问题驱动教学法

基于问题/项目的学习

问题驱动教学法即基于问题的教学方法(Problem-Based Learning，PBL)。这种方法不像传统教学那样先学习理论知识再解决问题。问题驱动教学法是一种以学生为主体、以专业领域内的各种问题为学习起点，以问题为核心规划学习内容，让学生围绕问题寻求解决方案的一种学习方法。教师在此过程中的角色是问题的提出者、课程的设计者以及结果的评估者。

步骤

1．教师提出问题。教师要在课前准备好问题。这一步骤不仅仅需要教师熟悉教学内容，还要较好地了解学生的情况。这是成功实施问题驱动教学法的基础。

2．分析问题。这一阶段以学生的活动为主，常常让全班同学相互间进行讨论和交流，也可以全体同学分组讨论，争取让每个学生都提出自己的观点和看法。教师在此阶段主要是发挥引导作用，当讨论发生跑题或者学生们误解问题的本意时，给予及时的提醒和引导。

3．解决问题。即在上一阶段分析的基础上，让学生们提出解决问题的方法。这时可以让学生用报告的方式与全班进行交流。

4．结果评价。包括自我评估、小组互评及教师评价等，评价内容为小组整体表现、问题解决方法的合理性、个人贡献等。

设计原则

问题设计是PBL教学法的基础，问题设计得科学与否直接关系到教学的成败。一般地说，问题设计应当遵循以下几个原则：

1．要有明确的目标

问题设计必须紧紧围绕教学目标，教师要尽量了解教材和学生的具体情况，设计的问题要明确。

2．由浅入深

在设计问题时，要给学生以清晰的层次感，由易到难，以便增强学生的自信心，激发学生的学习兴趣，促使学生积极思考。

3．难度适当

过于简单的问题难以激发学生的兴趣，但如果问题太难，学生就会望而生畏。

4．面向全体学生

在设计问题时，要注意调动每一个学生的学习积极性，力争让每个人都有发挥和表现的机会，做到人人参与、人人有收获。

实施案例

某大学对研究生课程进行大刀阔斧的改革，很多专业课由原来的教师单向灌输式教学模式转为学生主动探究式的文献阅读研讨课模式，以达到训练学生主动探求知识、自主创新思维的目的。“智能控制及应用”课程一直是控制科学与工程学科硕士研究生的主干课程，改为文献阅读研讨课。为了适应这种教学模式的转变，课程组将问题驱动的学习方法、团队学习方法等先进理念融入课程设计及教学实践中，经过多年探索，逐渐形成了以学生主动研究为特色的文献课教学方法。

1．课程组织

该课程主要学习智能控制的基本理论和应用技术，主要内容包括专家控制、模糊控制、神经网络控制、基于遗传算法的控制优化、分层递阶控制等五个专题，基本理论部分以教师授课为主、学生自学为辅，以使学生尽快掌握基本理论基础；应用技术部分以学生团队学习为主、教师辅导为辅，以培养学生的主动学习能力。围绕上述五个专题精选国外重要期刊的15篇应用型英文文献作为案例，每3人一组，协作完成1篇文献的学习研究。该课程总共40学时，持续10周，每周4学时，课程的学习流程为：(1)理论学习：教师讲授绪论及五个专题的基本理论知识，科技报告的主要技巧，问题驱动学习、团队学习的基本方法。(2)任务分配：学生按照兴趣和研究方向自由组合分组及选择文献，每个小组成员选择文献的一部分内容作为学习任务，了解课程组织的目标、形式和过程，明确学习要求及评分标准。(3)独立自学：针对所选文献的部分内容，通过参阅其他资料，采用问题驱动学习方法学习所选部分。(4)小组讨论：小组成员互相报告各自部分的学习结果，共享成果，互相质询，激发讨论，引出新问题，课程组教师集中答疑。(5)独立完善：根据小组讨论结果，针对新问题再进行独立学习和完善，形成最终结果。(6)成果汇总：小组将各成员的最终成果汇总整合，形成统一的PPT汇报文档。(7)成果汇报：每次课按一个专题组织汇报，首先由该专题各小组做报告，然后其他组自由质询，最后全班针对该专题进行讨论。(8)论文提交：个人提交书面课程论文。(9)成绩评定：课程学习的最终成绩由课程学习质量和课程论文质量综合评分，前者以小组评分为主，主要指标包括学习过程的表现、学习成果的组织、汇报时的语言表述、汇报时与听众的交流技巧；后者以个人评分为主，主要指标包括论文内容的正确性、深度和格式的规范性。

2．问题驱动链设计

本课程是基于团队学习和问题驱动学习设计的，每个小组成员针对同一篇文献的任务分工各不相同，各人围绕任务提出问题、围绕问题主动学习，小组交流互相学习、小组协作解决问题，整个学习过程由多层次的问题链来驱动，主要问题链如下：

(1)如何提出问题?

第一个小组成员主要锻炼提出问题的能力，要求重点学习文献引言、应用系统介绍部分，参考相关文献，了解该领域国内外研究现状，提出该应用对象需要解决的主要问题。二级问题链主要为：应用对象是什么，应用对象的主要特点是什么，应用对象的主要问题是什么，国内外已经采用过哪些方法解决该问题，已有方法解决的效果如何，尚未解决的主要问题是什么。

(2)如何提出解决方案?

第二个小组成员主要锻炼提出问题解决方案的能力，要求重点学习文献控制方案、技术应用部分，参考相关文献，了解控制方案的主要思想，掌握智能控制理论的具体应用方法。二级问题链主要为：控制方案的主要思想是什么，智能控制系统的主要结构是什么，针对主要问题采用该方案的主要优势是什么，针对采用的智能控制方法作了哪些改进，智能控制器是如何结合具体对象进行设计的，最后设计出的控制器是什么。

(3)如何得出结论?

第三个小组成员主要锻炼从实验结果得出结论的能力，要求重点学习文献实验方案、实验结果、结论部分，参考相关文献，了解实验设计的主要思想和实验数据分析的主要方法，学习从具体数据总结出一般结论的方法和作出恰当评价的能力。二级问题链主要为：为了说明上述方案的有效性，需要验证哪些性能指标；针对性能指标是如何设计实验的；获得的原始实验数据是什么；原始实验数据采用哪些方法进行了处理；与其他方法进行了哪些比较；得到的实验结果是什么；从实验结果得到哪些一般性结论；智能控制方法在本应用中体现出哪些优缺点。经过上述实践，大多数学生能够补充领域背景知识和研究细节，能够提出切中要害的问题，说明学生的主动学习和主动思考的能力有所提高，通过团队协作和自主学习能够较好地掌握某个专题的智能控制应用方法。

在实施本案例的过程中，我们发现存在的主要问题有：难以有效监督学生的课外学习投入，小组讨论不够主动和活跃，从实验结果导出结论的能力锻炼效果不够明显。

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