趙國生 廖祎瑋 黃玉妍 李世明 (哈爾濱師范大學計算機科學與信息工程學院)
基于問題的學習(Problem-Based Learning,PBL),其最早是由Barrows 和Tamblyn 在上個世紀60年代于漢密爾頓麥克馬斯特大學的醫學院項目中首創[1],是一種基于現實世界的以學生為中心,以問題為基礎的教育模式。它增強了學生的批判性思考和文獻檢索的能力,并鼓勵學生在團隊環境中進行持續學習。PBL 教學模式以小組討論為形式,涉及小組中每個學習者的工作,每個學生在小組中扮演一個可能是討論者的角色。PBL 側重于讓學生主動反思和推理構建自己的學習框架,在研究生階段的教育中,學生正需要這種主動探究的精神。本文討論了PBL 教學模式的內涵,以及探討了PBL 教學模式在“網絡與信息安全”課程中的應用。
PBL 是以問題為基礎,學生為中心,可以讓學生積極學習,并且能更好地理解和保留知識。在PBL 教學模式中,學生將成為一個自主學習者,在學習過程中以自主學習為核心。而在研究生教學中,培養研究生的主動思考精神更是重中之重。PBL 還有助于培養適用于許多領域的生活技能,它可以用來增強學習內容的知識性,同時能促進溝通,解決問題,以及提升批判性思維,協作和自主學習技能的發展。PBL 可以讓學生使用真實世界的經驗來最佳地發揮作用,通過利用集體的智慧可以為問題提供不同的看法和解決方案。對于“網絡與信息安全”這門課程而言,提升學生的主動實踐能力正是其目的,如圖1 是PBL 的三大要素。
基于問題的學習通過探究和建構主義學習的過程解決了促進自主學習的需求。PBL 被認為是一種建構主義的教學方法[2],因為它強調協作和自我導向的學習,同時得到教師的支持。因此PBL 遵循建構主義的學習觀點,因為在PBL 教學模式中教師的作用是指導學生學習的過程,而不是提供知識。從這個角度來看,對學習過程和學習動態的反饋和反思是PBL的重要組成部分,PBL 協助老師指導學生從理論到實踐的過程中解決問題。PBL 主要有以下優點。
(1)促進以學生為中心的學習
在基于問題的學習中,學生積極參與,他們喜歡這種方式。它促進了積極的學習,也促進了終身學習技能的保留和發展。它通過面對有問題的學生并激發深度學習的發展來鼓勵自我導向的學習。
(2)堅持終身學習
基于問題的學習通過培養學生確定自己目標的潛力,找到適當的學習資源并承擔他們需要知道的責任,強調終身學習。它還極大地幫助他們更好地保持長期知識。
(3)加強自我學習
學生自己解決留給他們的問題,他們對學習有更多的興趣和責任。他們自己會尋找研究文章,期刊,網絡資料等資源。因此,與傳統學習方法的學生相比,PBL 使他們更加熟練地尋求資源。
(4)強調學生合作的學習模式
在基于問題的學習中,學生們被分為小組進行學習,通過協作解決相關問題,從而促進學生互動,團隊合作并增強人際交往能力,還能夠促進學習者批判性思維的發展。
綜上所述,PBL 教學模式和傳統以學科為基礎的教學法有很大差別。
(1)PBL 把教學模式從以教師為核心轉變成以學生為核心,減輕傳統教學中以老師為主導的影響力,而是著重于讓學生們主動的自我學習。
(2)由于這些問題具有一定的現實性、真實性,學生理解起來較為困難,僅靠原有單一的方法無法解決。PBL 將理論主導轉變為實踐主導,學生在充分理解理論知識的基礎上,提升自己剖析問題、解決問題的能力,并在未來的學習和工作中延續這種有效的能力。
(3)PBL 將傳統的主要面向單一個體的學習內容轉化為以小組成員合作的學習內容。傳統教學法看重單個學生對該教學技能的熟練程度,而PBL 教學模式注重團隊合作解決學習問題。
(4)以學生主動學習為核心,教室的指導為輔助,學生在合作討論問題與不斷思考問題的過程中學習。教室在PBL 教學模式中所扮演的角色只是提供學生獲取學習知識的途徑和材料,引導調動學生進行自主學習,并對于學習情況進行總結。
基于問題的學習強調長期、跨學科和以學生為中心的學習活動。與傳統的由教師主導的課堂活動不同,PBL 中學生為主導地位,老師則是起到監督作用,學生通常必須自己組織工作并在基于問題的課堂中利用好自己的時間。基于問題的教學與傳統的教學不同,它讓學生有機會探索具有實際應用性質的問題和挑戰,提高學生長期保留技能和概念的可能性,能夠培養研究生成為一名獨立的思考者。
“網絡與信息安全”是一門多學科融合的綜合性課程,涉及計算機科學、網絡與通信原理、密碼學、信息安全、應用數學、數論、信息論等多種學科。這門課程需要研究生靈活運用基礎理論知識和實踐能力。
在實際教學過程中,PBL 的應用過程對于不同的課程是不同的,教師應結合這門學科的情況和學生的特點靈活運用PBL 教學模式[3]。本文基于“網絡與信息安全”課程將PBL 的實施步驟分為以下幾步。
(1)教師提出問題
以問題建立學習的起點,教師在備課過程中要根據教學要求和教學目標設計問題。在設立具體的問題時,必須充分遵循學生的對知識的掌握程度,要能順應學生已有的知識經驗,并考慮學生的專業基礎以及背景等因素。
(2)學生查詢文獻資料
學生在獲得問題后,需要閱讀大量有關的文獻資料,提高知識水平以充分了解與問題相關的國際研究熱點,同時也能確定關鍵事實的未知術語以及問題的背景。
(3)小組討論、自主學習
將學生分成小組,分工解決疑問。小組成員需要交流他們自己所學的知識,同時根據自己的情況分配任務,通過資料文獻自主學習。在這個階段中,小組成員積極溝通,主動解決問題。在思考問題的過程中,對新學習的知識生成問題解決的假設,同時不斷鞏固新知識。
(4)教師總結、學生反思
首先讓各個小組進行學習情況的匯報,介紹該問題的解決辦法以及收獲,并提出未來研究的方向。學生還需要利用批判性思維反思問題,聽取不同的解決方案,最后教師總結。四結束語
PBL 教學模式在研究生教學中的應用是一種非常有利的嘗試。雖然目前PBL 教學模式依舊存有一些問題,但結合目前我國的國情,將傳統教學模式和PBL 教學模式有效結合才是未來教學的主要方向[4]。
在今后的研究生教學過程中,要不斷總結分析PBL 教學模式的成果及經驗,探索高校研究生基于問題進行自主學習的理論模型、資源建設、操作規程及教育實效。相信在今后的教學中,PBL 教學模式一定能在研究生教學中大放異彩,培養出更加符合新時代需求的新型研究生。