PBL教学法在专业综合实践教学中的应用

佟维妍　魏宝武　李斌　茹鹏

[摘 要]将PBL教学法应用于专业综合实践教学中，注重真实性任务的设计，强调把专业知识设置到复杂的、有意义的问题情景中，充分发挥学生学习的主观能动性，并根据学生对于知识的掌握度以及在实践中的表现进行教学质量评价。

[关键词]PBL教学法；专业综合实践；多元考核

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2015.41.165

工程实践能力培养是应用技术型人才培养模式的重要组成部分。专业综合实践课程是将理论与实践相联系，专业知识与职业能力需求相结合的重要途径。结合沈阳工业大学的人才培养目标，在第七学期集中安排了4周的专业综合实践课，通过该课程的训练，培养学生对知识的综合运用能力，对学生的职业技能进行提升，形成一个完整的知识技能体系。

PBL（Problem Based Learning）是一种以问题为导向，以学生为中心的教学方法。起源于20世纪50年代加拿大麦克马斯特大学的医学教育，因其强调知识的应用和职业技能的培养，在德国、日本等国家的大学得到广泛的应用，已经成为国际上较流行的一种教学方法[1]。PBL教学法在专业综合实践教学中应用时，有教学模式的实践方案设计、教学质量评估和实践教学环境等需要重点研究的问题。

1 融合PBL的课程内涵建设和教学方法改革

PBL的实施需要更合理化的课程整合和设置，对学生进行不间断的引导式训练。在融合PBL的专业综合实践课程整合中，以单片机、PLC两种控制方式应用为核心，包括电气控制系统设计与应用和智能仪表设计与开发两个部分，每个部分设计了10个难易程度不同的“问题”（即项目案例）。通过“问题”，将相关专业知识串联融合，同时将各案例间进行组合，学生又可完成多个功能、结构不同的应用系统设计与开发调试，通过一系列的训练，把各个分散的课程内容联系起来，形成一个相对完整的知识结构体系。下表为电气控制系统设计与应用部分的项目。

2 根据岗位技能要求进行“问题”的设置

PBL教学法中，“问题”的设置是整个教学过程能否成功的首要因素[2]。在设置“问题”时，要认真分析具体实践条件，学生的能力，注意“问题”与学生培养目标保持一致 ，“问题”要遵从综合性、可用性、可验证性等原则。

“问题”的具体内容包括“问题”题目和具体要求，如PLC实训项目中包括硬件选型、配置，利用AUTOCAD绘制电气控制电路，编写梯形图，组态界面设计等，单片机实训项目中包括电子器件选型，硬件电路搭建，利用Protel99se绘制电子线路图，使用CCS进行程序编制与调试等，都应在“问题”中做出具体的规定。

例如，问题10：“四层电梯控制系统设计”，实训案例中要求采用上位机组态王模拟1台4层电梯本体，组态王既要模拟出上图中电梯的轿箱位置信号、呼梯信号、门机信号、故障信号等电梯输入信号，还要与下位机PLC采用RS232串口通信，根据PLC 的逻辑输出，采用动画形式模拟出电梯的运行过程。系统设计开发工作主要包括上位机电梯组态画面的设计、进行PLC的选型和I /O点接口定义、利用STEP7进行下位机程序的调试，利用ATUOCAD绘制电气控制电路图。

3 PBL教学法的实施

PBL教学法的实施大致分为问题提出、资料查阅、任务实施和总结反思4个主要步骤。在教学过程中，学生是学习主体，3～4名学生自由组合为一组，以小组为单位，接受所布置的问题[3]。小组成员分析讨论，明确问题的研究方向，利用图书馆、网络资源查阅相关资料，根据问题的要求，展开小组讨论，寻求解决方案。解决问题的过程中鼓励学生进行分工协作，各负其责逐渐攻克问题的各个环节，最后再汇总分析，给出解决方案。指导教师要对学生的学习过程进行评述，同时对其中涉及的知识点进行归纳总结，梳理出清晰的知识脉络，形成完整的知识体系。

4 加强实验室建设，创造良好的实验条件

专业综合实训室的建设是专业综合实践课程建设的重要组成部分，建设实训室应该充分和深刻的调查研究本专业的课程体系、具体课程项目安排、教学模式以及本行业、企业的技术和发展趋势。严格执行实训室管理制度与操作规范，要考虑学生的安全并尽量减少不必要的设备损坏。

电气控制系统设计与应用部分，设备上选择了市场应用广泛的西门子S7-200系列PLC、西门子MM440变频器和组态王软件，搭建了PLC变频调速实训装置和电工技能实训考核装置。智能仪表设计与开发部分选择了在各高校都积极推广的美国TI公司的16位MSP430单片机，采用Protel99se进行电路原理图和印制电路板设计。

同时，充分发挥指导教师工程实践能力强、科研与教学水平高的特点，结合专业特色，根据教学需要，自主研发具有专业特色的综合测控研发平台，可进行节能与新能源开发领域的热源监控系统开发，该平台的使用为学生提供了进行创新型研究与实验的条件，激发学生探索新知的兴趣，也促进了工程实践能力的培养。

5 实施多元考核模式，完善课程评价体系

目前传统评价体系书面考试是唯一的方法，很难满足PBL教学培养目标的要求和评价需求。PBL考核除了以知识为主的卷面考试外，在PBL教学评价中，还应关注学生参与教学活动的热情、学生呈现学习资料范围、学生发言对其他小组成员影响力等因素以及学生对学习问题的分析、学生对解决问题方案的取舍等学生的个体行为[3]。在学业评价中增加学生自我评价、学生间互相评价分值等来强化教学评价，促进被评者接近教学目标。当然，PBL教学评价方法的客观性、规范性以及多元性仍需要进一步探讨。

通过PBL教学法在专业综合实践教学中的应用，学生在实践中得到锻炼和提高，加强本专业各科知识综合运用能力和问题分析能力，提高实际动手能力、理论联系实际的能力，培养学生的自学能力、综合分析能力和创新意识。

参考文献：

[1]运红丽，王丽君.PBL教学模式在机械工程测试技术教学中的应用[J].科技信息，2010，3.

[2]黄永斌，谭福，鞠芳辉.基于情景平台的经济管理类PBL教学模式的实践探索[J].实验技术与管理，2007（16）.

[3]林蓉，王渊，等.基于PBL教学的教师角色与教学效果评价方法的探讨[J].中国医学教育技术，2012（3）.