基于需求分析构建以学生为中心的工科教学模式
中图分类号：G424 文献标识码：A
Build a Student-centered Teaching Mode of
Engineering Based on the Needs Analysis
ZENG Guanggen， ZHANG Jingquan， LI Bing， LI Wei
（College of Materials Science and Engineering， Sichuan University， Chengdu， Sichuan 610065）
Abstract Thia paper through analysis of the needs of students in the learning process， the full investigation of engineering students in each grade professional courses on the basis of interest， combined with the characteristics of specialized courses， student-centered， active learning established engineering practice teaching mode. Nature of the model is to stimulate students' learning through exploration interest in the role of teachers and students to complete the conversion， to help students to learn the task to establish a high degree of responsibility， while solving the problem of targeted research platform into which teachers play its maximum autonomy and creativity， design issues by addressing teachers， students' good study habits.
Key words needs analysis； students； PBL； engineering teaching
0 前言
A.H.Maslow在系统地分析人类价值体系存在的不同需要时发现，人的需求总是由低层次向高层次不断变化发展的，总体上分为生理需求、安全需求、社会需求、尊重需求和自我实现需求五类。作为在校的高年级工科生，五种需求是重叠交叉而且并存的，就学习而言，学生的需求应该是高层次的需要，其主要是获得尊重与未来的自我实现和现实的自我实现的结合。如何提高学生的主动学习，以学生为中心进行教学一直是教育界讨论的热点话题。
结合PBL的各要素，笔者认识到，在教学实践的活动中，教师和学生的角色转变贯穿始终，教师应该是指导学习，引导学生学习习惯和技巧的教练，而学生应该是教学活动的第一参与人，是教学实践的主力军。
有鉴于此，本文试图在充分调查学生学习需求的基础上，引入基于问题的教学活动，从而探索适合工科学生学习的新模式。
1 需求调查分析
本文以大三材料类专业学生为分析样本，分别对其进行独立的调查，涉及专业一（材料物理（40人））与专业二（材料化学（40人））专业，调查题目的设计，既包括学习的兴趣爱好和需要，也包括学生对学习活动的认识。
1.1 结果及模式的建立
题目一：您了解PLB（Problem-Based Learning基于问题学习）教学方法吗？
结果如图1所示：
图1 对PBL的了解程度
图2 知识需求调查
图1 显示，几乎没有学生非常清楚PBL教学模式，有一部分学生甚至没有听过，分别为22.5%和27.5%。鉴于这种情况，笔者首先对PBL教学模式进行了解释，同时也对一些PBL成功应用案例给学生做了分析，并结合专业特点，对即将实施的PBL教学模式进行了举例说明。通过这些措施，学生对于在一些专业课中实施PBL教学方式充满了兴趣与期待。
题目二：以下哪些知识是你们需要的？本文给出了6种选择，其结果如图2所示。
从图2看出，两个专业学生对于知识的需求有些差异。排在前三位的需求基本一致，分别为能与以前的知识结合起来（分别占21%和26%，下同）、考试能用（28%和27%）、工作能用（29%和23%）。通过调查，笔者在课程教学计划与进度上进行了修订。以《电子封装材料》为例，在其中涉及用人单位需要的技术知识和相关的专业要求上，教师加大学生课外调查的力度，设计出几个有针对性的题目，让学生通过纸质资料和网络资料收集相关知识，对一些优秀半导体企业的产品、技术等进行调研。另外课堂中有些知识点，是学生在大一、大二所学的延伸，对于这种情况，笔者通常会先回顾基础知识，然后结合课程的特点，让学生去寻找这些知识和封装材料的结合。 题目三：对教师所设计的问题要求情况分析。结果如图3所示。
图3 对教师所设计的问题的需求
图4 结果汇报需求分析
这个题目的设定是为了PBL实施而做的调查，从图上可以看出，经过教师对PBL方法的讲解，学生虽然在教师的说明下，对于课程教学采用的PBL教学模式已经比较认同，但是在对教师设计的问题认识层面还有一些分歧，有40%和51%的学生倾向于教师提供信息少，但是能反应问题的方式；另外有23%和32%的学生希望教师在设计问题时，能够给出尽量多的信息；有30%和17%的学生则希望教师预先和他们进行沟通，形成共同的认识，从而使问题的解决事半功倍。鉴于调查的结果，笔者及时调整思路，在学生解决问题进行汇报时，大量的增加了反思环节，通过引导学生认识自己找寻的答案，梳理调查的过程，使其明白PBL的核心环节是学生的自助学习和对学习的高度责任心。
题目四：结果汇报形式进行了调查。结果如图4所示。
从结果来看，绝大多数学生（65%和85%）都希望能够以传统的提交作业本的方式汇报成果，只有少部分学生倾向于小组讨论（27%和10%）或用PPT（7.5%和5%）进行汇报。由此可见，学生长期在传统的教学模式下，即使进入高年级的工科学习，其学习思维模式仍然没有发生根本的转变。对于这个情况，笔者采用循序渐进的策略进行实施，比如在《薄膜物理与技术》课程上，笔者首先会将一些比较基础的知识点设计成问题请学生进行解决，通过提交作业本的形式完成；然后再设计一些紧扣应用且和笔者科研有交叉的问题，比如真空镀膜法制备材料，通过学生报名，教师筛选，有组织地安排几个小组的学生到实验室参观了解，然后通过这几个小组的学生结合参观学习情况和书本知识，分小组进行讨论；在此基础上，抽取一两个小组进行PPT课堂汇报。进行汇报的学生将理论学习和参观实践有机地进行结合，汇报内容图文并茂，再加上教师的点评和学生自己的领悟，现场气氛可以做到很活跃，由此带动更多的小组加入，从而将大多数小组的问题解决方案以PPT进行汇报，达到了PBL设计的要求。
2 总结
通过调查学生对学习的各方面需要，了解学生最初的学习需求，经过教师合理引导与安排，通过引入基于问题学习的教学方法，引导学生对自己的学习任务，尤其是在颇具专业特色的应用型课程学习方面，树立高度的责任心，全心全意投入问题解决当中，培养学生学习的自主性，激发学生的创造思维和创新意识，探索课堂教学和人才培养的新模式；同时将教师科学研究平台与专业应用课程学习相结合，在教学研究与实践方面，注重学生知识的沉淀和拓展，注重学生潜能的挖掘，提升学生专业素养和专业应用能力，促进具有创新思维、创造能力的学生将课程学习与课程实践相结合，进行消化吸收再创新，探索课程实践、课带实验及科学研究的新模式。
基金项目：四川大学新世纪教改工程项目（六期）（SCUY069）
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