應用型人才培養(yǎng)模式下淺析PBL 教學法在環(huán)境生態(tài)學課程中的應用

曹晶瀟 陸素芬 齊國翠

（河池學院化學與生物工程學院，廣西 宜州 546300）

0 引言

現階段，高等教育從精英教育階段進入大眾化教育階段， 培養(yǎng)應用型人才是其發(fā)展過程的必然產物，也是經濟社會發(fā)展的必然要求。 我國正處在改革發(fā)展的關鍵階段，經濟、政治、文化、社會以及生態(tài)文明建設全面推進，經濟的發(fā)展不僅重視量的發(fā)展更重視質的發(fā)展，隨著工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化等深入推進，人口、資源、環(huán)境壓力日益凸顯[1]。

黨的十八大把生態(tài)文明建設納入中國特色社會主義事業(yè)總體布局，使生態(tài)文明建設的戰(zhàn)略地位更加明確。 習近平總書記強調生態(tài)建設問題“既是重大經濟問題， 也是重大社會和政治問題”“既要綠水青山，也要金山銀山，其實綠水青山就是金山銀山”這給高校環(huán)境類專業(yè)帶來了新的挑戰(zhàn)和方向。 環(huán)境生態(tài)學研究強調利用生態(tài)學原理指導環(huán)境工程研究， 因此，環(huán)境生態(tài)學課程是緊密結合生態(tài)文明建設工作的關鍵所在。 PBL 教學法 （Problem-Based Learning， 簡稱PBL）是以問題為導向的教學法，起源于20 世紀50 年代的醫(yī)學教育[2]。 PBL 教學法強調以問題為核心的高水平學習，且多種學習途徑相整合，強調社會性交流合作的作用，在教學實踐中展現出來的獨特優(yōu)勢[3]，在很多學科教學過程中都得到了成功應用。

環(huán)境類學科是一門綜合性交叉學科，具有很強的應用性、實踐性，大部分本科同學畢業(yè)后都會走向污染治理第一線，解決實際生產問題。 這種就業(yè)特征決定了環(huán)境類專業(yè)教學必須注重理論與實際的結合，在加強理論教學的同時突出實踐教育，所培養(yǎng)的環(huán)境應用型人才才能滿足社會發(fā)展需求。 環(huán)境生態(tài)學是生態(tài)學和環(huán)境科學之間的交叉學科，是環(huán)境學科重要的基礎課程，其教學目標是通過學習使學生掌握環(huán)境生態(tài)學的基本概念、研究內容、研究方法及實際應用；了解受損生態(tài)系統變化，掌握生態(tài)系統的演替規(guī)律以及修復對策，掌握生態(tài)系統管理和可持續(xù)發(fā)展理論。 環(huán)境生態(tài)學是伴隨著環(huán)境問題的產生，人們嘗試利用生態(tài)學理論來闡明環(huán)境問題以及基于生態(tài)學視角來解決環(huán)境問題，具有很強的綜合性和實踐性[4]。 因此，環(huán)境生態(tài)學課程的開設不僅限于教授學生基礎的生態(tài)學理論知識，更重要的是培養(yǎng)學生利用生態(tài)學原理解決環(huán)境問題的能力，即學生實踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。而要更好地發(fā)揮環(huán)境生態(tài)學課程應有的教學效果，必須重視和強化其實踐教學環(huán)節(jié)，尤其是綜合性和創(chuàng)新性實驗的教學。 近年來，隨著社會的快速發(fā)展人才的需求也逐漸發(fā)生了變化，尤其在國家高等教育應用型人才培養(yǎng)要求下，環(huán)境專業(yè)人才的培養(yǎng)除了需要讓學生具備環(huán)境生態(tài)學相關的理論知識之外，更應具有利用理論知識解決實際問題的能力[5]，傳統的教學模式已漸顯不足，因此需要開展教育改革。

河池學院坐落于桂西北河池市宜州區(qū)，是桂西北唯一的高等院校。 2016 年年初，學校成為廣西層面整體轉型發(fā)展試點高校。 在轉型發(fā)展、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、服務社會人才培養(yǎng)等方面實現新發(fā)展，走立足地方，走產學研用融合、校企合作轉型發(fā)展之路。 環(huán)境工程專業(yè)是學校2015 年新增的本科專業(yè)， 是學校轉型發(fā)展重點支撐專業(yè)。 河池作為我國著名的有色金屬之鄉(xiāng)，礦區(qū)土壤重金屬污染、刁江流域重金屬污染、尾砂庫潰壩造成的農田污染等問題都是亟待解決的地方性生態(tài)環(huán)境問題。 因此環(huán)境工程專業(yè)人才的培養(yǎng)必須符合地方需求。

1 環(huán)境生態(tài)學課程教學現狀分析

作為環(huán)境類專業(yè)重要的專業(yè)基礎課程——環(huán)境生態(tài)學具有很強的實踐性。 其課程的核心內容是研究人為干擾下生態(tài)系統結構、功能變化規(guī)律，受損生態(tài)系統的生態(tài)學指標， 生態(tài)系統保護的理論與方法，解決環(huán)境問題的生態(tài)學途徑[6]。 長期以來，國內高校在環(huán)境生態(tài)學課程教學方面一直存在重知識講授、輕技能訓練，重理論驗證、輕創(chuàng)新實踐等問題[7]，嚴重阻礙了環(huán)境生態(tài)學課程固有功能的發(fā)揮和學生應用能力的鍛煉和培養(yǎng)。 目前，高等院校環(huán)境生態(tài)學課程課堂教學方式仍以教師講授為主，由于課時有限教師基本是“滿堂灌”， 對環(huán)境生態(tài)學課程中基礎性內容講得過多、過細，與學生互動少。 雖然這些基礎性知識的講解是必要的， 但難以結合我國生態(tài)環(huán)境問題之現狀，使教學過程過于枯燥，教學內容缺乏實用性，滿足不了學生提高實踐技能的需求。 在環(huán)境生態(tài)學現有專業(yè)教材中，多數是針對環(huán)境類不具備生物學或生態(tài)學背景專業(yè)的學生編著的，主要內容多為介紹生態(tài)學基本理論，聯系國內生態(tài)環(huán)境問題的內容較少[6]。

河池學院環(huán)境生態(tài)學課程在課堂教學中存在教學內容較為單一等問題，實驗課由于在專業(yè)改革過程中受到學時壓縮等影響暫時還未開設，與目前環(huán)境工程專業(yè)高素質應用型人才培養(yǎng)不相適應。 基礎理論知識點多、 涉及多個交叉學科是環(huán)境生態(tài)學課程的特點，如何結合我校環(huán)境工程專業(yè)人才的培養(yǎng)要求和實驗條件，科學地設計環(huán)境生態(tài)學實踐教學內容也是亟待解決的問題。 因此，基于地方性高等院校環(huán)境類專業(yè)應用型人才培養(yǎng)目標及定位， 應用PBL 教學法，設置具有地方特色的環(huán)境生態(tài)問題為討論主題，圍繞環(huán)境生態(tài)學課程教學開展教學方法改革與實踐，旨在提升課程教學水平的同時，也為學生在知識、能力、素質等方面全面協調發(fā)展提供保障。

2 基于PBL 教學法下環(huán)境生態(tài)學課程教學模式改革

2.1 教學內容的改革

高校一般在第3 或第4 學期開設環(huán)境生態(tài)學課程，其作用對于初次接觸環(huán)境專業(yè)基礎知識的本科學生來說非常重要。 在以往的課程教學中，教師往往忽視緒論的講解，但是如果結合人類發(fā)展歷程中生態(tài)環(huán)境問題的產生、發(fā)展，以及在此過程中如何看待人與自然的關系、 如何從生態(tài)學角度出發(fā)去解決環(huán)境問題，并闡述環(huán)境保護的意義，把緒論部分講得精彩生動，能夠激發(fā)學生對環(huán)境生態(tài)學課程學習的熱情和積極性。

再者，在基礎知識的講解中需要緊扣當前突出的環(huán)境問題精簡教學內容，需要對與生態(tài)環(huán)境問題關系不夠密切的基礎內容進行精簡壓縮，同時加強我國生態(tài)環(huán)境問題的內容和當前國家生態(tài)環(huán)境建設相關內容的講授。 如廢水處理的生物學方法、水體富營養(yǎng)化及其防治、土壤污染與微生物凈化等內容是水污染控制工程學、環(huán)境微生物學、環(huán)境土壤學講授的主要內容之一，對于這部分內容可以適當精簡。我國南北方礦區(qū)生態(tài)環(huán)境退化嚴重、西北地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱、西南石灰?guī)r地區(qū)石漠化嚴重，生態(tài)系統極不穩(wěn)定，加上人類活動的干擾，生態(tài)環(huán)境問題十分突出，為了促進脆弱地區(qū)的生態(tài)環(huán)境建設，應當增加我國脆弱（受損）生態(tài)環(huán)境與保護相關的教學內容，講授這些內容能夠滿足國家當前生態(tài)文明建設的需要，具有重要的現實意義。

2.2 教學過程的改革

PBL 教學法強調在教學過程中，學生作為學習的主體，教師作為引導者，兩者居于平等的地位，而不是完全依賴教師單方面的知識灌輸，也不是完全放任學生自己學習[7]，因此在教學過程中采取課堂講授和以問題導向的方式結合。 在環(huán)境生態(tài)學課堂中教師針對重要的理論知識進行講解，讓學生對課程基礎知識有了一定理解消化后，設置真實性任務、有意義、開放性的問題情境激發(fā)學生的積極性， 調動學生的參與，持續(xù)地引發(fā)學生的自我思考，從而實現學生最大程度上的參與。

PBL 教學法強調學生的小組分工合作和協調溝通過程。 小組協作共同完成任務在促進學生之間的溝通的同時，還加強了學生的團隊協作意識。 在課堂教學過程中，教師結合河池地方環(huán)境生態(tài)問題，發(fā)布“河池地區(qū)土壤重金屬污染治理”“喀斯特地區(qū)資源環(huán)境與生態(tài)重建研究”“桑蠶養(yǎng)殖產業(yè)生產末端廢棄物循環(huán)再利用”等主題，建立分組，營造良好的團隊協作氛圍，隨后進行問題解決方案的探討會更加順利，并在課程進行小組匯報， 在聽取各小組的成果匯報之后，通過自評與互評，能夠讓學生對自己以及別人的解決方案進行反思與延伸思考，鍛煉和發(fā)展學生的高級思維能力。 應用PBL 教學法開展這些教學活動，發(fā)揮了每一個學生的主觀學習能力，也鍛煉了學生的團結協作能力，同時對土壤生態(tài)系統構成、土壤生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與修復、受損生態(tài)恢復工程、土壤重金屬污染生態(tài)效應等相應主題對應的專業(yè)知識內容有了更深層次的理解與掌握，為后續(xù)相關課程的順利開展打下較為扎實的環(huán)境生態(tài)學基礎。 教師在講授課程基礎知識點的同時，結合并應用PBL 教學法，使得教學內容既不脫離教材又在教材基礎上有所深化和補充。

3 PBL 教學法在環(huán)境生態(tài)學課程中的應用效果

基于PBL 教學方法， 結合河池地區(qū)生態(tài)環(huán)境特點，以“喀斯特地區(qū)資源環(huán)境與生態(tài)重建研究”等為匯報主題，開展PBL 教學法的實際應用。課前，教師提前在雨課堂平臺發(fā)布主題， 學生自發(fā)形成6~8 人小組，每組組長進行小組內分工，根據教師發(fā)布主題檢索收集相關資料，并完成匯報PPT 的制作。 課前發(fā)布學習任務，有利于激發(fā)學生學習興趣，引導學生自主思考，更加明白課程學習目標。 課堂上，教師進行情景設計，通過新課導入激發(fā)學習思考，以便快速投入課堂學習中。 每小組進行展示并匯報主題相關PPT，引導學生進行課堂討論，并進行課程資料的交流與分享。 教師進行小結，并演示準備好的主題課件，引導學生結合教師與自身制作的PPT 進行對比，反思總結，博采眾長，最終由教師打分與小組互評結果加權相加得出最終結果。

通過教師對學生的觀察發(fā)現，對于課程案例應用PBL 教學方法后， 學生在課堂上注意力明顯提高，發(fā)言更加積極，課堂參與度明顯加強。 小組分工也逐漸合理，合作效率有了較高提升，與教師的互動也明顯增強。為了更加客觀的顯示PBL 教學法對教學活動的影響， 教師通過發(fā)放問卷調查的形式，16 級、17 級環(huán)境工程的學生對環(huán)境生態(tài)學課程教學過程進行匿名評價。 在總共60 份有效問卷中，有54 份問卷結果顯示對該課程以及教師的課堂授課滿意，并表示比未采用PBL 教學法的課堂中更感興趣，更有收獲且更能集中注意力。 多數學生表示該教學模式更有利于師生之間、同學之間的交流。 但也有極個別問卷顯示課前需要花費更多精力投入，與其他任務沖突導致任務完成進度和效果不理想。

4 結語

在環(huán)境生態(tài)學課程教學中引入問題為導向的教學法是有意義的嘗試。 PBL 教學法是一種較為先進的教學方法， 能夠有效地克服傳統課堂教學的不足，很多案例都顯示PBL 在工科類課程教學中的適用性，體現了以問題為導向，以學生為中心的教學優(yōu)勢。 然而一門課程僅僅只依靠PBL 一種教學方法來進行它的教學實踐是遠遠不夠的，要使學生有更好更豐富更立體的教學體驗今后還需要多多實踐，結合其他先進的教學方法，積極創(chuàng)新，緊跟時代步伐更新課程教學方式。 環(huán)境生態(tài)學課程改革尚處于探索階段，本文主要從教學方法改革的角度進行了淺析，今后還需后續(xù)開展實踐驗證。