基于PBL模式的計算機(jī)專業(yè)研究型課程教學(xué)實踐與探索

許旻 魏靳昊 李世潤 季浩楠 陸嘉偉

摘 要：將PBL教學(xué)模式的優(yōu)勢應(yīng)用在計算機(jī)專業(yè)研究型課程教學(xué)中，不僅可以幫助學(xué)生熟練掌握計算機(jī)知識，有效提高學(xué)生相應(yīng)能力，還有助于教師改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，提高計算機(jī)專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量。文章以PBL教學(xué)模式為基礎(chǔ)，結(jié)合學(xué)?！靶畔⑵脚_的設(shè)計與實現(xiàn)”計算機(jī)專業(yè)研究型課程的特點，探討基于PBL教學(xué)模式在研究型課程中的應(yīng)用，并對其實施流程進(jìn)行了詳細(xì)說明。

關(guān)鍵詞：PBL;教學(xué)模式;研究型課程

0 引言

PBL（Problem-Based Learning）教學(xué)模式是“以教師為導(dǎo)向，以學(xué)生為中心，以問題為基礎(chǔ)”，通過采用小組討論的形式，學(xué)生圍繞問題獨(dú)立收集資料，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的教學(xué)模式[1]。

研究型課程是本校根據(jù)高等職業(yè)技術(shù)教育人才培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)校課程改革的需要而開設(shè)的具有獨(dú)立形態(tài)的校本課程，是學(xué)校開展研究性教學(xué)的重要形式。計算機(jī)專業(yè)課程大多具有專業(yè)性和系統(tǒng)性強(qiáng)的特點，開設(shè)研究型課程的主要目標(biāo)是使學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，開展一些初步的探索性研究工作，讓學(xué)生掌握更多的計算機(jī)專業(yè)知識和實踐操作技能，得到獨(dú)立科研工作和創(chuàng)新意識、創(chuàng)新技能的基本訓(xùn)練，早期進(jìn)入專業(yè)領(lǐng)域。

PBL教學(xué)模式不同于傳統(tǒng)教學(xué)模式，把問題作為出發(fā)點，把解決問題作為學(xué)習(xí)的主要過程，將其應(yīng)用于計算機(jī)專業(yè)研究型課程教學(xué)中，在培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題能力、創(chuàng)新型思維拓展能力、自主探究能力、理論聯(lián)系實際的操作能力、綜合應(yīng)用知識的能力、合作學(xué)習(xí)能力等方面有一定優(yōu)勢，是一種行之有效的好方法。

1 ? PBL教學(xué)模式在研究型課程中的實施流程

PBL教學(xué)模式的3個基本要素是教師、學(xué)生和問題。目前比較流行的PBL教學(xué)模式是Schmidt提出的“七步跨越”模型，即描述問題、定義問題、分析問題、確定學(xué)習(xí)目標(biāo)、自主學(xué)習(xí)、評價和分享等實施階段[2]。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合《蘇州市職業(yè)大學(xué)研究性課程教學(xué)指南》和《蘇州市職業(yè)大學(xué)研究性課程實施辦法》以及多年開展研究型課程教學(xué)的實踐經(jīng)驗，按照“課前準(zhǔn)備，組織小組”“創(chuàng)設(shè)情境，設(shè)定問題”“分析問題，制定方案”“解決問題、探究實踐”“成果展示、評價總結(jié)”步驟實施基于PBL模式的研究型課程教學(xué)模式，具體實施流程如圖1所示。

1.1? 課前準(zhǔn)備，組織小組

教師要在充分理解PBL教學(xué)模式性質(zhì)與特點的基礎(chǔ)上，做好充分的課前準(zhǔn)備。課前準(zhǔn)備包括教學(xué)內(nèi)容分析、學(xué)情分析、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定[3]。

教學(xué)內(nèi)容分析是達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的關(guān)鍵。通過教學(xué)內(nèi)容的分析，教師要預(yù)設(shè)學(xué)生解決問題過程中可能出現(xiàn)的問題，并設(shè)置對這些問題的引導(dǎo)和解決方案，這些教學(xué)內(nèi)容可以源自學(xué)生的生活和職業(yè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域，具有開放性、可探究性的特點。

學(xué)情分析是進(jìn)行良好教學(xué)的前提，是所有教學(xué)活動的出發(fā)點和落腳點。只有真正了解學(xué)生已有的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、知識經(jīng)驗、學(xué)習(xí)需求和心理認(rèn)知特點，才能科學(xué)合理地制定教學(xué)目標(biāo)，才能提高教學(xué)有效性和教學(xué)質(zhì)量。

教學(xué)目標(biāo)設(shè)定要在教學(xué)內(nèi)容及學(xué)情分析的基礎(chǔ)上制定。根據(jù)PBL教學(xué)模式和研究型課程的特點，制定以學(xué)生為主體，實際問題為情境，以學(xué)生自主的技術(shù)應(yīng)用和實踐研究為主要學(xué)習(xí)形式，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的行動愿望、可遷移的技術(shù)實踐能力和創(chuàng)新能力的教學(xué)目標(biāo)。

組織小組是為了實施PBL教學(xué)模式中小組學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方式。為保證教學(xué)質(zhì)量，對有興趣參與本研究型課程的學(xué)生進(jìn)行雙向選擇，組成一個3～8人學(xué)習(xí)小組，組員進(jìn)行相互了解后確定組長，為實現(xiàn)后續(xù)學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備[4]。

1.2? 創(chuàng)設(shè)情境，設(shè)定問題

實施PBL教學(xué)模式，首要任務(wù)是根據(jù)課程內(nèi)容創(chuàng)設(shè)情境和設(shè)計PBL問題。創(chuàng)設(shè)情境的合理性、設(shè)計問題的質(zhì)量直接關(guān)乎教師的教學(xué)能力和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，設(shè)計的問題需要考慮學(xué)生現(xiàn)有知識水平、興趣愛好、需求、經(jīng)驗等方面。教師要從不同方位、不同角度設(shè)定難易度適中的問題，學(xué)生可以通過融入情境或小組合作討論認(rèn)識問題，將已有的知識遷移運(yùn)用于問題的解決。

1.3? 分析問題，制定方案

學(xué)生在獲取問題后，綜合教師的意見與建議，在小組內(nèi)進(jìn)行思考與分析，根據(jù)所要解決的問題，找出問題的核心，小組成員進(jìn)行資料收集，選擇可行的解決問題的知識及信息，構(gòu)建初步解決方案。在教師的指導(dǎo)幫助下，小組成員對方案進(jìn)一步討論和分析，提出猜想與假設(shè)，確定并優(yōu)化可行性方案，明確組內(nèi)成員分工，制定課程實施的時間安排與進(jìn)度，以保證后續(xù)探究工作能有條不紊完成[5]。

1.4? 解決問題，探究實踐

解決問題是PBL教學(xué)模式的主體，是研究型課程實施階段的關(guān)鍵活動，也是學(xué)生獲取知識及技能、多項能力培養(yǎng)的受益階段。學(xué)生不僅要發(fā)揮各自的主體性，更要充分發(fā)揮小組的社會性。小組成員根據(jù)教師提出的問題和計劃方案，先分工自主學(xué)習(xí)，多渠道方式查找資料、有機(jī)整合自身知識儲備，再小組合作協(xié)作探究，實踐完成研究型課程中需解決的問題[6]。

在這個過程中，教師要發(fā)揮主導(dǎo)作用，給予學(xué)生必要的指導(dǎo)和督促，并對活動進(jìn)行監(jiān)控，及時掌握課程的進(jìn)展情況，必要時調(diào)整原有計劃。教師應(yīng)鼓勵學(xué)生在具體的操作中嘗試用不同的活動形式進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和小組合作方式，以促進(jìn)學(xué)生自主實踐和終身學(xué)習(xí)能力的提高，增加團(tuán)隊協(xié)作觀念和大局意識。

1.5? 成果展示，評價總結(jié)

在研究型課程問題解決后，小組用匯報和答辯的形式展示PBL學(xué)習(xí)過程和成果，選擇和運(yùn)用適宜的展示形式也是一項重要的教學(xué)內(nèi)容。通過展示活動，學(xué)生可以重新反思和總結(jié)自己在知識和能力方面的增長情況，在與別人交流的過程中，體驗成功的喜悅、獲得認(rèn)可和批評意見、引發(fā)新的創(chuàng)意等[7]。

評價階段的活動內(nèi)容就是對參與者的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行科學(xué)、公正、客觀和全面的綜合性評價。評價主體是多元的，可以是組內(nèi)學(xué)生自評和互評，也可以是來自教師、專家和其他學(xué)生的評價。評價內(nèi)容可以是成果評價、過程評價、課程教學(xué)活動的效果評價。

反思自評可以使學(xué)生客觀認(rèn)識自己，能全面認(rèn)識自身的知識結(jié)構(gòu)、知識水平及操作技能，有利于問題的解決。組內(nèi)成員互評有利于加強(qiáng)小組成員的合作能力和交流溝通能力，也可以提高自評的能力，為以后的合作打下基礎(chǔ)。教師評價具有權(quán)威性，能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，可以幫助、引導(dǎo)和激勵學(xué)生對問題進(jìn)行比較深入的探討并解決問題。

通過評價讓學(xué)生認(rèn)識到解決問題過程的不足之處，以促進(jìn)學(xué)生反思和總結(jié)，引導(dǎo)并激勵學(xué)生邁向更高層次的探究學(xué)習(xí)。同時教師也要進(jìn)行自我反思總結(jié)，提高課程的教學(xué)研究效果和組織能力[8]。

2 ? PBL教學(xué)模式在計算機(jī)專業(yè)研究型課程的應(yīng)用

根據(jù)PBL教學(xué)模式的專業(yè)理論，結(jié)合本?！靶畔⑵脚_的設(shè)計與實現(xiàn)”為教學(xué)主題的計算機(jī)專業(yè)研究型課程實際要求，制定PBL教學(xué)模式應(yīng)用于研究型課程中的活動方案（見表1）。

2.1? 準(zhǔn)備階段

“信息平臺的設(shè)計與實現(xiàn)”研究型課程的教學(xué)內(nèi)容主要為運(yùn)用計算機(jī)相關(guān)技術(shù)、工具設(shè)計和開發(fā)一個信息平臺系統(tǒng)，通過本課程學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)學(xué)生搭建網(wǎng)站的系統(tǒng)分析能力、系統(tǒng)設(shè)計能力、系統(tǒng)實施能力和系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)等綜合能力。本課程的學(xué)習(xí)小組由計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的大二高職生組成，學(xué)生學(xué)習(xí)熱情高，對知識求知欲強(qiáng)，具備良好的軟硬件研發(fā)技術(shù)，特別愿意探索和嘗試各項技術(shù)的實際應(yīng)用、綜合所學(xué)解決各類實際問題。

2.2? 計劃階段

通過分析“信息平臺的設(shè)計與實現(xiàn)”研究型課程的教學(xué)內(nèi)容，預(yù)設(shè)出在信息平臺的相關(guān)資源獲取、平臺架構(gòu)及技術(shù)實現(xiàn)時的一些問題。

創(chuàng)設(shè)情境：基于當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)飛速發(fā)展的背景，如何增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)的融合滲透？如何進(jìn)一步提升某些信息相關(guān)工作的開展效率？找到合適的信息平臺讓學(xué)生試用并思考如何設(shè)計本課程所要設(shè)計的信息平臺？

設(shè)定問題：設(shè)計的平臺需要包含哪些功能模塊？平臺的開發(fā)需要哪些知識點和關(guān)鍵技術(shù)？如何獲取系統(tǒng)平臺中所需的信息資源？如何提高平臺的美觀性和交互性？如何提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性？……

任務(wù)分配：季浩楠（組長）負(fù)責(zé)資料的收集、前臺界面的設(shè)計及美化、數(shù)據(jù)的測試、需求報告的撰寫;魏靳昊負(fù)責(zé)平臺功能的構(gòu)建，前臺界面的設(shè)計及美化、模塊的結(jié)構(gòu)化設(shè)計、數(shù)據(jù)庫管理及系統(tǒng)的整合;李世潤負(fù)責(zé)系統(tǒng)后臺管理的設(shè)計與開發(fā)、數(shù)據(jù)庫管理及系統(tǒng)的整合;陸嘉偉負(fù)責(zé)系統(tǒng)后臺管理的設(shè)計與開發(fā)、統(tǒng)計分析模塊設(shè)計與開發(fā)。

2.3? 實施階段

明確信息平臺用戶有3類：學(xué)生、教師和管理員。平臺主要包括以下功能：信息門戶模塊、信息互動模塊、活動模塊、溝通交流模塊、統(tǒng)計分析模塊、檔案記錄模塊、系統(tǒng)后臺管理模塊等。整個過程中，學(xué)生要整合已有的計算機(jī)知識和查閱文獻(xiàn)獲取的新知識，通過小組討論探討實現(xiàn)信息平臺的可行性和可操作性，并最終整合各功能模塊;教師對項目進(jìn)度監(jiān)督和項目調(diào)研、模塊設(shè)計等方面具體技術(shù)指導(dǎo)以及人員和資源管理。

2.4? 展示、評價階段

信息平臺設(shè)計完成后，由教師和小組成員先在組內(nèi)進(jìn)行展示，通過學(xué)生自評和互評、教師評分，對發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行討論修改并完善。之后，小組學(xué)生在系內(nèi)進(jìn)行答辯，匯報展示本課程教學(xué)的過程和成果，由組織專家和評委對學(xué)生匯報情況進(jìn)行點評，并對出現(xiàn)的共性問題進(jìn)行講解。評價主要由學(xué)生自評和互評、教師評分和答辯專家評分組成。評價指標(biāo)如下。

學(xué)生自評和互評、教師評分指標(biāo)：學(xué)生在PBL活動中所表現(xiàn)出的責(zé)任心和積極性、對人員的協(xié)調(diào)組織能力、對時間的統(tǒng)籌安排能力、批評和自我批評能力、專業(yè)知識和經(jīng)驗、收集和處理信息的能力、使用材料、設(shè)備和工具的能力、獨(dú)創(chuàng)性和創(chuàng)造力、實踐活動的質(zhì)量、個體在集體活動中所做的貢獻(xiàn)等。

答辯專家評分：學(xué)生對專業(yè)目標(biāo)、職業(yè)崗位技術(shù)領(lǐng)域的認(rèn)識度、產(chǎn)品形成的技術(shù)路線（方法）、解決PBL問題的思路和難度、計劃實施中技術(shù)應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊合作性的體現(xiàn)度、答辯與匯報的質(zhì)量（結(jié)構(gòu)、語言、表達(dá)方式）、學(xué)生對活動的反思和批判性思維能力等。

綜合以上評分結(jié)果，“信息平臺的設(shè)計與實現(xiàn)”計算機(jī)專業(yè)研究型課程的PBL教學(xué)設(shè)計內(nèi)容符合計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的教學(xué)目標(biāo)，協(xié)助了學(xué)生對所學(xué)課程的知識的良好掌握，拓展了學(xué)生的專業(yè)技能，培養(yǎng)了學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料、創(chuàng)新思考的能力、研發(fā)學(xué)習(xí)新技術(shù)的能力，培養(yǎng)了學(xué)生利用開源軟件、免費(fèi)資源和知識遷移能力，加強(qiáng)了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中與課程其他參與者之間的溝通交流以及對學(xué)生個體之間差異的包容能力。

3 結(jié)語

通過PBL教學(xué)模式在“信息平臺的設(shè)計與實現(xiàn)”計算機(jī)專業(yè)研究型課程中的實踐，發(fā)現(xiàn)這種以問題為導(dǎo)向的啟發(fā)式教學(xué)方式，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，提高了學(xué)生的獨(dú)立自主學(xué)習(xí)的能力，強(qiáng)化了學(xué)生的團(tuán)隊意識和小組協(xié)作能力。同時對教師的專業(yè)素質(zhì)與教育機(jī)制的生成也提出了更高的要求，在PBL問題設(shè)計、師生互動、學(xué)習(xí)資源方面仍需進(jìn)一步深入研究，PBL教學(xué)模式實施于研究型課程教學(xué)模式的設(shè)計框架和策略處于研究、探索階段，實驗的結(jié)果需要在實踐中不斷地完善和驗證。

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（編輯 王雪芬）