“PBL + CBT”教學模式在“城鄉生態與環境規劃”課程中的應用

胡海濱 陳旭 葉丹

(福建理工大學 建筑與城鄉規劃學院,福建 福州 350118)

當今推進生態文明建設、國土空間優化布局的國家發展戰略要求以生態的視角重塑城鄉規劃體系[1],這對培養具有生態理念的城鄉規劃類人才提出了更高的要求。在此背景之下,“城鄉生態與環境規劃”成為了城鄉規劃專業的核心課程之一。該課程是構建生態學理論與城市生態規劃設計的重要紐帶,不僅要求學生了解城市生態系統的要素、演變和規律,用系統思維方式、整體和綜合的觀點去認識、研究和優化城市生態系統的結構和功能,還要注重培育學生樹立起城市發展與生態環境協調互進的生態意識,以及在城鄉規劃活動中人與自然和諧共生的生態價值觀[2]。與其他城鄉規劃專業課程相比,“城鄉生態與環境規劃”課程內容體系更為繁雜,涉及面更寬,包括生態學原理、城市生態環境要素及其優化等理論知識,這就要求在教學中要將生態理念滲透到課堂教學中,注重培養學生發散思維和深度思考能力,幫助其形成從生態角度看待和解決城市問題的思維習慣。

然而傳統的教學模式存在知識點單向灌輸、學生理解不夠深入、重講授輕實踐等問題,不利于綜合思維的培養和培育生態理念教學目標的實現。本文在系統總結多年教學經驗的基礎上,嘗試將基于問題的學習與(Problem-based Learning,PBL)與基于案例的教學(Case-based Teaching,CBT)相結合,應用到“城鄉生態與環境規劃”課堂教學中,探索一種激發學生學習興趣與增強學生自主思維的互動式課堂教學模式,即在問題引導和案例分析的過程中,讓生態學理念以滲透的方式潛移默化地入腦入心,以達成知識點的深度認知、自主思維習慣的養成和生態理念的培育。此教學模式可為“城鄉生態與環境規劃”課程教學的改革實踐提供參考和借鑒。

1 “PBL+CBT”教學模式概述

PBL由美國神經學教授Howard Barrows在20世紀50年代創立并成功運用于醫學教學,很大程度上解決了醫學類學生死記硬背而缺少實踐能力的問題。PBL是以問題為導向,將學生置于相對真實的問題情景中,通過對問題的解析,引發學生自主性思考,促進學生對理論知識的理解。PBL不僅能增強師生互動,提高課堂“抬頭率”,活躍課堂氣氛,而且有助于提升學生在課堂教學中的專注力和參與課堂討論的積極性[3-5]。

CBT是一種具有較強啟發性、實踐性、鞏固性的教學方法,在醫學、軍事、法學及工商管理等教學領域廣泛使用。CBT是通過教師選擇具備專業實踐性、與理論知識緊密相連同時又兼具時代前沿性的案例,結合教學內容加以提煉,在課堂教學中以實例的形式創設特定的場景,引導學生運用所掌握的理論對案例進行探究、討論、總結與表達。CBT能夠增強學生對所學理論知識的延伸與應用能力,訓練學生的綜合思維能力,使之能夠將抽象的理論轉化為自主的邏輯思維慣性與個體語言結構,這不僅融合了相關理論知識點,而且有利于專業素養與理念的形成[6]。

“PBL+CBT”教學模式可以實現優勢互補。PBL環節設置在課堂前期,以前置“問題”討論引發學生興趣和專注度為目標,有利于理論知識的導入、接納;CBT環節安排在課堂后期,以后置“案例”分析促進學生邏輯思維和總結表達為目標,有利于理論知識的消化、吸收。這種圍繞核心知識點一前一后的課堂教學設計,既豐富了課堂內容,產生遞進式教學節奏,又使抽象的理論知識點變得形象生動,而且對提高學生綜合素質包括理論水平的鞏固、實踐能力的提高等具有明顯的效果,可化解知識點繁雜不易掌握、灌輸式教學單調不易接受的難題。

2 “城鄉生態與環境規劃”課程應用“PBL+CBT”教學模式的可行性分析

2.1 “城鄉生態與環境規劃”課程教學中存在的主要問題

從課程性質上看,以往的規劃類設計課程偏重于城市物理空間的層面,而“城鄉生態與環境規劃”課程需要把握好城市發展與自然環境的相互關系,關注空間要素的組織營造是否與城市生態系統的協調運轉相適應[7]。在教學過程中發現,學生由于缺乏生態學基礎知識以及受到其他課程的慣性思維影響,對城鄉生態規劃的認知存在一定的誤區,往往認為城鄉生態規劃屬于景觀領域的綠地規劃設計或者是環境整治性質的專項規劃。其實,城市生態規劃更加注重資源的高效配置與利用,強調利用自然的規律和法則,開展城市空間的合理性規劃設計,而不是單一的綠地系統規劃或環境保護專項規劃。因此,除了保護生態環境要素,還要保障城市物質循環與能量流動的健康運行,以及生態系統的平衡及穩定。另外,學生對知識點的理解不夠透徹,很多知識點看似都懂,但對相關問題的分析和理論的實踐應用卻很吃力,無論是思考上還是表達上,邏輯性和系統性均欠佳,這顯然與培育具備生態理念的規劃師的目標相去甚遠。因此,“城鄉生態與環境規劃”課程的教學不能僅僅停留在對理論與方法的講授上,其教學更應致力于培育學生自主的思維模式與知識應用的能力,更加著力塑造學生的生態理念,通過生態學思維的訓練,培育學生的生態敏感性,幫助學生建立平衡城市生態系統中人與自然和諧關系的能力。

從教學方法上看,生態理念的形成離不開自主學習的興趣、思維的持續性強化訓練和理論知識點的鞏固。傳統的理論教學模式通常是順應教材的內容,由表及里,先從認識原理開始,然后通過舉例進一步闡述其內涵,學生在教學過程中始終處于被動接受的狀態,甚至因課件內容與教材過度重合而導致聽課興趣不濃;學生的思考浮于相關原理及方法的表面,往往是知其然而不知其所以然,這顯然不利于思維的拓展訓練。

2.2 “PBL+CBT”教學模式的優勢及適宜性分析

PBL環節重在突出問題意識,著眼觸發興趣,引發自主思考。在對問題進行深度的思考與討論后,學生容易對教師后面提出的原理和方法產生共鳴,更加樂于接受與問題相關的知識點。同時,問題的引導也為CBT環節中相關案例的解讀起到了一個很好的過渡與指引作用。“PBL+CBT”教學模式的實施,要求學生在閱讀及解析課堂中的相關問題和案例時,必須要有一定的相關知識積累,否則就很難聚焦問題本質展開思路,容易陷入茫然。“城鄉生態與環境規劃”課程是在四年級下學期開設的,學生在經歷“風景園林規劃”“住區規劃”“總體規劃”“交通規劃”“城市設計”等課程的系統學習后,有了一定的專業知識儲備,往往會更深刻地看問題,適宜開展問題與案例的研討。

生態理念的培育需要長時期滲透式的教學與訓練。從課程內容上看,“城鄉生態與環境規劃”課程從生態學的角度認識城市的結構、功能和發展規律,把握城市的規劃、建設與環境之間的關系,以及對城市生態系統進行調控、優化的策略。因此,在授課過程中必然會涉及大量的城市生態問題和生態規劃設計的案例。這些豐富且生動的素材不僅為實施“PBL+CBT”教學模式提供了條件,而且這些問題以及案例與城市的規劃活動之間往往存在著很緊密的內在關聯和響應關系,教師備課時可將生態學原理及生態規劃設計的理論系統滲透到不同類型的“問題”和“案例”中。因此,從課程性質、內容以及生態理念培育的角度看,該課程采用“PBL+CBT”教學模式是切實可行的。

3 以生態理念滲透為目標的“PBL+CBT”教學模式構建

3.1 “PBL+CBT”階層遞進式教學模式

根據“城鄉生態與環境規劃”課程的教學需要,結合“PBL+CBT”教學模式的特點,在借鑒國內外先進經驗的基礎上,我們提出以生態理念滲透為目標的“PBL+CBT”教學模式。該模式采用問題思考先行、理論知識點居中、案例解析殿后的原則,避免課堂初始直接介入知識點或復雜的案例,導致學生疲倦或喪失興趣,對課堂內容失去專注力。課堂教學形成一個“引發興趣→觸發思考→傳導理論→消化理論→吸收理論→固化理念”階層遞進式的教學過程(見圖1)。在這個過程中,通過問題討論和案例解析,有目的地引導學生根據自身興趣分析問題,然后通過小組協作,在小組討論和教師的指導中深度思考案例的解決方案,使學生切身感受應用基本原理解決實際問題的基本思路。由于教學元素豐富,層次感強,在幫助學生消化知識的同時,訓練了思維與表達,并有效促進了生態理念的滲透、吸收和固化。

圖1 “PBL+CBT”階層遞進式教學模式

3.2 “PBL+CBT”教學模式構建的相關要求

(1)合理設置問題與選取案例。在PBL環節中,問題的設計要注重從學生身邊的現象或感興趣的話題入手,以激發興趣為目的,營造充滿問題、困難或疑惑的情境。教師可簡明地設置選擇題或判斷題,進行抽查式提問,引發學生自主思考,有助于將學生的注意力聚焦到課堂教學中來。在CBT環節中,從真實的項目中遴選案例,要注意與PBL環節中提出的問題相呼應。案例本身不僅要具備與理論知識點高度對接的特征,還應具備與實踐高度對接的特征,案例的背景介紹應盡可能詳盡。

(2)加強理論知識點與問題、案例的對接。在理論講授部分,教師應將PBL中的問題過渡到理論知識點,還應在學生分享案例解析的過程中再次融入知識點的講解,挖掘案例中深層次的理論性問題,細化教學內容。在課后,教師可布置后續的任務,讓學生通過撰寫書面報告的形式,系統總結課堂知識點及其在案例中的體現與應用,實現學生對新知識點的加深理解與鞏固,讓他們能夠運用知識點去分析、思考、總結和表達,不僅讓學生能“懂”會“說”,更要讓他們會“用”。

(3)注重教學內容的可實踐性。教師不僅要做到將課程設計與實際城市生態問題和規劃設計項目案例的緊密結合,而且要擔好引導者的角色。當學生的思考與討論遇到瓶頸或偏離主題時,要適時給予點撥及建議。教師可依托自身的科研課題孕育大學生創新訓練項目;也可加強與校外規劃院所的聯系與合作,邀請項目主創人員加入課堂參與點評,讓學生接觸到行業領域的一線真實問題。這種真題真練的方式可讓學生的興趣更加濃厚,切實提高應用實踐能力。

4 以生態理念滲透為目標的“PBL+CBT”教學模式實踐

4.1 教學內容設置

在教學內容設置方面,針對理論性強的章節,可將教學內容設計成若干明確的理論知識點,圍繞知識點設計導向問題,并匹配完整的經典案例,完成課程內容的重構(見圖2)。例如,“食物鏈(網)原理”以“魯濱遜漂流記之荒島求生”為引導,引發“有限的物質資源如何實現高效循環使用”的問題討論,為后續講解物質循環理論作鋪墊,最后以生態工業園區規劃案例的討論來理解原理的實踐應用。針對實踐性較強的章節,可將教學內容設計成若干個典型專題,圍繞專題設計問題,學習并研討相關的項目案例,同時將理論教學環節中的有關原理聯系并滲透到各個專題中(見圖3)。例如,“城市物質與資源循環”專題,學生公寓生活垃圾的去向問題匹配荷蘭PARK 2020生態辦公園區規劃設計案例,將物質循環與城市代謝的理念滲透至專題教學中。

圖2 理論教學的內容重構(以“第1章 城市生態學原理”為例)

圖3 專題教學的內容重構(以“第2章 生態環境要素及優化”為例)

4.2 課堂教學應用實例

以 “第1章 城市生態學原理”為例,基于階層遞進式教學模式(見圖1)和“PBL+CBT”教學模式中內容重構(見圖2),將兩個學時的課堂教學分解為問題提出與思考、理論教授與討論、案例解析與討論、思維拓展與訓練四個模塊(見圖4)。

在“城市生態位原理”知識點的課堂教學實施過程中,教師首先運用設疑的方法引出問題讓學生思考,通過介紹“格烏司的草履蟲培養實驗”,提出“不同的培養方式為什么會出現不同的結果,這個實驗結果揭示了什么規律”等問題進入PBL環節,可結合課堂教學軟件的 “文字彈幕”“在線選擇題”等輔助功能,讓學生在線分享個人觀點,充分調動學生主動融入問題的思考節奏,教師及時地收集歸納這些觀點,為后續的知識點講解做好鋪墊。隨后,教師闡述生態位原理知識點,并引導學生運用生態位原理對上述問題進行思考和解答。這個環節可以加深學生對生態位原理的理解,并嘗試用該原理來解析一些社會現象。引出城市生態位原理后,介紹其對城市規劃帶來的深刻影響。

課間休息后,教師發放經典案例材料《上林縣旅游區總體規劃》,讓學生閱讀并分組討論,進入CBT環節。討論的主題要聚焦“城市生態位原理”,例如“各功能區的定位、組合及其劃分的依據”等,重在歸納理論知識點在案例中的應用體現;討論過程中,教師要進行必要的提示、引導,提高學生的討論質量與主題聚焦性,鼓勵他們以分析草圖等形式分析案例的規劃設計方案,匯集小組成員意見后進行總結陳述,通過討論和圖文的梳理,加強學生對知識點的理解與吸收。

在課堂教學的末尾階段,利用10—15分鐘時間布置一份隨堂作業,讓學生基于對知識點的理解去自發尋找身邊相關的問題并進行思考分析。例如在本章節中,讓學生思考并列舉身邊的例子,有哪些符合/違背生態位原理的規劃設計。這不僅能夠考核學生對理論知識點的應用實踐能力,而且通過發散思維,鍛煉學生發現問題和解決問題的能力,鞏固學生對所學理論知識的掌握和再實踐能力,有利于生態理念和自主思維習慣的養成。

5 結語

以實現生態理念滲透為教學目標,以觸發興趣、培養主動思維和鞏固知識點的理解為教學目的,“PBL+CBT”教學模式以問題引導和案例討論為兩大抓手,豐富了教學內容體系與層次,構建了多層次漸進式的教學模式,把核心理論知識點通過問題引導、理論講授和案例討論滲透到各個章節的教學之中,并且激發了學生興趣、引導學生自主思考,在思考與討論中理解并運用理論,促進了理論知識教育和專業實踐能力培養到理念培育的過程,對培養新時代實踐性本科人才具有重要意義。

筆者經過一個學年的實踐,學生對課程教學的滿意度從84.7%大幅度提升到97.1%,其中“授課方式靈活多樣,生動有趣善于引導學生思考”“了解本課程的教學目的”和“提高了交流與團隊協作能力”等指標尤為顯著,分別比上年度提升了16.4%、22.3%和19.4%。同時,學生的理論水平與科研興趣顯著提高,部分學生又延續參加了與課程相關的校級和省級創新訓練項目,有2名學生發表了學術論文。根據期末的試卷分析,學生對典型城市問題的分析與論述更加全面、綜合,不再拘泥于對知識點的背誦與簡單復述,所答內容更加豐富、立體和生動,對理論知識點的掌握更加牢固,并有力促進了培育生態專業理念的教學目標的實現。