第1章 研究综述
1.1研究的背景
1.高等职业教育的整体情况
进入21
世纪,我国教育的发展也进入了一个新阶段----高等教育规模不断扩大,高等职业技术教育异军突起,高职时代的到来为期不远。早在1985年《中共中央关于教育体制改革的决定》就提出:"要建立从初等到高等的职业教育体系。"
经过十多年的实践与探索,1996年召开的第三次职业教育工作会议上,李岚清副总理再次提出:"现在已是研究、解决发展高职业教育问题的时候了。"
第三次全国教育工作会上,江泽民总书记明确指出:"在大力抓好九年义务教育、普通高中教育和各种中等职业技术教育的同时,根据需要和可能,采取多种形式积极发展高等教育,特别是社区性的高等职业教育,扩大现有普通高校和成人高等教育的招生规模,尽可能满足人民群众接受高等教育的要求"。
教育部在《面向21世纪教育振兴行动计划》中也指出"积极稳步发展高等教育,特别是要积极发展高等职业教育"。
大力发展高等职业教育是社会对人才多样性、结构合理性的需求,是社会经济高速发展和科技水平的迅猛增长,对高技术型人才的需求,是全面提高全民族科学文化素质的要求。然而,就目前高职教育的现状并不乐观,2002年7月《国务院关于大力推进职业教育改革与发展的决定》中指出:"职业教育存在教学质量不适应经济建设和社会发展的需要"。
2. IT高等职业教育的情况
IT(Information
Technology)指的是信息技术。目前,IT产业正在成为带动全球经济发展的支柱产业,IT人才的需求与培养成为热点问题,然而,IT人才紧缺已成为遏制我国IT产业发展的最大瓶颈。在我国,IT人才队伍还存在严重的结构失衡,"两头"更加短缺:既缺高级IT人才,包括复合型高级管理人才和高级技术人才,更缺技能型、应用型信息技术人才即"IT蓝领"。
众所周知,现阶段国内IT人才培养主要集中在高等学校。但是,以本科为主,按传统的精英教育、学科本位模式培养的人才难以满足IT业对第一线"IT蓝领"的需求。结果导致IT专业人才层次结构和知识结构的严重缺陷,造成了IT人才使用上的严重浪费。可见,IT专业高等职业教育方兴未艾。
然而,目前我国IT专业高等职业教育却存在着以下两个严重的问题:
一是专业定位不清。大量培养"IT蓝领"的高等职业技术教育,定位不准,在人才培养模式上盲目向本科院校看齐,使培养人才的特色不突出,操作能力和工程能力弱。
二是教学手段和内容落后。我国的培养模式和课程设置多年来并无大的变化,过分重视培养学生扎实的基础知识,忽视实践应用能力和最新IT技术使用能力的培养。IT技术日新月益,但教材更新缓慢,大批国际流行的IT产业最新发展技术不能及时进入教学,许多学生在校学习的理论和实践已经过时落后,企业接收的毕业生要再接受近一年的再教育才能胜任工作。
由此看来,目前IT专业高等职业教育已不适应经济建设和社会发展的需求,解决IT专业高等职业教育存在的问题已是追在眉捷的事情了。
本文试图通过实践及理分析证明:基于项目学习应用于高职教育IT专课长业中,能够提高教育的适应性,满足经济建设和社会发展的需要。
1.2国内外动态
1.2.1 基于项目学习的起源及发展
以问题为本的教学模式,它最初是在哈佛大学医学院发展起来的,哈佛是美国大学中的名流,而哈佛大学医学院的教学质量一直受到肯定。然而对医学院毕业生一项调查的结果发现,医学院学生对前几年所学知识遗忘率竟高达90%,而进一步调查发现,医学院的教学与学生未来的工作场所面临的真实情境和复杂问题之间的联接并不紧密。于是哈佛大学传统的教学模式受到了挑战。为了应对这一挑战,医学院开始研究和开发新的教学模式和教学方法,当时被称为以问题为本的学习(Problem-Based
Learning,),PBL就是在这样的背景下诞生的。在二十世纪五十年代中期它先后在60多所医科学校中推广、修正。PBL常用于医学课程的前2年的教学中,在解剖学、药理学和生理学等学科中替代了传统的教学方法。过程大致是:学生们首先被提供一个病例,大家一块分析病症,并探讨要诊断、医治这一病症所需要的各相关学科的知识;然后分头去深入学习这些学科,再回过头来诊治病症。在这一过程中,教授只起协调、指导作用;学生们除了各自学习外,还需经常讨论、相互协助。如今越来越多的领域都开始采用这种方法,包括商学院、教育学院、以及建筑、法律、工程、社会工作学院以及一些高级中学等。其形式也由当时的基于问题学习衍生出:以问题为本的学习(Problem-Based
Learning)、基于问题的学习(Problem Based -Learning)、基于项目的学习(Project
Based-Learning)、研究性学习、探究性学习等多种形式。以问题为本的学习、基于问题的学习、研究性学习、探究性学习都主要是真对某一具体问题进行的学习,强调是对某问题的纵向探讨,在学习中以问题为核心,以解决问题为目标,只是在深度要求不同而已;而基于项目的学习以项目为核心,在学习过程中要解决多个问题,以及一大批与专业不相关的问题,问题的解决以能够满足工程要求为准则,培养的是学生以解决实际问题为主的多方面综合能。前三者都简称为PBL(本文以后出现的PBL都指基于项目的学习)。目前PBL在课堂上的应用国内外研究都比较多,而在高等职业专业课学习中的应中还未找到系统的研究。
1.2.2文献综述
近百年来,心理学家、教育学家进行了大量的研究,形成了一系列的学习理论,目前,根据学习理论共同的内在性质,可以分为四支流派:行为主义、认知主义、人本主义和建构主义。
行为主义学习论代表是斯金钠的操作学习理论、班格拉的社会学习理论和加涅的学习条件论。行为主义把焦点放在可观察的行为表现上。即在活动中受外在因素的影响,获得或改变行为的历程,在这一历程中,个体学到的是可观察的外显反应,而该反应能成为习惯是后效强化的结果。学习的产生是外控的,学习是一种被动完成,循序渐进,积少成多的过程。行为主义学习论偏重于行为习惯,习惯的养成和不良行为矫正等方面。
认知主义学习论主要代表是布鲁纳的发现学习理论,奥苏·贝尔的接受学习。认知主义属狭义的学习,个体学习思维方式即认知结构。个体通过学习增加经验,改变认知结构,所以学习是内发的、主动的,是整体质变的过程,认知主义学习论偏重于知识的获得,概念的形成,认知结构的组织和问题的解决等方面。
人本主义的代表人物是罗杰斯。罗杰斯认为,人具有一种先天的优良潜能,认为每一个体都一般向着好的方向并且有实现它的内在可能性的潜能。这种先天倾向性只有在自由运行的条件下才能向好的方向发展。罗杰斯认为,我们不能直接去教他们,只能促进他人的学习。为了促进知觉不同的经验,必须创造一种优良的环境,在这种环境中,要把对学习者自我的威胁降低到最低程度。他认为,积极的人际关系会使人成长,因而,教学就应以人类关系的概念为基础而不应以课程、思想过程或其他智力资源为基础。
建构主义的代表人物是皮亚杰。在他看来,知识既不是客观的东西,也不是主观的东西,而是个体在与环境交互作用的过程中逐渐建构的结果。PBL正是基于这种认识(详细说明见2.2
PBL的理论依据)。
1.3 本研究的意义及观点
1.3.1研究的意义
本文试图通过实践及理论分析证明:基于项目学习能够提高高等职业教育的适应性,满足经济建设和社会发展的需要。并详细讨论在高等IT职业教育中运用基于项目学习各个环节的具体做法,力图为PBL在高职IT教育专业课学习中的运用提供一个可操的模式。
研究PBL在高职专业课学习的运用有利于丰富和发展高职专业课学习的模式。目前,知识经济已见端倪,21世纪人类将逐步进入知识经济时代。知识经济时代,经济的增长方式和人们的生活方式、工作方式、学习方式,都将发生巨大变化。学习方法、学习模式根据课程、专业特点也需要随着时代的发展而不断完善。传统的"勤学"、"苦学"固然还应该提倡,但是,相比之下,"巧学"显得更为重要。我们研究PBL在高职IT专业课学习的运用其实就是研究高职专业课"巧学"问题,无疑对于丰富新世纪高职教育的学习模式具有重要意义。
研究PBL学习在高职IT专业课学习的运用问题,也是我国教育实际的需要。高等职业技术教育是高等教育的重要组成部分,对学生以操作性、实践性为主要要求,以培养学生把理论、技术、设计成果转化实践、产品能力为目的教育行为。高职生的学习,主要是掌握能将学习的知识运作到工作中去。如果一个高职生不能将所学习的知识运用到实践中去,即使他各门功课都很优异
,他仍然是一个失败者,因为学是为了用。高职教育当然还有其它方面的任务,如:使学生构建灵活的基础,使学生成为自主的学习者,具有良好的团队精神,发展学生的高层次思维能力等。在传统的教学模式下,学生实现这一转化往往有很大的困难,PBL在高职专业课学习中的运用,给学提供的是一种"实场"的训练,使学生的学习与实际工作达到了零距离。能有效地解决高职教育不能适应经济发展这一问题。
1.3.2研究的内容
本研究主要围绕PBL在高职IT专业课学习中的运用进行,具体有以下几个方面。
1.PBL在高职IT专业课学习中运用的理论依据及优势。
2.PBL在高职IT专业课学习中运用的模式。
3.PBL在高职IT专业课学习中运用的基本要素及设计。
4.PBL在高职IT专业课学习中运用教师的角色与地位。
1.3.3主要观点
1.PBL学习模式是高等职业技术教育中学生专业课学习的一种非常有效的学习模式。
2.PBL学习模式能够解决知识与技能条块分割、在专业教育中所学到的知识和技能常常难以迁移到实际工作中去等问题。
3.PBL学习模式能够解决在普遍专业教育课程中忽视团队精神培养、情感教育的现象。
4.PBL要求手脑结合,培养学生的创新精神和实践能力,是学生终身学习和持续发展的需要。
1.4 研究的方法
本课题在实例的基础上采用文献分析法进行研究,具本研究步骤如下:
1.在国内外已有研究成果的基础上,吸取相关领域的科学实用的研究方法,通过文献检索、分析,对PBL在工程项目应用的经验与教训予以总结。
2.结合我院2001级高职生参与数字化校园建设、网络实验室建设,02计算机(1)班高职生参与的考试管理系统、学生宿舍管理系统的开发(均为商业化产品),中实施PBL的实践等项目中所取得的经验,进行归纳、综合与深化,总结出基于项目学习在高职IT专业学习的规律和特点,并提出了各环节的具要求。
第2章 一种前景光明的高职IT专业课学习模式
2.1高等职业教育存在的主要问题
高等职业技术教育(以下简称"高职教育")作为高等教育的组成部分,目的就是培养从事生产、经营、管理服务第一线工作的高级应用型技术人才。按照联合国教科文组织
1997年颁布的世界教育分类标准,与普通高等教育培养学术型、工程型人才相对应,高职教育培养技术型(也叫工艺型、执行型在
、中间型)人才和技能型人才。我国的高职教育应定位在以能力为本位的教育,也叫以择业为基础的教育。教学要以社会需要为目标,坚持面向生产、建设、管理、服务第一线,根据岗位和岗位群所需能力与素质提炼、整合成专业课程体系,构建新型高职教学模式,培养下得去、留得住、用得上,实践技能强,具有良好职业道德的技术应用型人才。
应该说,随着我国高职教育的发展和改革不断推向深入,高职IT专业课程在教学改革、新技术新模式的应用和信息化教学方面取得了长足进展,但在有些方面仍然存在一些问题。为把握和探讨这些问题,《基于项目学习在高职IT专业中的应用》课题组在2003~2004年进行了一系列以高职IT类课程教学为对象的调查研究,依据教学系统设计的基本原理和方法,结合调查中关于IT专业教学和学习方面学生反映的几个突出的问题进行系统的分析与归纳,具体如下:
1.定位不准。现今,我国的有些高等职业技术教育院校定位不明,对自身的发展特色把握不准,高等职业技术教育"立交"构建有些走样。要么是继续采用以教材教法为核心的传统职业教育体系,明显与经济发展对高素质技能应用人才培养的要求不相适应。要么是把学术性教育培养模式自觉或不自觉地带到高等职业教育中来,这严重影响了对社会急需的高等技术应用性人才的培养。
2.职业教育与社会的需求和发展存在着相互脱节的现象。培养的职业技术人才,与熟练劳动力的断层太大。以至多年来一直被视为"抢手货"的计算机专业大学生成为就业困难的群体之一。
3.高职教育在教学内容、教学方法等方面存在着知识老化、方法陈旧落后、理论和实践相脱节的现象。由于高职教育较之成人高等学历教育起步要晚,故教师在教学上更多地沿袭了学历教育的教学方法;同时对高职教育所界定的技术应用以及理论上的必需、够用的原则作简单、片面的理解,教学和研究的学术性不强,任课教师对生产、社会实际了解不多,缺乏实践经验,理论和实际脱节。
4.高职教育所培养的学生存在着技能单一,知识面狭窄,缺乏社会发展和科技进步的后劲,难于适应未来社会发展需要。
5.忽视学生人文素养和健康心理的培养。由于高职教育更多地关注学生专业能力和技术应用的培养,从而忽视了一些非智力的、非技术性的因素,如价值观念、道德水准、意志品格、心理情感等等。学生的德育目标要求过低,人文素养不高;过于彰显个性,以至缺乏合作意识和集体主义精神。
6.评价单一。课程的评价大多落在"考级与考试"和"实验成绩"两方面,没有考虑学生的解决实际问题的能力。
基于项目学能有效地在解决以上几个问题,后文将从PBL的理论依据开始进行分析。
2.2 PBL的理论依据
2.2.1 PBL的内涵及其特征
PBL是一种教和学的模式,它集中关注于某一学科的中心概念和原则,旨在把学生融入有意义的任务完成的过程中,让学生积极地学习、自主地进行知识的建构,以实现学生知识的生成和培养能力为最高目标。PBL可以成为概念的教与学所赖以存在的中心环节,而不仅仅是在努力学习过程之后进行的一种辅助性的充实。
PBL有以下界定性的特征:
1.内容方面
项目总是包含激发学生兴趣的亮点,任务呈现在复杂背景之中,学生要在不同观点之间发现存在着的学科之间的联系,努力克服任务本身包含的模糊性、复杂性和不确定性,会给学生完成项目带来一定的困难。故此,项目总是体现现实世界中学生关心的问题。
2.活动方面
在学习的过程中,学生要进行多方面的调查;学生为回应挑战难免要遇到障碍,所以总是设法寻求资源支持,直至最后完成任务;学生在完成不同任务的过程中自主建立起不同观点间的联系;学生采用真实的辅助工具,如现实存在的资源和可以利用的技术;从专家资源和实际经验中获得的观点,学生对其价值在研究的过程中总会得到反馈的信息。
3.条件方面
PBL法鲜明地支持和体现学生的自主性;学生在交际环境中参与探究性的团体活动和进行学科学习;教师要求学生以个人的集体的方式展现出任务管理和时间管理方面的行为;学生安排自己的工作和自己控制学习的进度;学生所从事的工作具有学者、研究者、工程师、记者、规划师、经理以及其他从业者的综合职业性。
4.结果方面
PBL法所追求的结果表现为学生现实的成就;学生生成了复杂的智力成果,如模式和专题报告,用来展现学习的过程和结果;学生参与自己学习成就的评价;学生有权决定,展现自己能力的方式;学生展现自己在容易被忽视然而对现实能力培养至关重要的方面所取得的进步,这些能力包括交际技能、生活技能、自我管理技能以及自主学习技能。
2.2.2 PBL的理论依据
(一)建构主义
建构主义认为"客观"不过是知者的心中之物,是知者构造了实在或至少是按他自己的经验解释了实在。学习者的知识应该是他们在与环境的交互作用中自行建构成的,而不是灌输的。
1.建构主义理论假设
(1)学习是一种建构的过程。知识来自于人们与环境的交互作用。学习者在学习新的知识单元时,不是通过老师的传授而获得知识,而是通过个体对知识单元的经验解释,从而将知识转变成自己的内部表述。知识的获得是学习个体与环境交互作用的结果。人们对事物的理解与其先前的经验有关,因而对知识的正误判断是相对的。而不是绝对的。学习者在形成自己对知识的内部表述时,不断对其进行修改和完善,以形成新的表述,因而这一内部表述是一个开放的体系。学习者在对知识单元进行学习时,实际上是形成一个个知识体,每一个知识体是一个小的结构,一个新的知识单元的学习是建立在原有的知识结构基础之上的。
(2)学习是一种活动过程。学习过程并非是一种机械的接受过程,在知识的传递过程中,学习者是一个极活跃的因素。知识的传递者不仅肩负"传"的使命,还肩负调动学习者学习积极性的使命。对于学习者们的许多开放着的知识结构链,教师要能让其中最适合追加新的知识单元的链活动起来,这样才能确保新的知识单元被建构到原有的知识结构中,形成一个新的开放的结构。学习发展是依靠人的经验为基础的。由于每一个学习者对现实世界有自己的经验解释,因而不同的学习者对知识更新的理解可能会不完全一样,从而导致了有的学习者在学习中所获得的信息与真实世界不相吻合。此时,只有通过社会"协商"经过一定的时间的磨合之后才可能达成共识。
(3)学习必须处而丰富的情境中。学习发生的最佳情境不应是简单抽象的,相反,只有在真实世界的情境中才能使学习更为有效。学习的目的不仅仅是让学生懂得某些知识,而且要让学生能真正运用所学知识去解决现实中的问题。在一些真实世界情境中,学习者的知识结构怎样发挥作用,学习者如何运用自身的知识结构进行思维,是衡量学习是否成功的关键。如果学生在学校教学中对知识记得很熟,却不能用它来解决现实生活中的某些具体问题,这种学习应该说是不成功的。
2.建构主义教学设计原则
(1)强调以学生为中心。在学习过程中应充分发挥学生的主动性,让学生有多种机会在不同的情境下应用所学的知识,亦即将知识外化;让学生能根据自身行动反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案,亦即实现自我反馈,发挥主动性。将知识外化和实现自我反馈是体现以学生为中心的三个要素。
(2)强调"情境"
对意义建构的重要作用。学习总是一种与社会文化背景即"情境"相联系的,在实际情境中进行学习,可以使学习者能利用自己原有认知结构中的有关经验去同化和索引当前学习到的新知识,从而赋予新知识以某种意义;如果原有经验不能同化新知识,则要引起"顺应"过程,即对原有认知结构进行改造与重组。通过"同化"与"顺应",学习者才能达到对新知识意义的建构。在传统课堂讲授中,由于不能提供实际情境所具的生动性、丰富性,因于使学生对知识的建构发生困难。
(3)强调"协作学习"对意义建构的关键作用。学习者与周围环境的交互作用,对于学习内容的理解(即对知识意义的建构)起着关键性的作。学习者在教师的组织和引导下一起讨论和交流,共同建立起学习团体,共同批判性地评价各种理论、观点、信仰和假说;进行协商辩论,先内部协商(即和自身争辩到底哪一种观点正确)。然后再相互协商(即摆出种自己的看法、论据及有关材料对别人的观点作出分析和评论)。通过这样的协作学习环境,学习团体(包括每位学生的思维与智慧就可以被整个群体所共享),即整个学习群体共同完成对所学知识的意义建构。而不是其中的某一位或某几位学生完成意义建构。
(4)强调对学习环境的设计。学习环境是学习者可以在其中进行自由探索和自主学习的场所。在此环境中学生可用各种工具和信息资源(如文字材料、书籍、音像资料、CAI与多媒体Internet上的信息等)来达到自己的学习目标。在这一过程中学生不仅能得到教师的帮助与支持而且学生之间也可以相互协作、支持。
(5)强调利用各种信息资源来支持"学"。为了支持学习者的主动探索和完成意义建构,应为学习者提供各种信息资源。这些资源并非用于辅助讲解、演示,而是用于支持学生的自主学习、协作探索,媒体的选择、使用与控制权,对信息资源如何获取,从哪里获取,以及如何有效地加以利用与控制权在于学生,教师当在这方面提供恰当的帮助。
(6)强调学习过程的最终目的是完成意义建构。学习中的一切活动都要有利于完成、深化对所学知识的意义建构。"意义建构"是指对当前所学知识的意义进行建构。值得注意的是,对当前所学内容不加区分一律要求学习者完成"意义建构"(即达到较深刻的理解与掌握)是不适当的。因此,应当在教学目标分析的基础上选出"当前所学知识"中的基本概念、原理、方法和过程作为学习的"主题"(即基本内容),再围绕这个主题进行意义建构。这样的"意义"建构才有真正的意义。
(二)多元智能理论
1.多元智能理论的智力观
多元智能理论所倡导的智力观是一种弹性的、多因素组合的智力观。可分为八种智力。即:言语语言智能、数理逻辑智能、视觉空间智能、音乐韵律智能、肢体运动智能、人际沟通智能、自我认识智能、自然观察智能。
(1)多元智力中的各种智力不是以整合的方式存在,而是相对独立的,各自有着不同的发展规律,并使用不同的符号系统。各种相对而言独立的智力,以不同方式和程度有机地组合在一起。即便是同一种智力,其表现形式也不一样。正是这种在个体身上体现的智力差异性,使得我们每一个人看起来都"与众不同"。
(2)因为每个人的智力都有独特的表现方式,每一种智力又有多种表现方式,所以我们很难找到一个适用于任何人的统一的标准,来评价一个人的聪明和成功与否。对于很多成功人物,我们只能说他们在哪个方面聪明,在哪个方面成功,以及他们各自怎样聪明、怎样成功。因为我们不能说上述8种智力哪一种重要、哪一种不重要。它们在个体的智力结构中占有同等重要的地位,只不过表现的程度和方面不一样而已。
(3)在正常条件下,只要有适当的外界刺激和个体本身的努力,每一个个体都能发展和加强自己的任何一种智力。影响每一个人的智力发展有三种因素,即先天资质、个人成长经历和生存的历史文化背景。这三种因素是相互影响、相互作用的。虽然人的先天资质对智力的类型起决定作用,但智力的发展水平高低更取决于个体后天的历史文化教育活动。
2.多元智能理论的人才观
多元智能理论所提倡的人才观是一种全面的、多样化的人才观,它超越了传统的、狭隘的人才观。
(1)社会的发展需要多样化、层次化和结构化的人才群体。
(2)每个学生都有一种或数种优势智能,只要教育得法,每个学生都能成为某方面的人才,都可能获得某方面的专长。
(3)传统的智力观偏重语言、数理逻辑智能培养的教学观与评价观,极大地抑制了多样化人才的培养,放弃了许多人才的潜质开发,必须予以迅速改变。
(4)人才的真善美主要取决于后天的环境和教育作用。
在大量实践研究的基础上,加德纳认为,过去西方流行的智商测试和传统教育,只重视课堂学习,忽视了社会实践。单纯依靠用纸笔的标准化考试来区分儿童智能的高低,考察学校教育的效果,甚至预言他们未来的成就和贡献,是片面的。这样做实际上过分强调了语言智能和数理逻辑智能,否定了其他同样为社会所需要的智能,使学生身上的许多潜能得不到确认和开发,造成了相当数量的学生虽然考试成绩很好,走上社会后却不能独立解决实际问题的弊端。
3.多元智能理论的学生观
多元智能理论所倡导的学生观是一种积极的、平等的学生观。
(1)每个学生都或多或少具有八种智力,只是其组合的方式和发挥的程度不同。
(2)每个学生都有各自的优势智力领域,人人拥有一片希望的蓝天。
(3)每个学生都具有自己的智力特点、学习风格类型和发展特点。
(4)学校里不存在差生。学生的问题不是聪明与否的问题,而是究竟在哪些方面聪明和怎样聪明的问题。
4.多元智能理论的教学观
多元智能理论所倡导的教学观是一种个性化的、因材施教的教学观。
(1)每个学生都具有在某一方面或几方面的发展潜力,只要为他们提供了合适的教育和训练,每个学生的相应智能水平都能得到发展。因此,教育应该为学生创设多种多样的,有利于发现、展现和促进各咱智能的情景,为学生的学习提供多样化的选择,使学生能扬长避短,激发潜在的智能,充分发展个性。
(2)在注重全面发展学生的各种智能的基础上,更加注重个性的发展,将"全面发展"与"个性发展"有机地统合起来,教学就是要尽可能创设适应学生优势智力领域发展的条件,使每个学生都能成才。
(3)由于不同的智力领域都有自己独特的发展过程和所依托的不同符号系统,因而不同的教学内容需要运用不同的教学技术,以适应不同的智力教学特点。
(4)即使是相同的教学内容,针对每个学生的不同智力特点、学习风格和发展方向,教学应当采用丰富多样的、适应性的、广泛性的教学技术。
多元智能的教学观强调,由于学生智力表现出多样性和复杂性,不可能找到一种适合所有学生的教学方法。教师应当根据教学内容、学生的智能特点、学习风格和发展方向,选择和创设多种多样的、适宜的教学技术,与学生的优势智能倾向和喜好的学习与发展偏向吻合起来,从而有效地促进学生发展。
5.多元智能理论的评价观
多元智能理论所倡导的是多样化的评价观,主张通过多种渠道、采取多种形式,在多种不同的实际生活和学习情景下进行的、切实考查学生解决实际问题的能力和创造出初步产品(精神的/物质的)能力的评价,是一种以评价促发展的积极评价观。
PBL是通过完成某一具体项目来达到完成学习目标的,知识来源于人与环境的作用(构建的过程);学习是一种活动的过程,并且自始至终处于丰富的情境中(因为项目是真实的,情境也是真实的);学生的学习是在教师的指导下自主完成的,学生在学习过程中处于中心地位;PBL要求学生利用多种信息资源,充分发挥学生的各种智力优势,来达到学习目标,从于学生的"全面发展"与"个性发展"能有机的结合;最终是要使每位学生都成为某一方面的人才(专业方面、管理方面等);PBL所考查的是学生解决实际问题的能力。从以上我们可以发现:PBL的实施过程就是建构主义和多元智力理论的真实体现。
2.3 PBL在高职IT专业课学习运用
2.3.1 PBL在高职IT专业课实际应用情况比较
我院02计算机(1)班组织了部分学生参加了数字化校园建设、网络实验室建设、考试管理系统、学生宿舍管理系统的开发。在这些项目实施过程中我们都是按PBL教学模式进行的,现将相关的内容进行比较如下:
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一般课堂教学 |
基于PBL教学 |
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教学
目标 |
强调学生对现成知识的记忆与理解,在短时间内进行基本知识及技能的获取。 |
强调学生对习得知识及技能的应用;培养学生的自学能力,并在实际问题解决的过程中锻炼学生综合、分析、判断等高层次思维技能。 |
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教学
内容 |
主要是教科书上的知识,来自别人间接经验的总结,问题的假设与结果都标明学习内容。 |
贴近学生的日常生活,选择真实的能引导学生深入学习的项目;以项目为中心,与先前的经验联系,展开问题解决式的学习。 |
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教学
模式 |
通常是采用课堂讲授型的方式集中教学,向学生“灌输”知识. |
在教师引导下,学生围绕项目,采用小组分工的学习方式,在“做项目”中学。 |
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教师
角色 |
教师处于“主导”的地位,通过教导来控制学习的过程。 |
教师处于辅助地位,是学生学习的引导者、帮助者、鼓励者,在学习过程中建议或提示学生发现问题,并完成学习进展的记录和评估。 |
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学生
角色 |
学生通常作为知识的被动的接受者,处于从属地位。 |
主动参与到学习中,通过自主学习或小组协作,在原有知识的基础上去寻找答案,真正体现学习主体的地位。 |
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评价
方式 |
以测验、考试等“量”的评价方法对学生进行阶段性或总结性评价,重视学习的结果(考试). |
以“绩效”为主要评价方式,同是重视学生在学习过程中的表现。 |
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知识
技能 |
知识被分解,知识间缺乏联系. |
知识被整合、知识的现实意义有学习者重新. |
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问题解决能力 |
几乎没有。 |
较复杂、综合的问题解决能力。 |
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综合实践能力 |
几乎没有。 |
综合实践能力得到锻炼。 |
2.3.2 PBL在高职IT专业课应用的优势
根据学生的通过项目学习的实际情况,我们总结出PBL在高职IT专业课应用具有如下优势:
1.可使学生建构灵活的知识基础。
PBL中,学生构建的知识是灵活的知识。这是因为:
(1)学生构建知识是出于对实际问题的需要,是根据对问题的分析讨论产生学习议题后而学习的。
(2)学生为了解决问题而研究一定的学习议题,他们查找大量资料,从中提取信息,通过组织信息,建构起知识的最终产品形式。因此,知识的意义是出自个人化的深层理解,基本上是自己的知识。
(3)当学生完成学习议题后,最终还要运用从学习议题的研究中所获得的知识来解决问题。这就意味着,PBL不仅使学生通过查找、思维等过程获得了知识的内容,而且还经历了知识是如何被使用的过程,这样的知识不再是陈述性知识,而是程序性知识;是学生自己的知识,是能够灵活加以迁移的知识。
基于问题的知识建构
一、 基于问题解决的知识建构:建构性学习的核心思路
建构主义者们从不同的角度提出了许多改革教学的思路和设想,比如R.Spiro等人的认知灵活性理论(Cognitive Flexibility Theory)、J.S.Brown等的认知学艺模型(Cognitive Apprenticeship Model)、Vanderbilt大学认知与技术课题组的锚式情境教学(Anchored Instruction)、以及课题式教学(Project-Based Instruction)、基于问题式学习(Problem-Based Learning)等等。在锚式情境教学中,教师将教学的重点置于(anchor)一个大情境中(比如用影碟表现的一个事件),引导学生借助于情境中的各种资料去发现问题,形成问题,解决问题,藉此让学生将数学或其它学科的解题技巧应用到实际生活的问题中。课题式教学主张针对课程内容设计出一个个的学习单元:课题(project),每个课题围绕着一个具有启发性的问题而展开,学习者通过合作、讨论来分析问题、搜集资料、确定方案步骤,直至解决问题。通过问题解决,学习者便可以深刻地理解相应的概念、原理,建立良好的知识结构。Hiebert等提出,要以问题解决为基础来改革数学教学和课程,为学生提供能够反映所要学的知识、又能够与学生现有知识经验相关联的问题,通过解决这类问题,学生可以发现其中的关系,理解其中的新侧面,有证据表明,这样的教学比传统的技能操练式的教学更能使学生对数学知识形成深刻的、结构化的理解,形成自己的、可以迁移的问题解决策略,而且对数学形成更为积极的兴趣、态度和信念。基于问题式学习是近年来受到广泛重视的一种教学模式,它强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情境中,通过让学习者合作来解决真正的(authentic)问题,来学习隐含于问题背后的科学知识,形成解决问题的技能,并形成自主学习(self-directed learning)的能力。
可以看出,在基于建构主义的上述教学改革设想当中,有一条被广泛采用的核心思路,这就是通过高水平的思维来学习,基于问题解决来建构知识。即就学习内容设计问题,或由学生提出问题,让学习者通过解决问题来获得相应的问题图式(problem schema)以及相关的观念性理解(conceptual understanding)。问题解决活动有可能使学习者更主动、更广泛、更深入地激活自己的原有经验,理解分析当前的问题情境,通过积极的分析、推论活动生成新理解、新假设,而这些观念的合理性和有效性又在问题解决活动中自然地得以检验,其结果可能是对原有知识经验的丰富、充实,也可能是对原有知识经验的调整、重构。因此,在问题解决活动中,新、旧经验间双向的相互作用得以更充分、更有序地进行,这使得学习活动真正切入到儿童的经验世界当中,而不只是按照教学设计者预先确定的框架和路线来生成联系。问题解决为新、旧经验的同化和顺应提供了理想的平台。通过问题解决来学习,基于问题解决来建构知识,这是各种探索性学习活动的重要特征,当然不同模式的具体特征可能各异,比如学生的独立探索占何种程度,要探索的问题的复杂性、真实性程度如何,外部支持引导的程度如何,等等。
二、 基于问题解决的知识建构:基本途径与机制分析
问题解决是最常见的思维活动形式,而学习是个体经验结构的建构过程,问题解决何以导致学习,导致知识经验的建构,其机制和途径是怎样的呢?
问题解决活动需要个体运用自己原有的知识经验,将当前的问题情境同化到已有的经验结构中。而原有知识的运用并不是原封不动的套用,个体需要针对当前的具体问题,对原有的知识做一定的调整改变,即原有的知识经验会顺应于当前的问题情境,因此,知识的应用过程也是一个建构过程。问题解决活动中的同化和顺应恰恰是知识经验建构的机制所在,恰恰在这一点上,问题解决活动和学习活动得以汇通。由于问题及其解决方式的不同,问题解决在知识建构中的作用方式也会不同,问题解决活动可以通过三种不同的方式导致知识经验的发展。
(一) 巩固/熟练
问题解决作为对原有知识、技能的应用,同时可以巩固相应知识的记忆保持,提高相应技能的熟练化程度。可以说,传统教学在新知识习得之后所安排的习题(练习或操练)在很大程度上就是发挥着这样的作用。研究者常常用问题图式(problem schema)来描述问题解决活动。一个问题图式包含两部分信息,其一是关于它所对应的某类问题的特征描述,其二是这类问题的解决方法。当面临较常规、较熟悉的问题时,学习者有基本相应的问题图式,这时,问题解决过程基本就是选择和启用合适的问题图式的过程。这样的问题解决练习可以使问题解决技能更完善、更熟练,具体表现为,随着练习的进行,学习者的言语指导逐渐减少,所形成的技能更迅速,更准确。为什么练习会导致问题解决技能的完善化呢?其机制可能包括:(1)组块(chunking):将经常连续执行以达到某个目的的活动可以连贯起来,构成大算子(macro-operators)。(2)运算的自动化:通过解决问题的练习,加强条件-活动之间的联结强度,减少因意识努力而占用的心理能量,也通过程序性知识的概括与分化,提高运算的精确性和速度。
(二) 深化/整合
当所面对的问题与学习者原有知识经验有一定的距离时,在问题解决过程中,学习者常常需要同时激活多方面的相关知识,并综合起来做一定的推理和转化,以形成解决当前问题的思路,这一过程可以帮助学习者深化对知识的理解,在知识经验之间建立更为丰富的联系,形成更为整合、更为融会贯通的知识结构。参照布卢姆的教育目标分类,研究者们把问题分为高水平问题和低水平问题,高水平问题要求学生进行更为精细的思维,需要将新旧知识加以联系和综合,并进行推理和概括;而低水平问题则只是要求学生回答一些事实性信息。一些研究者研究了回答不同类型的问题对文本学习(learning from text)的影响。总体而言,高水平的问题更能使学习者投入于更高水平的认知加工活动,更能促进学习者对文本中有关信息的深入理解,促进新旧知识的综合和联系,而这并不会干扰简单信息的学习。当然,高水平的问题并不能完全保证高水平的学习,这取决于学习者以何种方式来分析和回答问题。Wixson发现,对于需要联系运用自己原有知识的基于图式的问题(schema-based questions),大多数学生会用基于图式的方式(联系运用自己的原有知识)来处理,但仍有大约三分之一的学生以基于文本的方式来回答,即倾向于直接从文本中找出现成的答案。与此相关,有人对教师提问的类型做了研究,发现提出高水平的问题能引发学生的高水平思维,另外,那些采用探索-发现法的科学课教师在教学中提问的次数更多,而且更多地在分析、综合水平上提问,当然,对此类研究的元分析所得到的结果并不一致。此外,还有些研究者研究了学生提问对知识建构的影响,即就某些内容让学生自己提出问题。King将四、五年级的学生两两配对分组,在教师讲授科学课之后,她让每组中的两个人就相关材料互相提问、回答,这些被试被分配到三种条件之下:(1)基于课上内容进行提问:向学生提供一些问题枝干,如"……是什么意思?""为什么……很重要?"等,引导学生就课上内容提出理解性或联系性的问题;(2)基于经验进行提问:除接受上述处理之外,还增加了有关联系原有经验的问题枝干,比如"这和我们学习过的……有什么关系?"等;(3)控制组。三组被试都接受有关如何就对方的问题做解释的训练。结果发现,接受训练的两组被试都提出了更多的整合性的问题,而控制组被试则提出了更多的关于事实信息的问题,相应地,前两组被试在知识的理解、保持上也更为出色。在三组被试中,第二组被试进行了更为复杂的知识建构。
另外,问题解决可以将原理性知识与一定的问题情境联系起来,促进问题图式的深化发展,提高知识的可迁移性。Anderson的ACT(Adaptive Control of Thought)模型中有三个主要成分:陈述性记忆、程序性记忆和工作记忆。技能的获得就是陈述性知识转化为程序性知识的过程,Anderson将这一过程称为知识编辑(knowledge compilation)。知识编辑有两个子过程:(1)程序化:在问题解决的开始,学习者会通过手段-目的分析等方法,结合所学的陈述性知识,形成一系列的子目标,经过不断的问题解决活动,某个陈述性知识会在某个子目标背景下反复出现,这样,新的产生式规则就形成了,陈述性知识成了"条件",而所执行的操作称为产生式的"活动"部分。(2)合成:一系列相关的产生式聚合成一个更大的产生式,以更快的速度实现一系列小产生式的操作效果。另外,Anderson还提到了通过增强、概括和分化而实现的产生式的调适。知识编辑使所学的陈述性知识程序化,与某种条件或情境联系起来,提高了知识灵活迁移的可能性。当然,知识编辑所反映的并不只是知识技能的深化,它的某些侧面(如合成)也说明了技能的熟练化问题,程序化也涉及到了新图式的获得。
由以上相关研究可以看出,提出和解决高水平的问题可以深化学习者对知识的理解,丰富新、旧知识之间的联系,有利于知识经验的整合和灵活迁移。
(三) 新知识建构
在前两种情况下,学习者基本上是先通过听课、阅读等获得一定的知识,而后再通过问题解决促进知识的巩固、深化、整合或灵活应用。除此之外,问题解决活动还可以帮助学习者建立新图式,形成新概念,发现新原理。当学习者面对具有挑战性的新问题时,他们只有一些相关的、基本的背景经验,而没有可以直接同化当前情境的图式,这会使学习者感到疑难。而为了解决问题,学习者需要运用已有的知识基础,分析当前问题的基本结构,洞察问题中所隐含的基本关系,进行辨别、分析、综合和推论,生成假设并进行检验。在此过程中,学习者可能需要查阅必要的信息资料,借助一定的外部支持。通过这样的问题解决活动,学习者可能会对问题中所蕴含的关系和规律形成新的理解,建立解决这类问题的新图式。根据解决问题方式的不同,新知识的建构可以有以下两种实现途径:
1. 主要基于问题解决活动本身而实现的新知识建构
在关于学习过程的研究中有两种不同的角度,一种是关注技能获得,包括其编码及发展完善,一种是关注理解的形成和发展。与此相应,我们也可以从这两个侧面来分析基于问题解决的新知识建构。首先,通过问题解决,学习者可以获得某类问题图式,形成相应的问题解决技能。当面对较难的问题时,学习者没有可以覆盖整个问题的图式,但有一些能反映问题的部分侧面的图式,这时,学习者可以通过图式的组合来形成解决当前问题的图式。Anzai & Simon从信息加工的角度对"做中学"做了研究16,他们对被试在解决河内塔问题时的策略和技能发展情况做了口语报告分析,发现随着问题解决的进行,学习者使用的策略越来越有效,这是由于被试从前一种问题解决策略中抽取出了有关问题结构的知识。此后,有许多研究者相继从这一角度对做中学或通过问题解决来学习(learning by problem solving)做了研究。此类研究所关注的主要是认知技能的获得和发展,包括问题解决策略、关键线索识别、产生式优化以及认知负担、目的性等因素对技能获得的影响等,其中不仅涉及到了新技能的获得,也涉及到了技能的熟练化问题。应该说,信息加工理论家所研究的"做中学"已与杜威的"做中学"相去甚远,或者说它只含盖了"做中学"很狭小的一部分内容。
其次,通过问题解决,学习者还可以基于对问题的分析,建构起相关的原理性知识,形成对某种概念、规律和关系的理解。问题解决意味着由疑惑不解到理解洞悉,由不确定到确定,由含糊到明确,问题解决的结果就在于获得此问题的答案。比如,让学习者分析"浮力是怎样产生的",答案本身就是新知识的获得。另外在解决问题的过程中,学习者往往需要将最终目标分解为若干个子目标,为解决最终的问题,首先要解决一系列的子问题,这些子问题的解决也会导致新知识的建构。问题的背后往往隐含着某种关系,以问题解决为基础,学习者可以对其中的基本关系形成一定的理解,而这种理解和合理性和有效性又在问题解决活动中得以检验。为了帮助学习者通过问题解决获得某种概念或原理,所使用的问题应该是知识丰富领域(knowledge-rich domains)的问题,另外,在问题形式上常常是结构不良的、开放性问题,而不是有标准答案和解法的定义完好的问题。Barron等让五年级学生通过一个名为"蓝图"的课题(project)来学习几何知识。在该课题中,学习者为小学生设计单杠,画出设计图,标明比例和角度等。根据老师的反馈意见,学习者对自己的设计图不断进行修改。前后测对比表明,优、中、差学生在蓝图设计任务上的成绩都取得了显著的进步,而且在几何知识测验(选择题)上的成绩也有了明显的提高。19张建伟等通过权衡性问题来帮助初中学生建构对复合物理量的理解。为了学习"功"这一概念,他们让学生先分析解决一个同时涉及"力的大小"和"物体在力的方向上运动的距离"这两个侧面的问题,其中蕴含着"功"这一物理量所反映的基本关系。通过问题解决建构原理性知识,这是知识建构的重要方式,它在以发现和探究为特征的教学中已经得到了一定的采用,但是到目前为止,我们对这种学习活动的过程、机制和制约条件等还很缺乏深入的研究。
2. 以问题解决为中心线索,综合其它学习途径而实现新知识的建构
问题式学习只是人类经验建构的一种途径,我们强调它对教学的意义,但并不是以此而反对或摒弃其它学习活动。人的不同学习途径需要相互配合,优势互补。在通过问题解决进行学习的同时,学习者可以结合阅读、听课和讨论等其它学习形式,将以不同途径建构起来的知识整合起来。在基于问题式学习的过程中,学习者先要理解、分析当前的问题,进行讨论,确定他们已经知道了哪些信息,有什么想法,同时又也确定还需要进一步了解的内容,形成下一步学习的学习要点,这包括那些对问题解决来说很重要、而他们又不太理解、需要进一步学习的概念和原理等。此后,学习者要针对这些学习要点分头探索,这可能是查阅有关的课本、手册或其它参考资料,可能是现场考察、测试分析,也可能是访问专家。而后,学习者再次集合,交流不同途径得来的信息,综合运用到当前的问题解决活动中。问题解决活动使学习者自己评价自己的知识,确定自己的欠缺之处,而后主动地去活获得知识,这使得整个学习过程具有自主学习的性质。研究表明,进行基于问题式学习的学生比传统教学下的学生更善于将新获得的信息整合到问题解决活动中。Linn基于"支架式知识整合"(Scaffolded Knowledge Integration)的思想,试图利用以计算机为核心的信息技术为学习者创造一个知识整合环境,让他们可以很方便地利用计算机进行模拟实验,或实时地收集实验数据,进行统计分析;能够促进学生之间的互动,特别是通过互联网络交流彼此的见解,同时结合讲解描述,将不同途径得来的知识联系起来,并与原有的知识经验联系起来,形成融会贯通的理解。如何在更高的水平上将问题式学习与其它学习途径结合起来,这对教学改革来说是很有意义的问题。
综上所述,问题解决可以从不同的途径导致学习的发生,它可以巩固、熟练原有的知识技能,可以深化学习者的理解,促进知识经验的整合联系和灵活应用,而且,它也可以帮助学习者建构新的问题图式和原理性知识。这些途径的划分是根据问题解决的方式及问题解决对知识建构所起的不同作用而做出的,应该说,这种划分只具有相对意义,而没有绝对的界限,从巩固/熟练到深化/整合,再到新知识建构,这是一个连续体,问题解决活动在知识建构中需要起到什么样的作用,这取决于教学的具体目的和具体环节。(作者:张建伟 北京师范大学心理学博士)
2.学生成为自主的学习者。
在PBL中,学生需要自我激励。通过设置学习目标,做独立学习,进行自我引导的学习,将新构建的知识应用到复杂的问题解决之中。当学生完成问题解决之后,就成为独立自主的思考者和学习者,有利培养学生的自主性。
自主性,也称为自我激发或自我激励,是驱动一个人投入某一活动的源源不断的动力和保证。"天上不会掉下馅饼","从来就没有什么救世主,也不靠神仙皇帝,要靠我们自己"。
研究发现,在杰出的发明家、科学家和成功学生身上,有一个共同的特点--那就是自主性很强。这些人求学也好,做事也好,都是自动自发的,他们的行为源于强烈的成功动机,有一种乐在其中不达目的决不罢休的精神。所以,他们的学习行为一般有较高的自觉性、积极性和主动性。相反,那些自主性不强的人,却通常主要靠外界的奖赏或惩罚来维持,其行为效率一般很低,即使好,也不能持久。比如,那些被父母逼着读书的孩子,开始可能取得好成绩,但以后难免要掉队。如果一个人干某件事或者从事某项活动,总要别人的监管、催促,那么将不可能有任何效率或兴趣可言。他的行为仅仅是由外力推动的、亦步亦趋、不得已而为之的结果,他不能将某件事或某项活动当做自己挥洒主观能动作用的中介,并且从中体验到乐趣。缺乏自主性,这个人必定是坐等命运安排的被动生命;必将是听凭风吹雨打,随波逐流的一叶浮萍。
所谓自主性,通俗言之,就是自己把自己看做学习、生活和工作的主人,自己主宰自己。
自主性素质高的人以够有效地控制自己的行为,使自己主宰自己命运的主人,在自己的努力进程中,实现自我的价值。
今天,已有足够的事实和科学研究说明,自主性是决定一个人成功与否的关键因素之一。从通俗的"三分天注定,七分靠打拼"、"百分之九十的汗水"到松下幸之助所力倡的"尽人事、听天命"的人生态度等等,无一不是对自主意义的诠释和对自主性精神的高扬。
自主性,是自我实现者或健康个性、"理想的自我"的显著性特征。它是孕育自我,走向成功的最重要的精神养分。美国著名人本主义心理学家马斯洛运用整体分析法研究了一些众所周知的历史人物,如杰斐逊、林肯、罗斯福、爱因斯坦等,并在此基础上总结出了自我实现者15个显著特点。其中高水平地承认自己,自发、纯朴、天真,对问题的集中注意,高度的自主性,富有创造性等几大特点明显与自主性素质有关。
另一位研究健康个性的心理学家科恩认为。自主性是:"理想的自我"的一个重要标识。他把活动的能力和实际工作的自主能力列为"理想自我"的首要特征。此外,创造力、喜欢自我、悦纳自我等与自主性素质相关的特点也是"理想自我"的重要特征。
1966年,中国青少年研究中心少年儿童研究所,就成功者童年具备怎样的素质进行了一次调查研究,结果表明,成功青年在童年时就表现比较高的自主性。一个没有充分发挥自主性作用的孩子,在一切"包办替代"环境中长大的孩子,即使有很高的智商也很难成材。研究还表明,成功青年在童年时就非常喜欢独处和独立做事情。独处为个人创造力的发挥获得了自由空间的保证,而独立性则能锻炼个人的创造不受他人影响的能力。这些行为习惯倾向为他们日后的创造性工作打下了坚实的心理基础。(摘自《计算机专业导论》,蔡泽光主编,中国科学出版社)
3.学生与学生成为有效的合作者。
在PBL中,学生承担的是有意义、富有挑战性的学习任务,这就要求项目组成员之间相互帮助,共同承担责任,进行积极的良性互动,即积极的鼓励和沟通。项目学习的实践表明,这有利于学生的社会发展及与同伴关系的质量。在与同伴的交往中,对于学生学习态度和价值观的培养,对于技能和收集各类信息能力的培养,都是极为有益的。项目学习中的合作学习不仅使学生需要给学习同伴以支持,同时也给予了学生社会行为的机会和榜样。PBL可使学习者成为一个愿意合作也善于合作的人。
现代人杰拒绝"单挑"。有专家认为,21世纪的时代特点要求人才必须具备以下六个方面的能力:学习能力、合作能力、竞争能力、抗挫折能力、消费能力和身心健康方面的能力。时代发展的特点告诉我们,未来的社会,无论是国与国之间,还是人与人之间,必定是合作关系、伙伴关系。因为在信息剧增、社会化大生产以及分工细化的时代,任何一项成果的获得都需要跨学科、跨部门的高度合作,这意味着参与者必须具备强烈的合作意识和高度的协调能力。
竞争与合作是现代人的两条腿,缺一不可。现代社会分工很细,任何人都不能"包打天下"。许多有才华的人之所以没有成功,很大的原因是不善于合作。与合作能力相关联的是适应能力。适应能力
是一种生存能力,它是各种能力的综合体现。杰出青年90%左右都能较快地适应新环境。我们必须拥有这种能力,因为我们总是要面临各种各样的挑战,一生拥有一成不变的环境是不存在的。
俗谚说:"一身都是铁,能打几根钉"。时代发展的特点是从根本上否定了个人"单挑"的可能。杰出成功者大都显示出合作意识比较强,能够清晰认识到自己与他人的关系,从他人的角度出发看待问题,懂得关心、赞美他人。有专家认为,合作意识比竞争意识更重要。
余达太,北京科技大学教授、自动化信息工程学院院长、863计划的实施者之一,在开发研制工业机器人项目时,团结了一大批人才进行了艰苦的攻关,原来教过余达太的老师也自愿投至其下作一名助理。群体的有效攻关,最终使中国工业机器人的设计制作达到很高的水平。执世界机器人制造业之牛耳的一位日本机器人大师对此给予很高的评价。当初,余达太在日本留学时,机器人组实验室组长交给他一批零件,要他组织人装配好。余达太问要多长时间?组长考虑到工作比较复杂,要求一个星期装好。可是余达太半天就装配好了。组长很惊讶,余达太解释说,他小学三级年就在北京少年宫无线电活动组和小伙伴合作焊接过类似零件。这位机器人组长大为感叹:"一定要去看一看中国的教育。"
但在余达太成功的事例背后,我们的专家却在为中国五千万独生子女焦虑着。调查表明,这些独生子女容易有孤独感,多数时间与成人和电视一起度过。他们生活环境比较狭窄、封闭,以自我为中心,自私,不会关心他人,不善与别人交流。研究表明,儿童只有在和同龄人的相互接触中才能得到熟悉最初社会规范的机会,才能学会待人接物、自我料理,并且在共同的游戏活动中让创造力得到极大激发,在游戏中,只有具备了人格魅力才会成领袖。这将诱使儿童追求勇敢、善良、关心等优秀品质。而这一切都将建立在交流、合作、再交流、再合作的基础上。为此,我国的教育机构正在实验"独生子女家庭",让三个家庭的孩子生活在一起,让他们学会彼此交流,学会彼此合作。(摘自《计算机专业导论》,蔡泽光主编,中国科学出版社)
4.有利于学生发展高层次思维能力。
在PBL中,学生围绕某个感兴趣的主题展开研究,需要他们去应用分析、综合、评价知识,每个主题所包含的知识是综合性的知识,所以,有利于学生运用自己的智力强项,发挥自己的聪明才智,如从多角度进行发散性、批判性的思维等。在学生解决问题的过程中抽象专业知识的能力、解决问题的策略以及学习策略会大为提高,同时也就发展了学生的高层次思维能力。
高层次思维(有译为高阶思维)是一个相对性的概念。相对于简单的思维活动如理解、追忆而言,凡属较复杂、高要求、更深入、具开放性的思维活动均可称为高层次思维。自八十年代开始兴起的思考技巧教育(Thinking
Skills
Education)、主要针对填鸭式教育制度下的低层次思维,鼓吹提高学生的思考能力,使他们成为精于思考的人。踏入廿一世纪知识经济时代,学会思考成为素质教育的重要核心内容之一,而高层次思维训练更形重要。
在文献上,对高层次思维的范畴及组成元素众说纷纷,例如De Bono (1976)、Devine (1982) 、Kearney (1985)
、Raths (1986) 、Nickerson (1987) 、Sternberg (1987) 、Marzano(1988) 、Beyer
(1988)等,提出了不同的组合,用词及侧重点均有差别。
不过,在各家的学说中,均突显了几项差不多被公认的高层次思维元素,它们是:分析思维(Analytical
Thinking)、批判性思维(Critical Thinking)、解难(Problem Solving)、创意思维(Creative
Thinking)及多维性思维(Multidimensional Thinking)。形像思维(Visual Thinking)则是新近被重视的右脑思维技巧。
以上的共同元素均可通用于各个学科(Discipline)领域,但在具体的科目中则有不同的演绎。例如在历史科中,分析性思考需要建立在文献及具体的时间、空间、事件、人物等条件上进行。
(摘自http://www.skcgss.edu.hk/html/cmi/material/Workshet/hisprolen)
5.有利于学生积累学习经验。
在许多学者看来,学习是经验的积累。在PBL中,学生不再简单地依靠教师的给予,而是借助老师的指导、示范,进行学习。学生们有了更多的灵活的知识基础的建构、自主学习的过程、合作学习的体验、高层次思维能力的培养及情感素养的提升,项目的实施过程就已是学习经验积累的过程。
6.有利于提高情感素养(情商),实现"以学习者为中心"。
PBL可使学生从事"个性化"的课程。学生得到了教师、同学的信任,对自身的理解能力、学习能力也就有了自信。在PBL中,学生个体是在从事创造性的学习,他们的努力和成功通过展示而得到了公认,他们会为自己能完成有意义、富有挑战性的学习任务而激动不已。他们既体验了单独学习的过程,也体验了与同学合作的过程,其个人目标得到实现,个人兴趣、感受、观点、家庭生活、文化等得到了接纳、认可或尊重。总之,PBL提高了学生的情感素养,实现了"以学习者为中心"。
情商,是目前风靡全球的成功新概念。情商(Emorional Quotient,
EQ),是情绪商数/情感商数,情绪智力/情感智慧的简称。简单说来,情商指的是个人对自我情绪的认识和控制水平,它与我们所熟知的意志、毅力、耐性、责任心、兴趣、性格、态度、自主性、自信心、专心、情感、适应能力、人际关系等等概念有密切关系,很像我们通常所说的非智力因素。情商,是一种心灵的力量,是为人的涵养,是一种性格素质。
正式提出"情感智商"这一术语的是美国耶鲁大学彼得·沙洛维教授和新罕布尔大学约翰·梅耶教授。他们先后修改了情感智商的能力结构(1990,1993,1996),最后将其定义为社会智力的一种类型,把情感智商界定为四方面的能力:情绪的知觉、评估和表达能力;思维过程中的情绪促进能力;理解与分析情绪;可获得情绪知识的能力和对情绪进行成熟调节的能力。
1995年10月,美国《纽约时报》专栏作家戈尔曼出版了《情感智商》一书,把情感智商以通俗易懂的方式介绍给大众,取得了很大的成功。戈尔曼在书中把情感智商界定为五种能力:认识自身情绪的能力;妥善管理情绪的能力;自我激励的能力;认识他人情绪的能力和人际关系的管理能力。
20世纪90年代中期以后,全球兴起了情商研究热,更为推波助澜的是,企业选人、用人也将情商列入必要的考核标准。情商风暴席卷全球。
现代成功心理研究表明,成功不仅有赖于智商,更有赖于情商。杰出人士的成功,不是因为其智商是如何的卓尔不凡,与众不同,而是因为他们的情商水平比较高。我们可以随便援引几例典型的研究。
1.20世纪20年代,美国心理学家推孟和西尔斯进行过一项长达50年的追踪研究。他们采用追踪观察法,对1528名智商在130分以上的中小学生(男857人,女生671人)进行跟踪调查。这些学生就是我们通常所说的聪明的孩子。1940年,推孟还特地把这些研究对象邀请到斯坦福大学座谈,并做了一次心理测验,以后仍坚持每5年做一次通信调查。1960年推孟逝世,美国心理学家西尔斯等人继续这项研究,到1972年,被调查者的年龄大都已超过60岁。
这项研究前后持续半个世纪,积累了大量的宝贵资料。研究表明,早期智力超常并不能保证成年以后具备杰出的才能、成为有成就、有建树的人。一个人未来的能力、成就与儿童期的智力高低关系不大;以后有才能、有成就的人,并不都是老师和家长所认为的十分聪明的人,而是那些有追求、有毅力、长年坚持不懈、精益求精的人。在150名最成功者和150名最不成功者之间的差异,并非是智商方面的差异,而是非智力因素方面的差异。这些差异的因素主要有:坚持力、自信心、情感、社会适应能力和实现目标的内驱力等,也就是说,成功者在这些方面表现出比较高的水准。由于这项研究成果在心理学上有重大意义,1976年,美国心理学协会授予它卓越贡献奖。
2.一项对320名诺贝尔奖获得者成功素质的研究表明,这些成功者有共同的内在素质,主要表现为高瞻远瞩、把握时机、选准目标、坚持不懈、勤奋努力、注重实践;富于幻想、大胆探索;排除干扰、勇往直前;兴趣浓厚、好奇心强。
3.中国青少年研究中心少年研究所一项关于杰出青年的童年课题研究表明,通过对148名45年龄段的中国十大杰出青年等杰出人物的调查,发现他们之所以成材,主要是在非智力因素方面表现突出。这一结论正好符合人才成长的基本规律。他们在非智力因素方面主要有六大共同点:独立性强、合作意识强、抗诱惑能力强、主动向苦难挑战、善择良友、适应力强。
4.人事部人事与人才科学研究所有关研究人员在对中国科学院和中国工程院1000多位院士,国家1-4批5000多位博士生导师,6万余名国家特殊津贴待遇专家及部分优秀科技企业家进行多年追踪调查研究后发现,十项因素在促进优秀人才后备力量迅速成长为国内一流高级专家的过程中发挥着至关重要的作用。其中第八项就是具有较高的情商,尤其是与他人合作共事的人际交往能力和指挥领导决策能力。
这些研究,从某种程度上解构了智商决定成功的神话,亮出了成功的真正底牌。(摘自《计算机专业导论》,蔡泽光主编,中国科学出版社)
第3章 PBL的模式和基本要素及设计
3.1 PBL模式
3.1.1基本假设
传统的教育将教学看成知识的传递,将学习看作知识的获得。传统的课程教学认为:(1)知识与未来的学生的专业角色有关;(2)应用知识相对简单易行;(3)学习知识的背景与今后的回忆或运用知识之间很少或根本没有关系,围绕学科来组织知识并且通过讲课进行教学是有效的。学习的评价是为了查明学生对教师已揭示的知识的记忆情况。
PBL理论则完全不同,它认为学习同时包含了认知和行动两个方面,知识与运用知识的能力同等重要。学生的每一次学习经历会带来知识。在下列条件下得到满足时,学生更能习得新知识。(1)他们先前的知识被激活,而且他们被鼓励将新知识与原有知识相结合;(2)他们获得了大量应用知识的机会;(3)他们对新知识习得的背景与他们以后实际运用知识十分相似。
PBL中的教师为学生提供的是未来的专业实践中可能面对的问题,为获取新知识和运用新知识提供了一种有意义的学习背景。这些问题提供了一种提示,这种提示将促进学习者在未来对其接受正规教育期间所习得知识的重拾及应用。最后,PBL认为评价是服务学习的,是建立于学生的作业表现的,评价担当培养学生知识应用能力的主要角色。
3.1.2 PBL主要构成部分及描述
1.PBL的主要组成部分:
(1)工作场所的真实性;
(2)目标;
(3)项目;
(4)项目的实施;
(5)评价;
只有同时关注这五个问题,学生才能把新习得的知识和技能迁移到工作环境中去。
2.各部分描述
(1)工作场所的真实性。精心设计一种根植于PBL原理的课程涉及一系列的有关工作场所真实性的假设。例如,我们在设计《数字化校园建设》课程项目时,运用了若干关键假设:在该项目实施中,你有项目实施者的一切权限,你可以对原方案提出修改方案,你可以对实施过程提出修改意见,你对已选定的设备等也可提出异议。使学生能够对日后独立工作可能遇到的种种问题而做出有效的处理。而且,这此问题以及与这些问题相关的知识也将是不断变化的。
(2)目标。
根据已定的项目,确定经过该项目学习的目标,在网络实验室建设项目中,有以下一些目标。
让未来的IT专业人员熟悉他们在网络建设方面可能要面对的问题----这些问题有高度影响力,它们在今后一个相对较长的时期内对学生产生影响。
让学生通晓这些高影响力问题----这些知识并非取自单一学科,可能来自多个学科。
培养应用这种知识的能力----在项目实施过程中,让学生运用知识来解决各类问题。在应用知识的过程中,学生会发现自己理解知识与能够运用知识之间的差距。这种感受将会刺激他们重温概念资料,从而加强对知识的领会。
发展问题解决能力----由于难以预测未来实际工作中问题的特征,必须把注意力放在提升发现、框定、分析和解决的技能方面。
发展实施解决方案的能力----学生应尽可能实施他们所建议的解决方案,单单议论想要怎样解决或应当如何解决方案是不够的。将问题的解决方案付诸实践常常被证明远远难而对解决问题的预想。
发展促进合作的能力--促进合作的关键技能包括:规划和组织的技能;组织举办会议,讨论会的技能;达成共识的技能;解决冲突和协调矛盾的技能;倾听的技能。
发展一系列的情感能力--在多人参加的一个项目中,为使项目顺利完成,并且充分发挥每个人的作用。情感起着非常重要的作用。最重要的是,每个人都要有一种自信,自信有能力解决这一项目中的各种问题。
发展自我学习能力--由于知识的不断更新,种种问题的不断变化,作为IT行业的从业人员,需要一系列技能。包括在鉴别自己的知识差距。配置相关资源的选择,评估他们面对问题所提供的理论适用性等方面的技能。
(3)内容:PBL课程是围绕专业实践中的高影响力问题来组织的,是将问题作为学习新内容的刺激物,内容选择的一个重要标准是内容应当在这些方面是有一定的功能;促进理解问题,理解引起的可能的原因,考虑解决问题的方案和种种钳制。与问题相关的知识来源多种多样:各门学科、实践者的经验、行业标准,学生自力的知识经验。尽管教师可能会提供相关的阅读材料、参考书目,但学生还是会利用一系列的资源,这些资源可能有助于学生处理一些焦点问题。
(4)项目实施过程:
在PBL过程中,学生承担学习的主要责任。他们的学习过程是对工作场所真实情况和教学目标的反映。相应地,这样的过程也为学生提供了运用和磨砺日后工作所需的种种技能的良机。
PBL教学的基本单元是一个专题项目。在一个项目中包括了许多问题。一组学习目标及用于解决相关问题的相关知识。项目实施过程中的问题是难以预料的,随机性较大,但也是学生在未来工作所要面对的具有代表性的问题。
在实施项目过程中,学习往往需要分组,被派往各不同的工段,每个小组的人数视工段及参与人的多少来定,一般为5-7人,需在规定时间内完成。小组中的某一同学被任命为小组的领导人;上课实际上就是开工,学生和指导人员一起完成今天规定的任务,在每天的工作之后,学生要写实训报告,在工作期间,教师主要扮演指导者;而不是舞台上的圣人。
有时教师会提一些问题,回答一些问题,使学生去反思过程,告知他们运用或理解与问题相关的知识情况。如果教师感到小组领导向错误的方向,他们并不干预,失策或犯错误恰恰代表学习的机会,而且常常会带来对问题富有价值的洞悉,对解决问题的过程、解问的方案、方案的付诸实施、群体功能的发挥或学生的自我意识的觉醒。
(5)评价
如同目标、内容、施实过程,反映工作场所的真实性一样,作为每一项PLB方案的一部分,学生评价要求学生像解决工作中的问题那样去执行任务并创造成果。学生在项目实施过程中的种种表现及最终成果为形成性评价提供了基础。
相应地,学生从同伴,教师及与他们工作有关的实践者处获取反馈。当向学生提供反馈时,每个人都特别向学生指出他们做得出色的地方,并向他们提出问题,以使他们深入思考自己的表现。鼓励学生巩固其所学的知识并考虑如何将所学知识迁移到未来工作中去的方法之一。在项目结束时,每个学生撰写详细的实训报告,说明自己学到了什么,打算如何将这些见识、知识和技能运用于未来。
3.1.3 PBL的过程
PBL在于通过提出和解决问题来实现知识经验的建构,根据Barrows的模型, PBL在实际实施过程中大致包括以下环节:
1.
组织小组:在作为一个小组探索问题之前,学生们要互相认识,为合作学习建立基本的规则,创设舒适的气氛。学习者和促进者(facilitator)(通常为教师)分别做自我介绍,互通姓名,形成毫无偏见的氛围。
2.
开始一个新问题:用少量的信息来提供给学生一个复杂的问题,这个问题应该尽量与其在现实世界中的情况相接近,能够吸引学生。学生要选一个人做记录员,负责在"白板"(whiteboard)上记录解决问题的过程,包括问题中的事实信息、学生们的想法和假设以及所确定的学习要点和活动计划。在解决问题的开始,学生和促进者要对问题解决的目标形成共同的理解。促进者可能会问学生:"通过这个问题你想学到什么?"这个问题可以激发起共同的学习目标,而参照该目标,促进者可以更好地监察小组的进步情况,及时纠偏,或提醒学生看是否需要调整目标。学生可能会向促进者提问题,以便获得有关信息,也可能通过自己做实验或其它探究活动来获取更多的事实资料。促进者可能要问一些元认知性的问题来鼓励学生的反省性思维,比如,让学生解释为什么他认为这种方法是好的,或者在解决问题时为什么会需要某方面的信息。在解决问题的过程中,学生要确定对解决问题而言很重要、而他们又不太理解、需要进一步学习的概念,即学习要点(learning
issues)。在开始,教师可能会更多地引导,比如问学生是否该把某些概念列在他们的学习要点中。随着学习的进行,学生能更多地管理他们的学习要点,促进者就要慢慢地"隐退"。当学生对问题已经形成了一定的理解,而某些知识的缺乏又严重地阻碍了问题的解决时,学生们就要分头去探索他们所确定的学习要点了。
3.
后续行动:小组成员再次集合,沟通他们所学的东西,基于他们新学习的东西生成新的解决问题的假设。在分享他们的学习成果时,很重要的一点是学生们要评价自己的信息以及他人的信息,看信息是怎样得来的,来源是否可靠等,这是促成自主学习的重要途径。
4.
活动汇报:各小组利用各种不同形式来报告自己的结论以及得出结论的过程,比如数学分析、图表、口头报告、戏剧表演等。PBL所强调的不只是让学生解决问题,而且要让他们理解问题背后的关系和机制。
5.
问题后的反思:为了提炼他们所学到的东西,学生们要有意地反思问题解决的过程。要考虑这个问题与以前所遇到的问题的共同点与不同点,这可以帮助他们概括和理解新知识的应用情境。而且,在学生们评价自己以及他人的表现时,他们同时也在对自主学习和合作性问题解决活动进行反思,这对于高级的思维技能的发展来说是很有意义的。
表1 PBL的过程
组织小组
(1)介绍;
(2)创设气氛,介绍各自的角色(包括促进者) 。
开始一个新问题
(1) 设置问题;
(2)学生内化问题;
(3)描述需要做出的产品或行动;
(4)分配任务;
( 5) 推理、解决问题;
(6) 形成对可能达成的结果的信念(Commitment)(尽管很多东西还有待学习);
(7) 学习要点的形成和分配;
(8)资源确定;
(9)后续阶段以及最后期限的时间安排。
后续行动
(1) 讨论、评价所涉及到的不同来源的信息;
(2) 再次检验问题;
应用所学习到的知识,修改所列出的假设。
|
已知事实 |
想法(假设) |
学习要点 |
行动计划 |
|
应用新知识,再次综合 |
修改 |
如果必要,确定新的学习要点 |
重新设计决策 |
|
活动汇报 |
作出结论之后
(1) 知识提炼与总结(形成定义、图表、列表、概念、抽象、原理)
(2)对以下几方面自我评价、并接受小组成员及促进者的评论:
①在整个问题解决过程中的推理;
②利用各种资源发掘信息;
③在小组任务中发挥自己的作用;
④获得、精炼知识。
3.2 PBL项目的选择
3.2.1问题的设计
PBL将问题作为学习的起点,PBL中应该采用什么样的问题?如何设计、形成这样的问题呢?从有关文献来看,问题的设计应体现以下特征:(1)问题必须能引出与所学领域相关的概念原理。在设计问题时,首先要确定学生需要获得的基本概念和原理,由此出发设计要解决的问题。(2)问题应该是结构不良的(ill-structured)、开放的(open-ended)、真实的,比如真实的病例、实际软件的开发、工程的设计施工问题等。问题应该具有足够的复杂性,包含许多相互联系的部分,而每部分又是很重要的。问题应该是实际(real-world)问题,从而能够在学习者的经验世界中产生共鸣。将学习置于复杂的、实际的问题情境中,这有以下好处:学习知识的情境与以后应用知识的情境具有相似性,这可以促进知识的提取;在解决问题的过程中来掌握概念、原理和策略可以促进学习在新问题中的迁移;另外,先前学习的实例可以应用到与此类似的问题解决中。(3)这种问题需能够激发学生的动机,鼓励他们去探索、学习。(4)一个好问题能够随着问题解决的进行自然地给学生提供反馈,让他们能很好地对知识、推理和学习策略的有效性进行评价,并促进他们的预测和判断。另外,从整个PBL的课程来看,各个概念应在几个问题中多次涉及,以便使学习者建构起更灵活的知识,且避免重要概念的可能遗漏。另外,问题的选择要具体考虑教学目标以及学习者的知识、技能水平和动机态度等因素。
在呈现问题时有两个值得注意的问题:(1)使学生卷入到问题当中,把问题看成是自己的而不是别人的。(2)确保所呈现的条件(data)没有把问题的关键因素暴露出来。不要使用所给条件与所需条件完全对应的问题。当然,到底应该设计什么样的问题,研究者们在这一点上也有争议,比如是否一定要使用情境性的真实问题等。"问题"在PBL中具有关键意义,而目前研究者和实际工作者采用的问题各式各样,对PBL中的问题做深入的、系统的研究是非常必要的。
3.2.2 PBL项目(方案)的组成部分
以问题为刺激的方案都由8个组成部分构成:导言、问题、学习目标、资源、成果说明、引导性问题、评估练习、时间限制,下面借助"网络实验室的建设"这一项目来说明各个部分。(以下所举的例子都是应作的实例)。
1.导言
这部分要向学生介绍项目的焦点问题,提供涵盖课程的问题的基本原理。导言说明项目是为什么的,并将问题指向工作场所的现实的学习目标连接起来。
【导言举例】
当今计算机的发展已经进入了网络时代,网络的建立已遍布各行各业,培养具有网络知识和技能的计算机专业人才是时代的呼唤。但当前网络、计算机应用等相关专业所培养的学生普遍缺少网络建立、配制、维护等各个方面的实践经验,因此要在高等职业学校建立一个能满足这一要求的实验室。
2.问题
在高职专业课教学中运用基于项目学习,那么每个项目都是围绕一个高职毕业生未来通常会面对的高影响力问题构建的。高影响力问题是一种具有在较长一段时期内对许许多多的人产生影响的问题。这类问题中的某些问题是高结构问题,而另一些则是纷繁复杂、难而界定的问题。这些问题可能表现如下中的一种:
(1)泥沼问题(包括大量次级问题的复杂而凌乱的问题)。
(2)两难问题(先进技术与高昂费用之间的矛盾、精心施工与工期之间的矛盾)。
(3)常规问题(在项目的设计与施工过程中都要遇到的问题,如设计拓补图、确定产品的型号和规格等)。
(4)实施问题(学员受命实施一项新工程,必须要解决如何保证成功实施这一项目的问题)。
【问题举例】(以下主要是常规问题)
建立的网络实验室应具备以下功能:
(1)能展现双绞线、RJ145模块的打线方法和常用工具。
(2)能展现光纤的端接方式、端设备和步骤。
(3)实验室的布线应满足数据、语言的要求,其拓补结构应灵活多变,通过布线系统的路线跳线跳接,实现各种网络拓补结构,如局域网与局域网互联,广域网络等。
(4)能展示各种网络设备,包括交换机,路由器,防火墙等。
(5)可进行交换机、路由器的配置,可实现VLAN和TRUNK,三层交换,亦可配置DDN、ISDN、拨号等以模拟广域网的连接。
(6) 能够进行模拟电信级别网络的高级路由配置。
(7) 可展示无线网络设备及配置。
(8) 可实现网络防火墙的功能。
(9) 可实现数据的备份和恢复,通过配置RAID,了解磁盘阵列。
(10)可展示服务器的双机容错,多点集群。
(11) 网卡的冗余和网卡负载平衡。
(12)配置网络服务器的各种服务,如WWW、E-MAIL、FTP、DHCP、WINS、拨号服务、终端服务、路由和远程访问服务等。
(13) 能进行各种网络操作系统NOS(包括Unix,Linux,Windows NT,Windows2000等)的安装、配置和维护。
(14) 实现数据的备份与恢复,网络负载平衡。
(15)作为文件服务器,让学生了解分布式文件系统。
(16) 网络的管理,主域控制器和子域控制器。
(17) 实现软件的网络VPN连接。
3. 学习目标
通过本方案所能获得的知识和技能。这些目标强调较为高级的思维技能和知识的获得。
【学习目标举例】
通过参与网络实验室的项目建设,你将获得如下的知识与技能。
一个网络项目设计的方法和过程。
实现这个网络项目中各个环节的技能。如布线、配置、系统设置、调试等。
工作中的相互协调、合作能力。
4.资源
对于每个案而言,学生可通过各种手段得到如下一些资源:书、文章、电影录像、顾问(教师或实际工作者),应要求学员编写出资源目录,鼓励学员去采掘这些资源,并运用他们从其它课中习得的东西。
【资源举例】
(1)计算机网络实用技术/谭浩强/清华大学出版社 /2002.4;
(2)计算机通讯原理/徐家恺 沈庆宏 阮雅端 /科学出版社 /2003.8;
(3) 综合布线技术/黎连业 /北京科海电子出版社 /2004.2;
(4) 构建中小企业网/姚国章/ 北京大学出版社/ 2001.6;
(5) TCP/IP 网络管理 /Craig Haut 著/ 洪峰译/ 中国电力出版社 /1999.11。
5.成果说明
工程项目都是通过成果或某种表演(如口头报告),或两者并用最终完成的。这些经历和焦点问题对学生通过项目学习收获共同发挥着深远的影响。因此,项目的设计者绝对必要相当谨慎地选择他们成果或表演方式。通过不同的成果(报告,研讨会,顾问小组等),个人能通过参与种种PBL方案来增强自己的学习。这些成果将确保推动学生去处理一大堆包括通过他人才能得到结果的问题。产生小组成果要求学生们形成群体的决定,在有关问题是什么和应当怎样处理方向去面对种种不同的观点,判断自己应当怎样组织起来并在有限的时间内创造成果。这些成果为小组的努力,学习的激励性提供了着眼点,也为小组成员判断他们工作的效果提供了途径。由于真实世界中的事物常常模棱两可的,所以成果的说明也同样反映了这种不精确。未来的技术员是要当任务不那么明确时如何有效行使职能,也需要学习如何去对付常常由这种不精确性带来的心理上的不适感。
【成果证明举例】
(1)准备一份网络实验建议方案书,并且包括下列部分 A. 概述 B. 需求分析 C. 网络实验室的设计方案 D. 网络实验室的硬件简介 E.
网络实验室的所需设备清单
(2)准备一个口头报告,主要介绍你设计方案的优点
(3)整个实验室建设
网络实验室建议方案书
一、 概述
当今计算机的发展已经进入了网络时代,网络的建立已遍布各行各业,培养具有网络知识和技能的计算机专业人才是时代的呼唤。但当前网络、计算机应用等相关专业所培养的学生普遍缺乏实践经验,特别是缺乏网络建立、配置、维护等各个方面的实践经验。因此高等院校尽快建立的网络实验室,培养高素质的计算机专业及其应用人才成为当务之急。
01计网(1)班课题小组非常荣幸,同时怀着极大的诚意参加此次江西职业技术学院网络实验室项目的建设。希望通过我们的努力及与学校通力合作、相互交流、取长补短,为学校的计算机实验室项目建设提供更好的产品和最优质的解决方案。
我们熟悉思科网络技术学院和微软MCSE的课题设置对网络实验室的要求,为了让学校的学生毕业以后能有更好的市场竞争力,能够找到更好的工作,思科CCNA或华为的网络工程师证书是必不可少的。针对本次所涉及的各项内容及用户的实际情况,我们经过周密考虑,提出了相应的解决方案。
二、 需求分析
虽然网络实验室是一个新概念,在国内知名高校已相继建立,但在我省高校还不完善,所以无论是院校、还是计算机业界,对网络实验室都缺乏全面深入的理解和认识,并存在一定的盲目性和偏见,不知道网络实验室应该建成什么样,它的模式是怎样。
我们认为:网络技术的发展日新月异,但一些基本的知识和技能是每个高素质的网络技术人员所必须掌握的,我们通过仔细研究思科网络技术学院的课程设置,认为网络实验室应具备以下功能。
(一)综合布线方面
1.能展示双绞线、RJ45模块的打线方法和常用工具。
2.能展示光纤的端接方式、端接设备和步骤。
3.实验室内的布线应满足数据、语言的要求,其拓扑结构应灵活多变,通过布线系统的跳线跳接,实现各种网络拓扑结构,如局域网,局域网与局域网互联,广域网络等。
(二)网络方面
1.能展示各种网络设备,包括交换机,路由器,防火墙等。
2.可进行交换机、路由器的配置,可实现VLAN和TRUNK,三层交换,亦可配置DDN、ISDN、拨号等以模拟广域网的连接。
3.能够进行模拟电信能别网络的高级路由配置。
4.可展示无线网络设备及配置。
5.可实现网络设备及配置。
(三)服务器
1.可实现数据的备份和恢复,通过配置RAID,了解磁盘阵列。
2.可展示服务器的双机容错,多点集群。
3.网卡的冗余和网卡负载平衡。
(四)网络操作系统方面
1.配置网络服务器的各种服务,如WWW、E-MAIL、FTP、DNS、DHCP、WINS、拨号服务、终端服务、路由和远程访问服务等。
2.能进行各种网络操作系统NOS(包括Unix、Linux、WindowsNT、Windows2000等)的安装、配置和维护。
3.实现数据的备份与恢复,网络负载平衡。
4.作为文件服务器,让学生了解分布式文件系统。
5.网络的管理,主域控制器和子域控制器。
6.实现软件的网络VPN连接。
三、网络实验室的设计方案
(一)设计构想
根据建设网络实验室的功能要求,结合教学使用的需求,对该系统进行了精心的设计。设计构想主要有以下几点:
1.将网络实验室划分为若干组,其中包括一个教师组和若干个学生组。
2.(教师组配置服务器1台和联想PC一台,服务器具有RAID卡;主要用于网络服务器,提供RAID的配置、教学课件的文件共享、以及诸如DHCP,WINS,DNS等服务。交换机一台(具有三层交换功能),用于配置三层交换和教室网络的汇聚;配置防火墙一台,用于防火墙的配置以及教室网络的网关。网络机柜(最好透明结构或开式结构)一只,同时配置配线架和理线架。
.3.每个学生组(8人一组)配置联想教育系列电脑8台,每台配置两块网卡,一块网卡用于实验用,另一块网卡用于正常上网,也可以二块网卡同时用于实验,增加网络的复杂程度。每组配置交换机和路由器各一台,用于学生练习配置交换机和路由器,通过所有组的路由器的连接,可以组建一个复杂的网络,用于模拟电信级别的网络,交换机一台(具有VLan功能和端口汇聚以及组播等)。
4.每个学生组配置插座四只,用于连接交换机和路由器的CONSOLE接口,使教师和学生都可以通过跳线的方式来连接配置交换机和路由器。另外的插座用于交换机之间互联,可以做TRUNK实验。这样可构成灵活多变的网络拓扑结构。
.5。另可在网络实验室内布置展板若干块,用于分别展示光纤端接方式,耦合器,光纤转发器等实物设备,双绞线打线方式(图和实物),交换机原理,路由器原理等。
6.网络实验室需配置连入校园网的光缆一根,由于思科网络技术学院要求所有的学生都必须在网上注册,考试,因此需要可靠的网络连接。
7.最好能配备网管软件一套。
(二)网络实验室的设计
根据网络实验室的方案设计构想,根据江西现代职业技术学院的要求,以55人的网络实验室(每8人一组,共设七组)为基准。
网络实验室所采用的设备主要有网络服务器、网络交换机、路由器、布线系统等。本部分考虑根据教学的使用需求,主要说明网络服务器、路由器、网络交换机、布线端接设备的选型。
系统集成商当然希望给高校的方案越先进越好,但是学校必须研究以后会有什么样的用途,能不能发挥这些设备的潜能,这些设备能不能满足未来发展的需要。我们在充分考虑各种因素的前提下,建议选择国产品牌浪潮服务器、我们选用D-LINK的网络产品、D-LINK的综合布线系统,从而保证了网络实验室的先进性、开放性、标准性,同时系统具有高效、实用的功能特点。
1.布线系统设计
系统总体布线设计将本着总体规划,集中实施的原则,充分体现系统的技术先进性、高度的安全可靠、同时具有良好的开放性、可扩展性。本着为学校着想,合理使用建设资金,使系统经济可行。
2.本项目主要的应用之一是演示网络布线的端接,根据的教学的使用要求及以后应用的需求,要求每个信息点能达到目的100M的传输速率,我们采用D-LINK超五类非屏蔽双绞线作为布线的材料。超五类双绞线既满足现在教学的需要,也可以满足以后IP网多媒体的应用。
.3.在与设备连接的管理配线架上,我们选取了与计算机网络设备具有相同接口的RJ45模块式D-LINK24口配线架。可安装在标准的19设备机柜上,可通过标准的RJ45跳接连线与网络设备直接配接。这样各个分组通过它就实现了端接,同时通过透明结构或开式结构的网络机柜,既方便教学的使用,同时方便教师管理。
4.为实现网络实验室接入校园网,以充分利用设备投资,必须在网络中心和实验室之间建一条光纤通道。因此我们在中心交换机上配置一个1000Base-Fx模块,实现与校园网的1000M连接。
四、网络实验室的所需设备清单
方案一:
江西现代职业技术学院华为网络实验室配置
S2000系列边缘接入交换机
|
product |
产品描述 |
数量 |
单价 |
|
LS-2026B-DC48 |
Quid way S2026B交换机主机(48V),24×10/100MTX,1×Slot |
7 |
3672 |
|
|
Subtotal |
|
25740 |
Quid way R26/36 系统路由器
|
Product |
产品描述 |
数量 |
单价 |
|
RT-2621 |
Quid way R2621路由器主机(100-240VAC) (2FE/2高速同步串口/2Slot) |
7 |
10990 |
|
CAB-V35DTE |
同异步串口(SA)V.35DTE电缆 |
7 |
160 |
|
CAB-V35DCE |
同异步串口(SA)V.35DCE电缆 |
7 |
160 |
|
|
Subtotal |
|
79170 |
主交换机QuidwayS3526E
|
Product |
产品描述 |
数量 |
单价 |
|
LS-3526E |
QuidwayS3526E以太网交换机主机(220V),2×GESLOT |
1 |
21000 |
|
|
Subtotal |
|
21000 |
RT-Eudemon100网关防火墙
|
Product |
产品描述 |
数量 |
单价 |
|
RT-Eudemon100-DC48 |
Quid way Eudemon100防火墙 |
1 |
52000 |
|
|
Subtotal |
|
52000 |
|
合计 |
|
177874 |
方案二:
江西现代职业技术学院思科网络实验室配置
实验室交换机Catalyst2950
|
Product |
产品描述 |
数量 |
单价 |
|
W-S2950-24 |
24port,10/100 Catalyst Standard Image only |
4 |
5900 |
|
W-S2950T-24 |
24 10/100porst w/2 10/100/1000BASE-T ports ,Enhanced Image |
3 |
7772 |
|
Subtota1 |
|
56916 |
实验室路由器CISO2600
|
Product |
产品描述 |
数量 |
单价 |
|
CISO2611XM |
Dual 10/100 Ethernet Router w/Cisco IOS IP |
7 |
14972 |
|
WIC-2T |
2-Port Serial WAN Interface Card |
7 |
4480 |
|
S26CP-12118 |
Cisco 2600serial IOS IP PLUS |
7 |
4480 |
|
CAB-SS-V35MT |
V.35Cable,DTE,Male,10 Feet |
7 |
608 |
|
CAB-SS-V35FC |
V.35Cable,DTE,Male,10 Feet |
7 |
608 |
|
|
Subtota1 |
|
176029 |
主机换机Catalyst3750
|
Product |
产品描述 |
数量 |
单价 |
|
WS-C3750g24TS-E |
Catalyst 3750 24 10/100+2 SFP Enhanced Multilayer Image |
1 |
34143 |
|
Subtota1 |
|
34143 |
防火墙 CISCO PIX515
|
Product |
产品描述 |
数量 |
单价 |
|
PIS-515E-DMZ-BUN |
PIS-515E-DMZ-BUN Bundle |
1 |
29560 |
|
Subtota1 |
|
29560 |
|
网络产品合计 |
286648 |
思科无线网络
|
Product |
产品描述 |
数量 |
单价 |
|
AIR-PCM352 |
802.11bPC Card w/Integrated Antenna(11M) |
4 |
1016 |
|
AIR-CB20A-K-K9 |
802.11a Card Bus Adapt w/Int Ant,FCC
Cnfg(45M) |
4 |
1464 |
|
AIR-PC1352 |
802.11bPCIAdapter w/RP-TND Connector,DIipole Antenna |
4 |
1796 |
|
AIR-BR350-A-K9 |
2.4GHz,
11Mbps
Bridge
,Dual RP-TNE Connectorw,FCC
Cnfg |
2 |
7796 |
|
AIR-BR350-A-K9= |
2.4GHz11 Mbps Access Point Module FCC Cnfg |
2 |
952 |
|
AIR-AP1230A-A-K9 |
802.11a IOS AP w/Avail MPCI Slot,Enet UplindK,FCC
Cnfg |
2 |
7136 |
|
AIR-CONCAB1200= |
1200 Platforn Console Cablr |
2 |
60 |
|
AIR-ANT4941 |
2.4ghz,2.2 DBi Dipole Antenna w/RP-TNC Connect.Qty.1 |
8 |
120 |
|
Subtota1 |
|
49952 |
|
合计 |
|
336600 |
说明:
1.选用思科产品可以得到投资保护,中国将在2005年底建成世界最大的IPV
6网络,思科3750交换机支持IPV6,2600路由器和蔼可亲2950交换机可以通过免费升级IOS来IPV6.而且通过免费升级IOS还可以支持将来更为复杂的应用。从而满足将来网络实验室升级的需要。
2.采用方案二可以购买现成的思科网络技术学院的教材。通过思科网络技术学院的学习,可以让学生获得CCNA的证书,通过进一步培训还可以获得CCAP的证书。通过购买相应的教材,还可以进行无线网络的培训和网络安全的培训。
3.通过建成思科网络技术学院还可以对处招生,举办短期的商业培训,不但可以让学校投资收回,还可以赢利。
4.方案一是根据华为网络工程师培训的要求而设计的,但是华为没有无线网络产品。
(选自学生的网络实验建议方案,做了较大幅度的删减。指导教师吴强)。
6.引导性问题
配合每个方案,我们都提供若干引导性问题。这些问题发挥几重目的:(1)引导学生指向关键的概念;(2)帮助学生全面思考问题;(3)激励学生以多种观点来看待问题。学生可以选择任何他们看来对其重要的问题进行讨论,也可以完全忽略这些问题。因而不要求学生为这些引导性问题准备书面回答或专门的时间进行讨论。学生选择如何利用这些问题,完全由他们决定。
【引导性问题举例】
你认为网络实验室应具备那些功能。
网络的拓补结构如何;
如何提高数据的处理速度;
如何实现安全防护;
学生机上如何实现软件安装简化;
如何实现集中管理、方便的维护;
7.评估练习
PBL中的评估是为学习服务的,从而也是为促进个人成长服务的。根据这样一种指导思想,评估被用于实现若干相互关联的目的:
(1)修订方案,使之赋予学生更为丰富和更有意义的学习经历;
(2)促进记忆、迁移和应用;
(3)鼓励内省和反思;
(4)培养恰当运用知识和技能。
这四个目的是以各种不同的方式来完成的。通过方案,学生获得的反馈,了解他们自己的过程技能和他们对与问题相关的知识的运用情况。在每个方案的结论部分,学生也可通过他们最终成果来获得各种子反馈,此外,每个人方案都包括评估练习。这种评估练习能引出学生对相关经历的反应,并刺激他们反思学到了什么及在未来怎样去运用些见识。
【评估练习举例】
(1)每天写一份工作心得,反思你一天工作学到了什么,运用了那些知识,对今天的工作可以怎样的修改,可达到更好的效果。
(2)项目完成后写实训报告。
8.时间限制
大多数项目设计为6-8周。项目的终点是达成学习目标和成果目标。在PBL方案中时间是一个永远的敌人。如何在严格限定的时间内工作,以达到某种适当高的水平,对付这样的两难困境,参与者必须做出困难的选择并列出优先秩序(工作与休息、数量与质量、学习目标与成果目标)。而且,这种两难工作困境强调有效的工作和采取节省时间的措施。
【时间限制举例】
在网络实验室建设项目中,约10天左右时间进市场调查,查阅相关资料,参观相关工程,方案设计,及讨论、修改。20天左右时间工程施工、调试。整个项目约一个月结束。学生常常要用晚上时间写心得,吃饭时间讨论问题,星期日干工期。以保证他们的工作能按时完成。
3.2.3 PBL项目(方案)各组成部分设计的原则
1.问题
在选择问题时,方案的设计者应当努力选择一个具有代表性的问题,即选择我们正在培养学生将要成为的角色和角色背景很可能要遇到具有代表性的问题。而且,这个问题应当是一个带有高度潜在影响力的问题,亦即,它会在一个相当长的时期内影响一大批人。
发现问题是通过PBL所获得的一种重要技能,因此,我们应努力创设包含大量子问题的问题情景说明。如果对问题的界定太过清晰,则常常会发生两种情况。一是学生丧失了努力去发现问题的机会;二是问题会失去某种真实感。实践中遇到的大部分问题都是纷繁复杂、难以界定、难以解决的,因此,即使存在一系列设计者想要学生在既定的方案中获取的专门技能,那些技能看来也是被用于一种充满文化规范、道德冲突、共同的政治生活的组织环境之中的。学生需要去体验专门技能的应用,体验在适当考虑那些导致组织生活复杂化的问题背景时对专门技能的运用。
2.成果
问题的呈现方式(例如,书面的案例小品或电脑模拟)一旦被选定,下一步任务就是详细说明构成问题解决方案的成果或表现的性质。成果是方案的第二个最为关鍵的要素,它从一开始就塑造了学生在方案的工作时将获得怎样的知识和技能的观念。因此,成果或者表演就成了学生领会方案的重要推进器和中介物。在创制成果说明时,设计者应努力遵循以下指导原则。
(1)成果应当是真实的,即与参者在实际中所要解决的问题是相近的。
(2)带有特定性质的成果应当能够使学生运用从本方案及先前方案中学到的知识和技能(在可能的程度上)。
(3)成果说明应当要求学生去付诸行动并抓住实施中的问题。
(4)成果说明应当将学生置于一种能体验他们自己的行动结果及其他组员行动结果的情景之中。
3.学习问题
随着焦点问题、最终成果或表演内容的选定,下一步就是甄别学习问题时,有必要对作为方案焦点的与问题相关的知识,与学生需要借以成功完成方案的相应的必备技能和知识以区分。
哪些知识与问题情景中的核心问题最直接相关?哪些其他知识可能会有助于学生理解和应对这一情景?
一旦鉴别出问题相关的知识,我们即转而去揭示完成方案所要求的附加技能和知识,这些技能和知识较难识辨,因为它们常常是一种含蓄的被默认的技能和知识。在努力鉴别这些潜在的学习问题时,我们考虑了如下技能:问题解决、组织会议、管理任务小组、准备备忘录、准备口头报告、举行研讨会。如果我们觉得学习可能缺乏一项或多项此类技能,就会把它们包含在我们的学习问题清单中。在这一情况下,我们认定任务小组是一种必备的技能,同时,根据大多数学生可能缺乏这一技能的状况,把这种必备技能作为一个潜在的学习问题。
4.学习目标和资源
描述焦点问题、详细说明成果或表演、鉴别潜在的学习问题是为选择主要学习目标和主要资源所做的基础工作。在选择这些主要的目标时,我们一般强调选择那些与学习问题相关的目标,而那些学习问题则被认为与问题情景中的核心问题直接相关。在构建这目标时,我们尽量按照期望学生从方案中学习什么而不是按照他们将要在方案中干些什么来说明目标。包含在每个方案中的资源所涵盖的一系列问题的广度。此外,这些资源使问题情景的不同侧面变得清晰,而且还提供了那种学生可能缺乏的而对于解决问题和准备成果又是必不可少的知识和技能。只要有可能,这些资源都会向学生展示相关的理论和研究,并向学生提供理论和研究已被转化到教育政策和教育实践中的例证。
在为方案选择资源时,我们以各种方式利用顾问起源。例如,可以邀请在专业实践中曾经遭遇过相同问题的实践者提供一些资料方面的建议,这些资料是他们在理解和处置反映方案焦点问题时颇为有益的。在学生实施方案的过程中,也可以向他们介绍一些有关问题方面具有专长的实践者和教授。
当我们把指导者包括在资源中时,我们建立起了一套规范。指导者不得提出有关如何处理问题的忠告,应鼓励指导者回答学生可能提出的这样两种问题:与方案中的问题有关的问题;有助于学生觉察到方案中为学生所忽略的某些方面的问题。
5.引导性问题
PBL方案开发流程的下一步就是提出一系列"引导性问题"。这些问题服务于三个目的:问题是否混杂并复杂到使学生需要某种帮助才能完整地思考。我们同时还考虑学生在解决问题时是否会犯根本性的错误,也即单单以参与其中者的观点来看待问题。最后,运用我们的判断来断定学生是否可能会未经细想就忽略的或排除一些概念,而这些概念又是在阐明和应对这类问题时被证明是有用的。
6.评估练习
在每一个方案中,我们都在所提供的学习中包含了若干种类型的评估练习。为保证方案持续提供丰富而有意义的学习经历,我们要建立一种"反馈"机制。在完成方案时,学生们利用"反馈"单来讨论方案中的哪些东西是他们所喜爱的,方案可以作怎样的改进。他们有关改进的建议通常集中在资源、问题或成果几个方面。不论一个方案已用过多少次,我们都不断地征求学生对方案的反映。虽然重复的评估会导致超时的工作,但我们能够获得改进方案的建议和确定何时不再需要向学生提供丰富而有意义的学习经历了。
为了鼓励反思,保持和迁移,我们要求学生在方案结束时都要准备一篇综合性的实训总结。这些实训总结抓住了学生学到了什么以及他们打算如何将其知识运用于未来。方案的设计者应当为学生做这篇实训总结提出一些潜性的问题。我们曾提出过如下的一些问题:
(1)处理本问题中,你学到了哪些有助于你处理未来性质相同问题的原则和方法?
(2)获得了哪些改变你的知识并理解本问题的新信息?
(3)处理本问题的过程,你是否可能构件出一份大纲,一个模式或作出一种概括?
(4)方案的工作中,你获得了哪些认识?
(5)在先前的方案中学到的哪些东西在本方案中证明是有用的?或根据本方案所发生的情况,你在先前方案中学到的哪些东西需要修正?
(6)实施本方案的过程中,哪些你原定坚定持有的个人观点,信仰或意见改变了?
(7)处理本问题中,有那些表明尚需进一步研究的问题被提了出来?
7.时间限制
当设计者获得PBL的经验时,对一个方案设定一个实际的时间限制就变得比较可行了。一开始,人们可能会希望把学生完成一个方案所需要的时间估计得少一些。低估时间的积极的一面是给学生提供一种机会,让他们体验如何对作为管理工作特征的紧张和时间压力做出反应;然而,其消极的一面是会挫伤学生,并导致他们把学习变得狭隘到只求产品能够送出厂门。既然已知这种潜在的非期待结果,因而对于确定学生获得知识和获得高质量成果或表现所需要的时间估计,我们现在倾向于灵活自由。如果学生缺乏会议管理,方案管理的背景,以前也没有一起工作的经历,那么他们将需要更多的时间去完成方案。
8导言
虽然这一部分出现在方案的最前面,但我们发现,最后来准备这一部分更容易。在对问题、成果、学习目标和资源比较熟悉的情况下,一个人会对方案为什么以及如何与管理工作相关有较深刻的认识。
在编写"导言"时,可以运用不同的技巧来吸引读者。一段有趣的引文或一则佚事能够引起读者的兴趣,并帮助他们理解方案中所表达的问题为什么是重要的。引用显示某问题在各校中普遍存在的统计数据,也能突出问题的重要性。
指出不能成功地处理问题所造成的后果,能够进一步突出问题的重要性和关联性。
最后,要在导言的结束语中明确地告诉读者通过本方案将会学到什么,这也能引发读者对方案的兴趣。
第4章 在PBL中教师的角色与地位
4.1教师在实施PBL项目前的角色
在选择好PBL项目后,下一步就要考虑项目的实施方法,在这方面必须考虑在特定的环境下执行项目,在实施前做好如下准备工作,对顺利实施PBL项目是至关重要的。
1.深刻认识项目
作为教师,在实施一个新项目前要阅读所有的资料,这样我们就能像项目的设计者那样理解项目的内容。由于项目可能涉及多领域的知识,因此,深刻认识项目过程,也常常是选择参考资料的需要。如果时间较紧,教师可指定必读书目。
2.配备资源
在复杂的PBL项目中,我们通常要聘用两类人:一是从事相关工作的实践人员,许多工作刚开始是在他们的指导下进行的,没有这种支持,对大多数工程项目的开展都比较困难。另一类是聘请专家顾问,他们拥有与项目方案中呈现的问题有关的]专门知识和技能,他们可以给学生问题简短的指导原则。提供相关项目的情况,以便学生在进程中遇到问题可以去实地考查或查询相关资料,或咨询相关人员。还要为学生提供实用的相关材料,由于工程项目往往是跨学科的,因此,仅仅依赖课本是不行的。另外还要对场地、设备情况进行考查。
3.给学生分组
在实施PBL方案前要做的最后一项准备工作是将学生分到各PBL小组中。教师组建小组(我们称之为方案小组),方案小组为实施某一个方案而聚集到一起,然后解散,以后实施方案时再组建。我们拒绝学生自己组建小组或始终呆在同一组中的请求,因为我们认为这会在班内形成不健康的动态过程,对于未被积极主动挑选的学生或对自己小组不满的学生很不利。我们告诉学生,作为工程技术人员,你必须学会和各种类型的人打交道,你未必常有挑选小组成员的自由。
我们的经验表明:各个小组在一起连续做几个方案,或一起工作一学期,成员可以了解群体活动的不同经验。例如,在方案实施过程中,学生可观察到群体规范的发展。而且,小组成员也许能观察到小组中每个人解决问题的过程。小组的人数小到4人,大到10人,但应尽量使小组的规模保持在5人-7人。经验表明,这一界限考虑到了学生参与方案的最佳效果。
我们鼓励学生以互动方法作为组织、管理小组会议的手段。这一方法需要三个小组成员承担专门角色:领导者、记录员、促进者。因此,一个小组要完全采用这种方法,至少需要5个人。大一点的小组能够全面使用互动方法。但小组成员超过7人,个人参与小组学习活动的机会就开始明显减少。
在学习中,教师应始终与互动方法中规定的角色扮演者,尤其是小组领导的扮演者保持联系。要尽可能多的让开学生有机会担任PBL方案中领导职位。在方案开始时,确定担任各个角色的成员,小组领导者在方案实施期间始终是领导者。如果小组决定使用互动方法,其他两个角色则定期由小组成员轮流担任。
在小组活动领域,小组成员本身可能就是学生学习的有用工具。正如学生所评论的,正是PBL的过程赋予未来的工程技术人员从学生处理问题时所自然呈现的原动力中加以学习的良机。又如我们的一个学生的所观察到的:"分析小组活动过程对于真正理解领导艺术和小组动态是有必要的。我从小组讨论'怎样合作'中学到的东西最多。"
教师可能会决定特别强调学生学习的这样一个方面,有时,我们使用"个人风格调查"来辨别学生的人格类型。随后,我们要求学生在小组内识别他们的人格类型的标志,并在一门课程或整个课程计划期间加以关注。这对了解不同类型的人在小组中怎样相互影响是很有帮助的。
4.2教师在实施PBL项目期间的角色
在考虑教师在实施PBL项目中的角色时,我们假设教师已经向学生介绍了基于项目的学习,已制定好了项目,已准备好教材,已确定小组成员,学生也已作好实施的准备。因此,我们重点讨论教师在实施PBL项目中的决策作用。
1.介绍PBL项目
对某一既定的课程或课程计划的后勤安排情况决定了教师向学生介绍项目的方式,在项目开始时,教师必须告诉学生项目小组的任务以及学生要担当的角色,然后,我们通常在放手让小组开始工作前简要概述一下项目。概述时要说明项目中的问题对项目实施者的重要性、预期的学习目标、学生成果的性质以及完成项目的时间限制。然后,分发项目教材,并示意各小组开始第一次讨论。
我们要牢记与介绍PBL项目的具体准备工作有关的几个问题。(!)要使介绍简洁,即只概述并阐明我们的期望要求。其目的是使学生获得基本的信息,独自开始工作。(2)无论何时,我们都不要提前分发项目说明材料。正如我们在本书中始终强调的,在以问题为本的学习中,首先要呈现问题。问题是以后学习概念和技能的刺激物。教师要抵制让学生首先开始阅读的诱惑。在形成小组、有时间阅读项目说明前,教师应始终控制住资源。学生个人,最好是和小组一起,应在仔细研究问题之后再审阅阅读材料和其他资源。(3)是组织好PBL项目的介绍过程,以利于项目的设计。我们发现,小组领导在第一次小组讨论前制定一项项目的初步计划,会使小组提高工作效率。学生最初往往看不到项目计划的重要性。一名学生在她的工作小结中写道:"在担任小组领导角色时,正是制定项目计划的这一理念使她感到压抑"。然而,在参与了几个项目小组后,这些小组制定的项目计划具有不同程度的连贯性,她得出结论,尽管她不喜欢制定计划,但它对提高小组效能是必要的。
教师要采取三个步骤来帮助小组领导人制定项目计划。(!)教师应明确表达要求小组领导者制定并递交一份项目计划书的期望。我们发现,如果不明确陈述期望值,大多数学生都不愿意花费时间系统制定项目的计划。(2)教师应在项目开始时安排时间促使计划的制定。这个任务可以用许多方式来完成。例如,教师可以把成果说明书发给各小组领导者,要求他们制定小组第一次讨论项目的初步计划,或者,教师可以在某一次课的最后时刻安排介绍新的PBL项目,以便学生有机会按要求建组、通读项目说明,交换联系信息,分配下一次讨论的任务,然后小组领导开始制定、分发以后课堂讨论的项目计划。(3)教师提供学生使用的计划表格,这样他们就可以使用这张表来设计自己的模式了。
2.制定有助于PBL的课堂规则
此前我们提到,为提高PBL的学习效能,教师必须允许学生犯错误。同样重要的是,教师要创设一种学习环境,在这种环境下,学生养成从错误中学习的习惯,在创设PBL环境时,教师的大量精力都集中在给学生提供他们所需要的工具,以使他们在非教师导向教学的情况下能够成为富有成效的学习者。前期的工作投入对项目开发的关注、材料准备以及后勤支持,目的就是提供给学生一种成功学习的框架。除了这些结构的因素外,若干课堂规范也有助于成功地实施PBL。
(1)有效利用时间
当学生在PBL环境中工作时,他们具有敏感的时间意识----有多少时间可以利用、有效利用时间的其他方法、已经用了多少时间。一旦对自己的学习负责,学生就开始把时间当作一种稀世珍宝来使用。教师通过强调学生要负责决定在PBL项目的限期内如何利用时间,来促进建立有益的规范。教师还要指导学生珍惜别人的时间。
(2)培养以问题为焦点的学习取向
在PBL中,帮助学生以问题为焦点进行学习也是教师的任务。我们要求学生根据PBL项目所呈现的问题来研究所有的学习资料。这样一种坚定的焦点与较为典型的学生通读全部阅读材料的读书--报告式心智活动形成了鲜明的对比。
以问题为焦点,对阅读材料、录像和顾问加以挖掘利用,唤起了学生在学习过程中思考应用问题,使学生对情景、对知识应用的重要影响更加敏感。从理论上讲,这应该能使他们在以后的工作中牢记并运用这种知识。
我们来举例说明这一问题,常见的情况是学生分别交和换阅读材料,然后相互交流,以此作为对一个PBL项目的分工方式。当运用这种合作学习方法时,我们提醒学生,他们的成果或报告应突出个人的观点。通常,在学生还未形成一个良好的习惯时,教师必须口头反复提示学生将焦点对准问题。
(3)个性化学习
我们鼓励运用的另一个规则是通过让学生根据PBL项目确定个人学习目标,从而使他们的学习个性化。而且,这也是教师必须激发,然后不断强化的一个习惯,对于大多数学生而言,这一习惯往往不会自然形成。教师可以要求学生在项目开始时确定他们的学习目标。然而在实践中,我们发现学生的学习需要意识常常是逐渐形成的。
因此,教师把学生工作过程中出现的问题重新拟订为个人可能的学习目标,这一点也是很重要的。在PBL中,学生有许多机会进行思考和活动。因此,在一个项目中,学生可以确定一个重要问题,然后把它作为个人在以后的项目中的学习目标。
(4)提高学生善用资源的能力
强调自我指导的学习就需要学生更加积极主动的搜寻信息。尽管这一特征在以问题为刺激的PBL版本中被认为不那么突出,但它仍可能帮助学生成为一个善用资源的学习者。
在传统的班级里,学生经常认为知识似乎存在于教师所提供的资源范围内,这使学生处于一种非常被动的与教材相关的角色中。教师告诫学生不要彼此交流信息或从课堂之外可能知道答案的人那里寻求信息,以此来强化这一观点。当学生接触了指定的阅读材料并得到教师的认可后,常常就被说成是已经完成了一门的课程。
在PBL中,我们鼓励学生努力寻求有用的信息,而不论信息来自何方。这种努力始于学生的学习小组。高效小组的特征之一就是能够利用小组成员的知识和技能。因此,我们鼓励学生甄别与问题有关的小组资源,这是他们在问题解决中经常使用的一种手段。
我们也鼓励学生求助于实践者,他们或许掌握着与PBL项目中出现的问题有关的专门知识技能。因此,这一规则以及以问题为焦点获取知识的规则都适合于教会学生以知识作为解决问题的工具。我们相信,如果学生在课堂上成为善用资源的学习者,那么他们更可能会在未来的工作中成为足智多谋的工作者。
(5)自我监控
最后一点,学生个体和学生集体都需要培养自我监控的能力。写实训报告的目的就是帮助学生反思。我们把同伴反馈作为使小组控制其进程的方法。在每次小组讨论期间,学生彼此给予明确而具体的非结论性的反馈意见。我们要求学生在每次讨论结束后,留出时间进行汇报总结。这时,小组成员就会明确在讨论期间他们哪些地方是做得好的,是怎样履行自己的角色的,在以后的讨论中还可以做些什么来提高小组的绩效。
这些学习规则相互促进、相互影响,共同培养学生在小组合作学习中成功工作的能力。
3.在项目实施期间与学生的互动
在PBL课堂中,教师90%以上的时间位于幕后。这意味着教师要经历一个最艰难的过渡期。PBL使教师置身于这样一个位置,他们通过选择教材和学习资源、有限干预学生的活动以及给予学生反馈来传递专业知识技能。这表明教师需要养成自律的习惯,掌握大量常用的新的教学技能,以促进学生的学习。尽管教师明里暗里均处在PBL教学的培衬地位,但是在PBL项目实施期间,他仍然要完成许多任务。
(1)提供有关内容的信息
当学生努力解决问题、处理资源的内容时,教师充当小组的一种资源。然而有趣的是我们发现,尽管在项目实施期间学生可以利用我们,但他们经常不愿向我们请教有关项目的知识。因此,我们明确提醒他们可以向我们寻求有关项目的信息。不过,当他们这么做时,必须遵循我们曾向他们说明的以及利用咨询顾问时同样的指导原则。他们必须准备好明确的问题。作为顾问,我们的工作是阐明问题,而不是告诉他们应该怎么做或不应该怎么做。
这是一种非常敏感的互动,因为学生生性渴望寻求正确答案。多年的课堂经验使他们认为,教师头脑中隐藏着一个正确答案。因而,教师在与学生的互动中使用苏格拉底的方式是很有效的:提出问题,指导学生利用其他资源提出不同的观点,而不是提供处方。
(2)充当过程观察者
教师还充当项目小组的过程观察员。通常,我们在小组中巡视,在每个小组中都停留一段时间以了解他们的进展。在小组工作过程中,小组会因一些问题而陷入困境,这时,教师或许就要进行适当的干预。
在干预一个小组前,我们迫使自己停下来想一下:"我的干预内容对小组学会如何处理过程中的问题是否至关重要?如果是这样,没有我的干预,他们是否有可能克服目前的障碍?"作为教师,我们发现培养此类个人策略,以便坚守我们在课堂上的角色所需要的自律,是十分必要的。现在,我们更有可能记下学生遇到的问题,并在完成项目之后和他们进行口头和书面交流。
(3)阐释项目的具体问题
在项目实施期间,教师也许需要阐明学生的角色或项目的具体问题。在利用讨论管理技巧时,尤其是在学生开始体验PBL时,经常需要澄清不同角色在实践中的职责。有时,教师也许要阐释项目的一个具体要素,例如,成果期望的本质或问题情景的假设。
(4)同学生商讨个别问题
在实施项目期间,学生或许要求单独与教师交谈。我们尽可能地鼓励这种做法。在某些情况下,我们发现,要求单独与教师交谈来讨论进展情况和出现的问题,是非常有益的。
(5)监控时间
在项目实施期间,教师必须监控并和各组学生交流时间流程这一问题。教师必须评估是否需要以及怎样调整项目的时间安排。
在教师第一次使用某一项目时,最需要关注的往往是时间问题。对实施过的项目,由于对整个项目的过程都心中有数,在这些情况下,教师必须监控小组进展情况,以确保整个项目计划的顺利实施。
(6)答辩
最后一项任务是在项目结束时进行答辩,教师必须首先对成果进行评审,教师想要用一些时间评论,反思学生的成果,同时也需要给予学生提供新的反馈意见。PBL使许多个人和群体对最终成果作出了投入,教师应该利用这一特点,尽可能在项目一结束就提供反馈意见,这有助于学生获得结论,激励他们实施下一个项目,同时也使他们能够把教师的反馈意见纳入自己的观点之中。
答辩应使学生回到学习目标上,根据扮演的角色修改已完成的项目,在答辩中,学生希望得到教师对他们工作成果的反馈意见。而且我们发现,防止正确答案综合证是很重要的。
教师应强调学生工作中积极的方面,指出他们的不足。教师可以让学生集中注意那些仍需澄清的实质性问题以及问题的各个方面,并且要注意那些解决方案还没有考虑到的各种可能。项目的总结也应征求学生的问题以及未解决的问题。
4. 总结
在实施PBL项目期间,教师必须学会适应幕后角色。为克服可能由于缺乏明确角色而产生的焦虑感,我们建议采取两个策略。第一,教师要记住他们在创设学生学习的PBL环境中的工作。尽管这一策略不是以行为导向的,但它或能减轻教师这一方在课堂上所产生的无为的自我疑虑。
教师也可以利用观察他们的行动收集活动资料。我们把这些数据纳入形成性反馈中,在完成项目后提供给学生。
4.3教师在实施PBL项目后的角色
在完成项目后,教师有两个重要的角色:(1)向学生提供书面反馈信息;(2)评论学生对教师的反馈信息。我们所有的PBL方案都包括实训报告和具体的成果。实训报告的目的是推动学生元认识的发展,再一次聚焦于他们从项目中学到的东西。不管他们写作的次数多少,学生非常重视实训报告的写作。学生在这些报告中的深思经常令教师感到吃惊,这有利于激发了学生的思考。
1.给学生的反馈
为了对学生的认真努力作出反应,我们把反馈作为在整个项目过程中与学生进一步交流的重要手段。通常,我们对实训报告进行评论,提出要进一步考虑的问题,然后返还给学生。对报告的反馈也给教师提供一个机会,把学生提出的问题重新拟定为以后的项目可能学习目标。
教师也对项目的具体成果进行评论,然后反馈给学生。我们一般对每个小组都写出书面反馈意见。这种反馈意见应是积极的富有建设性的。
2. 评论学生对教师的反馈信息
明确征求和吸收学生的反馈信息是我们今后项目设计不断改进的一部分。我们从学生的行为、报告中得到有关反馈信息。在实训报告中教师可了解到学生对项目的体验,这种反馈对了解以后如何调整项目的运用是非常重要的。
第5章 PBL在高职专业课中运用的思考
5.1PBL的不足
PBL在高职专业课中的应用有许多的优点,但也存在不足之处,主要表现在以下几个方面:
1.由于学生学习周期性强,而项目在实施中受许多因素影响,工期不能如期完成,使得学生在部分工程中未到峻工后就离开了,对学习目标不能完全实现。
2.在一个工程项目中,每个学生受到的训练是不均等的,尽管教师在项目实施过程中设法解决这个问题,但还是有许多同学只能从事一些辅助性工作。
3.由于学生分组.分散进行工作,教师的监督力度不如课堂教学,一些自觉性比较差的同学经常是"出工不出力"既不动手,也不动脑,仅仅作为旁观者,这种"混客"实难避免。
4.有些专业项目或因周期性,或因所用知识单一(大部分为体力劳动),或因出现的机会少等,使得PBL学习在这些专业中开展受到了限制。
为了解决这三个问题,我们尝试这一种补救的方法,那就是建立模拟工厂,一些核心技术问题,在工程中不能反复实施,但在模拟工厂内,可多次重复进行,让每个学生都会有机会亲身经历。当找不到合适项目时,也可在模拟工厂内模拟一个项目,但在积累经验方法其效果应不如真实项目,有很多专业项目在模拟工厂是无法实现的,(对模拟工厂本文不做过多讨论)。
5.部分学生的学习效率不高(下一节详细讨论提高学习效率的策略)。
5.2强化PBL学习的策略
项目学习是一个典型的团队学习过程,项目中各类参与者都要在有限的时间内,学习新的知识,掌握新的技能,如果能够充分利用项目带来的团队合作学习的机会,不仅有利于提高项目的成功率,而且有利于提高组织的整体实力,实现学生知识的转移。
本文基于笔者作为项目管理者深入参与多个项目学习所获得的第一手资料和对相关人员的访谈,提出强化项目学习的十条策略。
1.整体把握
学生在第一次实施项目学习时,往往缺少对工程项目的认识,对整个项目缺乏整体了解,因此也就无法预知实施项目所需的各种知识和技能,缺乏明确的学习目标。这样在项目进展过程中,缺乏学习的主动性和有效规划与管理,使学习的效率大打折扣。
2.明确分工与职责
项目参与者有不同的分工与职责,因而需要具备不同的技巧,只有分工明确.岗位职责清晰,才能有明确的学习目标。因此,在项目开始之前,要保证各类人员到位,制定明确的学习计划。
3.注重方法论的学习
对于任何一项知识,不能停留在"知道是什么"(know-what)的层次上,还必须深入了解"知道如何做"(know-how)和"知道为什么"(know-why)。只有做到"知其然,知其所以然",才能保证充分的知识与技能转移,才能实现真正的学习。因此,要善于重视方法论的学习。
4.营造信任.保持开放
信任是合作学习的基础。如果缺乏必要的信任,不仅谈不上相互学习,甚至连最起码的合作都会问题重重。同时,保持一个开放的心态和氛围,也是合作学习发生的必备条件,如果彼此封闭,合作学习将无从发生。
5.发挥个体的主动性。如果一个人不愿意学习,即使有了再好的环境,学习也不会发生。因此,要充分发挥个体的主动性。
6.促进人际之间的交流
经验表明,大多数隐性知识的传递不是发生在正式的课堂上,而是在于日常的人际交流之中,尤其是一些非正式的交流。因此,要保持项目组成员之间良好的人际关系,进行合署办公,并增加一些非正式的交流活动和宽松的工作环境,培养彼此之间的信任与熟识,促进知识与信息的交流。
7.从解决问题中学习
解决问题是一种直接而有效的学习方式,在项目中可以通过会议、研讨等方式,对一些问题进行深入分析和研讨,藉此来进行学习。同时,要注意及时进行总结,在项目进行中留出专门的总结时间。
8.必要的知识基础和合作方的知识实力
有人认为,背景知识是区分专家和生手的重要因素之一。如果不具备一定的基础知识,就难以有效学习。而基础知识的获得,需要经过特定的教育和共同实践。这也就是为什么企业内部的发明和创造"墙里开花墙外香"的原因。同时,选择一个合适的合作伙伴是项目成功的关键。如果教师缺乏足够的实力,就难以保证问题的高效解决,也难以学到什么东西。
9.文档与知识管理
文档是固化的知识,是显性知识的重要载体,因此,良好的文档管理是优秀项目的重要标志,也是记录和管理知识的重要形式,也是一个很好的学习资源。
10.工作与协作环境
适宜的物理环境是高效工作与学习的重要条件。同时,需要通过必要的技术工具使用,来强化工作与学习效果,例如通过应用群件系统和内部网络,可以实现信息与知识的更方便、快捷的获取、创造与交流,有利于员工迅速找到所需的知识资源和专业人员。
总之,项目学习中,即使不刻意规划和管理、推进学习,成员之间的学习也会自然而然地发生。但那样的话,就无法充分利用这次难得的学习机会,无法充分发挥学习的功效。
5.3总结
1.课堂环境
我们对PBL的控制与把握,创造了一种比传统教育管理课程更为紧张的学习环境。这种紧张大部分是基于PBL课程方案的性质。方案组的工作无需教师的积极促进,如前所述,促进者就是方案组成员之一。方案组必须在如何处理问题上达成共识,并且要将问题置于与小组成员将来作为管理者所要面对的环境相类似的背景之下来加以解决。尽管这种背景是人为创设的,但绝大多数参与者并未经历过这样的情景。更确切地说,背景具有一种真实感,而这种感觉会带来一种相当高水平的绩效焦虑。
2.学习者
除了更为紧张及强烈的PBL课堂环境之外,学生们还反映,他们获得了高度的满足。相对于传统课程的参与者而言,PBL的参与者会把课程看得更真实、更实际、更有意义。依据他们的感受,PBL太令人紧张,同时,PBL又太具有价值。
在PBL的环境中,学生常常学到了更多正规知识之外的东西。当参与者的提示指向了更为宽广、深入的PBL环境时,大多数人在与成人一起工作和内化合作的价值方面,都变得轻松自在了。
3.内容
既然学生面对的每一个方案都有多重目标,那么,PBL所包含的内容就要少于传统课程的含量,而且永远存在一种危险:学生将注意力集中在解决问题上,而忽略了学习的目标。除非教师采取措施以保证学生掌握内容并掌握如何将其应用于焦点问题,否则,参与者可能会忽视提供给他们的学习资源。
4.教师
总的来说,教师发现PBL是一种令人满意的教学方法,在谈到运用PBL的体会时,他们认为最为突出的是学生的动机水平、作业质量以及课堂任务的约定等方面。一些教师表达了对有时会在方案小组中产生的人际问题的关心,同时还对在个人不承担责任时会发生的"混客"问题表示了关注。
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