PBL教學法在“泵與風機”課程中的應用研究

聶晶

摘要：“泵與風機”是熱能與動力工程專業的核心課程，PBL是基于問題的教學模式。本文對如何在“泵與風機”的教學當中應用PBL教學模式進行探討。以傳統的教學模式為基礎，部分講述內容應用PBL教學模式，從設計學生感興趣的問題入手，將學生分組進行自主學習，學生帶著疑問學習，分組討論，在學習的過程中掌握本課程的相關基礎知識點。進而對傳統的LBL教學模式進行改進。

關鍵詞：“泵與風機”；PBL教學模式；LBL教學模式

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

“泵與風機”是熱能動力工程專業的核心專業課程。泵與風機也稱為流體機械，是將原動機的機械能轉換成流體的壓力能和動能從而實現流體定向輸送的動力設備。泵與風機作為通用流體機械廣泛的應用于工業、農業、建筑業、醫學界等國民經濟的各個部門。[1]因此，如何讓學生對這門課程感興趣，在主動學習的前提下積極掌握本課程內容，從學生感興趣的問題入手，讓學生對這些問題產生興趣，為興趣去學習，去找到解決問題的答案，為解決將來在工作中遇到的實際問題提供理論基礎成為教學研究的主要內容。

以問題為基礎的學習（problem-based learning，PBL）方式是一種教學方法，歸結為三方面的內容：認知學習、合作學習和學習內容。[2]以學生為中心，以問題為導向，鼓勵學生為解決問題、找到正確答案而學習。[3]教師設計復雜的有現實意義的問題情境，學生對問題產生興趣，在興趣的激發下以小組為單位查閱相關資料，團隊協作解決現實問題[5]。

在整個的學習過程中學生學習并掌握了需要掌握的相關知識點，同時，也通過學習過程掌握了解決問題的技能，在這個過程中逐漸養成一定的主動學習能力。

一、把PBL教學模式應用到“泵與風機”教學中思路形成

“泵與風機”課程要求掌握葉片式泵與風機的基本理論、性能曲線、相似理論、泵內汽蝕現象、運行與調節等基本內容；理解泵與風機的結構及平衡、密封問題，以及泵與風機的選擇；重點掌握速度三角形、能量方程式、葉片出口安裝角對理論能頭的影響、泵與風機性能曲線與管路性能曲線、運行工況點及影響因素、相似三定律、比轉速、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系、提高泵抗汽蝕性能的措施、串并聯運行特性、變速調節和非變速調節方式及其經濟性等核心。[1]多年來，我們采用傳統教學模式（LBL，Lecture Based leaning），這種教學方法從基礎理論出發，完整系統循序漸進的將“泵與風機”的內容體現出來。學生系統的學習完本課程可以掌握較強的專業技術知識。在本課程的專業基礎上能夠具備深入的自學能力且能夠掌握基本的專業技能在將來的工作中能夠運用學到的基礎知識來解決實際問題。但是，教師以講授“泵與風機”的基礎知識為中心在教學方法上若干年來大多采用灌輸式教學，學生被動聽講被動學習，在被動的情況下學生的學習往往是機械的，完成老師所布置的作業也是機械的，因此對于學生學習能力的全方面培養缺乏應有重視。由于學生被動學習，學習興趣不高，學習效果并不突出。因此我們從改善傳統的教學模式方面入手，著重解決學生上課積極性的問題。通過部分內容以學生自主學習為中心，提出學生感興趣的問題，這些問題恰恰是教學大綱所要求掌握的知識點，以這些學生感興趣的問題為出發點，鼓勵引導學生從通過復習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，達到PBL和LBL的完美結合。

二、把PBL教學模式應用到“泵與風機”教學中實施手段

教師在傳統教學的基礎上，部分重點章節如在流體力學的基礎上能夠通過深入學習學生可以自己獨立完成的一些內容，采用PBL教學。教師對問題的提出要讓學生感興趣，在對自己感興趣的問題的激發下，按照老師指導的思路逐漸解決問題，并把解決問題的方法應用到相關的知識中去，來解決實際生活中的問題。教師通過引導、激勵、以及必要的督促形式來實現學生的教學內容。研究如何提出學生感興趣的問題是實現教學觀念轉變的基礎條件，這些問題是來自真實的現實生活中的實際問題，以學生經驗為基礎，依托本門課程內容，問題沒有唯一的正確答案。參與教學的教師應該掌握PBL教學方法的相關內容，掌握PBL指導技藝。從原來的多說多講到少說精講。通過引導技巧來實現提高學生教學興趣，達到學生對學習感興趣，真正做到自主學習掌握相關知識點。

學生方面，首先PBL教學方法和“泵與風機”結合的教學過程中要求學生帶著感興趣的問題主動學習。對問題感興趣才能激發學生去解決問題的能動性。在能動學習過程中的去解決專業問題從而學到了相關的專業知識，掌握了相關的知識點。其次，在使用PBL教學方法和“泵與風機”相結合的教學過程中，學生不是獨立的學習個體而是以學習小組的形式進行學習，形成一個小團隊，在這個團隊中大家分配任務，協作完成相關知識體系。在這樣的學習方法中學生不僅學習了專業技術知識，同時在潛移默化的協作過程中形成了團隊合作精神。大家以共同感興趣的問題為目標，分配不同的知識學習內容，這些內容是相互關聯緊密聯系的，通過小組每人對相關知識的掌握組合在一起才能夠完成對整個問題的系統認知過程，掌握相關問題的實質，從而達到自主學習的目的。

學校的輔助設施要求具備學生自主學習所需的圖書資源保障條件。學校圖書館是學生自學和資料查詢的基本保障，同時學生要學會使用數字資源。現在學校都開設了相關的科技文獻檢索課程，為學生學會使用強大的數據圖書館提供了基礎技術支撐。學生在學習使用學校圖書館和數據資源的同時還應該學會利用各種專業網站，為查詢專業技術知識奠定良好的基礎。從學校方面也要提供更多的選修課和相關課程發展方向前沿講座，為學生拓展知識面提供必要保障。使得學生對本專業的發展和專業前沿有著很深刻的理解。這些對學生的學習興趣培養起著至關重要的作用。

對于LBL教學方法而言，學生的學習成績是檢驗學習的基本方法。在使用PBL教學方法和“泵與風機”學習相結合的教學過程中，這樣檢驗的方法略顯單一。我們通過小組討論體現大家對相關專業知識體系的掌握，以及某個方向發展前沿以論文的形式表現出來。這樣學習評定就要以多種考核形式來表現。其中學生在學習過程中的能動性也應該算入考核內容當中來。同時學生在學習過程中小組協作過程的好與壞也應該是考核因素。這些考核內容不僅激發了學生的學習興趣，同時激勵了學生解決專業問題，進而促進更多相關的專業問題提出，有利于本門課程的掌握。

三、PBL教學方式應用到“泵與風機”教學中現狀分析

雖然PBL教學模式在我國的一些高校已被采用 ，但只限于少部分課程，占整個學習課程的比重較輕，有的院校基本未涉及。在我們學校PBL教學模式與“泵與風機”課程相結合的模式，尚未實踐于學生。因此，該方法在對學生學習的能動性的促進與提高很難量化體現。教師未經過對PBL教學方式系統專門訓練，問題的提出與設計完全依賴于教師平時經驗積累。學生的課程設置過于繁重，從小學到高中的習慣性思維導致學生過于依賴教師的講述，這個轉變過程需要一個階段來適應。所有這些都將會對PBL教學模式與“泵與風機”課程相結合產生影響。采取PBL教學與“泵與風機”相結合應循序漸近、調整好心態。做好相應的理論及實踐儲備，將會促進教師教學水平提高、增強學生自學能力以及擴展學生思維，學生進一步明確學習目的，為在將來的工作中發現問題解決問題的能力的提高奠定堅實的理論基礎。

四、PBL教學方式應用到“泵與風機”教學中前景分析

通過教學實踐過程我們發現在“泵與風機”的教學過程中學生主動學習在很多方面都優于其它學習方式，如：在提出問題和假設將來工作情景中遇到問題解決問題、分析問題產生原因總結問題關鍵所在方面，以及以小組的形式想結合團隊工作角色適應方面學生的學習都顯示出了一定的積極性，主動性。

通過PBL的教學方法與傳統的“泵與風機”教學方法相結合，強化基礎知識，緊跟學科前沿，將新的技術、新的研究成果，最新的知識引入到本課教學中。對學院教育教學改革將起重大的推動作用。

通過PBL的教學方法與傳統的“泵與風機”教學方法相結合，進一步強化學生綜合素質培養，拓寬學生知識面，培養綜合素質高，對學生的發展、成才將起重要的推動作用。

把PBL教學模式應用到“泵與風機”的教學中來，對學生提出問題，讓學生解決問題，通過學生對這個問題感興趣為前提，將被動思維轉化為求知欲，在主觀的促進下學到相關要求的基礎知識點，明確為什么學習這門課程，怎樣解決在學習中遇到的問題，使自己的學習有目的、有步驟、有邏輯。通過這些問題的引導和解決方法訓練，學生培養主動思維奠定了一定基礎，有利于今后學生的邏輯思維培養及科研思路的形成。

綜上所述，PBL教學法與“泵與風機”課程教學相結合，以指導教師引導提出問題，學生在對問題感興趣的前提下，主動通過圖書館及數據資源查找解決問題途徑，以小組為單位，形成團隊協作模式，共同學習共同探討。達到掌握“泵與風機”教學要求為目的，最終通過教師總結完成學習的相關課程。在“泵與風機”的教學中，我們選取了一些基礎性理論性較強的內容來引導學生，通過學生來認知這部分內容，效果良好。學生在自己的主動思維中積極查閱相關資料，探討在資料查閱過程中遇到的各類問題，思維較為活躍。對相關內容的掌握也相對扎實。當然，我們并不是在所有的教學過程中都是用PBL教學方法，也有相關的部分我們使用LBL方法，兩種方法在結合使用的過程中，學生的學習興趣增強，教師也積極準備各類問題來引導學生，幫助學生掌握相關知識。使得“泵與風機”這門課程真正對學生將來在實踐工作中有所幫助的專業基礎課。

參考文獻：

[1]何川，郭麗君.泵與風機[M].第四版.北京：中國電力出版社，

2008.

[2]杜翔云.PBL：大學課程的改革與創新[J].高等工程教育研究，

2009，（3）.

[3]馬慧娟，袁芳，武宇明.PBL教學的開展條件和模式探索[J].才智，2009，（3）.

[4]劉本榮.熊玉娟.PBL教學也許是解決我國大學生科研思路欠缺的良方[J].臨床醫學工程，2012，（7）.

[5]趙海濤.基于問題的校長培訓模式研究[M].沈陽：東北大學出版社，2006：55.

（責任編輯：劉麗娜）