《固體廢物處理與處置》課程的“方法論”式教學(xué)

龍於洋　沈東升

摘 要： 《固體廢物處理與處置》是環(huán)境工程專業(yè)一門綜合性和交叉性極強(qiáng)的工科核心課程，傳統(tǒng)的教學(xué)方法易導(dǎo)致講述內(nèi)容重復(fù)和枯燥，學(xué)生容易失去興趣，教學(xué)效果弱化?！胺椒ㄕ摗笔浇虒W(xué)改革一改傳統(tǒng)的傳統(tǒng)理論教學(xué)方法，顯著提高了學(xué)生對《固體廢物處理與處置》這門工程性極強(qiáng)的理論課程的學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)過程中通過將知識點(diǎn)以固體廢物處理處置的三大方法進(jìn)行重新梳理、總結(jié)并串聯(lián)相關(guān)學(xué)科的講述方式，培養(yǎng)學(xué)生的知識串聯(lián)和綜合運(yùn)用能力，真正建立工程和創(chuàng)新思維。

關(guān)鍵詞： 工科 方法論 綜合教學(xué)

1.引言

目前，我國高等教育形成了比較合理的教育結(jié)構(gòu)和體系，基本滿足了社會對多種層次、多種類型技術(shù)人才的大量需求[1]-[3]。然而，工程教育與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要顯得很不適應(yīng)，在實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的教育和訓(xùn)練方面還存在許多缺陷。2010年，教育部聯(lián)合多個(gè)部門啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，旨在培養(yǎng)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強(qiáng)國戰(zhàn)略服務(wù)[4][5]?！豆腆w廢物處理與處置》（以下簡稱《固廢》）是教育部高等學(xué)校環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員分會在《高等學(xué)校本科環(huán)境工程專業(yè)規(guī)范》中明確規(guī)定的環(huán)境工程專業(yè)九門核心課程之一[6][7]，加強(qiáng)《固廢》課程建設(shè)對培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才具有舉足輕重的意義。

《固廢》課程以物理化學(xué)、生物、化工等理論為基礎(chǔ)，應(yīng)用工程學(xué)的方法研究固體廢物污染控制的途徑及固體廢物處理與資源化工藝及其工程技術(shù)，涉及管理、化學(xué)、化工、生物、熱工、土工、機(jī)械等學(xué)科，基礎(chǔ)知識面寬，內(nèi)容繁雜，具有交叉性和綜合性、實(shí)踐操作性和實(shí)用性較強(qiáng)等特點(diǎn)。作為一門工程性極強(qiáng)的課程，目前，大部分高校大多數(shù)教師仍然采用傳統(tǒng)的“灌輸式”、“填鴨式”教學(xué)方法，一堂課下來，教師講得聲嘶力竭，學(xué)生聽得云里霧里，對課程內(nèi)容吸收十分被動，學(xué)生的主觀能動性難以發(fā)揮。相對于綜合性、交叉性極強(qiáng)的《固廢》課程而言，采取傳統(tǒng)的教學(xué)思路不可避免地會導(dǎo)致教授內(nèi)容重復(fù)和枯燥，學(xué)生失去興趣，教學(xué)效果弱化。鑒于固體廢物處理處置中特有的三大類方法特征（減量化、資源化、無害化），結(jié)合課程內(nèi)容特色，筆者獨(dú)辟蹊徑，改革傳統(tǒng)的循序漸進(jìn)的教學(xué)思路，引入“方法論”式教學(xué)，通過合理整合教學(xué)內(nèi)容，時(shí)刻在知識學(xué)習(xí)中引入“方法”，注重解決實(shí)際問題能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，有望使學(xué)生能在畢業(yè)時(shí)具有較堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)理論知識和較寬廣的專門知識，具有一定的獲取知識和應(yīng)用知識的創(chuàng)新能力，具有“卓越工程師”潛質(zhì)，以期形成環(huán)境學(xué)科《固廢》方向的“卓越工程師”培養(yǎng)特色。

2.教改方法

2.1基于國情特色的基礎(chǔ)知識點(diǎn)的“方法論”梳理

從《固廢》課堂理論教學(xué)內(nèi)容看，在涉及核心固廢處理處置內(nèi)容之前，往往是一些基本概念、理論和方法的介紹，而在一些較新的教材體系中還不乏一些發(fā)達(dá)國家較為成功的案例簡介。然而，這對于適合于我國國情的卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)而言，其中相當(dāng)一部分內(nèi)容可進(jìn)一步優(yōu)化。首要改革內(nèi)容為，結(jié)合我國國情，重新梳理固廢課程的緒論、固廢管理方法、固廢管理法律法規(guī)、固廢處理處置原則等基礎(chǔ)知識點(diǎn)，主要從“全過程管理”、“生命周期管理”及我國特色的固廢處理處置熱點(diǎn)和焦點(diǎn)，如“垃圾分類”等特色主題角度對學(xué)生進(jìn)行導(dǎo)論性的教學(xué)，在過程教學(xué)中，貫穿固廢的處理處置核心原則——“減量化、資源化、無害化”，為后續(xù)核心內(nèi)容的講述作鋪墊，也為從技術(shù)和管理的角度培養(yǎng)學(xué)生的工程理念打下基礎(chǔ)。

《固廢》課程在國內(nèi)最早開設(shè)的高校中已有二十多年，所選用的教材大部分為羋振明主編的《固體廢物的處理與處置》（1998年第1版，1993年再版）。一般而言，對該本教材的教學(xué)基本按照章節(jié)設(shè)置按部就班進(jìn)行。然而，仔細(xì)分析各個(gè)章節(jié)講述內(nèi)容可以發(fā)現(xiàn)，所述及所有固體廢物的處理處置無外乎圍繞“減量化、資源化和無害化”這“三化”原則進(jìn)行的。而且，根據(jù)大部分同仁在課程講述中的感覺，按照當(dāng)前的“定義、概念、方法”循序漸進(jìn)的編排模式進(jìn)行講述時(shí)，不可避免出現(xiàn)一種處理處置方法在多個(gè)章節(jié)中來回重復(fù)講述的現(xiàn)象，學(xué)生在重復(fù)聽到該部分內(nèi)容時(shí)興趣大打折扣。為此，筆者認(rèn)為，《固廢》理論課程的教學(xué)完全可以打破傳統(tǒng)固有的章節(jié)設(shè)計(jì)，通過總結(jié)各類固體廢物的一般特性和規(guī)律，重點(diǎn)從“減量化、資源化和無害化”這“三化”角度，以方法論的講述思維講述各類固體廢物的處理處置，不僅能達(dá)到舉一反三的效果，而且能提高課堂教學(xué)效率。

2.2核心教學(xué)內(nèi)容的“方法論”教案編排及逐步教學(xué)實(shí)施

《固廢》理論核心內(nèi)容包括固廢收運(yùn)、固廢預(yù)處理方法、固廢生物處理、固廢熱化學(xué)處理、固廢綜合利用技術(shù)、固廢最終處置技術(shù)六大塊內(nèi)容。每塊內(nèi)容基本均為“定義、概念、方法”循序漸進(jìn)的編排模式。然而，所有固體廢物的處理處置過程中無一不是遵循“減量化、資源化、無害化”的基本原則，而所有處理方法均按照這三大原則設(shè)置。為了使學(xué)生在知識學(xué)習(xí)過程中能綜合運(yùn)用并實(shí)現(xiàn)一定創(chuàng)新，在理論課講述中必須緊緊圍繞處理原則開展。筆者對該部分核心內(nèi)容的教案進(jìn)行逐步編排和重組，將傳統(tǒng)授課模式改為以“方法論”為主線的教學(xué)模式。如在實(shí)際教學(xué)過程中應(yīng)該注重在講述第四章固體廢物生物處理課時(shí)，在三大原則中重點(diǎn)講述資源化過程，且結(jié)合環(huán)境工程微生物學(xué)課程的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)，以此講授較為難懂的好氧堆肥和厭氧發(fā)酵過程，融會貫通，調(diào)動學(xué)生的積極性，使學(xué)生在學(xué)習(xí)該部分內(nèi)容的同時(shí)不僅能主動分析相關(guān)技術(shù)原理，而且能緊緊把握處理處置該類型固廢時(shí)的核心原則，在遇到同類型的有機(jī)類固體廢物處理處置等問題時(shí)，便能快速而準(zhǔn)確地形成原則性的處理處置方法和理念，久而久之，有望培養(yǎng)學(xué)生的工程理念。

2.3“方法論”教學(xué)效果的反饋及優(yōu)化

《固廢》課程的“方法論”教學(xué)方法改革成效需充分考慮學(xué)生的反饋，并根據(jù)反饋效果逐步優(yōu)化。筆者在教改過程中，階段性地開辟了開放課堂（約15分鐘/次），在每次核心內(nèi)容的“方法論”教學(xué)結(jié)束后，將課堂學(xué)生分為若干組，擬定與當(dāng)前主題相關(guān)的案例分配與其分組討論，并限時(shí)在討論結(jié)束后由各組組長匯總各組觀點(diǎn)進(jìn)行陳述，陳述后直接課堂點(diǎn)評，一方面檢驗(yàn)學(xué)生的“方法論”學(xué)習(xí)效果，另一方面，在綜合橫向點(diǎn)評、比較的過程中匯總學(xué)生的反饋，尋找出共性問題，以便于在后續(xù)的主題教學(xué)中逐步優(yōu)化。

3.結(jié)語

“方法論”式教學(xué)改革一改傳統(tǒng)的傳統(tǒng)理論教學(xué)方法，顯著提高了學(xué)生對《固廢》這門工程型極強(qiáng)的理論課程的學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)過程中通過將知識點(diǎn)以固體廢物處理處置的三大方法進(jìn)行重新梳理、總結(jié)并串聯(lián)相關(guān)學(xué)科的講述方式，培養(yǎng)了學(xué)生的知識串聯(lián)和綜合運(yùn)用能力，真正建立起了工程和創(chuàng)新思維。

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本課題受浙江省高等教育課堂教學(xué)改革項(xiàng)目“面向卓越工程師培養(yǎng)的《固體廢物處理與處置》“方法論”教學(xué)”資助（編號kg2013152）。