ＰＢＬ在大學計算機基礎課中探究與實踐

王　珊

摘要：基于問題式學習(PBL)能有效提高學生的學習興趣，培養學生自主學習能力和問題解決的技能。文章結合大學計算機基礎課教學問題的設置，PBL教學設計過程，探討實施PBL教學模式的方法、策略與意義，以期對大學計算機基礎課改革有新的啟示。

關鍵詞：基于問題式學習；問題設置；PBL教學設計；計算機基礎教育；自主學習

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044(2008)18-20ppp-0c

Probe and Practice of Teaching Mode for the Problem-Based Learning In University Computer Basic Courses

WANG Shan

(Telecommunication Institute, Shenzhen Polytechnic, Shenzhen 518055, China)

Abstract: Problem-based learning (PBL) can effectively improve student interest in learning, training students self-learning ability and problem-solving skills. This article discusses the method, the strategy and the significance of implementing PBL teaching mode, and refers to a view of the reform of the university basic computer classes for new inspiration, through combining the settings of the university computer basic courses with teaching problems, PBL teaching and design process.

Key words: Problem-based learning; Problem setting; PBL teaching design; University computer basic education; Independent study

信息社會和知識經濟時代的來臨，對大學生培養提出了更高要求。大學教育不再是以學科知識為中心，而是強調以學生為中心，教育要重視學生的潛能開發和創造性培養，要使學生具有自主學習的能力，做事的能力及主動發展的能力，這樣培養的大學生才能適應社會的快速變化。由于計算機技術是發展最快的技術之一，知識衰減期短，技術淘汰快，有的畢業學生抱怨“學校學的都沒有用，現在用的學校都沒教”，如果從知識、技術的層面看，他們說的不無道理。計算機基礎課教學中應加強素質教育，目前我國計算機基礎教育界已認識到教學內容應逐漸從產品教學中走出來，軟件產品不過是培養技能和素質的載體，學生學到的應是滲透到骨子里的對他們一輩子有用的東西（即自主學習能力）。

1 PBL教育理論及主要特點

1.1 PBL教育理論概述

基于問題的學習(Problem Based Learning，簡稱PBL)是 20世紀50年代中期起源于美國的Case Western Reserve University Medical School。而真正把PBL引入教育最前線的是美國的神經病學教授Bam。l969年他在加拿大的McMaster醫科大學首創PBL，后來經過不斷精煉與實踐探索，在美國醫學院校的頭兩年課程中(如解剖學、藥理學、生理學等)得到廣泛應用?；趩栴}學習在醫學教育界具有廣泛的影響，同時，PBL模式也越來越多應用于其他教育領域，如商業教育、建筑教育、工程教育等。 PBL的核心思想是一個以學生為中心，利用知識和技能解決實際問題，從而達到建構經驗的學習過程。它強調把學習設置到復雜的，有意義的問題情境中，通過學習者的合作來解決真正的問題，從而學習隱含在問題背后的科學知識，形成解決問題的技能和自主學習的能力。計算機基礎課的特點是實踐性強，要求學生具有動手解決實際問題的能力。所以PBL的教學理念同樣適合大學計算機基礎課教學。

1.2 PBL與傳統教學相比的特點

傳統教學目標是要將現成的知識傳授給學生，以教師講授為主，突出課程中的基本概念和原理，即使在計算機教學改革后，各校使用的案例教學，項目教學中依然是教師把制作步驟，基本概念傳授給學生為主的教學模式，致使學生的知識體系具有如下問題：(1)不完整 (2)惰性：無法在需要的時候運用；(3)不靈活：無法在新的或類似的情境中遷移應用。這樣的教學顯然不利于學生創新能力的培養和學生自主能動性的發揮。

PBL教學特點： (1)以小組討論為主要學習方式，由教師提供指導。每個小組由一位教師（在實際教學中存在困難）、4～7名學生組成。教師的作用是給學生提供必要的學習資料和引導學生學習。(2)以實際需求問題為基礎，強調結合生活工作實際，學習基礎知識和基本技能。(3)學生根據個體需要自行選定開展自學的途徑和方法。(4)精講重點、難點內容，把基本原則等最有遷移價值的知識傳授給學生。(5)學習初期就進入解決實際問題的技能訓練，并貫穿整個學習過程。

PBL能有效提高學生學習興趣和動機，有助學生形成自發學習的態度。這種態度有助于學生離開大學以后繼續進行學習，從而為終生學習打下堅實的基礎。

2 PBL在大學計算機基礎課中的應用實踐

2.1 教學目標的確定

計算機應用是大學計算機基礎課中一門主要課程，它的主要目的是提高大學生的計算機素質，使學生掌握計算機應用的基礎知識和技能，使學生能夠把計算機做為一種有效的工具, 應用到各自的專業領域。深圳職業技術學院計算機應用課的教學目標是使學生掌握以Windows XP和Ms Office 2003為工作平臺，應用計算機高效率、高質量地進行信息處理的基本手段和方法，提高學生綜合利用辦公軟件的水平。

2.2 問題設計策略

問題是PBL的基礎、出發點以及引發學習活動的主線，問題設計的適當與否是PBI 學習成功的關鍵。設計問題時應該注意以下幾點。

(1)設計的問題應是比較復雜且具有綜合性

問題能濃縮要掌握的知識要點。根據學科的特點，結合教材，分析教學內容，列出知識要點，哪些是需要重點掌握的，哪些是了解的，它們與實際需求的聯系，并據此來設計問題。

(2)設計的問題應具有真實性或擬真性

問題應來源于現實生活，是學生在日常生活中可能會遇到的問題，并且具有社會需求性。如果在設計問題時，問題的絕對真實在教學中不可能完全實現，就可考慮通過一定程度真實的問題來促進真實性的學習，有效地激發學生的學習動機。比如講EXCEL時，設計一個讓學生組織實施問卷調查，回收調查數據并分析統計，得出調查結論的問題。學生通過分析問題，較周全地實現了一個問卷調查系統，學習到EXECEL數據錄入技巧，數據引用、VLOOKUP函數、數據有效性，及圖表等知識。

(3)設計的問題應具有一定的可延展性

問題提供的條件不能太詳盡，這樣學生在解決問題時，能比較容易提出更多新的條件，提高學生全面、綜合考慮問題的能力，并從中發掘的信息，學習更多的知識點。如設計一個實現籃球隊員比賽信息查詢系統，其中數據有效性來源的設置，老師要求學生點選下拉按鈕看到所有球員，學生在通過實際操作后，提出如果球員多，能否先選擇球隊，進而查到所選球隊的球員，提高查詢效率，這樣問題就隨著實際信息的不斷增多而逐漸深入了，解決問題的同時就需要學生探索更多的EXCEL函數的使用。

好的問題設計往往需要計算機課教師深入到行業中，挖掘實際工作中所要用計算機解決的問題。

2.3 大學計算機基礎課的PBL課堂教學組織實施

我在EXCEL模塊教學時，采取了PBL教學模式，如圖1所示，下面論述實施的過程和做法。

圖1 PBL教學模式流程

2.3.1 引導學生收集資料

授課前一周，老師告訴學生教學方式的轉變，和學生溝通目標，達成共識。根據EXCEL的學習重點和難點，循序漸進把設計好的問題或問題方向告知學生 (例如：數據收集與錄入、數據的整理、數據的分析與處理,數據結果的輸出與表示)。學生自由組合成小組 (每組3～ 4人)，老師引導學生在課前翻閱教材、查閱資料，進行充分的準備，收集與問題相關的已有知識，做好筆記，便于課堂上發言講解自己所作的準備工作。

2.3.2 提出問題并探究學習

課堂上每組同學將各自查閱到的資料匯總、分析處理，整理成邏輯清晰和條理清楚的素材及問題。通過討論，學生提出被稱為學習要點(1earning issues)的疑問，這些疑問就是他們對問題的不解之處，學生把這些疑問記錄下來，并圍繞其進行討論和探究學習。如針對Excel教學中的重難點問題，給學生布置了一個大作業，讓學生分組上網找Excel素材，根據素材每組提出要解決的問題，解決問題可能需要的知識，然后老師給出學習這些知識的途徑，如通過課件，幫助菜單，具體的教材章節。

在以上兩個環節中，為督促每位同學都能積極參與前期資料收集及探究討論過程，規定發言學生的成績按25%的比例計入每位學生的總成績。為避免課堂討論冷場，每組學生中預先指定一名主講者、一名補充者，以及1-2名針對他組問題的提問、反駁刁難者；并且下次PBL課，組內同學輪換角色，讓每個同學都有一次充分參與的機會。各組講述本小組對問題的理解、分析、整理，詳細講解牽涉到的基礎知識，組內同學可以補充，同時，主講者還要回答老師和其他組的提問。在學生發言過程中，老師應引導學生多角度、多因素地理解問題，深層次地分析問題，把前后所學知識以及不同學科知識融會貫通地應用；另外，還要控制好時間，把控討論不偏題。

2.3.3 解決問題

學生按照問題的重要程度給學習要點排序，決定哪些問題由全組負責研究，哪些問題由個人負責研究，做好分工，并提倡學生在小組中合作解決問題。學生和老師還要討論研究這些問題需要哪些資料，以及如何找到這些資料。如學生利用已有的Excel知識，甚至超出EXCEL課程大綱的知識，完成了收集資料，剔除無用數據，提出問題，及解決實際問題的整個工作流程。如圖2到圖4是一組學生完成的NBA籃球隊員信息查詢系統。在查詢的方便性方面，學生最初只考慮到從簡單的球員下拉列表選取查詢某位球員信息（圖2所示），但假如球員多了，想很快找到某位球員，就顯困難，學生就提出先設置球隊，在相應的球隊中快速找球員。經過探索學習，不斷排除困難，學生在老師的指導下，得出了兩種解決辦法。

(1)利用IF函數和OFFSET函數的嵌套解決，如圖3所示。在數據有效性的來源文本框中輸入

“=IF(Y2="火箭",OFFSET(C2,0,1,14,1),IF(Y2="湖人",OFFSET(C2,14,1,14,1),IF(Y2="熱火",OFFSET(C2,28,1,16,1),IF(Y2="太陽",OFFSET(C2,44,1,14,1),IF(Y2="騎士",OFFSET(C2,58,1,15,1),IF(Y2="網隊",OFFSET(C2,73,1,15,1),IF(Y2="公牛",OFFSET(C2,88,1,14,1),FALSE)))))))”

這種解決辦法只能解決八隊球員查詢，因為IF函數最多能嵌套7層。

(2)利用indirect函數和vlookup函數嵌套查詢信息，這種方法球隊數不受限制，可進行多隊球員查詢，具體實現步驟為：

先把每隊球員區域定義一個名稱，再構造一個球隊與相應已定義名稱的一個區域，如圖4所示，并定義此區域。最后在球員數據有效性的來源文本框中輸入：

“=INDIRECT(VLOOKUP(Y2,zz,2,FALSE))”

圖2球員數據有效性設置

圖3八隊球員數據有效性設置

圖4多隊球員數據有效性設置

通過做EXCEL大作業，學生鍛煉了分析與解決問題的能力，同時也認識到團隊分工、協作的重要性。實踐證明，基于PBL的EXCEL大作業非常有效地提高了學生的期末考試成績，促進了學生對Excel知識的掌握。

2.3.4 對學習過程的監控、評價與反思

為了確保PBL教學始終有效進行，教師PBL教學與學生PBL學習必須協調并進，教師要全程跟蹤監控，指導學生對問題解決活動的進行，即了解已經做了什么，正在做什么，還將做什么；搜集到了哪些資料，哪些是重要的，還需要哪些；及時把握學生問題解決的動向，保證問題解決的方向性；鼓勵學生從多角度分析問題等。教師和學生要對PBL每個階段的成果進行分析判斷，檢測成果是否有效，能否更好，以什么形式呈現與展示，能否進一步深入探討。

利用課堂答疑的時間，老師分組召集學生共同探討學習要點，把獲得的新知識運用于問題情境，鼓勵學生總結新知識，將相關概念、原理、策略與當前的問題聯系起來，使學生的知識變得完整而且有靈活性，遷移起來比較容易。對學生正確的理解分析給予肯定，對學生片面的觀點給予指出；并給每一組打出評分。還要把解決問題牽涉的知識點作一個提綱契領的回顧，總結重點和難點，回應學生討論時提出的較為普遍的問題，啟發學生作更進一步深入的分析，讓學生認識到學習是一個無止境的過程，永遠會有需要研究的問題，并能感受到自己是“學習”的主人，從而體會到“學習”是一種樂趣。

3 PBL在大學計算機基礎課中實施的意義

隨著大學教育更要注重提升學生素質的呼聲高漲，改革現有計算機基礎課的教學模式，探索新型教學模式成為改變教學現狀、彌補現有教學不足的一個必然途徑，而基于問題的學習無疑為當前計算機基礎課教育改革打開了一條嶄新的思路。通過PBL教學，可逐步培養學生主動分析情況、提出問題、分工協作、全面考慮、查找相關信息并快速解決問題的能力；學生對所學知識的實用價值有了較好的理解，而對教師來說，通過PBL案例的編寫，能深入到行業崗位中，了解到具體崗位對計算機的需求。PBL教學模式加強了師生交流，密切了師生關系；教師也可從學生的討論中得到某些啟示，真正做到教學相長。

在大學計算機基礎課中使用PBL會優于傳統的教學模式，促使學生學會做事，并能提高學生的綜合素質。

4 實行PBL的思考

筆者近兩年在EXCEL教學部分中（占全課程的50%）分別穿插2次課堂式PBL教學。實踐證明，PBL教學模式能有效激

發學生學習計算機基礎課的興趣和參與意識, 培養學生自主學習技能與創新能力,提高處理崗位實際問題時有效運用知識的能力、并為學生終身學習奠定了基礎。在實施過程中，筆者覺得以下問題值得注意；

4.1 教師的教學觀念轉變

傳統的教學模式，教師處于主講地位，而PBL教學模式要求教師轉變觀念，成為學生學習道路上的引導者，幫助者。采用PBL教學，教師需要查閱大量的教學資料并深入到實際崗位中了解需求，需要投入更多的備課時間，精心設計問題，激發和發現學生的創新潛能，捕捉學生創新思維的閃光點，多層次、多角度地培養學生的創新精神和創新能力。教師的教學觀念發生轉變，需要一些激勵措施，學校應設置一些獎勵政策，激勵教師采用PBL教學模式。

4.2 激發學生參與PBL學習的積極性

學生從中學升上來,已習慣聽老師講,學習上存在不敢提問、不善于提問及依賴性強的特點。要有效激發學生參與PBL的積極性，老師在設計問題時要注意選擇與學生切身相關的問題來激發學生自主學習的意識、興趣，調動他們的積極性，讓其主動參與。在初級階段，教師要加強引導，可以給予一些外部獎勵與懲罰的辦法來刺激他們，學生習慣PBL學習模式之后，老師只要稍作啟發就可以了。

4.3 探索新型的評價模式,保證PBL教學質量

在實施PBL教學時，應構架與PBL教學相適應的評價方式，以促進PBL教學有效進行。評價指標應涵蓋四點，1．對學生在PBL所獲得的知識與技能評價；2．問題解決的過程與方法的評價；3．學生參與狀態(情感、態度與價值等)評價；4．問題解決后的反思評價。在評價時, 應以鼓勵為主，每個學生的學習能力是不同的, 教師要關注每個學生發展的參照水平，從學生原有認知水平出發，發現和肯定學生的每一點進步和成功，促使學生自我發現，看到自己的力量，找到自己的不足，充滿信心地參與到PBL中。

通過實踐發現，PBL教學下所培養的學生不但在實踐能力方面明顯強于傳統教學培養的學生，而且在理論上與解決問題的遷移上也有明顯提高。

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收稿日期：

作者簡介：王珊（1970-），河北藁城人, 碩士，計算機專業講師，主研領域：計算機網絡與應用教學研究、多媒體技術、數據庫技術。