PBL教学模式在电工技术课程教学中的探索与实践

周艳 赵肇雄 陈永建

摘 要：PBL是基于问题的教学模式，结合电工技术课程特点，本文将PBL教学模式应用到电工技术课程教学中。首先概述了电工技术课程教学的现状及PBL教学模式的特点，然后详细阐明了PBL教学模式实施过程中的要点。从教学评价结果来看，这种新的教学模式对于培养学生的学习兴趣，提高学生的分析、解决问题的能力都有很好的促进作用。

关键词：PBL教学模式 电工技术 问题 实践教学

PBL（Problem-Based Learning）是一种以问题为导向的新型的教学模式。1969年美国的神经病学教授Barrows在加拿大的麦克马斯特大学首次提出了这种教学方法，并给出了定义：PBL既是一种课程也是一种学习方式。作为课程，通过解决精心设计的问题激发学习者获取关键知识，掌握解决问题的技能和自主学习的策略；作为学习方式，通过系统方法的运用帮助学习者解决现实工作中遇到的问题[1]。PBL从20世纪90年代开始引入我国，经过二十多年的探索，它的思想和方法逐渐得到认同和广泛应用，应用领域不仅仅局限于医学教育，而逐步扩展到管理、经济、工科等专业。研究成果也逐步扩展和深入，从最初的PBL教学法的理论研究到结合其他教学方式的有效实施等。黄英等[2]将PBL应用到通信系统课程设计，这门课程是一门综合设计型实验课程，从2008年开始进行教学改革，取得了一定的成效。陈丽虹等[3]将PBL引入到远程开放教育课程的教学中，通过期末成绩和调查问卷两方面来对比实验班和常规教学班的教学效果，结果显示实验班的教学效果明显优于常规教学班。于瑛英等[4]从教师和学生两方面来讨论PBL教学法对教师和学生素质的要求。刘春城等[5]针对PBL教学中如何设置问题这个关键点来展开研究，并分析了建立题库的意义。蔡朝朝等[6]在数据库课程中应用PBL与案例法相结合的教学方式，让学生在为了解决问题而主动学习的同时又能通过案例分析来补充相关知识，更好地将理论与实践相融合。

一、电工技术课程概况及PBL教学模式的特点

“电工技术”课程是非电类专业的专业基础课，要求学生在掌握基础知识、基本技能的基础上能解决一定的实际问题，是一门理论性、应用性和实践性都很强的课程。传统的以教师讲授为主，辅以一定的实验课程的模式，教学效果并不明显，如何让学生在学习理论知识的同时能训练他们的实践能力一直是摆在教师们面前的最大难题。PBL教学模式强调基于问题的学习方法，即根据教学内容精心设计“问题”，学生在问题的引导下通过查阅资料、小组讨论、实验等方法自主学习来分析问题、解决问题，逐步锻炼学生的学习能力、团体协作能力和实践能力。鉴于此我们将PBL教学法引入到电工技术课程的教学中，通过教师精心挑选的问题，充分调动学生的学习热情，让他们主动思考和学習。

二、教学模式的实践

PBL教学法是在既定的教学目标基础上，强调引导学生进行思考、分析问题，采用辩证的方法完成教学任务。传统的电工技术课程教学分为理论教学和实验教学。要使PBL教学模式更好地融合到电工技术课程教学中，理论教学部分和实验教学部分都需进行教学内容和教学方式改革。理论教学应缩短繁杂公式的推导，精简教学内容，形成以问题为导向引导学生利用已学知识分析、解决问题的教学模式；实验教学应结合教学内容和实验室设备的具体情况，设置实验项目，教师在介绍实验装置、实验项目后让学生以小组形式开展实验、讨论，实验任务包括绘制、搭建实验所需的电路图，记录实验数据，检查实验结果是否正确和撰写实验报告。与传统的实验教学相比，新的教学模式重点在于培养学生利用已有条件主动思考、实践和协作能力。具体实施过程中需要注意几个要点：

1.PBL教学模式对教师和学生的要求

PBL教学法对教学中教师和学生这两个主体都有较高的素质要求，只有双方都达到了这一要求，才有可能开展有效的PBL教学。一方面，教师要具有扎实的专业知识和较高的交际、协调能力，这样才能应对PBL课堂上可能出现的各种问题，驾驭教学，引导学生思考、讨论问题，确保整个教学过程的有序持续开展。另一方面，学生要具备一定的自主学习能力和沟通、团队协作能力。在教师提出问题后，能运用有效方法来分析、解决问题。PBL教学一般都是以小组形式开展，小组内部各个成员分工合作、相互协作，积极参与，以期能高效的完成任务。

2. PBL教学中问题的选择

这也是整个教学环节中最关键的部分。教师应在课前根据本节课的教学内容精心准备问题，问题既要以理论知识为基础，又要有一定的实践意义。好的问题应具有科学性、可探索性、趣味性、可验证性等特点，问题选择的好坏直接关系到教学能否有效开展。以电工技术课程中电路的分析方法来说明。电路的分析方法有很多，如支路电流法、结点电压法、等效变换法，还有欧姆定律、基尔霍夫定律、叠加定理、等效电源定理等，方法何其多，且对于不同类型的题目会有不同的分析方法来简化计算。但一般而言，学生只习惯用几种最基本的定律去解题，例如欧姆定律、基尔霍夫定律。该章节的传统讲授是每个公式都讲解它的推导过程，再用相关例题加强练习。我们在PBL教学中讲授这一章节时，去繁就简，只介绍最常用的基本定律，其他内容均用问题的形式提出，让学生自己去推导、探索。例如用两个6V的直流电源，两个1KΩ的电阻和一个10KΩ的电位器组成一个调压电路，调压范围为-5～+5V。这个问题就是考查学生运用基本定律求解具体问题的能力。

3.课程结束前的总结和点评

PBL教学结束前教师应对之前的教学活动进行总结和点评，让学生思考教学过程中自己的收获和不足。学生通过不断的思考与反思，逐步加深理论知识的理解，锻炼自身分析和解决问题的能力。同时教师通过对课堂情况的总结，不仅能剖析学生表现的优劣与欠缺，也能切身体会到自身知识体系、交流协调等方面的不足之处，督促教师进一步地提高业务水平和驾驭课堂的能力。

4.好的教学模式离不开完善的评价体系

教学评价是对整个教学活动的总结，完善的教学评价体系应起到督促教师和学生不断提升自己、提高教学效果的目的。PBL教学的评价体系包括教师对学生的评价以及学生对教师的评价两部分。教师对学生的评价包括最终成果的评价、教学过程的表现评价以及出勤率等方面。在这其中侧重于教学过程的表现评价，鼓励学生积极地、有创造性地分析探索问题、解决问题。学生对教师的评价包括教学的开展情况、对教师的授课内容是否满意等方面。学生对教师的评价很大部分反映了教师对课堂教学的驾驭能力，也激励教师不断提升教学水平和完善教学内容，只有这样才能得到学生的认可。

同时对于电工技术这种实践性较强的课程来说，理论教学与实验教学无法完全分开进行，实验教学是对理论知识的巩固与扩展，有验证性实验、综合设计性实验等。教师在课堂上提出的问题很大部分需要学生通过仿真或在实验室里搭建具体电路来验证。实验教学更是如此，特别是对于大的复杂的综合性题目，教师会在课前布置好实验内容，学生通过查阅资料、小组讨论等形式，确定解决方案并在仿真软件上进行验证、调试。教师通过开放式实验室指导学生的实验。

结语

PBL教学模式是一种新型的值得研究探索的教学模式，它在培养学生自主学习、提升自身综合素质方面具有较为明显的优势。在工科教育中，如何提高学生的学习兴趣，训练他们的实践能力一直都是教师们关注的重点。将PBL教学模式引入到工科教学，这种教学模式的融合能较大地提高教学质量，对学生实践能力的训练也有很好的促进作用。从学院收集的教学评价结果来看，教师与学生两部分评价都显示新的教学模式具有较好的教学效果。

参考文献

[1]Barrows H， S Kellson， A Problem-based learning： A total Approach to Education [M]. Illinois： Southern Illinois University Press， 1993.

[2]黄英，李贵林，雷菁等.PBL教学模式在专业实验教学中的应用研究[J].中国电力教育，2012，35：94-95.

[3]陈丽虹，周莉，吴清泉等.PBL教学模式效果评价及思考[J].中国远程教育，2013，1：70-73.

[4]于瑛英，蒋洪伟.PBL教学模式对教师及学生素质要求的研究[J].中国电力教育，2013，28：68-70.

[5]刘春城，张树军，张国斌等.采用PBL教学模式进行工程训练时“问题”的设置[J].实验技术与管理，2012，29（6）：143-145，154.

[6]蔡朝朝，謝岚，李湘.案例法结合PBL教学模式在数据库课程中的应用[J].计算机教育，2014，17：66-70.

作者简介

周艳（1981—），女，汉族，湖南常德，硕士研究生，讲师，主要从事电子电气，系统工程方面的研究。

赵肇雄（1964—），男，汉族，广东肇庆，硕士研究生，副教授，主要从事物理教学法研究。

陈永建（1980—），男，汉族，广东肇庆，硕士研究生，讲师，主要从事计算机智能算法的研究。