论文部分内容阅读
摘?要：PBL（Problem-based Learning）教学法，即“以问题为基础的学习”，它强调以学生主动学习为主，提倡以问题为基础的讨论式教学和启发式教学。在本科土力学教学中应用PBL教学法，突破了传统的教学思想模式，是实现从“知识中心型”教育向“能力中心型”教育转变的教学方法，与我国当前本科生教育宗旨“培养具有创新能力的工程专业人才”相吻合，具有重要的意义。
关键词：PBL教学法；土力学；应用；知识；能力
在本科土木工程专业中土力学是其中的一门专业基础课，它强调实用性与技术性的结合，具有基本假定多、理论推导繁的特点。如何在土力学教学中培养学生的工程素养与科学态度，以达到高校土木工程人才培养的目的呢？多年来，作者在本科土力学教学中采用PBL教学法，即以问题为基础、以学生为主体、以教师为导向的讨论式教学，将本科课程教学目标与总体的能力目标有机地结合起来，在学生能力培养、教学质量成效中取得了较好的效果。
一、PBL教学的基本理论
PBL教学法是美国神经病学教授Borrows于1969年提出的基于构建主义的一种新型教学模式。PBL教学法认为，知识的获得是学习主体主动建构的结果，因此，教学过程不是教师向学生原封不变地传授知识的过程，而是学生在教师的帮助指导下自己建构知识的过程。这种教学方法有利于培养学生的创新能力、自主学习能力、实践操作能力、合作能力、人际交往能力；有利于提高学生专业学习的兴趣；有利于促进学生高层次思维的形成。
二、目前本科土力学教学中存在的问题
土力学是土木工程专业一门重要的专业基础课，它在一般基础课和专业课之间起着承上启下的关键作用。从教学角度考虑土力学的教学质量将直接影响学生后续专业课程的学习，从人才培养的角度考虑土力学是培养土木工程专业人才的一个练兵场。由于土力学的自身特点，在目前本科的教学中还存在以下几个问题：
1.学生难以把握各知识点间的联系
由于土是由固、液、气三相组成的松散颗粒，具有不均匀、各向异性且随时间在不断变化的特点。因此土力学具有概念多、参数多、假设多的特点，不像材料力学、结构力学那样具有严谨的理论系统。学生难以把握各章节之间的联系与知识脉络，常会造成“只见树木、不见森林”的状况。
2.课程学时有限，学生对专业背景了解甚少
目前，大部分高校的土力学课程都安排48学时左右，要任课教师在这么短的学时内讲完所有理论知识，时间是相当紧迫的，更别谈在课堂上给学生补充一些相关专业背景知识。正是因为缺乏对专业背景知识的理解与一些基本的感性认识，使得学生学起土力学来非常吃力。由于难懂、难学，就造成了不想去学的恶性循环，导致学生对土力学学习失去了兴趣。
3.学生自主学习能力不强，缺乏思考精神
目前，大部分高校的成绩都是采取期末“一卷定音”的形式，缺少平常学习过程中的考核，学生存在“平时不学不要紧，只要期末背诵下重点、做做历年试题就能及格”的侥幸心理。这种考核模式直接造成学生学习缺乏主动性，对专业问题缺乏思考意识，在这种模式下培养出的学生专业基础不扎实，所谓的专业应用能力与创新精神的培养，其实也是一纸空文。
三、PBL教学法在土力学教学中的实践
针对上文提到的本科土力学教学存在的问题，作者在多年的土力学教学中引入了PBL教学法，对于提高学生学习兴趣、提高自主学习能力和专业应用能力有着很大的作用。其主要实施步骤如下：
1.在绪论中引入问题，布置课程讨论任务
目前很多老师都不重视对土力学绪论的讲解，一般就让学生回去自己看，其实这里就失去了一次与学生沟通的绝好机会，失去了提起学生对土力学学习兴趣的“第一块金牌”。其实，教师可以利用绪论介绍的一些专业背景如比萨斜塔、虎丘塔等学生熟悉的经典案例，然后向学生提出问题，如是什么原因引起这些塔的倾斜呢，它们一年的倾斜度有多少呢？若要使塔不倒，那么它们的最大倾斜角是多少呢？教师还可以通过趣味问题如太沙基在雨天泥地里滑倒的故事，引导学生思考，提出有效应力原理。通过这些趣味问题的介绍，让学生对土力学有一个感性的认识，然后学生可以根据教师所列的问题中选择感兴趣的问题进行归组学习。
2.学生自主学习，老师加强引导
每组学生领到任务之后，可根据各自的问题进行分工协作、相互交流，利用网络资源、图书馆等收集相关文献资料，了解土力学中该问题的研究动态、研究方向等。这一过程是学生学习分析问题、思考问题、解决问题等综合能力培养的重要阶段，教师要加强在这一过程中的指导，引导学生的思维、培养学生的创新能力。
3.课堂交流，学生充分讨论
在课程进行到中期时，每组学生派一个代表，把自主学习过程中的成果、个人想法及期间遇到的问题集合整理，以PPT的形式向全体学生讲述。在学生发言及自由讨论后教师对于学生的学习成果进行归纳总结，对学生的问题基于不同角度、不同方式加以正确呈现；点评各组的作品，为学生整理思路，提出作品的不足，让他们能够更加深入地认识系统开发的各个细节，引导学生全面分析问题，从而使他们的思维能力得到提高。
以上是PBL教学的主要实施步骤，其实在日常教学中还可以采用基于PBL教学思想的其他方案，比如提前让学生做下一课程的计算题或习题，这是简单便行的一种方法。学生通过解题，达到了预习与思考的目的，这样学生带着问题来上课，在教师上课讲解的过程中就会有目的地学习，有利于提高教学的质量与效果。
四、结语
PBL教学法强调教师引导学生积极思维，是发展学生智慧和创新能力的一种教学方法。其教学过程始终体现以学生为主体、以问题为导向、以培养能力为主线的要求，强调教学的探索性和研究性，重视学生感知、思维、兴趣、动机等综合素质的发展，有利于形成可持续发展的学习能力
正如土力学奠基人太沙基所说，土力学既是一门科学又是一门艺术。其实，教学又何尝不是如此？PBL教学法作为一种新型的教学法，不仅要求教师要具有丰富的专业知识，而且还要善于提出问题、调动学生积极性，引导学生针对问题进行思考、讨论，以提高学生的学习兴趣，培养其思考能力、创新能力等综合素质。
本文以土力学教学为例，旨在抛砖引玉，以期土木工程教育界同仁能够共同讨论高校本科土木工程教学改革，建立一种适合高校土木工程专业学生能力发展，适合本科土木工程人才培养的教学新模式。
参考文献：
[1]（美）埃德温·M·布里奇斯，菲利普·海林杰.以问题为本的学习在领导发展中的运用[M]. 冯大鸣主译.上海：上海教育出版社，2002.
[2]Robert?Delisle.问题导向学习在课堂教学中的运用[M]. 方 彤译.北京：中国轻工业出版社，2004.
[3]赵志峰. 浅谈“土力学”课程教学的体会[J]. 中国林业教育，2010，28（3）.
[4]佘跃心. 能力为本理念下的土力学课程实验教学改革初探[J]. 高教论坛，2009（3）.
关键词：PBL教学法；土力学；应用；知识；能力
在本科土木工程专业中土力学是其中的一门专业基础课，它强调实用性与技术性的结合，具有基本假定多、理论推导繁的特点。如何在土力学教学中培养学生的工程素养与科学态度，以达到高校土木工程人才培养的目的呢？多年来，作者在本科土力学教学中采用PBL教学法，即以问题为基础、以学生为主体、以教师为导向的讨论式教学，将本科课程教学目标与总体的能力目标有机地结合起来，在学生能力培养、教学质量成效中取得了较好的效果。
一、PBL教学的基本理论
PBL教学法是美国神经病学教授Borrows于1969年提出的基于构建主义的一种新型教学模式。PBL教学法认为，知识的获得是学习主体主动建构的结果，因此，教学过程不是教师向学生原封不变地传授知识的过程，而是学生在教师的帮助指导下自己建构知识的过程。这种教学方法有利于培养学生的创新能力、自主学习能力、实践操作能力、合作能力、人际交往能力；有利于提高学生专业学习的兴趣；有利于促进学生高层次思维的形成。
二、目前本科土力学教学中存在的问题
土力学是土木工程专业一门重要的专业基础课，它在一般基础课和专业课之间起着承上启下的关键作用。从教学角度考虑土力学的教学质量将直接影响学生后续专业课程的学习，从人才培养的角度考虑土力学是培养土木工程专业人才的一个练兵场。由于土力学的自身特点，在目前本科的教学中还存在以下几个问题：
1.学生难以把握各知识点间的联系
由于土是由固、液、气三相组成的松散颗粒，具有不均匀、各向异性且随时间在不断变化的特点。因此土力学具有概念多、参数多、假设多的特点，不像材料力学、结构力学那样具有严谨的理论系统。学生难以把握各章节之间的联系与知识脉络，常会造成“只见树木、不见森林”的状况。
2.课程学时有限，学生对专业背景了解甚少
目前，大部分高校的土力学课程都安排48学时左右，要任课教师在这么短的学时内讲完所有理论知识，时间是相当紧迫的，更别谈在课堂上给学生补充一些相关专业背景知识。正是因为缺乏对专业背景知识的理解与一些基本的感性认识，使得学生学起土力学来非常吃力。由于难懂、难学，就造成了不想去学的恶性循环，导致学生对土力学学习失去了兴趣。
3.学生自主学习能力不强，缺乏思考精神
目前，大部分高校的成绩都是采取期末“一卷定音”的形式，缺少平常学习过程中的考核，学生存在“平时不学不要紧，只要期末背诵下重点、做做历年试题就能及格”的侥幸心理。这种考核模式直接造成学生学习缺乏主动性，对专业问题缺乏思考意识，在这种模式下培养出的学生专业基础不扎实，所谓的专业应用能力与创新精神的培养，其实也是一纸空文。
三、PBL教学法在土力学教学中的实践
针对上文提到的本科土力学教学存在的问题，作者在多年的土力学教学中引入了PBL教学法，对于提高学生学习兴趣、提高自主学习能力和专业应用能力有着很大的作用。其主要实施步骤如下：
1.在绪论中引入问题，布置课程讨论任务
目前很多老师都不重视对土力学绪论的讲解，一般就让学生回去自己看，其实这里就失去了一次与学生沟通的绝好机会，失去了提起学生对土力学学习兴趣的“第一块金牌”。其实，教师可以利用绪论介绍的一些专业背景如比萨斜塔、虎丘塔等学生熟悉的经典案例，然后向学生提出问题，如是什么原因引起这些塔的倾斜呢，它们一年的倾斜度有多少呢？若要使塔不倒，那么它们的最大倾斜角是多少呢？教师还可以通过趣味问题如太沙基在雨天泥地里滑倒的故事，引导学生思考，提出有效应力原理。通过这些趣味问题的介绍，让学生对土力学有一个感性的认识，然后学生可以根据教师所列的问题中选择感兴趣的问题进行归组学习。
2.学生自主学习，老师加强引导
每组学生领到任务之后，可根据各自的问题进行分工协作、相互交流，利用网络资源、图书馆等收集相关文献资料，了解土力学中该问题的研究动态、研究方向等。这一过程是学生学习分析问题、思考问题、解决问题等综合能力培养的重要阶段，教师要加强在这一过程中的指导，引导学生的思维、培养学生的创新能力。
3.课堂交流，学生充分讨论
在课程进行到中期时，每组学生派一个代表，把自主学习过程中的成果、个人想法及期间遇到的问题集合整理，以PPT的形式向全体学生讲述。在学生发言及自由讨论后教师对于学生的学习成果进行归纳总结，对学生的问题基于不同角度、不同方式加以正确呈现；点评各组的作品，为学生整理思路，提出作品的不足，让他们能够更加深入地认识系统开发的各个细节，引导学生全面分析问题，从而使他们的思维能力得到提高。
以上是PBL教学的主要实施步骤，其实在日常教学中还可以采用基于PBL教学思想的其他方案，比如提前让学生做下一课程的计算题或习题，这是简单便行的一种方法。学生通过解题，达到了预习与思考的目的，这样学生带着问题来上课，在教师上课讲解的过程中就会有目的地学习，有利于提高教学的质量与效果。
四、结语
PBL教学法强调教师引导学生积极思维，是发展学生智慧和创新能力的一种教学方法。其教学过程始终体现以学生为主体、以问题为导向、以培养能力为主线的要求，强调教学的探索性和研究性，重视学生感知、思维、兴趣、动机等综合素质的发展，有利于形成可持续发展的学习能力
正如土力学奠基人太沙基所说，土力学既是一门科学又是一门艺术。其实，教学又何尝不是如此？PBL教学法作为一种新型的教学法，不仅要求教师要具有丰富的专业知识，而且还要善于提出问题、调动学生积极性，引导学生针对问题进行思考、讨论，以提高学生的学习兴趣，培养其思考能力、创新能力等综合素质。
本文以土力学教学为例，旨在抛砖引玉，以期土木工程教育界同仁能够共同讨论高校本科土木工程教学改革，建立一种适合高校土木工程专业学生能力发展，适合本科土木工程人才培养的教学新模式。
参考文献：
[1]（美）埃德温·M·布里奇斯，菲利普·海林杰.以问题为本的学习在领导发展中的运用[M]. 冯大鸣主译.上海：上海教育出版社，2002.
[2]Robert?Delisle.问题导向学习在课堂教学中的运用[M]. 方 彤译.北京：中国轻工业出版社，2004.
[3]赵志峰. 浅谈“土力学”课程教学的体会[J]. 中国林业教育，2010，28（3）.
[4]佘跃心. 能力为本理念下的土力学课程实验教学改革初探[J]. 高教论坛，2009（3）.