改革課堂教學(xué)模式 培養(yǎng)應(yīng)用型環(huán)境人才

洪 喻

(北京林業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,北京 100083)

改革課堂教學(xué)模式 培養(yǎng)應(yīng)用型環(huán)境人才

洪 喻

(北京林業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,北京 100083)

本文以《污染生態(tài)修復(fù)技術(shù)》課程為例,探索以培養(yǎng)應(yīng)用型環(huán)境人才為目標(biāo)的課堂教學(xué)模式。首先基于建構(gòu)主義教學(xué)理論,創(chuàng)設(shè)污染環(huán)境情境,確定所要解決的問題,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生獨立探索與方案構(gòu)架的能力,同時以討論課和主題講座形式加強(qiáng)學(xué)生間及師生間的交流討論,以達(dá)到綜合評判及最優(yōu)化的目的,最后結(jié)合事實案例進(jìn)行總結(jié)提高。該模式取得了良好的教學(xué)效果。

課堂教學(xué);建構(gòu)主義;情境創(chuàng)設(shè);應(yīng)用型人才

Key words:classroom teaching;constructivism; situation creation;applicationoriented persons

一、引言

隨著工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展,生態(tài)環(huán)境日益惡化,包括土壤、水、大氣在內(nèi)的自然環(huán)境承受了越來越大的壓力,直接影響到人類的生存和發(fā)展。2005年3月,胡錦濤總書記在中央人口資源環(huán)境工作座談會上就提出“要把防治土壤污染提上重要議程”。2007年,“國家生態(tài)修復(fù)科技綜合示范基地”落戶北京市門頭溝區(qū),充分表明了國家對生態(tài)修復(fù)和生態(tài)再開發(fā)的重視。2008年12月我國第一屆中國環(huán)境修復(fù)發(fā)展戰(zhàn)略論壇在北京成功召開,時隔兩年,2010年5月上海也迎來了第二屆中國環(huán)境修復(fù)戰(zhàn)略論壇,兩屆會議均重點關(guān)注“污染場地修復(fù)的現(xiàn)狀和歷史機(jī)遇”,指出治理環(huán)境污染問題,修復(fù)被污染的環(huán)境,創(chuàng)造適合人類長期可持續(xù)發(fā)展的綠色環(huán)境已成為全世界的迫切需求。

環(huán)境污染治理與修復(fù)工作依賴于環(huán)境專業(yè)人才隊伍的建設(shè)。環(huán)境科學(xué)與工程作為一門新興的學(xué)科,如何為本領(lǐng)域培養(yǎng)大量能夠?qū)W以致用的人才呢?這就需要高等院校的環(huán)境學(xué)科建立起與之相應(yīng)的培養(yǎng)機(jī)制[1]。筆者認(rèn)為培養(yǎng)機(jī)制的根本是做好教學(xué)工作,而目前大學(xué)專業(yè)教育的主要教學(xué)形式仍是課堂教學(xué)。如何發(fā)于課堂,止于實踐,培養(yǎng)出適應(yīng)社會發(fā)展的應(yīng)用型環(huán)境專業(yè)人才是一項亟待研究解決的重大課題。

為響應(yīng)我國環(huán)境形勢變化的需要,結(jié)合當(dāng)前的污染現(xiàn)狀與修復(fù)的迫切需求,并致力于培養(yǎng)應(yīng)用型環(huán)境人才,提高環(huán)境專業(yè)本科生的教學(xué)質(zhì)量,高校開設(shè)了《污染生態(tài)修復(fù)技術(shù)》課程,作為高校環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程專業(yè)本科教學(xué)的一門重要的專業(yè)必修課。該課程講授如何將生態(tài)學(xué)與環(huán)境科學(xué)等學(xué)科知識有機(jī)融合,利用生態(tài)學(xué)手段治理受污染的環(huán)境,是一門研究如何使人類活動與生存環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的科學(xué),其最顯著特點就是與生產(chǎn)和生活密切相關(guān)。該課程是學(xué)生今后從事生產(chǎn)實踐、科學(xué)研究和環(huán)境管理等工作的重要知識基礎(chǔ)。本文以《污染生態(tài)修復(fù)技術(shù)》課程教學(xué)為例,基于建構(gòu)主義教學(xué)理論,結(jié)合有感染力的事實案例,創(chuàng)設(shè)合適的情境,合理地組織教師的“教”與學(xué)生自主的“學(xué)、思考與設(shè)計”,且強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心,通過事實案例的學(xué)習(xí)和模擬問題的獨立探索,進(jìn)而完成對所學(xué)知識的意義建構(gòu)。在教學(xué)實踐中,筆者總結(jié)出了一套基于建構(gòu)主義教學(xué)理論的課堂教學(xué)模式,該模式對于其它與實踐聯(lián)系緊密的應(yīng)用類課程普遍適用。

二、建構(gòu)主義教學(xué)理論的基本原理

現(xiàn)代建構(gòu)主義教學(xué)理論指出,教師的作用不是單方面地向?qū)W生傳遞知識,而應(yīng)針對學(xué)生學(xué)習(xí)的特點,使學(xué)生根據(jù)外在信息,通過自身的背景知識,完成對所學(xué)知識的建構(gòu)[2]。因此,以學(xué)生為中心,在教師指導(dǎo)下完成對知識的主動探索、主動發(fā)現(xiàn)和對所學(xué)知識的主動建構(gòu),是現(xiàn)代建構(gòu)主義教學(xué)理論的核心思想,其提倡了知識的認(rèn)識是主動的過程,需要由主體自主建構(gòu),不能依靠外界灌輸、被動接受,而認(rèn)知主體結(jié)合已有知識和經(jīng)驗,構(gòu)建新的認(rèn)識結(jié)構(gòu)和框架體系的過程,也是靈活且牢固掌握認(rèn)知內(nèi)容的極佳手段[3]。

建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論是建構(gòu)主義教學(xué)理論的基礎(chǔ),其指出學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中,是以自己的方式構(gòu)建對知識的理解,通過交流和合作等互動形式,來促進(jìn)學(xué)生以有效、正確的方式加速知識的建構(gòu)過程[4]。

建構(gòu)主義認(rèn)為,“學(xué)習(xí)總是發(fā)生在情境之中,而情境則與鑲嵌在其中的知識形成了不可分割的聯(lián)系”[5]。基于現(xiàn)代建構(gòu)主義教學(xué)理論以及學(xué)習(xí)理論,發(fā)展出建構(gòu)主義的情境創(chuàng)設(shè)教學(xué)法。該教學(xué)方法是建立在教師提出知識性、事實性、同時具有強(qiáng)感染力的案例基礎(chǔ)上,結(jié)合原型案例進(jìn)行拓展性的交流和探討,以幫助學(xué)生建立實際問題與知識本身的緊密聯(lián)系,合理建構(gòu)知識體系,以達(dá)到學(xué)有所用的目的。而學(xué)生的學(xué)習(xí)效果直接反映在對具體問題的解決過程中。

具體執(zhí)行建構(gòu)主義情境創(chuàng)設(shè)教學(xué)法包括五個操作步驟:一、創(chuàng)設(shè)情境,即設(shè)計出與當(dāng)前所講授主題密切相關(guān)的情境,可以是一個情境,也可以是一系列情境;二、確定問題,針對創(chuàng)設(shè)的情境,分析判斷出與當(dāng)前授課主題密切相關(guān)的問題,即作為學(xué)生學(xué)習(xí)的中心內(nèi)容;三、自主探索與合作學(xué)習(xí),以教師向?qū)W生提供解決問題的線索出發(fā),激勵學(xué)生或?qū)W生組進(jìn)行自主探索和分析,在充分地分析情境并把握中心問題的基礎(chǔ)上,調(diào)查研究并嘗試給出可能的解決方案;四、充分討論,在學(xué)生經(jīng)過一番自主探索后,為了完善其知識建構(gòu),補(bǔ)充、修正、加深每個學(xué)生對情境問題的理解,需要安排討論,綜合評判學(xué)生自主學(xué)習(xí)的成果;五、總結(jié)提高,基于最優(yōu)化的目的,結(jié)合事實情境,探討創(chuàng)設(shè)情境的解決方法,全面認(rèn)識并總結(jié)提高。

上述五步法情境教學(xué)中,多個環(huán)節(jié)都可以用來測評學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。而學(xué)生學(xué)習(xí)的過程也是解決實際問題的過程。因此,教學(xué)過程即為考評過程,無需獨立于教學(xué)過程再附加專門的測試。

三、事實案例的引入與模擬污染環(huán)境的情境創(chuàng)設(shè)

教學(xué)中教師往往需要針對知識點結(jié)合具體例子進(jìn)行講授,而事實案例是創(chuàng)設(shè)情境的基礎(chǔ)[6]。微生物修復(fù)是《污染生態(tài)修復(fù)技術(shù)》重點需要介紹的內(nèi)容。1989年阿拉斯加海域石油污染作為首次大規(guī)模應(yīng)用微生物修復(fù)技術(shù)的事件是必須介紹的。引入此事實案例后,需要在課堂上講授該案例的污染規(guī)模及生態(tài)危害,采用的微生物修復(fù)技術(shù)手段及修復(fù)效果等。

為了使學(xué)生加強(qiáng)認(rèn)識,教師通過留出課后題并要求學(xué)生做口頭報告的形式,讓學(xué)生主動地挖掘更多的事實案例,如“廣泛查閱資料,比較‘1989年阿拉斯加漏油事件’與‘2010年墨西哥灣漏油事件’的嚴(yán)重程度差異,若后者更為嚴(yán)重,請查找數(shù)據(jù)證實并給出事件來由及造成的生態(tài)危害,并搜集兩次事件中用到的修復(fù)技術(shù),特別是微生物修復(fù)技術(shù)。另外,羅列發(fā)生在兩次污染事件期間的其他石油污染事件及使用的微生物修復(fù)技術(shù)”。對事實案例的引入和挖掘,大大提高了學(xué)生聽課的興趣,并為下堂課的銜接做好了鋪墊。

最后,基于事實案例完成對模擬污染環(huán)境的情境創(chuàng)設(shè)。以上例為基礎(chǔ),構(gòu)建如下:“假想某水域(包括某池塘、某河流、某水庫、某海岸線、某深海)出現(xiàn)石油污染,請學(xué)生根據(jù)課上學(xué)習(xí)以及調(diào)研到的事實案例,從水體污染面積大小、水體水質(zhì)、水體p H值、水流速度、修復(fù)時間長短、投灑營養(yǎng)物質(zhì)類型等方面,將可采用的微生物修復(fù)方法進(jìn)行分類總結(jié),并提出解決方案”。通過模擬污染環(huán)境的情境創(chuàng)設(shè),可以讓學(xué)生對所學(xué)知識進(jìn)一步分類總結(jié),通過自我建構(gòu)知識類目,強(qiáng)化學(xué)習(xí)的效果。

四、模擬情境解決方案的綜合評判與總結(jié)提高

在學(xué)生提交模擬污染環(huán)境的解決方案后,教師應(yīng)組織學(xué)生進(jìn)行討論。討論一般可按照班級人數(shù)分成6-8組,事先教師應(yīng)對每個學(xué)生提交的方案有所了解,選擇方案準(zhǔn)備最佳的同學(xué)擔(dān)任組長,調(diào)動組內(nèi)討論并負(fù)責(zé)整理組內(nèi)發(fā)言,匯總組內(nèi)方案并提交給教師;對于整理出來的小組方案,由組長發(fā)動組員每人承擔(dān)一部分任務(wù),制作成幻燈片的形式,組內(nèi)討論通過后,推舉一名成員當(dāng)堂進(jìn)行匯報演講。通過各小組代表的總結(jié)匯報,學(xué)生對自己提出的方案將有一個大致的評判。最后,教師應(yīng)對匯報進(jìn)行總結(jié),并在課上將模擬污染環(huán)境的解決方案與事實案例的解決方案進(jìn)行比較,指出相同與不同之處,尋找關(guān)鍵問題,體會“具體問題具體分析、因時因地制宜”的原則,使學(xué)生自始至終作為學(xué)習(xí)的主角,在教師的協(xié)助下完成對所學(xué)知識的意義構(gòu)建。

針對合適的主題,在教師總結(jié)之后,可以安排1-2個研究進(jìn)展報告,加強(qiáng)學(xué)生對關(guān)鍵內(nèi)容的掌握。如重金屬污染場地的植物修復(fù)問題是我國現(xiàn)今研究的熱點,可以邀請本?；蛲庑５南嚓P(guān)專家進(jìn)行主題報告。該類報告數(shù)量控制在1-2個,報告內(nèi)容需要與課上關(guān)鍵內(nèi)容緊密切合,報告之后給予學(xué)生與專家的自由交流討論時間,大約10-15分鐘。通過這種開放形式的交流,學(xué)生可以擴(kuò)大視野,找出書本知識與最新研究進(jìn)展間的聯(lián)系,結(jié)合自己獨立探索提出的解決方案,加深對關(guān)鍵內(nèi)容和熱點問題的認(rèn)識,并掌握最新的研究方法與技術(shù)。

綜上,基于建構(gòu)主義的課堂教學(xué)模式可以總結(jié)成如圖1所示。該教學(xué)模式對于所有的應(yīng)用類課程普遍適用。

圖1 基于建構(gòu)主義的課堂教學(xué)模式

建構(gòu)主義教學(xué)理論強(qiáng)調(diào)的是合作學(xué)習(xí)和交互式教學(xué),通過引入事實案例,創(chuàng)設(shè)模擬污染環(huán)境情境,要求學(xué)生提出解決方案并對方案進(jìn)行交流討論,符合建構(gòu)主義教學(xué)的理念。通過上述教學(xué)方式,學(xué)生可以對所學(xué)知識進(jìn)行意義構(gòu)建,激發(fā)其了解最新研究進(jìn)展的興趣,了解最新研究進(jìn)展后認(rèn)識加強(qiáng)自身解決問題能力的緊迫性。同時提高了學(xué)生的文獻(xiàn)檢索、總結(jié)歸納、提出方案的自主學(xué)習(xí)能力。最后在教師主持的討論時間以及專家的主題講座時間里,學(xué)生通過與教師和專家的充分交流,及時地補(bǔ)充、修正、加深了對模擬污染環(huán)境情境問題的認(rèn)識,了解了自己的欠缺與不足,完善了自身知識的架構(gòu)體系。上述教學(xué)方式在《污染生態(tài)修復(fù)技術(shù)》的教學(xué)實踐中取得了良好的效果,相信對其它應(yīng)用型的專業(yè)課程也具有重要的借鑒意義。

[1]馬放,崔崇威,任南琪.環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科群建設(shè)與人才培養(yǎng)創(chuàng)新模式[J].中國大學(xué)教學(xué),2008(4).

[2]何克抗.建構(gòu)主義的教學(xué)模式、教學(xué)方法與教學(xué)設(shè)計[J].北京師范大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),1997(5).

[3]彭聃齡.認(rèn)知心理學(xué)[M].哈爾濱:黑龍江教育出版社,1990.

[4]張永勝.讓建構(gòu)主義理論創(chuàng)新課堂教學(xué)[J].教育理論與實踐,2007(S2).

[5]Bednar.A.K.,Cumningham.D.,Duffy.T.M.,&Perry.J.D.Theory into Practice:How Do We link[C]//In G.J.Anglin(ed.).Instructional Technology:Past,Present and Future.Englewoul.Co:Libraries Linlimtal,1991.

[6]鄒洪濤,楊宇,虞娜,黨秀麗,劉鳴達(dá),李軍.淺談案例教學(xué)法在環(huán)境污染化學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2009(5).

Reforming Classroom Teaching Mode,Cultivating Application-oriented Environmental Staff

HONG Yu
(College of Environmental Science and Engineering,Beijing Forestry University,Beijing 100083,China)

Taking‘Ecological Remediation Technologies for Contaminants’course for instance,classroom teaching mode was explored to reach the goal of cultivating applicationoriented environmental staff.Firstly based on constructivism theory,polluted environment situation was created,the problems to be solved were defined,and then the ability of independent exploration and projectdesign forstudents was cultivated. Meanwhile,discussion classes and special seminars were implemented to strengthen the communication between teachers and students,in order to comprehensively evaluate and optimize the submitted projects from students.Finally,the above was summed up with practical cases to make students improved.The teaching mode has achieved good teaching effect.

G640

A

1008-2603(2010)05-0122-04

2010-08-20

高等學(xué)校特色專業(yè)建設(shè)點項目(TS11829);北京林業(yè)大學(xué)2010年質(zhì)量工程項目環(huán)境科學(xué)專業(yè)建設(shè)支助。

洪喻,女,北京林業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院講師,清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系博士,從事污染生態(tài)修復(fù)技術(shù)、環(huán)境毒理學(xué)、環(huán)境化學(xué)的教學(xué)與研究工作。

(責(zé)任編輯:杜紅琴)