pbl教学法在材料力学实验教学中应用

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1、PBL教学法在材料力学实验教学中应用　　摘要：材料力学实验是高等学校工科学生必修的专业基础课程，是提高工科学生综合素质的重要环节。针对目前材料力学实验教学中存在的问题，结合国际上流行的PBL教学法的特点，采用教师提出问题—学生分析解决问题—教师点评总结的教学思路，提高工科学生运用知识、自主学习和独立研究的能力。关键词：PBL教学法；材料力学实验；教学模式作者简介：郑艳（1973-），女，山东临沂人，桂林理工大学土木与建筑工程学院，副教授；莫时旭（1964-），男，广西桂林人，桂林理工大学土木与建筑工程学院，教授。（

2、广西桂林541004）基金项目：本文系广西高校青年教师教学业务能力提升计划资助项目的研究成果。中图分类号：G642.423文献标识码：A文章编号：1007-0079（2013）31-0139-029材料力学实验是高等学校工科学生必修的专业基础课程，桂林理工大学土木工程、机械工程等14个本科专业都设置了材料力学实验课程。材料力学实验是巩固材料力学基本概念、树立严谨科学态度、培养学生创新精神、增强工程实践能力、提高学生综合素质的重要环节。[1]随着学生数量增多、实验课时减少、实验设备缺乏和人员编制不足等问题的出现，高校

3、实验教学往往疲于应付，很难达到优质高效的实验教学效果，更谈不上对学生综合能力的培养。目前在材料力学实验教学中存在一些问题，主要表现在：轻实验重理论，实验教学基本是由教师讲解实验内容、演示实验过程，学生按步骤完成实验、记录数据，最后提交实验报告。学生在整个实验教学中只是按照教师或教材的指导机械地操作仪器，缺乏深入的思考过程，甚至有些实验项目因为设备台套数太少而只能走马观花，学生收获甚少，对相应的理论知识也只是一知半解，实验课无法提高和加深学生对理论知识的掌握与运用。教育部在2007年下达了实施“国家大学生创新性实验计

4、划”的通知，要求探索并建立以问题和课题为核心的教学模式，倡导创新性实验改革，带动广大学生在本科阶段得到科学研究与发明创造的训练，改变目前高等教育培养过程中时间教学环节薄弱、动手能力不强的现状，改变灌输式的教学方法，形成创新教育的氛围，建设创新文化，进一步推动高等教育教学改革，提高教学质量。[2]很显然，目前材料力学实验教学的现状无法满足学生创新实践能力的培养。一、PBL教学法的提出PBL（problem-based9learning）是以问题为导向的教学方法。1969年由美国的Barrows教授提出，目前已发展成为

5、国际上非常流行的一种教学方法。在教学过程中，PBL教学法以培养学生的能力为目标，是以学生为主体，以问题为基础，以教师为导向的启发性教育。与传统的教学法不同，PBL将问题与学习挂钩，让学生投入到问题的思考中；不是以教师讲授为主，而让学生主动学习；它设计具体的教学任务，把学习过程设置到有意义的、复杂的问题情景中去，通过学习者的自主探索和相互合作来分析、解决问题。PBL教学法充分发挥了在学习过程中问题的指导作用，让学生学习了隐含在问题背后的专业知识，从而调动了学生的积极性和主动性，培养了他们自主学习的能力和解决问题的技能

6、。目前在许多国家PBL教学法得到了广泛应用，最初应用在医学领域，后来被逐渐推广到管理学和工学等专业领域中。1993年斯坦福大学成立了PBL实验室，旨在促进本科生、研究生能够参与到跨学科、跨地域的合作中来。蒙特瑞伊技术研究学院针对工科教学中存在的问题，试图通过使用PBL教学法来解决。奥尔堡大学在土木工程专业科学硕士教学体系中也采用了PBL教学法。[3]本文把PBL的教学理念引入到材料力学实验教学中，研究和实践PBL教学模式在该课程中的应用，提高了桂林理工大学工科大学生运用知识的能力、自主学习的能力和独立研究的能力。9

7、二、PBL教学法在材料力学实验中的实施为了提高学生分析问题和解决问题的能力，促进学生对材料力学理论课程的理解，更好地调动学生的主观能动性，笔者把PBL教学法应用到材料力学实验教学中，采用了教师提出问题—学生分析解决问题—教师总结点评的教学思路，充分发挥了实验教学在工科学生学习过程中的作用。1.教师提问问题——设计实验命题9材料力学实验教学的时间一般安排在相应的理论内容讲授的2周后。因此，在任课教师讲授理论课的同时，就把相应的实验命题下达给学生。任课教师设计实验命题时，改变了原来仅仅是验证材料的基本力学性能或验证构件

8、应力分布规律的目的，注重与工程实际问题相结合，增大基础力学基本实验的信息量和新颖性；加强对学生进行现代力学测试方法和实验技能的训练；增强了实验的思考性和启发性，培养学生通过实验发现问题、研究问题的能力。[4]例如：在设计金属材料拉伸实验时，学生首先要对实验进行设计，查阅相关文献资料，通过阅读金属材料拉伸实验的国家规范文件，学生可以了解实验对试件形状尺寸的要求