PBL教学法在流体力学课程中的探索

文先太 曹先齐 周欣 孟庆敏 王亮 管天

摘要：本文深入分析了PBL问题式教学的特点以及流体力学课程教学中出现的问题，通过多维度的对比分析，认为以PBL教学模型为基础的流体力学教学实施方法能够有效的解决以上提到的问题，使学生从被动学习转变为主动学习，从而大大提高流体力学教学效率，提升教师的课堂授课深度，从而实现让学生更好的掌握流体力学相关知识。

关键词：PBL；流体力学；教学模型；主动学习

1、PBL的特点

问题导向学习，简称PBL，始于20世纪50年代美国的CaseWestern 大学，是以學生为中心的教学方式。Barrows认为问题导向学习是针对问题分析与解决过程中所进行的学习[1]，通过特定问题进而整合相关知识的教学方法。

让学生在有限的时间内，达到教学目标，这样的教学，我们称之为有效教学。教师若想达成有效教学，应需兼顾教学历程的每个环节，即教学目标→教学行为→学习活动→教学评估→教学目标的循环过程。问题导向学习（PBL）法是完成这样一个教学过程很好的切入点。

基于问题的教学模式的三大要素是：教师、问题、学生。问题情境是课程组织的核心，在问题情境中，学生是问题求解者，主动参与整个学习过程；教师在整个学习过程中，是以朋友或者共同的学习者的角色出现，以指导学生获取解决问题的策略为主[2]。

运用基于问题的教学模式，学生是学习活动的主体，但并不否定教师的作用。教师作为学习共同体的一员，要在问题情景设计、激励学生参与合作学习活动的热情和积极性、指导学生获取解决问题的策略、有效调控合作学习活动等方面发挥学习的协同作用。

2、流体教学中的问题

2.1课程枯燥，教学单一流体力学属于专业基础课程，由于课程的特性，导致学生在学习过程中无法和实际状态联想起来，所教的内容比较枯燥，公式比较复杂。如果将复杂且枯燥的内容生动的展现出来则非常重要。

2.2学习主动性不强学生在流体力学教学中的主动性较难调动，学生对知识的新鲜感大幅度降低。对教师做调查时，大多数教师都感觉课上很难开展互动式教学。学生多数对教师的提问能够有反应，但主动学习的占少数。如何加强学生学习的自觉性是目前急需解决的问题。

2.3问题意识缺乏学生大部分都是通过高考直接升上来的，很多学生擅于考试，但问题意识严重缺失。学生也许具备解决问题的能力但不会主动发现问题。

PBL教学旨在提高对多维度教学的意识和敏感性，探究如何让学习者在多样化的课堂中最大程度地受益。PBL的教学模型始终在贯彻以学生为中心的教学设计理念，其区别于传统教学的本质特征可以概括为以下三点：

（1）力求使得教学内容与学生的需求发生关联

（2）力求让每一个学生参与课堂，实现主动学习

（3）从学生的角度设计具体的学习目标及灵活多样的测试方法

3、PBL的实施方法

为了提高课堂效率，教学过程覆盖了流体力学教学的前后。一些概念性的术语理解、公式的形式等靠记忆能够完成的教学内容可以放在课前。课上主要深入讨论概念的具体应用、公式的含义等深层次的问题。课后，通过与学生的交流达到教学反思，思考教学过程中的利弊以及对策。

课程开设之前，教师需要将学生预习的文件加以整理，以便加强针对性从而提高预习效率。主要包括课前学习指导手册，手册中包含本章的学习目标、主要知识点、重难点内容等，课上，根据PBL模型进行教学设计。创设合理的问题情境是PBL的前提，它不同于传统教学由教师提出问题、分析问题、解决问题。前者是启迪、引导学生自主探寻、获取知识的钥匙，体现了教和学的策略。后者属于流体力学教学技能的范畴。基于问题教学模式设置的问题应能形成一条主线统领并贯穿流体力学教学，激发学生求知欲望和探究意识，帮助学生在问题解决过程中了解知识的形成过程，体会获取知识的科学方法。问题还应该有利于学生在同伴中开展合作学习，有利于教师和学生学习共同体作用的发挥。因此，问题的设置应力求做到：

（1）问题的目的性明确。问题的解决和学习目标、教学重点紧密相连。

（2）问题要贴合学生的能力，能“够一够”就可得到。

（3）问题要层层递进。以 “离心泵的运行调节”的教学为例，为了帮助学生达成学习目标，课程中创设了一系列的问题。这些问题不是一下子提出来，而是随着课堂讨论的深入，工程维护的程度逐渐显现出来的。一开始的三个典型问题是通过课前布置的作业由学生自己提出，教师再总结归纳出来的，全都来自于部队，贴近学生的认知。随着问题的一个个解决，讨论过程中又会出现新的更深层次的问题，再讨论再解决，不断地形成良性循环。最后结合一个课后，通过跟学生的交流进一步完善课堂设计。

4、总结

通过实践检验，PBL教学模型跟传统的被动式教学法比，学生的学习积极性大幅度提高，能够从被动接受到主动学习，自主学习能力相应提升，学习成效从广度向深度拓展，逻辑思维能力和表达能力增强，团队合作意识显现明显。教师的教学重心转移，能够将更多的精力用于钻研流体力学教学模式，用学生乐于接受的方式实施教学，而不需要花费时间在简单的问题上重复讲解，使课堂上有限的时间变得更有效。

参考文献：

[1lH.S.BARROWS. A taxonomy of problem—based learning methods[J].Medical Education，1986（6）.

[2]蒙利丽.基于问题的教学模式的理论与实践[J].科教文汇，2014，（20）：60～61.

作者简介：文先太，男，1986.11，汉，湖南常德，讲师，博士研究生，研究方向：新型高效热泵技术，邮编：210012。