计算机类专业PBL教学法的教学策略探究与实践
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作者:徐静
摘要：PBL是以学生为中心，以问题为导向的教学方法，在新工科建设背景下，通过引入PBL教学法，文章深入分析了基于PBL教学法进行计算机类专业课程教学的实施思路和应用策略，从重视问题设计、处理问题预设和答案生成的关系以及教师角色转变等角度探讨了影响PBL实施的重要因素，PBL教学法的有效实施，能够充分调动学生的积极性和主动性，提升教学效果。
关键词：计算机类专业;PBL;教学策略
0引言
工业4.0背景下，随着信息技术的快速发展，计算机类专业课程要与当前科技发展方向相对接，专业结构、知识体系、课程内容、教学方法等需要深度变革以适应时代发展的需要[1]。PBL是“基于问题的学习”（Problem-based Learning）的简称，是以问题为中心的教学方法，可以使学生在解决问题中学习问题背后的知识，从而获得解决问题的能力，完成知识体系的架构。1当前计算机类专业课程教学现状
通过多年的教学实践，分析当前计算机类专业课程教学中存在的问题[2]：（1）大部分专业课程仍然是以教师为主导，教师是知识的灌输者，学生是被动的，学生的自主学习能力不足。（2）理论和实践脱节，工程教育实践不足，学生满足于理论知识的学习与记忆，而对于实际工作环境中的具体问题束手无策。（3）专业课程中教学案例、实验设计的创新性相对薄弱，缺乏团队交流合作的空间[3]。（4）大部分课程已开始进行线上课程建设，但是受到传统教学体制、教育理念、教师对先进教育信息技术的掌握程度等多方因素影响，还未能深度融入传统的课堂教学。线上教学缺乏明确的教学方法和过程设计，多数情况下仅作为资源库和线上测试的工具。
2PBL教学法的实施
PBL的学习是开放的，要创造一种开放的教学环境，丰富的课程内容，让学生主动查阅资料、动手实践、展开讨论、深入探究，在学习过程中促使其以积极的态度参与各项教学活动，活跃思维，从而促进教学效果的动态生成。PBL教学法的实施如图1所示。
引导学生主动学习和提高学习能力是实现PBL的关键，PBL教学的实施主要分为5个步骤：在问题分析设计的基础上确定问题;教师引导与辅助学生思考确立教学目标;利用开放的资源辅助学生自我学习，分析问题寻找解决方案;在教师引导下利用新学知识解决问题;对教学过程进行反思、总结，进行教学评价。
驱动问题是教师教学设计的重要环节，反映教师的教，学生有价值、有见地地探寻答案是学生的学，教师在课堂上要及时调整或改变问题设计，遵循学生的学习答案展开教学并获得成功。问题设置时，先从教学内容中提炼知识点的概念、原理和方法，获得学生的需求，再将这些内容设计成带有应用情境的问题，尽可能贴近实际，以促进知识的获取[4]。引导学生在解答过程中得到合理的反馈，让学生自然而然地得到题的解答，使学生构建一个清晰灵活的知识链。
3PBL教学法在计算机类专业教学中的应用策略
3.1重视问题设计
教师在设计问题前，要对教学内容包含的知识有一定深度的感悟，教师对知识的体验和理解直接影响着问题设计的质量和最终答案的生成。教师设计的问题应该是开放的、灵活的，不能是单一的、呆板的，这样才能让产生的答案具有一定的可探索性。如图2 所示是通过PBL教学策略设计的计算机网络原理课程的问题树。
在进行教学设计时，每个教学环节，如提问、讨论、实验、设计方案、小组合作等，都需要充分留出学生自主思考和发言回答的时间。要考虑问题解答的空间，针对学生思考并理解的答案，要能从问题的角度做出多种问题预设，通过多种途径引导学生将有一定偏差的答案转化为教师层面的答案。预设每次课上哪些时候可能是答案产生的生长点，并指导产生答案的原因。如果学生自主探究答案，应预设教师介入的时机和次数。
3.2把握答案生成的有效性和随机性
在计算机类专业课程教学中，多探索和拓展学科前沿知识，开阔学生的视野，让学生联系生活实际和所学的知识主动思考，有意识地将学生的问题作为PBL 教学法实施的驱动问题，通过发现问题，重新组织课程教学内容，弹性地考虑PBL实施的随机性。利用PBL 的问题驱动，结合开放式的教学方法，例如探究式、合作式、体验式、质疑式、实践操作式等，多元结合，引发学生的主动性。考虑PBL实施的有效性，教学评价需要多元化，在教学过程中，要将教学实施过程中的即兴评价和课程评价相结合，注意保护学生课堂上学习的积极性，让学生的学习成就感获得满足，促使课堂的互动性更加灵活和丰富。
3.3正确处理问题预设与答案生成的关系
在传统教学方式中，教师多数是通过教案将授课内容讲授给学生，是按部就班的过程，强调教师的核心地位，注重知识的传授和讲解。在教学方法改革中，尤其是应用PBL教学法时，关注的重点应该侧重于问题的预设上。教师在授课前应该预设学生可能会提出什么问题，想通过什么方式学习，有没有和问题提出相关的生活经验，在此基础上去设置问题。要从空间上给予问题一定的弹性，因为学习的主体是学生，学生之间存在一定的差异性，如学生对自我经验的积累、对新知识的理解等，每个学生的答案生成都有一定的特殊性，教师要在教学实施过程中，设计多种教学路径，弹性地体现课程的灵活、多样，而不应该把每一个问题，每一个环节都预设好，只有这样，才能不阻滞问题预设，更好地处理问题预设和答案生成的关系，更好地起到引导和鼓励的作用，把教学的中心还给学生。
3.4PBL教学法中教师角色的转换
PBL教学法的理念是创建一种立体多维度的问题情境，让学生在对问题分析的基础上，主动探索问题的答案，从而自主解决问题。PBL教学活动的主体是学生，但是，要想将传统教学模式中教师的主体地位变为学生，就要让教师意识到PBL实施过程中教师角色的转变。
如图3所示的闭环体系，根据PBL方法设计教学活动，训练和提升学生的专业能力、实践能力。通过PBL法在教学过程中的实施，使教师意识到需要提升对于PBL教学法的深刻理解，会投入更多时间做教学方法研究，掌握更多知识，设计有弹性和随机性的问题，承载多样性的答案生成。构建丰富的教学资源，支撑PBL教学实践，在学习过程中发挥引导作用。教师要认识到在教学实践过程中，只有不断提高和完善自己的能力，才能适应PBL教学的要求，使PBL教学法不断完善和发展，同时使教师的教学方式和教学水平不断提升和改进，这样才能形成一个不断迭代提升的闭环体系，实现教师和学生的共赢。
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