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摘要：实验教学是提高本科教学质量的重要实践环节之一。在传统验证性实验向探究性实验转变过程中面临很多挑战，例如对师资水平要求的提尕、实验教学条件的改善及先进教学模式的应用等，其中先进的教学模式是探究性实验开展的关键。本研究归纳了PBL模式的特点，分析乐PBL模式探究性学习的本质，并提出了基于PBL的探究性实验教学模式及评价方法，研究结果将为探究性教学模式的在高等教育人才培养中的应用提供有益的探索。
关键词：探究性实验；PBL模式；本科人才培养
本文引用格式：徐春雯,等.PBL模式在本科探究性实验教学中的应用探索[J].教育现代化,2019,6(05):170-172.
新一轮国家高等教育改革的一个重要目标就是改变目前科学、科技教育过程中普遍存在的以学生被动接受为主的教学模式，倡导学生主动参与、积极体验、勇于探究的学习方式，培养高水平的本科创新型人才[1],先进的教学组织模式在探究性实验开展过程中起到至关重要的作用。本文将已在丹麦奥尔堡大学取得成功应用的先进教学模式-基于问题的学习模式（PBL）融入到探究性实验教学过程中，对如何在高层次本科人才培养中实施探究性实验教学做了一些有益的探索。
一 高层次本科人才培养中开展探究性实验的前提条件
（一）高水平的师资力量
高水平的师资力量是开展探究性实验教学的基本保障[2]。探究性实验要求学生自己动手设计实验，探究未知的现象，与以演示和证明为目标的验证性实验不同，不仅对学生的动手和思维能力提出更高要求，对指导教师的教学水平、组织能力、创新精神和创新意识也有更高的要求。高校教师水平高低的重要评判标准之一就是能否激发学生的学习兴趣，培养学生的创新精神和创新意识，这同时也是探究性实验的核心目标。要培养学生的创新性思维，一支高水平的教学队伍是不可或缺的。学生的创新能力不是凭空而来，这就要求高水平的教师能够参与到实验教学中，这是保障探究性实验顺利开展的重要前提之一。笔者在丹麦奥尔堡大学留学期间了解到，在实施PBL的过程中，很多研究问题都是来自该校教授团队的科研项目或者研究兴趣，而且很多教授和高水平的学者都参与到项目的指导中来，与学生一同探讨解决科学问题。高校应该积极鼓励这些在科学方面有所建树或者有丰富经验积累、能够掌握科学前沿的教师积极参与到基础和实验教学中来，学校政策上要兼顾教学成果奖励，将科研与教学一视同仁，不能带有“重科研、轻教学”的偏见，这样才能建立师生共创新的良好氛围。
（二）优质的实验教学条件
优质的基础实验教学条件是开展探究性实验的基础。探究性实验要求学生根据问题寻找相应的解决方案，因此没有固定的实验手段和设备，在实验实配套设备和投资方面也相应要求更高；另外还应该提供必要的实验操作场地和辅助材料；此外实验管理方面在保障安全管理的同时，管理制度应更加开放、人性化。奥尔堡大学为了保障学生实验过程顺利进行，设置了很多的有效的保障措施，比如实验条件方面，提供了近乎完备的实验设施，零散的材料和工具也一应俱全，此外在实验过程中如果遇到新的亟需设备，实验室会以最快的速度购买补充，实验经费保障方面可谓是非常充足；实验操作方面，除了学生除了能自主开放实验外，实验室还专门雇佣一批具有专业技能的技术工人，无论是切、割、焊、电气等工艺都熟练掌握，提供了很完善的技术保障，很大程度上节约了实验开展的时间和学生的体力劳动；实验室开放和安全方面，建立了较完善的实验室安全准入制度，另外墙随处可见的医疗救护箱和简单的急救设施体现了奥尔堡大学在开放和人性化管理。因此，要培养和造就具有科技创新意识和能力的高层次人才，设施先进、条件优良的专业开放实验室必不可少。
（三）先进的实验教学模式
先进的实验教学模式是探究性实验教学的关键。探究性学习始于建构主义的教学理论,中央教育科学研究所杨宝山副研究员、北京师范大学教育学院李亦菲博士认为:探究性学习是学生从问题或任务出发,通过形式多样的探究活动,以获得知识和技能、发展能力、培养情感体验为目的的学习方式[3]。探究性学习强调了以人为主体，发挥其主观能动性，弱化了教材对学生思维的束缚，强化了学习体验和思维锻炼过程，最大限度的调动了学生学习的兴趣和积极性，有助于促进学习效果，提高实验教学质量。目前全国实验教学改革的趋势就是将综合性、设计行实验比例逐步提升，成为本科实验教学的主流方向。因此从人才实际需求出发，建立多层次、多模式、多渠道、多目标、相互衔接、相互促进的科学系统的教学模式迫在眉睫。从学生被动接受到主动摸索探究的学习过程转变，科学的教学模式必不可少。PBL自从诞生以来，有众多的追随者，这种先进的、主动式的教学模式不论在工程、科学、社会、经济等领域得到广泛应用，在实验教学方面也得到了很好的实践，下面重点就PBL模式在探究性实验教学中的应用进行探讨。
二 基于PBL模式的探究性实验教学设计
(一)PBL模式的核心思想与问题设计
PBL模式的核心思想是以解决问题为核心、以项目工作为重要环节、以团队合作为主要方式、强调学生与社会和实际直接对接过程中的个人体验和知识体系构建的一种培养模式[4]。其教学组织方式主要分为课程教学和项目教学。课程教学与传统教学方式类似，以传授学生所修专业应具备的基础知识和理论方法为教学目标。而项目教学则为解决项目问题服务，以讲座为主要授课形式，围绕实际问题进行讲授。项目的问题来自于专业领域的实际问题，可能是某些企业真实存在的一些问题，也可能是教授们研究过程中遇到的问题，还有可能是学生感兴趣的与专业有关的问题。项目教学是以学生为主体，围绕实际问题，以项目工作为主要环节，将获取知识与应用知识相结合的探究型学习模式。整个项目工作主要分为分析问题、解决问题和书面报告三个阶段[5]。分析问题阶段要求学生提出问题、描述并评价问题，可以通过小组讨论、文献调研及社会访谈等等形式决定。解决问题阶段需要借助科学的理论和方法进行，在这个过程中指导教师的工作重点就是把握项目的方向和方法的合理性，学生则通过多种渠道，如进一步的课程学习、文献调研、实验、实地调研等方式实现。书面报告这一阶段要求项目组成员对整个项目进行回顾、总结、提出结论。PBL模式决定了课程模式要打破传统学科界限，通过将理论与实际相结合，提高学生的综合能力，是一种以探究性为主的学习模式。
（二）PBL与探究性实验的有机结合
PBL模式本身是一种探究性的学习模式，与探究性实验可以有机结合，图1为在PBL模式基础上结合探究性实验的设想。在一般的PBL模式中，所有的学习手段包括实验都为了服务于解决问题，实验并不是必要条件，可能根据实际问题的不同而不需要通过实验解决问题。而探究性实验+PBL相结合的模式则强调以实验为主体，所提出的问题预期应主要通过实验手段解决，其他多渠道手段如课程学习、文献学习、小组讨论、实地学习等都是为了解决实验问题和提供有效的实验和理论方法支持，因此其他途径是为了服务于实验开展和最终问题的解决。具体流程同样包括问题分析、问题解决和书面报告三个阶段。
（1）问题分析阶段应该包含创设问题情景和问题猜想与假设两个方面。创设问题情景指的是教师在这个过程中首先向学生提出探究问题的相关背景资料，引导学生提出可能的探究问题。然后学生围绕问题本身进行推理和判断，提出假设和探究方向。
（2）问题的解决阶段主要包括实验方案的确定、实验过程和结果讨论。实验方案的确定是探究性实验的关键步骤，正确的理论依据和实验方法选择，恰当的实验设备使用和实验步骤制定直接决定了整个实验的成败，在这个过程中指导教师的作用也不能忽视。实验过程中能够锻炼学生的动手能力和独立思考的习惯，养成独立实验的观念。实验结果的讨论也必不可少，这个过程组织学生运用理论知识进行实验数据的分析和总结，学生在交流过程中对相关知识的理解会加深，从而达到增长知识和能力的目的。
（3）书面报告是为了锻炼学生问题分析和组织、表达能力，并且通过报告对整个实验过程进行总结和反思，这种反思和评价将促进学生养成严谨的态度。
（三）评价模式
笔者认为探究性实验的考核和评价方式课采用多种灵活和开放的方式进行，学习评价的方法可以包括书面报告评价、项目答辩、口试等方式。评价的要素应包括问题的分析和理解能力、实验方案合理性、实验动手能力、团队工作与协调能力、报告撰写质量以及答辩表现等方面。项目汇报是体现综合能力的非常好的方式，最终评价应突出项目汇报的重要性，最终成绩中的体现不应低于50%。
基于PBL的探究性实验模式不仅通过理论知识与实验问题的交融，培养学生独立、创新分析问题、解决问题的能力，还能发展学生的批判性思维和独立自主、团队合作等各种社会技能，为探究性实验在高等教育人才的培养中的开展提供了新思路。
参考文献
[1]刘延东.深化高等教育改革走以提高质量为核心的内涵式发展道路[J].中国高等教育,2012(11):3-9.
[2]王志林,刘苏明,邵进,等.高层次本科人才培养中的研究性实验教学[J].中国大学教学,2006(2):45-47.
[3]李亦菲,杨宝山.如何认识探究学习与研究性学习的关系[J].教育学报,2002(12):34-37.
[4]年智英,杜翔云.奥尔堡PBL模式下的课程与教学实践[J].比较教育研究,2011(11):86-90.
[5]Kjærsdam F,Enemark S.The Aalborg Experiment:Project Innovation in University Education[D].Aalborg Universitetsforlag,1994.
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