宫永伟
北京建筑大学 100044
[关键词] 项目教学法;环境类专业课;物理性污染控制;水污染控制工程(一)
[摘要] 项目教学法是一种“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”的教学模式,主要采取学生组队开展项目研究和成果展示等形式。本研究基于高校环境类专业课程的特点,结合《物理性污染控制》和《水污染控制工程(一)》两门课程的项目教学实践,提出了针对以授予知识点为主和以深度理解为主的两类专业课项目教学法选题策略,梳理了项目教学法实践中存在的问题及解决办法,评价了项目教学法教学的效果,总结了项目教学法环节的主要经验。
[作者简介] 宫永伟,北京建筑大学环境与能源工程学院教授(北京 100044)。
一直以来,高校课程教学过程多采用传统教学方式,即教师通过讲授课程知识点,使学生被动地接受教学内容。对部分课程而言,采用这种教学方法确实有一定的效果。但是对于信息量较大的环境类专业课而言,学生有时跟不上高强度的知识灌输节奏,极易感到学习内容枯燥,从而注意力不集中甚至是转移至手机等干扰教学的事物。在这种情况下,教师的辛苦付出未得到尊重,学生则可能认为教师教学无方,教与学双方积极性均受损,从而极大降低了课堂教学效率。
有鉴于此,高校教师在实际教学过程中提出和试验了一些有效应对此问题的教学方法。其中,项目教学法这种教学方式近年来被广泛应用,其流程通常包括明确任务、制定方案、组织实施、成果展示、总结评价等环节[ 黄翠华,项目教学法的理论与实践研究,教育理论研究,2019年12月,71-72]。该方式可使负责授课的学生由被动变为主动,学生在进行项目准备过程中会发挥他们的主观能动性,创新教学方法,丰富教学内容,同时对特定的教学内容能形成深刻的领悟和记忆;其他学生也会由于同学讲授产生新鲜感,从而有利于听课同学更好地掌握课程内容。
一、项目教学法的形式利弊分析
近年来慕课、微课、云课堂、翻转课堂等教学模式被广泛应用,项目教学法可以综合采用这些新模式,采用线上、线下或线上线下结合等方式[ 赵子昂:基于翻转课堂的“以学生为中心”混合式教学探索,教育教学论坛,2021年5月第21期,165-168]。不论采用何种方式,学生参与项目教学法的形式主要有两种:一种形式是将学生分组,各组围绕一个特定的项目选题开展学习和研究,针对成果进行展示和讲解,教师和其他学生参与研讨;另一种形式是让某个学生讲解特定教学内容,从某种意义上说是替代了教师的角色,但严格来说这种形式不属于项目教学。
两种形式均有利弊。第一种形式中,学生可以采用多种多样的教学形式,例如研讨、互动和制作装置展示等,授课学生与听课学生均有较大收获;但是采用这种形式时,教学时间不易把控,拖延时间的现象大范围出现,会导致课程的整体进度受到一定影响,另外一个弊端是容易出现滥竽充数的“南郭先生”,会在一定程度上影响效果评判的公平性。第二种形式可以使教师有效把控整门课的进度和节奏,不至于被学生拖长教学时间从而造成一定程度的混乱,但是这种情况下听课学生并不一定会比教师讲授时有更多受益,因为讲课的学生可能对所讲述的知识点不完全理解,甚至有时会误解,另外讲课学生欠缺教学方法,不一定有好的课堂效果。因此,尽管第一种形式有一定的弊端,但经过实践检验,总体上第一种形式的收效更好。
二、项目教学法的选题策略
项目教学可以是独立的课程,也可以整合应用于某门课程中[ 刘和,符波,刘宏波,张光生:德国大学工程教育项目教学法及其启示,中国大学教学,2019年9月,92-96]。在高校环境类专业教学应用时,通常将项目教学法应用于某门专业课的部分课程中。对于以授予知识点为主的课程,项目教学法宜选取少量、中等难度、有利于激发学生专业兴趣的主要知识点。
以《物理性污染控制》课程为例,其涵盖噪声、振动、电磁辐射、放射性辐射、光和热的污染控制等大量内容,部分内容在日常学习和生活中并不涉及或极少,例如放射性辐射;部分内容的专业交叉性强且过于抽象,例如振动和电磁辐射,如果知识点和内容完全由教师通过课堂讲授,往往难以取得好的教学效果。经过多年的项目教学法实践,笔者实践了以下项目教学环节的选题:
(1)打鼾噪声控制。设计一套装置或方法,能有效地阻止打鼾噪声的干扰,利用噪声污染控制原理证明其合理性,可试制装置并检验效果。
(2)手机辐射控制。通过调研、理论分析等手段,研究手机辐射是否对人体健康有危害。如有,危害程度如何界定?手机使用的最佳方法是什么?可试制手机辐射控制装置并检验效果。
(3)高压线电磁辐射影响分析。建筑物距离高压线的距离通常被视为房产购置时的重要影响因素。通过调研、理论证明等手段,判断高压线是否会对建筑物内人员身体健康产生不利影响。如有,如何量化和避免?如无,请用专业知识加以证明。
这三个选题均是学生在日常生活中可能面临或是有疑惑的问题,同时也是公众感兴趣的问题。通过选择这些看似生活细节的题目,可以激起学生的兴趣和积极性,从而取得良好的项目教学效果。
对于水污染控制、大气污染控制等需要深入理解的主干专业课,项目教学法可选取较为前沿的知识点作为选题。以《水污染控制工程学(一)》为例,该课程主要涉及物理、化学及物理化学处理法的基本原理、处理工艺、处理流程和基本设计计算方法,如混凝、沉淀、过滤、消毒、软化与除盐的概念、原理、工艺等。作为环境类的主要必修课之一,学生对课程的认知和理解不应限于了解层面,而应在掌握以上工艺流程原理和设计的前提下,进一步了解国内外最新的水环境净化技术、最新的处理理论、最新的处理设备,密切联系实际。因此,笔者在教学过程中采用的项目教学选题为:分组介绍混凝、沉淀、过滤等工艺的新工艺、新方法、新材料及应用案例,以团队合作的形式查阅资料、制作课件,选派代表在课堂进行讲解。这些选题不指定具体项目名称,给学生比较大的自由空间,有助于充分发挥学生的主观能动性,培养学生查找和跟踪国际前沿专业技术和方法的能力。
三、 项目教学法问题及对策
经过多年的项目教学法实践发现,由于学生个体差异较大,参与项目教学法的学生团队在实践过程中个人表现差别也很大。通常大多数学生能积极参与项目教学法环节,课前认真准备,团队成员有组织地查阅资料、制作PPT或教学实物,课堂上有时会选派某一代表来展示团队成果,有时则由两三个学生以表演或配合的形式参与课堂讲解,从而使得课堂气氛非常活跃。
但是,偶尔也会存在一些影响整体教学风气的现象,有时也有个别学生消极参与,或是藏匿于某一团队中坐享其成;更有甚者,整个团队直接从网络下载或拼凑课件来宣读。发生这种情况时,教师需做好应对预案,既要能准确识别学生的项目成果是否原创,又要妥善处置后续事宜,在保证教学评价公平的前提下,采取恰当的方式予以惩戒。但是,发现这种情况时不宜采用当众批评等形式直面学生,因为当代大学生自尊心较强,个性十足,往往需要采用课上含蓄地点评和课下诫勉谈话等形式予以纠正。同时,为了营造良好的学习氛围,在课程总结时应明确表扬表现良好的团队,从而使不积极的团队和个人能反思和意识到错误。
四、项目教学法实践效果及经验总结
项目教学法这种教学方式已经在很多高校进行了实践,本研究的特色在于针对复杂的专业课程教学过程中如何开展选题以及应对教学过程中发生的问题,笔者多年的教学实践印证了这种效果的存在。通过反复摸索《物理性污染控制》、《水污染控制工程(一)》等环境类专业课程的项目教学法实践,取得了良好的教学效果,学生深刻掌握了所讲授知识,锻炼了团队合作方法、PPT制作能力、成果表达能力,提升了学生自信心,使学生得到多方面的培养。同时课堂气氛变得活跃,师生关系更加融洽。通过项目教学法环节,学生体验了备课和讲课工作的不易,从而更加尊重教师的良苦用心和辛勤工作,使得教与学这两种行为有机融合,最终使整门课程的教学工作良性发展。
总体而言,项目教学法环节的经验主要包括以下方面:(1)选题反映社会或生活热点,这样可以更好地激发学习兴趣。(2)形式采取团队合作和互动,能让每个参与者有所受益,有利于活跃课堂气氛。(3)应以学生综合能力的培养作为项目教学法的出发点,提升学生运用知识和知识转移能力、创造能力等。(4)教师角色转换很重要,应根据实际情况转换为指导、陪伴和观察等角色。