浅谈基于PBL教学法的《环境工程案例》教学设计及实践论文
PBL(problem-based learning，简称PBL)是基于问题的以学生为中心的教学方式。不同于传统的知识灌输型教学方式，在PBL教学法中，教师以教学重点、要点为圆心提出问题，引导学生以“问题解决者”的角色积极主动地参与问题解答、课堂讨论。《环境工程案例》是以提高学生对理论知识的理解和应用能力为目的，专门为大四环境工程专业学生而设置的课程，具有重应用重分析的特点。作为一门理论知识与实际工程结合紧密的课程，尤其适用于PBL教学法。该课程需在已掌握一定专业(废水、废气、噪声、废渣的控制处理技术等)理论知识和设计能力的基础上，通过实际案例，将理论与实践相结合，从而达到培养学生独立解决问题的目的。结合工作实践，笔者基于PBL教学法对《环境工程案例》进行教学设计及实践，进而研究和探索引入PBL教学法对此类课程的影响及存在问题。
1 PBL教学法在《环境工程案例》中的教学设计及实践
1.1 教学设计
PBL教学法的精髓被认为有三个方面：
(1)学习方法——以问题为导向，项目为组织的学习方法，这是激发学生的学习积极性和主动性的重要来源，也为学习提供了理论联系实践的空间和情景，使学生在复杂情况下分析问题，探索解决问题的方案并由此积累经验，学会融会贯通。
(2)学习内容——鼓励利用多门专业课的知识来解决问题，大大加强了理论和实践之间的联系。
(3)学习的社会性——人和环境互动的学习形式，通过小组分工合作方式，培养学生的.协作、交流、组织管理和自我管理的能力。以此为基础，环境工程案例的课程将围绕教学大纲，联系学生已经学过的专业知识，如水污染控制工程、大气污染控制工程和固废处理与处置等，结合案例提出一些有针对性的专题及思考问题，给学生一定自由探索的空间。
教学设计将按此进行：主要污染物控制方法(教师)→划分小组(学生)→结合案例(教师、学生)→查找资料(学生)→制定方案及计划(学生)→方案实施(学生)→解决问题(学生、教师)→总结归纳(学生)。
1.2 教学设计实践对象
环境工程专业大四学生已学完“水、气、声、渣”四门污染物控制技术的主干课程，并在环境影响评价、环境监测等方面均有系统的学习过，因此具有较扎实的专业理论知识。PBL教学法在《环境工程案例》的教学设计实践持续2年，针对环境工程专业2个年级共223人进行。
1.3 教学设计实施步骤
为使学生对整个课程和学习方法有个总体的了解，首先对学生介绍课程的学习意义、应掌握内容、课程安排和要求以及PBL教学法的设计思路，并分为5个部分对PBL教学法进行实施：
(1)理论学习：以污染物种类为单元进行划分，分为“水、气、声、渣”四个单元。针对每单元的主要污染物处理和处置方法进行巩固及扩展，复习各污染物指标及监测评价方法。
(2)分组合作：学生按学号分组合作，每组4个人，共同商定所选题目。并根据要求选题进行调查、分析、搜录、筛选、PPT制作和讲解准备。每组设组长一名，组员在组长的组织下，进行分工，如资料查找、案例搜索等。要求所有小组成员参加讨论，探索如何对资料、案例进行分析总结，以达到最佳报告效果。
(3)案例分析：在小组讨论后，学生依据查阅的资料和案例进行分析总结，并制成PPT，做一个不低于10分钟的发言，展开课堂讨论。学生以组为单位派出代表，对污染物处理方法进行讲解并例举相关案例，以案例背景为基础，分析采用该方法的原因，并对案例中使用的处理设备和效果进行介绍，最后对该污染物处理方法进行归纳总结。鼓励各小组采用不同方式进行说明展示，如结合视频介绍、仿真模拟、图表分析等。
(4)课堂讨论：积极鼓励其他组学生对该专题报告进行提问，发言者进行回答，小组其他成员也可以帮助进行答问。任课教师也需在课堂讨论中指出学生在分析过程中出现的错误和存在的疑点。
(5)总结报告：每组将在课堂讨论后，结合提出的问题和建议，对本组专题进行修改和补充，最后做成报告上交。
1.4 考核评分
课程考核分数由三部分组成：组内评分30 %、班级评分30 %以及教师评分40 %。组内评分由组员根据工作量及贡献率进行评分;班级评分由其他组根据课堂讨论中发言及回答问题的表现进行评分;教师将根据学生在课堂讨论中的表现、PPT和总结报告的质量进行评分。三部分相结合，组内评分可以避免少说少做的同学和用心参与的同学分数一致;而班级评分则可提高其他小组的参与兴趣;最终教师评分则关注于整体效果。
2 PBL教学法在《环境工程案例》的实践效果及反馈
为了解PBL教学法在《环境工程案例》的实践效果，对参与该门课程学习的223名学生进行教学效果反馈调查。通过问卷形式，针对教学方法、知识点掌握情况、知识扩展情况、资料收集分析能力的提高、课堂气氛、小组分工情况、合作情况、评分情况、互动情况等项目进行满意度调查，可选项为非常满意、满意、一般、不满意四项。并在问卷最后加上学生对该课程的建议一栏。共发放不记名问卷223份，收回223份，有效问卷223份。通过对问卷的统计分析，可得知，对该教学方法非常满意的同学占80 %，满意的占13，一般的占7 %;对重要知识点掌握情况非常满意的占75 %，满意的占17 %，一般的占8 %;对知识扩展情况非常满意的占82 %，满意的占13 %，一般的占5 %;对资料收集分析能力的提高情况非常满意的占75 %，满意的占16 %，一般的占9 %;对课堂气氛满意的占90 %，满意的占6 %，一般的占4 %;对小组分工情况非常满意的占82 %，满意的占18 %;对合作情况非常满意的占76 %，满意的占13 %，一般的占11 %;对评分情况非常满意的占92 %，满意的占8 %;对互动情况非常满意的占90 %，满意的占10 %。
在建议一项上，多数同学提出资料较难收集，并建议自由组合分组，自行选择同学建组;部分建议案例及资料全部由教师提供;部分建议推广PBL教学方法等等。整体而言，PBL教学法在该课程实施效果明显，通过PBL教学法的引入，学生在课堂的学习积极性得到明显提高，改变严肃紧张的授课局面，营造出轻松的学习氛围，互动增加，讨论激烈，通过案例资料查找，加强对知识点的理解和记忆;同时，在小组合作的状态下，同学间交流增多，能发掘他人和自己的优点，具有积极向上的团队精神;课堂讨论及班级评分环节，则大大增加了互动，提高学生参与意识，课堂气氛热烈。
3 结语
在《环境工程案例》教学中引入PBL教学法，教学效果明显，对学生而言，可培养其主动分析问题、分工协作、查找相关信息并快速解决问题的能力。对教师而言，可增强自身对本课程的理解及知识面的扩大。结合学生建议，可在分组及建立相关资料库方面入手，进一步推动PBL教学法的实施。因此，在该课程的教学过程中引入PBL教学法是具有非常实际的意义。
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