基于PBL和TBL教學法的開放實驗室實踐

張一平，姚永標，陳莉娜

(河南工程學院 a.紡織學院；b.紡織新產(chǎn)品開發(fā)河南省工程實驗室，河南 鄭州 450007)

基于PBL和TBL教學法的開放實驗室實踐

張一平a,b，姚永標a,b，陳莉娜a,b

(河南工程學院 a.紡織學院；b.紡織新產(chǎn)品開發(fā)河南省工程實驗室，河南 鄭州 450007)

開放實驗室是工科人才培養(yǎng)的重要舉措。在開放實驗室的實踐活動中引入PBL和TBL教學法，可以提升學生解決實際問題的能力,激發(fā)學生的學習主動性，培養(yǎng)團隊協(xié)作精神。文章分析在開放實驗室實踐活動中實施PBL和TBL教學法的要點，包括題目選擇、人員配備、過程指導、總結評價等，總結取得的成效，為實踐教學的開展提供借鑒。

PBL教學法；TBL教學法；開放實驗室

一、 PBL和TBL教學法聯(lián)合應用于開放實驗室實踐活動的意義

當今社會的快速發(fā)展和學科的不斷融合，對工科應用型人才提出了越來越高的要求，特別是學習能力、運用知識解決實際問題的能力以及團隊協(xié)作意識等，開放實驗室實踐活動在這幾方面起著非常重要的作用。開放實驗室實踐活動不同于傳統(tǒng)的實驗教學：第一，它給學生提供了更多選擇，學生可根據(jù)興趣和個人特長進行選擇性參與；第二，它給學生提供了更大的空間，學生具有更大的自主權，能最大限度地發(fā)揮自己的潛能；第三，學生獲得了更多機會，可以運用所學知識解決實際問題，自主選擇學習新的知識；第四，學生學會在獨立處理事務的同時，學會與人合作，增強團隊意識。此外，開放實驗室實踐活動對于實驗室的自身建設、資源的有效利用和實驗教學體系的建立也具有重要意義。

PBL(Problem-Based Learning)是以問題為導向的教學方法，強調(diào)以學生為中心[1]。它有別于傳統(tǒng)的以教師講授為主的教學，更強調(diào)學生的自主意識，有助于提高學生的學習能力和綜合素質(zhì)。近年來該教學模式在工科教學中有所應用，但是在應用中也發(fā)現(xiàn)一些問題，主要是：(1)我國長期以來采用的教學方法使學生不習慣或不會自己學習，感覺負擔較重，不少學生有畏難情緒，即使部分學生有較高的熱情，也因基礎知識不夠扎實等，極易產(chǎn)生挫敗感；(2)該方法在工科教學中的應用缺少經(jīng)驗和相應的評價體系，操作難度較大。

PBL和TBL教學法聯(lián)合應用已有嘗試[3]，但在開放實驗室實踐活動中采用較少。將這兩種教學法結合應用于開放實驗室的實踐活動具有十分重要的意義，因為作為一個團隊開展研究或探索解決問題的方法，成員們能有效地克服不良情緒，同時還可相互學習和幫助，共同討論，尤其是復雜的綜合性問題，并容易從中獲得成就感。

二、 PBL和TBL教學法應用于開放實驗室實踐活動的主要內(nèi)容

我校(河南工程學院)在近幾年的實踐教學改革中，嘗試采用PBL和TBL相結合的教學方法，取得了較好的效果。下面簡要介紹PBL和TBL教學法應用于開放實驗室實踐活動的主要內(nèi)容。

1. 題目選擇

為了組織好開放實驗室實踐活動，題目選擇至關重要。選取題目的方法一般有兩種：一種是師生自選的有創(chuàng)新性的綜合課題或來源于科研、生產(chǎn)實際的真實課題，如果是學生根據(jù)自己興趣選的題目，則要經(jīng)指導教師在難度、工作量、可行性等方面把關后再確定；另一種是以參賽為目的的設計、創(chuàng)意類課題，由教師根據(jù)學生的情況進行選題?？傊?，題目既要包含所學的知識和技能，具有專業(yè)性，又要有一定的難度和復雜度，具有綜合性，還要在有限的時間內(nèi)可以取得階段性成果，以便學生能按時完成，具有可操作性。與此同時，題目還要有一定的新穎性和趣味性，能夠吸引學生，激發(fā)他們的學習興趣與熱情。其中復雜的問題可以分解為幾個相對獨立的子題目，比如開發(fā)一種紡織新產(chǎn)品，可以將這一任務分解為原料與成品的測試及分析、織造、染整三個子題目，分成三個小組，小組間既相互獨立，有各自的重點，又相互聯(lián)系，三個小組必須密切配合，才能完成任務。

2. 人員配備

這種以學生為主的討論式教學，對學生的選拔和人員配備十分重要。首先要對學生的學習情況、動手能力、個性特點等進行評估，了解每個學生的優(yōu)勢和強項，以便組合成有效的團隊。團隊一般由3～5人組成，將具有不同特點的學生組合在一起，取長補短，這樣不僅可以發(fā)揮每個學生的長處，而且也為小組成員間的協(xié)作打下基礎。每個小組有組長1名，其他學生各有分工、各司其職。比如分在織造小組的學生要比較熟悉織機及其工藝，具有較強的上機能力，且專業(yè)知識扎實，熟悉產(chǎn)品設計，具有獨特的設計思路，并能融入流行和時尚元素。

3. 過程指導

任務和人員確定后，過程指導十分重要。首先，要引導學生對問題進行解剖、分析，找出解決問題的關鍵和難點，確定方向。在這個過程中，每個成員需明確自己的任務及目標，以及在完成整個任務中的角色，并據(jù)此制訂相應的計劃，確定采用的方法和路線以及時間進程。其次，在實踐過程中教師要給予必要的指導，既要給學生留有足夠的探索空間，又要起到督導和參謀作用。比如對于產(chǎn)品開發(fā)的學生，教師首先要給予引導，學生在教師的指導下充分發(fā)揮自己的能動性，積極思考，主動收集信息，學習一些相關的新知識，再通過自己的思考設計多種方案；然后通過例會、郵件等方式進行溝通，讓大家分享每個成員的階段性成果，總結前一階段的工作，交流經(jīng)驗，以便學生能較快進入角色，提高興趣和自信心。對于研究中遇到的困難，小組成員間也可提出建議，接受教師的指導，再進行新的嘗試。

有潮汐式灌水降溫、人工輔助授粉、噴施葉面肥等防范措施。同時應拔除弱小植株，進行玉米病蟲害噴藥防治，改善田間小氣候，減輕病蟲害發(fā)生，增加單株生產(chǎn)能力，保證和增加玉米田間產(chǎn)量。在加強水肥管理的同時，還要注意病蟲害防治，預防在高溫條件下，病蟲害的頻發(fā)。

4. 總結評價

在開放實驗室實踐活動結束時要進行總結評比，讓學生發(fā)現(xiàn)自身的優(yōu)勢，同時分析做得不夠完善的方面，以及知識、能力欠缺之處。評價過程為：(1)要求學生認真進行自評，評價的主要方面包括創(chuàng)新能力、學習能力、合作能力等，陳述自己所做的工作，對完成任務過程進行總結，分析在解決問題過程中的成功經(jīng)驗和需要改進的方面；(2)團隊成員互評，觀察學生在整個團隊中的表現(xiàn)和滿意度，也能反映出其與團隊成員的合作情況；(3)對團隊進行評價，包括任務的完成情況、團隊成員之間的合作、突出的優(yōu)勢、存在的不足等；(4)教師對學生及團隊進行總體評價，并在評價后對優(yōu)勝者給予獎勵，最終確定考核成績。這樣不僅對學生來說是個提升，而且也有利于后續(xù)研究的開展。

三、 PBL和TBL教學法應用于開放實驗室實踐活動的成效

為了評估PBL和TBL教學法的效果，我們對2013—2015屆參加過開放實驗室實踐活動的35名學生進行了兩項調(diào)查，一是學生的自我評價，二是用人單位對學生的評價。

1. 學生自我評價

在開放實驗室實踐活動結束后，我們采用問卷調(diào)查的形式讓學生自我評價，評價內(nèi)容包括專業(yè)興趣、學習能力、解決問題能力以及團隊合作等方面的提升，調(diào)查結果如表1所示。

表1 學生自我評價

由表1可知：經(jīng)過開放實驗室實踐活動的鍛煉，學生認為提高最大的四個方面依次是解決問題能力、學習能力、團隊協(xié)作能力及崗位適應能力。

(1) 97.1%的學生認為通過開放實驗室的實踐活動，真正實現(xiàn)了理論與實際結合，不僅學會了分析問題、解決問題的方法和步驟。更重要的是在解決問題的過程中學會了進行深度思考，形成自己獨特的眼光和思維切入點，從而提出與眾不同的解決方案，并在實踐中不斷完善，直到解決問題，培養(yǎng)了綜合能力及創(chuàng)新能力。

(2) 94.3%的學生認為自己的學習能力得到增強，相比以前以灌輸知識為主的被動、消極式教學方式，提高了學習主動性，能夠主動地從外界吸取能量，并感受到終身學習的重要性。只有成為持續(xù)發(fā)展的人才，才能不斷適應外界的變化。

(3) 94.3%的學生認為學會了團隊協(xié)作。在開放實驗室實踐活動中，首先學會自律，遵守職業(yè)道德規(guī)范；其次學會關心他人，學會共同面對困難，分享成功，知道如何交流、溝通和相互鼓勵。學生在實踐活動中既能完成個人在團隊中應完成的任務，又能與團隊成員及指導教師進行合作，學會了優(yōu)勢互補。

(4) 91.4%的學生認為通過開放實驗室實踐活動，自己的崗位適應能力得到增強。因為在主動、獨立的實踐探索過程中，更容易了解自己的特長、興趣及個性，明確自己的優(yōu)勢所在，并樹立自信心，最大限度地發(fā)揮自己的潛能；同時也明確自己的弱點，知道今后如何規(guī)避或彌補自身的不足。這樣學生更加明確自己的職業(yè)目標和將要選擇的道路，從業(yè)后能快速適應社會，形成較強的競爭力，將求職謀生與個體發(fā)展相結合，形成更廣闊的發(fā)展空間。

調(diào)查結果還顯示，除了上述四項能力得到大幅提升之外，學生普遍感到在其他方面也有較大收獲，如創(chuàng)新能力，幾乎每個學生都強調(diào)創(chuàng)新能力的重要性，即使自認為創(chuàng)新思維不夠的學生也表示今后會重視這方面的培養(yǎng)。

2. 用人單位對學生的評價

我們對參加過開放實驗室實踐活動的學生進行跟蹤調(diào)查，了解他們畢業(yè)后所在用人單位的評價。參加開放實驗室實踐活動的學生(考研、自主創(chuàng)業(yè)等的除外)共25人，調(diào)查用人單位對他們在工作態(tài)度、人際關系、自身能力等方面的評價，并與沒有參加過開放實驗室實踐活動的學生的評價相比較，結果如表2所示。沒有參加過開放實驗室實踐活動的受調(diào)查人數(shù)也為25人，所在單位性質(zhì)與前者類似。

表2 用人單位對學生的評價

由表2可知：在所有項目上，參加過開放實驗室實踐活動的畢業(yè)生得到用人單位的評價都高于沒有參加過開放實驗室實踐活動的畢業(yè)生。其中，用人單位對參加過開放實驗室實踐活動的畢業(yè)生的工作態(tài)度百分之百滿意，認為他們工作踏實、認真。同時對參加過開放實驗室實踐活動的畢業(yè)生在創(chuàng)新能力和學習能力等方面的評價遠好于沒有參加過開放實驗室實踐活動的畢業(yè)生，用人單位認為參加過開放實驗室實踐活動的學生在遇到問題或困難時，能積極主動地想辦法，善于鉆研，樂于探索。

此外，參加過開放實驗室實踐活動的畢業(yè)生在工作能力、適應能力、動手能力、心理素質(zhì)及組織管理能力等方面都獲得較好的評價。

四、 結語

將PBL和TBL教學法運用于開放實驗室實踐活動取得了較好的效果。首先，培養(yǎng)了學生。由于激發(fā)了學生的內(nèi)在興趣，使其自覺自愿地去鉆研，并從中獲得自信心和成就感，形成良好的循環(huán)；同時，在實踐活動中進行的創(chuàng)新思維訓練，使學生的綜合素質(zhì)得到提升，達到了我們的培養(yǎng)目標。其次，促進了實驗室自身建設和實踐教學體系的建立。學院從2010開始開展開放實驗室實踐活動，經(jīng)過幾年的探索，專業(yè)實驗實習開出率為100%，完成的項目達20余項，并形成了一套較為完善的管理制度，真正實現(xiàn)了資源共享與優(yōu)化配置。與此同時，教師隊伍也得到了鍛煉，教師不僅學會了各種儀器的使用和簡單的維修，還將新的理念、試驗方法等用于指導學生，全面提升了業(yè)務水平，促進了科研和校企合作。

[1] WIKIE K, BURNLS L. Problem based learning: A handbook for nurses[M]. London: Palgrave Macmilian, 2003：14.

[2] LARRY Michaelsen, MICHAEL Sweet, DEAN X Parmelee. Team-based learning: Small group learning’s next big step[M]. New York： John Wiley & Sons Inc， 2008:1-99.

[3] 楊旗,胡輝,鄭瑩.PBL與TBL組合式教學模式在環(huán)境工程專業(yè)課程中的實踐[J].實驗室研究與探索,2016,35(6):204-207.

(責任編輯：吳文英)

全國紡織服裝信息化教學研究項目(ZWH-16043)

張一平(1967—)，女，湖北鶴峰人，教授，博士，研究方向為針織產(chǎn)品開發(fā)與工藝。E-mail：yi-pingzhang@163.com

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