PBL教學(xué)法在“泵與風(fēng)機(jī)”課程中的應(yīng)用研究

聶晶

摘要：“泵與風(fēng)機(jī)”是熱能與動力工程專業(yè)的核心課程，PBL是基于問題的教學(xué)模式。本文對如何在“泵與風(fēng)機(jī)”的教學(xué)當(dāng)中應(yīng)用PBL教學(xué)模式進(jìn)行探討。以傳統(tǒng)的教學(xué)模式為基礎(chǔ)，部分講述內(nèi)容應(yīng)用PBL教學(xué)模式，從設(shè)計(jì)學(xué)生感興趣的問題入手，將學(xué)生分組進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，學(xué)生帶著疑問學(xué)習(xí)，分組討論，在學(xué)習(xí)的過程中掌握本課程的相關(guān)基礎(chǔ)知識點(diǎn)。進(jìn)而對傳統(tǒng)的LBL教學(xué)模式進(jìn)行改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：“泵與風(fēng)機(jī)”；PBL教學(xué)模式；LBL教學(xué)模式

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）36-0148-02

“泵與風(fēng)機(jī)”是熱能動力工程專業(yè)的核心專業(yè)課程。泵與風(fēng)機(jī)也稱為流體機(jī)械，是將原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成流體的壓力能和動能從而實(shí)現(xiàn)流體定向輸送的動力設(shè)備。泵與風(fēng)機(jī)作為通用流體機(jī)械廣泛的應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)、醫(yī)學(xué)界等國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門。[1]因此，如何讓學(xué)生對這門課程感興趣，在主動學(xué)習(xí)的前提下積極掌握本課程內(nèi)容，從學(xué)生感興趣的問題入手，讓學(xué)生對這些問題產(chǎn)生興趣，為興趣去學(xué)習(xí)，去找到解決問題的答案，為解決將來在工作中遇到的實(shí)際問題提供理論基礎(chǔ)成為教學(xué)研究的主要內(nèi)容。

以問題為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)（problem-based learning，PBL）方式是一種教學(xué)方法，歸結(jié)為三方面的內(nèi)容：認(rèn)知學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和學(xué)習(xí)內(nèi)容。[2]以學(xué)生為中心，以問題為導(dǎo)向，鼓勵學(xué)生為解決問題、找到正確答案而學(xué)習(xí)。[3]教師設(shè)計(jì)復(fù)雜的有現(xiàn)實(shí)意義的問題情境，學(xué)生對問題產(chǎn)生興趣，在興趣的激發(fā)下以小組為單位查閱相關(guān)資料，團(tuán)隊(duì)協(xié)作解決現(xiàn)實(shí)問題[5]。

在整個(gè)的學(xué)習(xí)過程中學(xué)生學(xué)習(xí)并掌握了需要掌握的相關(guān)知識點(diǎn)，同時(shí)，也通過學(xué)習(xí)過程掌握了解決問題的技能，在這個(gè)過程中逐漸養(yǎng)成一定的主動學(xué)習(xí)能力。

一、把PBL教學(xué)模式應(yīng)用到“泵與風(fēng)機(jī)”教學(xué)中思路形成

“泵與風(fēng)機(jī)”課程要求掌握葉片式泵與風(fēng)機(jī)的基本理論、性能曲線、相似理論、泵內(nèi)汽蝕現(xiàn)象、運(yùn)行與調(diào)節(jié)等基本內(nèi)容；理解泵與風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及平衡、密封問題，以及泵與風(fēng)機(jī)的選擇；重點(diǎn)掌握速度三角形、能量方程式、葉片出口安裝角對理論能頭的影響、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線與管路性能曲線、運(yùn)行工況點(diǎn)及影響因素、相似三定律、比轉(zhuǎn)速、允許吸上真空高度或允許汽蝕余量與允許幾何安裝高度間的關(guān)系、提高泵抗汽蝕性能的措施、串并聯(lián)運(yùn)行特性、變速調(diào)節(jié)和非變速調(diào)節(jié)方式及其經(jīng)濟(jì)性等核心。[1]多年來，我們采用傳統(tǒng)教學(xué)模式（LBL，Lecture Based leaning），這種教學(xué)方法從基礎(chǔ)理論出發(fā)，完整系統(tǒng)循序漸進(jìn)的將“泵與風(fēng)機(jī)”的內(nèi)容體現(xiàn)出來。學(xué)生系統(tǒng)的學(xué)習(xí)完本課程可以掌握較強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)知識。在本課程的專業(yè)基礎(chǔ)上能夠具備深入的自學(xué)能力且能夠掌握基本的專業(yè)技能在將來的工作中能夠運(yùn)用學(xué)到的基礎(chǔ)知識來解決實(shí)際問題。但是，教師以講授“泵與風(fēng)機(jī)”的基礎(chǔ)知識為中心在教學(xué)方法上若干年來大多采用灌輸式教學(xué)，學(xué)生被動聽講被動學(xué)習(xí)，在被動的情況下學(xué)生的學(xué)習(xí)往往是機(jī)械的，完成老師所布置的作業(yè)也是機(jī)械的，因此對于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的全方面培養(yǎng)缺乏應(yīng)有重視。由于學(xué)生被動學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)興趣不高，學(xué)習(xí)效果并不突出。因此我們從改善傳統(tǒng)的教學(xué)模式方面入手，著重解決學(xué)生上課積極性的問題。通過部分內(nèi)容以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為中心，提出學(xué)生感興趣的問題，這些問題恰恰是教學(xué)大綱所要求掌握的知識點(diǎn)，以這些學(xué)生感興趣的問題為出發(fā)點(diǎn)，鼓勵引導(dǎo)學(xué)生從通過復(fù)習(xí)舊的知識體系入手打開解決各種問題的基本思路，分析各種基本問題，達(dá)到PBL和LBL的完美結(jié)合。

二、把PBL教學(xué)模式應(yīng)用到“泵與風(fēng)機(jī)”教學(xué)中實(shí)施手段

教師在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上，部分重點(diǎn)章節(jié)如在流體力學(xué)的基礎(chǔ)上能夠通過深入學(xué)習(xí)學(xué)生可以自己獨(dú)立完成的一些內(nèi)容，采用PBL教學(xué)。教師對問題的提出要讓學(xué)生感興趣，在對自己感興趣的問題的激發(fā)下，按照老師指導(dǎo)的思路逐漸解決問題，并把解決問題的方法應(yīng)用到相關(guān)的知識中去，來解決實(shí)際生活中的問題。教師通過引導(dǎo)、激勵、以及必要的督促形式來實(shí)現(xiàn)學(xué)生的教學(xué)內(nèi)容。研究如何提出學(xué)生感興趣的問題是實(shí)現(xiàn)教學(xué)觀念轉(zhuǎn)變的基礎(chǔ)條件，這些問題是來自真實(shí)的現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際問題，以學(xué)生經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，依托本門課程內(nèi)容，問題沒有唯一的正確答案。參與教學(xué)的教師應(yīng)該掌握PBL教學(xué)方法的相關(guān)內(nèi)容，掌握PBL指導(dǎo)技藝。從原來的多說多講到少說精講。通過引導(dǎo)技巧來實(shí)現(xiàn)提高學(xué)生教學(xué)興趣，達(dá)到學(xué)生對學(xué)習(xí)感興趣，真正做到自主學(xué)習(xí)掌握相關(guān)知識點(diǎn)。

學(xué)生方面，首先PBL教學(xué)方法和“泵與風(fēng)機(jī)”結(jié)合的教學(xué)過程中要求學(xué)生帶著感興趣的問題主動學(xué)習(xí)。對問題感興趣才能激發(fā)學(xué)生去解決問題的能動性。在能動學(xué)習(xí)過程中的去解決專業(yè)問題從而學(xué)到了相關(guān)的專業(yè)知識，掌握了相關(guān)的知識點(diǎn)。其次，在使用PBL教學(xué)方法和“泵與風(fēng)機(jī)”相結(jié)合的教學(xué)過程中，學(xué)生不是獨(dú)立的學(xué)習(xí)個(gè)體而是以學(xué)習(xí)小組的形式進(jìn)行學(xué)習(xí)，形成一個(gè)小團(tuán)隊(duì)，在這個(gè)團(tuán)隊(duì)中大家分配任務(wù)，協(xié)作完成相關(guān)知識體系。在這樣的學(xué)習(xí)方法中學(xué)生不僅學(xué)習(xí)了專業(yè)技術(shù)知識，同時(shí)在潛移默化的協(xié)作過程中形成了團(tuán)隊(duì)合作精神。大家以共同感興趣的問題為目標(biāo)，分配不同的知識學(xué)習(xí)內(nèi)容，這些內(nèi)容是相互關(guān)聯(lián)緊密聯(lián)系的，通過小組每人對相關(guān)知識的掌握組合在一起才能夠完成對整個(gè)問題的系統(tǒng)認(rèn)知過程，掌握相關(guān)問題的實(shí)質(zhì)，從而達(dá)到自主學(xué)習(xí)的目的。

學(xué)校的輔助設(shè)施要求具備學(xué)生自主學(xué)習(xí)所需的圖書資源保障條件。學(xué)校圖書館是學(xué)生自學(xué)和資料查詢的基本保障，同時(shí)學(xué)生要學(xué)會使用數(shù)字資源。現(xiàn)在學(xué)校都開設(shè)了相關(guān)的科技文獻(xiàn)檢索課程，為學(xué)生學(xué)會使用強(qiáng)大的數(shù)據(jù)圖書館提供了基礎(chǔ)技術(shù)支撐。學(xué)生在學(xué)習(xí)使用學(xué)校圖書館和數(shù)據(jù)資源的同時(shí)還應(yīng)該學(xué)會利用各種專業(yè)網(wǎng)站，為查詢專業(yè)技術(shù)知識奠定良好的基礎(chǔ)。從學(xué)校方面也要提供更多的選修課和相關(guān)課程發(fā)展方向前沿講座，為學(xué)生拓展知識面提供必要保障。使得學(xué)生對本專業(yè)的發(fā)展和專業(yè)前沿有著很深刻的理解。這些對學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。

對于LBL教學(xué)方法而言，學(xué)生的學(xué)習(xí)成績是檢驗(yàn)學(xué)習(xí)的基本方法。在使用PBL教學(xué)方法和“泵與風(fēng)機(jī)”學(xué)習(xí)相結(jié)合的教學(xué)過程中，這樣檢驗(yàn)的方法略顯單一。我們通過小組討論體現(xiàn)大家對相關(guān)專業(yè)知識體系的掌握，以及某個(gè)方向發(fā)展前沿以論文的形式表現(xiàn)出來。這樣學(xué)習(xí)評定就要以多種考核形式來表現(xiàn)。其中學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的能動性也應(yīng)該算入考核內(nèi)容當(dāng)中來。同時(shí)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中小組協(xié)作過程的好與壞也應(yīng)該是考核因素。這些考核內(nèi)容不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)激勵了學(xué)生解決專業(yè)問題，進(jìn)而促進(jìn)更多相關(guān)的專業(yè)問題提出，有利于本門課程的掌握。

三、PBL教學(xué)方式應(yīng)用到“泵與風(fēng)機(jī)”教學(xué)中現(xiàn)狀分析

雖然PBL教學(xué)模式在我國的一些高校已被采用 ，但只限于少部分課程，占整個(gè)學(xué)習(xí)課程的比重較輕，有的院校基本未涉及。在我們學(xué)校PBL教學(xué)模式與“泵與風(fēng)機(jī)”課程相結(jié)合的模式，尚未實(shí)踐于學(xué)生。因此，該方法在對學(xué)生學(xué)習(xí)的能動性的促進(jìn)與提高很難量化體現(xiàn)。教師未經(jīng)過對PBL教學(xué)方式系統(tǒng)專門訓(xùn)練，問題的提出與設(shè)計(jì)完全依賴于教師平時(shí)經(jīng)驗(yàn)積累。學(xué)生的課程設(shè)置過于繁重，從小學(xué)到高中的習(xí)慣性思維導(dǎo)致學(xué)生過于依賴教師的講述，這個(gè)轉(zhuǎn)變過程需要一個(gè)階段來適應(yīng)。所有這些都將會對PBL教學(xué)模式與“泵與風(fēng)機(jī)”課程相結(jié)合產(chǎn)生影響。采取PBL教學(xué)與“泵與風(fēng)機(jī)”相結(jié)合應(yīng)循序漸近、調(diào)整好心態(tài)。做好相應(yīng)的理論及實(shí)踐儲備，將會促進(jìn)教師教學(xué)水平提高、增強(qiáng)學(xué)生自學(xué)能力以及擴(kuò)展學(xué)生思維，學(xué)生進(jìn)一步明確學(xué)習(xí)目的，為在將來的工作中發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力的提高奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

四、PBL教學(xué)方式應(yīng)用到“泵與風(fēng)機(jī)”教學(xué)中前景分析

通過教學(xué)實(shí)踐過程我們發(fā)現(xiàn)在“泵與風(fēng)機(jī)”的教學(xué)過程中學(xué)生主動學(xué)習(xí)在很多方面都優(yōu)于其它學(xué)習(xí)方式，如：在提出問題和假設(shè)將來工作情景中遇到問題解決問題、分析問題產(chǎn)生原因總結(jié)問題關(guān)鍵所在方面，以及以小組的形式想結(jié)合團(tuán)隊(duì)工作角色適應(yīng)方面學(xué)生的學(xué)習(xí)都顯示出了一定的積極性，主動性。

通過PBL的教學(xué)方法與傳統(tǒng)的“泵與風(fēng)機(jī)”教學(xué)方法相結(jié)合，強(qiáng)化基礎(chǔ)知識，緊跟學(xué)科前沿，將新的技術(shù)、新的研究成果，最新的知識引入到本課教學(xué)中。對學(xué)院教育教學(xué)改革將起重大的推動作用。

通過PBL的教學(xué)方法與傳統(tǒng)的“泵與風(fēng)機(jī)”教學(xué)方法相結(jié)合，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)，拓寬學(xué)生知識面，培養(yǎng)綜合素質(zhì)高，對學(xué)生的發(fā)展、成才將起重要的推動作用。

把PBL教學(xué)模式應(yīng)用到“泵與風(fēng)機(jī)”的教學(xué)中來，對學(xué)生提出問題，讓學(xué)生解決問題，通過學(xué)生對這個(gè)問題感興趣為前提，將被動思維轉(zhuǎn)化為求知欲，在主觀的促進(jìn)下學(xué)到相關(guān)要求的基礎(chǔ)知識點(diǎn)，明確為什么學(xué)習(xí)這門課程，怎樣解決在學(xué)習(xí)中遇到的問題，使自己的學(xué)習(xí)有目的、有步驟、有邏輯。通過這些問題的引導(dǎo)和解決方法訓(xùn)練，學(xué)生培養(yǎng)主動思維奠定了一定基礎(chǔ)，有利于今后學(xué)生的邏輯思維培養(yǎng)及科研思路的形成。

綜上所述，PBL教學(xué)法與“泵與風(fēng)機(jī)”課程教學(xué)相結(jié)合，以指導(dǎo)教師引導(dǎo)提出問題，學(xué)生在對問題感興趣的前提下，主動通過圖書館及數(shù)據(jù)資源查找解決問題途徑，以小組為單位，形成團(tuán)隊(duì)協(xié)作模式，共同學(xué)習(xí)共同探討。達(dá)到掌握“泵與風(fēng)機(jī)”教學(xué)要求為目的，最終通過教師總結(jié)完成學(xué)習(xí)的相關(guān)課程。在“泵與風(fēng)機(jī)”的教學(xué)中，我們選取了一些基礎(chǔ)性理論性較強(qiáng)的內(nèi)容來引導(dǎo)學(xué)生，通過學(xué)生來認(rèn)知這部分內(nèi)容，效果良好。學(xué)生在自己的主動思維中積極查閱相關(guān)資料，探討在資料查閱過程中遇到的各類問題，思維較為活躍。對相關(guān)內(nèi)容的掌握也相對扎實(shí)。當(dāng)然，我們并不是在所有的教學(xué)過程中都是用PBL教學(xué)方法，也有相關(guān)的部分我們使用LBL方法，兩種方法在結(jié)合使用的過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣增強(qiáng)，教師也積極準(zhǔn)備各類問題來引導(dǎo)學(xué)生，幫助學(xué)生掌握相關(guān)知識。使得“泵與風(fēng)機(jī)”這門課程真正對學(xué)生將來在實(shí)踐工作中有所幫助的專業(yè)基礎(chǔ)課。

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（責(zé)任編輯：劉麗娜）