PBL教學法在《水污染控制工程》教學中的應用探討*

彭映林，黃 毅，林 立，李必才，徐 玲

(湖南城市學院 材料與化學工程學院，湖南 益陽 413000)

《水污染控制工程》是環境科學與工程專業的專業核心課之一，課程主要內容包括各種水污染控制技術的概念、基本原理、方法、控制設備的設計和計算等[1]。《水污染控制工程》具有多學科交叉，知識點多，理論性強，內容抽象難懂，實踐性和工程性強等特點[2-3]。傳統的課堂教學以注入式為主，學生被動應付學習，很難調動學生學習的積極性和主動性，課堂上學生參與度不高，課堂教學采用多媒體，教學進度快，學生跟不上授課節奏，學生難以理解和應用[4]，有些學生甚至在學習過程中迷失方向，自暴自棄。采用滿堂灌教學，教師也講得辛苦。

PBL(Problem Based Learning)教學法由美國神經病學教授Howard Barrows在加拿大麥克馬斯特大學首先創立實施，目前已成為國內外較為流行的一類教學方法及學習模式。該法是以問題為導向，以學生為中心，培養學生自學能力，發展學生綜合思考能力和解決實際問題能力的教學法[5]。本文研究將PBL教學法應用在水污染控制工程教學中，以期提高教學效果和學生綜合素質。

1 PBL教學法的實施

1.1 研究對象

針對本校2017和2018級環境工程專業大三學生開展了PBL教學法的應用探索。此前已學過《環境學概論》、《環境化學》、《環境微生物學》、四大化學等課程，具有較扎實的專業基礎。

1.2 組建學習小組

將學生分成若干個學習小組，每組6-7名學生，為方便學生交流，小組成員最好是來自同一寢室或相鄰寢室，同時兼顧學生水平的不同，進行適當調整，盡量減少各組成員水平的差異性。每組指定一名學習能力較強且認真負責的學生作為組長，負責分配任務、整理資料、記錄討論情況等工作。

1.3 教師提出問題

教師根據教學大綱要求針對教學內容提出相關問題，所提出的問題要有邏輯性，層層推進，有利于學生查閱資料、思考問題、解決問題，最終掌握相關知識。例如在學習化學混凝法這一部分內容時，提出的問題有如：印染廢水具有什么特點?如何采用化學混凝法處理印染廢水？化學混凝法處理的對象是什么？為什么水中一些微小的懸浮固體和膠體物質不會自然沉降，而是一直保持分散懸浮狀態？膠體粒徑大小？膠體的結構是怎樣的？膠體帶電嗎？如何使微小懸浮固體和膠體物質破穩下沉？印染廢水中污染物質是通過怎樣的機理被去除的？混凝的原理是什么？什么是混凝劑？常用混凝劑有哪些？什么是助凝劑？常用助凝劑有哪些？影響混凝效果的因素有哪些？混凝過程中會有什么現象？等等。上課前一周教師將這些問題發給學生，學生有充足的時間查閱資料。

1.4 學生解決問題

各小組成員利用課余時間查閱資料，并將各人所查資料發送至小組學習交流群(QQ或微信等交流平臺)。每人所查資料渠道不同，對所查資料的理解不同，對問題的解答也就有區別。成員之間通過共享資料、討論、取長補短、不斷完善問題的答案，最終形成完整報告并制作好匯報PPT。在學生們解決問題期間，遇到困難，教師要及時的給予指導，如查閱文獻的渠道有哪些？對所查文獻如何取舍？鼓勵學生迎難而上、團結合作、虛心向他人學習，學會發現問題并進而去解決問題。

1.5 課堂環節

課堂上，各小組通過抽簽的形式選一名代表上講臺通過PPT匯報自學成果，匯報小組對其他小組和教師提出的問題進行解答，并對相關問題展開討論，最后老師對相關知識進行總結梳理，查漏補缺，有利于學生形成完整的知識體系，同時針對性的指出不足的地方，有利于提高學生自學效果。

1.6 成績評定

成績評定是教學過程的重要環節，以成績評定方式引導學生學習，調動學生學習的積極性[4]。課程結束后，學生進行自評，各小組成員針對組內成員的資料查閱情況和小組討論情況相互給出成績，其他小組對匯報小組給出成績，教師從學生報告的全面性、準確性、匯報熟練程度、回答問題的好壞、表達等方面給予成績。學生自評成績、小組內成員互評成績、小組互評成績、教師評定成績各占一定比例，綜合算出每一位學生的PBL教學部分的成績。

2 PBL教學法實施的效果和應注意的問題

2.1 PBL教學法實施的效果

PBL教學法應用于水污染控制工程教學中，可以明顯提高學生學習積極性和主動性，培養學生的自學能力，課堂上學生的參與度更高，學生對知識的理解更深，掌握更牢，期末考試通過率提高，學生運用知識解決問題的能力增強，合作意識、溝通能力、表達能力等綜合素質也得到顯著提升。

2.2 PBL教學法實施過程中應注意的問題

PBL教學法有許多優勢，但在應用PBL教學過程中，還需注意以下幾個方面的問題。

2.2.1 問題的設計與提出要合理

問題的設計與提出要合理，不能太簡單也不能太難，不能為了設計而設計，要與現實生活緊密聯系，能引起學生興趣，激發學生解決該問題的積極性和主動性，有利于培養學生解決實際問題的能力。對于理論性強、較抽象、難度較大的內容，以教師講授為主，但學生一定要做好預習，如化學混凝法這一節內容中膠體的結構、混凝的原理、混凝的工藝過程等等，學生通過預習對這些內容有個初步認識，教師也要正確引導學生解決問題的思路。

2.2.2 教師要全面提升自身素質

在PBL教學中，教師不是“授魚者”，而是“授漁者”，是學生學習的啟發者、引導者。在前期準備工作中，教師要充分了解學生的學習基礎和學習水平，明確課程內容的重點和難點，投入更多的精力查閱資料，設計的問題不僅要能激發學生學習興趣，而且要能實現教學目標。教師要具備淵博的知識，能及時解答學生提出的各種問題。在課堂上，教師不是旁觀者，而要組織和引導好學生，管理好課堂紀律，掌控好課堂節奏，避免跑題，及時糾正學生對知識的錯誤或片面理解。教師要加強各方面知識的積累，全面提升自身素質，才能在教學上做到游刃有余。

2.2.3 要科學引導學生

傳統的“填鴨式”的教學方式，使部分學生有依賴心理，不愿意主動思考動腦解決問題。部分學生認為PBL太“花費”時間，甚至不愿意接受這種教學模式。部分學生害怕做不好，被笑話。因此，教師在教學過程中要多表揚、鼓勵、肯定學生，激起學生主動學習、勇于表現的欲望。在學生解決問題過程中，教師要及時關注學生們的工作進展情況，適當引導學生，對學生的工作成果進行及時的修改。

2.2.4 建立合理的評價機制

課程成績一般由平時成績和期末考試成績兩部分組成，要重視過程評價。期末考試成績由閉卷考試分數決定，傳統的考試，教師考前畫重點，學生死記硬背應付考試，一些平時學習不努力的同學靠考前抱佛腳也能考出高分數，無法考察學生的學習效果。因此，在期末考試中應該增加考察學生綜合能力的題目，如針對某一種廢水，請設計解決方案？對目前環保熱點的認識？等等。PBL教學部分成績是由教師和學生根據評分對象的表現給分，主觀性較強，可能存在個別學生給關系好的同學故意打高分，關系不好的同學故意打低分的情況，如何保證評分客觀公正，還需建立一套較詳細的評分方案以及監督機制。

學生成績無法全面反映出教學效果，PBL教學效果到底如何，還需從學生畢業論文完成情況、讀研情況、學生就業后其適應崗位需求、解決實際問題的能力如何等多方面考量。

2.2.5 PBL教學法需與其他教學方法相結合

水污染控制工程課程內容多，如果所有內容都采用PBL教學法，將給學生學習造成很大負擔，學生會抵觸也會很乏味，一些深奧難懂的知識對學生來說難度大，教學內容可能完不成。在教學實踐中，要根據教學內容合理選擇教學方法，將傳統接受式與問題探究式、啟發式、案例式及討論式等多種模式相結合，同時引入仿真動畫、實驗視頻等，增強教學的生動性和直觀性，加深學生對相關知識的理解。如在學習化學混凝法這一節時，學生不知道什么是礬花，教師可以給學生放混凝法處理廢水的視頻，觀察礬花的形成、沉降過程，探討礬花形成的條件等等。多種教學模式相結合，既保留傳統教學模式中把握課堂節奏、控制教學進程、授課效率較高的優點，又結合其他教學方法的優點，激勵學生自主思考，調動學生學習的積極性與主動性[4]，增強學生對基本理論的理解，綜合運用專業知識分析問題、解決問題及自主學習的能力，培養學生的創新能力、探究研究及團隊協作，提高學生的綜合能力和素質，提高教學質量。

3 結 語

PBL教學法作為當下較流行的一種教學模式，對教師提出了更高的要求，學生作為學習的主體需要投入更多的精力。教學實踐表明，PBL教學法可以有效提高教學質量和學生綜合素質，但受傳統教學方式的影響，部分學生對PBL教學模式感到不適應。PBL教學法不適于大班授課，難以保證教學進度及學生理論知識的系統性。在水污染控制工程教學過程中，教師要不斷調整，將PBL教學法與傳統接受式、啟發式、案例式及討論式等多種模式相結合，充分發揮PBL教學法的優勢，不斷總結經驗，探索出一條適合水污染控制工程教學的教學模式。