淺談基於PBL教學法的《環境工程案例》教學設計及實踐論文

PBL(problem-based learning，簡稱PBL)是基於問題的以學生為中心的教學方式。不同於傳統的知識灌輸型教學方式，在PBL教學法中，教師以教學重點、要點為圓心提出問題，引導學生以“問題解決者”的角色積極主動地參與問題解答、課堂討論。《環境工程案例》是以提高學生對理論知識的理解和應用能力為目的，專門為大四環境工程專業學生而設置的課程，具有重應用重分析的特點。作為一門理論知識與實際工程結合緊密的課程，尤其適用於PBL教學法。該課程需在已掌握一定專業(廢水、廢氣、噪聲、廢渣的控制處理技術等)理論知識和設計能力的基礎上，通過實際案例，將理論與實踐相結合，從而達到培養學生獨立解決問題的目的。結合工作實踐，筆者基於PBL教學法對《環境工程案例》進行教學設計及實踐，進而研究和探索引入PBL教學法對此類課程的影響及存在問題。

1 PBL教學法在《環境工程案例》中的教學設計及實踐

1.1 教學設計

PBL教學法的精髓被認為有三個方面：

(1)學習方法——以問題為導向，項目為組織的學習方法，這是激發學生的學習積極性和主動性的重要來源，也為學習提供了理論聯繫實踐的空間和情景，使學生在複雜情況下分析問題，探索解決問題的方案並由此積累經驗，學會融會貫通。

(2)學習內容——鼓勵利用多門專業課的知識來解決問題，大大加強了理論和實踐之間的聯繫。

(3)學習的社會性——人和環境互動的學習形式，通過小組分工合作方式，培養學生的協作、交流、組織管理和自我管理的能力。以此為基礎，環境工程案例的課程將圍繞教學大綱，聯繫學生已經學過的專業知識，如水污染控制工程、大氣污染控制工程和固廢處理與處置等，結合案例提出一些有針對性的專題及思考問題，給學生一定自由探索的空間。

教學設計將按此進行：主要污染物控制方法(教師)→劃分小組(學生)→結合案例(教師、學生)→查找資料(學生)→制定方案及計劃(學生)→方案實施(學生)→解決問題(學生、教師)→總結歸納(學生)。

1.2 教學設計實踐對象

環境工程專業大四學生已學完“水、氣、聲、渣”四門污染物控制技術的主幹課程，並在環境影響評價、環境監測等方面均有系統的學習過，因此具有較紮實的專業理論知識。PBL教學法在《環境工程案例》的教學設計實踐持續2年，針對環境工程專業2個年級共223人進行。

1.3 教學設計實施步驟

為使學生對整個課程和學習方法有個總體的瞭解，首先對學生介紹課程的學習意義、應掌握內容、課程安排和要求以及PBL教學法的設計思路，並分為5個部分對PBL教學法進行實施：

(1)理論學習：以污染物種類為單元進行劃分，分為“水、氣、聲、渣”四個單元。針對每單元的主要污染物處理和處置方法進行鞏固及擴展，複習各污染物指標及監測評價方法。

(2)分組合作：學生按學號分組合作，每組4個人，共同商定所選題目。並根據要求選題進行調查、分析、搜錄、篩選、PPT製作和講解準備。每組設組長一名，組員在組長的組織下，進行分工，如資料查找、案例搜索等。要求所有小組成員參加討論，探索如何對資料、案例進行分析總結，以達到最佳報告效果。

(3)案例分析：在小組討論後，學生依據查閲的資料和案例進行分析總結，並製成PPT，做一個不低於10分鐘的發言，展開課堂討論。學生以組為單位派出代表，對污染物處理方法進行講解並例舉相關案例，以案例背景為基礎，分析採用該方法的原因，並對案例中使用的處理設備和效果進行介紹，最後對該污染物處理方法進行歸納總結。鼓勵各小組採用不同方式進行説明展示，如結合視頻介紹、仿真模擬、圖表分析等。

(4)課堂討論：積極鼓勵其他組學生對該專題報告進行提問，發言者進行回答，小組其他成員也可以幫助進行答問。任課教師也需在課堂討論中指出學生在分析過程中出現的錯誤和存在的疑點。

(5)總結報告：每組將在課堂討論後，結合提出的'問題和建議，對本組專題進行修改和補充，最後做成報告上交。

1.4 考核評分

課程考核分數由三部分組成：組內評分30 %、班級評分30 %以及教師評分40 %。組內評分由組員根據工作量及貢獻率進行評分;班級評分由其他組根據課堂討論中發言及回答問題的表現進行評分;教師將根據學生在課堂討論中的表現、PPT和總結報告的質量進行評分。三部分相結合，組內評分可以避免少説少做的同學和用心參與的同學分數一致;而班級評分則可提高其他小組的參與興趣;最終教師評分則關注於整體效果。

2 PBL教學法在《環境工程案例》的實踐效果及反饋

為了解PBL教學法在《環境工程案例》的實踐效果，對參與該門課程學習的223名學生進行教學效果反饋調查。通過問卷形式，針對教學方法、知識點掌握情況、知識擴展情況、資料收集分析能力的提高、課堂氣氛、小組分工情況、合作情況、評分情況、互動情況等項目進行滿意度調查，可選項為非常滿意、滿意、一般、不滿意四項。並在問卷最後加上學生對該課程的建議一欄。共發放不記名問卷223份，收回223份，有效問卷223份。通過對問卷的統計分析，可得知，對該教學方法非常滿意的同學佔80 %，滿意的佔13，一般的佔7 %;對重要知識點掌握情況非常滿意的佔75 %，滿意的佔17 %，一般的佔8 %;對知識擴展情況非常滿意的佔82 %，滿意的佔13 %，一般的佔5 %;對資料收集分析能力的提高情況非常滿意的佔75 %，滿意的佔16 %，一般的佔9 %;對課堂氣氛滿意的佔90 %，滿意的佔6 %，一般的佔4 %;對小組分工情況非常滿意的佔82 %，滿意的佔18 %;對合作情況非常滿意的佔76 %，滿意的佔13 %，一般的佔11 %;對評分情況非常滿意的佔92 %，滿意的佔8 %;對互動情況非常滿意的佔90 %，滿意的佔10 %。

在建議一項上，多數同學提出資料較難收集，並建議自由組合分組，自行選擇同學建組;部分建議案例及資料全部由教師提供;部分建議推廣PBL教學方法等等。整體而言，PBL教學法在該課程實施效果明顯，通過PBL教學法的引入，學生在課堂的學習積極性得到明顯提高，改變嚴肅緊張的授課局面，營造出輕鬆的學習氛圍，互動增加，討論激烈，通過案例資料查找，加強對知識點的理解和記憶;同時，在小組合作的狀態下，同學間交流增多，能發掘他人和自己的優點，具有積極向上的團隊精神;課堂討論及班級評分環節，則大大增加了互動，提高學生參與意識，課堂氣氛熱烈。

3 結語

在《環境工程案例》教學中引入PBL教學法，教學效果明顯，對學生而言，可培養其主動分析問題、分工協作、查找相關信息並快速解決問題的能力。對教師而言，可增強自身對本課程的理解及知識面的擴大。結合學生建議，可在分組及建立相關資料庫方面入手，進一步推動PBL教學法的實施。因此，在該課程的教學過程中引入PBL教學法是具有非常實際的意義。