PBL教学法在“泵与风机”课程中的应用研究

　　中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）36-0148-02

　　“泵与风机”是热能动力工程专业的核心专业课程。泵与风机也称为流体机械，是将原动机的机械能转换成流体的压力能和动能从而实现流体定向输送的动力设备。泵与风机作为通用流体机械广泛的应用于工业、农业、建筑业、医学界等国民经济的各个部门。[1]因此，如何让学生对这门课程感兴趣，在主动学习的前提下积极掌握本课程内容，从学生感兴趣的问题入手，让学生对这些问题产生兴趣，为兴趣去学习，去找到解决问题的答案，为解决将来在工作中遇到的实际问题提供理论基础成为教学研究的主要内容。

　　以问题为基础的学习（problem-based learning，PBL）方式是一种教学方法，归结为三方面的内容：认知学习、合作学习和学习内容。[2]以学生为中心，以问题为导向，鼓励学生为解决问题、找到正确答案而学习。[3]教师设计复杂的有现实意义的问题情境，学生对问题产生兴趣，在兴趣的激发下以小组为单位查阅相关资料，团队协作解决现实问题[5]。

　　在整个的学习过程中学生学习并掌握了需要掌握的相关知识点，同时，也通过学习过程掌握了解决问题的技能，在这个过程中逐渐养成一定的主动学习能力。

　　一、把PBL教学模式应用到“泵与风机”教学中思路形成

　　“泵与风机”课程要求掌握叶片式泵与风机的基本理论、性能曲线、相似理论、泵内汽蚀现象、运行与调节等基本内容；理解泵与风机的结构及平衡、密封问题，以及泵与风机的选择；重点掌握速度三角形、能量方程式、叶片出口安装角对理论能头的影响、泵与风机性能曲线与管路性能曲线、运行工况点及影响因素、相似三定律、比转速、允许吸上真空高度或允许汽蚀余量与允许几何安装高度间的关系、提高泵抗汽蚀性能的措施、串并联运行特性、变速调节和非变速调节方式及其经济性等核心。[1]多年来，我们采用传统教学模式（LBL，Lecture Based leaning），这种教学方法从基础理论出发，完整系统循序渐进的将“泵与风机”的内容体现出来。学生系统的学习完本课程可以掌握较强的专业技术知识。在本课程的专业基础上能够具备深入的自学能力且能够掌握基本的专业技能在将来的工作中能够运用学到的基础知识来解决实际问题。但是，教师以讲授“泵与风机”的基础知识为中心在教学方法上若干年来大多采用灌输式教学，学生被动听讲被动学习，在被动的情况下学生的学习往往是机械的，完成老师所布置的作业也是机械的，因此对于学生学习能力的全方面培养缺乏应有重视。由于学生被动学习，学习兴趣不高，学习效果并不突出。因此我们从改善传统的教学模式方面入手，着重解决学生上课积极性的问题。通过部分内容以学生自主学习为中心，提出学生感兴趣的问题，这些问题恰恰是教学大纲所要求掌握的知识点，以这些学生感兴趣的问题为出发点，鼓励引导学生从通过复习旧的知识体系入手打开解决各种问题的基本思路，分析各种基本问题，达到PBL和LBL的完美结合。

　　二、把PBL教学模式应用到“泵与风机”教学中实施手段

　　教师在传统教学的基础上，部分重点章节如在流体力学的基础上能够通过深入学习学生可以自己独立完成的一些内容，采用PBL教学。教师对问题的提出要让学生感兴趣，在对自己感兴趣的问题的激发下，按照老师指导的思路逐渐解决问题，并把解决问题的方法应用到相关的知识中去，来解决实际生活中的问题。教师通过引导、激励、以及必要的督促形式来实现学生的教学内容。研究如何提出学生感兴趣的问题是实现教学观念转变的基础条件，这些问题是来自真实的现实生活中的实际问题，以学生经验为基础，依托本门课程内容，问题没有唯一的正确答案。参与教学的教师应该掌握PBL教学方法的相关内容，掌握PBL指导技艺。从原来的多说多讲到少说精讲。通过引导技巧来实现提高学生教学兴趣，达到学生对学习感兴趣，真正做到自主学习掌握相关知识点。

　　学生方面，首先PBL教学方法和“泵与风机”结合的教学过程中要求学生带着感兴趣的问题主动学习。对问题感兴趣才能激发学生去解决问题的能动性。在能动学习过程中的去解决专业问题从而学到了相关的专业知识，掌握了相关的知识点。其次，在使用PBL教学方法和“泵与风机”相结合的教学过程中，学生不是独立的学习个体而是以学习小组的形式进行学习，形成一个小团队，在这个团队中大家分配任务，协作完成相关知识体系。在这样的学习方法中学生不仅学习了专业技术知识，同时在潜移默化的协作过程中形成了团队合作精神。大家以共同感兴趣的问题为目标，分配不同的知识学习内容，这些内容是相互关联紧密联系的，通过小组每人对相关知识的掌握组合在一起才能够完成对整个问题的系统认知过程，掌握相关问题的实质，从而达到自主学习的目的。

　　学校的辅助设施要求具备学生自主学习所需的图书资源保障条件。学校图书馆是学生自学和资料查询的基本保障，同时学生要学会使用数字资源。现在学校都开设了相关的科技文献检索课程，为学生学会使用强大的数据图书馆提供了基础技术支撑。学生在学习使用学校图书馆和数据资源的同时还应该学会利用各种专业网站，为查询专业技术知识奠定良好的基础。从学校方面也要提供更多的选修课和相关课程发展方向前沿讲座，为学生拓展知识面提供必要保障。使得学生对本专业的发展和专业前沿有着很深刻的理解。这些对学生的学习兴趣培养起着至关重要的作用。 　　对于LBL教学方法而言，学生的学习成绩是检验学习的基本方法。在使用PBL教学方法和“泵与风机”学习相结合的教学过程中，这样检验的方法略显单一。我们通过小组讨论体现大家对相关专业知识体系的掌握，以及某个方向发展前沿以论文的形式表现出来。这样学习评定就要以多种考核形式来表现。其中学生在学习过程中的能动性也应该算入考核内容当中来。同时学生在学习过程中小组协作过程的好与坏也应该是考核因素。这些考核内容不仅激发了学生的学习兴趣，同时激励了学生解决专业问题，进而促进更多相关的专业问题提出，有利于本门课程的掌握。

　　三、PBL教学方式应用到“泵与风机”教学中现状分析

　　虽然PBL教学模式在我国的一些高校已被采用 ，但只限于少部分课程，占整个学习课程的比重较轻，有的院校基本未涉及。在我们学校PBL教学模式与“泵与风机”课程相结合的模式，尚未实践于学生。因此，该方法在对学生学习的能动性的促进与提高很难量化体现。教师未经过对PBL教学方式系统专门训练，问题的提出与设计完全依赖于教师平时经验积累。学生的课程设置过于繁重，从小学到高中的习惯性思维导致学生过于依赖教师的讲述，这个转变过程需要一个阶段来适应。所有这些都将会对PBL教学模式与“泵与风机”课程相结合产生影响。采取PBL教学与“泵与风机”相结合应循序渐近、调整好心态。做好相应的理论及实践储备，将会促进教师教学水平提高、增强学生自学能力以及扩展学生思维，学生进一步明确学习目的，为在将来的工作中发现问题解决问题的能力的提高奠定坚实的理论基础。

　　四、PBL教学方式应用到“泵与风机”教学中前景分析

　　通过教学实践过程我们发现在“泵与风机”的教学过程中学生主动学习在很多方面都优于其它学习方式，如：在提出问题和假设将来工作情景中遇到问题解决问题、分析问题产生原因总结问题关键所在方面，以及以小组的形式想结合团队工作角色适应方面学生的学习都显示出了一定的积极性，主动性。

　　通过PBL的教学方法与传统的“泵与风机”教学方法相结合，强化基础知识，紧跟学科前沿，将新的技术、新的研究成果，最新的知识引入到本课教学中。对学院教育教学改革将起重大的推动作用。

　　通过PBL的教学方法与传统的“泵与风机”教学方法相结合，进一步强化学生综合素质培养，拓宽学生知识面，培养综合素质高，对学生的发展、成才将起重要的推动作用。

　　把PBL教学模式应用到“泵与风机”的教学中来，对学生提出问题，让学生解决问题，通过学生对这个问题感兴趣为前提，将被动思维转化为求知欲，在主观的促进下学到相关要求的基础知识点，明确为什么学习这门课程，怎样解决在学习中遇到的问题，使自己的学习有目的、有步骤、有逻辑。通过这些问题的引导和解决方法训练，学生培养主动思维奠定了一定基础，有利于今后学生的逻辑思维培养及科研思路的形成。

　　综上所述，PBL教学法与“泵与风机”课程教学相结合，以指导教师引导提出问题，学生在对问题感兴趣的前提下，主动通过图书馆及数据资源查找解决问题途径，以小组为单位，形成团队协作模式，共同学习共同探讨。达到掌握“泵与风机”教学要求为目的，最终通过教师总结完成学习的相关课程。在“泵与风机”的教学中，我们选取了一些基础性理论性较强的内容来引导学生，通过学生来认知这部分内容，效果良好。学生在自己的主动思维中积极查阅相关资料，探讨在资料查阅过程中遇到的各类问题，思维较为活跃。对相关内容的掌握也相对扎实。当然，我们并不是在所有的教学过程中都是用PBL教学方法，也有相关的部分我们使用LBL方法，两种方法在结合使用的过程中，学生的学习兴趣增强，教师也积极准备各类问题来引导学生，帮助学生掌握相关知识。使得“泵与风机”这门课程真正对学生将来在实践工作中有所帮助的专业基础课。

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