楊慧 江學良

摘要：針對專業(yè)學位研究生課程教學方法陳舊、課程內容聯系實際不強的問題，提出案例教學與PBL教學法相結合的教學方法。以地下工程施工案例分析課程為例，從課程內容整合、教學案例設計和PBL項目設計、計劃制定、活動實施、成果交流與活動評價等方面詳細闡述了案例類課程PBL教學法的實施過程。實踐表明，PBL教學法能很好適應專業(yè)學位研究生案例類課程教學的要求，可以顯著提高學生的自主學習與探究能力、工程實踐能力與創(chuàng)新能力，也有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神與團隊合作精神。

關鍵詞：專業(yè)學位碩士研究生課程;案例教學;PBL教學法;PBL問題與對策

中圖分類號：G643.2 ? 文獻標志碼：A ? 文章編號：1005-2909（2020）04-0131-06

專業(yè)學位是針對社會特定職業(yè)領域的需要，培養(yǎng)具有較強專業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)、能創(chuàng)造性地從事實際工作的高層次應用型專門人才的學位類型，以掌握研究方法和培養(yǎng)解決實際問題能力為目標導向。2009 年教育部擴大專業(yè)學位研究生招生規(guī)模以來，中國專業(yè)學位碩士研究生教育迅猛發(fā)展，2017年全國專業(yè)學位研究生招生人數超過研究生招生總人數的50%[1]。從土木工程學院研究生招生規(guī)模來看，專業(yè)學位碩士研究生的招生人數已占招生總人數的2/3?？梢赃@樣講，中國專業(yè)學位研究生的培養(yǎng)質量很大程度上決定了研究生的培養(yǎng)質量，然而專業(yè)學位研究生的培養(yǎng)實踐表明，中國專業(yè)學位研究生的課程教學環(huán)節(jié)還存在不少問題[2]。從課程教學的滿意度調查分析[3]來看，學生對教師教學水平普遍較為認可，滿意度為74.4%，但對教師教學方法的滿意度僅為65.8%;從課程內容的滿意度調查分析[4]來看，只有8.7%的學生“非常同意”課程內容聯系了實際，26.8%的學生“比較同意”，而29.1%的學生“不怎么同意”和“非常不同意”課程內容聯系了實際。課程教學方法陳舊，與課程內容沒有緊密聯系實際是當前專業(yè)學位研究生課程教學中存在的主要問題，因此，有必要加強對專業(yè)學位碩士研究生課程教學方法與內容的改革，以提升課堂教學效果，提高培養(yǎng)質量。

一、PBL教學法在專業(yè)學位研究生案例類課程教學中的適用性

課程教學是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，教學目的不僅是知識的獲得，而是傳播科學的探索過程和方法。研究生課程教學不同于本科生課程教學，是研究性、探究式的課程教學，只有用類似科學研究的方式組織教學，引導學生獲取、運用與創(chuàng)造知識，才能更好地培養(yǎng)研究生的工程實踐與創(chuàng)新能力?；陧椖康膶W習（Project Based Learning，簡稱為 PBL）是一種探究式的教學模式，由美國Barrows教授首創(chuàng)，強調以學生的自主學習為主，將學習設置在復雜、真實的問題場景之中，讓學生在主動學習與探究過程中，理解和掌握隱含在問題背后的科學知識，并形成解決問題的技能和自主學習、終身學習的意識與能力[5]。PBL教學法在歐美國家應用廣泛且成效顯著，中國雖在20世紀90年代引進了PBL教學理論，但一直發(fā)展緩慢。

基于PBL模式的課程教學在教學理念、實施方式及教學效果評估等方面與基于LBL模式（Lecture Based Learning）的傳統教學有根本區(qū)別。在PBL模式中，學生在教師的引導下，通過提出問題、建立假設、自學解疑、論證假設的邏輯過程獲取知識[6]，更切合研究生課程教學的要求與培養(yǎng)目標。專業(yè)學位研究生案例類課程教學，是把實際工程中真實的情景加以典型化處理， 形成供學生思考分析和決斷的案例，通過獨立研究和相互討論的方式，提高學生分析問題和解決問題的能力，其出發(fā)點和目標與PBL教學法不謀而合，從這一點上講，PBL教學法更適合專業(yè)學位研究生案例類課程的教學。

當然，從實施路徑上，兩者存在一些差別，為此，課題組在建筑與土木工程領域專業(yè)學位研究生案例類課程教學實踐中開展了PBL教學方法的探索。

二、專業(yè)學位研究生案例類課程的PBL教學實踐

專業(yè)學位研究生培養(yǎng)不同于學術型學位，是面向社會特定職業(yè)培養(yǎng)高層次應用型專門人才，為此，在建筑與土木工程領域專業(yè)學位研究生的培養(yǎng)方案中增設了工程案例分析類課程，在巖土工程設計與施工技術方向的課程設置中開設地下工程施工案例分析課程。以該課程為實踐對象，探索了基于PBL模式的課程教學方法，取得了較為顯著的教學效果。

（一）整合課程內容，搭建課程知識結構體系

地下工程施工案例分析課程旨在通過工程案例分析，使學生掌握當前地下工程施工的最新技術原理、方法與工藝流程，并能依據工程的特點、資源與條件創(chuàng)造性地利用所學知識解決工程中遇到的技術難題，在課堂上接受創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力的訓練，掌握前沿地下工程施工技術，提升發(fā)現、分析與解決工程實際問題能力。地下工程施工技術涵蓋的內容十分廣泛，在課堂教學中不可能涉及所有內容，必須對課程內容進行優(yōu)選與整合，搭建適于PBL教學的知識結構體系。為此，按照“主流、新穎、創(chuàng)新”的標準，將課程的知識結構體系分為明挖法與暗挖法兩大類，并針對典型工法選擇重大與代表性工程作為案例，如表1所示。

（二）教學案例的設計

地下工程施工案例分析課程采用案例教學的方式實施，其精髓不在于讓學生認同和理解某種既定的觀點，更重要的是讓學生用批判性的思維拓寬思路，創(chuàng)造性地尋找解決問題的切入點。案例教學的效果在一定程度上取決于代表性工程的選擇與教學案例的設計，為此，選擇了當前國內外代表性的工程作為案例，包括北京、上海、廣東的代表性地鐵工程、超大超深基坑工程、特大斷面淺埋隧道工程、港珠澳沉管隧道與拱北隧道工程等。在教學案例的設計上，按照中國專業(yè)學位教學案例中心的教學案例具體要求撰寫案例，在教學課件的設計上按照工程項目背景與施工技術挑戰(zhàn)、施工技術原理與方法、施工技術的工程應用與創(chuàng)新、總結與探討四部分編排教學內容。

上課之前，將教學案例文字版發(fā)給學生，要求學生自主學習有關知識，掌握相關地下工程施工技術的基本原理、主要施工工藝與施工步驟，課堂上，學生根據教師的講授內容開展研討，深化對相關知識的理解、掌握與運用。

（三）PBL教學法的實施

PBL教學法分為選定與設計項目、制定計劃、活動實施、成果交流與活動評價5個實施步驟[7-8]，如圖1所示。PBL教學法強調學生參與、小組學習和小組交流，其實施過程不同于傳統教學模式，對學生來說是一種全新的體驗，也存在一定的施行阻力，為此，在實施前對學生進行了動員并詳細解讀PBL的基本理念、實施過程及要求。

1.PBL教學法的項目設計

PBL項目是針對課程教學內容由教師預先設計的由學生或學習小組獨立完成的任務，旨在通過學生的深度參與激發(fā)其探究精神與創(chuàng)新能力。PBL的項目是開放的，能自由探索，且具有一定的難度與挑戰(zhàn)性，又與學生當前知識結構、技能水平與學習時間相匹配，另外，PBL項目應接近現實或具有真實情景，能引導學生掌握課程涉及的基本概念、基本理論與基本方法。為此，針對地下工程施工案例分析課程，一共設計了兩個項目：一是“超大斷面超淺埋隧道施工技術現狀分析”（以下簡稱項目1），要求學生收集國內外施工案例，撰寫一份國內外研究現狀的報告;另一個是“基于地表沉降控制的盾構隧道穿越建筑物的施工方案優(yōu)化”（以下簡稱項目2），要求利用MIDAS GTS完成隧道穿越施工的建模與分析。

2.PBL教學法的計劃制定

PBL的計劃是教師根據具體項目制定的指導性計劃。根據每年專業(yè)學位碩士研究生選修該課程的人數、學生的專業(yè)背景與知識結構，將選課學生分成2個小組，每小組3～5人，設組長1人，每個小組要完成兩個項目的學習任務，具體要求如表2所示。

3.PBL教學法的活動實施

地下工程施工案例分析課程PBL教學主要分為3個階段實施。

第一階段（第1周～第3周）為課堂案例講授階段，以重大與典型工程為代表，采用案例分析的方式，講授地下工程施工的基本原理、基本方法與施工工藝，并結合具體工程的特點與難點剖析其工法創(chuàng)新的原理、方法、流程與實施效果。地下工程施工技術涉及的內容與知識點十分廣泛，實踐性與理論性較強，采用案例教學與PBL教學相結合的形式開展教學，與傳統教學存在顯著區(qū)別：（1）課前要求學生預習與自主學習教學案例所涉及的知識點，課堂上針對授課內容開展研討;（2）由實際工程的具體問題入手展開對知識點的講解，以激發(fā)學生學習熱情，引導學生由此建構知識體系;（3）內容精煉，課時壓縮。

第二階段（第4周～第7周）為課外完成PBL項目階段。要求每組學生利用課余時間，分工協作一起完成表2所示的PBL項目，包括“超大斷面超淺埋隧道施工技術現狀分析”與“基于地表沉降控制的盾構隧道穿越建筑物的施工方案優(yōu)化”兩個項目。在此期間，學生一起學習、一起探索、一起討論與交流，協力完成各個項目對應的成果，遇到問題可隨時咨詢。

第三階段（第8周）為PBL項目匯報階段。要求全體選課學生參加，由2個學習小組指定匯報人分別對兩個項目的完成情況進行匯報，匯報時學生與教師可隨時質疑和討論。

4.PBL教學法的成果交流

在實施地下工程施工案例分析課程PBL教學法的每個階段，注重學生之間、師生之間以及任課教師之間的交流與研討，在PBL項目匯報階段，還邀請了地下工程系的教師參與討論與交流。通過成果交流，學生鞏固了知識，開闊了視野，熟悉了創(chuàng)新流程與方法，提高了文獻查閱能力、實踐動手能力與解決問題的能力，教師則進一步深化了對PBL教學法的認識，提升了PBL教學課堂掌控能力，豐富了PBL教學的手段與技巧。

5.PBL教學法的活動評價

地下工程施工案例分析的PBL教學實踐已經進行了3年，教師已適應了這種新的教學方式，但對于學生來說，這種模式還是個新鮮事物。與傳統教學方法相比，學生投入的時間與精力成倍增加，學生對此并不太適應，但從師生訪談與調查的結果來看，該課程采用PBL教學法的教學效果得到了學生與教師的一致肯定。教學成效主要體現在以下幾個方面：

（1）實施PBL教學法后，學生的學習興趣比以前顯著提升，自主學習的積極性明顯提高，課堂氣氛比傳統教學活躍，學習質量大幅度提升。

（2）PBL教學法非常符合案例類課程的特點，學生自由度較高，學術研討氛圍較濃，能更好培養(yǎng)學生的自主學習能力、自主探究能力、創(chuàng)新能力與解決工程實際問題的能力。

（3）PBL教學法實施過程中密切了師生關系，培養(yǎng)了學生的團隊合作精神。

（4）PBL教學法的實施對師生都提出了更高的要求，增加了教師“教”與學生“學”的壓力，反向促進了教師教學水平的提高與學生學習成績的提高。

三、實施PBL教學法的問題與對策

（一）課內學時與課程內容的矛盾

地下工程施工案例分析課程只有16學時，無法滿足課程教學內容的要求，采取PBL教學法更顯不足，課內學時與課程教學內容之間存在很大的矛盾。為此，系統梳理了該課程的教學內容，構建了課程內容結構體系，以重大工程的具體施工技術為媒介串聯該課程的主要知識點，并以案例講授與分析的形式呈獻給學生。在案例講授階段（第一階段），要求學生依據教學案例預習，掌握相關施工技術的原理、方法與工藝。另外，在PBL項目階段（第二階段），教師先講解項目的要求、實施步驟與方法，學生按照要求利用課外時間完成相關內容，遇到問題通過答疑來完成，不采取集中授課形式，不占用課程教學學時。這種方式有效解決了課內學時不足與教學內容過多之間的矛盾，保證PBL教學法的正常運行。但多門課程同時實施PBL教學，在學生負擔呈幾何級數增加的情況下，其PBL教學法的效果是否如單門課程顯著，則有待深入研究。

（二）理論教學與工程應用的矛盾

地下工程施工技術包括眾多施工原理與工法，涉及的知識十分廣泛，加上當前的專業(yè)學位研究生主要以應屆本科畢業(yè)生為主，絕大多數學生缺乏實際工程歷練與工程經驗，如何針對來自不同專業(yè)、不同實踐背景的學生，將理論性較強的原理、方法類知識與工程實際應用聯系起來培養(yǎng)其工程實踐能力，是一個很大的挑戰(zhàn)。為此，該課程的講授階段（第一階段）全部采用案例教學形式，依托具體工程，按照工程項目背景與施工技術挑戰(zhàn)、施工技術原理與方法、施工技術的工程應用與創(chuàng)新、總結與探討四部分組織教學內容，使各個知識點的學習完全處在工程實際應用的場景之下，以此來強化學生理論知識的實際應用能力。另外，在第二階段PBL項目設計時，針對項目2“基于地表沉降控制的盾構隧道穿越建筑物的施工方案優(yōu)化”，要求學生通過MIDAS GTS軟件的建模計算與分析，模擬盾構隧道穿越建筑物時，不同施工工藝、不同施工參數與地表沉降之間的對應關系，從而架設起理論教學與工程應用之間的橋梁。這種做法的實施效果得到了多數學生的認可，但也有學生反映這種方法要求太高，實施小組中個別學生積極性不高，基本上依靠小組中其他學生完成學習任務。

（三）PBL教學法與傳統教學法之間的矛盾

教師側重于“教”，學生側重于“學”的傳統教學模式在PBL教學實踐中的影響無處不在，師生角色的轉變需要一個過程、一個外部的壓力和實施PBL教學的良好氛圍，僅僅依靠個別教師的自發(fā)和自覺行動，PBL的教學效果難以達到預期目標，需要學校層面，至少學院層面體制機制的配套與完善。PBL教學法要求教師角色由“知識的提供者”向“學習的促進者”轉變，學生角色由“被動的學習者”向“主動的學習者和探索者”轉變，愿不愿意轉變涉及外部壓力與內生動力的問題，如何轉變涉及轉變的方法、過程與標準等問題。這些問題都需要更系統、深入的思考與研究，這些問題的解決需要體制機制方面的改革與創(chuàng)新，更需要PBL教學法持續(xù)、廣泛、深入的實踐。

四、結語

PBL教學法適合于專業(yè)學位碩士研究生案例分析類課程的教學，能顯著提升學生對課程教學的滿意度，較好解決課程內容聯系實際不強的問題。

PBL教學法有利于培養(yǎng)專業(yè)學位碩士研究生的創(chuàng)新精神與實踐能力，但在其實施過程中遇到了來自學生、教師與體制機制等多方面的阻力，需要在制度的頂層設計、PBL教學氛圍的營造、PBL教學法的師生培訓等方面加大改革力度，更有效地推行PBL教學。

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Abstract：?The paper put forward the teaching method combined PBL teaching method and case teaching method to resolve the problems that the satisfaction degree of postgraduates is lower， course contain is not closely related to practice. Taking the case course of underground engineering construction as an example， the concrete steps of PBL were detailed expounded including course content conformity， case design， PBL project design， planning， implementation， communication and evaluation. The difficulties of PBL were pointed out and the countermeasures were proposed. The ?practice shows PBL teaching method ?can increase the student abilities of autonomic learning， independent inquiry， engineering practice and innovation. It is propitious to train students initiative spirits and group cooperative spirits.

Key words： specialty degree postgraduates course; case teaching; PBL teaching method; problems and countermeasure of PBL

（責任編輯 周 沫）