PBL教学法在《仪表与控制》课程中的应用

谭文发 周英 吕俊文

摘要： 依据《仪表与控制》课程的特点，采用PBL+LBL相结合教学法，通过提出问题、小组收集资料、讨论、总结评价等过程进行实施，以学生网评及期末考核成绩为参考对教学效果进行评价。结果表明PBL+LBL相结合的教学模式能有效的提高学生学习兴趣和教学质量。

关键词：仪表与控制 PBL教学 LBL教学

中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）05（c）-0000-00

1 引言

《仪表与控制》是环境工程专业的一门专业选修课，其任务是使学生了解与环境工程有关的仪器仪表和自动化的基本知识，以及自动化技术在环境领域的各种应用。目前的教学内容和教学体系还存在一些问题：①课程教学内容学科性、理论性较强，缺乏与培养岗位的针对性；②《仪表与控制》课程教学体系现状属于封闭的“学院式”，需打破课程内容的传统教学方式[1]。

PBL教学模式是“以问题为导向，以学生为主体”的启发式教育方法。早在20世纪60年代末，由美国神经病学一名教授首创[2]。最初用于医学教育，实践证实其能够有效提高学生独立学习的能力以及创新能力，调动学生的主动性和积极性，目前已成为国际上流行的一种教学方法[3-8]。

2 PBL教学模式在《仪表与控制》课程教学中的实施

根据PBL教学模式的方法与原则，结合《仪表与控制》课程的特点，以问题为引导，以学生为主体及以教师为主导，同时充分考虑学生对基础知识和专业知识的掌握程度，针对性的选取《仪表与控制》的其中部分内容开展了PBL教学应用。具体的实施步骤分为以下几方面：

2.1 提出问题

问题的有效选择是PBL教学法的实施成败的关键之一。《仪表与控制》课程综合性强，同时是具有应用型特点的课程。其主要内容包括：自动控制基础知识，给排水自动化常识仪表与设备，水泵及管道系统的控制调节，给水处理系统控制技术，污水处理系统的专用检测仪表与检测技术，污水处理系统的控制技术等。为使学生对所提出的问题有一定的知识积累，并能使学生综合所学各学科的知识，首先作者围绕培养目标及课程性质与任务，以讲授给排水系统自动化仪器仪表设备、常用控制技术与方法为主，适当地介绍自动控制的基础知识，然后选择部分内容开展PBL教学，为保证选题不宜过大，不至于课后花费过多时间用于资料的收集。我们选取“典型水质检测仪表”这部分内容pH计，浊度仪，COD检测仪，BOD检测仪，TOD检测仪，TOC检测仪，余氯分析仪等作为PBL的选题点，其它内容则采用传统教学法，同时选择不同班级采用传统LBL教学模式为对照组。

2.2实施方法

根据教学要求，“典型水质检测仪表”部分内容要求学生掌握常规水质指标的测定方法及常用仪表工作原理，在对该部分内容应用PBL教学模式之前，教师采用讲授法对基本的水质指标的测定的程序和分析结果方法进行讲授，使学生掌握样品的采集、制備以及数据处理与评价等方法；然后对资料收集，PPT制作，讲述内容，计分方式等制定相应要求。

2.3小组讨论

按照设计的问题及班级人数，将将学生分为若干小组（每组5～6人）。每个小组收集一种不同常用仪表资料，并设计课件、讨论。然后各小组均推荐一名同学讲台陈述，而教师可以引导学生讨论并进行必要释疑，并指出存在问题或错误。在该阶段，小组成员分享学习成果，进行团队合作，完成信息的获得及可靠性的评价，这也是促成自主学习的重要途径。

2.4考核方式

结合PBL的教学评价的原则，充分调动学生的学习兴趣和主动性，我们将小组讨论课的成绩按一定的比例纳入该门课程的平时成绩。根据小组的资料准备、课堂讲解及小组成员回答问题等情况综合给出平均分，其中小组推选的讲解人将在平均成绩上再额外加分，同时对提出问题及回答问题的学生根据情况加相应分数。

3 PBL教学法的效果分析

教学结束后，由校教务管理系统得到的学生评教结果及期末考试成绩为指标，对比分析PBL教学组与LBL教学组的学生评价情况及效果。结果表明，采用PBL教学组在“重点突出，说理透彻”、“语言生动，吸引学生”及“启发思维，培养能力”等方面的评价指标显著高于LBL教学组，各项指标达到优秀的比例均大于参评学生数的91%，而LBL教学组该项数值仅为78%～83%，同时PBL教学组对于“典型水质检测仪表”部分内容的掌握程度明显高于对照组。这一结果可以看出，在该门课程中采用PBL教学法，能明显加强学生学习的兴趣和主动性，有助于提高教学效果与质量。

4 结语

在《仪表与控制》课程中适当实施PBL教学模式取得了较好的效果，能有效的改变以“教师主讲，学生被动的听”的传统教学灌输式教学模式。通过学生主动查阅资料、获取知识及团队合作来解决问题的过程，能够真正实现教学的目的，同时能很好地锻炼学生的组织能力和交流沟通能力，激发和增强学生的学习热情和培养学生自主学习的能力，提高教学质量。同时笔者在实施PBL教学过程中总结了需要特别注意的几个要点，以供读者参考：①由于长期受到长期“应试教育”的影响，一部分学生学习上依赖性很难在短时间内转变过来，导致小组中只有几个或个人学生主动，而其他学生很少参与，这直接影响整个教学质量，因此要求教师在整个过程中追踪，督促；②建立小组时，应尽可能将成绩好、主动性强的学生和成绩差、不积极的学生搭配，因此要求教师在PBL教学实施前对每位学生的情况充分了解；③每个小组人数可根据选题的难易程度及所需准备的材料等情况来灵活安排，但一般不能大多6个。

参考文献：

[1] Schunk D. H.&Zimmerman B. J. Self-regulated learning：From teaching to self-reflective practice. The Guilford Press.1998： 1-16.

[2] 张红梅，王彦卿. “工业分析”课程中PBL与LBL相结合的教学探讨[J]. 化学教育，2014，04：8-11.

[3] 张丽，单鸣秋，包贝华，曹雨诞，丁安伟. 基于PBL与LBL相结合的教学法在中药分析课程中的教学实践与探索[J]. 安徽医药，2010，07：867-868.

[4] 董六一，李维祖，郭岩，周兰兰，陈志武. PBL与LBL相结合的教学方法在药理学课程中的教学实践与思考[J]. 安徽医药，2011，07：923-924.

[5] 李艳青，郭春雷，苏金坡，许佩瑶. PBL教学法在环境工程专业实验教学中的应用[J]. 实验室科学，2012，05：42-44.

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[7] 粟立丹，杨芳，戢得蓉，吕秋冰. PBL教学法在食品专业有机化学实验教学中的应用[J]. 广州化工，2016，11：238-239+245.

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