新工科下“固體廢物處理與處置”教學改革研究

宋忠賢 康海彥 劉雪平 劉彪 毛艷麗 郭一飛

【摘要】針對“固體廢物處理與處置”課程教學在新工科教改中遇到的實際問題，本文通過對課程教學方法、教學內(nèi)容、教學模式進行了教學改革，提出了優(yōu)化課程內(nèi)容體系；在教學模式上增加案例教學、互動教學等教學方法，引入實際工程中先進處理工藝，讓學生接觸新的技術(shù)和工藝；組建結(jié)構(gòu)合理的教學團隊，根據(jù)不同教師的專業(yè)方向，分方向授課，促進教學質(zhì)量持續(xù)提高等一系列改革措施，以期最終到新工科下應用人才的培養(yǎng)目標。

【關鍵詞】固體廢物處理與處置 教學改革 新工科

【基金項目】基于應用技術(shù)型人才培養(yǎng)的課程教學方法改革與研究；轉(zhuǎn)型提升背景下應用技術(shù)型本科院校實踐教學體系改革與實踐。

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）44-0248-02

隨著高校教育創(chuàng)新改革，培養(yǎng)高質(zhì)量的應用型人才已經(jīng)成為各高校培養(yǎng)學生的首要目標[1]。在高等學校本科教學質(zhì)量要求不斷有所提高的狀況下，國內(nèi)高校開始探索新型的授課方式、授課類型以及培養(yǎng)應用型人才的新模式[2]。河南城建學院是一所以工科為主、培養(yǎng)高水平應用型人才的本科高校。為更好地適應教育部對高校的培養(yǎng)要求，我們學院在課程設置、教學模式以及人才培養(yǎng)方面進行了積極地探索，尋求適應當下培養(yǎng)創(chuàng)新型人才和應用型人才的最佳教學方法，固體廢物處理與處置是環(huán)境工程專業(yè)的主干課程之一，其授課模式、師生互動直接影響著教學，這將關系到環(huán)境工程專業(yè)學生掌握固體廢物資源化專業(yè)知識水平以及工程應用能力，對學生提高在就業(yè)市場的競爭力以及學校培養(yǎng)學生質(zhì)量方面起著重要的作用[3]。目前，全國開設固體廢物處理與處置這門課的高校較多，由于本科生水平參差不齊，面臨著如下問題：對前沿的固體廢物處理與處置技術(shù)了解甚少，更多學生所學的固體廢物處理與處置技術(shù)仍舊停留在傳統(tǒng)的經(jīng)典技術(shù)上，導致很多的環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)的學生不能滿足工廠解決實際問題的需求；此外，在固體廢物處理與處置技術(shù)中，一味的了解處理工藝流程，對其具體構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)和工作原理的了解不夠等，更多的學生僅僅停留在書本上的知識，不注重或者沒有機會接觸到工廠中實際處理工藝，導致學生無法滿足當前環(huán)保市場對環(huán)保專業(yè)人才的需求[4]。

在新工科的倡導下，本文以培養(yǎng)應用型人才為目標，對固體廢物處理與處置課程教學現(xiàn)狀進行分析，并針對授課方法、教學內(nèi)容和實踐教學等幾個方面進行課程改革探索，改善教學現(xiàn)狀，以期提高培養(yǎng)本科生專業(yè)素質(zhì)和應用型人才的質(zhì)量。

一、教學現(xiàn)狀

1.內(nèi)容繁多、教學學時短

“固體廢物處理與處置”是一門使學生以理論為前提，是集水、氣、土壤污染與治理的綜合性學科，在理論上具有較大的難度。參考書為“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材，寧平教授主編的“固體廢物處理與處置”，在我校的本科生培養(yǎng)方案中，該門課程理論教學為40學時，其中實驗課時為8學時，理論學時僅剩下32學時。通過調(diào)研，學生一致反映教學課時太少，導致教師授課進度過快，以至于學生不能很好的理解相關專業(yè)知識。

2.教學模式單一

為了達到較好的課堂效果，教師一般采取傳統(tǒng)的授課模式：教師授課，學生聽課。由于“固體廢物處理與處置”課程教學內(nèi)容中涉及工程設計的計算公式較多，且知識點相對較分散，導致學生不易理解和掌握其相關的專業(yè)知識，從而引起學生對課程內(nèi)容失去興趣，造成厭學情緒，最終影響該門課的教學效果。

3.覆蓋面廣

“固體廢物處理與處置”該門課程包含了固體廢物的來源于分類（第一章）、固體廢物的收集（第二章）、貯存及清運（第三章）、固體廢物的預處理（第四章）、固體廢物的物化處理（第五章）、固體廢物的生物處理（第六章）、固體廢物的資源化與綜合利用（第七章）、固體廢物的填埋處置（第八章）和危險廢物及放射性固體廢物的管理（第九章）等內(nèi)容，其中，前三章內(nèi)容涉及到環(huán)保法規(guī)以及環(huán)保設備選型的知識，第四章涉及到污水處理相關知識，第五章包含了微生物、水處理以及大氣處理等相關知識點，后幾章講解了固廢的處理工藝以及設計規(guī)范等。涉及知識面廣泛，這就要求講授該門課的教師具有環(huán)保設備、污水處理、大氣污染控制以及環(huán)保法規(guī)等多學科交叉的研究背景，但在實際授課的教師中，具有這樣多學科交叉背景的教師較少，導致授課效果不理想。

4.實踐環(huán)節(jié)薄弱

實驗項目僅以傳統(tǒng)破碎、篩分等實驗為主，且在實驗操作過程中，涉及到各種破碎機，教師從安全角度出發(fā)，一般都是由專門的教師來操作，學生更多的是觀察實驗現(xiàn)象和記錄相關數(shù)據(jù)，缺乏訓練學生獨立思考的能力。課程設計只是代用相關的公式，從理論上進行計算或者驗證，實際應用性較少，無法達到培養(yǎng)學生實踐操作能力的目標。因此，固體廢物處理與處置課程實驗教學環(huán)節(jié)中如何提高學生的動手操作能力和應用理論解決實際問題的能力是教學改革探索的重要內(nèi)容。

二、教學內(nèi)容與方法改革探索

1.教學內(nèi)容改革

（1）整合教學內(nèi)容，確定教學重點：固體廢物處理與處置專業(yè)課程內(nèi)容分散，知識點零碎。因此，在其他專業(yè)課學過的知識點由學生私下復習完成，課堂教學只需點明知識點在哪門專業(yè)基礎課程中學過即可。針對該門課程的重點，需花時間重點講解。

（2）優(yōu)化課堂教學內(nèi)容體系：固體廢物處理與處置課程課堂教學內(nèi)容結(jié)構(gòu)可分為基礎知識、儀器設備及凈化工藝流程、應用性內(nèi)容、設計內(nèi)容等四大部分，可將該門課程分解為不同的體系進行教學。

2.教學模式改革

互動式教學模式：傳統(tǒng)的授課方式是教師以“唱獨角戲”為主進行講解，學生只作為觀眾參與一下，這種教學模式不能保證學生是否理解相關知識點，很難達到預期的教學效果。因此，在該課程中，我開展了互動式教學模式來授課，效果不錯。一般我會先把社會上比較受關注的環(huán)保污染治理事件擺出來，引起學生的興趣，然后再展開討論，最后我來總結(jié)，把課本上相關的理論滲透在討論的過程中講解出來，這樣學生不會覺得晦澀難懂。當然，有時候也會把即將談論的問題提前說出來，讓學生在課下做預習，等下次上課時再進行討論。這種方法剛開始時效果不佳，隨著互動教學模式的進行，越來越多的學生參與進來，而且有時候還會收集大量的資料來和我辯論。采用互動式教學模式，學生不僅僅是參與者，更是主動汲取知識的索求者，更多的激發(fā)出了學生對該門課程的學習興趣和求知欲，極大地提高了課堂授課效果。

3.案例教學模式

在“固體廢物處理與處置”課程教學中，我們嘗試著將工程實例融入課程教學內(nèi)容中的案例教學模式。市政污水處理是我們學院的特色技術(shù)，我們學院老師做了大量的污水處理過程和污泥資源化利用。我把相關的污泥資源化利用的案例收集起來，在該書的第四章和第五章中作為案例著重講解。比如2017年12月我們學院組織去哈爾濱學習交流，期間我們參觀了由哈工大設計的污水處理廠。對于該廠污泥的處理是采用板框壓濾機，把污泥濃縮，作為肥沃的土壤鋪在東北的鹽堿地，改善土壤，植樹造林。我把拍的照片以及處理工藝放在課件PPT上，在我授課期間，很多學生都認真聽講，時不時還參與談論。采用案例教學，使學生的抽象思維與具體可見的實物相結(jié)合，這樣不僅使學生加深認知，還使學生明白如何應用相關理論知識以及理論知識的具體應用領域。

4.教學團隊建設

由于固體廢物處理與處置這門課程涉及面較廣，包含水、氣、固廢以及設備選型等理論，建議根據(jù)專業(yè)教師個人的研究方向，優(yōu)化選擇，逐步篩選，組建理論體系合理的教學團隊。比如，2017年我們學院新進教師10人，其中博士6人，可根據(jù)他們的研究方向，讓其在該門課程中承擔講授不同的章節(jié)。此外，針對青年教師實踐經(jīng)驗相對缺乏的問題，可以發(fā)展“傳幫帶”的優(yōu)良作風，一是向老教師學習，學習經(jīng)驗豐富的教師的授課方式與方法，逐步完善自己不足之處；二是選派青年教師深入到生產(chǎn)第一線，常駐工廠或者設計院，熟悉工藝流程、設備狀況，參加實際工程設計。其次，邀請本專業(yè)或相近專業(yè)的知名學者就教學團隊建設提出意見，不斷完善教學資料，逐步完善教學課程改革。

隨著新工科的不斷發(fā)展，高校培養(yǎng)應用型人才的科學體系的呼聲越來越高。但是，該體系建設是一項長期的而又科學的工程，尚有許多問題需要深入研究和探索。我們應開放視野，理論聯(lián)系實際，把科學問題轉(zhuǎn)化為實際應用，培養(yǎng)出一批批合格的應用型環(huán)境專業(yè)人才，使他們成為我國環(huán)保行業(yè)的接班人。

參考文獻：

[1]周遠松，易紅宏，唐曉龍，汪群慧.基于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的“大氣污染控制工程”教學改革[J].新課程研究，2017，（12）：19-21.

[2]郭忠興.案例教學過程優(yōu)化研究[J].中國大學教學.2010，（1）：59-61.

[3]陶輝錦，尹健，周珊，葉旭斌.創(chuàng)新人才培養(yǎng)的開放實驗室管理實踐與探索.實驗技術(shù)與管理.2017，（3）：25-27.

[4]胡勍.美國高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)體制改革的經(jīng)驗及啟示[J].湖北經(jīng)濟學院學報（人文社會科學版），2017，（1）：129-130.

作者簡介：

宋忠賢，博士學位，河南城建學院講師，主講《固體廢物處理與處置》、《大氣污染控制與工程》等專業(yè)課。