結合PBL教學模式培養高校學生的探索與實踐

杜威

摘要： 探索了“翻轉課堂”、PBL、TBL、互動式四種教學模式，結合昆明理工大學能源與動力研究生的培養實際，提出了與PBL教學模式相結合的教學改革方案，改變了傳統的填鴨式教學模式，更高效的培養了研究生的自學能力、交流能力、動手能力和科研能力，為研究生三年科學研究提供必要的基礎理論知識和研究方法。列舉了《動力工程及工程熱物理現代測試技術》課程的PBL實際教學，效果非常突出。在此基礎上進一步探索PBL教學模式與能源與動力研究生培養更大范圍的改革實踐。

Abstract： This paper explores four teaching modes of "flipped classroom"， PBL， TBL， interaction. Combined with the practice of the energy and power graduate students in Kunming University of Science and Technology， this paper puts forward the teaching reform scheme combined with PBL teaching mode. It changes the traditional cramming method of teaching， efficiently trains the graduate students' self-learning ability， communication ability， practical ability and scientific research ability and provides the necessary basic theoretical knowledge and research methods for postgraduates' three-year scientific researches. In this paper， the practical teaching of PBL of Modern Testing Technology Power Engineering and Engineering Thermophysics is listed. Its effect is very prominent. On this basis， the paper further explores the reform practice of PBL teaching mode and training of the students in energy and power major.

關鍵詞： PBL教學模式；能源與動力；研究生培養；教學改革

Key words： PBL teaching model；energy and power；postgraduate training；teaching reform

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）10-0174-03

0 引言

2015年10月29日十八屆五中全會通過了《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十三個五年計劃的建議》，建議明確提出了制定中國能源生產和消費的革命戰略，要求推動能源消費革命、能源供給革命、能源技術革命、能源體制革命。昆明理工大學能源與動力工程專業一直緊跟國家戰略布局，通過能源與動力學科研究生培養，培養高層次能源與動力方面人才。在能源與動力學科研究生培養方面，適時調整我校能源與動力學科教育的教學模式，不斷更新能源與動力技術方面和政策方面的教學內容。在不斷的實踐和探索過程中，PBL教學模式對于昆明理工大學能源與動力專業研究生的培養具有很大促進作用，不僅培養了研究生具有深厚的專業基礎知識，還具有很強的創新能力、操作動手能力和科研能力。

1 教學模式探索

教學模式的探索一直是現代教育的研究熱點?；A教育課程改革目標[1]要改變課程實施過于強調接受學習、死記硬背、機械訓練的現狀，倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手，培養學生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力，使培養的學生成為能夠適應社會、能夠擎起時代前進大旗的合格人才，具有“獨立之思想，自由之精神”。昆明理工大學結合本校教學實際，探索和形成切合該校能源與動力方向研究生培養的教學模式，以“教學無法，教無定法，教有定規，貴在得法”為教學理念，分別對“翻轉課堂”、PBL、TBL、互動式教學等四種教學模式進行探索。

1.1 “翻轉課堂”教學模式

“翻轉課堂”教學模式是學生借助于現代技術如視頻或在線網絡教程，自主地將知識吸取和內化，課堂上師生之間和同學之間互動（包括答疑解惑、知識的運用等），通過技術促進教學，以期達到好的教育效果[2]。盧強[3]通過對“翻轉課堂”教學模式的教學實施和教學效果進行研究，發現雖有視頻資料，卻互動交流少；雖有課堂討論，卻無法引起全體學生的興趣和共鳴；雖有探究活動，但操作性任務比重高，難以有效升華思維與技能；這一模式并沒有明顯地提升學生對知識與技能的習得水平。所以，翻轉課堂是從尊重人的發展規律的角度對課程教學結構的根本性變革，還需要繼續探索和努力，以達到更好的教學效果。

1.2 PBL教學模式

PBL（Problem-Based Learning，簡稱PBL，也稱作問題式學習）[4，5]教學模式是一種以問題為導向，把學習設置于復雜的、真實的、有意義的問題情境中，將學生置于積極的問題解決者的角度，使學生直接面對反應真實世界情境的劣構問題，是基于現實世界的以學生為中心的教育模式。其主要思想如圖1所示。

PBL教學模式可激發學生的創造性和批判性思維，促進學生在解決問題過程中全面的學習相關知識，加強同學之間、師生之間的知識交流，培養學生綜合運用所學知識解決實際問題能力。在PBL教學模式下培養能源與動力研究生，可使學生擴大更廣泛的知識面，促進不同學科之間的相互融合，加強學生的團隊協作和交流溝通能力，最重要可使學生把書本上學到的知識更好更準確地應用到解決實際問題中。

1.3 TBL教學模式

TBL（Team-Based Learning）[4，6]，是在PBL基礎上改革創新，提高學習者團隊協作精神和團隊交流能力的新型教學模式，以學生為中心，強調在明確學習目標下的課前課外學習，培養學生主動學習、互學互教的合作精神，進而提高教學效果和學習效率，培養學生的溝通和合作能力。TBL教學模式改變了“教師強制傳授，學生被動吸收”的傳統教育，弱化了老師和學生的身份差別，增強了師生的互動交流，實現了討論式的拓展學習。該教學模式的缺點是在課程準備要消耗大量時間和財力，各院校教育培養中采取這種教學模式的相對較少。

1.4 互動式教學模式

互動式教學模式[7]是指在教學過程中實現教與學的有機結合和相互作用，以“學生為主體，教師為主導”的教學原則，強調在教師授課的同時注重學生的反饋，給學生提供自我表現的機會，讓學生在實踐層面和思想層面都能夠參與進來，促進學生帶有興趣的主動學習，實現學生的自我開拓。通過學生對教材的學習和小組討論交流相結合，按互教、互學、互助的模式培養學生的自學能力，開發學生的創造思維，增強學生的學習興趣，激發學生的積極性、主動性和創新意識，培養學生的科研能力。

2 PBL教學模式在能源與動力研究生培養中的探索

2.1 昆明理工大學能源與動力專業研究生教育的情況介紹

昆明理工大學能源與動力專業每年招生30名碩士研究生，新生入校后不久完成師生的雙向選擇，明確各自未來的課題方向和就業方向，研一學生學習專業基礎知識，為PBL教學模式在研究生教學中開展建立良好開端，各位同學可以根據自己導師給出的課題而進行有目標、有側重的學習，更好的發揮學生的主觀能動性，做到有的放矢，為后兩年的科研工作打下良好的理論基礎。

昆明理工大學能源與動力專業的老師多在能源相關領域開展項目研究，對能源相關知識的掌握非常完備，具有非常高的專業素養。但任課教師在課堂授課時對自己課題方向有所側重，對于研究生基礎培養有所不利，就需要學生根據自己的課題方向有所明確和加強，PBL教學模式讓學生自己帶著問題去學習，教師在整個理論傳授過程中扮演一個輔助者和引導者的作用，學生學習理論知識均勻化，具有自己的特色和優勢。

在設置能源與動力研究生的教育課程上，知識點新，涉及領域廣，包括傳統能源、新能源、節能降耗及環保知識，如煤、石油、天然氣等傳統能源高效清潔利用，太陽能、風能、生物質能、氫能、核能等新能源的轉換利用[9]。理論學科涵蓋高等工程熱力學、高等傳熱學、高等流體力學及高等燃燒學等。研究生學習這些課程不能死記硬背枯燥乏味的概念和公式，需要采用PBL教學模式以問題為導向的自主學習，以組為單位，發揮各自的專業導向，進行相關知識的擴充和學習。在全班課堂討論中，各組之間，師生之間進行專業知識交流，在不斷的交流探索中梳理知識、強化學習成果，促使知識的內化和提升，使學習效果達到最佳。

2.2 PBL教學模式與能源與動力研究生培養相結合的優勢

進入研究生階段之前，學生已經經歷了四年的本科綜合教育[8]，在思想和基礎專業知識方面都已經達到部分高度，在進入課題組后，更加明確自己的學習方向，具有很強的自控力和自學能力，在PBL教育模式下完成從“要我學”到“我要學”的角色轉變。PBL教學模式促使學生親自體驗探索和研究的過程，促進學生不斷思考，充分調動學生的專業興趣，極大的拓寬了學生的專業視野，引導學生從“學會”層次提升到“會學”層次，使學生在自學、分析和吸取知識方面發生質的變化。在“互聯網+”時代，信息是呈爆炸式增長，如何從海量的信息中發掘出自己需要的、有用的、可靠的信息儼然成為當代研究生在科研和學習上所必需掌握的技能。因此，在PBL教學模式中，引導學生將更多的將注意力集中到信息獲取、閱讀文獻及信息提取中來；引導學生相互交流學習，從而掌握獲取信息、篩查信息、提取信息的完整策略和方法，符合當代社會對研究生的要求。

PBL教學模式的開放性，對老師的專業知識和教學技巧提出非常高的要求。要求任課老師充分掌握涵蓋本領域的所有相關知識和科學前沿知識，能游刃有余的應對和解決學生提出的各種專業問題，同時還要求老師具有豐富的教學經驗，掌控教學節奏，在保證學生的學習積極性的同時對整個討論學習的進展把握得當。“學習是一個主動的構建知識的過程”，PBL教學模式的宗旨是要引導學生自我學習，主動學習，而不是單一的向老師學習，而是引導學生多元化的學習。老師帶領學生深入能源與動力應用和發展的一線，讓學生了解自己專業領域的實際發展情況和將來就業方向的基本情況[9]，如火力發電、垃圾焚燒發電、太陽能、風能、核能、水電站等機組容量和分布情況。

3 教學模式設計與實例

3.1 PBL教學模式圖

PBL教學模式流程圖如圖2所示，下面以昆明理工大學能源與動力研究生培養實例進行介紹。

3.2 昆明理工大學能源與動力研究生培養教學實例

能源與動力研究生開設了《動力工程及工程熱物理現代測試技術》這門課程。該課程是對本專業涉及使用到的儀器與設備進行詳細講解和學習，由于能源領域的檢測儀器與設備較多，需要掌握的知識較多，熟悉和掌握每種儀器與設備難度較大，不利于學生在實驗過程中對所學知識的應用。為了能夠充分調動學生的專業興趣和積極性，教師采用PBL教學模式，針對不同課題研究方向的研究生進行分組，讓學生結合自己研究課題的儀器與設備情況，重點介講解一臺精密儀器或設備，包括儀器設備原理、組成、作用、使用方法等方面的知識，以PPT的形式在課堂上進行講解，并就其講解進行集體討論，最后由教師就學生的表現進行總結性概況和點評，完成整個實驗儀器或設備的了解和學習。這一方式非常切合研究生的學習，激發學生的專業興趣，調動學生好奇心和解決問題的積極性。在解決問題的過程中，學生結合各自課題組的實際情況，熟悉各臺設備，查閱相關文獻資料、與導師和師兄師姐交流溝通、掌握儀器設備原理和熟悉設備操作步驟，在組員的相互協作、交流中完成任務，充分發揮同學間協作、團隊合作和科研能力。強化了學生的學習效果，鍛煉了學生的組織語言、審視問題、獨立思考等各種能力。教師進行總結性概括，完成PBL模式的完整循環，完善知識，強化效果，收到非常滿意的成果，學生在獲取信息知識和轉化知識應用方面均得到很大提升。為我校能源與動力研究生培養一大特色。

4 結論

本文對昆明理工大學能源與動力研究生培養開展PBL教學模式進行研究與實踐，獲得非常好的效果。教師借助PBL教學模式，調動了學生的積極性，活躍了課堂氣氛，使學生學習積極主動。通過研一基礎課程的學習，學生基本掌握了如何查閱資料、獲取有用信息、解決實際問題等方法。采用PBL教學模式使課程實踐環節更加充實，鍛煉了學生動手能力和科研能力?！奥仿湫捱h兮，吾將上下而求索”，在探索適應新形勢能源與動力研究生培養教學模式中，還有很多問題有待于進一步研究和實踐。同時，能源技術與節能技術日新月異，各課程的內容也需要與時俱進、不斷更新，教學方法也要根據課堂實際不斷動態調整，以期達到更好的教學效果。

參考文獻：

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