刘亚荣,谢晓兰,李新,张奕

(桂林理工大学信息科学与工程学院,广西桂林 541004)

我国高等教育自从1999年扩招以来,不仅实现了“精英化教育”向“大众化教育”的转变,在校学生规模急剧增加,师资力量逐渐增强、教学环境也日益自由开放,这对改善我国人口素质及促进我国经济的发展起到了非常重要的作用。然而,随之而来的教育质量下降及供需失衡引起的大学生就业难的问题也随之出现,对教学模式、教学方法、教学手段的改革逐渐成为教育界研究的热点问题。

1 “信息理论与编码”课程简介

“信息理论与编码”课程是通信工程专业的专业基础课,同时在信息类硕士研究生的课程中也有开设。该课程用于培养学生适应数字通信、信息处理、信息安全、计算机管理等编码工作的能力。但课程内容大多数枯燥、抽象难懂且公式较多,很多学生对此提不起兴趣,存在上课玩手机、跟不上上课进度及对老师的课堂提问保持缄默等现象,极大地影响了教学质量,最后直接影响后续课程的学习。

2 PBL 教学模式

PBL(Problem-Based Learning)是一种以问题为基础,以项目为导向的教学模式,在实际教学过程中,教师首先提出问题作为启发学习的源头,然后将学生分成若干小组,学生以小组为单位完成项目的策划及管理,并最终解决所提出的问题。其中,问题的提出、项目的计划、项目的开展和小组合作是PBL 教育模式的基本要素,此模式不仅是一种教学方法,更重要的是一种组织学生学习的方式[1]。

PBL 教学模式自20世纪50年代在美国西余大学医学院初见雏形并逐步发展,80年代后,在北美获得了较快的发展;90年代后, 欧洲部分医学院也开始进行PBL 教学的试验;1994年, 英国曼彻斯特医学院在14年级的教学中全面采用PBL 模式[2];在中国, 香港大学医学院于1997年开始实行此教学法[3],近年来,亦有多个其他院校的医学教育工作者在某些医学课程的教学中应用或借鉴PBL 教学模式,进行有益的尝试和探索,取得了一定的经验[4]。

基于PBL 教学模式的多种优点,PBL 教学模式不仅仅局限于医学领域,而是扩展到各个学科。但由于不同教育和文化背景下的人群对PBL 的理解差异极大,不同国家、不同地区、不同机构之间的做法也大相径庭。

丹麦奥尔堡大学是目前国际上PBL 教学模式实施应用效果较好的几所学校之一,奥尔堡大学自1974年建校之日起, 就开始在全校范围内推行PBL 教学模式[5],经过多年的摸索,形成了具有自身特色的教学模式,其主要特点为:以问题为导向、由项目来组织、以学生为中心及重在过程的考核[6]。

3 基于PBL 模式的实践教学设计

3.1 制定合理的教学方案

在进行教学设计时,以不改变培养方案为原则,将原来48 学时的纯理论课时分为理论与实践两个部分,其中理论课时38 学时,实践课时10 学时。

理论部分以信息在通信系统中的传输及转换为主线,分模块介绍相关原理及背景知识,并且明确每个模块的重点、难点及教学目标。

实践部分采用基于PBL 模式的教学,近几年,我校通信工程专业均为2 个班,共约70 人,每7 人一组,因此共分为10 组。

3.2 项目的组织实施

“信息理论与编码”实践部分的教学借鉴奥尔堡大学PBL 教学模式。其过程包括组建学习小组、设计题目、明确项目目标、项目组织管理及具体实施、提交报告和答辩几个环节。

首先,为了培养学生的团队合作意识、组织协调能力及沟通表达能力,学习小组以个人意向为原则自行组建。

其次,项目的目标及设计的题目首先由教师划定范围,然后由学生及教师共同讨论协商制定,在此过程中,每组制定的项目题目及目标要符合社会现实需求,要注重理论与实践的结合,以此来达到理论联系实际的效果,从而培养学生的实践应用能力,为今后就业奠定基础。

各学习小组确定项目题目后,必须在教师指导下制定项目的时间计划安排和活动计划安排、项目预期结果及作品形式等问题。

由于该课程实践课时及教学资源有限,项目的组织管理及具体实施由学习小组自行课后完成。

此外,在项目结束时,需要每个小组共同完成项目报告的撰写,并进行项目作品展示及答辩。

3.3 项目答辩安排

项目结束时需要进行作品展示及答辩。

鉴于学生人数较多,教学资源和实践学时有限,特设计两个学习小组同时参加项目答辩,共同占用2 个课时。首先两个小组分别展示自己的项目内容,时间分别为15min,然后两个小组作为答辩方及相互的对立方,对另一方的项目提出问题,并要求回答。教师作为主持人,对时间进行掌控,并指导辩论后的讨论。具体分配如表1所示。

答辩时间 学习小组2 学时 1 和6 2 学时 2 和7 2 学时 3 和8 2 学时 4 和9 2 学时 5 和10

4 实践环节的评估

在教学过程中,评估是一个重要的环节,可以让教师了解学生对知识点的掌握情况,并及时调整自己的教学计划及方法,从而形成一个反馈环节。在该课程实践教学环节,主要采用以下几种方式对学生进行多方面的评估。

4.1 定期与学生见面

为了保证项目的顺利开展,需要教师每周与学生会面,以便了解每个学生对项目的理解程度及项目的进展情况,同时可以帮助学生解决目前遇到的问题。

4.2 在线反馈

采用桂林理工大学教务处提供的网络教学平台及“优慕课”移动终端,对学生开展在线测试、形成性测验及问卷式调查等教学活动,同时对学生提出的问题进行在线解答,从而形成一个反馈式教学,让教师可以随时查看学生的学习情况,并根据反馈结果及时调整教学策略。

4.3 概念图

在实践教学过程中,让学生根据项目内容画出概念图等。不仅可以让学生清楚地了解到自己对知识点的掌握情况,同时又可以让教师了解学生对课程内容的清晰程度及需要解决的问题[7-8]。

4.4 项目作品展示

各学习小组根据自己所学理论知识及实践经验自行完成项目作品的制作过程,并撰写相关报告。项目结束时需要各小组对项目作品进行展示汇报,教师根据学生对项目作品的展示情况及陈述情况同时兼顾学生的报告水平对学生进行评估。

5 结语

在中国,PBL 教学模式的应用还处于初级阶段,尚未出现像奥尔堡大学等知名院校所实施的完整的PBL课程体系。究其原因,招生规模是非常重要的一个制约因素,相对不足的师资力量和教学资源难以支撑课程体系的颠覆性改变。所以,PBL 教学模式在高等教育教学中的进一步推广还需有更深入的理论指导和更具体的实践经验。