汪彥君 程小輝 蔣存波
(桂林理工大學信息科學與工程學院 廣西·桂林 541004)
建設應用型、創新型高校,“創新精神和實踐能力的培養”是高等教育實施素質教育的重點,是對高素質人才培養提出的更高要求和目標,提升高等教育教學質量、提高學生實踐素質是當前刻不容緩的任務。而實踐教學環節是培養大學生實踐動手能力和自主創新能力的有效途徑,我們應引入新的教學方法和教學思想,對實踐教學環節進行改革和創新,提高實踐教學效果,使學生的動手能力得到充足的鍛煉,創新能力得到充分的培養。
目前,實踐教學環節缺少有效的教學方法,學生在課堂上學到的理論知識無法很好地轉化為實踐能力在實踐教學環節中得到應用,加之課時緊任務重,為了完成教學任務,教師在教學過程中填鴨式地對學生進行指導,致使學生無需經過思考即可解決問題、完成設計。如此惡性循環,學生很難在實踐教學環節中提高動手及創新能力。
指導教師在分配實踐任務時,直接下發設計題目及參數指標,很少從實際工程項目的開發流程出發,一步步引導學生進行需求分析、任務切塊、功能設計及單元選型。學生對工程需求概念模糊,極少考慮實物的功能和用途。
指導教師在布置實踐任務后,與學生間的交流主要是答疑,當學生在實踐過程中出現疑問時進行指導,給出解決方案,卻很少引導學生思考導致此問題出現的各種因素及采用此解決方案的原因,使學生分析和解決問題的能力得不到鍛煉。
同時,指導教師很少對學生的設計方案提出質疑,為何采用此設計方案?有沒有更好的設計方案?學生對影響系統性能的關鍵問題是否都已掌握透徹?
教師在答疑過程中的指導方式直接導致了學生的依賴心理,學生已經習慣于被動接受知識,無法掌握探究式的自主學習方法。當學生在實踐過程中遇到問題時,不是經過獨立思考尋求解決途徑,而是直接求助于指導教師或同學,只想如何盡快解決問題,很少詢問為什么。
對于基礎較差的學生,由于知識儲備不足,自主學習能力差,無法對問題進行有效探究,可能在某些棘手問題上反復出現錯誤,一方面使其產生了畏難心理,依賴于其他動手能力較強的同學或指導教師;另一方面耽誤了設計進度,為了能在規定時間內完成實踐任務,可能出現直接抄襲的現象。
現行的考核方式主要以學生的實物測試及實踐報告為評判標準,對實踐最重要的環節——設計過程卻不做評判,直接導致學生只注重結果,忽略了學習和思考的過程,失去了實踐教學環節開設的意義。由此可見,只看結果不重過程的考核方式無法提高實踐環節的教學質量。
因此,高校迫切需要一座將理論知識轉化為實踐能力的橋梁,來促進大學生綜合素質尤其是動手及創新能力的提升。在實踐教學中,應將學生作為教學中心,激發學生的主觀能動性,讓學生成為實踐教學環節的主動參與者,教師應起引導作用,啟發學生的思維,讓學生充分發揮其自主學習能力和創新精神,從而增強學生的學習動力,達到良好的教學效果。為此,我們在實踐課程中引入了PBL 教學模式,在教學方法上對實踐教學環節做了一些改革嘗試。
2PBL 教學模式
PBL(Problem-based learning)是一種以問題為基礎,以學生為主體的教育理念。它由美國著名神經病學教授霍華德·巴羅斯(Howard Barrows)于1969 年在加拿大的麥克馬斯特大學首創,最早應用于醫學領域的教學,是目前世界范圍內使用比較普遍的一種教學模式。[1]它強調參與者主導的學習原則,以學生通過團隊合作來解決問題的方式組織學習過程,大致流程為提出問題-查閱資料-分析討論-總結反思,鼓勵學生自主學習、反思式學習,以培養學生的高級思維能力。
PBL教學模式的理論基礎是建構主義,它的基本特征體現在如下幾個方面:[2]
(1)基于問題的學習。強調以特定情境為背景進行知識建構。問題情境可以是一個復雜且具有挑戰性的任務,這個任務應該是真實的或者貼近實際的,具有特定的目標,需要在規定的時間內完成。
(2)以學習者為中心。注重學習者的主體作用,強調以學生為中心,充分發揮他們在學習過程中的主動性和積極性。
(3)注重協作學習。強調協作學習和交互式學習,教學組織應以小組的形式展開,通過交流協作來完成學習目標,使理解更加豐富和全面。
(4)進行學習展示。學習展示可分為階段展示和成果展示,學習者可通過此形式來反映他們對于知識的建構與各種能力的培養,同時也是學習者之間相互交流學習評價的一個有效途徑。
PBL 是以問題為導向的,問題的質量是保障PBL 教學法成功實施的基礎。[3]指導教師應從實際工程中挑選項目案例,提煉需求,明確關鍵問題和設計路線,使學生在解決問題的過程中不斷進行自我反思,通過對已學知識的重組、改進和擴展,達到融會貫通的目的。
在實踐教學過程中,指導教師應改變教學方式,改指導為引導,通過提出問題和建議的方式讓學生自行尋找解決方法來獲得知識的積累,循序漸進,逐步培養學生的自主探究意識,讓學生由被動學習變為主動學習,進一步提高學生的自主學習能力。
協作學習是一種有效的學習方式,在PBL 模式下通常采用小組討論的組織形式,傾向于通過“討論、闡明想法、評價他人的想法”來學習,促進學生對知識的理解與掌握,使學生獲得比單獨學習時更高水平的思考能力。
教學評價方式直接影響著學生的努力方向,因此,建立有效的評價體系是非常必要的。在建立評價體系時,應從教與學兩方面來設置評價標準,實現以評促教、以評促學的考核機制。問題情境的合理設置,實踐教學過程的有效監督引導都對指導教師提出了更高的要求,這需要指導教師花費更多的時間精力在實踐教學的前期準備和各環節的精心組織上,可以促進指導教師進一步地研究教學內容、改進教學方法、提高教學水平。
在設置對學生的考核標準時,應能科學地、全面地考查學習者的學習效果。一方面,評價的主體需多元化,不再單單是指導教師一人,而應由多方主體構成,如學生自評、組內互評、組間互評、教師評價等。另一方面,評價的內容需多元化,應分散在實踐教學的所有過程當中,能充分反映學生的實踐態度和學習效果,如自主學習的能力及效果、分析及解決問題的能力、對知識的掌握程度以及協作學習各成員的參與度等,實現以評促學。
在實踐教學中采用PBL 模式,不僅可以使學生熟悉和掌握相關理論知識,鍛煉分析、解決問題的能力和實踐能力,而且可以了解科學研究或項目開發的思路和方法,培養科學素養。學生在探究式的學習過程中,獲得了學習的滿足感和成就感,激發了學習興趣,從而能有效地把被動學習變為主動學習,這一教學模式對提高學生的自主學習能力和知識綜合運用能力、培養學生的創新思維起到了積極的促進作用。