PBL教学法在《水污染控制工程》教学中的应用探讨*

彭映林，黄 毅，林 立，李必才，徐 玲

(湖南城市学院 材料与化学工程学院，湖南 益阳 413000)

《水污染控制工程》是环境科学与工程专业的专业核心课之一，课程主要内容包括各种水污染控制技术的概念、基本原理、方法、控制设备的设计和计算等[1]。《水污染控制工程》具有多学科交叉，知识点多，理论性强，内容抽象难懂，实践性和工程性强等特点[2-3]。传统的课堂教学以注入式为主，学生被动应付学习，很难调动学生学习的积极性和主动性，课堂上学生参与度不高，课堂教学采用多媒体，教学进度快，学生跟不上授课节奏，学生难以理解和应用[4]，有些学生甚至在学习过程中迷失方向，自暴自弃。采用满堂灌教学，教师也讲得辛苦。

PBL(Problem Based Learning)教学法由美国神经病学教授Howard Barrows在加拿大麦克马斯特大学首先创立实施，目前已成为国内外较为流行的一类教学方法及学习模式。该法是以问题为导向，以学生为中心，培养学生自学能力，发展学生综合思考能力和解决实际问题能力的教学法[5]。本文研究将PBL教学法应用在水污染控制工程教学中，以期提高教学效果和学生综合素质。

1 PBL教学法的实施

1.1 研究对象

针对本校2017和2018级环境工程专业大三学生开展了PBL教学法的应用探索。此前已学过《环境学概论》、《环境化学》、《环境微生物学》、四大化学等课程，具有较扎实的专业基础。

1.2 组建学习小组

将学生分成若干个学习小组，每组6-7名学生，为方便学生交流，小组成员最好是来自同一寝室或相邻寝室，同时兼顾学生水平的不同，进行适当调整，尽量减少各组成员水平的差异性。每组指定一名学习能力较强且认真负责的学生作为组长，负责分配任务、整理资料、记录讨论情况等工作。

1.3 教师提出问题

教师根据教学大纲要求针对教学内容提出相关问题，所提出的问题要有逻辑性，层层推进，有利于学生查阅资料、思考问题、解决问题，最终掌握相关知识。例如在学习化学混凝法这一部分内容时，提出的问题有如：印染废水具有什么特点?如何采用化学混凝法处理印染废水？化学混凝法处理的对象是什么？为什么水中一些微小的悬浮固体和胶体物质不会自然沉降，而是一直保持分散悬浮状态？胶体粒径大小？胶体的结构是怎样的？胶体带电吗？如何使微小悬浮固体和胶体物质破稳下沉？印染废水中污染物质是通过怎样的机理被去除的？混凝的原理是什么？什么是混凝剂？常用混凝剂有哪些？什么是助凝剂？常用助凝剂有哪些？影响混凝效果的因素有哪些？混凝过程中会有什么现象？等等。上课前一周教师将这些问题发给学生，学生有充足的时间查阅资料。

1.4 学生解决问题

各小组成员利用课余时间查阅资料，并将各人所查资料发送至小组学习交流群(QQ或微信等交流平台)。每人所查资料渠道不同，对所查资料的理解不同，对问题的解答也就有区别。成员之间通过共享资料、讨论、取长补短、不断完善问题的答案，最终形成完整报告并制作好汇报PPT。在学生们解决问题期间，遇到困难，教师要及时的给予指导，如查阅文献的渠道有哪些？对所查文献如何取舍？鼓励学生迎难而上、团结合作、虚心向他人学习，学会发现问题并进而去解决问题。

1.5 课堂环节

课堂上，各小组通过抽签的形式选一名代表上讲台通过PPT汇报自学成果，汇报小组对其他小组和教师提出的问题进行解答，并对相关问题展开讨论，最后老师对相关知识进行总结梳理，查漏补缺，有利于学生形成完整的知识体系，同时针对性的指出不足的地方，有利于提高学生自学效果。

1.6 成绩评定

成绩评定是教学过程的重要环节，以成绩评定方式引导学生学习，调动学生学习的积极性[4]。课程结束后，学生进行自评，各小组成员针对组内成员的资料查阅情况和小组讨论情况相互给出成绩，其他小组对汇报小组给出成绩，教师从学生报告的全面性、准确性、汇报熟练程度、回答问题的好坏、表达等方面给予成绩。学生自评成绩、小组内成员互评成绩、小组互评成绩、教师评定成绩各占一定比例，综合算出每一位学生的PBL教学部分的成绩。

2 PBL教学法实施的效果和应注意的问题

2.1 PBL教学法实施的效果

PBL教学法应用于水污染控制工程教学中，可以明显提高学生学习积极性和主动性，培养学生的自学能力，课堂上学生的参与度更高，学生对知识的理解更深，掌握更牢，期末考试通过率提高，学生运用知识解决问题的能力增强，合作意识、沟通能力、表达能力等综合素质也得到显著提升。

2.2 PBL教学法实施过程中应注意的问题

PBL教学法有许多优势，但在应用PBL教学过程中，还需注意以下几个方面的问题。

2.2.1 问题的设计与提出要合理

问题的设计与提出要合理，不能太简单也不能太难，不能为了设计而设计，要与现实生活紧密联系，能引起学生兴趣，激发学生解决该问题的积极性和主动性，有利于培养学生解决实际问题的能力。对于理论性强、较抽象、难度较大的内容，以教师讲授为主，但学生一定要做好预习，如化学混凝法这一节内容中胶体的结构、混凝的原理、混凝的工艺过程等等，学生通过预习对这些内容有个初步认识，教师也要正确引导学生解决问题的思路。

2.2.2 教师要全面提升自身素质

在PBL教学中，教师不是“授鱼者”，而是“授渔者”，是学生学习的启发者、引导者。在前期准备工作中，教师要充分了解学生的学习基础和学习水平，明确课程内容的重点和难点，投入更多的精力查阅资料，设计的问题不仅要能激发学生学习兴趣，而且要能实现教学目标。教师要具备渊博的知识，能及时解答学生提出的各种问题。在课堂上，教师不是旁观者，而要组织和引导好学生，管理好课堂纪律，掌控好课堂节奏，避免跑题，及时纠正学生对知识的错误或片面理解。教师要加强各方面知识的积累，全面提升自身素质，才能在教学上做到游刃有余。

2.2.3 要科学引导学生

传统的“填鸭式”的教学方式，使部分学生有依赖心理，不愿意主动思考动脑解决问题。部分学生认为PBL太“花费”时间，甚至不愿意接受这种教学模式。部分学生害怕做不好，被笑话。因此，教师在教学过程中要多表扬、鼓励、肯定学生，激起学生主动学习、勇于表现的欲望。在学生解决问题过程中，教师要及时关注学生们的工作进展情况，适当引导学生，对学生的工作成果进行及时的修改。

2.2.4 建立合理的评价机制

课程成绩一般由平时成绩和期末考试成绩两部分组成，要重视过程评价。期末考试成绩由闭卷考试分数决定，传统的考试，教师考前画重点，学生死记硬背应付考试，一些平时学习不努力的同学靠考前抱佛脚也能考出高分数，无法考察学生的学习效果。因此，在期末考试中应该增加考察学生综合能力的题目，如针对某一种废水，请设计解决方案？对目前环保热点的认识？等等。PBL教学部分成绩是由教师和学生根据评分对象的表现给分，主观性较强，可能存在个别学生给关系好的同学故意打高分，关系不好的同学故意打低分的情况，如何保证评分客观公正，还需建立一套较详细的评分方案以及监督机制。

学生成绩无法全面反映出教学效果，PBL教学效果到底如何，还需从学生毕业论文完成情况、读研情况、学生就业后其适应岗位需求、解决实际问题的能力如何等多方面考量。

2.2.5 PBL教学法需与其他教学方法相结合

水污染控制工程课程内容多，如果所有内容都采用PBL教学法，将给学生学习造成很大负担，学生会抵触也会很乏味，一些深奥难懂的知识对学生来说难度大，教学内容可能完不成。在教学实践中，要根据教学内容合理选择教学方法，将传统接受式与问题探究式、启发式、案例式及讨论式等多种模式相结合，同时引入仿真动画、实验视频等，增强教学的生动性和直观性，加深学生对相关知识的理解。如在学习化学混凝法这一节时，学生不知道什么是矾花，教师可以给学生放混凝法处理废水的视频，观察矾花的形成、沉降过程，探讨矾花形成的条件等等。多种教学模式相结合，既保留传统教学模式中把握课堂节奏、控制教学进程、授课效率较高的优点，又结合其他教学方法的优点，激励学生自主思考，调动学生学习的积极性与主动性[4]，增强学生对基本理论的理解，综合运用专业知识分析问题、解决问题及自主学习的能力，培养学生的创新能力、探究研究及团队协作，提高学生的综合能力和素质，提高教学质量。

3 结 语

PBL教学法作为当下较流行的一种教学模式，对教师提出了更高的要求，学生作为学习的主体需要投入更多的精力。教学实践表明，PBL教学法可以有效提高教学质量和学生综合素质，但受传统教学方式的影响，部分学生对PBL教学模式感到不适应。PBL教学法不适于大班授课，难以保证教学进度及学生理论知识的系统性。在水污染控制工程教学过程中，教师要不断调整，将PBL教学法与传统接受式、启发式、案例式及讨论式等多种模式相结合，充分发挥PBL教学法的优势，不断总结经验，探索出一条适合水污染控制工程教学的教学模式。