基于問題的教學方法在工程結構課程教學中的應用

高磊 江克斌 李志剛 金廣謙

[摘 要]基于問題的教學方法是在國內外教學實踐中廣泛得到應用的一種教學方法。課程組在工程結構課程教學中實踐了基于問題的教學方法，突破了傳統教學只注重課堂教學的框架，從課前、課堂、課后三個環節都采用基于問題的教學方法，取得了較好的教學效果。

[關鍵詞]基于問題 教學方法 學習小組 工程結構

[中圖分類號] G642[文獻標識碼] A[文章編號] 2095-3437（2015）12-0036-02

一、前言

基于問題的教學方法最早可追溯到孔子、蘇格拉底時代。[1]1969年Barrows教授在加拿大首創“基于問題的學習”（problem-based learning，簡稱PBL），即以問題為導向，以學生為中心的教學方法。這種教學方法強調以學生的主動性學習為主[2] [3]，發揮教師組織、引導的作用，啟發學生的思維，讓學生由被動接受轉為主動思考。問題式教學法就是基于以上教育理念對教學方法的一次改革、一次創新。

目前國內、軍內院校都有很多采用基于問題的教學方法的研究和實踐，總結起來主要成果有以下幾方面。一是將問題式教學法應用于基礎學科，如高等數學、力學等課程[4] [5]，采用形象化、從直覺出發、以舊帶新、從微觀到宏觀等方法創設問題，啟發、引導學生的思維，讓學生討論、思考，這樣能夠便于學生理解教學過程中難懂的概念和深奧的理論。二是將問題式教學法應用于實踐教學，如醫學實踐、機械工程實踐。[6] [7]通過實踐前提出問題，讓學生在實踐中體會、思考。經過一段實踐后，再組織學生討論，通過學生親身的實踐、討論讓學生掌握知識。三是將問題式教學法應用于工程類教學，如計算機、機械設計[8] [9]等。這些課程既有理論性又有很強的實踐性。通過問題式教學法解決學生將理論知識應用于實際工程的問題。通過這種解決問題的過程提高學生的工程實踐動手能力和綜合設計能力，提升學生的創造力和創新思維。

工程結構是面向土木工程類專業學生開設的一門專業基礎課程，是學生從基礎課程向專業課程過渡的一門重要的課程，其既有理論性又有很強的實踐性。這門課通常授課學生比較多，為了提高授課質量，課程組在教學過程中探索實踐了基于問題的教學方法。目前基于問題的教學方法重點關注課堂教學，我們延伸了傳統的問題式教學方法，從課前、課中、課后都采用基于問題的教學方法。這種方法實現了學生學習全過程的覆蓋，提高了學生學習的主動性、有效性。

二、課前問題式預習重在培養學生自主學習的能力

課程組在長期的教學實踐中發現，當下學生自主學習的能力較差，重考試前突擊輕學習過程。在課堂教學過程中我們發現學生課上不愿回答問題、不愿討論和提問，其中很重要的原因就是學生缺少課前必要的預習。這一點在我們進行的問卷調查中得到了印證。課程組在課程結束后對120名學生進行了問卷調查，在題目“上本門課之前預習情況”答案設置中選擇“偶爾”和“從不預習”的比例達58.3%。而在高等教育中，培養學生自主學習的能力是非常重要的。

課程組梳理了課程的有關重要知識點，將其整理成一個個小問題，每次課之前都會針對下次課的重點知識點布置題目讓學生預習。教師在這一教學過程中重在“導學”，目的在于引導學生自主學習，培養學生養成預習的習慣。通過這種方法，學生的預習習慣得到了培養，自主學習的能力得到了提高。在問卷調查中，學生反映預習習慣得到“很大改善”和“明顯改善”的比例達73.3%。這說明問題式預習法對改善學生的預習習慣有明顯的效果。學生在課前預習了，這樣對知識點有了初步的掌握，課堂討論能更深入，也能針對自己課前學習不懂的知識點進行提問。

三、課堂以學習小組的形式對難點問題開展討論

針對課程教學中比較難的或者具有開放性的知識點，重在啟發、引導、激發學生的思維。考慮到學生人數眾多的實際，我們采用學習小組討論的形式對問題進行研討。通過對問題的討論，讓學生在分析問題、解決問題的過程中學會知識，提高能力。這同時能讓學生真正成為教學的主體，在研討中積累知識、培養能力。

首先應培養學生的團隊精神。長期以來，學生接受的教育重在個人教育，缺少團隊精神的培養。未來學生無論走上任何工作崗位，都需要與他人相互配合，團隊精神的培養至關重要。為了培養學生的團隊精神，課程組改變了傳統一張試卷成績定終身的思路，將平時成績比重加大到50%。同時進一步把平時成績量化，分成課堂討論、個人回答、作業、課堂匯報四個部分，其中課堂討論和課堂匯報都以學習小組的形式完成，這兩部分成績占平時成績的比例達到70%以上。比如課堂討論，每個學習小組指定組長，討論時組織本組成員進行討論，搶到回答權利時，由教師指定組里任何一名成員回答，回答成績代表本組的討論成績。這種方法調動了全組學生參與討論的積極性，同時也培養了學生的團隊精神。

其次要培養學生的創新思維。通常討論的題目都具有一定的難度或代表性，能鍛煉學生的思維能力。比如一些開放性的問題，重在培養學生發散思維和總結能力;一些與傳統觀念相反的題目，著力培養學生的逆向思維、靈活運用知識的能力。通過這種課堂組織形式，一方面活躍了課堂氣氛，課堂上學生圍在一起討論，那些課堂上想睡覺的學生就無法睡覺了，只好逼著自己參與到討論中。在討論的過程中，教師參與其中，與學生是平等的，這拉近了教師與學生之間的距離。另一方面，這也提高了學生的綜合素質和能力，特別是歸納總結和語言表達能力。小組一般由6-8名成員組成，每名學生可能有不同的答案，如何歸納總結小組成員的發言對學生也是一種鍛煉。同時教師在指定組里成員回答小組討論結果時，可以有針對性的讓那些語言表達能力稍差、平時回答問題較少的學生來回答。通過這樣關注學習稍差的學生，讓那些能力稍差的學生也得到鍛煉的機會，從而實現培養整個班級學生能力和素質的目標。

在問卷調查設置的問題“你覺得哪個教學環節對你能力提高最大”中，選擇課堂討論的比例為31.7%，僅次于實踐教學環節。這說明基于問題的課堂討論的確起到了培養學生能力和素質的目的。

四、課后留下問題拓展學生思路

一堂課結束以后，應像傳統的教學過程那樣布置作業讓學生完成，同時留下問題讓學生課后尋找答案。題目可以是開放性的題目，也可以是能將前后知識點聯系起來的題目。這需要學生充分查閱資料、思考、討論，利用多種思維方法來解決。設置的問題力求答案不唯一，讓學生充分發揮創造力，給出問題的解答。通過這種教學方法，一方面能讓學生鞏固課堂所學知識。學生只有在深刻理解課堂知識的基礎上才能完成作業或回答教師給出的問題。同時，答案的不唯一，避免了學生之間相互抄襲的現象。另一方面，一些開放性的題目對于培養學生的創新意識，培養學生將理論知識應用于解決實際問題的能力都有很好的幫助。

五、結束語

通過對120名學生分兩個班次開展的基于問題的教學方法的調查，我們發現，在課程結束后的問卷調查中，反映自己預習習慣得到改善和明顯改善的達到了73.3%;課后能夠選擇復習的學生比例占到了66.7%，課后復習的學生比之前也有所提高;在選擇對能力提高較大的教學環節時，小組討論和分組備課（含實踐環節）占的比例分別為21.7%和66.7%，這充分體現了學生也十分看中團隊活動中能力的培養;從學生成績來看，平時成績中以學習小組形式得到的成績占到平時成績的70%以上，因此學生要想獲得好的成績，就要積極參加小組活動。通過教學實踐我們發現，基于問題的教學方法能在工程結構類的課程中應用，并能取得較好的教學效果，值得推廣。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 謝龍華.如何構建現代問題教學模式[J].跨世紀，2008（6）：78-79.

[2] Albanese， M.A， & Mitchell， S. Problem-based learning：A review of literature on its outcomes and implementation issues[J].Academic Medicine，1993（1）：52-81.

[3] 董凌波.論基于問題的學習與批判性思維的培養[J].黑龍江史志，2009（4）：8-9.

[4] 滕吉紅，黃曉英，袁博.問題驅動式教學模式在高等數學教學中的探索[J].高等教育研究學報，2012（4）：89-90.

[5] 吳明鑫，楊秀芳，黃寧選.在大學課程教學中構建問題式教學模式[J].廣東化工，2013（40）：188-189.

[6] 吳元潔，王鍵，周美啟，李凈，等.中醫基礎理論課程問題教學模式的實踐研究[J].中醫教育ECM，2013（1）：45-47.

[7] 郭曉霞.基于價值工程方法的《機械設計》課程教學改革[J].價值工程，2012（13）：13-14.

[8] 陳躍新，劉越.質疑與創新——問題驅動教學模式研究[J].計算機工程與科學，2006（A1）：81-83.

[9] 李治軍，廖明宏，張巖.數據結構與算法課程設計教學模式的探討[J].計算機教育，2006（2）：54-56.

[10] ?曹云明.參與式教學在高校課堂教學中的應用技巧[J].大學教育，2012（11）：112.

[責任編輯：陳 明]