结合CDIO理念的PBLLBL模式在大学数学课程中的实施探究_大学数学都有哪些课程

结合CDIO理念的PBLLBL模式在大学数学课程中的实施探究

一、“CDIO+PBL—LBL”教学模式简述 CDIO工程教育模式是美国麻省理工学院及瑞典皇家工 学院等四所大学从2000 年起经过近四年的研究实践创立的 工程教育新理念，CDIO 意指构思（Conceive）、设计（Design）、 实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产 品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的课程之 间有机联系的方式学习工程［1］。具体体现在课程教学中， CDIO 模式强调了在教学中学生的主体地位，做到让学生不 是被动去学，而要结合实践去学习。在课堂上，任课教师结 合授课内容，根据本专业的专业特点和教育培养方向，选择 与之相关的实际案例，将其提出作为课堂讨论问题，让学生 分组去完成。在讨论过程中，不仅能很大程度上提升学生学 习知识的主观能动性，而且能培养学生的团队合作能力、语言表达能力、交流沟通能力、创新能力等等。基于问题的学 习（Problem—Based Learning 简称PBL）教学法，是以问 题为引导，以学生自学讨论为主体的一种教学方法，PBL教 学法的目的是引导学生自主学习，提高学生自己解决问题的 能力，最大限度地调动学生自学的积极性，转被动学习为主 动学习，它能够促使学生对引人关注的问题进行研究［2］， 它的核心是鼓励和支持学习者积极探究、合作解决问题、发 展人际沟通等综合素养，改变学习者消极被动的学习方式 ［3］。其不足之处在于，首先该教学法在实施过程中对学 生、教师和学校都会产生相当的成本，其次是在过程中小组 讨论是非常重要的一个环节，但如果把握不当，导致运作不 良，会极大程度影响教学效果，最后PBL教学对学生的素质 层次、学科领域和导师的要求都非常挑剔。传统的教学模式 （ Lecture—Based Learning 简称LBL），是以讲义为导向 的传统教学模式，可以系统、全面传授各学科的理论知识， 较为有把握地完成教师预定的目标［4］。LBL教学法优点在 于其成熟、完整、系统，容易被学生接受，因此，在高校中 仍被广泛应用。然而我们也注意到它不够重视学生学习的主 观能动性，在激发学生自主学习的积极性，培养学生运用知 识的能力和创新能力等方面存在着不足之处。由于这两种教 学模式各自的优缺点，现在在全球的高等教育实践中更多是 将两者有机结合起来，扬长避短，互相补充，发挥出这两种 教学模式的各自优势，形成一种新的“PBL—LBL”教学模式，这种教学模式在很多学科教学中都取得了不错的效果。

由于大学数学课程的特殊性，我们在教学时将CDIO理念 结合到“PBL—LBL”教学模式中（以下简称“CDIO+PBL—LBL” 教学模式），做到课堂上以实际的数学案例为引导，教师讲 授知识要点与学生自主讨论问题两种教学方式结合，使得大 学数学课堂不再局限在单一教学模式中，打破在教学过程中 教师和学生的彼此对立或者彼此过分依赖的关系，创造更为 和谐、平等、积极、自由、活泼的教学氛围。二、“CDIO+PBL —LBL”教学模式实施过程 现阶段大学数学课程的传统教学主要关注的是知识系 统、逻辑严密、推导计算准确以及结论的反思这几方面，而 结合了CDIO 的PBL—LBL 大学数学教学模式更关注的是培养 学生自主学习的能力和将所学到的数学知识应用到解决实 际问题上的能力。根据这一特点，构建了教学模式的三个运 行阶段，流程如图1。

（一）课程准备阶段 首先授课教师要加深CDIO 理念，打破过往传统教学观 念，让学生能真正做到在“做中学”，因此必须重新制定教 学计划，要组织相关教师进行集中讨论备课，针对学生所学 专业调整教学内容，修改完善教学大纲和教案，将数学教学 与专业有机结合，整理相关典型案例。做好这一工作是保证 教学模式能否顺利、有效开展的前提条件。同时，为了教学 模式更有效地实施，在课程开始要前将班级同学分成小组，每小组以4～6 名同学为宜，建议以宿舍为单位分组，这样 的好处是同宿舍的同学之间较为熟悉，彼此之间交流沟通也 能更顺畅，小组讨论开展起来也更加方便。各组组员需自荐 或投票选举一名组长，组长主要是负责组织组员做好课前的 查阅收集资料、课堂上的小组讨论、课前课后的交流以及收 集课后同学反馈意见等工作。

（二）初步实施阶段 教师主体部分：教师要对课程内容做介绍，详细给学生 阐述相关概念，向学生抛出相关的典型数学案例，教师可以 提出解决这些问题的大致思路，引导学生的思考方向。

学生主体部分：首先，学生展开分组讨论，由组长组织 本小组组员先对本次课的教师提出的问题展开交流讨论，每 位组员都要尽量发表自己的见解，在讨论最后，组长要对组 员的解答进行归纳整理，经过讨论大致给出每个问题的最终 解答。在此过程中，教师应该走到每个小组中去聆听、参与 他们的讨论，在适当的时候引导启发他们的思路，甚至给出 一些关键步骤的提示，以避免小组讨论陷入无法解决问题的 死循环中。接下来是开展课堂讨论，依照问题顺序，教师结 合前面小组的讨论情况，每个问题抽取两到三个小组上台来 给出问题的解答和分析依据，同一问题在小组之间必然会产 生不同意见，这时其他小组可以对前面的回答进行点评，如 果存在共同性的问题和具有较大争议的问题，教师要向同学 进行详细分析，提出该问题的关键，解题的思路，引发学生思考，共同给出最后的正确答案。在每个问题讨论结束后， 教师还要进行简单的总结，让学生能理清解题的步骤，真正 掌握该问题的知识点。最后，学生可以自由提问，教师回答 问题，同时针对各小组之前的表现进行综合点评，指出存在 的不足之处和今后改进的要求。实施过程如图2。

（三）调整阶段 课程结束后，学生要开展小组讨论，分析总结课程中出 现的问题，同时教师听取学生的反馈意见，针对课堂实施中 出现的问题以及学生反应比较集中的问题，给出完善措施， 准备下次教学模式的再次实施。

三、“CDIO+PBL—LBL”教学模式实施中的问题在教学 模式实施过程以及在课后讨论及学生的反馈中，不可避免地 出现了各类问题，我们把这些问题进行整理，讨论，提出了 解决方案，简述如下：
（一）教学内容调整的问题 在教学模式实施过程中，为使得课程直观生动，激发学 生学习的热情，教师要避免把数学中的概念公式等一些知识 要点直接灌输给学生，而应选择一些具有相关专业实际背景 的简单应用问题让学生讨论，这样既能提高学生解决实际问 题的能力，加深对知识的理解，又能活跃课堂，让学生能更 好地融入。

（二）学生要逐渐适应该教学模式的问题 教学模式的实施，学生是主体，在过程中首先要求学生要有扎实的知识基础，同时特别要求学生要有良好的自主能 力，与他人沟通交流的能力，否则，反而会导致学生在过程 中感到压力，学习起来非常吃力，使他们渐渐失去对学习的 兴趣和热情。因此教师要督促学生做好课前及课后的小组讨 论，及时发现、解决问题以及总结经验。

（三）任课老师掌控课堂的问题 教师是学习活动的指挥者，是整个课堂的灵魂人物，这 就要求教师在整理教学问题、设计教学过程等方面投入更多 的精力，对课程内容重点和难点有充分认识。同时，教师要 有良好的课堂掌控能力，能引导学生，充分调动学生参与到 课堂上的积极性，以避免教师在课堂上唱独角戏的尴尬。

（四）大学数学课程体系之间贯通的问题 在之前的教学过程中，大学数学课程之间都是各自为战， 学生学的知识不能融会贯通，因此各课程教师之间要差异互 补、优势互取，形成一种合力，使大数数学课程成为一个完 整有效的整体。

四、结语 “CDIO+PBL—LBL”教学模式是一种全新的教学理论， 是对大学数学课程的一种教学改革和创新，有一定的实际价 值与意义。

在教学模式的实施过程中，有利于激发学生学习的积极 性和主动性。传统的大学数学课程教学模式是以课堂为中心， 教师占主导地位，从概念出发进行理论教学，师生之间的互动较难开展，教学效果差强人意。而实施该教学模式，使全 班同学共同参与到大学数学课堂教学中，转变学生固有的学 习方法，变被动为主动，转厌学为愿学。这样在教授学生数 学知识和理念的同时，又能够引导学生形成更为严谨、缜密 的逻辑思维，锻炼学生独立思考、灵活应用知识和理论联系 实际的能力，增强学生运用所学数学知识去分析和处理实际 问题的能力。这也有利于增强学生的自信，培养学生团队协 作精神和集体荣誉感。

当然，该模式的实施既是对学生和教师两者的考验，又 是对其的提升，在培养学生各项能力的同时，也可以提高教 师的教学和科研水平。在教学过程中，教师和学生进行了良 性的交流互动，师生之间得到良好的沟通，师生关系也更加 和谐，课堂教学必然会取得良好的效果。

［参考文献］ ［1］汤养，蒋书敏，王学弟.CDIO模式下的《高等数学》 课程教学改革探讨［J］.科技信息，2012（33）. ［2］崔霖芸.医专生物化学PBL与LBL在相结合的教学探 索［J］.化工高等教育，2010（04）. ［3］丁晓蔚，顾红“. 基于问题的学习（PBL）”实施 模型述评［J］.高等教育研究学报，2011（01）. ［4］张毅强.LBL—CBL—PBL—RBL 四轨模式在管理教 学实践中的整合与运用［J］.产业与科技论坛，2011（07）. ［5］王硕旺，洪成文.CDIO：美国麻省理工学院工程教育的经典模式：基于对CDIO课程大纲的解读［J］.理工高教 研究，2009（04）.