ＰＢＬ在大学计算机基础课中探究与实践

王　珊

摘要：基于问题式学习(PBL)能有效提高学生的学习兴趣，培养学生自主学习能力和问题解决的技能。文章结合大学计算机基础课教学问题的设置，PBL教学设计过程，探讨实施PBL教学模式的方法、策略与意义，以期对大学计算机基础课改革有新的启示。

关键词：基于问题式学习；问题设置；PBL教学设计；计算机基础教育；自主学习

中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2008)18-20ppp-0c

Probe and Practice of Teaching Mode for the Problem-Based Learning In University Computer Basic Courses

WANG Shan

(Telecommunication Institute, Shenzhen Polytechnic, Shenzhen 518055, China)

Abstract: Problem-based learning (PBL) can effectively improve student interest in learning, training students self-learning ability and problem-solving skills. This article discusses the method, the strategy and the significance of implementing PBL teaching mode, and refers to a view of the reform of the university basic computer classes for new inspiration, through combining the settings of the university computer basic courses with teaching problems, PBL teaching and design process.

Key words: Problem-based learning; Problem setting; PBL teaching design; University computer basic education; Independent study

信息社会和知识经济时代的来临，对大学生培养提出了更高要求。大学教育不再是以学科知识为中心，而是强调以学生为中心，教育要重视学生的潜能开发和创造性培养，要使学生具有自主学习的能力，做事的能力及主动发展的能力，这样培养的大学生才能适应社会的快速变化。由于计算机技术是发展最快的技术之一，知识衰减期短，技术淘汰快，有的毕业学生抱怨“学校学的都没有用，现在用的学校都没教”，如果从知识、技术的层面看，他们说的不无道理。计算机基础课教学中应加强素质教育，目前我国计算机基础教育界已认识到教学内容应逐渐从产品教学中走出来，软件产品不过是培养技能和素质的载体，学生学到的应是渗透到骨子里的对他们一辈子有用的东西（即自主学习能力）。

1 PBL教育理论及主要特点

1.1 PBL教育理论概述

基于问题的学习(Problem Based Learning，简称PBL)是 20世纪50年代中期起源于美国的Case Western Reserve University Medical School。而真正把PBL引入教育最前线的是美国的神经病学教授Bam。l969年他在加拿大的McMaster医科大学首创PBL，后来经过不断精炼与实践探索，在美国医学院校的头两年课程中(如解剖学、药理学、生理学等)得到广泛应用。基于问题学习在医学教育界具有广泛的影响，同时，PBL模式也越来越多应用于其他教育领域，如商业教育、建筑教育、工程教育等。 PBL的核心思想是一个以学生为中心，利用知识和技能解决实际问题，从而达到建构经验的学习过程。它强调把学习设置到复杂的，有意义的问题情境中，通过学习者的合作来解决真正的问题，从而学习隐含在问题背后的科学知识，形成解决问题的技能和自主学习的能力。计算机基础课的特点是实践性强，要求学生具有动手解决实际问题的能力。所以PBL的教学理念同样适合大学计算机基础课教学。

1.2 PBL与传统教学相比的特点

传统教学目标是要将现成的知识传授给学生，以教师讲授为主，突出课程中的基本概念和原理，即使在计算机教学改革后，各校使用的案例教学，项目教学中依然是教师把制作步骤，基本概念传授给学生为主的教学模式，致使学生的知识体系具有如下问题：(1)不完整 (2)惰性：无法在需要的时候运用；(3)不灵活：无法在新的或类似的情境中迁移应用。这样的教学显然不利于学生创新能力的培养和学生自主能动性的发挥。

PBL教学特点： (1)以小组讨论为主要学习方式，由教师提供指导。每个小组由一位教师（在实际教学中存在困难）、4～7名学生组成。教师的作用是给学生提供必要的学习资料和引导学生学习。(2)以实际需求问题为基础，强调结合生活工作实际，学习基础知识和基本技能。(3)学生根据个体需要自行选定开展自学的途径和方法。(4)精讲重点、难点内容，把基本原则等最有迁移价值的知识传授给学生。(5)学习初期就进入解决实际问题的技能训练，并贯穿整个学习过程。

PBL能有效提高学生学习兴趣和动机，有助学生形成自发学习的态度。这种态度有助于学生离开大学以后继续进行学习，从而为终生学习打下坚实的基础。

2 PBL在大学计算机基础课中的应用实践

2.1 教学目标的确定

计算机应用是大学计算机基础课中一门主要课程，它的主要目的是提高大学生的计算机素质，使学生掌握计算机应用的基础知识和技能，使学生能够把计算机做为一种有效的工具, 应用到各自的专业领域。深圳职业技术学院计算机应用课的教学目标是使学生掌握以Windows XP和Ms Office 2003为工作平台，应用计算机高效率、高质量地进行信息处理的基本手段和方法，提高学生综合利用办公软件的水平。

2.2 问题设计策略

问题是PBL的基础、出发点以及引发学习活动的主线，问题设计的适当与否是PBI 学习成功的关键。设计问题时应该注意以下几点。

(1)设计的问题应是比较复杂且具有综合性

问题能浓缩要掌握的知识要点。根据学科的特点，结合教材，分析教学内容，列出知识要点，哪些是需要重点掌握的，哪些是了解的，它们与实际需求的联系，并据此来设计问题。

(2)设计的问题应具有真实性或拟真性

问题应来源于现实生活，是学生在日常生活中可能会遇到的问题，并且具有社会需求性。如果在设计问题时，问题的绝对真实在教学中不可能完全实现，就可考虑通过一定程度真实的问题来促进真实性的学习，有效地激发学生的学习动机。比如讲EXCEL时，设计一个让学生组织实施问卷调查，回收调查数据并分析统计，得出调查结论的问题。学生通过分析问题，较周全地实现了一个问卷调查系统，学习到EXECEL数据录入技巧，数据引用、VLOOKUP函数、数据有效性，及图表等知识。

(3)设计的问题应具有一定的可延展性

问题提供的条件不能太详尽，这样学生在解决问题时，能比较容易提出更多新的条件，提高学生全面、综合考虑问题的能力，并从中发掘的信息，学习更多的知识点。如设计一个实现篮球队员比赛信息查询系统，其中数据有效性来源的设置，老师要求学生点选下拉按钮看到所有球员，学生在通过实际操作后，提出如果球员多，能否先选择球队，进而查到所选球队的球员，提高查询效率，这样问题就随着实际信息的不断增多而逐渐深入了，解决问题的同时就需要学生探索更多的EXCEL函数的使用。

好的问题设计往往需要计算机课教师深入到行业中，挖掘实际工作中所要用计算机解决的问题。

2.3 大学计算机基础课的PBL课堂教学组织实施

我在EXCEL模块教学时，采取了PBL教学模式，如图1所示，下面论述实施的过程和做法。

图1 PBL教学模式流程

2.3.1 引导学生收集资料

授课前一周，老师告诉学生教学方式的转变，和学生沟通目标，达成共识。根据EXCEL的学习重点和难点，循序渐进把设计好的问题或问题方向告知学生 (例如：数据收集与录入、数据的整理、数据的分析与处理,数据结果的输出与表示)。学生自由组合成小组 (每组3～ 4人)，老师引导学生在课前翻阅教材、查阅资料，进行充分的准备，收集与问题相关的已有知识，做好笔记，便于课堂上发言讲解自己所作的准备工作。

2.3.2 提出问题并探究学习

课堂上每组同学将各自查阅到的资料汇总、分析处理，整理成逻辑清晰和条理清楚的素材及问题。通过讨论，学生提出被称为学习要点(1earning issues)的疑问，这些疑问就是他们对问题的不解之处，学生把这些疑问记录下来，并围绕其进行讨论和探究学习。如针对Excel教学中的重难点问题，给学生布置了一个大作业，让学生分组上网找Excel素材，根据素材每组提出要解决的问题，解决问题可能需要的知识，然后老师给出学习这些知识的途径，如通过课件，帮助菜单，具体的教材章节。

在以上两个环节中，为督促每位同学都能积极参与前期资料收集及探究讨论过程，规定发言学生的成绩按25%的比例计入每位学生的总成绩。为避免课堂讨论冷场，每组学生中预先指定一名主讲者、一名补充者，以及1-2名针对他组问题的提问、反驳刁难者；并且下次PBL课，组内同学轮换角色，让每个同学都有一次充分参与的机会。各组讲述本小组对问题的理解、分析、整理，详细讲解牵涉到的基础知识，组内同学可以补充，同时，主讲者还要回答老师和其他组的提问。在学生发言过程中，老师应引导学生多角度、多因素地理解问题，深层次地分析问题，把前后所学知识以及不同学科知识融会贯通地应用；另外，还要控制好时间，把控讨论不偏题。

2.3.3 解决问题

学生按照问题的重要程度给学习要点排序，决定哪些问题由全组负责研究，哪些问题由个人负责研究，做好分工，并提倡学生在小组中合作解决问题。学生和老师还要讨论研究这些问题需要哪些资料，以及如何找到这些资料。如学生利用已有的Excel知识，甚至超出EXCEL课程大纲的知识，完成了收集资料，剔除无用数据，提出问题，及解决实际问题的整个工作流程。如图2到图4是一组学生完成的NBA篮球队员信息查询系统。在查询的方便性方面，学生最初只考虑到从简单的球员下拉列表选取查询某位球员信息（图2所示），但假如球员多了，想很快找到某位球员，就显困难，学生就提出先设置球队，在相应的球队中快速找球员。经过探索学习，不断排除困难，学生在老师的指导下，得出了两种解决办法。

(1)利用IF函数和OFFSET函数的嵌套解决，如图3所示。在数据有效性的来源文本框中输入

“=IF(Y2="火箭",OFFSET(C2,0,1,14,1),IF(Y2="湖人",OFFSET(C2,14,1,14,1),IF(Y2="热火",OFFSET(C2,28,1,16,1),IF(Y2="太阳",OFFSET(C2,44,1,14,1),IF(Y2="骑士",OFFSET(C2,58,1,15,1),IF(Y2="网队",OFFSET(C2,73,1,15,1),IF(Y2="公牛",OFFSET(C2,88,1,14,1),FALSE)))))))”

这种解决办法只能解决八队球员查询，因为IF函数最多能嵌套7层。

(2)利用indirect函数和vlookup函数嵌套查询信息，这种方法球队数不受限制，可进行多队球员查询，具体实现步骤为：

先把每队球员区域定义一个名称，再构造一个球队与相应已定义名称的一个区域，如图4所示，并定义此区域。最后在球员数据有效性的来源文本框中输入：

“=INDIRECT(VLOOKUP(Y2,zz,2,FALSE))”

图2球员数据有效性设置

图3八队球员数据有效性设置

图4多队球员数据有效性设置

通过做EXCEL大作业，学生锻炼了分析与解决问题的能力，同时也认识到团队分工、协作的重要性。实践证明，基于PBL的EXCEL大作业非常有效地提高了学生的期末考试成绩，促进了学生对Excel知识的掌握。

2.3.4 对学习过程的监控、评价与反思

为了确保PBL教学始终有效进行，教师PBL教学与学生PBL学习必须协调并进，教师要全程跟踪监控，指导学生对问题解决活动的进行，即了解已经做了什么，正在做什么，还将做什么；搜集到了哪些资料，哪些是重要的，还需要哪些；及时把握学生问题解决的动向，保证问题解决的方向性；鼓励学生从多角度分析问题等。教师和学生要对PBL每个阶段的成果进行分析判断，检测成果是否有效，能否更好，以什么形式呈现与展示，能否进一步深入探讨。

利用课堂答疑的时间，老师分组召集学生共同探讨学习要点，把获得的新知识运用于问题情境，鼓励学生总结新知识，将相关概念、原理、策略与当前的问题联系起来，使学生的知识变得完整而且有灵活性，迁移起来比较容易。对学生正确的理解分析给予肯定，对学生片面的观点给予指出；并给每一组打出评分。还要把解决问题牵涉的知识点作一个提纲契领的回顾，总结重点和难点，回应学生讨论时提出的较为普遍的问题，启发学生作更进一步深入的分析，让学生认识到学习是一个无止境的过程，永远会有需要研究的问题，并能感受到自己是“学习”的主人，从而体会到“学习”是一种乐趣。

3 PBL在大学计算机基础课中实施的意义

随着大学教育更要注重提升学生素质的呼声高涨，改革现有计算机基础课的教学模式，探索新型教学模式成为改变教学现状、弥补现有教学不足的一个必然途径，而基于问题的学习无疑为当前计算机基础课教育改革打开了一条崭新的思路。通过PBL教学，可逐步培养学生主动分析情况、提出问题、分工协作、全面考虑、查找相关信息并快速解决问题的能力；学生对所学知识的实用价值有了较好的理解，而对教师来说，通过PBL案例的编写，能深入到行业岗位中，了解到具体岗位对计算机的需求。PBL教学模式加强了师生交流，密切了师生关系；教师也可从学生的讨论中得到某些启示，真正做到教学相长。

在大学计算机基础课中使用PBL会优于传统的教学模式，促使学生学会做事，并能提高学生的综合素质。

4 实行PBL的思考

笔者近两年在EXCEL教学部分中（占全课程的50%）分别穿插2次课堂式PBL教学。实践证明，PBL教学模式能有效激

发学生学习计算机基础课的兴趣和参与意识, 培养学生自主学习技能与创新能力,提高处理岗位实际问题时有效运用知识的能力、并为学生终身学习奠定了基础。在实施过程中，笔者觉得以下问题值得注意；

4.1 教师的教学观念转变

传统的教学模式，教师处于主讲地位，而PBL教学模式要求教师转变观念，成为学生学习道路上的引导者，帮助者。采用PBL教学，教师需要查阅大量的教学资料并深入到实际岗位中了解需求，需要投入更多的备课时间，精心设计问题，激发和发现学生的创新潜能，捕捉学生创新思维的闪光点，多层次、多角度地培养学生的创新精神和创新能力。教师的教学观念发生转变，需要一些激励措施，学校应设置一些奖励政策，激励教师采用PBL教学模式。

4.2 激发学生参与PBL学习的积极性

学生从中学升上来,已习惯听老师讲,学习上存在不敢提问、不善于提问及依赖性强的特点。要有效激发学生参与PBL的积极性，老师在设计问题时要注意选择与学生切身相关的问题来激发学生自主学习的意识、兴趣，调动他们的积极性，让其主动参与。在初级阶段，教师要加强引导，可以给予一些外部奖励与惩罚的办法来刺激他们，学生习惯PBL学习模式之后，老师只要稍作启发就可以了。

4.3 探索新型的评价模式,保证PBL教学质量

在实施PBL教学时，应构架与PBL教学相适应的评价方式，以促进PBL教学有效进行。评价指标应涵盖四点，1．对学生在PBL所获得的知识与技能评价；2．问题解决的过程与方法的评价；3．学生参与状态(情感、态度与价值等)评价；4．问题解决后的反思评价。在评价时, 应以鼓励为主，每个学生的学习能力是不同的, 教师要关注每个学生发展的参照水平，从学生原有认知水平出发，发现和肯定学生的每一点进步和成功，促使学生自我发现，看到自己的力量，找到自己的不足，充满信心地参与到PBL中。

通过实践发现，PBL教学下所培养的学生不但在实践能力方面明显强于传统教学培养的学生，而且在理论上与解决问题的迁移上也有明显提高。

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收稿日期：

作者简介：王珊（1970-），河北藁城人, 硕士，计算机专业讲师，主研领域：计算机网络与应用教学研究、多媒体技术、数据库技术。