PBL模式在桥梁工程设计教学中的应用探讨

　　摘要：根据土木工程多目标应用型人才培养的需要，以工程能力培养为目标，将PBL教学引入桥梁工程设计。以项目为载体，将理论教学与课程设计相结合，通过PBL模式实施教学改革，同时分析了PBL模式在教学中应注意的问题。实践表明，在桥梁工程设计中应用PBL模式能提高教学质量，对培养学生的实践能力和创新精神有积极作用。
　　关键词：桥梁工程；课程设计；PBL模式；工程能力
　　中图分类号：TU997；G6420文献标志码：A文章编号：
　　10052909（2017）05006204
　　随着人才培养模式的不断深化改革，为培养适应社会需求的具有实践能力和创新精神的工程人才，五邑大学土木工程专业积极开展人才培养模式改革，提出了以加强学生实践能力为培养主题的“企业嵌入式多目标应用型（EEME）人才培养模式”，土木工程专业先后成为国家特色专业建设点和国家专业综合改革试点。专业课的培养计划更突出实训环节，将传统上单列的课程设计环节与理论课合并，理论教学与实训环节融为一体，实现一体化教学，将理论知识与课程设计的应用结合。如何将课程设计实训环节更好地融合在理论教学中，培养学生分析问题、解决问题能力和工程实践能力，并最大限度地调动学生学习积极性，是专业课程教学
　　的一个极大挑战，新的教学方法改革势在必行。而PBL
　　（Projectbased learning）强调以学生为主体、以问题为起点、以项目工作为重要环节，将知识获得与知识应用相结合的探究型学习模式正好符合这一改革要求[1]。结合桥梁工程这门重要的核心专业课，将PBL模式应用到桥梁工程教学改革中，深入探讨以培养学生工程能力为目标的教学改革方法，为培养适应社会需求的应用型桥梁工程师搭建平台。
　　一、桥梁工程设计教学中引入PBL模式的优势
　　桥梁工程是土木工程专业（路桥方向）的一门核心专业课，分理论教学和课
　　程设计两个教学环节。为加强学生工程能力培养，突出学生的实践能力，学校在新的人才培养模式下，将原桥梁工程理论教学和课程设计两门课程整合为集理论与实践为一体的桥梁工程设计课程。同时在教学改革实施中，改变过去完成理论教学之后集中一周内完成课程设计的办法，将理论讲授学时和课程设计实训学时融合，理论教学与课程设计同步交叉进行，强调教学过程中以学生为中心，加强对学生工程能力的训练和培养。
　　课程设计是培养学生实践能力的重要环节，在以往的课程设计中，学生集中在学期末单独完成，学习积极性不高，有部分学生是被动完成教师布置的任务，一般仅根据参考例题修改，不去查阅资料思考相关问题，大多套用例题完成，基本的理论知识没有完全掌握，在课程设计中学生的收获不大，也没有达到课程培养的目的。而且成绩评定一般根据出勤和设计成果进行考核，对设计过程中学生分析问题和解决问题的能力、团队合作能力等都没有考核，成绩不能真实反映学生的学习能力和工程应用能力，也不利于激发学生的学习积极性。
　　PBL教学又称为基于项目或基于问题的学习，学生主要围绕项目设计、执行、完成作品等展开活动，以问题为起点、以项目工作为重要环节，是一种实践性较强的教学模式[2]。PBL教学中关注学生的自主性学习和学习过程，强调学生的学习能力、实践能力、创新能力培养。PBL 教学模式旨在改变这种以教师为中心，以课堂为中心，学生被动接受的教学状态，以一个完整的项目贯穿于课程教学，以学生为中心，以活动为中心，强调小组合作学习[3]。在教学目标上，摒弃传统的填鸭式教学，强调学生的主动学习、主动参与、积极分析问题、解决问题，培养学生创新思维和实践能力，从而提高学生综合素质[4]。在教学过程中，注重师生间的互动交流，培养学生的团队精神和沟通表达能力。在评价方式上，突出学生的综合素质，注重学习成效，加强过程考核。
　　桥梁工程设计中课程设计内容选自实际工程项目，贯穿在整个教学过程中，以项目驱动教学，与PBL模式的特点一致。PBL 强调在项目学习情境中，学生以小组合作的形式完成项目设计与制作，从而学习解决项目所需的理论知识，提高学生分析问题、解决问题的能力以及自主学习能力，符合当前人才培养模式的改革。在桥梁工程设计教学中引入PBL模式有四大优势：（1）根据工程项目开展理论教学能增加学生的专业感，激发学生的学习兴趣，培养学生创新思维和实践能力。（2）理论教学和课程设计交叉进行，能加深学生对理论知识的掌握和实践运用，强调教学过程，突出过程评价，提高课程设计质量，为毕业设计打好基础。（3）小组教学，各成员间分工合作，培养学生团队合作意识；小组汇报，加强学生的沟通表达能力；小組内各项目对比，加深对理论知识的理解，发掘设计创新之所在。（4）教与学的动态性，教师与学生角色转换，教师与学生、学生与学生的交流，增加了教学氛围的情感性，增强了师生之间、学生之间的互动与情感。
　　二、PBL教学模式在桥梁工程课程设计实践环节中的应用
　　依托工程项目结合理论知识进行课程设计，采用 “边学边做，边做边学”的模式，培养学生分析问题、解决问题的能力和创新能力。选定实际工程项目作为课程设计内容，贯穿在整个教学过程中，由传统的理论讲授为主、课程设计为辅的模式转换为以课程设计为主、理论讲授为辅的新模式[5]。PBL模式下的课程设计实施分为设计教学项目、活动探究、课程设计实施、课程设计答辩和教学评价等5个基本环节。学生在教师的指导下进行完整的教学活动，每个环节教师和学生都要深入探讨与交流。
　　（一）设计教学项目
　　开学第1周，学生自愿组成小组，一般4人一组，最多不超过5人，每组选定一名组长，任务分工并协调各成员工作。教师根据课程的主要内容，结合工程实际，设计教学项目——简支梁桥设计。以实际工程中常用的简支梁桥提供3大类设计题目：钢筋混凝土简支T梁、预应力混凝土简支空心板、预应力混凝土简支T梁。三类题目分别为难、中、易三个层次，得分也分别在三个分数区，预应力混凝土简支T梁满分为50分，预应力混凝土空心板满分为45分，钢筋混凝土简支T梁满分为40分。在不同的荷载等级、跨径和桥面净宽条件下，学生根据自己的学习基础和兴趣自选题目，要求各组内成员的题目具有可对比性，每班一人一题，不得重复。

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