PBL模式下桥梁工程教学改革初探

　　中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2017）08-0015-02

　　国务院《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》，明确要求创新人才培养机制、改革教学方法和考核方式，以提高学生的创新能力和增强创新精神。教师如何采用创新教育模式，改革教学方法，在以培养创新人才为目标的指导下，突出学生的自主学习能力，提高?W生的工程能力和创新能力，是工科专业需要深入解决的问题。PBL（Problem―Based Learning）模式作为国际上先进的教学方法之一，其理念正好和我国当前教育改革的目标一致，在于激发学生的自主学习意识，培养学生的创造性思维，提高学生的综合素质。为适应新形势下的人才培养要求，我们将PBL模式应用到“桥梁工程”课程教学改革中，结合近几年的“桥梁工程”课程的教学实践，对教学方法进行了改革探索。

　　一、桥梁工程教学现状

　　“桥梁工程”课程是土木工程专业的一门重要专业课，除了课堂理论教学之外，还包括课程设计实践环节。传统的桥梁工程教学存在以下问题。

　　（一）理论课和课程设计单独完成

　　通常桥梁工程教学将理论课和课程设计作为两门单独的课程，课程设计一般安排在理论课程结束后，在学期末1―2周内一人一题单独完成。这种设置任务重且时间紧，学生往往是单纯地模仿，对课堂上已经讲授的理论知识不能很好地运用和掌握，设计成果不理想，分析问题和解决问题的能力并未得到很大的提高，且团队合作和创新精神得不到培养[1]。

　　（二）教学方法单一

　　传统的课堂教学，以教师为主体，通过教师的讲授来传授知识，学生被动接受，大部分学生缺乏学习的主动性和积极性，学习效果不理想。教学过程中，缺乏理论知识与工程实践的有效结合，学生的专业知识实际应用能力较差。教师普遍注重专业知识的传授，而对学生的沟通表达能力、合作意识和创新能力不够重视[2]。

　　（三）考核存在局限性

　　一般采用考试成绩+平时成绩的形式考核学生的学习效果，注重期末理论笔试成绩，虽然能反映学生对基本知识的掌握程度和学生的学习态度，但对学生平时的学习过程和效果难以考核，不能全面反映学生综合运用知识的能力，不利于培养学生的自学能力、工程应用能力和创新能力。

　　二、PBL模式应用于桥梁工程设计课程的意义

　　PBL模式是“以学生为主体、以问题为起点、以项目工作为重要环节，将知识获得与知识应用相结合的探究型学习模式”[3]。PBL 教学模式强调学生的主动学习，以培养学生的创新能力和提高综合素质为目标，学生以小组讨论的形式共同解决问题，提升学生的团队意识和实践能力[4]。PBL 模式下的课程教学注重教学方法的改革，以学生为本设计各个教学环节，将项目贯穿于教学始终，改进了传统教学中的弊端，提高了学生的创新能力。“桥梁工程”课程强调学生的理论学习与实践应用的结合，PBL 教学模式符合桥梁工程设计课程教学的需求，应用PBL模式的桥梁工程设计教学，更能激发学生的学习兴趣和创新思维能力，提高学生的综合素质。

　　三、PBL模式下的桥梁工程教学改革措施

　　“桥梁工程”课程教学改革以课程设计任务带动理论学习，以设计任务为载体，以问题为导向，实行项目引导、任务驱动式的教学；以提高学生工程能力和综合素质为教学目标，改革教学方法，改变考核方式，培养适合企业需求的应用型人才。

　　（一）优化课程设计

　　依托工程项目结合理论知识进行课程设计，采用 “边学边做，边做边学”的模式，培养学生的分析问题、解决问题的能力和创新能力。选定实际工程项目作为课程设计内容贯穿在整个教学过程中，由传统的理论讲授为主、以课程设计为辅的模式转换为以课程设计为主、以理论讲授为辅的新模式[5]。

　　基于实际项目的课程设计任务书从理论课开始开始就下发给学生，让学生先熟悉任务，查找资料，理清思路，在理论课讲授的同时完成各阶段的任务。课程设计的具体安排如下。

　　1.在开学第1周，以自愿组合的形式组成小组，一般4人一组，最多不超过5人，每组选定1名组长，组长任务分工并协调各成员工作。除课程设计之外，调查报告和案例分析等任务都以小组的形式完成任务。

　　2.教师根据工程常用的简支梁桥截面形式提供4

　　大类设计题目和任务，根据不同的跨径和桥面净宽，各小组自选题目。要求各组内成员的题目具有可对比性，每班一人一题，不得重复，选题在第2周内完成。

　　3.查找和自己设计题目相似的桥梁通用图，看懂构造设计，根据理论授课知识和规范要求自己设计构造，小组讨论分析形成初步的构造设计方案，经教师修改后定稿构造设计方案。结合课堂的简支梁计算知识点完成主梁的内力计算，复习“混凝土结构设计原理”课程完成主梁的配筋及验算，参考通用图的绘图标准完成图纸的绘制。课程设计过程中，随机抽查学生的完成情况，在自愿的原则上，要求学生在课堂上讲解自己在设计中遇到的问题、解决方法和收获。课程设计穿插在整个教学过程中。

　　4.课程设计答辩阶段，每组在15分钟内完成课程设计的PPT汇报并回答其他学生的提问，其他组的组长检查该组的课程设计并对答辩评分，教师对每组的答辩进行点评。

　　5.课程设计计算书和图纸的修改和完善，以小组提交课程设计总结报告，教师对课程设计进行评定。

　　（二）创新教学方法 　　在理论教学中，以课程设计项目为驱动、以问题为导向、辅以典型工程案例，在课堂上坚持“教师是主导，学生是主体”的教学原则，充分调动学生的主动性，激发学生的学习积极性，培养学生的自主学习能力和创新能力。

　　授课内容不拘泥于教材的章节编排，以项目为核心设计教学内容。本课程要求学生掌握的主要桥型是简支梁桥，课程设计的内容也是简支梁桥的上部结构，授课中提供给学生一套桥梁图纸，包括常用的各种截面形式的上部构造图和下部结构图，始终以桥梁的图纸为主线，讲解桥梁的规划设计、梁桥的上部结构和下部结构等理论知识点。PBL模式在“?蛄汗こ獭崩砺劢萄е械木咛遄龇ㄈ缦隆?

　　1.提出问题。授课方式上，将知识点以问题形式提出，引导学生分析问题并解决问题，调动学生自主学习的积极性，让学生了解所学知识与实际工程的关系，增加学习兴趣。在讲授新的知识点前，先将问题以课后思考题布置给学生，课堂上学生回答问题，教师点评并补充讲解知识点。问题的设计尽可能紧密结合工程实际，难度不宜太大，让学生思考出问题有成就感，充分调动学生的学习热情。

　　2.小组讨论。组长协调好组内各成员的分工，搜集资料，分析问题，解决问题后形成课程论文、调查报告和案例分析报告。

　　3.课堂PPT汇报。课堂上每组分别派代表讲解调查报告和案例分析内容，并回答其他学生的提问，组内其他学生可以补充回答，其他组的学生给该组学生打分，教师点评学生发言，对学生讨论有疑问的问题进行指点和补充回答，并启发学生开拓思维和深入思考。

　　（三）变革考核方式

　　新的考核方法注重引导学生从“考试结果”向“学习效果”转变，在重视理论知识、专业知识考核的同时，也着重考核学生的学习过程、自学能力、分析能力、应用能力和创新能力，尽可能反映学生的综合素质。考核分为基础能力考核和创新能力考核两部分，基础能力的考核主要包括课堂表现、作业和理论考试、课程设计等考查学生对课程基础知识的掌握程度，创新能力考核主要包括课程论文、调查报告等考核学生的知识运用能力、分析能力和创新能力[6]。

　　在“桥梁工程”课程成绩评定方法中，在平时成绩的考核中除了课堂表现、作业外，还将课程论文、调查报告、案例分析等方面纳入考核范围，其中课堂表现占平时成绩的20%，作业完成情况占40%，调查报告占20%，课程论文占10%，案例分析占10%。试卷考试成绩含理论课考试成绩（占50%）和课程设计成绩（占50%）。课程的最后成绩由平时成绩（占30%）和理论考试成绩（占70%）组成。

　　四、结语

　　采用PBL模式的“桥梁工程”课程教学改革，以课程设计项目为载体，以问题为导向，实行项目驱动式的教学，以培养学生的自主学习能力、工程实践能力、创新能力和提高综合素质为目标，转变教学理念，改革教学方法，改变考核方式，将理论教学与工程实践紧密融合，提高了课程教学质量，激发了学生的兴趣与主动性，培养了学生的创新能力。PBL教学模式为培养适应社会需求的高素质桥梁专业人才提供了有效途径。

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