高校转型视阈下应用型人才培养的问题解决教学法

李丽民，陆仁强，刘卫东，罗雄文

(湖南科技学院 土木与环境工程学院，湖南 永州 425199)



高校转型视阈下应用型人才培养的问题解决教学法

李丽民，陆仁强，刘卫东，罗雄文

(湖南科技学院 土木与环境工程学院，湖南 永州 425199)

为顺应我国经济结构调整、社会转型和高等教育发展的需要，培养应用型人才已是地方高校的必然选择，而我国传统的教学方法已不能胜任应用人才培养的需要。为解决这一问题，提出了转型视阈下应用型人才培养的问题解决教学法，并结合其教学应用进行了详细阐述，为解决应用人型才培养教学这一关键问题构建了有效的实现途径。

高校转型；应用型人才培养；问题解决教学法

2014年6月，国务院在《关于加快发展现代职业教育的决定》中明确表明：“采取示范引领、试点推动等方式，引导一批普通本科向应用技术型高校转型，重点举办本科职业教育。”并相继出台了《关于地方本科高校转型发展的指导意见》《现代职业教育体系建设规划》(2014-2020年)等一系列重要文件，地方本科高校的转型发展已是大势所趋。培养社会需要的应用型人才已成为地方高校的当务之急。高等学校能否培养出适应并满足现代社会要求的应用人才，关键在于以社会发展和市场需求来引导教育改革，更新教育观念，改变教学方法，提高教学质量，增强学生的社会适应性和可雇佣性[1]。因此，研究用于应用型人才培养的教学方法具有重要的现实意义。

1　问题解决教学法的内涵

目前，多数心理学家和教育学家赞同美国学者Newell和Simon的观点，认为问题解决中“问题”是一种情景，在这种情景中个体知道想做某件事，但不能马上知道这件事所需要采取的一系列行动。问题解决就是由一定的目标，应用各种认知活动、技能等，经过一系列思维操作，使问题得以解决的过程[2]。对于如何进行问题解决教学，1997年Jonassen提出了如下问题解决教学步骤[3]：对原理、规则和概念进行复习；提出问题领域的因果模型或概念模型；出示样例；呈现练习问题；帮助学生成为更好的问题解决者。问题解决教学法可归纳为：教师通过设定问题情境来阐述问题的理论和实际背景，提出教学要求和目的；学生根据教师提出的问题进行认识活动；教师通过归纳总结问题解决过程、提出新问题等进一步系统强化学生认识过程。问题解决教学法流程见图1。

问题是问题解决教学中学生学习的动力来源和起点，教师是整个教学过程中的促进者和引导者，教师应研透教材，深刻把握教学内容，组织和选择好教学素材，精心备课，做好课堂设计，创设接近真实情况或真实生活的问题情境，激发学生的好奇的天性，使学生尽快进入学习准备状态，意识到解决和研究问题的必要性；应精心设计和选择问题，用录像或文本的形式为学生提供与学科内容密切相关或源自生活的科学问题，注重联系旧知识构建新知识、突出关键知识，以激发学生学习动机，使学生在解决问题的过程中获取相关知识，提高解决实际问题的能力，发展对未来工作和生活的素养。

图1　问题解决教学法流程

问题解决教学法中，师生关系的构建对教学起着十分重要的作用。哲学家Martin Buber 提出的“我与你(I-you)”的观点值得借鉴。I-you观点认为“我与你’关系的特点是发自两人内心的友谊，它需要的是理解和热情。在这种关系中，我与你都是主体，不存在控制和被控制、利用和被利用的问题，应该互相理解，互相信任，互相肯定、欢迎和真诚地赏识对方。该关系充分体系了人本原则，强调了双方的成长和尊重[4-5]。问题解决教学法中的师生关系是双向平等关系，学生始终处于主动地位，是学习过程的驱动者和受教育者，教师仅是引导者和促进者，双方互相赏识对方，欢迎、接纳对方，互相支持与理解、互相肯定对方，在“交流”与“对话”中共同成长；双方通过沟通、理解、促进而成为朋友、同伴，可以无话不谈，以形成有利的课堂气氛，使学生亲其师信其道，主动接受知识、形成自我学习能力；教师通过言传身教，健全学生的心智和品性，学生反过来也会激发教师的灵感，净化教师的品性，达到师生双赢。

问题教学法执行过程中，教师不是提供问题的正确答案，而是引导学生思考、分析和解决问题，只起启发、指导、促进和激励学生的作用。教师应充分尊重、关心、理解和信任学生，通过提问、讨论等多种形式，让学生自主参与到教学中来，促进学生积极、愉快、自发地学习，自主寻找问题解决办法，充分发挥学生的创造力和想象力；当发现学生难以完全解答问题时，采取再提问或给予适当提示的办法给学生以启发，使学生自己在真实的情景中找到解决的问题方法，最终完成学习任务。学生必须通过查阅相关资料和阅读教材等对教师已讲内容进行复习，对教师要讲的内容进行预习，充分做好课前准备。课堂内应积极思考、交流和讨论，明确解决问题的概念、理论和知识，从教师的教学过程中受到启发，学习知识的同时提高自身能力和素质，为终身学习打下良好的基础。

2　问题解决教学法的应用

下面以一次力学课来展示问题教学法的具体实施。

图2　锦江大桥垮塌现场

1)创设问题情境。①某现浇二层钢筋混凝土框架工厂，施工单位完成首层施工后，便开始第二层施工。为加快施工进度，同时进行底层装修和第二层预制板吊装，第一层大梁未达到规定强度就对其下立柱进行了拆除，结果快完成第二层预制板吊装时，发生倒塌，造成当场多人被压死的重大事故。②2010年6月8日20时30分，一辆载重126吨的货车强行通过吉林省道302锦江大桥时，K194 +100米处桥梁突然垮塌，货车连同桥面坠入锦江，一辆出租车驶到垮塌大桥处时坠入桥下(见图2)，货车与出租车上共7人，6人受伤。这些事故的发生跟哪些知识有相关呢？学生们思考讨论后教师导入本次课的教学内容：梁的强度计算，提出本次课教学目的与要求：掌握梁的强度设计准则及其应用；进一步熟悉掌握工程力学的分析方法；根据已有知识学会独立求解工程问题。

图3　悬臂梁

2)提出工程问题。对于图3所示悬臂梁：①若发生断裂，为什么是A截面最先失效？为什么又是A截面的上沿点最先失效？②若材料和尺寸已知，为保证梁的安全，Fp最大能大到多少？③若材料和Fp已知，为保证梁的安全，梁的尺寸最小能小到多少？

3)探求解决问题方法，运用新知识解决问题。学生自主复习梁弯曲时内力方程的建立及应力公式等知识点，在教师指导下自主学习强度设计——指将杆件中的最大应力限制在允许的范围内，以保证杆件正常工作，即不仅不发生强度失效，而且还具有一定的安全裕度；梁的弯曲强度条件：σmax[σ]，式中：[σ]为弯曲许用应力，[σ]=σs/ns(韧性材料)，[σ]=σb/nb(脆性材料)等新知识。教师引领：为什么强度条件里没有考虑切应力？学生思考讨论后进行回答。教师启发：由材料的拉伸、压缩力学性能可知，脆性材料的抗拉、压性能不同。对于抗拉、压强度不相等的材料，强度条件应为什么？学生自主探究学习，得到：对于抗拉、压强度不相等的材料，强度条件可以改写为：/nb，式中：[σ]+为许用拉应力，[σ]-为许用压应力。教师促进：根据强度条件可以解决哪三类强度计算问题？学生自主分析讨论得到：根据上述强度条件，可以解决三类强度问题：强度校核、截面尺寸设计、确定许用载荷。接着教师对学生认识过程进行强化：悬臂梁受力及截面尺寸如图4所示，[σ]-=60 MPa，[σ]+=30 MPa ，求梁的横截面尺寸(其中h=2b)？学生自主求解并回答前面提出的工程问题。然后教师进行归纳总结强化学生认识过程：①根据图5，由力的平衡条件有∑Fy=0，即FQ(x)-1 000=0，得到FQ(x)=1 000 N；∑Mo(F)=0，即-1 000×(2-X)-M(x)=0，M(x)=-1 000×(2-x)N.m。②求Mmax。当 x=0时，Mmax=-2 000 N.m。由此可知：为什么A截面最先发生断裂，为什么A截面的上沿点最先失效。③尺寸设计。=Mmax/Wz，Wz=bh2/6，得到b≥46.4 mm，h≥92.8 mm。由此可知：若材料和Fp已知，为保证梁的安全，梁的尺寸最小能小到多少？并提出问题：为什么没有进一步根据强度条件[σ]-进行尺寸设计，二者取大值？以加深学生对理论知识和概念的理解。

图4悬臂梁受力及截面尺寸

图5计算单元

4)引申出更多问题和运用新知识解决问题。教师提问与要求：如何根据梁的弯曲强度条件解决另外两个强度计算问题：梁的强度校核、确定梁的许用载荷？解决课后两个相关习题，找出本次课开始时创设情境中的工程事故问题发生的原因。通过上述环节，很好地完成了教学内容，达到了既定教学目的和要求，学生学习效果良好。

3　结语

解决问题教学方法，以解决真实或生活问题为出发点，易于使学生明白所学知识的作用，激发学生学习的积极性。该教学方法改变了传统教学以教师、教材和知识为中心的灌输法教学模式，是讨论法、案例法、质疑式、启发式、开放式、问题式、辩论式等教学方法的综合运用；能使课堂教学充满活力。该教学方法以学生为中心进行探究式教学，能培养学生分析、发现问题，解决实际问题的能力、交流沟通与表达能力、自学能力和创新精神，体现了“授之以鱼”的同时更注重“授之以渔”的教学理念，为学生终身学习奠定了基础。该教学方法实现了教师乐教、学生乐学的良性教学循环，是转型视阈下应用型人才培养的必然选择，也是我国大学“全人”培养教学的必然趋势，具有重要的理论和应用价值。

[1] 马庆栋.应用技术型人才的内涵与地方高校转型发展[J].职教论坛,2015(4):34-38.

[2] Anderson J R，Corbett A T，Koedinger K R, etal. Cognitive tutors: Lessons learned[J]. The journal of the learning sciences,1995,4(2):167-207.

[3] 丁小明.大学本科应用型人才培养研究[D].桂林:广西师范大学,2012.

[4] 王伟廉.高校课程综合化的途径与方法[J].教育研究,2011(3):45-47.

[5] Gijselaers W. Connecting Problem-Based Practices with Educational Theory. L.W. HGijselaers(Eds.), Bringing Problem-Based Learning to Higher Education: Theory and practice[J]. New Directions for teaching and learing, 2008(68):251-255.

(责任编校朱正余)

10.13582/j.cnki.1674-5884.2016.09.019

20160427

湖南省教育科学“十二五”规划2015年度课题(XJK015CGD020)

李丽民(1974-)，男，湖南邵阳人，副教授，博士，主要从事土木工程研究。

G64

A

1674-5884(2016)09-0057-04