PBL 教学法在高职机电一体化技术专业综合实践教学中的应用

吉林农业大学 吉林科技职业技术学院 赵小莹 吉林农业大学 刘莲顺

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》提出了“注重学思结合，倡导启发式、探究式、讨论式、参与式教学，帮助学生学会学习。激发学生的好奇心，培养学生的兴趣爱好，营造独立思考、自由探索、勇于创新的良好环境” 的教学改革要求，使得实践教学改革日益迫切。

使用PBL 教学法会帮助教师转变教学观念，使学生成为课堂的“主角”，将PBL 教学法引入吉林省某一高职院校机电一体化技术专业综合实践教学中，为提升实践教学效果，提高教学质量提供了一定的参考依据，同时也为培养高技能应用型人才做出了有益的尝试。

PBL（Problem-Based Learning）教学法是一种以问题为导向，创设情境，在学生已有的知识背景上，通过小组合作的形式，寻求解决问题的方法。

一、PBL 教学法的理论基础

（一）活动建构教学理论

活动建构教学论主张，学生的创新性学习和全面发展的过程，其实就是在真实环境中学习者自主建构的过程。因此，作为活动建构教学论实践探索的 PBL 教学将学生的主体地位落实作为首要前提，在师生多维的生命主体的交往互动过程中实现学生的自主建构。

（二）实用主义学习理论

杜威的实用主义教育理论在批判传统的“以课堂为中心，以课本为中心，以教师为中心”的教育观点的基础上，提出了“以经验为中心，以儿童为中心，以活动为中心”的教育主张，倡导“做中学”的理论。

PBL 教学模式在机电一体化技术专业实践类课程中的应用，是建立在杜威的实用主义教育理论基础上的。基于项目的学习正是体现了这种“做中学”的思想。通过让学生亲自去接触项目，从而让学生在实践中学习相关知识，培养实践能力。

（三）多元智能理论

美国心理发展学家霍华德·加德纳于1983 年提出了多元智能理论。他认为：智力的本质就是实践能力与创造能力，要把二者放在特定的文化背景中看待；智力具有开放的、多维的结构特征；不同个体具有独特的智力，且其智力是有差异的；智力是有待环境和教育激活和培养的潜能。

二、基于PBL 教学法设置实践项目

PBL 教学法的实施是基于为学生创设真实的问题情境的基础上，学生“团队作战”攻坚克难，使他们在寻求解决问题的过程中获得知识、掌握技能、增强团队合作意识的方法，因此，教师在创设问题时需要考虑问题的真实性、可操作性以及难易程度等因素。在融合PBL 教学法的专业综合实践教学中，以PLC、单片机两种控制方式为核心，每个部分设计了难易程度不同的10 余个“问题”（即项目案例）。通过这些“问题”将原本零散的专业知识进行串联，并形成梯度式的练习，即通过一系列的实际训练，把分散在各个章节的理论内容联系起来，从而形成一个相对完整的结构体系，前后“问题”有联结性。以三菱PLC 教学仿真软件（FX-TRN-BEG-C）为例，按照初、中、高三个级别设计的综合实践教学项目如下表所示。

PLC 实践教学项目

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以PLC 为控制方式的实践教学，通常采用FX 三菱的仿真软件进行模拟操作，学生通过学习梯形图逻辑编程，无须其他培训工具，只需在实训室内增加电源数量，学生将软件装在个人电脑即可开始操作完成教师布置的学习任务，有效地缓解了学校由于缺乏资金暂时买不了相应实训设备的尴尬局面，这也是高职院校所采用的最行之有效的一种教学模式。

以单片机为控制方式的实践教学，通常利用HC6800-EM3 V3.0 光盘资料，在拿到开发板后，安装PDF 阅读器、USB驱动程序、KEIL 开发环境、触摸屏组态软件等应用软件，用程序烧录软件，将单片机程序烧写到单片机中。利用开发板可以完成简易信号指示灯设计、LED 显示器设计、音乐播放器设计、抢答器设计、报警声发生器等设计项目。

三、PBL 教学法的实施

PBL 教学法的实施大致为教师先讲解基本概念或理论知识，随后布置与之相关联的任务。教学过程是以学生为中心，4—5 名学生为一组，组内协作分析下达的任务内容，通过在网上搜集相关资料进行自主探究学习，确保组内每名同学明确任务所要完成的目标，小组讨论解决方案。若实践操作可行则任务得以解决，此时以组为单位进行成果展示、分享汇报、交流经验，最后教师予以总结并进行评价。若实际操作不可行或遇到障碍，需要重新审视教师下达的任务目标或者请教师指点这样几个步骤。

四、PBL 教学法实施动态考核

传统的评价模式是采用书面考查的形式进行，很难满足PBL 教学法的培养目标和评价多元化的需求。鉴于此，PBL考核除了有针对理论知识的笔试之外，还设计出考核技能的实际操作等。不仅有终结性考核，更加注重过程评价，即通过课程学习过程中需要完成的综合实践项目进行实际操作，主要是对学生的学习过程进行考核。此外，在学习过程中不仅要有教师的评价，还有学生的互评、自我评价以及小组间评价和组间评价相结合的这种多元化动态的考核方式，以便真实地反映学生的学习情况。

五、PBL 教学法的启示

（一）要转变教师观念

PBL 教学法强调的是教师从传统的传授知识转变为学生自主探究学习的引导者、促进者。因此，在教学过程中除了给予学生更多的学习空间之外，教师还要具备较宽的知识面和机电一体化专业学科知识，具备较高的实际操作技能和教学能力，以便更好地指导学生。

（二）要充分调动学生学习的主动性

运用PBL 教学法以学习小组为单位解决问题过程中，需要学生自身具备一定的知识储备，以便在教师发布任务后，利用已掌握的知识内容进行分析，扩大资料搜集渠道，组员之间互相合作，督促完成各自的任务，提高学生学习的主动性和自觉性。

（三）要加强实训室建设

专业综合实践课程建设是由专业综合实训室的建设所组成的。建设实训室时要充分考虑本专业的课程设置、教学模式以及企业、行业的相应技术标准和未来的发展趋势，与此同时还要充分考虑工位数，以便保障每名学生都有充足实践的机会。由此可见，实训室的仪器设备除了要满足一定的数量和质量要求外，也要适应机电一体化技术专业的发展前景。

（四）以技能大赛为导向，融入教学项目设计

高职院校每年都会组织机电一体化技术专业的学生参加职业技能大赛，通过赛前培训可以使师生掌握比赛的最新信息，以便更有针对性地备赛。但单纯以赛前培训为契机取得理想的成绩是远远不够的，每年参赛的项目和题目都有所不同，这就需要在比赛结束后，带队教师与学院领导认真分析，比对赛项要求，将比赛内容予以提炼，并将其融入学校的实训项目中。如此一来，学生除了能完成校内的综合实践外，还可以在平时的学习中接触与技能大赛相关的理论知识和实践操作技能。专业教师在平时的教学中应多注意观察，将动手能力强，对某个方向感兴趣的学生组成不同的学习小组，学生可以通过组内协助、组间学习的方式完成后续的学习任务，这也为挑选技能大赛的参赛选手做出铺垫，使高职院校在比赛时取得满意的成绩。

综上所述，通过PBL 教学法在高职机电一体化技术专业综合实践教学中的应用，学生对课堂项目教学的认可程度普遍较高，对合作能力、交流能力、自主学习能力和协作学习能力等的认同呈现明显上升趋势。此外，学生通过基于项目的学习，不仅巩固了理论知识的掌握，而且锻炼了实践操作技能，在教师正确的引导下，增强了学习实践类课程的兴趣和主动性，促进了其协作交流、自主学习、协作学习，以及分析问题、解决问题等能力的协调发展。同时，教师的专业水平在实施 PBL 教学过程中也得以有效提升。从研究可以看出，PBL 是一种可行的、有效的教学模式，在机电一体化技术专业实践类课程的实际教学中理应受到重视，并要在今后的教学实践中加以完善和改进。