PBL教學(xué)法在我院高等數(shù)學(xué)課程中的應(yīng)用

胡欣

【摘要】基于高等數(shù)學(xué)課程特征，總結(jié)了PBL教學(xué)法的特點，探討了PBL教學(xué)法在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。結(jié)合我院實際，將PBL教學(xué)法和傳統(tǒng)講授法相結(jié)合，實施到我院高等數(shù)學(xué)教學(xué)實踐中，最后對我院高等數(shù)學(xué)教學(xué)推行PBL教學(xué)法提出了可行性的建議。教學(xué)實踐表明，PBL教學(xué)有效調(diào)動了學(xué)員學(xué)習(xí)積極性和主動性，培養(yǎng)了學(xué)員的自主探究意識和團隊精神，提高了學(xué)員解決實際問題能力，教學(xué)質(zhì)量得到了較大的提高。

【關(guān)鍵詞】PBL教學(xué)法；傳統(tǒng)講授法；高等數(shù)學(xué)

自2018年10月開始，我院在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中試點PBL（Problem - Based Learning）教學(xué)法，實踐表明，采用PBL教學(xué)法和傳統(tǒng)講授法相結(jié)合的教學(xué)模式，教學(xué)質(zhì)量得到了較大的提高。

1.PBL教學(xué)法理論概述

1.1PBL教學(xué)法簡介

PBL直譯是“基于問題的學(xué)習(xí)”，是以問題為導(dǎo)向，以小組為單位，通過收集資料、自主學(xué)習(xí)、小組討論、合作探究來解決問題而構(gòu)建知識體系的一種教學(xué)法。強調(diào)把學(xué)習(xí)過程設(shè)置到有應(yīng)用價值的問題情景中，學(xué)習(xí)與解決問題同時進行，在解決問題過程中，學(xué)生能夠意識到自己需要學(xué)習(xí)什么，從而主動地進行學(xué)習(xí)。這使得知識的獲得成為解決問題過程中的組成部分。

1.2PBL教學(xué)法的特點

知識傳授講究系統(tǒng)性，教員按照教學(xué)大綱要求制定教學(xué)計劃，設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，有目的有計劃開展教學(xué)。PBL教學(xué)法與以學(xué)科為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)講授法有很大不同，它具有下面三個特點：

1.2.1以問題為中心。PBL教學(xué)法圍繞問題設(shè)計課程，教師提供一些結(jié)構(gòu)不良的、真實的問題供學(xué)生研究，打破了學(xué)科間的界限，提高學(xué)員綜合運用多學(xué)科知識去解決實際問題的能力。

1.2.2以學(xué)員為主體。PBL教學(xué)法強調(diào)學(xué)員在學(xué)習(xí)中的主體地位，學(xué)員主動擔負學(xué)習(xí)的責任，通過收集資料、小組討論、自主探究解決問題，獲取知識，充分發(fā)揮學(xué)員學(xué)習(xí)的主觀能動性，發(fā)展學(xué)員的創(chuàng)造性思維。

1.2.3以小組為單位。PBL教學(xué)法是以小組為單位解決問題來進行學(xué)習(xí)。在每個小組中，小組成員之間需要相互配合、合理分工、共同探索，在規(guī)定時間內(nèi)解決問題。因此，PBL教學(xué)法可以有效促進學(xué)員團隊合作能力。

2.PBL教學(xué)法在我院高等數(shù)學(xué)課程中的實施

2.1PBL教學(xué)法準備過程

根據(jù)章節(jié)內(nèi)容，將整個高等數(shù)學(xué)分為7大模塊，分別是函數(shù)與極限、一元微分學(xué)、一元積分學(xué)、微分方程、多元微分學(xué)、多元積分學(xué)和無窮級數(shù)。對于這些模塊的基本知識、基本理論使用傳統(tǒng)講授法，這樣有利于學(xué)員獲得扎實的理論基礎(chǔ)，搭建知識框架。在每個模塊的內(nèi)容即將講授完成時，啟動相應(yīng)的PBL任務(wù)，使用PBL教學(xué)法，培養(yǎng)學(xué)員應(yīng)用高等數(shù)學(xué)知識解決實際問題的能力。

2.2高等數(shù)學(xué)PBL問題庫

適宜的問題是PBL教學(xué)開展的核心。問題設(shè)計應(yīng)將模塊的主要知識點隱藏在問題中，使教學(xué)內(nèi)容能夠在問題解決的過程中，逐漸被學(xué)生所探索。同時難度適宜、應(yīng)用性和趣味性強的問題才能更好的調(diào)動學(xué)員學(xué)習(xí)的主動性，提高教學(xué)效果。

2.3PBL教學(xué)法實施過程

具體實施過程包含4個環(huán)節(jié)。

2.3.1分組環(huán)節(jié)。分組討論是PBL教學(xué)的前提。PBL教學(xué)法實施之前先對學(xué)員進行分組。以作者所教授的試點期班為例，在教學(xué)開始前將整個期班共66名學(xué)員分為12個研討小組，每個小組5- 6人，組員的構(gòu)成考慮數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的層次性，同時每個小組確定一名小組長。小組長負責該小組的任務(wù)組織和工作分配。教員通過開展教學(xué)聯(lián)席會，向?qū)W員介紹PBL教學(xué)實施過程和評價標準，提出要求，明確職責。

2.3.2探究環(huán)節(jié)。以模塊“函數(shù)與極限”為例，在第9教學(xué)周通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)布PBL問題：人口增長的指數(shù)模型，提供學(xué)員文獻資料和數(shù)據(jù)，要求建立人口增長模型，利用模型預(yù)測人口數(shù)，并對預(yù)測結(jié)果進行評價分析。針對問題，各小組長組織小組成員討論交流，小組成員之間合理分工，利用文獻資料、網(wǎng)絡(luò)資源找到解決問題的途徑和方法。

2.3.3答辯環(huán)節(jié)。教員利用一次晚自習(xí)輔導(dǎo)時間（約1.5小時）安排小組匯報答辯，匯報答辯分為小組匯報、質(zhì)詢交流和教員點評三個部分。選出的小組各派出一名代表，利用PPT、口頭報告、圖表等多種方式展示自己小組的研究過程和結(jié)果。在展示成果之后，接受其他小組的提問質(zhì)疑，在學(xué)員討論交流過程中，教員適時介入引導(dǎo)。通過各小組的討論補充，最終得出統(tǒng)一的結(jié)論。最后教員對本次匯報答辯進行小結(jié)點評。

2.3.4評價環(huán)節(jié)。教員要根據(jù)上交的論文和答辯表現(xiàn)對學(xué)員給予綜合評價，主要包括學(xué)員學(xué)習(xí)的主動性、積極性、對問題的分析能力、解決能力、創(chuàng)新意識和團隊意識。單次PBL教學(xué)成績總分100分，其中書面論文占40%，研討交流表現(xiàn)占60%。PBL教學(xué)學(xué)期總成績由該學(xué)期各次PBL成績平均而成。在學(xué)期結(jié)束后，該成績作為形成性考核記入學(xué)員課程的總評成績。同時根據(jù)每次PBL教學(xué)效果和學(xué)員的反饋，教員總結(jié)反思，并對下一個PBL任務(wù)作出有效調(diào)整。學(xué)期結(jié)束后，教員完成PBL教學(xué)改革實施總結(jié)報告，為后期持續(xù)開展提供借鑒。

2.4實施效果分析

教學(xué)實踐表明，結(jié)合課程進程進行PBL教學(xué)，改變了學(xué)員的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方式，激發(fā)學(xué)員學(xué)習(xí)興趣，即使在傳統(tǒng)教學(xué)課堂中，學(xué)員的探索勁頭依舊很足，課堂參與性普遍提高，這在以往是沒有出現(xiàn)過的現(xiàn)象。同時實行PBL教學(xué)有效解決了學(xué)用脫節(jié)、學(xué)不會用的問題，顯著提高了學(xué)員用數(shù)學(xué)的意識和能力，學(xué)員參加數(shù)學(xué)建模競賽意愿強烈，為后期全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽儲備人才。

3.對我院高等數(shù)學(xué)課程推行PBL教學(xué)法的建議

3.1完善PBL問題庫

目前使用的PBL問題主要來源于數(shù)學(xué)建模中的案例，綜合性與應(yīng)用性較高，但與高等數(shù)學(xué)內(nèi)容切合度不夠，針對性不強。另外有的PBL問題偏難，綜合性太強，學(xué)員難以開展；有的問題解決方法又過于單一，不利于學(xué)員充分討論。后期需要進一步遴選與教學(xué)內(nèi)容結(jié)合緊密，難度適宜，又具有研究價值的問題。另外，基于軍校學(xué)員的特殊性，如果遴選與軍事相關(guān)的案例教學(xué)效果更佳。

3.2豐富教學(xué)手段

我們現(xiàn)在正處于“互聯(lián)網(wǎng)+”的時代，教育的網(wǎng)絡(luò)化、多樣化、自主化已經(jīng)是―種趨勢。后期我們應(yīng)加強軍隊網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)，借助“互聯(lián)網(wǎng)+教育”實施PBL教學(xué)。

3.3改革評價模式

為了引導(dǎo)PBL教學(xué)法深入開展，必須建立適應(yīng)于PBL教學(xué)法的教學(xué)反饋評價體系。目前PBL教學(xué)的評分制度并不能全面衡量學(xué)員的能力素質(zhì)。我們應(yīng)該根據(jù)學(xué)員查閱資料情況、研討交流情況、任務(wù)完成情況等，采取學(xué)員自評、組員互評、組間互評和教員評價形式，建立覆蓋課前、課中、課后環(huán)節(jié)的多維評價體系，以提高學(xué)員參與的積極性，改進教學(xué)效果。

4.結(jié)束語

PBL教學(xué)法在許多方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)模式，但PBL教學(xué)在我院高等數(shù)學(xué)的實施中也存在一定的不足，后期需要進一步改進。從研究效果看，PBL教學(xué)法在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中是可行的。在教學(xué)過程中，可采用PBL教學(xué)法與傳統(tǒng)講授法相結(jié)合的教學(xué)模式，取長補短，靈活運用，不斷提高教學(xué)質(zhì)量。

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（空軍預(yù)警學(xué)院，湖北武漢430019）