關(guān)于課程教學(xué)方法改進(jìn)的思考

秦世玉　聶兆君　劉紅恩　趙鵬　高巍

摘要：生物質(zhì)循環(huán)利用工程概論是一門(mén)涉及資源學(xué)、環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程、微生物學(xué)、化學(xué)等多學(xué)科融合的交叉學(xué)科。通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，能夠充分認(rèn)識(shí)生物質(zhì)資源，尤其是各種廢棄物資源化利用的現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)掌握其循環(huán)利用的技術(shù)、工藝設(shè)備等，為將來(lái)在農(nóng)業(yè)、環(huán)保、城建等部門(mén)從事資源循環(huán)科學(xué)與工程領(lǐng)域工作提供理論和技術(shù)基礎(chǔ)。針對(duì)本課程的教學(xué)性質(zhì)，結(jié)合教學(xué)中遇到的實(shí)際問(wèn)題，現(xiàn)對(duì)本課程提出改進(jìn)和思考，以提高學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。

關(guān)鍵詞：本科生教育；課程教學(xué)；教學(xué)質(zhì)量

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）27-0123-02

生物質(zhì)是指一切有生命的可以生長(zhǎng)的有機(jī)質(zhì)統(tǒng)稱為生物質(zhì)，它包括所有植物、動(dòng)物和微生物以及由這些有生命物質(zhì)派生、排泄和代謝的有機(jī)質(zhì)。而生物質(zhì)資源是指能夠被人類利用的生物質(zhì)，包括可以作為能源、食物、工業(yè)材料等生產(chǎn)、生活資料的生物質(zhì)全體[1]。通過(guò)光合作用，地球上每年大約合成1400—1800Gt的干生物質(zhì)，其中蘊(yùn)含的能量可達(dá)到目前全球每年總能耗的10倍[1]。另外，生物質(zhì)能占世界一次能源供應(yīng)量的比例約為10%，是僅次于石油、煤炭、天然氣的第四大能源[2]。我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，每年約有6.87億噸生物質(zhì)資源，約折合3.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，我國(guó)生物質(zhì)的應(yīng)用現(xiàn)狀主要包括農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便和城市固體有機(jī)垃圾，主要應(yīng)用在生物乙醇、生物柴油、固體成型燃料和生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)[3]。雖然生物質(zhì)利用存在廣闊的前景，但其生物質(zhì)新能源開(kāi)發(fā)利用中也存在一些問(wèn)題：包括具體項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中生物質(zhì)的運(yùn)輸困難，發(fā)電廠不合理布局、燃料惡性競(jìng)爭(zhēng)，政府的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)助、稅收優(yōu)惠、環(huán)保推動(dòng)和科技支持。

生物質(zhì)循環(huán)利用是緩解世界上資源與能源緊缺形式的需要，也是消除日益嚴(yán)重的緩解污染的需要。《生物質(zhì)循環(huán)利用工程概論》為一門(mén)全校公選理論課程，其學(xué)時(shí)為32學(xué)時(shí)，10個(gè)章節(jié)。其內(nèi)容主要包括廢棄生物質(zhì)的收集與預(yù)處理技術(shù)，生物質(zhì)能，生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)，生物轉(zhuǎn)化技術(shù)之沼氣技術(shù)，生物轉(zhuǎn)化技術(shù)之燃燒乙醇技術(shù)，熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)，生物質(zhì)其他轉(zhuǎn)化技術(shù)之生物制氫技術(shù)、生物柴油技術(shù)、固體燃料，生物質(zhì)肥料化技術(shù)，生物質(zhì)飼料化技術(shù)，生物質(zhì)材料化技術(shù)。課程限選學(xué)生120人，從選課結(jié)果來(lái)選課學(xué)生來(lái)自全校8個(gè)院共計(jì)26個(gè)專業(yè)。在授課過(guò)程中存在部分學(xué)生上課出勤率底、聽(tīng)課及參與課堂討論積極性不高等問(wèn)題。針對(duì)這些現(xiàn)象，結(jié)合授課過(guò)程中的體會(huì)，我們對(duì)課程課件準(zhǔn)備和教學(xué)過(guò)程進(jìn)行了探索。

一、有的放矢

宋·葉適《水心別集·十五·終論》：“論立于此，若射之有的也，或百步之外，或五十步之外，的必先立，然后挾弓注矢以從之”。本課程有26個(gè)專業(yè)120名學(xué)生選課，在授課過(guò)程中應(yīng)該整體把握，重點(diǎn)有的放矢。選課的學(xué)生分別來(lái)自農(nóng)業(yè)建筑環(huán)境與能源工程、園藝、城鄉(xiāng)規(guī)劃、環(huán)境設(shè)計(jì)、風(fēng)景園林、電子信息工程、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、交通運(yùn)輸、新能源科學(xué)與工程、能源與動(dòng)力工程、食品科學(xué)與工程、植物保護(hù)、制藥工程、生物技術(shù)、生物科學(xué)、生物工程、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境等專業(yè)。不同專業(yè)同學(xué)存在不同的學(xué)科背景，在講授本課程上，需要從整體進(jìn)行講解，針對(duì)一些詳細(xì)知識(shí)點(diǎn)結(jié)合學(xué)生學(xué)科背景進(jìn)行講解。

二、“舊”“新”知識(shí)點(diǎn)結(jié)合

所謂“舊”知識(shí)點(diǎn)是指在理論授課中，存在的大量研究得出結(jié)論或公認(rèn)正確的知識(shí)點(diǎn)。例如生物質(zhì)（能）的定義、生物質(zhì)循環(huán)利用的意義、廢棄生物質(zhì)的收集和預(yù)處理技術(shù)、生物質(zhì)的轉(zhuǎn)化技術(shù)等，在課堂教學(xué)中可以有意識(shí)的強(qiáng)化對(duì)定義、操作流程及儀器設(shè)備的記憶和認(rèn)識(shí)，注意引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相關(guān)定義進(jìn)行深入了解、對(duì)操作流程進(jìn)行熟悉掌握、對(duì)儀器設(shè)備原理及操作進(jìn)行掌握。課堂中的“新”需要教師狠下工夫。（1）知識(shí)點(diǎn)的“新”。對(duì)于本課程中的知識(shí)點(diǎn)需要隨時(shí)進(jìn)行更新。例如我國(guó)生物質(zhì)總量及分類，可以從中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒及中國(guó)再生資源網(wǎng)、中國(guó)生物質(zhì)能源網(wǎng)、中國(guó)新能源網(wǎng)、中國(guó)環(huán)保網(wǎng)等相關(guān)網(wǎng)站獲取最新數(shù)據(jù)。另外最新知識(shí)點(diǎn)還有一個(gè)重要獲取途徑，那就是文獻(xiàn)。通過(guò)查詢中文文獻(xiàn)或英文文獻(xiàn)可以對(duì)不同章節(jié)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)充，進(jìn)而獲取國(guó)內(nèi)外最新生物質(zhì)燃燒技術(shù)、沼氣技術(shù)、燃料乙醇技術(shù)、熱轉(zhuǎn)化技術(shù)、制氫技術(shù)、柴油技術(shù)、固體成型技術(shù)等。（2）課件的“新”。通過(guò)PPT教學(xué)，放棄滿屏的文字知識(shí)點(diǎn)。突出重點(diǎn)，對(duì)課件進(jìn)行美化，不再讓學(xué)生看到滿屏的文字，不停的記筆記。這在一定程度上增加了學(xué)生思考問(wèn)題的概率。對(duì)于課件制作可能是很多教師的強(qiáng)項(xiàng)，但以往在課件設(shè)計(jì)中更多的重視教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)，缺少層層遞進(jìn)的邏輯關(guān)系。（3）拋出的問(wèn)題“新”。在每章節(jié)都設(shè)計(jì)一個(gè)與學(xué)生相關(guān)的問(wèn)題，通過(guò)與學(xué)生探討問(wèn)題引入課程內(nèi)容。例如生物質(zhì)，可以設(shè)計(jì)“生物質(zhì)會(huì)影響到我們的吃、穿、住、行么？不同地區(qū)生物質(zhì)有哪些不同？”等問(wèn)題。另一方面從拋出的問(wèn)題入手，層層遞進(jìn)對(duì)本章節(jié)核心問(wèn)題進(jìn)行講述，講述過(guò)程中一定要多拋出幾個(gè)“為什么”和學(xué)生互動(dòng)，這在一定程度上提高了學(xué)生對(duì)課程性質(zhì)的思考。

三、授課方式的改變

授課方式的改變主要是走下去，走下講臺(tái)講授知識(shí)。走下講臺(tái)首先自己要對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)熟悉，對(duì)課件中重要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)充，而不是單純對(duì)講授PPT中的內(nèi)容。另一方面，走下去才能知道學(xué)生的狀態(tài)，也可以更好地與學(xué)生在課堂上交流、探討，使學(xué)生在課堂討論中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析和解決問(wèn)題，讓學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)到主動(dòng)探索知識(shí)，能夠?qū)Ρ鹃T(mén)課程的課程性質(zhì)和內(nèi)容得到真正理解。從參與到教學(xué)過(guò)程中，讓學(xué)生獲得快樂(lè)同時(shí)獲得知識(shí)，提高學(xué)生主觀積極性。進(jìn)行理論加視頻教學(xué)。針對(duì)《生物質(zhì)循環(huán)利用工程概率》這門(mén)課，由于其內(nèi)容針對(duì)性比較強(qiáng)，單純的理論教學(xué)只能到達(dá)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握。而一些技術(shù)及設(shè)備通過(guò)理論教學(xué)并不能讓學(xué)生達(dá)到真正理解其工作原理的地步，例如生活及城市垃圾是怎樣得到有效的處理的，需要哪些步驟、哪些儀器？廢棄生物質(zhì)是怎樣用來(lái)發(fā)電的，需要哪些步驟、哪些儀器？視頻教學(xué)作為一種重要的知識(shí)傳播途徑，可以分為官方和一般兩類，官方視頻如2017年9月13日CCTV對(duì)《十五部委聯(lián)合推廣車用乙醇汽油新聞的報(bào)道》，里面提出車用乙醇汽油的概念及相關(guān)政策；地方類新聞例如吉林臺(tái)報(bào)道的《全面深化改革推動(dòng)五大發(fā)展：新產(chǎn)業(yè)新亮點(diǎn)——黑土地上“決勝”生物質(zhì)》。另外還有一些制作方式比較新穎的教學(xué)視頻，例如廣東：垃圾焚燒處理科普片（解密——垃圾去哪了），其以神秘性、高科技性能緊密抓住觀眾和學(xué)生注意力，視頻中的關(guān)鍵設(shè)備和技術(shù)以及垃圾焚燒處理的原理和功能也很好的展示出來(lái)，從課堂教學(xué)效果來(lái)看，理論教學(xué)加視頻教學(xué)相對(duì)于傳統(tǒng)單一理論教學(xué)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

四、結(jié)語(yǔ)

生物質(zhì)循環(huán)利用工程概論是一門(mén)公選課，讓學(xué)生獲得課程相關(guān)的知識(shí)只是一部分，更重要的是提高學(xué)生獲得獲取知識(shí)的能力。簡(jiǎn)潔的課件制作和活躍的課堂氣氛是引領(lǐng)學(xué)生融入課堂的主要因素。讓學(xué)生依據(jù)可能內(nèi)容結(jié)合自己所學(xué)專業(yè)進(jìn)行學(xué)習(xí)，讓課程知識(shí)學(xué)以致用。

參考文獻(xiàn)：

[1]李文哲.生物質(zhì)能源工程[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2013.

[2]閆強(qiáng)，王安建，王高尚，于文加.全球生物質(zhì)能資源評(píng)價(jià)[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2009，25（18）：466-470.

[3]楊艷華，湯慶飛，張立，鄭仕鴻.生物質(zhì)能作為新能源的應(yīng)用現(xiàn)狀分析[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015，17（1）：102-105.