蔣樹賢　秦建橋　杜青平　李冬梅

[摘 要]隨著國內(nèi)水環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展的水工業(yè)人才成為當(dāng)務(wù)之急。教學(xué)方法的改革已經(jīng)成為新一輪教改的重點內(nèi)容之一。PBL教學(xué)法（以問題為中心的教學(xué)法）作為國外較為成功的教學(xué)模式，由于其在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)學(xué)生解決實驗問題的能力等方面效果明顯，近年來在全球被迅速推廣。比較LBL教學(xué)法（傳統(tǒng)教學(xué)法）與PBL教學(xué)法的利弊，就其適用范圍進(jìn)行討論，可以提高水質(zhì)工程學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，探索適合我國國情的高等教育專業(yè)課程教學(xué)方法。

[關(guān)鍵詞]PBL教學(xué)模式；水質(zhì)工程；LBL教學(xué)模式；教學(xué)改革

[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）06-0021-03

水質(zhì)工程學(xué)是給排水科學(xué)與工程和環(huán)境工程專業(yè)的一門主干課程， 其主要任務(wù)是使學(xué)生全面系統(tǒng)地掌握水中常見污染物的特性和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、水體自凈及人工強(qiáng)化處理工藝的基本概念、基本理論及其研究進(jìn)展，以及水處理工程的工藝設(shè)計計算，為將來從事本專業(yè)的工程設(shè)計、科研及運行管理工作奠定必要的理論和應(yīng)用基礎(chǔ)。近年來，給排水科學(xué)與工程專業(yè)為適應(yīng)我國水體污染日趨嚴(yán)重和水行業(yè)商品化、工業(yè)化的要求，越來越重視水質(zhì)工程學(xué)在專業(yè)培養(yǎng)中的地位。[1][2][3]

水質(zhì)工程學(xué)課程的主要特點是理論與實踐性強(qiáng)，課程信息量大。該課程包括常規(guī)給水處理工藝、城市污水典型處理工藝和工業(yè)水處理工藝等水處理的基本理論和知識，涉及水處理工藝選擇、設(shè)計和施工、水質(zhì)測試與表征、水處理新工藝研究和實驗等內(nèi)容，課程涉及的知識點有幾百個。[4][5]本課程的工程應(yīng)用特點，決定了通過現(xiàn)場實踐教學(xué)或者通過圖片、實驗、動畫、視頻等感官教學(xué)和加強(qiáng)實踐案例比單純的理論教學(xué)更容易讓學(xué)生理解和掌握。傳統(tǒng)教學(xué)模式在規(guī)定課時內(nèi)很難將如此多的知識點保質(zhì)、保量地教給學(xué)生。針對水質(zhì)工程學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)和課程特點， 下面筆者就該課程運用不同教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)的效果進(jìn)行探討。

一、傳統(tǒng)的LBL 教學(xué)法

LBL 教學(xué)法（Lecture-Based Learning）是現(xiàn)在普遍采用的以教師課堂講授，學(xué)生被動接受為主的教學(xué)模式。[6][7]教師在教學(xué)過程中完全占據(jù)主導(dǎo)地位，控制教學(xué)進(jìn)度、知識點的講授深度和理解程度；學(xué)生必須適應(yīng)教師的授課方式和進(jìn)度，否則就會影響教學(xué)效果。這是目前我國教學(xué)過程中應(yīng)用最多的教學(xué)模式。

（一）LBL 教學(xué)法的優(yōu)點[8][9]

1.學(xué)生學(xué)習(xí)效率高。教師在短時間內(nèi)可以向?qū)W生灌輸大量的專業(yè)知識。LBL教學(xué)模式以教師講授為主，教師將知識點按照自己的理解通過通俗易懂的方式傳授給學(xué)生，對于難點或重點問題還會附加工程實踐案例或者應(yīng)用實例分析。這可以使學(xué)生站在教師對知識點理解程度的基礎(chǔ)上迅速接收新理論，提高學(xué)習(xí)效率，能夠讓學(xué)生在課堂時間高效地獲取專業(yè)知識。

2.知識體系完整，系統(tǒng)性強(qiáng)。教師授課內(nèi)容完全按照教學(xué)大綱的要求編制教學(xué)計劃，分學(xué)時依次完成教學(xué)任務(wù)。在教學(xué)過程中，教師能夠根據(jù)個人的教學(xué)經(jīng)驗和實踐經(jīng)驗深入理解各個知識點，把握課程體系的知識脈絡(luò)，幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)過程中遇到的重點和難點問題。

3.督促自學(xué)能力不強(qiáng)、自制力不強(qiáng)的學(xué)生接受知識。教師在課堂講授過程中能夠主動發(fā)現(xiàn)不認(rèn)真聽講的學(xué)生，并通過提問、測驗、作業(yè)等手段督促檢查學(xué)生完成教學(xué)內(nèi)容的情況，學(xué)生迫于考核壓力會在結(jié)課前努力掌握教師要求的各個知識點。

（二） LBL 教學(xué)法的缺陷

LBL 教學(xué)模式在國內(nèi)應(yīng)用30多年來存在很多弊端，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1.教學(xué)過程沉悶，課堂氣氛不活躍。LBL教學(xué)模式形式上以教師講授為主體，學(xué)生疲于跟上教師的教學(xué)進(jìn)度，思維被動，缺乏積極主動思考、產(chǎn)生創(chuàng)造性的想法和反饋。即使有提問，一般也是教師拋出問題，學(xué)生被動思考，學(xué)生缺乏主動獲取知識的激情和探索精神。同時，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)將知識的獲取與應(yīng)用分為兩個孤立的階段，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中體會不到知識的價值，學(xué)習(xí)的熱情也大大降低。

2.不能適應(yīng)每個學(xué)生的特點和要求，有些學(xué)生邏輯思維能力差但創(chuàng)新能力強(qiáng)，有些學(xué)生形象思維能力差但邏輯思維能力強(qiáng)，教師不能根據(jù)每個學(xué)生的特點因材施教，這不利于培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力和創(chuàng)造精神，與現(xiàn)今創(chuàng)新型專業(yè)人才培養(yǎng)方向相悖。

3.不同教師對知識點的理解和把握不同。教師按照自己的理解講授知識，每個教師對知識點的把握深度和擅長領(lǐng)域不同，有些教師在工業(yè)廢水處理領(lǐng)域有特長，有些在飲用水深度處理方面頗有研究。這樣，教師在講授過程中就不可避免地會對自身熟悉的領(lǐng)域多加講解，從而造成不同學(xué)校、不同教師對課程知識點的偏重不同，學(xué)生不能按照自己的知識體系和生活閱歷理解知識。

4.不利于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的鍛煉。教師按照教材和大綱要求授課，大部分學(xué)生不需要預(yù)習(xí)也能跟上教師的教學(xué)進(jìn)度，這會造成學(xué)生課前預(yù)習(xí)不足，課上被動接受、課下忘到腦后的局面。長期這樣不利于學(xué)生自學(xué)能力和創(chuàng)新能力的鍛煉。

二、PBL 教學(xué)法

PBL 教學(xué)法，即Problem？鄄Based Learning（簡稱PBL，也稱問題式學(xué)習(xí)）[10]，是以學(xué)生為主體，圍繞某一專題項目進(jìn)行研究學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)過程中不斷產(chǎn)生問題、解決問題的過程。此方法與傳統(tǒng)的以學(xué)科為基礎(chǔ)的教學(xué)法有很大的不同，它強(qiáng)調(diào)以學(xué)生的主動學(xué)習(xí)為主，將學(xué)習(xí)與更大的任務(wù)或問題掛鉤，鼓勵學(xué)生自主探究。這種教學(xué)法自20 世紀(jì)50年代在美國西余大學(xué)醫(yī)學(xué)院提出， 1969 年由美國的神經(jīng)病學(xué)教授Howard Barrows在醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域首次試行以來，在北美、歐洲、亞洲等高校被迅速推廣。

自20世紀(jì)90年代我國開始推廣PBL教學(xué)模式以來，經(jīng)過近20年的實踐，PBL教學(xué)模式迄今仍是我國高等院校教學(xué)改革的熱點。目前，其已經(jīng)被引入到全國各個高校、各個專業(yè)的教學(xué)實踐中，應(yīng)用領(lǐng)域涉及工學(xué)、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)、管理學(xué)、理學(xué)等各個學(xué)科，并取得了良好的教學(xué)效果。其中工學(xué)、醫(yī)學(xué)由于學(xué)科實踐性強(qiáng)、應(yīng)用案例周期短等特點，PBL教學(xué)方法可行性更強(qiáng)。水質(zhì)工程學(xué)作為典型的工科專業(yè)的核心課程，具有工程實例豐富、專業(yè)資料廣泛易查、生活和工作過程中各種水體和水污染隨處可見、應(yīng)用性強(qiáng)的特點，適合采用這種教學(xué)模式。

（一）PBL 模式在水質(zhì)工程學(xué)教學(xué)中的實踐探索

根據(jù)PBL模式的教學(xué)理念和水質(zhì)工程學(xué)的課程特點，本教學(xué)團(tuán)隊對將PBL教學(xué)模式引入水質(zhì)工程學(xué)教學(xué)進(jìn)行了探索。

首先，根據(jù)高等學(xué)校給排水科學(xué)與工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范的要求，將水質(zhì)工程學(xué)核心知識分為我國水源污染特點及水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)模塊，水體自凈原理及污水處理模塊，人體健康與自來水處理模塊，污水深度處理與中水回用模塊，將教學(xué)知識點以討論大綱的形式發(fā)給學(xué)生。

其次，根據(jù)4個教學(xué)模塊將學(xué)生分成4個討論小組，學(xué)生分組以自愿報名和統(tǒng)一調(diào)配相結(jié)合為原則。不同小組成員和同一個小組內(nèi)部相互協(xié)作，以教師提供的各模塊核心知識內(nèi)容為指導(dǎo)，以完成項目課題為目標(biāo)，達(dá)到教學(xué)大綱知識點的學(xué)習(xí)要求，并通過制作文稿、模型等形式展現(xiàn)自己的學(xué)習(xí)成果。

最后，按照課堂教學(xué)要求，各小組在課堂上和同學(xué)們分享自己的成果，并和同學(xué)、教師一起討論遇到的問題和想法，教師根據(jù)小組成員的表現(xiàn)和工作量評定成績。

本教學(xué)團(tuán)隊通過1年來PBL模式的教學(xué)實踐，取得了較好的學(xué)習(xí)效果，也積累了一定的經(jīng)驗。在教學(xué)過程中，課堂氛圍由沉悶枯燥變得輕松、愉悅，學(xué)生們在課堂上暢所欲言，充分表達(dá)自己的觀點，同時能夠?qū)Ｗ⒌芈犎∷擞^點，相互討論和主動獲取知識的方式大大激發(fā)了學(xué)生對水質(zhì)處理工藝的興趣和熱情。大部分學(xué)生通過本門課程的學(xué)習(xí)，掌握了自主學(xué)習(xí)的方法，很多學(xué)生不再滿足于課本對知識點的要求，他們在掌握大綱要求知識點的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步涉獵專業(yè)發(fā)展前沿動態(tài)，積極申請參加大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目研究和全國大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”課外學(xué)術(shù)科技作品競賽等活動，學(xué)習(xí)生活變得豐富多彩。有些學(xué)生通過完成項目在掌握工藝原理和設(shè)計知識的基礎(chǔ)上還自學(xué)了項目招投標(biāo)、CAD制圖、施工組織及施工方法、工程監(jiān)理、工程概預(yù)算等其他課程的內(nèi)容，自身的知識體系更加完整。同時，這種教學(xué)模式也使學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性更強(qiáng)，學(xué)習(xí)的主動性增加，自學(xué)能力得到鍛煉。

（二）PBL 教學(xué)法在推廣中遇到的問題

經(jīng)過1個學(xué)年的實踐，學(xué)生對水質(zhì)工程學(xué)的學(xué)習(xí)熱情和主動性大大增加，大部分學(xué)生通過PBL教學(xué)增強(qiáng)了自學(xué)能力，找到了自己的學(xué)習(xí)興趣點，學(xué)習(xí)目標(biāo)更加明確。但是在教學(xué)過程中，筆者也發(fā)現(xiàn)了新的問題。

首先，學(xué)生對知識點的把握深淺不一。由于每個學(xué)生所學(xué)習(xí)的模塊不同，同一個模塊又有不同的分工，這就造成學(xué)生對沒有經(jīng)歷的模塊知識點生疏。由于學(xué)生是完全按照自己的興趣點來攝取知識的，這會造成知識體系的不完善。

其次，學(xué)生對理論知識的把握不夠深入。由于數(shù)學(xué)、化學(xué)等理論功底的限制，學(xué)生對教材中的經(jīng)典理論模型缺乏深入地認(rèn)識，他們的關(guān)注點更多地集中在知識的應(yīng)用上，專業(yè)基礎(chǔ)不扎實，這給他們的繼續(xù)深造帶來不利影響。

再次，考核體系容易投機(jī)取巧。本教學(xué)團(tuán)隊采用統(tǒng)一答辯，集體考核的模式評定學(xué)生成績，每個模塊由7～10名學(xué)生共同完成，有些學(xué)生以私人關(guān)系交換學(xué)業(yè)成果，在完成任務(wù)的過程中存在投機(jī)取巧的現(xiàn)象，個別學(xué)生努力完成的成果小組成員一起分享。這容易使沒有自制力的學(xué)生更加放松學(xué)習(xí)。

三、討論

綜上所述，PBL 教學(xué)法以問題為導(dǎo)向，具有很多傳統(tǒng)教學(xué)模式所不具有的優(yōu)點。它在學(xué)習(xí)主動性方面具有獨特的優(yōu)勢，能順應(yīng)時代對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求。特別是我國高等教育自1999年擴(kuò)招以來，目前的在校學(xué)生規(guī)模已達(dá)到2500萬左右，高等教育從精英化教育轉(zhuǎn)變?yōu)榇蟊娀逃?，學(xué)生的就業(yè)去向從精英領(lǐng)導(dǎo)階層轉(zhuǎn)向一線生產(chǎn)車間，實踐能力、自學(xué)能力和創(chuàng)新能力顯得更為重要，工程型和應(yīng)用型人才的缺口越來越大。在這種情況下，推廣PBL教學(xué)模式，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和工程實踐能力成為必然趨勢。

水質(zhì)工程學(xué)屬于綜合性、應(yīng)用性較強(qiáng)的課程，水處理工藝過程中既需要物理、化學(xué)、生物的理論基礎(chǔ)，也需要土力學(xué)、工程概預(yù)算、水文地質(zhì)、供暖通風(fēng)等各個領(lǐng)域的專業(yè)知識，自學(xué)能力是專業(yè)人才培養(yǎng)中不可或缺的基本素養(yǎng)。同時，隨著水處理技術(shù)新工藝的不斷出現(xiàn)，知識日新月異，這與PBL強(qiáng)調(diào)能力培養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)一致。PBL模式的教學(xué)理念與教授方式非常適合水質(zhì)工程學(xué)的課程特點，在水質(zhì)工程學(xué)教學(xué)中采用PBL教學(xué)方法是合理且可行的。由于各學(xué)校的生源素質(zhì)、學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣存在差異，建議對學(xué)生素質(zhì)較高的院校采用PBL模式，普通高校選拔學(xué)業(yè)優(yōu)秀者試行PBL模式，普通學(xué)生仍以LBL模式為主。

1.在研究生教育階段以及較好的本科院校中大力推進(jìn)PBL教學(xué)模式。對于研究生階段以及教育質(zhì)量較好的本科生來說，PBL教學(xué)方法有更多的優(yōu)勢。研究生以及教育質(zhì)量較好的大學(xué)本科學(xué)生，學(xué)生基礎(chǔ)知識扎實，自學(xué)能力較強(qiáng)，教學(xué)培養(yǎng)的目標(biāo)應(yīng)該以訓(xùn)練學(xué)生的問題意識，增加學(xué)生的創(chuàng)新精神為主。對于問題以外的知識，學(xué)生可通過自學(xué)自行掌握。PBL教學(xué)理念有助于培養(yǎng)優(yōu)等生解決實際問題的能力，提高學(xué)生的創(chuàng)造力和適應(yīng)能力。建議研究生全面實行PBL教學(xué)模式，本科院校則以通過專業(yè)評估的學(xué)校為宜。

2.中等本科院校以及高職高?？筛鶕?jù)各校情況選拔成績優(yōu)良者試行PBL教學(xué)模式，普通學(xué)生仍以LBL教學(xué)模式為主。

對于中等本科院校以及高職高專的學(xué)生來說，學(xué)生基礎(chǔ)知識不夠扎實，自學(xué)能力和自制力普遍較差。PBL教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)自學(xué)能力和主動學(xué)習(xí)，自學(xué)能力較差的學(xué)生在這種教學(xué)模式下容易造成基礎(chǔ)不扎實、缺乏創(chuàng)新、就業(yè)面窄等問題。因此，各高校應(yīng)根據(jù)自身的生源情況和學(xué)生在校學(xué)習(xí)的自覺性，制定適宜采用PBL模式的生源比例，通過一定的方式選拔有潛力的學(xué)生試行PBL教學(xué)模式；而對于自身條件不合適的學(xué)生仍然以LBL灌輸式教學(xué)模式為主，督促其完成國家教委要求的學(xué)業(yè)任務(wù)。

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[責(zé)任編輯：陳 明]