彭雨明

【摘要】 傳統(tǒng) “以教師為中心”教學方法無法滿足我校轉型和人才培養(yǎng)目標的需要. 如何提升學生解決實際問題的能力及創(chuàng)新能力成為我們大學數(shù)學教學迫切需要解決的問題. 問題導向式教學法是典型“以學生為中心”的教學方法，它能滿足我們多種需求. 本文通過均值方差等數(shù)學模型對比施行傳統(tǒng)講授法的對照班和施行問題導向式教學的實驗班教學成績，得到不同教學方法下教學評估結果的異同. 然后通過層次分析法模型評價兩種教學模式，得出“以學生為中心”教學模式更行之有效的結論.

【關鍵詞】 以教師為中心；以學生為中心；問題導向式教學法；評估；評價

【基金項目】 2013年12月福特基金會“以學生為中心”的大學教學范式變革實踐與研究項目，編號：0130-1548.

一、問題的提出

近年來，隨著廣東白云學院轉型和人才培養(yǎng)目標的變化，如何培養(yǎng)高素質的技術型人才，具備較強的專業(yè)技能，能夠滿足未來工作崗位的需求，成為目前緊迫需要研究的根本任務.

《工程數(shù)學》是在我校工科各專業(yè)要求開設的一門專業(yè)基礎課. 它的作用突出表現(xiàn)為工具作用和培養(yǎng)學生各項素質及能力的作用. 在以前的《工程數(shù)學》教學中，工科班級課堂一般采用傳統(tǒng)教學模式，也就是以教師、學生、教材為中心的“舊三中心”模式，這種教學模式不能很好的培養(yǎng)學生解決實際問題能力，更談不上創(chuàng)新能力. 這和廣東白云學院目前轉型和人才培養(yǎng)目標變化明顯不符.

近幾年來在學校領導的大力支持下，我校學生參加全國數(shù)學建模比賽屢獲佳績. 如果僅僅靠老師課堂上培養(yǎng)的知識以及思考問題的方式，絕對不可能取得如此優(yōu)秀的成績. 因為數(shù)學建模比賽需要學生具備廣泛的多學科知識、靈活的資料整合梳理的技巧、多樣的研究方法和寫作基本功以及創(chuàng)新的意識和思維能力，而這些能力技巧僅從傳統(tǒng)教學中無法全部獲得.

二、基本理論和方法

（一）“以教師為中心”

“以教師為中心”的傳統(tǒng)教學模式，它的特點就是由教師通過講授、板書及教學媒體的輔助，把教學內容傳遞或灌輸給學生. 老師是主動的施教者，學生是被動的外部刺激接受者即灌輸對象. 傳統(tǒng)教學模式的弊病，并不在于主張發(fā)揮教師的主導作用，而在于把教師的主導作用任意夸大并絕對化. 在傳統(tǒng)教學模式下，人類的學習過程被解釋為被動地接受外界刺激的過程，而教師的任務只是提供外部刺激，學生的任務則是接受外界的刺激. 目前我校大學數(shù)學教學主要采用這種模式. 由于教學內容較多，教師們多采用“填鴨式”的方法，這種教學方法完全扼殺了學生的探索精神和創(chuàng)新思維.

（二）“以學生為中心”

在“以學生為中心”的教學模式中，教師和學生不僅僅是教學者和學習者的角色，還共同擔任研究的工作，因為教學和研究探索在教學過程中是緊密結合的. 這種教學模式是一種討論式的模式，是師生在教學過程中共同研討學問，通過解決實際問題從而達到學習知識的教學活動. “以學生為中心”教學模式主要具有以下幾個優(yōu)勢：（1）它打破了傳統(tǒng)的“三中心”教學制度；（2）使學生掌握科學研究方法，學會查閱、收集文獻資料的方法；（3）讓學生學會團隊協(xié)作；（4）提高學生的語言表達能力和應變能力.

（三）“問題導向式教學法”

問題導向式學習（Problem-based Learning，簡稱PBL）是國際上較為流行的教學方法，也是國內大學教育教學方法的改革趨勢. PBL教學是以問題為基礎，學生為主體，小組討論為形式，在教師輔導下進行的教學模式. PBL強調把學習置于復雜的有意義的問題情境中，通過讓學習者以小組合作的形式共同解決復雜的、實際的或真實性的問題，來學習隱含于問題背后的科學知識，以促進他們解決問題、自主學習和終身學習能力的發(fā)展. 教師是實施 PBL教學法的倡導者、設計者和具體執(zhí)行者，學生的主體性需要在教師的指導下逐步培養(yǎng)和發(fā)展.

三、教學實施過程

PBL教學法帶有典型的“以學生為中心”教學范式的特點，為比較教學效果，我們選擇了我校工科某專業(yè)1班和2班作為這種教學方法的試點教學班級. 其中2班按照傳統(tǒng)教學模式“以教師為中心”講授法為主進行教學、而1班按照新教學模式“以學生為中心”問題導向式教學法為主進行教學. 為具教學效果的可比性，兩個班級在最終課程評估指標設置上大致相同. 本次實踐僅在新生第一學期進行.

（一）制定各項計劃、標準

結合“以學生為中心”教學方法要求和“問題導向式教學法”的特點，我們制定了下面各項標準：（1）課程矩陣設計，包括課程大綱；（2）課程綜合評價的標準；（3）課堂評價的標準；（4）課程總目標、活動以及評估方法；（5）單次課堂的目標、活動以及評估方法；（6）根據(jù)上面課堂的目標、活動以及評估方法確定每次課問題任務；（7）有關教學法的問卷調查，期初和期末都進行問卷調研，并及時進行統(tǒng)計和總結. 問卷有助教師了解學生學習實際情況；（8）學生對老師教學方面的評分表，目的是為了促進教師的教學.

（二）課堂教學具體組織實施辦法

1. 學習分組

PBL教學一般采用分組，以小組討論形式進行“教”與“學”，組員在選擇時要考慮到學生的性別、基礎層次、性格等諸多特點. 1班共有61人，所以共分了10個小組，除了一個小組七個人，其他小組都是6人，每組自選確定1位組長和1名記錄員.

2. 案例編寫

PBL案例的編寫是影響PBL教學成敗的關鍵因素之一. 案例編寫需問題難易適中，符合學生專業(yè)背景和認知水平；設計結構不良性案例，可更多地引起學生們對解決問題的吸引力；從貼近實際生活的常見案例中提取，讓學生愿意去思考、提問，并進而查閱相關資料.

3. 集中討論

每一案例每組有至少1次集中討論機會. 在每次討論前，老師會把主要問題打印下發(fā)，每個小組學生根據(jù)案例材料提出的問題，通過教科書、圖書館、互聯(lián)網等途徑去查閱和問題相關的材料，為課堂匯報討論做好準備. 匯報一般在課室進行，采用分組匯報形式. 每次課堂由教師根據(jù)本次課的目標，整理匯編出五個問題，由其中五個小組分別負責解答，而其他另外五個小組做評分小組，下次課則輪換進行. 匯報前，教師會鼓勵每個組員提出各自的觀點，讓大家相互合作使問題在探討的過程中得到解決. 匯報過程中，學生出現(xiàn)了錯漏情況，教師要及時發(fā)現(xiàn)，但不是自己即刻去解答，而是圍繞該問題提出質疑，引導全體學生積極思考；教師及時肯定學生回答問題過程中所表現(xiàn)出來的優(yōu)點，引導其踴躍發(fā)言，拓展其思維過程，并使問題的探討循序漸進、逐步深入.

4. 課堂教學評估反饋

每個小組匯報問題結束后，必須要對學生的各方面的表現(xiàn)進行評估. 借鑒“臺灣中山大學PBL教學評量表”，我們制定了三個量化評估表，以此進行課堂評價：（1）對學生的評價：包括“師對生”、“生對生”等兩個主要方面的評價. 這兩方面的評價涉及學生期末總評成績的構成，為綜合成績的構成指標之一. （2）學生對教師的評價；利于教師掌握學生學習情況、根據(jù)反饋回來的信息了解學生的態(tài)度，方便教師及時調整教學內容和方法等.

5. 課程綜合評估

課堂表現(xiàn)評價只是學生期末綜合總評成績的組成一部分， 工科某專業(yè)1班和2班教學方法不一致，為了保證綜合成績評定的公平性和可比性，因此在綜合成績的構成指標設置上做了如下的考慮：

1班實施問題導向式教學法為主教學方法，2班實施傳統(tǒng)講授法為主教學方法，課程期末綜合評價指標及權值設置如表一：

（一）兩個教學班單項成績的對比

對于單項成績比較，采用統(tǒng)計學中常用的下列數(shù)學模型來進行，比如均值、方差、中位數(shù)、眾數(shù)、最高分、最低分等；最后進行F檢驗＼T檢驗和相關性檢驗.

利用上述模型進行兩個班級的單項成績比較如下表三：

從F檢驗從結果來看，新的教學方法對論文成績的方差有顯著性影響. 從T檢驗從結果來看，新的教學方法對論文成績的均值也有顯著性影響

采取同樣方法，得出下面的結論：新的教學方法對基礎知識成績、應用題成績，綜合成績的方差沒有顯著性影響；新的教學方法對基礎知識成績、應用題成績，綜合成績的均值沒有顯著性影響.

（三）單項成績的相關性分析結果

再利用進行兩個班級平時成績的相關性分析，結果如下：

說明兩個班平時成績和教學方法沒有顯著性關系.

同理可以檢驗兩個班基礎知識成績、應用題成績、綜合成績和教學方法也沒有顯著性關系，但是論文成績和教學方法有顯著性關系.

五、兩種不同教學范式有效的評價

評價兩種教學范式的有效性不能光通過學生的單項或綜合成績，也就是教學效果來評定，還需要綜合考慮其他方面，比如教學實施的難易程度、教師滿意度，學生滿意度等準則. 為此利用層次分析法，設置層次結構圖如下圖：

利用“專家訪談法”采集數(shù)據(jù)，根據(jù)專家訪談的結果，結合我校教師和學生在教學過程期初和期末的問卷調查意見，得到下面的判斷矩陣：

從上面的計算可以得出在A準則下，B1、B2、B3、B4 權值分別為0.474397、0.071571、0.319635、0.134396.

下層判斷矩陣較為簡單，分別計算可以得出在“B1、B2、B3、B4”準則下“C1、C2”的權職分別為0.67、0.33、0.25、0.75、0.75、0.25、0.67、0.33，故：

從上面的計算結果可以得出結論：“以學生為中心”是一種對于我校學生來說更有效的教學范式.

六、小結與體會

“以學生為中心”問題導向式教學法對于我們教學來說，也是一種全新的嘗試，我們在教學過程中如果能夠實現(xiàn)課程最終目標，真正實現(xiàn)教學相長，切實提升學生解決各種實際問題的能力，特別是創(chuàng)新能力，那將是一種積極的教學改革的方向，值得我們不斷去改進、總結和推廣.

【參考文獻】

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