PBL教學法在數字電子技術教學中的應用探究

蔣志偉 屠晨坤

摘要：本文以PBL教學法為核心，從設計PBL教學案例、學生分組、展示交流三個方面論述了PBL教學法在數字電子技術教學中的應用，對目前高等學校的數字電子技術教學改革提出一些有效的建議，以供相關學校教師參考、借鑒。

關鍵詞：PBL教學法;設計案例;學生分組;展示交流

數字電子技術是醫學影像技術專業的專業基礎課，同時也是也是單片機、醫學影像設備、嵌入式計算機系統等專業課的先修課程，數字電子技術課程教學質量對后續課程的學習乃至畢業生的質量有著重要影響。傳統的LBL（Lecture Based Learning）教學方法是一種填鴨式的教學方法，不利于發揮學生學習的自主性和主動性，加之本校學生由于電路基礎比較薄弱，學生難以對數字電子技術課程提起興趣，有必要對課堂和教學方法進行改革。PBL（Problem-Based Learning）教學法是一種基于問題的教學方法，由教師提出問題，學生通過自主探究解決問題，有利于發揮學生學習的主動性，可以作為數字電子技術課堂教學改革的一條路徑。

一、PBL教學法概述

1969年，在加拿大的麥克馬斯特大學，神經病學教授Barrows首先采用了PBL教學法[1]。PBL教學法是一種以問題為中心的教學方法，它是通過一個一個的問題，讓學生通過自我學習和討論交流來解決問題，達到課堂教學目標的一種教學方式。它是一種以學生為課堂主體的教學方式，目前在醫學類院校中非常流行[2]。

傳統的以學科為基礎的教學法中，教學以教師的講授為主，而PBL教學法與之有很大不同，它是以學生的主動學習為主;PBL教學法中將教學內容融入一個個更大的、亟待解決的任務或問題，讓學生投入對問題的研究和解決中;PBL把學習設置到有意義的、復雜的真實性的任務或問題情境中，需要通過學生的自我學習和交流合作來解決問題。通過這種方式來學習和發現問題背后的科學知識，對學生形成自我學習的能力、團結協作的能力、克服困難的能力都有重要的作用[3]。

PBL教學方法是一種啟發式教育，它以學生為主體，從有實際意義的問題出發，培養學生的各方面的能力。應用PBL教學法的關鍵在于如何發揮問題在學習過程中的指導作用，調動學生的主動性和積極性[4]。與傳統LBL教學模式相比，PBL教學法充分考慮到學生本身存在的個體差異性，競爭性和團體協作性，更利于發揮學生本能存在的自主學習的能力，更利于發展學生各方面的素質[5]。而教師，不再只是知識的傳授者，更是學生的激勵者和引路人。

二、PBL教學法在數字電子技術教學中的合理應用

數字電子技術課程由一連串的知識點貫穿始終，對每個知識點的學習是循序漸進的，只有對每個章節的知識點掌握熟練后，才能學習后續章節的內容。比如學習第一章邏輯代數基礎的時候，只有把基本的邏輯代數的概念和運算規則掌握，并且能夠熟練運用基本公式化簡邏輯函數后，才能學習后續章節中的組合邏輯電路的分析和設計以及時序邏輯電路的分析和設計等內容。而對這些內容的學習傳統的方法是老師講，學生學，即LBL教學模式，老師的教學和學生的學習都比較被動，一部分學生因上課走神等原因沒有跟上進度，再學習后續章節就顯得很吃力。相對于傳統的LBL教學模式而言，PBL的教學模式能夠激發學生的學習興趣，提升學生學習的主體地位，提升學生的主觀能動性，同時能夠提高學生的團隊意識和合作精神。

（一）PBL教學案例設計

根據以上數字電子技術課程的特點，對于各個章節的教學內容設計PBL的教學案例。案例中問題的設計不必太復雜，各個學校的教學案例也不會完全相同，需要根據本校學生的學情，課程的教學目標和課時量以及每節課的教學任務綜合考慮。如果一個問題太難一節課解決不了也可以拆分成小問題來完成，以一節課能掌握的知識點為準。例如我們在講邏輯函數的卡諾圖化簡法這一章節時，我們將問題拆分為“最小項卡諾圖是如何組成的？如何用卡諾圖表示邏輯函數？如何用卡諾圖化簡邏輯函數？用卡諾圖化簡邏輯函數的依據是什么？”等問題，這樣可以把一個大的問題化繁為簡，便于學生吸收掌握，也便于學生找到解決問題的方向。

（二）學生分組

PBL教學模式適合小班化教學，而目前各所高校班級學生人數較多，不能達到小班化教學的要求，因此，對學生分組是一個較好的方法，便于學生討論、交流、展示。將班級學生分組一般5-10人分為一組，小組的成員和人數可以根據學生的意愿、學生的性格、學習能力或者認知程度而有所不同，便于同一個小組的同學從不同的角度思考問題。

（三）展示交流

各小組同學相互交流、展示學習成果。為了激勵學生積極踴躍展示，可以采取平時成績加分等獎勵，選擇優秀小組的學習成果展示等措施鼓勵各學習小組展示學習成果。學生展示可以采取口頭交流，PPT展示以及實物展示等多種方式，教師針對學生展示的內容進行點評，補充學生展示中存在的不足之處。在每一次課將結束時，由教師總結強調本節課的重點難點以及要掌握的方法，同時提出下一節課需要解決問題，由學生課后查閱資料以便于下一節課展示、交流。

結語：PBL教學模式可以有效地調動學生學習的積極性和主動性，增加課堂的教學效果和質量。但同時目前多數高校的教學資源不能滿足PBL教學模式的要求，需要根據各所學校的學情做出適應性的改變，這樣才能發揮出PBL教學模式的優勢，提升本校數字電子技術課程的教學質量。

參考文獻：

[1]王紅，許孝良，楊振平，金紅衛.PBL教學法在工科有機化學教學中的實施初探[J].廣東化工，2012，39（1）：131-132.

[2]陳培清，韓秋琴，辛曉明.PBL教學模式的發展及應用現狀[J].教育教學論壇，2018，（35）：214-215.

[3]陳培清，韓秋琴，辛曉明.PBL教學模式的發展及應用現狀[J].教育教學論壇，2018，（35）：214-215.

[4]蘇小平，楊明金，李楠，陳濤涌，劉瀅，王全興.PBL 教學模式在本科生綜合設計性實驗中的應用[J].基礎醫學教育，2014，16（1）：25-26.

[5]張建煒，王光昶，劉玉紅，周繼芳，張婷，陳濤.采用PBL教學法培養創新型醫學人才的效果評價——以“醫學影像物理學”教學為例[J].中國醫學物理學雜志，2013，30（5）：4464-4467.

基金項目：

南京醫科大學康達學院2018年度教育研究課題（項目編號：KD2018JYYJYB009）。南京醫科大學康達學院2019年度科研發展基金（項目編號：KD2019KYJJYB007）。