PBL 教學法在高職機電一體化技術(shù)專業(yè)綜合實踐教學中的應用

吉林農(nóng)業(yè)大學 吉林科技職業(yè)技術(shù)學院 趙小瑩 吉林農(nóng)業(yè)大學 劉蓮順

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》提出了“注重學思結(jié)合，倡導啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學，幫助學生學會學習。激發(fā)學生的好奇心，培養(yǎng)學生的興趣愛好，營造獨立思考、自由探索、勇于創(chuàng)新的良好環(huán)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(zhuǎn)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(shù)專業(yè)綜合實踐教學中，為提升實踐教學效果，提高教學質(zhì)量提供了一定的參考依據(jù)，同時也為培養(yǎng)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(chuàng)設(shè)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(chǔ)

（一）活動建構(gòu)教學理論

活動建構(gòu)教學論主張，學生的創(chuàng)新性學習和全面發(fā)展的過程，其實就是在真實環(huán)境中學習者自主建構(gòu)的過程。因此，作為活動建構(gòu)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(xiàn)學生的自主建構(gòu)。

（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(tǒng)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(chǔ)上，提出了“以經(jīng)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(shù)專業(yè)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(chǔ)上的。基于項目的學習正是體現(xiàn)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(guān)知識，培養(yǎng)實踐能力。

（三）多元智能理論

美國心理發(fā)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(zhì)就是實踐能力與創(chuàng)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(jié)構(gòu)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(huán)境和教育激活和培養(yǎng)的潛能。

二、基于PBL 教學法設(shè)置實踐項目

PBL 教學法的實施是基于為學生創(chuàng)設(shè)真實的問題情境的基礎(chǔ)上，學生“團隊作戰(zhàn)”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(chuàng)設(shè)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(yè)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(shè)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(yè)知識進行串聯(lián)，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(jié)的理論內(nèi)容聯(lián)系起來，從而形成一個相對完整的結(jié)構(gòu)體系，前后“問題”有聯(lián)結(jié)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(shè)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(nèi)增加電源數(shù)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(shè)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(fā)板后，安裝PDF 閱讀器、USB驅(qū)動程序、KEIL 開發(fā)環(huán)境、觸摸屏組態(tài)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(fā)板可以完成簡易信號指示燈設(shè)計、LED 顯示器設(shè)計、音樂播放器設(shè)計、搶答器設(shè)計、報警聲發(fā)生器等設(shè)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(guān)聯(lián)的任務。教學過程是以學生為中心，4—5 名學生為一組，組內(nèi)協(xié)作分析下達的任務內(nèi)容，通過在網(wǎng)上搜集相關(guān)資料進行自主探究學習，確保組內(nèi)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(jīng)驗，最后教師予以總結(jié)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(tài)考核

傳統(tǒng)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(yǎng)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(shè)計出考核技能的實際操作等。不僅有終結(jié)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(jié)合的這種多元化動態(tài)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(zhuǎn)變教師觀念

PBL 教學法強調(diào)的是教師從傳統(tǒng)的傳授知識轉(zhuǎn)變?yōu)閷W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(yè)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(diào)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(fā)布任務后，利用已掌握的知識內(nèi)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(shè)

專業(yè)綜合實踐課程建設(shè)是由專業(yè)綜合實訓室的建設(shè)所組成的。建設(shè)實訓室時要充分考慮本專業(yè)的課程設(shè)置、教學模式以及企業(yè)、行業(yè)的相應技術(shù)標準和未來的發(fā)展趨勢，與此同時還要充分考慮工位數(shù)，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(shè)備除了要滿足一定的數(shù)量和質(zhì)量要求外，也要適應機電一體化技術(shù)專業(yè)的發(fā)展前景。

（四）以技能大賽為導向，融入教學項目設(shè)計

高職院校每年都會組織機電一體化技術(shù)專業(yè)的學生參加職業(yè)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(jié)束后，帶隊教師與學院領(lǐng)導認真分析，比對賽項要求，將比賽內(nèi)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(nèi)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(guān)的理論知識和實踐操作技能。專業(yè)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(nèi)協(xié)助、組間學習的方式完成后續(xù)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(shù)專業(yè)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(xié)作學習能力等的認同呈現(xiàn)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(xié)作交流、自主學習、協(xié)作學習，以及分析問題、解決問題等能力的協(xié)調(diào)發(fā)展。同時，教師的專業(yè)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(shù)專業(yè)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。