo)學(xué)生利用已學(xué)知識(shí)分析、解決問(wèn)題的教學(xué)模式；實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的具體情況，設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，教師在介紹實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目后讓學(xué)生以小組形式開(kāi)展實(shí)驗(yàn)、討論，實(shí)驗(yàn)任務(wù)包括繪制、搭建實(shí)驗(yàn)所需的電路圖，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，檢查實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否正確和撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)相比，新的教學(xué)模式重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生利用已有條件主動(dòng)思考、實(shí)踐和協(xié)作能力。具體實(shí)施過(guò)程中需要注意幾個(gè)要點(diǎn)：

1.PBL教學(xué)模式對(duì)教師和學(xué)生的要求

PBL教學(xué)法對(duì)教學(xué)中教師和學(xué)生這兩個(gè)主體都有較高的素質(zhì)要求，只有雙方都達(dá)到了這一要求，才有可能開(kāi)展有效的PBL教學(xué)。一方面，教師要具有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和較高的交際、協(xié)調(diào)能力，這樣才能應(yīng)對(duì)PBL課堂上可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題，駕馭教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生思考、討論問(wèn)題，確保整個(gè)教學(xué)過(guò)程的有序持續(xù)開(kāi)展。另一方面，學(xué)生要具備一定的自主學(xué)習(xí)能力和溝通、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。在教師提出問(wèn)題后，能運(yùn)用有效方法來(lái)分析、解決問(wèn)題。PBL教學(xué)一般都是以小組形式開(kāi)展，小組內(nèi)部各個(gè)成員分工合作、相互協(xié)作，積極參與，以期能高效的完成任務(wù)。

2. PBL教學(xué)中問(wèn)題的選擇

這也是整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中最關(guān)鍵的部分。教師應(yīng)在課前根據(jù)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容精心準(zhǔn)備問(wèn)題，問(wèn)題既要以理論知識(shí)為基礎(chǔ)，又要有一定的實(shí)踐意義。好的問(wèn)題應(yīng)具有科學(xué)性、可探索性、趣味性、可驗(yàn)證性等特點(diǎn)，問(wèn)題選擇的好壞直接關(guān)系到教學(xué)能否有效開(kāi)展。以電工技術(shù)課程中電路的分析方法來(lái)說(shuō)明。電路的分析方法有很多，如支路電流法、結(jié)點(diǎn)電壓法、等效變換法，還有歐姆定律、基爾霍夫定律、疊加定理、等效電源定理等，方法何其多，且對(duì)于不同類型的題目會(huì)有不同的分析方法來(lái)簡(jiǎn)化計(jì)算。但一般而言，學(xué)生只習(xí)慣用幾種最基本的定律去解題，例如歐姆定律、基爾霍夫定律。該章節(jié)的傳統(tǒng)講授是每個(gè)公式都講解它的推導(dǎo)過(guò)程，再用相關(guān)例題加強(qiáng)練習(xí)。我們?cè)赑BL教學(xué)中講授這一章節(jié)時(shí)，去繁就簡(jiǎn)，只介紹最常用的基本定律，其他內(nèi)容均用問(wèn)題的形式提出，讓學(xué)生自己去推導(dǎo)、探索。例如用兩個(gè)6V的直流電源，兩個(gè)1KΩ的電阻和一個(gè)10KΩ的電位器組成一個(gè)調(diào)壓電路，調(diào)壓范圍為-5～+5V。這個(gè)問(wèn)題就是考查學(xué)生運(yùn)用基本定律求解具體問(wèn)題的能力。

3.課程結(jié)束前的總結(jié)和點(diǎn)評(píng)

PBL教學(xué)結(jié)束前教師應(yīng)對(duì)之前的教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行總結(jié)和點(diǎn)評(píng)，讓學(xué)生思考教學(xué)過(guò)程中自己的收獲和不足。學(xué)生通過(guò)不斷的思考與反思，逐步加深理論知識(shí)的理解，鍛煉自身分析和解決問(wèn)題的能力。同時(shí)教師通過(guò)對(duì)課堂情況的總結(jié)，不僅能剖析學(xué)生表現(xiàn)的優(yōu)劣與欠缺，也能切身體會(huì)到自身知識(shí)體系、交流協(xié)調(diào)等方面的不足之處，督促教師進(jìn)一步地提高業(yè)務(wù)水平和駕馭課堂的能力。

4.好的教學(xué)模式離不開(kāi)完善的評(píng)價(jià)體系

教學(xué)評(píng)價(jià)是對(duì)整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的總結(jié)，完善的教學(xué)評(píng)價(jià)體系應(yīng)起到督促教師和學(xué)生不斷提升自己、提高教學(xué)效果的目的。PBL教學(xué)的評(píng)價(jià)體系包括教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)以及學(xué)生對(duì)教師的評(píng)價(jià)兩部分。教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)包括最終成果的評(píng)價(jià)、教學(xué)過(guò)程的表現(xiàn)評(píng)價(jià)以及出勤率等方面。在這其中側(cè)重于教學(xué)過(guò)程的表現(xiàn)評(píng)價(jià)，鼓勵(lì)學(xué)生積極地、有創(chuàng)造性地分析探索問(wèn)題、解決問(wèn)題。學(xué)生對(duì)教師的評(píng)價(jià)包括教學(xué)的開(kāi)展情況、對(duì)教師的授課內(nèi)容是否滿意等方面。學(xué)生對(duì)教師的評(píng)價(jià)很大部分反映了教師對(duì)課堂教學(xué)的駕馭能力，也激勵(lì)教師不斷提升教學(xué)水平和完善教學(xué)內(nèi)容，只有這樣才能得到學(xué)生的認(rèn)可。

同時(shí)對(duì)于電工技術(shù)這種實(shí)踐性較強(qiáng)的課程來(lái)說(shuō)，理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)無(wú)法完全分開(kāi)進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是對(duì)理論知識(shí)的鞏固與擴(kuò)展，有驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等。教師在課堂上提出的問(wèn)題很大部分需要學(xué)生通過(guò)仿真或在實(shí)驗(yàn)室里搭建具體電路來(lái)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)教學(xué)更是如此，特別是對(duì)于大的復(fù)雜的綜合性題目，教師會(huì)在課前布置好實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生通過(guò)查閱資料、小組討論等形式，確定解決方案并在仿真軟件上進(jìn)行驗(yàn)證、調(diào)試。教師通過(guò)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)。

結(jié)語(yǔ)

PBL教學(xué)模式是一種新型的值得研究探索的教學(xué)模式，它在培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、提升自身綜合素質(zhì)方面具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)。在工科教育中，如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，訓(xùn)練他們的實(shí)踐能力一直都是教師們關(guān)注的重點(diǎn)。將PBL教學(xué)模式引入到工科教學(xué)，這種教學(xué)模式的融合能較大地提高教學(xué)質(zhì)量，對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的訓(xùn)練也有很好的促進(jìn)作用。從學(xué)院收集的教學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)看，教師與學(xué)生兩部分評(píng)價(jià)都顯示新的教學(xué)模式具有較好的教學(xué)效果。