基于PBL的教学设计方法在计算机专业方面的实践

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基于PBL的教学设计方法在计算机专业方面的实践
【摘要】基于问题的学习(Problem-Based-Learning,简称PBL),作为一种教学策略,其特点是以“解决问题为中心”,通过让学生分小组后,以合作的形式共同解决复杂的问题,来学习隐含于问题背后的科学知识,以促进解决问题、自主学习和终身学习能力的发展。

本论文主要探讨了网络环境下的PBL教学设计方法,并将其应用到计算机专业方面的实践上。

【关键词】PBL;网络环境;教学设计;实践应用
1.PBL的基本理论
1.1 PBL的定义
PBL是problem—based Leaning的简称,是指把学习置于复杂的、有意义的问题情境中,通过让学生以小组合作的形式共同解决复杂的、实际的或真实性的问题,来学习隐含于问题背后的科学知识,以促进他们的解决问题、自主学习和终身学习能力的发展。

根据PBL的定义,我们既可以把它看作一种学习模式,亦可以把它看作一种教学策略。

在本文中从教学策略的角度出发。

在PBL中,问题(problem)是整个过程的起点,学生为了解决这个问题,必须运用已学过的知识(当然此知识可能来自一个学科,亦可能打破学科的界限,需要多学科的综合运用才能解决),除此之外,还必须通过自我指导学习和小组合作学习掌握相关的概念和原理,每一个problem都需要较多的学习者共同经过较长时间的努力方能解决。

教师在其中只是扮演着他们在学习过程中的指导者、促进者、监督者、管理者甚至是合作研究者的角色。

1.2 PBL的特征
第一,以问题为中心。

PBL的起点是问题,教师首先提出问题,引发学生的兴趣,在解决问题的过程中带出学习的内容,学习是围绕着一个或一系列的问题来展开的。

整个的学习过程实际上就是一个遇到问题,分析问题,解决问题的过程。

第二,以学生为中心。

PBL是一种让学生主动学习的教学模式。

在解决问题的过程中,学生要组成多人的学习小组对问题进行分析,主动应用以前所学习过的知识,搜集一些新的相关概念,甚至是跨学科的交叉信息,来制定解决问题的计划,并且实施此计划。

而教师在其中只不过是扮演着指导者,管理者甚至是合作研究者的角色。

第三,以小组合作为中心。

PBL的问题基本不是一个而是一系列,需要学生学习合作,共同解决。

在解决问题的过程中,要求个人分别对各个子问题进行深
入的研究,然后通过交谈、甚至辩论的方式来分享对问题的认识和解决方法,最后达到解决问题的目的。

2.基于PBL的教学方法案例
C语言程序设计是计算机专业的基础学科,实践性很强,基本所有高校的计算机专业都设立了该门课程。

本部分将以“C语言程序设计”课程中的部分教学内容为例探讨一种较为实际的基于PBL的教学方法。

2.1 设计问题
问题对教学效果有直接影响,是至关重要的。

设计问题之前首先需要分析将要教授的知识点和需要用到的前续知识。

教学内容:C语言条件控制语句的各种表现形式、执行过程及使用方法;C 语言多分支控制语句的表现形态及使用方法;while、do-while、for三种循环结构格式及执行流程;循环体中的控制语句break和continue的作用;函数的概念、定义和调用方法;函数参数传递的方法:值传递和地址传递;变量的作用域与生存期的概念和使用方法;无参宏与有参宏的定义与用法。

前续知识:C程序的组成和基本语法;C程序的编译、链接和运行过程;C 语言的格式输入与输出;C语言各基本数据类型的常量表示方法;C语言各基本数据类型变量的定义、初始化及使用的方法;C语言各运算符的优先级以及结合性;C语言表达式的含义及应用。

问题为:编制一个菜单选择趣味程序菜单程序,最终结果如图1所示。

如果只是讲授利用C语言能够对程序的结构进行控制,会使学生感到空洞。

通过目标结果图的形式可以让学生更容易对C语言的作用和效果产生感性认识,并更容易使其正确理解问题的需求。

有形的结果比空洞的说教更容易激发学生的学习兴趣,更有利于其在学习过程中发挥主观能动性。

2.2 分析问题解决的思路
问题提出后,教师不能直接讲授解题方法,这样的话学生被动学习的方式仍然没有得到改变,针对以上问题,在提出问题后,教师应该先对问题进行分析。

本例的分析过程如下:
分析菜单显示的内容和所调用的函数之间的关系,发现显示的结果就是对多个函数的调用,而主界面是有SELECT语句实现,这就是问题解决的根本。

通过分析发现,将要学习的函数调用,选择循环语句与前面所学的输入输出语句相关联。

在分析的过程中应注意课堂的氛围,努力与学生互动这样才能更好的带动学生一起探究解题的思路,同时逐渐培养学生分析问题的能力。

上述分析
可以很自然地引出将要学习的知识,并将其与已学过的知识关联起来。

这种过程可以帮助学生将多个知识点进行整合。

2.3 通过拆分、解决问题引入知识点的讲授
本例通过知识点的拆分来解决问题。

1)生活趣味题,此题在讲授选择结构的select语句中讲授过。

2)数学趣味题,此题在讲授循环结构中的while语句中讲授过。

3)图形趣味题,此题在讲授循环结构的for语句中讲授过。

4)登陆界面与菜单界面源代码如下:
2.4 巩固相关知识点
无论是传统教学模式还是PBL教学方法,都需要有个让学生通过项目实践来构建知识、进行经验转化知识的过程。

可以让学生以习题或实验的方式,通过解决类似的问题来巩固相应的知识,提高相应技能的熟练程度。

问题的设计应与课堂教学时的情景类似,可以让学生自己验证解题思路、方式是否有效,并从中理解和巩固所学知识。

同时在设计的问题中,还应特别加入一些类似但不同的知识点,以锻炼学生自己分析、解决问题的能力。

3.结束语
总之,培养创新型高素质人才是我国教育发展战略的必然选择。

为了在综合国力中取胜,我们必须彻底改变以往的教学模式,采用PBL的新型教学模式。

本文以计算机教学为例,将PBL的教学方法运用在传统的教学中,不但尽可能的让学生主动的构建了自己以往的学习知识,同时所占用的教学资源亦没有发生太大的改变,具有可操作性。

在改善课堂效果中起到了很好的效果。

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