汪彦君 程小辉 蒋存波
(桂林理工大学信息科学与工程学院 广西·桂林 541004)
建设应用型、创新型高校,“创新精神和实践能力的培养”是高等教育实施素质教育的重点,是对高素质人才培养提出的更高要求和目标,提升高等教育教学质量、提高学生实践素质是当前刻不容缓的任务。而实践教学环节是培养大学生实践动手能力和自主创新能力的有效途径,我们应引入新的教学方法和教学思想,对实践教学环节进行改革和创新,提高实践教学效果,使学生的动手能力得到充足的锻炼,创新能力得到充分的培养。
目前,实践教学环节缺少有效的教学方法,学生在课堂上学到的理论知识无法很好地转化为实践能力在实践教学环节中得到应用,加之课时紧任务重,为了完成教学任务,教师在教学过程中填鸭式地对学生进行指导,致使学生无需经过思考即可解决问题、完成设计。如此恶性循环,学生很难在实践教学环节中提高动手及创新能力。
指导教师在分配实践任务时,直接下发设计题目及参数指标,很少从实际工程项目的开发流程出发,一步步引导学生进行需求分析、任务切块、功能设计及单元选型。学生对工程需求概念模糊,极少考虑实物的功能和用途。
指导教师在布置实践任务后,与学生间的交流主要是答疑,当学生在实践过程中出现疑问时进行指导,给出解决方案,却很少引导学生思考导致此问题出现的各种因素及采用此解决方案的原因,使学生分析和解决问题的能力得不到锻炼。
同时,指导教师很少对学生的设计方案提出质疑,为何采用此设计方案?有没有更好的设计方案?学生对影响系统性能的关键问题是否都已掌握透彻?
教师在答疑过程中的指导方式直接导致了学生的依赖心理,学生已经习惯于被动接受知识,无法掌握探究式的自主学习方法。当学生在实践过程中遇到问题时,不是经过独立思考寻求解决途径,而是直接求助于指导教师或同学,只想如何尽快解决问题,很少询问为什么。
对于基础较差的学生,由于知识储备不足,自主学习能力差,无法对问题进行有效探究,可能在某些棘手问题上反复出现错误,一方面使其产生了畏难心理,依赖于其他动手能力较强的同学或指导教师;另一方面耽误了设计进度,为了能在规定时间内完成实践任务,可能出现直接抄袭的现象。
现行的考核方式主要以学生的实物测试及实践报告为评判标准,对实践最重要的环节——设计过程却不做评判,直接导致学生只注重结果,忽略了学习和思考的过程,失去了实践教学环节开设的意义。由此可见,只看结果不重过程的考核方式无法提高实践环节的教学质量。
因此,高校迫切需要一座将理论知识转化为实践能力的桥梁,来促进大学生综合素质尤其是动手及创新能力的提升。在实践教学中,应将学生作为教学中心,激发学生的主观能动性,让学生成为实践教学环节的主动参与者,教师应起引导作用,启发学生的思维,让学生充分发挥其自主学习能力和创新精神,从而增强学生的学习动力,达到良好的教学效果。为此,我们在实践课程中引入了PBL 教学模式,在教学方法上对实践教学环节做了一些改革尝试。
2PBL 教学模式
PBL(Problem-based learning)是一种以问题为基础,以学生为主体的教育理念。它由美国著名神经病学教授霍华德·巴罗斯(Howard Barrows)于1969 年在加拿大的麦克马斯特大学首创,最早应用于医学领域的教学,是目前世界范围内使用比较普遍的一种教学模式。[1]它强调参与者主导的学习原则,以学生通过团队合作来解决问题的方式组织学习过程,大致流程为提出问题-查阅资料-分析讨论-总结反思,鼓励学生自主学习、反思式学习,以培养学生的高级思维能力。
PBL教学模式的理论基础是建构主义,它的基本特征体现在如下几个方面:[2]
(1)基于问题的学习。强调以特定情境为背景进行知识建构。问题情境可以是一个复杂且具有挑战性的任务,这个任务应该是真实的或者贴近实际的,具有特定的目标,需要在规定的时间内完成。
(2)以学习者为中心。注重学习者的主体作用,强调以学生为中心,充分发挥他们在学习过程中的主动性和积极性。
(3)注重协作学习。强调协作学习和交互式学习,教学组织应以小组的形式展开,通过交流协作来完成学习目标,使理解更加丰富和全面。
(4)进行学习展示。学习展示可分为阶段展示和成果展示,学习者可通过此形式来反映他们对于知识的建构与各种能力的培养,同时也是学习者之间相互交流学习评价的一个有效途径。
PBL 是以问题为导向的,问题的质量是保障PBL 教学法成功实施的基础。[3]指导教师应从实际工程中挑选项目案例,提炼需求,明确关键问题和设计路线,使学生在解决问题的过程中不断进行自我反思,通过对已学知识的重组、改进和扩展,达到融会贯通的目的。
在实践教学过程中,指导教师应改变教学方式,改指导为引导,通过提出问题和建议的方式让学生自行寻找解决方法来获得知识的积累,循序渐进,逐步培养学生的自主探究意识,让学生由被动学习变为主动学习,进一步提高学生的自主学习能力。
协作学习是一种有效的学习方式,在PBL 模式下通常采用小组讨论的组织形式,倾向于通过“讨论、阐明想法、评价他人的想法”来学习,促进学生对知识的理解与掌握,使学生获得比单独学习时更高水平的思考能力。
教学评价方式直接影响着学生的努力方向,因此,建立有效的评价体系是非常必要的。在建立评价体系时,应从教与学两方面来设置评价标准,实现以评促教、以评促学的考核机制。问题情境的合理设置,实践教学过程的有效监督引导都对指导教师提出了更高的要求,这需要指导教师花费更多的时间精力在实践教学的前期准备和各环节的精心组织上,可以促进指导教师进一步地研究教学内容、改进教学方法、提高教学水平。
在设置对学生的考核标准时,应能科学地、全面地考查学习者的学习效果。一方面,评价的主体需多元化,不再单单是指导教师一人,而应由多方主体构成,如学生自评、组内互评、组间互评、教师评价等。另一方面,评价的内容需多元化,应分散在实践教学的所有过程当中,能充分反映学生的实践态度和学习效果,如自主学习的能力及效果、分析及解决问题的能力、对知识的掌握程度以及协作学习各成员的参与度等,实现以评促学。
在实践教学中采用PBL 模式,不仅可以使学生熟悉和掌握相关理论知识,锻炼分析、解决问题的能力和实践能力,而且可以了解科学研究或项目开发的思路和方法,培养科学素养。学生在探究式的学习过程中,获得了学习的满足感和成就感,激发了学习兴趣,从而能有效地把被动学习变为主动学习,这一教学模式对提高学生的自主学习能力和知识综合运用能力、培养学生的创新思维起到了积极的促进作用。