胡永 楊曉波 孫海霞王東

摘 要：研究PBL教學(xué)方法，對于操作系統(tǒng)這樣一門理論理解和實踐應(yīng)用并重的課程運用以問題為導(dǎo)向的教學(xué)方法，將學(xué)習(xí)與任務(wù)或問題掛鉤，強調(diào)把學(xué)習(xí)設(shè)置到特定的、有意義的問題情景中，通過學(xué)習(xí)者的自主探究和協(xié)同合作來解決問題，從而學(xué)習(xí)隱含在問題背后的學(xué)科知識，形成自主學(xué)習(xí)的能力和解決問題的技能。

關(guān)鍵詞：操作系統(tǒng)；PBL；教學(xué)改革；用例

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1002-2589（2013）08-0239-03

《操作系統(tǒng)》是計算機類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課，重在實踐。作為專業(yè)必修課在學(xué)科層次結(jié)構(gòu)中起關(guān)鍵作用，對該課程的掌握程度影響學(xué)習(xí)者的學(xué)科發(fā)展方向及專業(yè)水平。本課程要求掌握操作系統(tǒng)的基本概念、原理以及方法，掌握其作為用戶和操作系統(tǒng)的接口對整個計算機系統(tǒng)進行的管理和控制功能。作為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，計算機網(wǎng)絡(luò)等課程的前期基礎(chǔ)課程，為開發(fā)各種系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件提供基礎(chǔ)知識儲備。

一、PBL教學(xué)法簡介

（一）PBL教學(xué)法

PBL教學(xué)法是目前全球范圍內(nèi)非常流行的一種教學(xué)方法，該方法于1969年由美國神經(jīng)病學(xué)教授Barrows在麥克馬斯特大學(xué)第一次提出，PBL的教學(xué)理念認為問題是選擇知識的依據(jù)即學(xué)習(xí)的起點，教學(xué)實施過程中應(yīng)該是先問題而后內(nèi)容。不同于傳統(tǒng)的以學(xué)科為基礎(chǔ)的教學(xué)方法，PBL教學(xué)法以問題為導(dǎo)向，注重學(xué)生的主動學(xué)習(xí)，并不以教師講授為主。PBL教學(xué)法的基礎(chǔ)是信息加工心理學(xué)和認知心理學(xué)，在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論范疇之內(nèi)。建構(gòu)主義有這樣的認識，知識并不是通過教師傳授而獲得，而是通過學(xué)生在一定的情境中，借助相關(guān)人員的幫助，比如說學(xué)習(xí)者之間的相互溝通，共享學(xué)習(xí)資料等獲得。當前大部分高校在醫(yī)學(xué)類等專業(yè)教學(xué)過程中普遍使用PBL教學(xué)法，取得了理想的教學(xué)效果。

（二）PBL學(xué)習(xí)空間

PBL的學(xué)習(xí)空間劃分為問題空間以及信息空間兩部分，在計算機支持PBL學(xué)習(xí)環(huán)境中這兩個子空間都發(fā)揮著關(guān)鍵作用，為進行協(xié)作問題求解力圖建立開放式的學(xué)習(xí)環(huán)境，使得學(xué)習(xí)過程中幫助學(xué)習(xí)者獲取最多信息。分析PBL學(xué)習(xí)過程，解決好下列三個階段：即問題階段、學(xué)習(xí)階段以及解決階段。PBL學(xué)習(xí)過程中，第一步要從問題出發(fā)，并且始終以問題為中心展開學(xué)習(xí)，也就是說整個學(xué)習(xí)過程其實就是瞄準某一相關(guān)問題，獲取與該問題有聯(lián)系的信息直到最終得到問題答案的過程，既進行了高效率的學(xué)習(xí)，又形成了對目標問題的多方位求解途徑。

（三）PBL基本要素

1.學(xué)習(xí)用例。學(xué)習(xí)用例是基于問題學(xué)習(xí)的核心，并不僅僅局限于某一單方面，可來自教師、教程以及網(wǎng)絡(luò)資源等。用例可以以多種方式呈現(xiàn)，比如某一案例、某一研究報告或某一段視頻資料等，設(shè)計優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)用例是教師組織該教學(xué)法的核心工作。用例必須目標明確，應(yīng)該涵蓋在相關(guān)課程知識體系以及認知結(jié)構(gòu)框架之內(nèi)，教師要對相關(guān)教程中的教學(xué)內(nèi)容進行精心設(shè)計，要符合學(xué)習(xí)者特點，難易程度要適中，最好是學(xué)習(xí)者比較熟知且?guī)в幸稽c趣味性；任務(wù)的設(shè)計要考慮連續(xù)、漸進以及層次性。學(xué)習(xí)者通過學(xué)習(xí)用例展開自己的學(xué)習(xí)過程時，本質(zhì)學(xué)習(xí)工作并不是求解，分析、思考、在相關(guān)問題解決的過程中挖掘必要信息，進行邏輯推理和思考，學(xué)習(xí)相關(guān)知識以及收獲問題求解技能才是這些用例的本質(zhì)目的。

2.分組協(xié)作學(xué)習(xí)。協(xié)作學(xué)習(xí)在PBL學(xué)習(xí)過程中非常關(guān)鍵，教師只是作為一個輔助者，或者對于學(xué)習(xí)者來說更客觀的是作為一種資源，學(xué)習(xí)者自己負責(zé)相關(guān)模塊的學(xué)習(xí)，在平等的基礎(chǔ)上進行師生之間的交互。分組是以學(xué)習(xí)者為中心進行的，每組人數(shù)一般為4到8人，學(xué)生在各個小組內(nèi)開展工作。通過教程、圖書館、網(wǎng)絡(luò)、教師等途徑各分組學(xué)生自己查找并獲取必要資源，教師的主要工作是促進及幫助每個小組的學(xué)習(xí)過程，推薦策略使學(xué)生高效利用相關(guān)學(xué)習(xí)資源，協(xié)調(diào)各分組之間的技能交互。小組內(nèi)任務(wù)劃分必須明確具體，團隊協(xié)作過程中各組員都對其他組員負有責(zé)任，協(xié)作學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生激勵，分擔(dān)壓力，不僅鍛煉研究能力，也要增強協(xié)作精神與意識。

3.任務(wù)實施與考核。教師為學(xué)生提供支持指引學(xué)生參與到實訓(xùn)任務(wù)中，以學(xué)習(xí)者主動解決問題為主，在任務(wù)完成過程中探索、發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造性學(xué)習(xí)，經(jīng)歷解決問題的全部過程。遇到問題時可以通過互相探討、咨詢教師、翻閱資料等方式獲取有用信息，促使學(xué)習(xí)者主動借助網(wǎng)絡(luò)及圖書館等資源。重視學(xué)習(xí)者實際操作調(diào)試能力的考核，開展考核內(nèi)容及考核方法革新，建立學(xué)生電子檔案，記錄平時提問、實驗任務(wù)完成情況等，全面公平地反映學(xué)生實際水平。

二、PBL教學(xué)模式下《操作系統(tǒng)》課程教學(xué)改革可行性分析

（一）操作系統(tǒng)課程教學(xué)主要問題

1.課程理論性強、教學(xué)方法單一。該課程理論性太強且大部分內(nèi)容抽象枯燥，當前很多大學(xué)生普遍重技術(shù)輕理論，從而對這些基礎(chǔ)理論課程的學(xué)習(xí)不夠重視。教師重點偏向理論教學(xué)，與操作系統(tǒng)實際使用的融合存在距離，學(xué)與用之間互動不夠。教學(xué)方法機械死板，教學(xué)手段單一，以課堂講授為主要教學(xué)方式，忽略了學(xué)生的主體地位，沒有充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性。

2.實驗教學(xué)環(huán)節(jié)相對薄弱。大部分高校操作系統(tǒng)課程實驗學(xué)時數(shù)較少，基本都在十個學(xué)時左右，有部分高校甚至沒有開設(shè)實驗課，學(xué)生參與研究性學(xué)習(xí)的機會很少，學(xué)習(xí)興趣普遍不高，基本上沒有自己動手分析設(shè)計一個具體的操作系統(tǒng)實例的過程，理論與實踐沒有良好結(jié)合，學(xué)習(xí)者基本上只掌握了一些基本概念，學(xué)習(xí)效果并不理想。

（二）PBL教學(xué)模式下《操作系統(tǒng)》課程教學(xué)改革可行性

通過分析最近幾年的教學(xué)活動，總結(jié)得出西藏民族學(xué)院學(xué)生對于操作系統(tǒng)課程的學(xué)習(xí)過程存在下列薄弱環(huán)節(jié)，首先由于高級語言程序設(shè)計以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等前期課程的學(xué)習(xí)欠缺，不能良好進入后期專業(yè)課程學(xué)習(xí)，前后期知識沒法有效融合；其次很難獨立開展某一具體問題的思考、分析以及解決等，不能有效鍛煉邏輯思維。通過任務(wù)驅(qū)動來促進學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)動力，根據(jù)相關(guān)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置具體任務(wù)，將有關(guān)知識點穿插在該任務(wù)中展開本節(jié)課程的學(xué)習(xí)，在興趣驅(qū)動下進行分析、思考、解決、總結(jié)。

PBL教學(xué)法能夠營造輕松、主動的學(xué)習(xí)氛圍，學(xué)生能積極主動的暢所欲言，充分表達自己的觀點，獲得其他同學(xué)和老師的信息比較容易，使相關(guān)問題盡可能當場暴露。分組討論除了加深理解基礎(chǔ)理論，還可以不斷發(fā)現(xiàn)并解決新問題，縮短學(xué)習(xí)過程，加深印象。課程主要任務(wù)是理解基本概念、基本原理和實現(xiàn)技術(shù)，分析我院學(xué)生尤其區(qū)內(nèi)學(xué)生的學(xué)習(xí)特征，結(jié)合PBL教學(xué)模式，在教學(xué)過程中按照學(xué)生的學(xué)習(xí)進度及實踐能力掌握程度的基礎(chǔ)上采用任務(wù)驅(qū)動法。

任務(wù)實施過程中以學(xué)生自主開發(fā)為主，通過具體任務(wù)的演示使學(xué)生能夠動手實現(xiàn)。教師為學(xué)生提供支持側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生參與到實訓(xùn)任務(wù)中，檢查任務(wù)的進展情況，及時進行歸納小結(jié)，指示知識及技能要點，總結(jié)實踐模塊以及理論知識點。任務(wù)完成過程中學(xué)生主動經(jīng)歷全部解決過程，親自體驗探索、發(fā)現(xiàn)以及創(chuàng)造的學(xué)習(xí)過程。比較復(fù)雜的任務(wù)將其分解成若干子任務(wù)，任務(wù)劃分好后根據(jù)學(xué)生特點將各子任務(wù)布置給各小組，學(xué)生首先對任務(wù)進行思考分析，實踐操作完成后給教師提交文檔報告等。通過巡回指導(dǎo)教師可以分析各組完成情況并根據(jù)學(xué)生提交的相關(guān)文檔檢驗教學(xué)效果。

目前國內(nèi)各高校在操作系統(tǒng)課程的教學(xué)過程中使用PBL教學(xué)方法還處于初級階段，研究較少。分析操作系統(tǒng)課程本身的特點，PBL教學(xué)方法非常適合操作系統(tǒng)課程的教學(xué)，分析該課程教學(xué)過程及知識結(jié)構(gòu)，教學(xué)過程構(gòu)架比較適合采用以問題為主軸，我院學(xué)生尤其區(qū)內(nèi)計算機相關(guān)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)此類較抽象專業(yè)課時更適合使用問題導(dǎo)向吸引其學(xué)習(xí)興趣。

三、PBL教學(xué)模式下《操作系統(tǒng)》課程教學(xué)實施過程

（一）授課教師進行相關(guān)培訓(xùn)

一般情況下大學(xué)課程教學(xué)活動過程使用比較普遍的是問題式教學(xué)法以及討論式教學(xué)法，它們和PBL教學(xué)法在教學(xué)理念、組織及形式上區(qū)別較大。具體實施PBL教學(xué)法之前教師應(yīng)該加強學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)變教育觀念，從前臺隱向后臺，由主講變成主導(dǎo)，指導(dǎo)學(xué)生認知學(xué)習(xí)技巧，策劃教學(xué)內(nèi)容、制作紙質(zhì)或電子教案、提供教學(xué)所需資源、把握教學(xué)過程、正確引導(dǎo)和促進教學(xué)實施，評價及總結(jié)教學(xué)效果。授課教師必須深刻認識和學(xué)習(xí)PBL教育觀念，注重教學(xué)實施過程中的各個環(huán)節(jié)，保證教學(xué)設(shè)計的質(zhì)量。

（二）教學(xué)用例設(shè)計

針對具體任務(wù)學(xué)生要自主探究進行問題解決，所以任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的關(guān)鍵工作之一是任務(wù)的設(shè)計，要保證各部分實訓(xùn)任務(wù)之間有相關(guān)聯(lián)系也要使學(xué)生有切入點。設(shè)計者應(yīng)該全面把握具體用例對于學(xué)習(xí)目標的指導(dǎo)性、問題所處的情景、學(xué)生的認知水平、資源可獲取性、技術(shù)難度等方面。

（三）引導(dǎo)學(xué)生進行問題識別

指引學(xué)生以合理的方式識別問題，探討問題，鼓勵他們進行更深層次的思考。讓學(xué)生自發(fā)融入學(xué)習(xí)內(nèi)容情景之中，積累專業(yè)經(jīng)驗，培養(yǎng)專業(yè)技能。啟發(fā)學(xué)生在具備一定的基礎(chǔ)之上挖掘自己所掌握的知識內(nèi)容，采用敘述或探討的方式描述自己對問題的理解，然后在小組內(nèi)部交流對相關(guān)問題的認識，對專業(yè)知識進行梳理和回顧，為掌握及應(yīng)用專業(yè)知識和技能解決實際問題積累經(jīng)驗和基礎(chǔ)。

（四）組內(nèi)交流、協(xié)作學(xué)習(xí)

基于問題識別，形成有關(guān)該問題本質(zhì)的假設(shè)，提出各種解決方案并歸納可以進一步發(fā)掘的問題，識別有用概念以便應(yīng)用到具體問題，借助專業(yè)知識和技能進行問題解決。開拓自發(fā)學(xué)習(xí)的領(lǐng)域，主動分析并利用組內(nèi)成員提供的資料及他們對問題的看法和解決方案，進行專業(yè)研究和學(xué)習(xí)。在此基礎(chǔ)上各學(xué)習(xí)小組內(nèi)部展開交流溝通，最終對問題的解決方案進行總結(jié)分析，然后依托PBL問題思考相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的專業(yè)知識。

（五）建立合理評價體系

教學(xué)評價的主要目的是加強師生間的知識交流與配合，促進被考核者綜合能力的不斷進步。能夠敦促學(xué)生不斷開拓進取，不斷更新自我認識?？己苏攉@得考核對象的相關(guān)反饋信息后，能夠在第一時間對教學(xué)過程進行反思與調(diào)整，使教學(xué)水平得到鍛煉和提高。

PBL教學(xué)評價呈現(xiàn)多元化、多樣化等特點，教學(xué)評價的目的是激發(fā)學(xué)生進行知識探索。評價PBL教學(xué)效果、評價培養(yǎng)學(xué)生進行團隊協(xié)作能力以及評價PBL的教學(xué)適應(yīng)性等。PBL教學(xué)過程更注重教學(xué)實施過程中學(xué)生的表現(xiàn)而不僅僅是教學(xué)結(jié)果，即重視對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的評價，結(jié)合自我評價、結(jié)合教師與學(xué)生相互評價。

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