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[摘要]項目驅(qū)動式教學(xué)是在教學(xué)過程中以課程內(nèi)容為主線,以項目實施為手段的新型教學(xué)模式。項目驅(qū)動式教學(xué)強調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí),側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和動手能力。將項目驅(qū)動教學(xué)應(yīng)用于環(huán)境工程微生物學(xué)課程,通過課程設(shè)計和實踐教學(xué),能夠有效提高學(xué)生利用環(huán)境微生物知識解決實際環(huán)境問題的能力,也增強了學(xué)生學(xué)習(xí)的信心和自覺性,取得了良好的教學(xué)效果。
[關(guān)鍵詞]項目驅(qū)動式教學(xué);高校人才培養(yǎng);課程設(shè)計;多元評價體系
一、當(dāng)前我國高等院校的主要教學(xué)模式
當(dāng)前,我國大多數(shù)高等院校仍主要采取傳統(tǒng)的教學(xué)模式,以教師的主動灌輸、學(xué)生的被動接受為主,忽視了對學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng),不利于培養(yǎng)出富有創(chuàng)造力的專業(yè)人才。同時,越來越多的高校教師注重個人的科學(xué)研究,對于教學(xué)任務(wù)疲于應(yīng)付,缺乏對教學(xué)方法的思考和改進,這種教育環(huán)境進一步影響了創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的發(fā)展。進入21世紀(jì),各高校的教育、教學(xué)和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)更應(yīng)該“轉(zhuǎn)變教育思想,創(chuàng)新教育模式,更新教學(xué)手段”。項目驅(qū)動式教學(xué)可以較好地彌補當(dāng)前教育中的一些不足,將理論教學(xué)和實踐教學(xué)有機結(jié)合,提升群體的實踐能力和創(chuàng)新能力。本文將項目驅(qū)動式教學(xué)法應(yīng)用于環(huán)境工程專業(yè),在此基礎(chǔ)上淺析人才培養(yǎng)方式。環(huán)境工程微生物學(xué)課程是環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)必修課,開設(shè)的時間為大二第二學(xué)期。學(xué)生在此之前所學(xué)課程包括有機化學(xué)、無機化學(xué)、工程制圖、環(huán)境管理與規(guī)劃、環(huán)境保護形勢與就業(yè)等,這些課程使學(xué)生對環(huán)境工程專業(yè)有了一個比較宏觀的認(rèn)識。環(huán)境工程微生物學(xué)作為環(huán)境專業(yè)課,該課程的開展將使學(xué)生對環(huán)境生物有進一步了解,增強其環(huán)境保護和環(huán)境治理的專業(yè)意識。進入大三后,學(xué)生還將深入學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程,并進行專業(yè)實習(xí)。因此,環(huán)境工程微生物學(xué)作為專業(yè)課起著起承轉(zhuǎn)接的重要作用。
二、項目驅(qū)動式教學(xué)
(一)理論基礎(chǔ)
項目驅(qū)動式教學(xué)是以課程內(nèi)容為主線,教師構(gòu)建真實或接近真實的項目任務(wù),學(xué)生分組進行學(xué)習(xí),通過小組協(xié)作制定方案,最終進行項目評價的新型教學(xué)模式[1-2]。這種教學(xué)方式主張在項目實施過程中完成教學(xué)任務(wù),教師是專業(yè)課程和相關(guān)項目的設(shè)計者、指導(dǎo)者和促進者,學(xué)生是課堂知識和課外知識的實踐者,二者在課程進展過程中彼此配合、相互合作。通過應(yīng)用項目驅(qū)動教學(xué),使學(xué)生自主地進行項目管理和執(zhí)行,鞏固和擴展課堂知識,提升團隊協(xié)作和溝通能力,增強創(chuàng)新和實踐能力[3-5]。當(dāng)前,項目驅(qū)動式教學(xué)在工學(xué)專業(yè)(如計算機、化工、航空服務(wù)等專業(yè))、高職院校中有較好的應(yīng)用。
(二)項目驅(qū)動式教學(xué)的特點
1.實現(xiàn)以學(xué)習(xí)者為中心的教學(xué)模式。學(xué)生在傳統(tǒng)教學(xué)模式中處于被動學(xué)習(xí)的地位,即“課本知識的被動接受者”。課堂學(xué)習(xí)氛圍呆板、沒有活力,師生之間關(guān)系結(jié)構(gòu)單一,有距離感,彼此缺乏積極的交流和溝通。該教學(xué)模式容易扼制學(xué)生的創(chuàng)新性思維,課程接受度低、學(xué)習(xí)效果差。“考前記憶、考后即忘”的現(xiàn)象頻頻發(fā)生。在項目驅(qū)動式人才培養(yǎng)模式中,學(xué)生作為課程主體被納入進來,學(xué)生成為課堂的中心,是學(xué)習(xí)的主人,教師則轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計者、輔導(dǎo)者和促進者,對學(xué)生學(xué)習(xí)過程進行恰當(dāng)?shù)拇鹨山饣蟆Mㄟ^項目的完成,學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、自覺性增加了,理論知識也得到了更好的吸收和理解。2.多元評價體系建立。傳統(tǒng)的教學(xué)模式主要采取的是期末考試卷面成績的評定形式來判斷學(xué)生對課本知識的掌握程度,題型包括填空、選擇、判斷、簡答、論述等。面對這種單一性的評價方式,學(xué)生往往采取突擊性的復(fù)習(xí)和記憶方法來應(yīng)對考試,知識掌握度低,不利于學(xué)生的創(chuàng)新思維和綜合素質(zhì)的提高。而項目驅(qū)動式教學(xué)設(shè)計的是多元評價體系。綜合成績包括平時成績和期末成績,期末成績比例僅占30%,評價體系更注重學(xué)生平時的學(xué)習(xí)情況。評定內(nèi)容包括出勤情況、理論知識表現(xiàn)、項目成績表現(xiàn)和項目合作表現(xiàn)。根據(jù)學(xué)生項目完成的情況,對每個階段的知識掌握程度進行評價,同時把學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、小組合作能力等納入考核評價體系。多元化的過程性考核評價讓學(xué)生更加注重平時各單元學(xué)習(xí)的效果,評價結(jié)果更為科學(xué)和客觀。3.重視群體合作式學(xué)習(xí)。匹配教材知識進行的項目設(shè)計是教學(xué)設(shè)計中一個非常重要的環(huán)節(jié)。學(xué)生被劃分為多個小組來完成項目單元。面對多元評價體系,學(xué)生將更加重視整個小組的合作效果,加強群體間的溝通、交流和互助。每個團隊從零開始面對項目,查找文獻、確定方案、設(shè)計優(yōu)化、研究總結(jié)和成果展示。多個研究環(huán)節(jié)逐步使學(xué)生形成獨立思考的習(xí)慣,對自身的分析能力和綜合能力也有了更深入的了解;激發(fā)了學(xué)生勇于質(zhì)疑、大膽猜想和謹(jǐn)慎求證的科學(xué)精神;鍛煉了學(xué)生的口頭表達能力;培養(yǎng)了學(xué)生的責(zé)任感和團隊合作意識;發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性。群體合作式學(xué)習(xí)使得學(xué)生互相支持和互相激勵。知道自己隊友信賴自己,學(xué)生努力學(xué)習(xí)的可能性就會增加。從認(rèn)知上講,合作式學(xué)習(xí)為學(xué)生提供了精心思考、把學(xué)習(xí)內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)樗麄冋Z言的機會,同時也為他們開始運用規(guī)范語言創(chuàng)造了條件。學(xué)習(xí)效率高的同伴既能起到學(xué)習(xí)的示范作用,也能起到教師的作用。合作式學(xué)習(xí)的組織方式,在動機和學(xué)習(xí)兩方面都對學(xué)生有好處。4.環(huán)節(jié)貫通式培養(yǎng)。通過項目的實施和專業(yè)知識的學(xué)習(xí),可發(fā)掘和積極吸納一批思維活躍、實踐動手能力強的本科生,參與到二課活動、課外實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計等教學(xué)實踐環(huán)節(jié)的項目中,實現(xiàn)教學(xué)實踐環(huán)節(jié)的貫通式、多線型培養(yǎng)。課程內(nèi)通過引入項目驅(qū)動式課程實踐,教師與學(xué)生共同開展一系列研究實踐活動;課程外通過增設(shè)相關(guān)的專業(yè)實習(xí)題目和畢業(yè)設(shè)計題目供學(xué)生選擇,為學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)提供更大的空間,創(chuàng)造創(chuàng)新環(huán)境和鼓勵發(fā)明創(chuàng)造將促使更多創(chuàng)新成果的產(chǎn)生,在這個過程中師生關(guān)系也將更加密切。
三、項目驅(qū)動式教學(xué)在環(huán)境工程微生物學(xué)課程中的應(yīng)用
環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)的人才不僅需要具備環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測和資源保護等方面的理論知識,還需要具備環(huán)境評價、環(huán)境管理、污染控制及新工藝和新設(shè)備的研究和開發(fā)能力,目的在于培養(yǎng)可以在工礦企業(yè)、環(huán)保部門、規(guī)劃部門等單位開展環(huán)境檢測、研發(fā)和管理工作的高級工程技術(shù)人才。針對這個培養(yǎng)目標(biāo),教師對環(huán)境工程微生物學(xué)這門課程進行了優(yōu)化整合,劃分為兩個主要單元:知識單元和項目單元,分別對應(yīng)實現(xiàn)學(xué)生對理論知識的掌握、綜合應(yīng)用能力提升的目標(biāo)。知識目標(biāo)要求學(xué)生掌握微生物(病毒、原核生物、真核生物)的基本特征、微生物的生理和生長繁殖特點、遺傳和變異理論、微生物的生態(tài)及在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用、污廢水控制的微生物學(xué)原理。在掌握微生物基礎(chǔ)知識和環(huán)境治理原理的基礎(chǔ)上,開展實驗設(shè)計提升整體性思維,能力的提高表現(xiàn)在對污廢水進行控制的實踐環(huán)節(jié)中。傳統(tǒng)教學(xué)模式主要關(guān)注第一個模塊,即理論知識的掌握,學(xué)生真正應(yīng)用知識、實踐動手的能力得不到鍛煉,則難以培養(yǎng)出高水平環(huán)境工程人才。而基于項目驅(qū)動式的教學(xué)模式,突出學(xué)生和教師的雙重主體地位,以知識為基石,以項目為手段,激發(fā)學(xué)生的知識運用能力和實踐動手能力,真正實現(xiàn)創(chuàng)新型高級技術(shù)人才的培養(yǎng)目標(biāo)。具體教學(xué)過程、教學(xué)設(shè)計和評價方式如下:
(一)設(shè)計原則
環(huán)境工程微生物學(xué)課程的知識單元主要通過教師講授的方式進行,側(cè)重讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論知識點,如微生物的基本特征、生理特點、微生物在物質(zhì)循環(huán)中的作用、微生物的生態(tài)作用及處理污廢水的基本原理等。在此基礎(chǔ)上增設(shè)設(shè)計和應(yīng)用單元,目的在于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和思維能力。本課程在項目單元設(shè)計時主要考慮以下幾方面因素:1.項目需嚴(yán)格圍繞教學(xué)重點和難點設(shè)計,難易程度適中。實現(xiàn)在有限的課時范圍內(nèi)高效地完成教學(xué)目標(biāo)。環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)定位是掌握環(huán)境學(xué)專業(yè)知識和具備動手能力的應(yīng)用型人才,需具備對微生物的基本認(rèn)識、了解微生物在環(huán)境生態(tài)中的作用以及掌握微生物治理環(huán)境問題的原理和方法等。2.考查和提升學(xué)生對知識的綜合應(yīng)用能力。這就要求在項目設(shè)計時宏觀把握,而不是局限于單個零碎知識點的記憶。通過設(shè)計與實際環(huán)境問題相關(guān)的項目,讓學(xué)生從整體上了解知識體系間的關(guān)聯(lián)性,通過把大任務(wù)拆解為小任務(wù)來完成對知識的掌握。3.不同知識點的考查評價方式不同方式多樣化。例如前三章知識點主要是圍繞環(huán)境中不同微生物的種類和特征展開的,知識點較為細(xì)碎,我們在項目設(shè)計時采用讓學(xué)生自制表格比較、公開講解的方式達到鞏固理論知識的目的。再如,污廢水的處理章節(jié)考查的是學(xué)生的實踐能力,因此通過讓小組自己討論實驗工藝方案、制備菌劑模擬檢測污廢水處理效果,從而達到教學(xué)目的。結(jié)合以上三點,環(huán)境工程微生物學(xué)課程項目的設(shè)計難易適中,循序漸進。以項目作驅(qū)動,通過教、學(xué)、做、講、評等多種方式很好地將知識串聯(lián)起來,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(二)設(shè)置安排
環(huán)境工程微生物學(xué)課程周課時為3節(jié),共48學(xué)時(分為理論學(xué)時和實踐學(xué)時,見表1)。為了達成學(xué)習(xí)目標(biāo),我們依照教學(xué)進度將理論和項目學(xué)時交叉安排,以加強學(xué)習(xí)效果。每個完整的知識單元都通過幾個項目單元的設(shè)置來實現(xiàn)知識的鞏固。學(xué)生通過小組討論、角色分配、自主學(xué)習(xí)、講解匯報等逐步完成各個項目單元的學(xué)習(xí),通過理論和實踐真正掌握環(huán)境微生物學(xué)的知識和技能。
(三)組織實施
項目主要通過小組學(xué)習(xí)的方式實施,學(xué)生原則上以宿舍為單位設(shè)立小組(6人一組),人數(shù)不足或多余的可以自由組合成一小組。每組推選一名組長,組長的主要工作為統(tǒng)籌項目安排,包括項目規(guī)則通知、秩序管理、任務(wù)分配等。每組視情況設(shè)置文獻檢索員、數(shù)據(jù)記錄員、PPT制作員和項目匯報員等。每名組員均有自己的對應(yīng)職責(zé),職責(zé)完成度和合作能力均計入評價體系。合作能力評價通過組員互評打分。例如,“活性污泥發(fā)生膨脹的原因分析報告”這一項目在完成過程中需要有人查閱當(dāng)前污水處理廠發(fā)生活性污泥膨脹的各種文獻,有人對文獻進行歸納和分類,有人進行提煉和總結(jié),最后由匯報人進行闡述說明。每個環(huán)節(jié)的執(zhí)行效果和時間管理都會對整個項目產(chǎn)生影響,這就要求組員之間實現(xiàn)高效的溝通和配合。項目完成過程中的個人表現(xiàn)關(guān)系到組員間的互評成績,最后的項目完成度也關(guān)系到大家的總成績,所以項目驅(qū)動式的小組學(xué)習(xí)可以有效提高教學(xué)質(zhì)量。
(四)效果評價
環(huán)境工程微生物學(xué)的傳統(tǒng)教學(xué)方式主要采用講授法,評價方式主要依據(jù)期末閉卷考試成績。在這種傳統(tǒng)評價體系中,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣較低、動手能力較弱,往往表現(xiàn)為平時不認(rèn)真學(xué)習(xí)、考試前再死記硬背,很難實現(xiàn)環(huán)境工程高素質(zhì)人才培養(yǎng)的目標(biāo)。項目驅(qū)動式教學(xué)改革的評價體系更加客觀和科學(xué)有效,其將結(jié)果式考核調(diào)整為過程式考核,更加關(guān)注學(xué)生對各個知識單元的學(xué)習(xí)效果。評定內(nèi)容包括出勤情況、理論知識表現(xiàn)、項目成績表現(xiàn)(如方案合理性、匯報效果、實驗結(jié)果準(zhǔn)確性、語言表達能力、PPT制作能力等)和項目合作表現(xiàn)等(見表2)。每個章節(jié)的知識都有對應(yīng)的項目單元,只有主動學(xué)習(xí)、相互交流、積極思考才能更好地完成項目內(nèi)容,在整個項目完成過程中通過文獻閱讀、相互間的講解和分析強化理論知識點,讓學(xué)生對知識的理解更加清晰和透徹。
四、結(jié)語
黨的報告提出要“加快生態(tài)文明體制改革,建設(shè)美麗中國”“建設(shè)生態(tài)文明是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計”。隨著環(huán)境治理進程的加快,我國環(huán)境工程專業(yè)人才的未來需求會持續(xù)旺盛。為滿足社會對環(huán)境類人才的需求,不斷培養(yǎng)出高技術(shù)創(chuàng)新型人才,本課程結(jié)合多種教學(xué)方法進行了項目驅(qū)動式教學(xué)的探索。在課程設(shè)計環(huán)節(jié),教師嚴(yán)格圍繞教學(xué)目標(biāo)進行理論教學(xué)和項目設(shè)計,學(xué)生通過分組學(xué)習(xí)、項目設(shè)計和實踐環(huán)節(jié),深化了知識體系,鍛煉了創(chuàng)新思維,提高了團隊合作能力,提升了社會責(zé)任感,同時也對環(huán)境工程微生物學(xué)這門課程的興趣大大提高了。在項目設(shè)計環(huán)節(jié),小組成員各自分工,查閱污廢水處理最新研究資料,甚至進入企業(yè)觀摩處理流程,相互討論設(shè)計理念,最后統(tǒng)一出一份最優(yōu)方案。在項目實踐環(huán)節(jié),小組成員深入污水流域開展樣品采集及設(shè)計方案執(zhí)行。最后的項目匯報過程也鍛煉了學(xué)生的項目總結(jié)能力、PPT制作能力和語言表達能力。整個課程開展是在“學(xué)中做、做中學(xué)”的積極氛圍中進行的,極大地提升了學(xué)生的知識運用能力、激發(fā)了創(chuàng)造性思維,這種學(xué)以致用的方式讓學(xué)生產(chǎn)生了極大的滿足感和成就感,也為環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生今后做畢業(yè)設(shè)計或?qū)嵙?xí)就業(yè)進行了能力鋪墊。
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作者:趙志娟 單位:南寧師范大學(xué)環(huán)境與生命科學(xué)學(xué)院
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