工程热力学课程引入PBL教学模式的探讨

工程热力学课程引入PBL教学模式的探讨（精选9篇）

工程热力学课程引入PBL教学模式的探讨 篇1

工程热力学课程引入PBL教学模式的探讨

摘要：为了有效提高工程热力学课程的教学效果，提出了将PBL教学模式引入到工程热力学的教学活动中，该方法以学生为中心，以提出问题、分析问题和解决问题为主线贯穿课程始终。分别介绍PBL教学模式的概念和特点；针对该课程的特点，着重分析了PBL教学模式在该课程教学中的优势；最后指出了PBL教学模式在该课程教学应用过程中的不足之处，提出了PBL教学模式与传统教学模式相结合的实施方法，可以互补不足，从而达到更好的教学效果。

关键词：工程热力学；PBL教学模式；探讨

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）12-0090-02

工程热力学是众多工程类专业的主要专业基础课，然而长期以来，由于该课程理论性强，概念多且抽象，公式推导多，应用条件复杂，使得教师不易教，学生不易学。因此，如何教好、学好工程热力学，成为该课程教学的关键。[1，2]教师需要在教学中不断改进教学方法，并适时引进先进的教学手段，才能使教与学的效果达到最佳。[3]

基于问题的学习（Problem-Based Learing，PBL）是基于建构主义教育理念而发展起来的一种新型的教学模式，目前正越来越多地被许多教育和培训领域所采用和重视。如今，PBL 被认为是适应高等教育发展的教学新模式。鉴于工程热力学课程的现状，将PBL理论引入到该课程的学习中，有利于学生开放思维、应用能力及创新能力的培养，从而有必要进行深入探讨。[4，5]

一、PBL教学模式的特点

传统教学模式以教师为中心对课堂教学进行组织和管理，形式比较单一，而学生只能被动地接受知识，缺乏主体意识，不利于学生综合运用知识能力、自主性和创造性的培养。而PBL教学模式有别于此式，它是以真实且较为复杂的问题为核心来引导学生学习，通过互动讨论及概念辨证等多种方式创造性地解决问题，培养学生观察分析、思考研究、解决问题、整理归纳及沟通交流等实际应用能力。[5，6]具体适合工程热力学教学以下特点：

1.以问题为核心

PBL教学模式以问题为核心展开教学活动，把问题作为学生学习的动力。学习过程表现为提出问题、分析问题、解决问题的全过程：首先教师需根据教学内容的实际需要和具体的教学目标针对学生普遍难懂的问题，结合工程实际，设计出具有真实情境的有意义问题，要求学生在老师的引导下及相互交流中思考问题、分析问题、探究问题，寻求解决思路、处理问题的方法，顺利解决问题并作分析总结。该环节要求教师要为学生创设较为真实的情境以激发学生兴趣，旨在培养学生分析问题、解决问题的能力，灵活地掌握知识。

2.以学生为主体

利用所设计的问题激发学生的好奇心，从而在老师的适当引导下自主地思考问题，积极主动开展以解决问题为目标的系列探索活动。学生可以通过思考、查阅资料、小组讨论、分工合作等多种方式进行。这种学生自主的学习过程逐渐减弱了学生对教师的依赖，可以在探究问题过程中体会到学习的快乐，通过自己劳动所得也更能够激发学生们的责任感。此时，教师作为问题的创设者，旨在提供必要的资源，适当引导，并对问题的解决过程和最终结果做出合理评价。

3.以小组为单位

设置的PBL中的问题是复杂的，往往需要多方面知识加以解决，对单个学生来说难度较大。为了提高效率的同时又不打击学生积极性和自信心，将学生分成多个小组，以小组为单位，接受所布置的问题。任务接下来后，成员们分析讨论，明确问题的研究方向和方法，或根据完工步骤，或根据不同方法进行分工协作，然后各负其责逐渐攻克问题的各个环节，最后再汇总分析，给出解决方案。团队的协作工程加强了学生之间的交流合作，实现优势互补，也要求各成员负责的态度，易形成高效率、高水平的问题解决方案。

PBL教学模式具体的实施步骤如图1所示：

二、PBL教学模式的优势

PBL教学模式可以为学生创设各种按近现实的学习环境，有助于培养学生解决实际问题的能力，激发他们的学习主动性和责任感。与传统教学模式相比，工程热力学的PBL教学模式具有以下优势：[7]

1.适合工程热力学教学的特点

首先，工程热力学的基本概念多，且易混淆。如熵、焓和火用等基本概念，而且概念之间互有联系和区别，学生对基本概念理解容易混淆在一起。其次，公式多，且应用前提不同。不同的应用条件，很多公式之间互相联系，同时又因为应用条件不同，有不同的表达形式。另外，内容抽象，理解较难，需要教师采用科学合理的教学方法讲授。

工程热力学的PBL教学打破讲授为主的模式，预期在教学过程中结合实际问题、以学生为主的方式使学生通过认识过程去掌握认知结构，从而掌握工程热力学的基本概念、理论和计算，并具有对各种工程热力学问题进行初步定性定量评价的能力和分析解决热工技术问题的能力。另外，在工程热力学PBL教学的初步成效后，可将其逐步推广到工程流体力学、传热学等课程中去。

2.有利于学生自主学习、合作学习的培养

PBL以学生为主体，通过团队合作以解决问题为目的自主开展学习。学生们可以在交流中理解相互的学习感受，更客观地认识工程热力学课程，达成共识。对所设计的问题，学生各负其责，及时有效地去完成所分配任务，遇到问题就集中讨论、互助协作，加强了彼此沟通，培养了合作意识，合作能力也得到增强，使盲目学习转变为带着目标的主动探索学习。

3.有利于体现教学效果

从问题的解决过程、进度与结果等多方面看，PBL教学模式能够多方面、多角度发现学生们存在的学习问题。譬如，对以往大学物理、流体力学以及工程热力学基本概念等知识的掌握程度、综合多门课程知识的运用情况、对现有知识的理解深度以及个体之间的差异等。这些信息可以及时反馈到教师那里，便于教师适时地提供引导和帮助，合理调整课程进度与教学策略。以此同时，学生会在认识问题和解决问题过程中找到自身的不足，也会在交流合作中看到差距，从而明确自己的学习目标，弥补不足，努力缩小差距。

三、PBL教学模式面临的问题

尽管PBL教学模式具有很大的优越性。但是，在实际的工程热力学教学过程中，推行PBL教学模式还面临着很多具体的问题。

1.投入涉及较多

PBL教学模式需要学校的认可和支持，这在基础上保证了教学活动的开展；需要教师投入更多时间和精力，不仅要合理设计问题，合理布置环节，还要合理分配小组；不仅要合理布置问题任务，还要提供必要的学习资源；不仅要适时监督和引导，还要控制好进度与学时；不仅要跟踪学习过程，也要对结果进行评价，还要督促学生总结反思。需要学生积极配合，不仅要投入精力、投入时间，也要投入责任心和合作能力。这都给学校、老师和学生提出了多方面要求，从而在实施过程中会遇到较多不确定因素。

2.难以掌控因素多

PBL教学模式需要教师控制好教学进度、合理调整各章节之间的关系，以能够如期完成教学任务；需要控制好提供资料的范围，过多达不到效果，太少则不利于学生学习活动的顺利进行；需要控制好设计问题的难易程度，从而激发学生兴趣；控制好问题的评价机制，从而增强学生的自信心；这些不确定的控制程度给老师提出了更高的要求，给课堂活动的顺利开展带来较多不确定。

鉴于以上PBL教学模式存在的不足，PBL在课程教学的应用还需要做很多工作。为了便于实施，该模式在实行初期需要结合传统的教学模式，共同开展教学。

四、结语

工程热力学教学如何有效地提高“工程热力学”的教学效果，解决学生难学、教师难讲的问题，是教研室各位教师一直思索的问题。PBL教学模式符合人们学习的认知规律，适应工程热力学的现状，能够锻炼学生的思考能力、自主能力，培养学生的合作意识和责任心，符合工程热力学教学和人才培养的要求。但PBL教学模式仍存在一些不足，需要结合传统的教学模式，以取得更好地教学效果。

参考文献：

[1]王默晗.“工程热力学”教学方式探讨[J].中国电力教育，2010，（3）：90-91.[2]王海霞，毕文峰.工程热力学绪论课教学研究[J].中国冶金教育，2011，（3）：21-22.[3]李敏，李湛.工程热力学与传热学多媒体应用分析[J].理工高教研究，2004，23（1）：101-102.[4]玉松，冯刚玲，李小菊，等.PBL 教学模式在卫生学实验教学中的应用[J].农垦医学，2008，30（6）：532-533.[5]刘莉，惠晓丽，胡志芬.基于PBL 理论的工科人才培养途径探究[J].高等工程教育研究，2011，（3）：104-108.[6]黄金丹.基于PBL 的高校工科人才培养机制研究[D].杭州：浙江大学，2008.[7]陈战.大学英语教学中实施PBL教学模式的思考[J].南昌教育学院学报，2013，28（8）：152-153.（责任编辑：王意琴）

工程热力学课程引入PBL教学模式的探讨 篇2

《工程流体力学》是中国石油大学石油工程、船舶与海洋工程、油气储运、热能与动力工程等多个专业的一门重要的专业基础课, 是根据工程技术的实际要求发展学科内容、与实践有密切联系的学科.同时它是一门基础性很强、应用性很广的学科, 是工科许多专业的重要技术基础课程, 也是工程上许多与流动有关的研究都不可缺少的基础研究工具.由于课程涉及高等数学、大学物理等知识, 教材中有较多的计算公式及推导, 常使学生感到流体力学理论高深莫测, 学习起来易产生畏难心理.对流体力学课程内容与教学方法进行改革是研究型大学培养有创造力学生的要求.要使学生能够很好理解、掌握其中的知识对教学手段有较高的要求.

流体力学的研究方法包括理论分析、实验研究和CFD (computational fluid dynamics) 数值计算3种.多年以来, 国内高校本科生的流体力学课程的教学内容主要是经典的流体力学理论和传统的实验分析方法, 理论和实验的优点是明显的.但课程教授中, 由于偏重于理论分析和对理论进行验证性实验, 教学内容比较抽象和单一, 不能反映当前流体力学学科发展的趋势, 不利于拓宽学生的知识面, 不利于提高学生的学习能力和培养学生的创新能力.

因此, 我们应该结合流体力学学科发展的趋势, 更新思想, 对教学内容和方法进行改革, 促进课程建设.我们认为, 在本科教学中引入计算流体力学CFD就是非常合适的切入点.

1《工程流体力学》课程引入CFD教学的意义

随着数学的发展, 计算机的不断进步, 以及流体力学各种计算方法的发明, 使许多原来无法用理论分析求解的复杂流体力学问题有了求得数值解的可能性, 这又促进了流体力学计算方法的发展, 并形成了“计算流体力学”, 它通过计算机数值计算和图像显示的方法, 在时间和空间上定量描述流场的数值解, 从而达到对物理问题研究的目的.目前各种CFD通用性软件包陆续出现, 成为商品化软件, 性能日趋完善, 应用范围不断扩大, 已为工业界广泛接受, 至今, CFD数值模拟技术的应用早己超越传统的流体力学和流体工程的范畴, 如航空、航天、船舶、动力、水利等, 而扩展到化工、核能、冶金、建筑、环境等许多相关领域中去了, 成为了工程设计的重要手段.计算流体力学已形成专门的学科, 并与多专业结合在近几年得到了广泛的应用.正如国家计算流体力学实验室主任北京航空航天大学李椿萱院士所言, “目前的CFD商业软件在一般机械和工程问题中的应用已经相当广泛.对于低速及亚、超声速流动和传热问题的模拟计算, 包括湍流、较简单的多相流动的计算, 在算法上已发展成熟;商业软件一般也已具备很强的网格生成技术, 可以对复杂几何外形的流动进行高逼真度的模拟仿真.已有的CFD技术可为许多企业所遇到的流动问题提供高精度和可靠的解决手段.”[1]

流体力学课程内容包括理论分析、实验研究和CFD数值模拟计算方法.但在多数工程流体力学的本科教育中, 数值模拟计算这一部分内容基本不涉及.在课程的讲授中为了阐述流体力学对现代科学的重要影响以及在高科技领域中的巨大成就, 可以引入数值模拟方法介绍和部分简单应用的实际上机练习.如, 讲到外部绕流时, 将绕流与城市高层建筑群落对周边区域的大气运动有影响, 进而影响局部气候及建筑群内的污染排放与扩散问题结合起来, 通过模拟简单建筑周围的三维流动 (如图1) 使这一现象生动形象地出现在学生眼前, 加深了同学的认识.同学在上机自己进行模拟时, 普遍表现有兴趣, 他们甚至自己尝试更改建筑物的距离和形状等物理模型和大气流动速度等边界条件, 通过计算可以直观看到流动的具体情况, 对此类问题的理论知识的认识和理解比看课本深刻了许多.

总之, 通过引入简单的数值模拟理论和上机实验既可以开阔学生视野, 生动课堂, 增强学生对流体力学知识的理解, 培养解决实际问题的能力, 又可以激发学生学习流体力学的兴趣, 解决学生学习流体力学的心理障碍, 克服畏难情绪, 不失时机地引导学生步入流体力学这座精美的科学殿堂, 以极大的兴趣和勇气去吸取其中的营养.

2《工程流体力学》课程引入数值模拟教学目标

在《工程流体力学》课程引入数值模拟教学, 主要为了促进教学效果, 激发学生学习和创造的热情, 具体目标为如下几点:

(1) 加深对概念的理解和对方程的应用

由于对流体运动的描述远比固体运动复杂, 概念比较抽象.例如使用总流的伯努利方程和动量方程求过流断面的平均速度和压强.但这种处理方法无法得到流场参数的分布规律, 不能分析流动的本质规律和特点.CFD则克服了概念的抽象性和求解流场的困难, 将三维全流场信息以数据、曲线和图像等形式提交给使用者, 有利于学生加深对概念和方程的理解与应用.

(2) 改进实验方法和内容, 开展研讨式教学

目前, 基础性实验是通过求平均物理量来验证方程或求解某系数, 对诸如分析弯道流动、突扩流动、绕流流动、管道内层流和湍流的速度分布等问题是无能为力的.而数值模拟计算包含了观察、分析、比较和判断的过程, 是一种数字化实验, 是对实物实验的很好补充和扩展.我们还可以采用CFD软件代替一部分实验, 甚至能在计算机上开发新的流体力学实验内容和方法.其效果是能提高学生的学习兴趣和积极性, 为教师和学生的相互交流和研讨创造良好的条件, 从而促进教学质量的提高.因为课堂讲授的内容比较多, 信息量大 (特别是实现多媒体教学后) , 学生往往来不及仔细地思考和提问.而在实验 (包括实物实验和数值模拟实验) 过程中, 学生需要自己先去发现问题和思考解决方法, 这时, 讨论和答疑环节将变得更有意义.

(3) 培养学生独立思考的能力, 提高创新意识

在数值模拟计算中需要正确地设置边界条件和初始条件, 合理地选择数学模型, 恰当地划分网格和进行迭代计算, 最后还需要判断计算结果是否可用, 并进行必要的调整和修改.因此, 要求学生对问题的发生、发展直至达到平衡的全过程进行认真思考和分析, 形成独立思考的习惯和能力.此外, 通过改变边界条件或初始条件等因素, 低成本、高效率地求得在不同条件下的计算解.因此, 数值模拟为多角度、多方位地分析问题提供了进行各种尝试的机会.有助于学生养成善于尝试和探求规律的习惯, 树立创新意识.事实上, 在实际中不乏由数值模拟发现新的物理现象, 而后再用实验验证的实例.

(4) 为学生参与科研和工程实践提供一种方法

学生参与科研, 在理论上创新的可能性不大, 而应用基本原理辅之以必要的手段来解决科研工作中的问题或解决工程实际问题则是可能的.数值模拟就是非常合适的手段.近年来, 一些包括流体力学在内的数值模拟计算软件已经比较成熟并且商业化, 在科研和工程上得到越来越广泛的应用.学生的计算机基础知识扎实, 比较容易掌握软件的使用方法, 在补充必要的专业知识或工程知识后就能解决某一方面的问题.另外, 有助于培养学生的科研思想和工程概念, 使他们今后能较快地适应实际工作环境.因此, 数值模拟计算对于学生参与科研和工程实践是一个很好的训练.

3《工程流体力学》课程引入CFD教学的实施方法

在进行流体力学课程改革时, 既要照顾到流体力学课程的基本原理, 又要反映现代计算技术在流体力学的解决实际问题方面的新发展, 为此本科课程的教学方法是在工程流体力学传统教授方法基础上课堂增加部分CFD模拟理论, 合理设置教学计划, 如4课时的CFD简单理论讲解, 同时要改革实验部分, 即增加上机模拟实验内容, 为让学生在较短时间内对CFD能进行简单应用, 可编写《工程流体力学》上机数值模拟实验教材, 设计部分数值模拟实验让学生上机参与简单流动问题的模拟和分析.

在实施过程中, 可针对不同专业、不同需要的学生, 建立不同的教学体系.例如, 与流体接触密切的专业如储运, 海工等CFD部分理论和上机实验内容可略多, 而对于普通工程类专业的学生来讲, 可少讲理论, 主要参与简单的工程实际流动问题的模拟解决实验.上机实验的内容也可以根据专业特点来选定, 储运专业可模拟管道和分流器等问题的模拟;热工专业可进行流动与传热结合的流动模拟等等, 总之, 可以结合不同专业进行不同的案例计算和分析.

在数值模拟过程中, 要包括4个步骤: (1) 数学模型确定:即建立反映流动问题本质的数学模型, 即物理量之间的控制微分方程及相应的定解条件, 这是模拟的出发点; (2) 离散方程:建立针对控制方程的数值离散化方法, 如有限差分法、有限元法、有限体积法等, 该步骤为CFD技术的核心; (3) 模拟计算:编制程序和进行计算, 包括计算网格划分、初始和边界条件的输入、控制参数的设定等, 这是在整个工作中花时间最多的部分; (4) 计算结果显示与分析.由于计算软件包已将上述过程包含在其中, 故学生上机可直接应用CFD商用软件, 如市场占有率较高的FLUENT对流动进行模拟, 可使同学在短时间内将所学到的流体力学理论知识加以应用和分析, 在此过程中还可以了解数值模拟工作的过程与分析方法等.

以分支管内的流动为例, 加以简单说明.在伯努利方程的应用中, 课堂理论讲解了总压的概念, 以及流动方向由总水头决定等理论, 为帮助学习此部分内容, 可让同学上机自己模拟分支管道内的流动, 物理模型和网格的划分可在10 min内完成, 通过计算可以得到可视化的流动结果 (速度的矢量图和压力的云图等) , 这些结果使流动直观的呈现在同学面前, 图2为流动中的压力分布图, 由灰度可看出压力的大小, 由图显示最高压力发生在管道分叉点处, 该处速度滞止, 动能转化为压力能, 此处即是理论讲解中的驻点, 此处压力即是总压.最低压力点在分叉管转角处, 流体在绕过凸角时, 速度急剧增大, 压力下降.此外, 仔细观察会发现主管道的压力低于支管, 即流体是从低压区向髙压区流动.但由于主管的流速大于支管, 从而主管的总压仍大于支管.这表明在管路内, 决定流向的是总压或总水头的变化而不是压力.通过图3的速度矢量图, 可清晰看出流动中各处速度的大小和方向, 使流场清晰可见了.

4 结束语

总而言之, 在工程流体力学的教学过程中, 将象征着高科技的计算机数值模拟部分内容引入课程, 通过让学生自己上机模拟流动问题, 可让同学既感受到流体力学在各行业的应用和重要性, 又能体会自己动手模拟解决部分工程简化的流动问题所带来的兴奋和兴趣, 将会加强学生学习的积极性和主动性和对所学知识的理解和应用, 促进他们顺利完成对工程流体力学课程的学习, 真正掌握相关知识, 为日后工程, 科研和工作打下良好基础.

摘要：工程流体力学作为一门本科专业基础课程, 它基础性强, 应用性很广, 概念多且抽象不易理解, 偏微分方程多, 要使学生能够很好理解、掌握其中的知识对教学手段有较高的要求.随着数学的发展, 计算机的不断进步, 目前各种商业CFD (computational fluid dynamics) 通用性软件包性能日趋完善, 应用范围不断扩大, 已为工业界广泛接受和应用.针对本科《工程流体力学》课程缺少计算流体力学 (CFD) 数值模拟部分的内容, 本文提出了将CFD理念引入本科工程流体力学课堂的意义、目的和实施方法, 以便能促进学生对《工程流体力学》课程内容的理解掌握和应用能力的加强, 培养学生对现代工业的设计和研究工作的适应力和创造力.

关键词：流体力学,教学改革,计算流体力学,数值模拟

参考文献

工程热力学课程引入PBL教学模式的探讨 篇3

关键词 PBL教学法；工程力学；ANSYS有限元软件

中图分类号：G642.4 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2015）22-0112-03

Design of Engineering Mechanics Teaching Case based on PBL Teaching Method//ZHOU Ping

Abstract According to the actual teaching of engineering mechanics，

in order to improve the teaching effects， the application of PBL teaching method in this course. This paper introduces the design of teaching case and the implementation process， the evaluation method is given.

Key words PBL teaching method； engineering mechanics； ANSYS

1 引言

机械、土木等专业开设工程力学课程，主要为使学生掌握基本的力学知识和计算方法，为后续学习专业知识、专业技能打好基础。该课程内容上主要讲授物体受力分析、力系简化及平衡、材料变形、强度理论和压杆稳定等。由于工程力学课程理论性强，抽象知识点多，且传统教学以理论教学为主，导致学生在该课程学习中易产生厌倦心理，学习效果较差[1]。

针对这一现象，本文通过在工程力学课程教学中引入PBL（Problem-Based Learning）教学法，以实际应用中的工程案例设计教学问题，以案例问题的分析、解决为导向，教、学、做相结合，对教学方法进行探索与改革，以达到改善增强教学效果的目的。

2 案例问题设计及描述

教学案例问题为对如图1所示轴承座进行力学分析，学生通过对轴承座力学问题分析、解决的过程，加深对力学知识的掌握。

轴承座力学问题涉及学生学习过的课程门类比较多，学生通过把工程材料、机械制图、机械传动、工程力学与计算机仿真软件等知识相结合，把工程力学理论教学转换为以实际工程案例问题为导向的实践教学过程，把传统的学习过程转变成分析、解决实际力学案例问题的工作过程，有效地将学生的理论知识、实践知识等内容整合成完整的有机系统。

3 案例问题PBL教学活动设计及实施

通过案例问题的内容描述，结合PBL教学法的提出问题、分析问题、收集资料、解决问题、总结评价的教学模式，对教学过程进行具体设计[2]。

教学活动设计 对轴承座力学案例问题进行总体分解，设计与各个分解内容相适应的八个教学阶段，教学时间为2～3周，如表1所示。设计的教学活动如表2所示。

实施过程 按4～6人为一小组对教学班级进行分组，小组成员对问题进行分析，了解轴承座材料类型，查找该材料的许用应力、截面模量等力学参数。

应用ANSYS有限元软件对图1所示轴承座三维模型进行网格化后，根据轴承座所在传动系统结构添加约束和荷载，如图2所示。

后处理得到图3所示轴承座应力图，从图中可直观看到轴承座不同位置的应力、应变情况及最大应力的位置，并得出最大应力值。

案例问题评价 问题评价方式的设计如表3所示，以小组为单位，检查每个学生对案例问题的解决是否满足预定的教学要求。以答辩方式进行考核时，要求每位学生回答2～3个有关该案例的问题，根据完成情况由教师填写评定成绩；小组互评内容在每阶段完成后，根据教师设计的每一阶段内容完成情况，经由小组集体评价后填写成绩，让学生之间进行对比，加深对案例问题的了解和处理能力；自评内容是每位学生自己在每次阶段完成后，根据教师设计的每一阶段问题完成情况进行打分。

4 结语

将PBL教学法应用于工程力学课程教学可调动学生的学习积极性，科学的教学案例问题设计有利于形成教师引导、学生探究、讲与练结合、教与学互动的课堂教学，弥补了传统教学法的不足，尽可能地使学生主动投入到知识的积累中，具有可操作性和推广價值。■

参考文献

[1]周平.工程力学课程教学创新与实践[J].科教导刊，

2014（6）：121-122.

[2]谭丽泉.PBL教学法在无机化学教学中的应用[J].广州化工，2010，38（5）：264-265.

[3]陈丽虹，邓安富.网络环境下PBL教学模式的研究与应用[J].中国远程教育，2010（11）：46-48.

[4]邓磊.PBL对网络学习者的学习成绩与班级归属感影响研究[J].中国电化教育，2010（12）：50-54.

工程热力学课程引入PBL教学模式的探讨 篇4

PBL是以问题为引导，学生自学讨论为主体的教学方法，能够加强学科间的渗透与综合，激发学生学习的积极性、主动性和创造性，扩大学生知识面，培养学生综合素质，有利于培养他们的自学能力和创新精神，提高其解决临床问题的能力，同时也有助于指导教师通过PBL教学能力的培养。本文主要阐述了PBL教学法在临床护理学课程中应用过程，分析了PBL教学中存在的问题。

护理学教育承载着培训最好的临床护理者、传达者、决策者、社区领导者、业务管理者的课题。最新的教育趋势，朝着改善和提高学生的思维能力和解决问题能力的方向发展。为了满足这些需求，采用的教育方法之一就是问题为基础的教学模式

(problem-based learning，PBL)教学。PBL教学法1969年由美国神经病学教授Barrow在加拿大的麦克马斯大学首创。目前已经成为国际上较为流行的教学方法。20世纪80年代以后在北美获得了较快的发展。护理学教育中PBL是基于学生为中心的一种学习形式，追求的教育目标是利用设计的`病例，收集各种信息，分析和整合信息，培养综合思维能力，提高必要的信息收集能力、自我纠正问题的能力和探索发现及沟通与协作能力。此过程中教师起指导者和促进者的作用，并通过学生的好奇心激活其学习的动机。

因此，在护理本科生学校教育期间教育目标不能只注重知识的灌输和学习，而是要着眼于学生实际解决临床实际问题的能力是尤其重要的。

一、PBL教学的特点

以重能力培养代替重知识传授;以多学科的综合课程代替单一学科为基础的课程;以小组讨论代替班级授课制;以学生为中心代替以教师为中心;以“提出问题--建立假设--收集资料--论证假设--总结”五个阶段教学代替传统教学模式中的组织教学--复习旧课--上新课--巩固新课--布置作业。基于指导自学理论，学生的学习目标由教师来设定，学习目标的实现则由学生来负责。通过PBL教学过程，能够培养医学生的学习技能，提高其处理临床问题时有效运用知识的能力，使学生建立终身学习所需的知识结构。

二、PBL教学实施过程

在传统的教育中，如果老师提问，学生不配合的现象普遍存在，这种氛围不符合于让学生自觉学习的理想教育目标。以小组为单位的PBL教学中，能够激发学生主动学习的积极性。因此，在学习过程中，学生需要面对多项临床问题，利用以往学习获得的理论知识，最后归纳所学的新知识，掌握临床护理各学科的特点和临床思维的技巧。PBL教学的基本程序如下：

1.课前准备在每一单元开始学习前，明确教学内容、教学时间、教学目标，对学生提出具体要求，使学生明白与之有关的需掌握的基本概念及专业术语，随之提出临床案例或临床问题，根据此案例，仅从教材上找不到完整答案，必须查阅其他资料，将知识延伸、拓展。学生利用检索工具查阅有关资料，包括参考书及文献，指导教师可给予一定的帮助。例如：如何使用检索工具，哪些文献可参考，帮助学生尽快适应PBL教学过程。

2.小组讨论将学生随机分组，每组10～12人，讨论前随机指定主持人，指导教师只在学生遇到困难时才提供一定的帮助。讨论围绕每单元指定的案例进行，由小组成员陈述相关知识，并作好记录，汇总及提出需进一步研究解决的问题，然后继续查阅相关资料，通过互教互助学习，力求完美解决问题。

3.课堂讨论在同学们进行了充分自学，查阅相关书籍及小组交流以后开展，由每组代表做本组总结发言，并提出讨论中的疑难问题，最后教师就同学们争论的焦点分歧最大的疑难问题进行点拨，最终获得每个问题的圆满答案，并做出单元总结，完善学生认知结构，使其掌握的知识具有一定的系统性。

4.教学考核与教学效果指导教师对同学的学习情况作出评价，指出不足，提出改进意见及下一步要求。在课程活动结束时，再指定下一课题，并将新的课题分配到各小组中去，给出新的临床案例，进行又一轮的PBL学习。作为PBL的最后过程，学生们在结束后进行考核。指导教师分别给出小组成绩和个人成绩，并在每份试卷结尾给出评价，主要从以下三个方面对学生进行评价：第一是分析和解决问题的能力;第二是自习能力;第三是作为小组成员的集体能力。自我评价要求继续监视自己的执行能力，但这种能力才是学生自觉从患者身上学会技术的核心。

三、PBL教学存在的问题

1.教育思想，个别教师思想陈旧，对新的教学方法不接受，需要彻底转变教育思想、更新教学观念。若只在某一学科某一部分进行PBL教学尝试难见成效。

2.硬件建设，学校是否具有足够的学习资源，包括足够的图书资料，网络资源等。足够的教师和教学场地来适应大规模小组教学的需要，这一点非常重要，否则PBL教学无法开展。

3.教学培训，进行PBL教学的教师必须经过严格的培训，首先必须为未来的指导老师提供实施PBL所必需的知识、技能和经验，使其有信心进行PBL的小组教学;其次，改变教师的态度，许多教师对PBL的教育基础尚有疑虑。由于PBL教学需要教师花费太多的时间和做太多的工作，因此人们更加偏爱说教式讲课，转而采用传统式教学法。

4.学生方面，个别同学消极参与，甚至袖手旁观，也有个别同学由于传统教学多年的惯性，对PBL采取抵制态度，不予以合作。由于信息收集比较费时，同学们为了快速完成任务，过分依赖参考书及教师课后总结，而不进行认真仔细讨论;仅抓住表面现象，仅仅对问题的某些细节开展肤浅的讨论。

工程热力学课程引入PBL教学模式的探讨 篇5

案例教学是围绕一定教学目的把实际中真实的情景加以典型化处理, 形成供学生思考分析和决断的案例 (通常为书面形式) , 再通过独立研究和相互讨论的方式来提高学生的分析和解决问题的能力的一种方法[1]。

由于《焊接结构》课程具有很强的实践性、应用性, 所以在该课程的课堂教学中有意引入一些生产制造中焊接工程典型案例对于课程的教学会起到良好的作用;将焊接工程应用典型案例引入教学也是《焊接结构》课程性质的要求, 同时也是教学内容与方法的优化和改善。为此, 近些年作者在《焊接结构》的教学中, 在引入焊接工程典型案例进行理论教学方面进行了一些有益的尝试。

一、焊接工程典型案例在《焊接结构》教学中的实践

焊接技术作为材料的一种重要连接方法, 在我国国民经济建设中占有越来越重要的地位。焊接结构是焊接技术应用于工程实际产品的主要表现形式, 也是许多工业部门中应用最为广泛的金属结构[2]。能够用于《焊接结构》教学的焊接工程典型案例不胜枚举, 作者在此仅选择几例典型案例进行叙述。

1.“鸟巢”钢结构工程。

国家体育场“鸟巢”是2008年北京奥运会主场馆, 场馆主体结构为100%全焊异型空间钢结构;“鸟巢”设计用钢4.2万吨, 实际用钢5.3万吨所耗焊材2100吨以上, 为国内之最;设计要求几乎全部焊缝为全熔透一级焊缝, 焊缝的总长超过了31万米, 现场焊缝超过6万米 (不含角焊缝) , 100%超声波探伤, 一次合格率高达99.5%以上, 质量指标之好为全国之最。在进行《焊接结构》绪论部分焊接结构的特点这部分内容的教学时, 作者向学生介绍了以上几组数字以后, 立刻就引起了学生的注意, 表现出极大的兴趣。用具体的数字做佐证取得的教学效果要远优于教材单调枯燥的叙述。“鸟巢”主体结构由桁架柱、平面主桁架、立体桁架和立面次结构组成, 该结构板件间相互约束显著, 焊缝集中, 焊接应力较大。在建造的过程中, 施工技术人员采取了许多行之有效的措施来控制结构的应力。在课堂教学中讲到焊接顺序对应力和变形的影响时, 作者以“鸟巢”主结构焊接顺序为例进行阐述。首先将主结构的结构特点分析清楚, 然后让学生结合理论知识, 探讨该结构的焊接顺序。学生们反映积极踊跃, 纷纷提出自己的方案并进行论证, 如同自己就是该结构的设计者。课堂讨论气氛热烈, 学生兴趣浓厚, 教学效果良好。并针对“鸟巢”焊接时的一些特殊方法如“分段跳焊”、“单杆双焊, 双杆单焊[3]”提问, 让学生从《焊接结构》中探寻这些方法的理论依据。出乎意料的是, 许多学生在课后利用网络和图书馆资源查阅相关文献资料, 通过分析比较, 归纳出了不同焊接方法的优缺点, 学生理解深入、感受深刻。说明这种教学方式使得抽象枯燥的理论知识变得形象生动, 学生在主动思考中掌握了知识, 收到寓教于乐的效果。

2. 船舶制造。

船舶制造的发达程度, 不仅是衡量着一个国家制造业水平的一个标志, 而且具有重要的战略意义。焊接作为一种重要的制造技术在20世纪20年代开始用于造船, 如今已逐渐成为现代船舶建造工程的关键技术。在船体建造中, 焊接工时约占船体建造总工时的30%~40%, 焊接成本约占船体建造总成本的30%~50%[4]。由于船舶甲板特别是上层建筑往往板厚较薄, 结构较多, 局部位置焊接热输入量较大, 焊接应力使薄板容易产生失稳, 因此很容易出现波浪变形[5]。如果船舶甲板及上层建筑焊接变形过大, 将直接影响船舶外观质量。为控制甲板的焊接变形, 采取刚性固定、分段退焊等焊接工艺措施可有效地减小焊接变形。借助这样的工程案例进行教学, 不仅能提高学生理论知识的掌握程度, 还是理论知识同工程实践的一次完美结合, 有助于理论知识向实践的转化。作者将我国“瓦良格”航母改装制造引入课堂, 并以时事热点为背景分析航母以及造船工业对我国国防的战略意义, 立即引起了学生浓厚的兴趣。通过该例不仅讲明白课程知识点, 而且还间接地进行了一次爱国主义教育。

3. 汽车制造。

焊接技术是现代化制造业中一项重要的加工技术, 而汽车制造业是焊接应用最广的行业之一。随着我国家庭生活水平的提高, 汽车变得越来越普及, 以学生日常生活中可见的东西为教学素材阐述某些问题, 可收到事半功倍的效果。如计算接触焊接接头的静载强度时, 主要计算对象是点焊接头, 而点焊是汽车制造中最常用的焊接方法, 所以该方面例子对于学生掌握接触焊接接头静载强度的计算方法帮助甚大。

焊接作为现代机械制造重要手段之一, 应用的领域非常广泛。在一些其他领域焊接也起到了重要作用, 如航空航天、石油、化工、电力等部门。由于文章篇幅所限, 不一一累述。

二、工程典型案例教学的作用

引入焊接工程典型案例对于《焊接结构》课堂教学的教学效果提升具有明显作用, 典型案例教学的具体作用主要体现在以下几方面。

1. 激发学生的学习热情与兴趣。

《焊接结构》课程有些内容比较抽象难以理解, 如焊件内应力的产生、分布及调整措施, 但是该内容又是《焊接结构》课程的教学重点、难点。以往在讲解这部分内容时, 学生的学习兴趣不足、热情不高, 教学目的难以达到。

工程案例教学结合典型的具体实例, 可以使抽象理论融入到具体的工程典型案例中, 可使抽象问题形象化。这样就可以极大地激发学生们的学习热情, 显著提高教学效果。

2. 促进理论知识向实践转化。

《焊接结构》课程具有较强的实践性, 课程特点决定了理论知识向实践转化的重要性。然而, 我国高校学生在这方面的能力往往不足, 理论知识掌握欠扎实以及缺少理论知识向实践转化的情景是制约转化的主要因素。通过在《焊接结构》课堂教学中进行焊接工程典型案例教学不仅可以夯实课程理论知识, 还可以提供理论知识向实践转化的情景与背景, 从根本上促进了这种转化的可能性。这对于培养具有工程实践能力的焊接技术与工程专业人才具有重要现实意义。

3. 培养学生创新精神。

由于利用工程典型案例教学强调学生利用已有理论知识自主分析、解决问题, 寻求解决问题的途径, 案例教学目标的丰富性、教学案例的复杂性、教学过程的互动性、教学方式的启发性[6]等特点都有助于培养学生的创新精神。

三、工程案例选择原则

选择一个好的工程案例对于教学目的的实现和教学效果的提升可起到事半功倍的效果。工程典型案例的选择要遵循以下原则。

1. 真实性。

焊接工程典型案例是焊接技术在工程实践中的具体应用, 因此它应该具有真实性, 工程典型案例必须具有明确的工程应用背景, 切不可由教师主观臆测, 虚构而作。一个真实的工程典型案例具有极强的说服力, 由典型案例说明的问题可信度高, 对教学效果的提升作用也最行之有效。

2. 针对性。

《焊接结构》课堂教学选择的典型案例必须要针对所讲授的理论知识, 典型案例与具体教学目标的切合度将直接影响典型案例教学的效果[7]。典型案例的针对性还体现在授课对象上, 教师可以选取学生较为感兴趣的案例来进行教学, 使教学取得较为理想的效果。

3. 难度适中。

工程典型案例的选择还要考虑学生已有知识构成及认知能力。难度较大的案例会打击学生主动学习的积极性, 而难度较小的案例又不能有效地培养学生分析、解决问题的能力。因此, 选择难易程度适中的典型案例在一定程度上可以保证焊接工程典型案例教学的顺利进行。

四、结语

《焊接结构》是一门基本理论与工程实际紧密结合的课程。课程有些基本理论比较抽象难懂, 这就对师生提出较高的要求。尤其对于学生来说, 由于知识结构的构成及缺乏一定的工程实践能力, 这些理论知识接受起来就比较困难。课堂教学引入一些具有工程背景的典型案例, 不仅可以激发学生的学习兴趣, 还可以使得理论课教学变得生动且容易接受, 有助于学生掌握基本理论知识。把以课堂讲授为主的教育模式与工程实践有机结合起来, 贯穿于课程教学的各个环节中, 有助于提高学生的综合素质。

通过改变教学模式, 引入工程典型案例进行《焊接结构》课程课堂教学不仅使学生学到了基础的理论知识, 又与生产的实际和本学科的前沿动态相结合, 扩大了学生的视野, 能够更深入地理解专业课的内容, 对所学知识起到融会贯通的作用, 为今后更好地学习先进理论和生产实践知识打下坚实的基础。

摘要：针对《焊接结构》课程特点, 在课堂教学中引入某些焊接工程典型案例进行教学, 取得了良好的教学效果。并在教学实践的基础上提出了利用工程案例进行教学的作用及案例选择原则。

关键词：焊接结构,工程案例,实践,选择原则

参考文献

[1]尹立孟, 周进, 姚宗湘, 等.工程案例教学法在焊接专业教学中的应用研究[J].重庆科技学院学报:社会科学版, 2010, (14) :165-166.

[2]方洪渊.焊接结构学[M].北京:机械工业出版社, 2008.

[3]戴为志, 黄明鑫, 芦广平, 等.国家体育场 (鸟巢) 钢结构安装工程焊接技术[J].电焊机, 2008, 38 (4) :51-76.

[4]张守信.我国造船行业焊接技术:沿革与流变[J].现代金属加工, 2005, (5) :58.

[5]舒先庆, 黄新明, 代国文.钢结构制造中焊接变形的控制方法[J].电焊机, 2007, 37 (6) :127-129.

[6]陈福松.案例教学与创新型人才培养[J].扬州大学学报:高教研究版, 2009, 13 (5) :81-83.

工程热力学课程引入PBL教学模式的探讨 篇6

关键词：高职院校；工程力学；课程改革；对策

高职教育人才培养目标具有职业性、应用性和实践性，因此，在课程开发的理念、模式和技术等方面，其与普通高等教育是不同的。高职课程是一个依靠工作过程串联起来的应用性知识体系，既不是简单化的学科知识应用， 也不是系统化的学科知识，其源于实际工作，但又高于实际工作。传统的“学科本位”教学体系存在一些不足，因此，我们对该课程进行了改革，在对这些不足进行深入分析的基础上，为工程力学课程组建课程体系时紧扣“应用”这一特点，而相应的理论教学也拿捏好一个度，达到“必需、够用”即可。

一、《工程力学》课程的定位

《工程力学》是高职水利工程专业的必修课程，属于专业基础课，连接着基础理论课与专业课，要包括了原有理论力学、材料力学与结构力学三门课程的内容，这门课程横跨了力学与工程学两门学科， 结构（构件）的承载能力（即结构在外力作用下的强度、刚度和稳定性计算分析）是其主要研究内容。通过本课程的学习，使学生理解工程力学概念，培养他们对具体结构构件进行强度、刚度计算和稳定性验算的能力以及对一般工程结构进行受力分析与内力计算的能力，这也正是这门课程的主要教学目的。工程力学课程是整个学科的基础课程，学生学好了这门课程有利于对地基基础、水工混凝土结构、施工技术等后续专业课的学习，同时，该课程对于解决与专业相关的工程实际问题也是有帮助的，其为此提供了理论依据，因为该课程中的力学知识可以解决建筑物是否安全、牢固、稳定等问题。

二、《工程力学》课程现状分析

当前高职院校《工程力学》课程的现状问题有：

1.课时少，内容多

《工程力学》这门课程的课时较少，但其要讲授的内容却涵盖了本科院校《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》三本教材的核心内容，包括刚体的静力学基础，杆件的承载力计算，构件的内力、应力计算，杆件强度、刚度、稳定性计算，静定结构与超静定结构的内力计算等等内容，而目前高职学院给这门课程安排的总课时普遍都是85学时。

2.学生基础差，不及格率较高

学生进入大学的第一个学期就要学习《工程力学》这门课程，而学生这个时候不仅理论基础薄弱，在实践经验和识图能力上也都还比较欠缺。据调查我院近几届的水利、水工两个专业的及格率很低。

3.理论脱离实际严重

目前，许多高职院校都在使用《工程力学》这本教材，这本教材并不能对后续课程的学习有所帮助，其既没有与水利工程专业的特点紧密结合， 也没有工程力学模型以及计算简图等内容，而这些内容恰恰与本专业是紧密相连的。理论知识与实际工程之间往往存在着较大的差距，课本上的题目都是简化后的理想模型及简图， 而实际工程中的结构和理想力学模型相差很大，学生在解决课本上的问题时只需要掌握了相应的定理和公式，再根据题目已知条件寻找便可以找到答案，但实际工程中的已知条件是不确定的，学生在解决实际工程中的问题时要自己具体分析实际情况来确定已知条件。许多学生不懂得如何运用所学知来解决实际工程问题，因此，对于大部分学生而言，解决实际中的问题往往比解答课本上的习题要难多了。

三、当前加强高职院校《工程力学》课程改革的对策

1.加强课程教学内容改革

高职教育以培养高等技术应用性人才为目的，应根据“以应用为目的，以必需够用为度”的原则来制定教学内容，可以适当增加有关工程实际的内容，对于工程实际和后续课程中不需要的内容可以删除，推导过程冗长的也应删除。工程力学课程的两大主要内容为理论力学与材料力学，理论力学中包括了动力学和运动学，而这两类知识是高职的大部分专业都很少涉及的，学生要理解和掌握材料力学部分的應力状态的内容具有较大的难度，因为其具有较强的理论性，我们在设计传统的工程力学的内容时应兼顾其实用性和完整性，重新选择和组织内容，理论力学部分的主要内容包括静力学的基本知识、物体及物系的受力分析、力系的简化和平衡条件及其应用等，其应以静力学内容为主。工程构件在载荷作用下变形和破坏的规律是材料力学部分的主要研究内容，具体主要涉及到了四种基本变形、应力特点、强度和刚度的校核等内容，其为确定合理的截面形状和尺寸提供理论依据，并且提出了为构件选用合适的材料之前应保证构件的安全性与经济性。将教学内容划分为多个教学模块，并分别确定各个模块的工作任务，设计一两个典型的工程案例作为每一个工作任务的引导，总之，课程内容整体应坚持理论联系实际的原则。

2.加强课程教学方法与手段的创新

要想实现教育的成功，取得良好的教学效果，就要遵循教育的规律，讲究教学方法和教学手段。因此，我们不仅要注重教学内容的改革，还要进行教学方法的改革。至今为止，工程力学还是以“教师讲，学生听”的传统的教学方式进行教学，学生在教学活动中处于被动地位，教师占据主体地位，师生之间缺少互动性。此外，“粉笔+黑板”依然是教师教学的惯用方式，这种单一、陈旧的教学方法不利于营造良好的课堂气氛，难以调动学生的积极性，很难取得理想的教学效果。为此，在改革教学方法时，我们采取以下措施：

首先，在工程力学教学方法方面，应及时更新教学思想。教学应注重理论与实践的结合，注重课内与课外的互相渗透、互相补充、互为交融，广泛运用一些先进的教学方法，如研究性学习、启发式教学、互动式教学等方法，为了实现“讲（教师讲课）、演（同学黑板解题演示）、练（课后练习）”等的有机地结合，还应对各种教学方法进行优化组合，注意理论与实践。

其次，可以采用案例法教学。案例教学这种教学方法简单、直观，且具有较高的教学效率，在水利工程类专业课程的教学过程中，这种教学方式是必不可少的。在为本课程搜集工程案例时，应通过工程现场及网络等多种渠道选择典型的案例资料。

最后，可以利用多媒体教学。工程力学是具有较强理论性的一门课程，其与工程实际密不可分，因此，对于学生而言，这门课程的学习会显得枯燥、无趣又困难。为了使学生尽快理解这门课程，应该培养学生的学习兴趣，为此，可以通过使用多媒体课件将工程实例战士给学生，这样的教学既生动形象，又便于学生理解。此外，为了使教学更加直观，增加学习的趣味性，还可以在课堂上运用动画、视频等多媒体技术。不过，应注重传统教学方法与多媒体技术的有机结合，不能完全摒弃“黑板+粉笔”的教学方式，对于一些典型例题，教师在讲解时可以在黑板上标出重点。

3.加强力学小实验设置

工程力学的很多理论和原理比较抽象，为了帮助学生更好地认识和理解，提高学生的学习兴趣，我们可以设置一些力学小实验的。例如，在讲解摩擦角与自锁现象时，我们可以要求学生自制一个斜面，要求这个斜面可以改变倾角，以便于在实验时调整倾角，并且为了使得斜面上的物体保持平衡状态而不沿着斜面下滑，还要对物体施加一定的铅垂力，学生在亲自操作过后更容易理解自锁的概念。我们为了让学生现场体验工程力学与工程实际的联系，还带领学生去学校的机床厂。例如，我们在讲解如何提高梁的弯曲刚度时安排学生车削细长轴，由于车刀径向力的作用，轴在车削过程中会产生较大的弯曲变形，将中心架或跟刀架加上去，学生对变形情况进行观察后再进行对比和讨论，得出结论。小实验具有较强的可操作性，可以得出形象、直观又可靠的结果，小实验的运用是“教学做合一”的教学原则的体现，有利于培养学生的操作能力，提高解决实际问题的能力。

4.加强课程考核方式改革

长期以来，工程力学考试一般将基本概念、基本理论和解题的基本方法作为重点内容，主要以闭卷形式进行，平时作业及到课情况占最后的总评成绩的30%，期末考试成绩占7 0%，这种考核方式与高等职业教育的培养目标不符，不仅不能反映学生的真实水平，而且对于学生的发展也会造成不利影响，学生平时不用功，考试前进行题海战术，这样容易使学生养成惰性，形成侥幸心理。為此，我们在考核方式上进行了改革，调整了总评成绩的比例分配情况，包括上课考勤、课堂发言、平时作业、小实验制作和实验操作成绩等在内的平时考核占30%；包括学生自评、小组互评和教师评价在内的基本工作任务考核占30%；包括小论文完成情况和期末考试成绩在内的结果考核占 40%。通过这种改革的尝试，我们发现，这种多方面、多形式的考核方式不仅可以反映出学生的真实水平，还能够调动学生学习的积极性。

总而言之，工程力学教学改革是一项艰巨的任务，不是一朝一夕就能完成的，在实施改革的过程中，教师应不断总结经验和不足，不断改进，做到与时俱进，坚持以人为本，努力为社会培养高素质应用型人才。

参考文献：

[1]韩瑞功.高职工程力学课程体系建设与综合考核模式的实践性研究[J].中国教育技术装备，2011

工程热力学课程引入PBL教学模式的探讨 篇7

【关键词】人力资源管理 教学模式改革 PBL

【基金项目】此论文由河北联合大学教育教学改革研究项目资助，项目编号：Q1172-12。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）01-0231-01

1.传统人力资源管理课程教学模式的主要问题

人力资源管理和其他管理学科一样，是一门典型的理论与实践相结合的应用型学科，具有很强的应用导向性。从我国目前高等院校人力资源管理课程教学中可以发现， 创新教学方法的要求还没有在教学实施中真正体现， 传统的课堂单项灌输和学生“被动学习”的现状比较普遍。随着市场经济的渐趋成熟与完善，对传统重理论轻实践的人力资源管理课程的教学手段和方法提出了新的挑战，传统的教学手段和方法已经不适应时代发展的要求。目前，国内人力资源管理专业课程在教学方法上依然是授课型为主，没有形成信息资源共享机制。教学组织上依然严格按照传统的教学计划，以知识点的传授为主要形式，遵循人力资源管理课程的知识结构体系框架开展教学，与企业实际人力资源管理问题的解决思路并不吻合，导致缺乏解决实际问题的方法论支撑；考试方式上注重结果考核忽视基于过程的评价，不利于学生过程中的检查和提高。

2.基于PBL的人力资源管理课程教学模式探讨

2.1 PBL教学法

PBL（Problem Based Learning）是以问题为基础的教学模式。是1969年由美国神经病学教授霍华德·白瑞斯首创的，它是以信息加工心理学和认知心理学为基础，根据建构主义学习理论的“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”学习环境中的4大要素创立的教学模式。PBL作为近年来在国际上受到广泛重视的一种教学模式，强调把学习设置于复杂的、有意义的问题情境中，通过让学生合作解决真实性（authentic）问题，来学习隐含于问题背后的科学知识，形成解决问题的技能，培养自主学习（self？鄄directed learning）的能力。同时，PBL也是与当前所提倡的建构主义学习理论及其教学原则非常吻合的一种教学模式。由于PBL对培养学生解决问题的技能非常有效，因此它越来越多地受到人们的重视。

2.2 人力资源管理课程中PBL教学模式的运作流程

在人力资源管理专业学生的培养过程中，虽然课程体系涵盖现实人力资源管理工作的方方面面， 但是学生实际操作能力仍然欠缺， 为了更好地培养学生的专业岗位技能， 较好地适应市场需求， 在人力资源管理课程中引入PBL教学模式，进行人力资源管理课程的适应性改革。在实际操作过程中的流程节点控制是关注的重点也是难点。教师要以企业现实人力资源管理需求为基础，首先给学生引出一个人力资源管理问题， 要求学生在现有信息基础上来解决这个问题。通过这一过程可以使学生意识到，想要更好地分析和解决这个问题他们需要进一步学习掌握的人力资源管理知识和技能。而一旦学生确定了他们所要学习的新内容并尽可能地去解决问题时， 他们就会积极地搜索相关的人力资源管理信息。这个搜索过程需要发现和使用各种各样的信息资源， 而学习资源的丰富多样性可以适应学习的个性化需求以及个性化的学习风格。然后， 学生在获取新的人力资源管理知识基础上， 进一步深入地思考和理解问题， 并尝试能够最终解决这个人力资源管理问题。

2.3 PBL教学模式改革的作用

人力资源管理课程的应用性特点决定了教学内容和过程中一定要理论联系实际。PBL 教学模式与传统的教学模式相比， 更强调学习的过程， 增强了学生自主学习的能力， 培养了他们的人际交往能力和团队合作能力、自发的学习态度和良好的职业素养。基于PBL教学模式改革的人力资源管理课程教学实现了以下五大重点突破：（1）教学方法上实现由授课型为主向学生“在做中学”的突破；（2）教师角色上实现由教师主导向学生主导的突破；（3）学习形式上实现由各自独立学习向学习小组团队学习的突破。（4）教学组织上实现由知识结构为中心向以问题为中心的突破；（5）考试方式上实现由结果考核向基于过程的评价的突破。

3.人力资源管理课程中PBL教学模式改革的保障措施

人力资源管理课程教学改革中引入PBL教学模式，可以培养学生分析问题、解决问题的能力，对于实现人才培养目标，丰富教学手段、深化教育改革具有积极的促进作用。同时，也对教育教学资源的充分开发和合理利用提出了新的挑战。为保证基于PBL的人力资源管理课程教学模式改革能够保质保量、科学合理、健康良性地推进，实现教育教学目标，应该采取以下保障措施：1.更新教学理念，强化市场意识；2.修订教学计划，满足主导需求；3.加强基地建设，拓宽实训平台；4.培养师资队伍，打造双师人才；5.拓展信息渠道，实现资源共享。

4.结论

社会经济发展对人才需求结构的变化， 为新建应用型本科院校带来新的发展契机。我国高等教育已步入大众化教育的发展阶段， 高等教育的办学模式、办学层次、人才培养呈现出多样化的特征。由于PBL对培养学生解决问题的技能非常有效，因此它越来越多地受到人们的重视。目前，PBL不断得到推广和发展，已经被应用到许多高等院校的各学科领域。人力资源管理课程教学引入PBL教学模式，可以有效调动学生学习的积极性，培养学生分析问题、解决问题的能力，进而提升学生在人才市场上的就业竞争力，满足企业日益增长的对实用型管理人才的现实需求。

参考文献：

[1]郁震，高伟，陈颖辉. 高校PBL创新创业型人才培养模式初探[J]. 中国青年科技. 2008（1）47-52

[2]李昱，叶秀峰，李丹，米粲. 谈PBL理解误区[J]. 西北医学教育. 2006（2）196-197

[3]范暉，涂惠.PBL教学案例的选择与开发[J].西北医学教育.2009（5）1000-1001

《工程力学》课程教学方法探讨 篇8

一、必须让学生充分认识到学习《工程力学》课的重要性, 并激发学生的学习兴趣

首先, 通过带领学生到专业车间或工地认识一些结构物及其制造工艺, 向他们简略介绍一下力学知识在其中的运用。例如:学生在钳工实习中, 用丝锥工具制丝扣时, 必须用双手均匀扳动绞杠的原因 (图1) 。学生在焊工实习中, 用角焊缝焊接两块钢板时, 怎样分析焊缝的受力与剪切强度 (图2) 。学生在车工实习中, 怎样确定车床切削工件时切削力的大小。这样使学生发现《工程力学》课在专业学习中的重要性, 同时激发他们学习力学的兴趣。其次, 教师还可以将那些由于构件强度不够而导致工程结构或设备破坏所造成的重大经济损失、刚度不够所生产出的废品、稳定性不够而导致的重大人身伤亡事故等事件讲给学生, 增强学生的安全意识, 从而认识力学课的重要性。最后, 教师在教学中还可以借助与工程实践、日常生活密切相关的力学实例, 激发学生的学习兴趣。例如拔钉子时为什么用扳手拔省力, 即解释杠杆原理;变速箱中低速轴的直径比高速轴的直径大, 即解释转矩与直径成反比;推箱子时 (图3) a角越小越省力, 即力的分解应用。这样让学生发现《工程力学》在生活中应用的重要性, 培养学生学习乐趣, 提高教学效果。

二、教学过程中教师采用多种形式教学

教师既要严格按照教学大纲组织教学, 又要对教材内容进行优化, 明白力学知识的关键。笔者纵观静力学和材料力学, 关键知识是受力分析和截面法求内力。

(一) 采用直观性和归纳总结式教学, 引导学生掌握物体受力分析和作受力图。首先利用挂图和机械实物让学生把实物为力学模型 (图4A图中右实物转化为左模型) 。其次利用教具或挂图让学生理解约束的类型和约束力的概念。例如由绳、链构成的约束为柔索约束 (图4中弹簧) , 此约束反力方向沿柔索离开被约束物体;由铰链构成的约束为铰链约束, 此约束根据两构件中是否有一构件被固定分为固定铰链支座和活动铰链支座, 固定铰链支座 (图4中O点) 约束反力方向用两垂直分力FRYFRX表示, 活动铰链支座约束反力应垂直于支撑面指向或背离物体;由两物体直接接触, 而不考虑摩擦为光滑面约束 (图4中A、B两点) 。最后根据各种约束反力方向的规定, 画出工件处于夹紧状态时各构件受力图, 例如:图4中B图为构件AOB受力图, C图为构件D的受力图。

(二) 采用对比法引导学生掌握材料力学的四种基本变形形式。见表1。

通过系统的分析对比, 学生才能比较好地掌握这些知识的联系与区别, 达到正确运用公式进强度计算的目的, 从而提高教学效果。学生要准确地进行强度计算, 必须准确的计算构件内力, 但内力的概念抽象, 常让学生感到含混不清。如何让学生更好地掌握内力的概念、求出内力的大小和判断内力的方向, 常用截面法: (如图5) 第一步截开———沿键nn截面截成上下两部分, 取下部分为研究对象;第二步代替———用内力FQ代替上侧对下侧的作用;第三步平衡———有平衡条件可知FQ=P。

三、努力提高学生解决专业问题的能力

学以致用是教学活动的根本目标, 教材中的例题和习题大多进行了简化, 所学知识尚不能直接用于工程实践中, 因此结合工程实际问题, 从模型简化开始直至进行强度校核是培养学生的能力的关键。若能通过大作业的形式进行训练学生, 必有效地提高学生分析和解决实际问题能力。如结合现代桥梁技术广泛应用的斜拉桥, 用所学的压杆稳定理论分析这种结构的合理性, 相对普通的桥墩式, 斜拉桥通过使用大量拉索减少了桥墩的数量, 变受压构件为受拉构件, 既增强了安全性又增强了通航性。又如土木建筑是为了提高混凝土梁的局部抗拉性能, 通常只在梁的受拉一侧加一些钢筋, 放置梁时就要注意正面和反面, 这样即考虑了梁的安全性, 又考虑了经济性, 但对于现代教学课堂这方面的平台不足, 有待提高。

利用《工程力学》课程内容解决实际问题时的计算是非常复杂的, 因此该课程的教学改革与探索是一个长期的过程, 相信所有的力学教育工作者一定会不断探索出更科学合理的教学方法和手段, 不断提高《工程力学》的教学质量和效果效果。

参考文献

[1].曾德江.机械基础[M].北京:机械工业出版社

工程热力学课程引入PBL教学模式的探讨 篇9

1 BIM (Building Information Modeling) 技术及国内外应用状况

何为BIM, 中文名称直译为建筑信息模型, 在中国《建筑工程信息模型应用统一标准》 (征求意见稿) 中, 对于BIM做了如下意思表述:BIM是工程项目全寿命期内项目组成部分物理特征、功能特性及相关管理要素的能实现信息共享的数字化表达。这种利用计算机数字技术表达不光能表达建设项目几何、物理和功能信息, 还能通过三维数字化技术支持项目生命周期建设、运营、管理决策。建筑信息模型应用宜覆盖工程项目全寿命期。

建筑业发明了用二维图纸来表达三维建筑物已然是一个创举, CAD辅助设计和制图极大地提高了设计精度和效率。但是传统的二维图纸表示的信息不直观、不全面, 以建筑施工图为例, 要准确反映建筑物内外具体形态, 我们需要平、立、剖及各种构造详图等众多图纸相互配套来反映;工程设计人员的设计意图很难被施工方全面透彻的理解和把握。但是采用BIM技术, 可以实现可视化设计和施工, 实际模拟和动态检查设计和施工中的问题, 所见即所得。而且通过专业的BIM软件进行BIM模型的创建, 能够形成BIM的多维空间, 在BIM模型中可以加入造价、材料、机械、人工等信息, 使BIM模型能够很好地服务于设计、施工、管理和运维各个方面。

在BIM技术出现之前, 计算机信息技术在建设行业的应用已经非常广泛, 从CAD制图到结构设计的分析计算、从工程概预算的编制到工程招投标等。但是这些领域各种计算机软硬件的应用都存在一个问题, 所有各环节的信息都是一个个信息孤岛, 信息彼此不能兼容互用。而在建设行业中, 无论是建筑设计、结构设计还是工程计量计价、施工管理等, 管理和生成这些工程信息资料需要消耗较多的资源, 这些数据有些是重复的, 信息彼此不能共享必然导致了大量的重复性劳动, 从而造成大量的资源浪费。据有关文献研究表明, “美国建筑业存在约57%的浪费, 但在相同的时间里, 普通制造业领域的浪费为约26%, 两者相差高达31%。美国希望通过以BIM技术为核心的建筑业信息化, 预计到2020年每年能节约2 000亿美元”[1]。BIM工程技术的应用, 以信息共享为基础, 能减少不必要的重复劳动, 降低成本, 提高效率。

BIM目前在国内外被广泛运用, 以美国为例, 美国的建筑事务所和工程施工企业尤其是大型企业开始逐步扩展他们的BIM应用范围, 2012年工程建设行业采用BIM的比例达到71%。其中74%的承包商已经在实施BIM。如特纳施工公司 (Turner Construction) 在BIM项目施工总造价达50亿美元, 尽管美国尚未将BIM工程技术强制应用于所有项目, 但以莫特森和特纳公司为首的建筑企业已经将BIM工程技术作为企业核心竞争力之一[2]。再来看英国, 与大多数国家相比不同的是英国政府要求强制使用BIM工程技术。早在2011年5月, 英国内阁政府办公室就发布了“政府建设战略 (Government Construction Strategy) ”文件, 文件中有一整个章节是关于建筑信息模型 (BIM) 的, 这一章节中明确要求, 到2016年, 政府要求全面协同的3D-BIM, 并将全部的文件以信息化进行管理[3]。其他如新加坡、日本、韩国和瑞典、芬兰、挪威等北欧国家也都在建设行业逐步推进和普及BIM技术的应用。我们中国包括香港在内, 也有越来越多的企业将BIM技术应用到了工程实践, 如上海中心大厦、杭州国际博览中心、青岛华润万象城等一批建筑项目在项目实施的一些环节采用了BIM技术。据中建股份有限公司副总裁王祥明介绍, 中建股份在全球的项目BIM技术应用率已经达10%。中国自己的BIM的相关行业标准也已经在起草中, 部分已经完成开始面向社会征求意见。我们国内包括华中科技大学、深圳大学等高校在内的部分高校也通过各种合作方式, 建立了BIM的研究和教学应用平台。

2 BIM技术在建筑工程项目管理课程教学中的应用

传统的建筑工程项目管理的教学大多采用“填鸭式”课堂教学, 授课时缺乏与工程实践的有效结合, 甚至是闭门造车与实际脱节。教师泛泛的讲, 学生囫囵的听, 最后课程学完了学生对建筑工程全寿命周期内究竟要管理哪些内容还是没一个系统的认识。为了弥补上述不足, 我们可以在课堂教学中引入BIM技术, 可将工程建设过程模拟出来。

BIM信息技术最大的好处之一是三维可视化的模型应用, 运用这个特点我们可以将建筑物通过专业的BIM软件模拟出来, 将工程带进课堂, 让学生如亲临现场。以施工阶段项目管理为例, 施工阶段的项目管理最核心的内容是进度、质量和成本三大目标管理。在以往讲解进度管理时, 各种横道图、网络计划等内容枯燥而繁琐, 学生完全将其掌握然后联系到工程进度管理实际中去有很大难度。我们如果采用基于BIM工程技术的4D虚拟仿真建造技术, 将工程设计阶段所完成的3D的建筑信息模型附加一个时间的维度, 构成4D的模拟施工动画, 再通过在电脑上建立模型并借助于各种三维可视化设备对该项目进行虚拟描述[4]。在学校课堂教学上按照工程项目的施工计划安排来模拟现实项目的建造全过程, 还可以在虚拟的项目实施环境下发现施工过程中可能存在的潜在问题和风险因素, 并通过针对施工过程的问题进行可能的方案模拟, 据此对模型和计划进行调整和修改, 进而帮助学生理解和掌握施工计划优化的内容。而且还可以模拟发生诸如设计变更、施工图变更、现场签证等对原计划施工方案进行调整的情况, 可以通过快速地对工程项目BIM模型进行调整, 并根据调整后的模型来重新组织进度计划[5], 这样肯定比在课堂上, 对着一片文字和图表来讲解进度计划的制定与实施效果要好得多。

在教授工程施工质量管理内容时, 我们可以通过将BIM模型附加以材料信息, 通过模型的建模过程, 一个一个的建筑构件按照实际施工的顺序逐步搭建起来, 在完整的反映施工建造过程的同时, 让学生了解建筑物各构件的相互关系, 配合以老师对各大构件施工要点的讲解, 学生很容易自己就能发现施工过程中的质量控制难点。例如在反映钢筋工程质量控制要点时, 将墙、梁、板、柱的配筋分构件三维显示出来, 学生相当于看见了实际施工现场绑扎好的钢筋成品, 学生对钢筋的施工要点及质量控制点一目了然。在教授工程施工成本管理内容时, 也可以通过附加了材料信息的BIM模型, 结合进度计划直接就能在模型上看见每一个时间段完成了哪些建筑构件, 消耗了哪些材料, 可以轻松实现资源的动态管理, 工程量结合消耗量定额和市场价格等信息很容易得出施工成本。通过BIM模型展示的施工过程和材料等物资消耗转化为施工成本的过程, 学生能够对工程施工成本形成的过程有更直观全面的理解, 从而更容易掌握工程施工成本的控制要点。

3 结语

在BIM技术已在国际国内建设行业广泛使用的大环境下, 我们应该充分利用这一新技术的特点和优势, 对我们传统的教学方法和手段进行改革。在建筑工程项目管理课程教学过程中应当及时做出相应调整, 我们应从教学手段和方法、教学内容等方面大力推广采用BIM建筑信息模型平台。以后在课堂教学中不仅要有普通的多媒体教学, 而且还要实现基于BIM信息模型平台上的教学演示、工程模拟和实训演练, 充分利用BIM工程技术来改善这一专业课程的教学效果, 提高教学质量, 并将这一新的教学改革思路应用于其他土建类专业课程的教学改革中。

摘要：对BIM (建筑信息模型) 的发展历程及其在国内外的应用状况进行了研究, 结合BIM技术的优点, 着重探讨了在建筑工程项目管理课程教学实践中引入BIM技术的方法思路, 以提高教学的质量。

关键词：BIM技术,建筑工程项目管理,课程,教学

参考文献

[1]柳锋, 何燕.基于BIM技术的土木工程教育改革[A].2010 Third International Conference on Education Technology and Training (ETT) [C].2010.

[2]Jerry LAl SERIN, WANG xin.App Iying BIM in USA Insights and lmplications[J].Time+Architecture, 2013 (2) :16-21.

[3]贺灵童.BIM在全球的应用现状[J].工程质量, 2013, 31 (3) :12-19.

[4]王广斌, 张洋, 杨学英.工程项目建设信息化发展方向——虚拟设计与施工[J].武汉大学学报 (工学版) , 2008, 41 (2) :90-93.