PBL（Problem—based Learning）教學(xué)法道路規(guī)劃與幾何設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用與探索

張?zhí)m芳 方守恩 王俊驊

摘要：立足于道路規(guī)劃與幾何設(shè)計(jì)信息量大，涉及專業(yè)基礎(chǔ)知識廣、實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)，將PBL教學(xué)法在教學(xué)中進(jìn)行了應(yīng)用與探索，從教師設(shè)計(jì)問題、組建學(xué)習(xí)小組、問題探索與交流、教師總結(jié)評價(jià)等方面進(jìn)行了教學(xué)設(shè)計(jì)和應(yīng)用研究，實(shí)踐證明PBL教學(xué)有助于提高學(xué)生的自主創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力及學(xué)習(xí)的積極性，顯著提升了教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：PBL（Problem Based Learning）教學(xué)法；道路規(guī)劃與幾何設(shè)計(jì)；自主學(xué)習(xí)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）39-0127-02

《道路規(guī)劃與幾何設(shè)計(jì)》是土木工程專業(yè)、交通運(yùn)輸專業(yè)和交通工程專業(yè)的一門專業(yè)主干課，具有信息量大、與其他專業(yè)基礎(chǔ)課聯(lián)系密切、實(shí)踐性、工程背景較強(qiáng)等特點(diǎn)。目的是使學(xué)生掌握道路規(guī)劃與路線幾何設(shè)計(jì)的基本理論與方法，能夠運(yùn)用所學(xué)知識解決科研或?qū)嶋H工程中的相關(guān)問題，并對國內(nèi)外道路規(guī)劃與幾何設(shè)計(jì)方面的最新動態(tài)有一個(gè)基本的了解，為后續(xù)的工程實(shí)踐或科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。

PBL（problem-based learning，PBL）教學(xué)法，是以問題為導(dǎo)向的教育方式，與傳統(tǒng)的課堂教師教授傳授知識為主的教學(xué)法有很大不同，PBL強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，鼓勵學(xué)生以主動學(xué)習(xí)為主；PBL教學(xué)法設(shè)置問題或任務(wù)，將學(xué)習(xí)與任務(wù)或問題掛鉤，使學(xué)生投入于問題中；強(qiáng)調(diào)把學(xué)習(xí)設(shè)置到真實(shí)、有意義的問題情景中，通過學(xué)生的自主探索和研究去解決設(shè)定的問題，理解和掌握隱藏在問題背后的理論知識和科學(xué)技術(shù)，培養(yǎng)解決問題的技能和自主學(xué)習(xí)的能力。

將PBL教學(xué)法應(yīng)用于道路規(guī)劃與幾何設(shè)計(jì)的教學(xué)中有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加強(qiáng)學(xué)生對相關(guān)知識要點(diǎn)的深入理解和掌握，促進(jìn)運(yùn)用工程基礎(chǔ)知識和本專業(yè)的基本理論知識解決問題的能力培養(yǎng)以及工程思維技巧的訓(xùn)練。如何將PBL模式與傳統(tǒng)的道路規(guī)劃與幾何設(shè)計(jì)教學(xué)模式有機(jī)結(jié)合，是道路規(guī)劃與幾何設(shè)計(jì)教學(xué)工作中值得深入研究的問題。因此，筆者所在教研組對PBL教學(xué)法應(yīng)用于道路規(guī)劃與幾何設(shè)計(jì)的教學(xué)進(jìn)行了初步探索。運(yùn)用PBL教學(xué)法的基本教學(xué)思路為：教師課前設(shè)定問題—學(xué)生分組探索和研究問題—課堂師生討論交流—教師總結(jié)評價(jià)。

一、教師課前設(shè)定問題

PBL教學(xué)法中的第一個(gè)環(huán)節(jié)是問題設(shè)計(jì)，教師首先要根據(jù)授課的內(nèi)容查閱相關(guān)教材、文獻(xiàn)、實(shí)際道路工程案例資料等，然后編寫工程案例，結(jié)合案例提出問題，課前一周發(fā)給每位同學(xué)在道路規(guī)劃與幾何設(shè)計(jì)的教學(xué)中需要精心設(shè)計(jì)所要解決的問題。首先，所設(shè)計(jì)的問題應(yīng)當(dāng)具有真實(shí)性，只有問題是學(xué)生在實(shí)際生活中所感受到的，并且與自己專業(yè)相關(guān)，才能使學(xué)生體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的價(jià)值和意義，學(xué)生感到學(xué)有所用，自然就會產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣。其次，設(shè)計(jì)的問題必須運(yùn)用所學(xué)的道路規(guī)劃與幾何設(shè)計(jì)的理論和知識，訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識解決問題的能力。第三，設(shè)計(jì)的問題應(yīng)具有一定的復(fù)雜性和難度，對學(xué)生有一定的挑戰(zhàn)，也能夠激發(fā)他們的探索精神，使學(xué)生需要綜合運(yùn)用自己所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決復(fù)雜工程問題的能力。第四，設(shè)計(jì)的問題需要查閱大量的相關(guān)文獻(xiàn)和適合多人合作開展，這樣可以培養(yǎng)學(xué)生的文獻(xiàn)查閱能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。例如：“在平面交叉口設(shè)計(jì)中，如何提高交叉口的通行能力和行車安全性是設(shè)計(jì)工作中關(guān)注的焦點(diǎn)。針對這一焦點(diǎn)，我們設(shè)計(jì)了一系列問題，例如：哪些沖突點(diǎn)的存在是交叉口最大的問題？如何取消或減少沖突點(diǎn)？怎樣處理產(chǎn)生沖突點(diǎn)最多的左轉(zhuǎn)彎車輛？如何保障行人和非機(jī)動車的安全？如何處理大型車輛在交叉口的通行？如何保障公交車的優(yōu)先通行權(quán)？如何使交叉口通行能力與路段、出入口及相鄰交叉口的通行能力相匹配？如何保障城市道路交叉口中非機(jī)動車的通行？”等等問題?？傊?，我們根據(jù)本課題的特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計(jì)好相應(yīng)的題目，供學(xué)生根據(jù)自己的興趣、特長挑選題目。

二、學(xué)生探尋問題解決方法

由于所設(shè)計(jì)的問題具有復(fù)雜性和一定難度，學(xué)生為解決問題需要查閱課外資料，歸納、整理所學(xué)的知識與技能。通常，一個(gè)學(xué)生在短期內(nèi)單獨(dú)完成是具有一定難度的，一方面為了保證課程進(jìn)度，另一方面也為了培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，通常將學(xué)生分成3～4人的小組，大家共同協(xié)作完成一定的問題。小組成員可以根據(jù)學(xué)生意愿自由組合，但教師必須要對小組內(nèi)各成員有明確分工、明確責(zé)任，以保證所有的學(xué)生都能夠充分參與到問題的解決過程中。分組完成后，各小組圍繞教師提供的問題提綱，小組成員明確自己的任務(wù)后，進(jìn)行國內(nèi)外資料查找，教師可提供相關(guān)的資源信息，比如相關(guān)參考書、資源數(shù)據(jù)庫、其他信息源等，并引導(dǎo)學(xué)生通過多種渠道獲取有效資源和信息，研究自己的問題。學(xué)生應(yīng)該能夠?qū)@得的信息進(jìn)行整合，并能夠分析其可靠性、時(shí)效性和適用性，然后進(jìn)行思考、探索、研究，提出問題的解決方案或方法，論證方案的工程、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等的可行性。

在問題研究過程中，教師應(yīng)密切關(guān)注學(xué)生的研究進(jìn)展情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生研究過程中的問題，引導(dǎo)學(xué)生解決研究活動中的相關(guān)問題。這個(gè)過程有助于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和運(yùn)用知識的能力，另一方面也可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新精神。在這個(gè)過程中由于學(xué)生存在思維方式、知識結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)能力等方面的差異，可能會對同一問題和理論知識有不同的理解和偏差，這個(gè)時(shí)候教師應(yīng)引導(dǎo)小組內(nèi)的學(xué)生加強(qiáng)互助學(xué)習(xí)和交流。比如：對“如何保障城市道路交叉口中非機(jī)動車通行”的問題，學(xué)生的理解和觀點(diǎn)就有很大差異，通過交流和討論，大家認(rèn)識到應(yīng)針對不同交通條件、不同區(qū)域、道路等級功能等區(qū)別對待，提出了不同的解決方案。

三、課堂討論交流

小組研究工作完成后，提交研究報(bào)告。主講教師安排學(xué)生在課堂上進(jìn)行匯報(bào)，以小組為單位進(jìn)行PPT匯報(bào)，主要包括對問題理解、調(diào)查、分析，所采取的研究方法、相關(guān)理論和技術(shù)等，提出的問題解決方案或方法，以及解決問題的方案、可行性論證等。課上教師對學(xué)生研究成果提出問題，同學(xué)以組為單位來回答，回答不足之處，再由其他同學(xué)或教師進(jìn)行補(bǔ)充，最后教師對本節(jié)重點(diǎn)和學(xué)生回答模糊的問題做出小結(jié)。在這個(gè)過程中，主講教師要對學(xué)生的研究報(bào)告進(jìn)行點(diǎn)評并參與討論，加深學(xué)生對課程理論知識等的理解和靈活運(yùn)用。在整個(gè)課程討論中，教師要鼓勵不同小組之間的學(xué)生互相提問，可采取對課堂表現(xiàn)的學(xué)生進(jìn)行課程成績加分的方法，以激發(fā)學(xué)生探索問題的積極性，培養(yǎng)學(xué)生“想問、敢問、好問、會問”的習(xí)慣和能力。教師在問題討論的關(guān)鍵時(shí)刻要起到點(diǎn)撥、支架與教練的作用，在實(shí)際授課過程中，教師還應(yīng)對具體討論的問題進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整延伸，以求達(dá)到教學(xué)效果的最大化。例如對于問題“如何提高道路長大縱坡的安全性？”我們可以進(jìn)一步提出如下問題進(jìn)行討論：大貨車的行駛特性與小客車的差異性？復(fù)雜山區(qū)公路的靈活性設(shè)計(jì)？避險(xiǎn)車道的合理選位？如何兼顧不同行駛特性車輛的需求？等等。對一些共性的問題和爭議大的疑難問題，教師應(yīng)該進(jìn)行詳細(xì)分析和解釋，并重點(diǎn)介紹相關(guān)問題的基礎(chǔ)理論、研究方法和最新研究進(jìn)展。

這種課堂談?wù)摵徒涣鞑粌H能促使學(xué)生課前認(rèn)真查閱和閱讀文獻(xiàn)，理解問題和相關(guān)理論的本質(zhì)，而且通過大家的共同討論，可以使學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上產(chǎn)生新的解決問題的方法，激發(fā)創(chuàng)新思維。

四、教師總結(jié)評價(jià)

總結(jié)評價(jià)是PBL教學(xué)法過程中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，教師要對學(xué)生的研究成果進(jìn)行客觀、公正的評價(jià)，既要肯定他們的成果好的一面，也要指出不足之處以及改善的意見或建議，使學(xué)生能夠更好地把握問題和相關(guān)理論的本質(zhì)。另外在本課程教學(xué)中，我們教師要求課堂討論結(jié)束后，學(xué)生必須結(jié)合課堂上教師和其他同學(xué)的提問，重新梳理自己的研究方案和問題解決方案，提交最終書面研究報(bào)告。最后，教師應(yīng)綜合考慮每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程的參與程度、提交的書面研究報(bào)告、課上的口頭陳述及其問題的回答等，綜合考量，客觀評定每個(gè)學(xué)生的成績。另外，教師還應(yīng)隨時(shí)記錄在教學(xué)過程中遇到的各種問題，反思教學(xué)中的不足，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，完善課程教學(xué)方法和內(nèi)容。

五、結(jié)語

道路規(guī)劃與幾何設(shè)計(jì)課程應(yīng)用PBL教學(xué)法，將課程關(guān)鍵知識點(diǎn)設(shè)置了十幾個(gè)問題，通過PBL教學(xué)法，加深了學(xué)生對道路規(guī)劃與幾何設(shè)計(jì)專業(yè)知識的理解和掌握，培養(yǎng)了學(xué)生多方面的能力，如文獻(xiàn)檢索、查閱資料的能力，歸納總結(jié)、綜合理解的能力，邏輯推理、口頭表達(dá)的能力，主動學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)的能力，等等，為今后的工作和學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。

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