PBL 教學法在高職機電一體化技術專業綜合實踐教學中的應用

吉林農業大學 吉林科技職業技術學院 趙小瑩 吉林農業大學 劉蓮順

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》提出了“注重學思結合，倡導啟發式、探究式、討論式、參與式教學，幫助學生學會學習。激發學生的好奇心，培養學生的興趣愛好，營造獨立思考、自由探索、勇于創新的良好環境” 的教學改革要求，使得實踐教學改革日益迫切。

使用PBL 教學法會幫助教師轉變教學觀念，使學生成為課堂的“主角”，將PBL 教學法引入吉林省某一高職院校機電一體化技術專業綜合實踐教學中，為提升實踐教學效果，提高教學質量提供了一定的參考依據，同時也為培養高技能應用型人才做出了有益的嘗試。

PBL（Problem-Based Learning）教學法是一種以問題為導向，創設情境，在學生已有的知識背景上，通過小組合作的形式，尋求解決問題的方法。

一、PBL 教學法的理論基礎

（一）活動建構教學理論

活動建構教學論主張，學生的創新性學習和全面發展的過程，其實就是在真實環境中學習者自主建構的過程。因此，作為活動建構教學論實踐探索的 PBL 教學將學生的主體地位落實作為首要前提，在師生多維的生命主體的交往互動過程中實現學生的自主建構。

（二）實用主義學習理論

杜威的實用主義教育理論在批判傳統的“以課堂為中心，以課本為中心，以教師為中心”的教育觀點的基礎上，提出了“以經驗為中心，以兒童為中心，以活動為中心”的教育主張，倡導“做中學”的理論。

PBL 教學模式在機電一體化技術專業實踐類課程中的應用，是建立在杜威的實用主義教育理論基礎上的。基于項目的學習正是體現了這種“做中學”的思想。通過讓學生親自去接觸項目，從而讓學生在實踐中學習相關知識，培養實踐能力。

（三）多元智能理論

美國心理發展學家霍華德·加德納于1983 年提出了多元智能理論。他認為：智力的本質就是實踐能力與創造能力，要把二者放在特定的文化背景中看待；智力具有開放的、多維的結構特征；不同個體具有獨特的智力，且其智力是有差異的；智力是有待環境和教育激活和培養的潛能。

二、基于PBL 教學法設置實踐項目

PBL 教學法的實施是基于為學生創設真實的問題情境的基礎上，學生“團隊作戰”攻堅克難，使他們在尋求解決問題的過程中獲得知識、掌握技能、增強團隊合作意識的方法，因此，教師在創設問題時需要考慮問題的真實性、可操作性以及難易程度等因素。在融合PBL 教學法的專業綜合實踐教學中，以PLC、單片機兩種控制方式為核心，每個部分設計了難易程度不同的10 余個“問題”（即項目案例）。通過這些“問題”將原本零散的專業知識進行串聯，并形成梯度式的練習，即通過一系列的實際訓練，把分散在各個章節的理論內容聯系起來，從而形成一個相對完整的結構體系，前后“問題”有聯結性。以三菱PLC 教學仿真軟件（FX-TRN-BEG-C）為例，按照初、中、高三個級別設計的綜合實踐教學項目如下表所示。

PLC 實踐教學項目

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以PLC 為控制方式的實踐教學，通常采用FX 三菱的仿真軟件進行模擬操作，學生通過學習梯形圖邏輯編程，無須其他培訓工具，只需在實訓室內增加電源數量，學生將軟件裝在個人電腦即可開始操作完成教師布置的學習任務，有效地緩解了學校由于缺乏資金暫時買不了相應實訓設備的尷尬局面，這也是高職院校所采用的最行之有效的一種教學模式。

以單片機為控制方式的實踐教學，通常利用HC6800-EM3 V3.0 光盤資料，在拿到開發板后，安裝PDF 閱讀器、USB驅動程序、KEIL 開發環境、觸摸屏組態軟件等應用軟件，用程序燒錄軟件，將單片機程序燒寫到單片機中。利用開發板可以完成簡易信號指示燈設計、LED 顯示器設計、音樂播放器設計、搶答器設計、報警聲發生器等設計項目。

三、PBL 教學法的實施

PBL 教學法的實施大致為教師先講解基本概念或理論知識，隨后布置與之相關聯的任務。教學過程是以學生為中心，4—5 名學生為一組，組內協作分析下達的任務內容，通過在網上搜集相關資料進行自主探究學習，確保組內每名同學明確任務所要完成的目標，小組討論解決方案。若實踐操作可行則任務得以解決，此時以組為單位進行成果展示、分享匯報、交流經驗，最后教師予以總結并進行評價。若實際操作不可行或遇到障礙，需要重新審視教師下達的任務目標或者請教師指點這樣幾個步驟。

四、PBL 教學法實施動態考核

傳統的評價模式是采用書面考查的形式進行，很難滿足PBL 教學法的培養目標和評價多元化的需求。鑒于此，PBL考核除了有針對理論知識的筆試之外，還設計出考核技能的實際操作等。不僅有終結性考核，更加注重過程評價，即通過課程學習過程中需要完成的綜合實踐項目進行實際操作，主要是對學生的學習過程進行考核。此外，在學習過程中不僅要有教師的評價，還有學生的互評、自我評價以及小組間評價和組間評價相結合的這種多元化動態的考核方式，以便真實地反映學生的學習情況。

五、PBL 教學法的啟示

（一）要轉變教師觀念

PBL 教學法強調的是教師從傳統的傳授知識轉變為學生自主探究學習的引導者、促進者。因此，在教學過程中除了給予學生更多的學習空間之外，教師還要具備較寬的知識面和機電一體化專業學科知識，具備較高的實際操作技能和教學能力，以便更好地指導學生。

（二）要充分調動學生學習的主動性

運用PBL 教學法以學習小組為單位解決問題過程中，需要學生自身具備一定的知識儲備，以便在教師發布任務后，利用已掌握的知識內容進行分析，擴大資料搜集渠道，組員之間互相合作，督促完成各自的任務，提高學生學習的主動性和自覺性。

（三）要加強實訓室建設

專業綜合實踐課程建設是由專業綜合實訓室的建設所組成的。建設實訓室時要充分考慮本專業的課程設置、教學模式以及企業、行業的相應技術標準和未來的發展趨勢，與此同時還要充分考慮工位數，以便保障每名學生都有充足實踐的機會。由此可見，實訓室的儀器設備除了要滿足一定的數量和質量要求外，也要適應機電一體化技術專業的發展前景。

（四）以技能大賽為導向，融入教學項目設計

高職院校每年都會組織機電一體化技術專業的學生參加職業技能大賽，通過賽前培訓可以使師生掌握比賽的最新信息，以便更有針對性地備賽。但單純以賽前培訓為契機取得理想的成績是遠遠不夠的，每年參賽的項目和題目都有所不同，這就需要在比賽結束后，帶隊教師與學院領導認真分析，比對賽項要求，將比賽內容予以提煉，并將其融入學校的實訓項目中。如此一來，學生除了能完成校內的綜合實踐外，還可以在平時的學習中接觸與技能大賽相關的理論知識和實踐操作技能。專業教師在平時的教學中應多注意觀察，將動手能力強，對某個方向感興趣的學生組成不同的學習小組，學生可以通過組內協助、組間學習的方式完成后續的學習任務，這也為挑選技能大賽的參賽選手做出鋪墊，使高職院校在比賽時取得滿意的成績。

綜上所述，通過PBL 教學法在高職機電一體化技術專業綜合實踐教學中的應用，學生對課堂項目教學的認可程度普遍較高，對合作能力、交流能力、自主學習能力和協作學習能力等的認同呈現明顯上升趨勢。此外，學生通過基于項目的學習，不僅鞏固了理論知識的掌握，而且鍛煉了實踐操作技能，在教師正確的引導下，增強了學習實踐類課程的興趣和主動性，促進了其協作交流、自主學習、協作學習，以及分析問題、解決問題等能力的協調發展。同時，教師的專業水平在實施 PBL 教學過程中也得以有效提升。從研究可以看出，PBL 是一種可行的、有效的教學模式，在機電一體化技術專業實踐類課程的實際教學中理應受到重視，并要在今后的教學實踐中加以完善和改進。