問題驅動教學法

1．教師提出問題。教師要在課前準備好問題。這一步驟不僅僅需要教師熟悉教學內容，還要較好地了解學生的情況。這是成功實施問題驅動教學法的基礎。

2．分析問題。這一階段以學生的活動為主，常常讓全班同學相互間進行討論和交流，也可以全體同學分組討論，爭取讓每個學生都提出自己的觀點和看法。教師在此階段主要是發揮引導作用，當討論發生跑題或者學生們誤解問題的本意時，給予及時的提醒和引導。

3．解決問題。即在上一階段分析的基礎上，讓學生們提出解決問題的方法。這時可以讓學生用報告的方式與全班進行交流。

4．結果評價。包括自我評估、小組互評及教師評價等，評價內容為小組整體表現、問題解決方法的合理性、個人貢獻等。

問題設計是PBL教學法的基礎，問題設計得科學與否直接關係到教學的成敗。一般地說，問題設計應當遵循以下幾個原則：

1．要有明確的目標

問題設計必須緊緊圍繞教學目標，教師要盡量了解教材和學生的具體情況，設計的問題要明確。

2．由淺入深

在設計問題時，要給學生以清晰的層次感，由易到難，以便增強學生的自信心，激發學生的學習興趣，促使學生積極思考。

3．難度適當

過於簡單的問題難以激發學生的興趣，但如果問題太難，學生就會望而生畏。

4．面向全體學生

在設計問題時，要注意調動每一個學生的學習積極性，力爭讓每個人都有發揮和表現的機會，做到人人參與、人人有收穫。

某大學對研究生課程進行大刀闊斧的改革，很多專業課由原來的教師單向灌輸式教學模式轉為學生主動探究式的文獻閱讀研討課模式，以達到訓練學生主動探求知識、自主創新思維的目的。“智能控制及應用”課程一直是控制科學與工程學科碩士研究生的主幹課程，目前改為文獻閱讀研討課。為了適應這種教學模式的轉變，課程組將問題驅動的學習方法、團隊學習方法等先進理念融入課程設計及教學實踐中，經過多年探索，逐漸形成了以學生主動研究為特色的文獻課教學方法。

1．課程組織

該課程主要學習智能控制的基本理論和應用技術，主要內容包括專家控制、模糊控制、神經網路控制、基於遺傳演演算法的控制優化、分層遞階控制等五個專題，基本理論部分以教師授課為主、學生自學為輔，以使學生儘快掌握基本理論基礎；應用技術部分以學生團隊學習為主、教師輔導為輔，以培養學生的主動學習能力。圍繞上述五個專題精選國外重要期刊的15篇應用型英文文獻作為案例，每3人一組，協作完成1篇文獻的學習研究。該課程總共40學時，持續10周，每周4學時，課程的學習流程為：(1)理論學習：教師講授緒論及五個專題的基本理論知識，科技報告的主要技巧，問題驅動學習、團隊學習的基本方法。(2)任務分配：學生按照興趣和研究方向自由組合分組及選擇文獻，每個小組成員選擇文獻的一部分內容作為學習任務，了解課程組織的目標、形式和過程，明確學習要求及評分標準。(3)獨立自學：針對所選文獻的部分內容，通過參閱其他資料，採用問題驅動學習方法學習所選部分。(4)小組討論：小組成員互相報告各自部分的學習結果，共享成果，互相質詢，激發討論，引出新問題，課程組教師集中答疑。(5)獨立完善：根據小組討論結果，針對新問題再進行獨立學習和完善，形成最終結果。(6)成果匯總：小組將各成員的最終成果匯總整合，形成統一的PPT彙報文檔。(7)成果彙報：每次課按一個專題組織彙報，首先由該專題各小組做報告，然後其他組自由質詢，最後全班針對該專題進行討論。(8)論文提交：個人提交書面課程論文。(9)成績評定：課程學習的最終成績由課程學習質量和課程論文質量綜合評分，前者以小組評分為主，主要指標包括學習過程的表現、學習成果的組織、彙報時的語言表述、彙報時與聽眾的交流技巧；後者以個人評分為主，主要指標包括論文內容的正確性、深度和格式的規範性。

2．問題驅動鏈設計

本課程是基於團隊學習和問題驅動學習設計的，每個小組成員針對同一篇文獻的任務分工各不相同，各人圍繞任務提出問題、圍繞問題主動學習，小組交流互相學習、小組協作解決問題，整個學習過程由多層次的問題鏈來驅動，主要問題鏈如下：

(1)如何提出問題?

第一個小組成員主要鍛煉提出問題的能力，要求重點學習文獻引言、應用系統介紹部分，參考相關文獻，了解該領域國內外研究現狀，提出該應用對象需要解決的主要問題。二級問題鏈主要為：應用對象是什麼，應用對象的主要特點是什麼，應用對象的主要問題是什麼，國內外已經採用過哪些方法解決該問題，已有方法解決的效果如何，尚未解決的主要問題是什麼。

(2)如何提出解決方案?

第二個小組成員主要鍛煉提出問題解決方案的能力，要求重點學習文獻控制方案、技術應用部分，參考相關文獻，了解控制方案的主要思想，掌握智能控制理論的具體應用方法。二級問題鏈主要為：控制方案的主要思想是什麼，智能控制系統的主要結構是什麼，針對主要問題採用該方案的主要優勢是什麼，針對採用的智能控制方法作了哪些改進，智能控制器是如何結合具體對象進行設計的，最後設計出的控制器是什麼。

(3)如何得出結論?

第三個小組成員主要鍛煉從實驗結果得出結論的能力，要求重點學習文獻實驗方案、實驗結果、結論部分，參考相關文獻，了解實驗設計的主要思想和實驗數據分析的主要方法，學習從具體數據總結出一般結論的方法和作出恰當評價的能力。二級問題鏈主要為：為了說明上述方案的有效性，需要驗證哪些性能指標；針對性能指標是如何設計實驗的；獲得的原始實驗數據是什麼；原始實驗數據採用哪些方法進行了處理；與其他方法進行了哪些比較；得到的實驗結果是什麼；從實驗結果得到哪些一般性結論；智能控制方法在本應用中體現出哪些優缺點。經過上述實踐，大多數學生能夠補充領域背景知識和研究細節，能夠提出切中要害的問題，說明學生的主動學習和主動思考的能力有所提高，通過團隊協作和自主學習能夠較好地掌握某個專題的智能控制應用方法。

在實施本案例的過程中，我們發現存在的主要問題有：難以有效監督學生的課外學習投入，小組討論不夠主動和活躍，從實驗結果導出結論的能力鍛煉效果不夠明顯。