《工程流体力学》课程引入PBL教学法探讨

　　中图分类号： G642.3 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2017）32-0023-002

　　【Abstract】In Engineering Fluid Mechanics course， the traditional teaching method made it difficult to arouse the students’ initiative to study. To solve this problem， a teaching method based on PBL was presented. A detailed description of actualizing approaches based on PBL teaching method was demonstrated and the test result was discussed. Finally， the key issues of PBL teaching method were emphasized.

　　【Key words】Engineering Fluid Mechanics； PBL； Teaching Mode

　　0 引言

　　工程流体力学课程作为能源与动力工程专业三大核心专业基础课程之一，其教学质量的好坏直接影响能动专业本科生后续专业课的学习，甚至影响学生毕业后从事本?Ｒ倒ぷ鞯氖と文芰Α８每纬叹哂懈拍畛橄蟆⒐?式繁多、推导复杂、应用型强等特点[1]，导致学生在学习时出现积极性不高、学习效率低、对课程产生恐惧心理等不良情况，必须对工程流体力学传统教学模式进行改革。本文分析了工程流体力学传统教学模式的不足，引入PBL教学模式进行改革，针对工程流体力学课程提出实施步骤，并对实施效果进行分析，讨论了应用PBL教学方法需要注意的问题。

　　1 工程流体力学传统教学方法存在的问题

　　结合工程流体力学课程特性，根据多年工程流体力学课程教学实践发现，采用传统教学方法存在以下三方面问题。

　　（1）传统教学方法导致学生被动接受知识，没有充分发挥学生积极性。传统教学方法中教师主讲，学生听课的模式，以学生熟悉掌握授课大纲内容为目标，教师倾力向学生灌输知识，学生被动地接受知识，没有充分调动学生的主观能动性和学习积极性，在教学过程中没有充分的思考和理解，只是简单地对课程知识点进行背诵，学生无法体会到工程流体力学课程魅力所在，也无法体会流体力学知识在生产实践中应用的美妙之处。

　　（2）传统教学方法不利于学生追根寻底精神的培养，阻碍了学生创新能力的培养[2]。采用传统教学方法，学生对很多流体力学概念主要通过对课本的记忆，或者是通过互联网搜索而得出，缺少了学生的思考、归纳和总结过程，也导致了整个课程的知识点是凌乱记忆的，存在只见树木不见森林的学习现象，无法构建系统的知识体系，学生无法将课程各章节之间的关系建立联系。

　　（3）传统教学方法导致课程实践教学环节效果不理想，不利于学生实践能力的培养。流体力学的研究方法主要有理论分析法、实验模拟法、数值仿真法和现场观测法，这几种方法相辅相成，相互验证。在工程流体力学课程中，很多结论和公式不是通过严密的理论推导而是基于系统的实验得出，传统“填鸭式”教学方式忽略实验背景知识的讲解、实验原理的探寻、理论与实践的结合，不仅让学生无法理解实验结论的意义以及对相关知识点进行应用推广，还让学生在实验教学时只是根据实验步骤操作实验，无法理解其深层次含义。

　　2 应用PBL教学方法实施步骤

　　针对传统教学方法存在的弊端，课程教学采用基于PBL教学法进行改革。PBL教学法是一种以问题为导向以学生为主体的教学方法，也是近年来教育工作者研究的热点[3-5]。该方法将学生置身于以问题为中心的全新情景中，通过小组合作的方法探寻问题的根源，利用课程知识点来分析和解决问题，达到掌握课程知识点的目的，经过这个过程，促进了学生分析问题和解决问题的能力，培养了学生自主学习、逻辑推理和团队协作能力。

　　采用基于PBL教学模式后，需要依据教学大纲内容对传统教学方法教学设计进行修改，规划基于PBL教学方法实施过程，从而提高教学质量。基于PBL教学方法的工程流体力学课程实施步骤如下：

　　（1）创建基于PBL模式的课堂讨论小组。以专业为单位进行分组，每组成员4-6人，为便于学生讨论和团队合作，学习可以自行组建团队，并推荐1名学生作为组长，组长接受教师分配的任务，负责组织本组组员进行讨论，协调组员对基于PBL模式所设置的问题进行讨论，记录讨论过程，对讨论结果进行归纳总结。

　　（2）根据课程知识点设置基于PBL模式问题。根据工程流体力学课程教学大纲要求，对课程按照章和小节进行划分，以每2个学时作为时间单元，针对流体力学课程需要掌握的知识点设计提问问题，在设计提问问题时需要考虑到问题的难度和广度等因素，使得学生能通过自身的努力达到目标，合理地调动学生学习积极性。

　　（3）通过查阅相关资料，小组内部交流解决问题。教师在每次授完课后布置基于PBL模式问题给学生，小组组长在课后组织本组组员进行分工合作，查阅流体力学相关教材、电子数据库等不同形式的参考资料，通过组员之间的深入交流和讨论，提出基于流体力学知识点的问题解决方案或者对问题给出合理解释，并记录整个讨论过程，总结讨论结论。

　　（4）小组对问题的解决进行汇报。每次上课前，教师检查学生对问题的解决情况，随机抽取1-2组的学生进行汇报，考查学生对知识点的理解情况。在学生汇报时，老师尽量做到每次请不同的学生来进行汇报，保证班上所有的同学都积极参与到问题的探讨，这样也便于教师对问题学生进行针对性的辅导，掌握整个班级的学情情况。 　　（5）教师点评与分析。通过学生的汇报，教师可以了解学生对知识点的掌握情况，对表现良好的学生给予肯定，同时也能了解到学生在相关知识点所涉及的前修课程知识和学生个性差异等情况，更加深入地了解班级学情情况，在接下来讲解相关知识点时可以做到有的放矢，更加突出讲课的重点和难点，学生也在有基础的情况下认真听课，在听课过程中发现自己对相关知识点思考的片面性、不够深入等问题，同时听课也是对课前小组讨论问题的再一次复习，取得了良好的教?W效果。

　　3 PBL教学方法实施效果

　　通过课后无记名问卷调查，调查内容主要包括是否有必要采取基于PBL教学模式、对课程印象最深刻的知识点、对课程最感兴趣的知识点、对教师讲授印象最深的知识点、对小组讨论印象最深的知识点等内容，学生将调查结果以书面形式提交给教师。调查结果发现，超过80%的学生认为PBL教学方法对学习有促进作用，值得提倡和推广，很多学生认为该教学方法提高了自主学习积极性，增加了同学之间的友谊，锻炼了知识点归纳和分析的能力，增加了学习成就感。

　　同时也对采用PBL教学方法的班级进行了纵向对比，在试题题型、分值分布一样且试题难度相当的期末考试中，采用了PBL教学方法的班级比往届平均分高出5-8分，特别是在选择题、填空题方面掌握程度明显偏高，说明PBL方法加深了学生对知识点的理解，提高了教学质量。

　　4 基于PBL教学方法讨论

　　通过采用PBL教学方法可以提高工程流体力学课程教学质量，锻炼学生学习自主性和分析问题解决问题的能力，培养团队协作精神，极大地提高学生的综合素质，为学生后续专业课程的学习奠定良好基础。然而，要成功采用PBL教学方法，教师还需要处理好以下三个方面问题。

　　（1）PBL教学方法要求教师具有更深厚的专业基础知识。在采用PBL教学模式后，教师不再是教学的主体，而变成学生是主体，学生在讨论时所提出的问题可能涉及面广、凌乱且发散的，这就要教师需要更深厚和宽广的专业知识，及时归纳和总结学生提出的相关问题，并将这些问题巧妙地与课程知识点进行结合，灵活地驾驭整个教学过程。

　　（2）设计PBL教学问题是关键。教师在设计PBL教学问题之前，要对学生先修知识掌握情况进行了解，要充分分析整个班级的学情情况，结合这些实际情况充分提炼课程知识点，形成难度适中又包括课程知识点的PBL教学问题。

　　（3）调动学生积极性是核心。学生作为PBL教学方法的主体，其参与程度直接影响教学效果，在课程实施过程中发现，讨论小组的组合和组长的选举对教学影响很大，一个优秀的组长和配合默契的组员可以顺利地完成所分配的问题和任务，反之，便会出现任务完成不及时、完成质量差、不能充分调动所有组员积极性等问题。

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