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基于计算机教育应用问题的学习框架
摘要 - 通过在计算机教育领域中使用问题学习来确保令人满意的结果是具有挑战性的。保持PBL理念的要求不仅要完全符合其原则，而且要求其流程得到有效管理。 为了促进PBL的采用，特别是在管理流程方面，本文提出了一个基于Demig PDCA循环的框架。 该框架突出了其重新使用工件的能力，并推荐了各个阶段的模型规划，实施，监督和纠正措施。特别注意框架必不可少的组成部分：xPBL方法，成熟度模型，如PBLTest和估值模型，以及真实评估。 结果还介绍了本课程模块化计算课程框架的适用性。
关键词：PBL; 管理流程; PBL框架
一，引言
传统学习一直是对教育进程的新需求和当前学习模式的可行性的不断质疑的目标。事实上，传统的教学方法，因为它在文化上依赖于教育，把重点放在教学语言上，并没有什么实际的应用。 在这种情况下，所教授的知识和什么之间的断开在成人生活的情况下被要求被认为是这种学习提供的主要反应之一。 概念化的学习条件使学生成为记忆模式，不赞成发展个人的态度和技能。
事实上，学习应该是指在新情况下应用已经学到的知识的能力。 将学生带入学习过程的中心，并吸引他们。问题解决过程是PBL方法的重点。 基于建构主义学习理论，PBL将“问题”作为主要学习过程[1]，应用于计算课程时，可以确保内容和实践与专业现实相一致。 事实上，巴西这一领域的本科课程保持了传统的教育过程格局，绝大多数学生感到无法准备面对信息技术（IT）专业市场。
根据确定的证据[2]，采用PBL计算课程相关的主要挑战首先涉及到如何应用。本文强调，缺乏对方法基础知识的认识，使得实施和组织教学过程不可行，困难重重。方法（PBL与传统方法）和理解之间存在差异。支持PBL的原则对于采用它是不可或缺的，使其在此过程中有效。这意味着通过这种方式可能会导致令人满意的结果，应该保证遵守PBL方法的原则。当与学习形式相关的变化，所涉及的参与者的态度和评估程序是适当的时候。此外，重要的是要注意，自1960年以来，PBL在医学教育领域得到了有效的承认。许多医学院校今天使用这种方法。尽管如此，很明显，该方法适用于不同领域，包括计算。
考虑到与采用PBL的特点和挑战相关的计算机教育改革的必要性，本文提出了在这一领域应用PBL的框架。 尽管在文献中提出了一个框架的许多定义，但大多数收敛到一个类似的概念，即“一组针对特定领域应用的可重用对象”[3]。 研究表明对教学和学习过程的要素和孤立阶段的关注。 例如，在[4]中，加强了认知在PBL学习中的重要性及其与概念框架中问题概念的关系。 然而，只是考虑到上下文中理想问题的设计不能保证采用PBL的有效性。其他变量必须考虑并与框架相关联，以实际解释其对应用程序的影响结果。
因此，应用PBL框架的目的是将方法要素的方法系统化，使其易于理解和采用。 这个想法是允许重用构成框架的工件，以便在计算中实施真实案例时方便管理PBL中的进程。 该框架由明确的步骤组成，基于Demig的PDCA周期，通过找到涉及过程演变的规划和实施阶段的证据。 作为框架的重要组成部分，提出了一种xPBL的方法。 除了举例说明它所包含的要素之外，与管理模式和技术应用于规划相关联的建议也是符合实际情况。 对于监测和采取持续行动的步骤，将增强PBL，成熟度模型脱颖而出，包括PBL测试和评估模型如真实评估。
二， 主要参考文献
A. xPBL方法
PBL的固有特征之一是它强烈地面向过程[5]。 这意味着采取这一措施只有在确保流程步骤相互对齐的同时进行管理和实施时才能有效。 xPBL [6]除了基于PBL的原则外，还考虑了流程的管理方法和工具。表1显示了PBL原则如何与xPBL的元素。
总之，强调PBL的十大原则从教学过程的角度，参与这个过程的人的立场和监督评估的形式强化了方法论。对于xPBL的要素，问题的最重要的一个问题是与PBL原则相关的问题，并将其映射到原理1,2,3和6.该元素阐明了PBL中学习的发生，并且始终与问题解决过程以实际和协作的方式发生。为了参与和激励学生，问题需要是真实的，其复杂性与专业情况相似。 xPBL的环境因素加强了组织反映劳动力市场实际状况的学习环境的必要性。包括要求项目的真实客户，并考虑到与职责相关的角色和责任分工，学生接受，支持这个定义。对于内容的要素，当将其映射到原则5和7时，明确的是，除了与概念基础相关的问题和必须获得和应用的问题之外，每个学生的责任与他/她的团队定义和分析可以指导解决问题的过程的策略。反映所涉及的内容应以与解决问题所采取的做法相符的方式进行。在这种情况下，学习是以协作和多方向的方式进行的（学生，学生和老师，学生和导师之间）。因此，人力资本要素加强了与学生立场有关的变化思想，这应该是整个过程中积极和参与的一个。最后，进程的要素被映射到原则10，加强了对适当形式的监视和评估这种方法的需要。这个想法是，老师可以在整个过程中监控找到解决方案的过程，并进行持续的评估，以便确定学生在发现反馈时难以学习的内容。
B. PBL过程
通过适应[7]提出的计算教育背景，其中学习周期通常是高度交互的，PBL过程可以在图1中看到。 1到10个步骤。
这个过程的第一个活动是提出问题（1），或简单地提出问题。这一活动强化了xPBL中的学习形式相反的观点，即在任何形式的内容/概念之前，问题应始终先于这个意义。这些问题应该是基础的，它们的概念基础是与每个学科的规范相关的方面。学生在解决问题的过程中获得知识，但是如果要解决问题，就要有效，首先要了解问题。因此，定义为提出假设的活动（2）指出了团队如何寻求对初步讨论中确定的问题原因的理解。换句话说，此活动提示学生分析问题，以了解他们正在尝试寻找解决方案的域。为了确定每个成员的责任，团队应该对集团的工作进行规划（3），以确保解决问题的最佳方法。这可能是由于学生努力使用他们的先前知识（4），可能会发生团队的知识不足。在这种情况下，这个过程分支到一个替代流程，这意味着学生需要对他们的学习进行调查需要（5）。学习问题是与问题潜在相关的主题，被视为点/问题，理解学生不知道或根本没有的东西。澄清这些问题有助于就所提出的解决方案作出决定，除了指导每个成员进行深入研究的需要外（6）。在这种情况下，当提出学习问题时，团队需要定义它们的优先事项和确定谁将调查此类事项和何时的责任。因此，学习成为每个成员的定制，所以每个团队成员自主地寻找信息，因为他们自己的任务和策略。在小组讨论和辩论（7）期间，学生应该分享信息和经验教训。在每次会议中寻求信息和与其他人分享信息的可能性是为了解决问题而开发可行的替代方案。对于活动的流动，考虑到学生设计定义替代解决方案（8），而不需要对学习问题进行调查，这就避免了在实施最佳解决方案时考虑知识和想法的应用（9 ）并且实际上生产一些具体的东西可以呈现给评估过程（10）。
C.真实评估
“真实评估”一词最初在[8]中定义。在真实的评估中，学生参与学习环境，其中活动集中在应用知识，激发他们的思维和批判洞察力来解决实际问题，并采取不同的方式来解决问题。因此，它完全符合PBL方法。作者强调了关于[8]的真实评估的基本要素：背景，问题和环境的现实;学生有效参与评估过程;将评价纳入学生活动;并根据明确的标准和指标进行评估。虽然这些要素突出了真实评估中要考虑的原则，并且符合PBL的原则，但它们并不表明如何在真正的学习环境中应用这种方法，也不指出要使用的评估方法。此外，在[9]中，在PBL环境中定义了三个真实的评估策略观点：与学生获得的知识有关的内容;与在解决问题中应用知识的能力相关的过程;输出，与产品和工件相关产生的结果。在[10]中，加强了这一建议，并为评估过程增加了两个维度：绩效，指的是对学生人际关系特征的主观分析，PBL方法;和客户满意度，根据客户对解决方案的评估标准。
D. PBL的成熟度水平
在[11]中，作者提出了一个10个问题的问卷，即“PBL考试”：1）教育提案的核心问题; 2）学习者作为问题的所有者; 3）问题或任务的真实性; 4）学习环境的真实性;推动解决问题的过程; 6）问题或任务的复杂性; 7）评估和分析问题如何解决; 8）思考内容学习和学习过程; 9）协同多方位学习; 10）持续评估。每个参与者的评估由问卷的总和定义，在最佳情况下，评分为10分。为简单起见，PBL测试的结果为20级例如，学生是从每个学生的问卷调查结果的算术平均数来计算的。此外，PBL-Test将最终得分与PBL成熟度水平相关联：0级或不足（总体平均值lt;7）; 1级或初始值（7le;总体平均值lt;8）; 2级或满意（8le;总体平均值lt;9）;等级3或良好（9le;总体平均值lt;10）;等级4或优秀（总体平均= 10）。因此，保留其原则，因此更接近其利益的PBL方法将具有2到4之间的成熟度水平。0级表征了PBL方法，1级表示几乎没有遵循任何原则，因此需要进行许多改进。
三，PBL框架的组件
本节详细介绍了构成计算机教育中PBL应用框架的要素。 图。 图2以图示的形式示出了组件与PDCA周期的每个阶段的关系，与管理技术和模型相关联，可以指导如何在该方法中执行过程和教学和学习。
- 计划
规划是一种独立于教学和学习方法的做法。对于PBL，由于与其实际学习形式相关的灵活性和不可预测性，规划行为变得更加重要。为了确保学生在解决问题过程中实现教育目标，需要与方法论所要求的不同形式相一致的规划。由于需要管理流程，在xPBL中，规划应以管理模式和技术为指导，以寻求确保符合其组成要素。除了戴明的PDCA周期，还可以组织和指导活动，以期不断改进流程，还推荐使用5W2H技术。这个想法是为与5W（什么，谁在哪里，何时，为什么）和2H（多少和多少）问题相关的问题指导xPBL元素制定一个总体行动计划。有效的规划要求对方法的每个要素的活动进行细分，以确定应该做什么（如何，何时和由谁），从而确定谁负责开展活动。作为在与计算环境相关联时应用该技术的示例，关于应用框架的部分详细描述了规划以及如何使用与框架相关联的所有仪器。
B.做
使用5W2H技术定义了xPBL元件的动作计划，要考虑的PDCA周期的下一步是执行它。有效应用xPBL需要考虑如何在PBL中格式化过程和教学和学习，以及支持它的原则。为了指导实施这一方法，建议基于[7]提出的PBL流程。这包括十个明确定义的活动。在这个过程中，老师的态度也是要考虑的一个方面。了解如何监控/验证学习的演变以及如何指导学生，作为辅导者，适合PBL老师。该框架表明Delisle问题解决模型[12]是一个策略来监控团队思考问题的方式。相信这种类型的模型在与执行问题的演示活动相一致时可能是有用的，因为它通过定义诸如“想法，事实，假设和行动计划”等步骤来系统化学生解决问题的方式。
C.检查
循环的这个阶段有利于验证通过在xPBL中进行教学和学习过程获得的结果。 在教育过程中检查结果符合检查学生是否达到在此过程中设定的教学目标。 还知道教育目标应与评估形式保持一致。 由于具有完全实用性和功能性的学习形式，应考虑不同的策略。 这种方法的评估过程应该脱离主观方面和仅仅是评估的概念模式，这在传统方法中会发生什么。 在这种情况下，xPBL方法建议将评估策略与PBL的理念相一致，在五个视角下定义为真实评估，如图3所示。
在整个过程中处理每个视角，并对特定方面进行检查。例如，对于内容来说，由于团队能够将概念应用于解决问题的过程，因此检查基础是否被占用。该过程考虑团队如何解决问题，并定义适合问题领域的策略。结果的观点认为可交付成果，这是学生们产生的工件，这被定义为一种解决方案。至于表现，这与整个问题解决过程中学生的表现直接相关。这个观点的理想是检查技能和态度是否获得和/或改进。针对这一观点推荐的策略也可能是自我评估和同行评议，也被称为180o和360o评论。在xPBL中采用这些策略的主要论点加强了学生在学习过程中反映他们的看法的重要性，特别是在他们的困难方面。关于配对评估，定义了一种方法来监测团队在解决问题过程中的关系和参与程度，从而能够干预传统教学实践中的共同情况和态度，例如不平衡的学生奉献精神。最后，客户满意度的观点通过检查他们对团队的评估和提出的解决方案，将真实客户的参与放在了进程中。在xPBL的背景下，客户正在从事学习过程，负责从组中请求活动，并同时批准正在处理的解决方案的变更和/或要求。
D.原则
PDCA周期的最后阶段对应于进行纠正和/或预防措施。对于xPBL教育过程的背景，这些行为是指始终遵守PBL原则的重要性，以确保方法学的成熟度处于高水平。与规划和监测一样重要，采取纠正措施的步骤是评估PBL的行为，以评估可能与方法的偏差并及时纠正。在这种情况下，该框架指出了一种评估PBL学习过程的模型，即PBL-Test [11]。模型的想法是检查正在进行的过程的成熟度水平。本文认为，重要的是在确定水平的信息中确定的信息，例如确保流程进行中演变和改进的一种方式。因此，建议将PBLTest作为该循环的这个阶段的活动。被认为是PBL教学过程的管理工具，相信PBL-Test可以有助于监测和界定持续改进学习和教学过程的行动。
四， 应用PBL框架
本节介绍了框架应用于信息系统（IS）课程的项目规划和管理（PGP葡萄牙语）学科时，PDCA周期的步骤。
A.计划
纪律的背景是项目管理，其教育目标是通过在开展实际项目时应用知识和技能来培养学生在良好管理实践中的培训。 根据框架的系统化，5W2H技术指导使用PBL-A，以规划由教师队伍制定的纪律，包括一名熟悉和经验丰富的教师和四名（技术和PBL）导师 在应用PBL。
bull;问题：作为应用该技术的示例给出的表2列出了针对PGP规定的问题的要素。
在该技术的上下文中，“什么”是指使用Web 2.0工具或工具设计解决方案的一系列潜在问题。 “为什么”证明需要将问题与该学科的教育目标相符合。 “谁”的目的是
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