蔣樹賢　秦建橋　杜青平　李冬梅

[摘 要]隨著國內(nèi)水環(huán)境污染的日益嚴重，培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展的水工業(yè)人才成為當務(wù)之急。教學方法的改革已經(jīng)成為新一輪教改的重點內(nèi)容之一。PBL教學法（以問題為中心的教學法）作為國外較為成功的教學模式，由于其在提高學生學習興趣、增強學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教學法（傳統(tǒng)教學法）與PBL教學法的利弊，就其適用范圍進行討論，可以提高水質(zhì)工程學的教學質(zhì)量，探索適合我國國情的高等教育專業(yè)課程教學方法。

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

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

水質(zhì)工程學是給排水科學與工程和環(huán)境工程專業(yè)的一門主干課程， 其主要任務(wù)是使學生全面系統(tǒng)地掌握水中常見污染物的特性和水質(zhì)標準、水體自凈及人工強化處理工藝的基本概念、基本理論及其研究進展，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，給排水科學與工程專業(yè)為適應(yīng)我國水體污染日趨嚴重和水行業(yè)商品化、工業(yè)化的要求，越來越重視水質(zhì)工程學在專業(yè)培養(yǎng)中的地位。[1][2][3]

水質(zhì)工程學課程的主要特點是理論與實踐性強，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)場實踐教學或者通過圖片、實驗、動畫、視頻等感官教學和加強實踐案例比單純的理論教學更容易讓學生理解和掌握。傳統(tǒng)教學模式在規(guī)定課時內(nèi)很難將如此多的知識點保質(zhì)、保量地教給學生。針對水質(zhì)工程學課程的教學目標和課程特點， 下面筆者就該課程運用不同教學模式進行教學的效果進行探討。

一、傳統(tǒng)的LBL 教學法

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

（一）LBL 教學法的優(yōu)點[8][9]

1.學生學習效率高。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，提高學習效率，能夠讓學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。教師授課內(nèi)容完全按照教學大綱的要求編制教學計劃，分學時依次完成教學任務(wù)。在教學過程中，教師能夠根據(jù)個人的教學經(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)，幫助學生克服學習過程中遇到的重點和難點問題。

3.督促自學能力不強、自制力不強的學生接受知識。教師在課堂講授過程中能夠主動發(fā)現(xiàn)不認真聽講的學生，并通過提問、測驗、作業(yè)等手段督促檢查學生完成教學內(nèi)容的情況，學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 教學法的缺陷

LBL 教學模式在國內(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.教學過程沉悶，課堂氣氛不活躍。LBL教學模式形式上以教師講授為主體，學生疲于跟上教師的教學進度，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，學生被動思考，學生缺乏主動獲取知識的激情和探索精神。同時，傳統(tǒng)的課堂教學將知識的獲取與應(yīng)用分為兩個孤立的階段，學生在學習過程中體會不到知識的價值，學習的熱情也大大降低。

2.不能適應(yīng)每個學生的特點和要求，有些學生邏輯思維能力差但創(chuàng)新能力強，有些學生形象思維能力差但邏輯思維能力強，教師不能根據(jù)每個學生的特點因材施教，這不利于培養(yǎng)學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，從而造成不同學校、不同教師對課程知識點的偏重不同，學生不能按照自己的知識體系和生活閱歷理解知識。

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

二、PBL 教學法

PBL 教學法，即Problem？鄄Based Learning（簡稱PBL，也稱問題式學習）[10]，是以學生為主體，圍繞某一專題項目進行研究學習，在學習過程中不斷產(chǎn)生問題、解決問題的過程。此方法與傳統(tǒng)的以學科為基礎(chǔ)的教學法有很大的不同，它強調(diào)以學生的主動學習為主，將學習與更大的任務(wù)或問題掛鉤，鼓勵學生自主探究。這種教學法自20 世紀50年代在美國西余大學醫(yī)學院提出， 1969 年由美國的神經(jīng)病學教授Howard Barrows在醫(yī)學教育領(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90年代我國開始推廣PBL教學模式以來，經(jīng)過近20年的實踐，PBL教學模式迄今仍是我國高等院校教學改革的熱點。目前，其已經(jīng)被引入到全國各個高校、各個專業(yè)的教學實踐中，應(yīng)用領(lǐng)域涉及工學、農(nóng)學、醫(yī)學、管理學、理學等各個學科，并取得了良好的教學效果。其中工學、醫(yī)學由于學科實踐性強、應(yīng)用案例周期短等特點，PBL教學方法可行性更強。水質(zhì)工程學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)用性強的特點，適合采用這種教學模式。

（一）PBL 模式在水質(zhì)工程學教學中的實踐探索

根據(jù)PBL模式的教學理念和水質(zhì)工程學的課程特點，本教學團隊對將PBL教學模式引入水質(zhì)工程學教學進行了探索。

首先，根據(jù)高等學校給排水科學與工程本科指導性專業(yè)規(guī)范的要求，將水質(zhì)工程學核心知識分為我國水源污染特點及水質(zhì)標準模塊，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，將教學知識點以討論大綱的形式發(fā)給學生。

其次，根據(jù)4個教學模塊將學生分成4個討論小組，學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，以完成項目課題為目標，達到教學大綱知識點的學習要求，并通過制作文稿、模型等形式展現(xiàn)自己的學習成果。

最后，按照課堂教學要求，各小組在課堂上和同學們分享自己的成果，并和同學、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。

本教學團隊通過1年來PBL模式的教學實踐，取得了較好的學習效果，也積累了一定的經(jīng)驗。在教學過程中，課堂氛圍由沉悶枯燥變得輕松、愉悅，學生們在課堂上暢所欲言，充分表達自己的觀點，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)了學生對水質(zhì)處理工藝的興趣和熱情。大部分學生通過本門課程的學習，掌握了自主學習的方法，很多學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，進一步涉獵專業(yè)發(fā)展前沿動態(tài)，積極申請參加大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目研究和全國大學生“挑戰(zhàn)杯”課外學術(shù)科技作品競賽等活動，學習生活變得豐富多彩。有些學生通過完成項目在掌握工藝原理和設(shè)計知識的基礎(chǔ)上還自學了項目招投標、CAD制圖、施工組織及施工方法、工程監(jiān)理、工程概預算等其他課程的內(nèi)容，自身的知識體系更加完整。同時，這種教學模式也使學生學習的目的性更強，學習的主動性增加，自學能力得到鍛煉。

（二）PBL 教學法在推廣中遇到的問題

經(jīng)過1個學年的實踐，學生對水質(zhì)工程學的學習熱情和主動性大大增加，大部分學生通過PBL教學增強了自學能力，找到了自己的學習興趣點，學習目標更加明確。但是在教學過程中，筆者也發(fā)現(xiàn)了新的問題。

首先，學生對知識點的把握深淺不一。由于每個學生所學習的模塊不同，同一個模塊又有不同的分工，這就造成學生對沒有經(jīng)歷的模塊知識點生疏。由于學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，學生對理論知識的把握不夠深入。由于數(shù)學、化學等理論功底的限制，學生對教材中的經(jīng)典理論模型缺乏深入地認識，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，考核體系容易投機取巧。本教學團隊采用統(tǒng)一答辯，集體考核的模式評定學生成績，每個模塊由7～10名學生共同完成，有些學生以私人關(guān)系交換學業(yè)成果，在完成任務(wù)的過程中存在投機取巧的現(xiàn)象，個別學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生更加放松學習。

三、討論

綜上所述，PBL 教學法以問題為導向，具有很多傳統(tǒng)教學模式所不具有的優(yōu)點。它在學習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年擴招以來，目前的在校學生規(guī)模已達到2500萬左右，高等教育從精英化教育轉(zhuǎn)變?yōu)榇蟊娀逃瑢W生的就業(yè)去向從精英領(lǐng)導階層轉(zhuǎn)向一線生產(chǎn)車間，實踐能力、自學能力和創(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教學模式，提高學生的自主學習能力和工程實踐能力成為必然趨勢。

水質(zhì)工程學屬于綜合性、應(yīng)用性較強的課程，水處理工藝過程中既需要物理、化學、生物的理論基礎(chǔ)，也需要土力學、工程概預算、水文地質(zhì)、供暖通風等各個領(lǐng)域的專業(yè)知識，自學能力是專業(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強調(diào)能力培養(yǎng)的教學目標一致。PBL模式的教學理念與教授方式非常適合水質(zhì)工程學的課程特點，在水質(zhì)工程學教學中采用PBL教學方法是合理且可行的。由于各學校的生源素質(zhì)、學生的學習習慣存在差異，建議對學生素質(zhì)較高的院校采用PBL模式，普通高校選拔學業(yè)優(yōu)秀者試行PBL模式，普通學生仍以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PBL教學模式。對于研究生階段以及教育質(zhì)量較好的本科生來說，PBL教學方法有更多的優(yōu)勢。研究生以及教育質(zhì)量較好的大學本科學生，學生基礎(chǔ)知識扎實，自學能力較強，教學培養(yǎng)的目標應(yīng)該以訓練學生的問題意識，增加學生的創(chuàng)新精神為主。對于問題以外的知識，學生可通過自學自行掌握。PBL教學理念有助于培養(yǎng)優(yōu)等生解決實際問題的能力，提高學生的創(chuàng)造力和適應(yīng)能力。建議研究生全面實行PBL教學模式，本科院校則以通過專業(yè)評估的學校為宜。

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教學模式，普通學生仍以LBL教學模式為主。

對于中等本科院校以及高職高專的學生來說，學生基礎(chǔ)知識不夠扎實，自學能力和自制力普遍較差。PBL教學模式強調(diào)自學能力和主動學習，自學能力較差的學生在這種教學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生在校學習的自覺性，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生試行PBL教學模式；而對于自身條件不合適的學生仍然以LBL灌輸式教學模式為主，督促其完成國家教委要求的學業(yè)任務(wù)。

[ 參 考 文 獻 ]

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[責任編輯：陳 明]