項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)在環(huán)境工程微生物學(xué)課程中的應(yīng)用

趙志娟

[摘要]項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)是在教學(xué)過程中以課程內(nèi)容為主線，以項(xiàng)目實(shí)施為手段的新型教學(xué)模式。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)強(qiáng)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(dòng)手能力。將項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)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(jì)和實(shí)踐教學(xué)，能夠有效提高學(xué)生利用環(huán)境微生物知識(shí)解決實(shí)際環(huán)境問題的能力，也增強(qiáng)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(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué);高校人才培養(yǎng);課程設(shè)計(jì);多元評(píng)價(jià)體系

[中圖分類號(hào)]G642.3[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]2095-3437（2019）11-0079-03

一、當(dāng)前我國(guó)高等院校的主要教學(xué)模式

當(dāng)前，我國(guó)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(dòng)灌輸、學(xué)生的被動(dòng)接受為主，忽視了對(duì)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)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(shí)，越來越多的高校教師注重個(gè)人的科學(xué)研究，對(duì)于教學(xué)任務(wù)疲于應(yīng)付，缺乏對(duì)教學(xué)方法的思考和改進(jìn)，這種教育環(huán)境進(jìn)一步影響了創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的發(fā)展。進(jìn)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(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)可以較好地彌補(bǔ)當(dāng)前教育中的一些不足，將理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合，提升群體的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。本文將項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)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(shí)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(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、工程制圖、環(huán)境管理與規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)形勢(shì)與就業(yè)等，這些課程使學(xué)生對(duì)環(huán)境工程專業(yè)有了一個(gè)比較宏觀的認(rèn)識(shí)。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(duì)環(huán)境生物有進(jìn)一步了解，增強(qiáng)其環(huán)境保護(hù)和環(huán)境治理的專業(yè)意識(shí)。進(jìn)入大三后，學(xué)生還將深入學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程，并進(jìn)行專業(yè)實(shí)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(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)

（一）理論基礎(chǔ)

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)是以課程內(nèi)容為主線，教師構(gòu)建真實(shí)或接近真實(shí)的項(xiàng)目任務(wù)，學(xué)生分組進(jìn)行學(xué)習(xí)，通過小組協(xié)作制定方案，最終進(jìn)行項(xiàng)目評(píng)價(jià)的新型教學(xué)模式[1-2]。這種教學(xué)方式主張?jiān)陧?xiàng)目實(shí)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(xiàng)目的設(shè)計(jì)者、指導(dǎo)者和促進(jìn)者，學(xué)生是課堂知識(shí)和課外知識(shí)的實(shí)踐者，二者在課程進(jìn)展過程中彼此配合、相互合作。通過應(yīng)用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)，使學(xué)生自主地進(jìn)行項(xiàng)目管理和執(zhí)行，鞏固和擴(kuò)展課堂知識(shí)，提升團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通能力，增強(qiáng)創(chuàng)新和實(shí)踐能力[3-5]。當(dāng)前，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)在工學(xué)專業(yè)（如計(jì)算機(jī)、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(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)的特點(diǎn)

1.實(shí)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(dòng)學(xué)習(xí)的地位，即“課本知識(shí)的被動(dòng)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?！翱记坝洃洝⒖己蠹赐钡默F(xiàn)象頻頻發(fā)生。在項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式人才培養(yǎng)模式中，學(xué)生作為課程主體被納入進(jìn)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(jì)者、輔導(dǎo)者和促進(jìn)者，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程進(jìn)行恰當(dāng)?shù)拇鹨山饣蟆Ｍㄟ^項(xiàng)目的完成，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、自覺性增加了，理論知識(shí)也得到了更好的吸收和理解。

2.多元評(píng)價(jià)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(jī)的評(píng)定形式來判斷學(xué)生對(duì)課本知識(shí)的掌握程度，題型包括填空、選擇、判斷、簡(jiǎn)答、論述等。面對(duì)這種單一性的評(píng)價(jià)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(duì)考試，知識(shí)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(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)設(shè)計(jì)的是多元評(píng)價(jià)體系。綜合成績(jī)包括平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)，期末成績(jī)比例僅占30%，評(píng)價(jià)體系更注重學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)情況。評(píng)定內(nèi)容包括出勤情況、理論知識(shí)表現(xiàn)、項(xiàng)目成績(jī)表現(xiàn)和項(xiàng)目合作表現(xiàn)。根據(jù)學(xué)生項(xiàng)目完成的情況，對(duì)每個(gè)階段的知識(shí)掌握程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)把學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、小組合作能力等納入考核評(píng)價(jià)體系。多元化的過程性考核評(píng)價(jià)讓學(xué)生更加注重平時(shí)各單元學(xué)習(xí)的效果，評(píng)價(jià)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(shí)進(jìn)行的項(xiàng)目設(shè)計(jì)是教學(xué)設(shè)計(jì)中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。學(xué)生被劃分為多個(gè)小組來完成項(xiàng)目單元。面對(duì)多元評(píng)價(jià)體系，學(xué)生將更加重視整個(gè)小組的合作效果，加強(qiáng)群體間的溝通、交流和互助。每個(gè)團(tuán)隊(duì)從零開始面對(duì)項(xiàng)目，查找文獻(xiàn)、確定方案、設(shè)計(jì)優(yōu)化、研究總結(jié)和成果展示。多個(gè)研究環(huán)節(jié)逐步使學(xué)生形成獨(dú)立思考的習(xí)慣，對(duì)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(dá)能力;培養(yǎng)了學(xué)生的責(zé)任感和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí);發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。群體合作式學(xué)習(xí)使得學(xué)生互相支持和互相激勵(lì)。知道自己隊(duì)友信賴自己，學(xué)生努力學(xué)習(xí)的可能性就會(huì)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(jī)會(huì)，同時(shí)也為他們開始運(yùn)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(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)兩方面都對(duì)學(xué)生有好處。

4.環(huán)節(jié)貫通式培養(yǎng)。通過項(xiàng)目的實(shí)施和專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，可發(fā)掘和積極吸納一批思維活躍、實(shí)踐動(dòng)手能力強(qiáng)的本科生，參與到二課活動(dòng)、課外實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)的項(xiàng)目中，實(shí)現(xiàn)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)的貫通式、多線型培養(yǎng)。課程內(nèi)通過引入項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式課程實(shí)踐，教師與學(xué)生共同開展一系列研究實(shí)踐活動(dòng);課程外通過增設(shè)相關(guān)的專業(yè)實(shí)習(xí)題目和畢業(yè)設(shè)計(jì)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(lì)發(fā)明創(chuàng)造將促使更多創(chuàng)新成果的產(chǎn)生，在這個(gè)過程中師生關(guān)系也將更加密切。

三、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)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(cè)和資源保護(hù)等方面的理論知識(shí)，還需要具備環(huán)境評(píng)價(jià)、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(cè)、研發(fā)和管理工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。針對(duì)這個(gè)培養(yǎng)目標(biāo)，教師對(duì)環(huán)境工程微生物學(xué)這門課程進(jìn)行了優(yōu)化整合，劃分為兩個(gè)主要單元：知識(shí)單元和項(xiàng)目單元，分別對(duì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握、綜合應(yīng)用能力提升的目標(biāo)。知識(shí)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(zhǎng)繁殖特點(diǎn)、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(shí)和環(huán)境治理原理的基礎(chǔ)上，開展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提升整體性思維，能力的提高表現(xiàn)在對(duì)污廢水進(jìn)行控制的實(shí)踐環(huán)節(jié)中。傳統(tǒng)教學(xué)模式主要關(guān)注第一個(gè)模塊，即理論知識(shí)的掌握，學(xué)生真正應(yīng)用知識(shí)、實(shí)踐動(dòng)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(xiàng)目驅(qū)動(dòng)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(shí)為基石，以項(xiàng)目為手段，激發(fā)學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力和實(shí)踐動(dòng)手能力，真正實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新型高級(jí)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(jì)和評(píng)價(jià)方式如下：

（一）設(shè)計(jì)原則

環(huán)境工程微生物學(xué)課程的知識(shí)單元主要通過教師講授的方式進(jìn)行，側(cè)重讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)點(diǎn)，如微生物的基本特征、生理特點(diǎn)、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(jì)和應(yīng)用單元，目的在于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和思維能力。本課程在項(xiàng)目單元設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮以下幾方面因素：1.項(xiàng)目需嚴(yán)格圍繞教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)設(shè)計(jì)，難易程度適中。實(shí)現(xiàn)在有限的課時(shí)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(shí)和具備動(dòng)手能力的應(yīng)用型人才，需具備對(duì)微生物的基本認(rèn)識(shí)、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(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。這就要求在項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)宏觀把握，而不是局限于單個(gè)零碎知識(shí)點(diǎn)的記憶。通過設(shè)計(jì)與實(shí)際環(huán)境問題相關(guān)的項(xiàng)目，讓學(xué)生從整體上了解知識(shí)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(duì)知識(shí)的掌握。3.不同知識(shí)點(diǎn)的考查評(píng)價(jià)方式不同方式多樣化。例如前三章知識(shí)點(diǎn)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(shí)點(diǎn)較為細(xì)碎，我們?cè)陧?xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)采用讓學(xué)生自制表格比較、公開講解的方式達(dá)到鞏固理論知識(shí)的目的。再如，污廢水的處理章節(jié)考查的是學(xué)生的實(shí)踐能力，因此通過讓小組自己討論實(shí)驗(yàn)工藝方案、制備菌劑模擬檢測(cè)污廢水處理效果，從而達(dá)到教學(xué)目的。結(jié)合以上三點(diǎn)，環(huán)境工程微生物學(xué)課程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)難易適中，循序漸進(jìn)。以項(xiàng)目作驅(qū)動(dòng)，通過教、學(xué)、做、講、評(píng)等多種方式很好地將知識(shí)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(shí)為3節(jié)，共48學(xué)時(shí)（分為理論學(xué)時(shí)和實(shí)踐學(xué)時(shí)，見表1）。為了達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)，我們依照教學(xué)進(jìn)度將理論和項(xiàng)目學(xué)時(shí)交叉安排，以加強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。每個(gè)完整的知識(shí)單元都通過幾個(gè)項(xiàng)目單元的設(shè)置來實(shí)現(xiàn)知識(shí)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(bào)等逐步完成各個(gè)項(xiàng)目單元的學(xué)習(xí)，通過理論和實(shí)踐真正掌握環(huán)境微生物學(xué)的知識(shí)和技能。

（三）組織實(shí)施

項(xiàng)目主要通過小組學(xué)習(xí)的方式實(shí)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(zhǎng)，組長(zhǎng)的主要工作為統(tǒng)籌項(xiàng)目安排，包括項(xiàng)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(xiàn)檢索員、數(shù)據(jù)記錄員、PPT制作員和項(xiàng)目匯報(bào)員等。每名組員均有自己的對(duì)應(yīng)職責(zé)，職責(zé)完成度和合作能力均計(jì)人評(píng)價(jià)體系。合作能力評(píng)價(jià)通過組員互評(píng)打分。例如，“活性污泥發(fā)生膨脹的原因分析報(bào)告”這一項(xiàng)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(xiàn)，有人對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行歸納和分類，有人進(jìn)行提煉和總結(jié)，最后由匯報(bào)人進(jìn)行闡述說明。每個(gè)環(huán)節(jié)的執(zhí)行效果和時(shí)間管理都會(huì)對(duì)整個(gè)項(xiàng)目產(chǎn)生影響，這就要求組員之間實(shí)現(xiàn)高效的溝通和配合。項(xiàng)目完成過程中的個(gè)人表現(xiàn)關(guān)系到組員間的互評(píng)成績(jī)，最后的項(xiàng)目完成度也關(guān)系到大家的總成績(jī)，所以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式的小組學(xué)習(xí)可以有效提高教學(xué)質(zhì)量。

（四）效果評(píng)價(jià)

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(píng)價(jià)方式主要依據(jù)期末閉卷考試成績(jī)。在這種傳統(tǒng)評(píng)價(jià)體系中，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣較低、動(dòng)手能力較弱，往往表現(xiàn)為平時(shí)不認(rèn)真學(xué)習(xí)、考試前再死記硬背，很難實(shí)現(xiàn)環(huán)境工程高素質(zhì)人才培養(yǎng)的目標(biāo)。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)改革的評(píng)價(jià)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(duì)各個(gè)知識(shí)單元的學(xué)習(xí)效果。評(píng)定內(nèi)容包括出勤情況、理論知識(shí)表現(xiàn)、項(xiàng)目成績(jī)表現(xiàn)（如方案合理性、匯報(bào)效果、實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性、語言表達(dá)能力、PIyr制作能力等）和項(xiàng)目合作表現(xiàn)等（見表2）。每個(gè)章節(jié)的知識(shí)都有對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目單元，只有主動(dòng)學(xué)習(xí)、相互交流、積極思考才能更好地完成項(xiàng)目?jī)?nèi)容，在整個(gè)項(xiàng)目完成過程中通過文獻(xiàn)閱讀、相互間的講解和分析強(qiáng)化理論知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解更加清晰和透徹。

四、結(jié)語

黨的十九大報(bào)告提出要“加快生態(tài)文明體制改革，建設(shè)美麗中國(guó)”“建設(shè)生態(tài)文明是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計(jì)”。隨著環(huán)境治理進(jìn)程的加快，我國(guó)環(huán)境工程專業(yè)人才的未來需求會(huì)持續(xù)旺盛。為滿足社會(huì)對(duì)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(jìn)行了項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)的探索。在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，教師嚴(yán)格圍繞教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行理論教學(xué)和項(xiàng)目設(shè)計(jì)，學(xué)生通過分組學(xué)習(xí)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)和實(shí)踐環(huán)節(jié)，深化了知識(shí)體系，鍛煉了創(chuàng)新思維，提高了團(tuán)隊(duì)合作能力，提升了社會(huì)責(zé)任感，同時(shí)也對(duì)環(huán)境工程微生物學(xué)這門課程的興趣大大提高了。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)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(jìn)入企業(yè)觀摩處理流程，相互討論設(shè)計(jì)理念，最后統(tǒng)一出一份最優(yōu)方案。在項(xiàng)目實(shí)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(jì)方案執(zhí)行。最后的項(xiàng)目匯報(bào)過程也鍛煉了學(xué)生的項(xiàng)目總結(jié)能力、PPT制作能力和語言表達(dá)能力。整個(gè)課程開展是在“學(xué)中做、做中學(xué)”的積極氛圍中進(jìn)行的，極大地提升了學(xué)生的知識(shí)運(yùn)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(jì)或?qū)嵙?xí)就業(yè)進(jìn)行了能力鋪墊。

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