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基于问题学习的教学模式在专业教学中的应用
作者：王红军
[关键词]基于问题的学习模式，机械制造专业教学，教学模式，考核方法。
[中图分类号]G642.0[文献标识码]A[文章编号]1005-4634(2007)02-0136-04
机械设计制造及其自动化专业是为我国培养国民经济急需的工程设计专业人才的。目前，随着科学技术的发展，我国工业形态的改变，对人才的要求也发生了变化。如何能有效地实现培养高素质专业人才，教学改革势在必行。
1基于问题学习的教学模式的提出
建构主义的课程观强调用情节真实复杂的故事来呈现问题，营造问题解决的环境，以启动学生的思维，帮助学生在解决问题的过程中活化知识，并让他们参与课程的设计与编制；这种课程努力为学生提供大量认知工具，以拓展学习方式和视角，增强学习能力；它充分利用超媒体和超文本以方便各类信息的使用和更新，提供跨学科、跨时空、面向真实世界的链接[1]。
建构主义的教学观强调，通过设计一项重大任务或问题，设计真实、复杂、具有挑战性的开放的学习环境与问题情境，来诱发和支撑学习者积极主动的探究活动、问题解决活动，促进学习者在完成任务或解决问题过程中成为学习活动主体；强调提供机会使学习者在学习的同时，对学习的内容和过程进行反思和调控；强调创建学习共同体，共创互动合作、支持双赢的文化。建构主义的课程观和教学观，同我们所倡导的以德育为核心、以创新精神和实践能力为核心的人才培养目标和教育理念十分吻合。
基于问题学习（Problem Based Learning）简称PBL，这种模式的典型教学过程是：学生以小组为单位，开始解决一个实际问题；为了解决问题，学生往往需要获得一些必要的专业知识，即所谓的学习议题，学生分头查找资料获取知识，然后相互交流所获得的知识，并讨论如何用所获得的知识来促进问题的解决；如果在讨论的过程中，小组发现还需要研究另外一些新的学习议题，学生们就需要反复循环地产生学习议题、分头查找资料，小组交流并讨论问题解答，直到问题得到解决；问题解决后，学生们还需要对自己的学习过程进行自我反思和评价，总结所获得的知识和思维技能。
科学技术的变化对科学教育改革提出了巨大挑战。例如，怎样提高学生的创新精神和能力？怎样教会学生把在学校学习的科技知识用于理解和解决日常生活中出现的科技问题？怎样提高学生对科学本质的理解，使其具有科学精神？怎样培养学生的团队合作精神？等等。国内许多专家学者都认为建构主义理论是教学改革的主流。
基于此，笔者在教学改革中提出了基于建构主义理论的基于问题学习的教学模式。
该教学模式以建构主义学习理论为指导进行课程的教学改革与实践，树立以学生为主体、激发和培养学生的创新意识和创新能力的新型教育观念，扬弃传道、授业、解惑以教师为主体的传统教育观念，探索新的教学模式、方法和手段、学生的学习形式及学习成绩的评定。
研究该种教学模式在专业教学中的应用，将有助于促进学生打下灵活的知识基础，发展解决实际问题、批判性思维和创造性思维能力，发展合作能力与自主学习能力，将有助于提高学生的工程素养和竞争力，有利于提高教学质量。
2基于问题学习模式的教学过程
2.1实施基于问题学习模式的教学环节的特点
在设计和实施基于问题学习时，应基于整体课程的知识结构的系统性来设计问题，要使各问题之间所包含的学习议题（如专业概念、原理等）多次地相互邻接和交叉重叠。笔者在改造机械制造与自动化专业时，为了保证为学生提供综合性、设计性、创造性比较强的实践环境，让每个大学生在4年中能经过多个这种实践环节的培养和训练，在专业课学习的同时，为学生增加了7周的课程设计时间，18周毕业设计时间。
课程设计和毕业设计的进行紧密结合工程实践，有利于问题的提出，并考虑了知识的交叉。在学生完成机械制造技术基础、计算机辅助制造、数控技术等课程后，安排一个综合的计算机辅助制造的课程设计。在掌握生产过程信息技术的基本原理之后，安排3周的信息制造综合课程设计。在专业课和课程设计阶段，以及后来的毕业设计环节，运用基于问题学习的教学模式，学生结合指导老师的题目，综合运用所学知识，取得了很好的效果。选择实施基于问题学习模式的课程和环节时，结合专业课和实践环节进行，效果较好。
2.2基于问题学习模式对教师的要求
在基于问题学习中，教师作为促进者并不是将知识的结果直接告诉学生，而是通过学生在解决实际问题时会遇到各种真实性的问题，通过适时适当的质疑，将专家的思维过程和策略体现出来。因而对教师提出了更高的要求。首先教师应是一名专家型的学习者，能为学生示范好的学习策略和解决问题的思维策略，使学生学会应当如何向自己提出疑问。例如，当学生提出一个问题解答时，教师应问他们“为什么?”并鼓励他们解释并证明自己的思维。这样的询问有助于学生将询问与自己的假设联系起来，从而掌握使用假设演绎推理。教师不直接教学生如何解决问题，而主要是以监控、示范、质疑以及鼓励等活动来促进学生学习。使学生成为一个自主学习者，承担学习结果和学习过程上的责任。教师若不真正了解学生正在想什么，教学就没有针对性，其结果就是教师和学生都白费了力气。
因此，教师要在所研究议题的相关性和完整性方面有能力向学生质疑和挑战。要了解和研究学生如何学，从学生的角度出发教学和实践。如，怎样让学生的主体作用得到充分发挥；怎样使学生对问题有兴趣并有解决问题的信息；学生的学习状况如何。
2.3基于问题学习模式对学生的要求
基于问题的学习，学生需要自我激励、设置学习目标、做独立的研究、进行自我引导的学习、将新建构的知识应用到复杂的问题解决之中，还要监控和反思解决问题的过程[2]。当完成问题解决之后，他们学会成为独立自主的思考者和学习者。同时还学习如何成为有效的合作者。由于问题太复杂了，学生需要以小组为单位进行工作，学生共享专业知识，共同处理学习议题的复杂性。在小组中，学生需要积极主动参与小组活动，与小组其他成员相互依赖、共同承担责任，进行积极的良性互动，相互交流想法、相互鼓励和沟通。通过基于问题学习，最终使学习者成为愿意合作也善于合作的人。
通过这种方式，学会了如何表达自己的想法，如何倾听别人的理论，每个人对于自己的任务主动学习、交流，最后很好地完成了课程的要求。从中体会出，学生在解决问题的过程中要通过查询资料、相互讨论以及自我反思而获得和理解知识，不是直接从教师和课本中获得知识，依赖于解决问题的成效，而不是依赖于与权威观点之间的一致性。学生的主动性非常重要。
从专业课程开始，逐渐采用基于问题学习的教学模式，让学生解决具体的应用实际问题，而不是一张考卷就行了。使学生感到学习知识是自己的事，要对自己的学习负责，发挥自己的自主性、主动性和独创性，能很好地掌握知识。
2.4基于问题学习模式的教学内容
由于学时压缩、教学基本要求变化和教学内容更新，针对一些理论性和实践性都较强的专业课，从基于问题学习的教学模式出发对教学内容进行了进一步优化和整合。如计算机辅助制造、数控技术等课程。
[2]