《固體廢物處理與處置》課程線上線下混合式教學(xué)模式探索

高嬋娟

(吉林化工學(xué)院 資源與環(huán)境工程學(xué)院，吉林 吉林 132022)

隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，線上教學(xué)的技術(shù)對傳統(tǒng)的課堂教學(xué)產(chǎn)生了很大的沖擊，互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)理念、教育模式和教育方法已逐漸應(yīng)用于課程理論和實(shí)踐教學(xué)中；新冠肺炎疫情也加速了線上教學(xué)模式的普及速度；然而把傳統(tǒng)課堂完全搬到線上存在很多弊端，如學(xué)生聽課狀態(tài)的不可控，交流和討論的障礙等，因此線上線下混合教學(xué)模式受到較好的歡迎。與傳統(tǒng)的教學(xué)方法相比，線上線下混合式教學(xué)具有網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課程資源豐富、教學(xué)方法多種多樣、學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間自由的優(yōu)點(diǎn)，它在高校教學(xué)中的應(yīng)用，能夠提高高校課程教學(xué)水平和效率，極大地延伸了課堂的時(shí)間和空間[1]?！豆腆w廢物處理與處置》課程(以下簡稱“《固廢》課程”)作為環(huán)境工程專業(yè)的核心課程之一，在教學(xué)形式上需緊跟時(shí)代發(fā)展?；旌鲜浇虒W(xué)模式不僅符合時(shí)代的需求，也是推動高校課堂改革的有力抓手，更是促使學(xué)生深度學(xué)習(xí)的有力手段，與此同時(shí)，也能促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的研發(fā)與利用；積極開展《固廢》課程教學(xué)改革，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)+線下課堂混合式教學(xué)，可以彌補(bǔ)課程教學(xué)時(shí)間不充足的缺點(diǎn)；通過混合式教學(xué)建立以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)模式，可以增強(qiáng)學(xué)生的積極主動性及參與度；可以增強(qiáng)師生之間的情感交流。

在長期的實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，《固廢》課程存在學(xué)時(shí)短、教材內(nèi)容更新慢、實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱、考核形式單一等問題，對《固廢》課程的教學(xué)組織、內(nèi)容、教學(xué)模式和方法等方面進(jìn)行了有益的探索和嘗試。本文根據(jù)工程教育認(rèn)證的要求，在線上線下混合教學(xué)的背景下，從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面，對《固廢》課程的教學(xué)改革進(jìn)行探討。

一、線上線下混合式教學(xué)模式初探

傳統(tǒng)的教學(xué)體系以“課堂教授—課后作業(yè)—期末考試”的模式進(jìn)行，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得不到激發(fā)，學(xué)習(xí)的主動性差[2]。本文根據(jù)課程組的教學(xué)研究與探索，逐漸形成了線上線下混合的教學(xué)模式。本課程以“超星學(xué)習(xí)通”為載體，建設(shè)和完善線上線下結(jié)合的教學(xué)方式，線上資源的建設(shè)、學(xué)生線上學(xué)習(xí)、線下課程總結(jié)補(bǔ)充與深化、課后學(xué)習(xí)評價(jià)效果和教師總結(jié)反饋持續(xù)改進(jìn)五個(gè)步驟有效銜接，形成線上線下混合式教學(xué)模式運(yùn)行機(jī)制。

(一) 線上課程資料建設(shè)

教學(xué)資源是教學(xué)目標(biāo)達(dá)成的重要保障。加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)教育資源、網(wǎng)絡(luò)資源開發(fā)、建設(shè)與應(yīng)用，本團(tuán)隊(duì)引進(jìn)國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)數(shù)字化教學(xué)資源，新建部分課程資源，作為課程的線上學(xué)習(xí)資源。

課程資源包括教學(xué)基本信息、自學(xué)資源、教學(xué)活動資源、教學(xué)評價(jià)資源等。教學(xué)基本信息包括教學(xué)大綱、課程目標(biāo)、授課計(jì)劃、習(xí)題庫、考核方式、考核目標(biāo)、教學(xué)進(jìn)度安排等通知性、概括性信息。自學(xué)資源包括課程知識點(diǎn)視頻、PPT講義、文本、知識庫、參考資料等，同時(shí)也會明確每一章的重點(diǎn)難點(diǎn)問題，從知識、能力和素質(zhì)不同維度提出課程的要求。教學(xué)活動資源為組織和開展教學(xué)活動提供輔助，一般包括課堂講授、討論、問卷、提問、主題閱讀等課堂活動；教學(xué)評價(jià)資源包括考核標(biāo)準(zhǔn)、章節(jié)測試、作業(yè)、期末考試、課程成績等。各種課程資源堅(jiān)持“以學(xué)生為中心”，通過前期給學(xué)生準(zhǔn)備的大量的課程資料，讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上能夠?qū)崿F(xiàn)知識的攝入和視野的拓展。

(二) 線上線下混合教學(xué)模式運(yùn)行

1.學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，學(xué)習(xí)碎片化已經(jīng)成為常態(tài)[3]。大學(xué)生的自主學(xué)習(xí)時(shí)間較多，學(xué)生能夠充分利用碎片化時(shí)間完成學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生根據(jù)需要還可以反復(fù)觀看，鞏固課程知識，不同學(xué)習(xí)能力的學(xué)生都可以在上課前的學(xué)習(xí)進(jìn)度可以較好地統(tǒng)一，便于課堂組織。在教學(xué)平臺上，除了視頻資料，還有教學(xué)大綱、電子講義、擴(kuò)展資料等文檔。學(xué)生可以利用網(wǎng)上資源開展自主學(xué)習(xí)、章節(jié)測試，也可以對學(xué)生進(jìn)行在線答疑，同學(xué)們還可以互相討論、互動、分享學(xué)習(xí)心得，提高了學(xué)生的主動參與性。教師端管理平臺均可隨時(shí)觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)?？蓪W(xué)習(xí)進(jìn)度落后的學(xué)生加以督促，在線資料能夠保證自主學(xué)習(xí)行為的順利實(shí)施。

2.線下課堂教學(xué)總結(jié)、補(bǔ)充和深化線上學(xué)習(xí)內(nèi)容

在線下的課堂教學(xué)，教師應(yīng)該調(diào)整常規(guī)教學(xué)模式，改進(jìn)傳統(tǒng)課堂教學(xué)內(nèi)容。在線下課堂教師將知識點(diǎn)進(jìn)行串聯(lián)，讓學(xué)生掌握《固廢》課程的知識構(gòu)架結(jié)構(gòu)及重點(diǎn)難點(diǎn)。線下課堂對線上知識點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，對重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行強(qiáng)調(diào)和鞏固，對非重點(diǎn)知識點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)充，對難點(diǎn)進(jìn)行解析，引入工程實(shí)踐案例、科研成果和前沿技術(shù)，對課程內(nèi)容進(jìn)行拓展，促進(jìn)理論與實(shí)踐深度融合，解決學(xué)生線上所遇到的難題和疑惑，提高學(xué)生對知識的理解，彌補(bǔ)學(xué)生在新知識構(gòu)建過程中缺口，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生對知識的遷移和應(yīng)用能力，完成知識構(gòu)建，使學(xué)生從知識、能力和素質(zhì)方面全面提升。

3.課后考核評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果，拓展提升知識結(jié)構(gòu)的廣度與深度

采用章節(jié)測試、作業(yè)、考試、討論、問卷調(diào)查等方式進(jìn)行學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評價(jià)。根據(jù)課程內(nèi)容合理設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程考核指標(biāo)和權(quán)重。每章教學(xué)結(jié)束后，通過發(fā)布課后討論、章節(jié)測驗(yàn)和作業(yè)等，檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。除了課上講解的工程案例和前沿技術(shù)等資料外，在資料模塊中輸入大量的課程資料，學(xué)生根據(jù)教師提出的討論問題和相關(guān)學(xué)習(xí)資料對知識進(jìn)行進(jìn)一步思考、鞏固、拓展與提升。

4.教師總結(jié)反饋與持續(xù)改進(jìn)

教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)成效、課程目標(biāo)的達(dá)成情況和學(xué)習(xí)過程中存在的問題進(jìn)行教學(xué)反思，持續(xù)改進(jìn)教學(xué)方式方法，形成閉環(huán)操作。

通過混合式教學(xué)，建立以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)模式，不僅增強(qiáng)了學(xué)生的積極主動性及參與度，而且充分發(fā)揮了教師在整個(gè)教學(xué)過程中的主導(dǎo)作用，師生交流增多，強(qiáng)化了師生之間的融洽度，學(xué)生也取得良好的學(xué)習(xí)效果。2018年開始嘗試線上線下混合模式，目前持續(xù)完善中。學(xué)生表示可以利用線上學(xué)習(xí)資料對沒有聽懂或者錯(cuò)過的信息課后可以自己補(bǔ)償學(xué)習(xí)，提高了學(xué)習(xí)效果。

(三) 學(xué)習(xí)效果評價(jià)方式探索

傳統(tǒng)的《固廢》課程的考核方式由期末考試(70%)與平時(shí)成績(30%)結(jié)合而成，平時(shí)成績包括考勤、提問、作業(yè)等?？己四Ｊ胶蛢?nèi)容相對比較單一，課堂表現(xiàn)參考標(biāo)準(zhǔn)不明確，不適應(yīng)線上線下混合模式的考核，不利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)。近年來，團(tuán)隊(duì)一直在探索合理的，適應(yīng)線上線下混合教學(xué)模式的、符合工程素質(zhì)教育認(rèn)證要求的、注重過程考核、能體現(xiàn)出學(xué)生解決復(fù)雜環(huán)境工程問題能力的學(xué)習(xí)效果評價(jià)形式。課程教學(xué)改革以來，評價(jià)方式增加了專題討論的參與情況、課程視頻任務(wù)點(diǎn)的完成情況、隨堂測試/章節(jié)測試、PBL小組合作等，取消了考勤的占比，注重對學(xué)生工程知識、工程素質(zhì)、分析和解決問題、團(tuán)隊(duì)合作等能力的考核與評價(jià)。在PBL分組任務(wù)環(huán)節(jié)，嘗試讓學(xué)生參與點(diǎn)評打分，形成教師-組間-組內(nèi)評分結(jié)合的評分方式，彌補(bǔ)了單一任課教師評分存在的局限性與主觀性，取得了較好的評價(jià)效果。通過在學(xué)生中調(diào)研發(fā)現(xiàn)，學(xué)生期望增加線上學(xué)習(xí)和課堂活動的成績比例，提高學(xué)生參與線上活動的主動性和課堂活動的積極性。課程組將打破傳統(tǒng)的考核比例，嘗試建立更有利于學(xué)生能力培養(yǎng)的考核模式。

除了上述的評價(jià)方式外，本課程還通過每章發(fā)布問卷調(diào)查，讓學(xué)生從知識、能力和素質(zhì)等方面全方位進(jìn)行學(xué)習(xí)效果自我評價(jià)。調(diào)查結(jié)果用于下次課程的教學(xué)改進(jìn)和學(xué)生學(xué)習(xí)情況的跟蹤反饋，可以讓學(xué)生就課程目標(biāo)達(dá)成情況方面存在的不足進(jìn)行自我修復(fù)與完善。

這種多元的課程評價(jià)體系滲透到了教學(xué)的每一個(gè)階段，教師端平臺可以隨時(shí)關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的態(tài)度、積極性，隨時(shí)考查學(xué)生對知識的掌握情況等，充分發(fā)揮了課程評價(jià)過程對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及主動性的推動作用[4]。

二、教學(xué)設(shè)計(jì)

(一) 調(diào)整開課時(shí)間，適應(yīng)實(shí)習(xí)需要

《固廢》課程是環(huán)境工程專業(yè)的核心課程，設(shè)置在第七學(xué)期，正值學(xué)生忙于復(fù)習(xí)考研、考公務(wù)員、就業(yè)和卓越工程師頂崗實(shí)習(xí)(2～3個(gè)月)的黃金時(shí)段，上課期間學(xué)生經(jīng)常請假去參加輔導(dǎo)班或招聘會，上課的時(shí)間難以保證，教學(xué)效果受到了嚴(yán)重的影響?；诖耍懻摶驀L試過調(diào)整本課程的開課學(xué)期為第五學(xué)期、第七學(xué)期期初或期末相對集中授課等方式，利用假期時(shí)間開展頂崗實(shí)習(xí)等多項(xiàng)對策，其中調(diào)整至第五學(xué)期的教學(xué)效果相對最好，且先修課程也滿足課程開設(shè)需求。針對開課時(shí)間的調(diào)查結(jié)果也表明學(xué)生傾向于先上課后頂崗實(shí)習(xí)的教學(xué)安排，這樣在實(shí)習(xí)過程中能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)踐融會貫通，完成知識理論向應(yīng)用能力的轉(zhuǎn)變。

(二) 完善課程建設(shè)，充實(shí)教學(xué)內(nèi)容

《固廢》課程原有24學(xué)時(shí)，學(xué)時(shí)設(shè)置相對偏少，不利于學(xué)生對該課程的重視。固廢來源廣泛，處理處置技術(shù)日新月異，短學(xué)時(shí)很多教學(xué)內(nèi)容無法有效開展，不利于學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng)。因此，本團(tuán)隊(duì)經(jīng)過向其他院校和企業(yè)調(diào)研，現(xiàn)將《固廢》理論課程的學(xué)時(shí)增加到48學(xué)時(shí)。

課程選用寧平等人編著的《固體廢物處理與處置》教材，教材中固廢處理技術(shù)相對比較陳舊，特別是缺少一些應(yīng)用新技術(shù)和新方法的工程案例。固體廢物的來源涉及行業(yè)多、領(lǐng)域廣，涵蓋工業(yè)固體廢物、農(nóng)林廢棄物、生活垃圾、再生資源、建筑垃圾、危險(xiǎn)廢物等，新技術(shù)新工藝日新月異。因此，在授課時(shí)適當(dāng)加入新行業(yè)、新技術(shù)。在教學(xué)內(nèi)容安排上既要考慮內(nèi)容的系統(tǒng)性又要考慮國家、區(qū)域和行業(yè)發(fā)展最新技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀。教學(xué)內(nèi)容安排如下：(1)緒論：主要介紹固廢基礎(chǔ)知識，注重學(xué)生管理能力的培養(yǎng)。(2)生活垃圾分類、收集與清運(yùn)：適應(yīng)國家垃圾分類的號召，增加分類回收相關(guān)內(nèi)容，注重垃圾收集與清運(yùn)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)。(3)固廢預(yù)處理：包括壓實(shí)、破碎、分選、脫水等技術(shù)。(4)物化處理：包括浮選、溶劑浸出、固化、氯化焙燒等技術(shù)。(5)生物處理：重點(diǎn)介紹堆肥和厭氧沼氣發(fā)酵。(6)熱處理：包括焚燒和熱解，引入秸稈發(fā)電等新技術(shù)。(7)綜合利用：主要介紹工礦固廢的綜合利用。為順應(yīng)國家和區(qū)域的發(fā)展需求，根據(jù)對我國、吉林省和吉林市產(chǎn)生的大宗工礦固廢種類的調(diào)研結(jié)果，在本章著重討論粉煤灰、尾礦、煤矸石、冶煉廢渣、爐渣和脫硫石膏的資源化途徑。(8)最終處置：重點(diǎn)介紹衛(wèi)生填埋場和安全填埋場的設(shè)計(jì)。教學(xué)內(nèi)容的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)均是為了培養(yǎng)學(xué)生固廢處理工藝設(shè)計(jì)能力、分析和解決固廢處理處置工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行中復(fù)雜問題的能力。

(三) 課程思政融入課堂，智育德育協(xié)同發(fā)展

寓“思”于“教”，寓“政”于“教”，培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)過硬、思想端正的愛國敬業(yè)的社會主義棟梁之才是高校的重要職責(zé)[5]?！豆虖U》課程中多數(shù)知識點(diǎn)都滲透著習(xí)近平“綠水青山就是金山銀山”的重要思想，在宣傳和貫徹環(huán)境保護(hù)、綠色可持續(xù)發(fā)展、資源循環(huán)型經(jīng)濟(jì)等理念上具有無法替代的教學(xué)優(yōu)勢。教師要有捕捉育人時(shí)機(jī)的敏銳意識。以時(shí)代感強(qiáng)的、豐富而鮮活的內(nèi)容來優(yōu)化課程思政內(nèi)容供給，提升高校思想政治教育的知識含量和信息含量[6]，回歸新時(shí)代高校德育的初心和使命[7]。本課程主要從時(shí)事熱點(diǎn)、固廢污染現(xiàn)象、先進(jìn)處理技術(shù)、傳統(tǒng)文化、研究方法、優(yōu)秀愛國主義科學(xué)家事跡、職業(yè)道德等角度，在授課過程中巧妙融入思政元素[8]。如：(1)通過時(shí)政熱點(diǎn)“碳中和”形勢下可以做什么，讓學(xué)生意識到環(huán)保就在身邊，生態(tài)文明建設(shè)需要大家共同努力；(2)通過餐飲浪費(fèi)現(xiàn)象，強(qiáng)化“誰知盤中餐，粒粒皆辛苦”的文化素養(yǎng)，提升浪費(fèi)可恥節(jié)約為榮的道德修養(yǎng)；(3)通過好氧堆肥、厭氧沼氣發(fā)酵處理、塑料高效降解菌的選育與構(gòu)建等內(nèi)容的介紹，加強(qiáng)學(xué)生一分為二看待事物，找到有利的一面并發(fā)揚(yáng)光大，摒棄不利的一面的唯物辯證思想；(4)在固廢的生物處理這一章，通過“落紅不是無情物，化作春泥更護(hù)花”，展開堆肥知識點(diǎn)的輸入，對學(xué)生進(jìn)行中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育；(5)在介紹篩分的影響因素時(shí)，讓學(xué)生掌握A(A的性質(zhì))-B(B的性質(zhì))-AB(AB的作用方式)的分析問題的思維方法，(6)通過《中華人民共和國固體廢物污染防治法》修訂的內(nèi)容及必要性的介紹，讓學(xué)生懂得法律法規(guī)的修訂著眼于我國國情，一切以法律為準(zhǔn)繩，如固廢法中對進(jìn)口洋垃圾的態(tài)度變遷，提升學(xué)生的政治認(rèn)同和憲法法律意識。

(四) 充分利用多媒體的優(yōu)勢

《固廢》課程教學(xué)過程中涉及大量處理設(shè)備的構(gòu)造和工作原理以及各種固體廢物處理的工藝流程，傳統(tǒng)的講授效果較差。本課題采用集“聲像畫字”為一體的課件，將復(fù)雜的知識形象化和直觀化，有利于吸引學(xué)生的注意力，也便于學(xué)生理解和掌握[9]，同時(shí)對一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的廢物處理設(shè)備采用仿真系統(tǒng)動畫演示。如在介紹焚燒爐排的工作原理及特點(diǎn)時(shí)，通過仿真動畫演示，使?fàn)t排結(jié)構(gòu)及工作原理生動形象地展現(xiàn)在使學(xué)生面前，并有助于學(xué)生理解固體廢物在焚燒爐中的煙氣溫度分布和影響焚燒的因素；在介紹城市生活垃圾處理工藝流程時(shí)，通過仿真演示使生活垃圾的分選、壓縮等整個(gè)工藝過程更加完整清晰。在授課中科學(xué)合理地應(yīng)用多媒體課件，將枯燥的專業(yè)理論知識通過圖片或動畫的形式傳授，使課堂有聲有色，加深學(xué)生對專業(yè)技術(shù)的直觀認(rèn)識，可以激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣，達(dá)到增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)效果，提高教學(xué)質(zhì)量的目的[10]。

除此以外，還可以在課程的講解過程中有意識地提供一些固廢相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源，如網(wǎng)站(固廢網(wǎng)https：//www.solidwaste.com.cn/)、微信公眾號(固廢觀察、北極星固廢網(wǎng))、紀(jì)錄片、電影和視頻等，使課程更接近e-時(shí)代，學(xué)生對該課程的興趣也會更加濃厚。

(五) 堅(jiān)持以學(xué)生為中心，豐富教學(xué)方式方法

傳統(tǒng)的教學(xué)課堂都是以教為主，多采取“滿堂灌”的方式進(jìn)行。為了強(qiáng)調(diào)學(xué)生在教學(xué)活動中的主體地位，采用能夠引導(dǎo)學(xué)生積極參與課堂教學(xué)的教學(xué)方法，堅(jiān)持以學(xué)生為中心，本課程在教學(xué)方法上進(jìn)行探索與改革，將以下方法應(yīng)用于教學(xué)過程中：(1)工程案例教學(xué)法：在教學(xué)過程中引入大量的工程實(shí)例，將理論知識應(yīng)用與工程實(shí)際當(dāng)中，提升學(xué)生的固體廢物處理與處置的工程能力和素質(zhì)；(2)PBL分組討論式教學(xué)：選取符合學(xué)生思維特點(diǎn)的討論話題，讓學(xué)生帶著問題去主動探究專業(yè)知識，實(shí)現(xiàn)價(jià)值觀的自我完善；(3)翻轉(zhuǎn)課堂形式：根據(jù)學(xué)生的自學(xué)內(nèi)容、已修課程與本課程的交叉內(nèi)容、設(shè)定題目等途徑，讓學(xué)生團(tuán)隊(duì)制作PPT，對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行講解，采用講解-提問-點(diǎn)評的方式進(jìn)行；(4)任務(wù)驅(qū)動法：在線上平臺中設(shè)定任務(wù)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生自主完成預(yù)設(shè)任務(wù)，將其作為平時(shí)成績的組成部分，驅(qū)使學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容。引導(dǎo)學(xué)生課前自學(xué)，課后復(fù)盤，促進(jìn)學(xué)生合作探究，達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，取得較好的學(xué)習(xí)效果和學(xué)生反響。

三、結(jié) 語

基于“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下和工程教育專業(yè)認(rèn)證的大背景下，針對《固體廢物處理與處置》課程，以線上線下混合式課程模式為中心，對其進(jìn)行了深入的建設(shè)和教學(xué)改革。本文通過線上課程資源的建設(shè)、線上線下混合模式的運(yùn)行、學(xué)習(xí)效果評價(jià)方式、以及教學(xué)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行探索和實(shí)踐，內(nèi)容上注重固廢知識點(diǎn)和面的輸入，教學(xué)方法和形式上注重學(xué)生能力的培養(yǎng)，整個(gè)環(huán)節(jié)中注重工程素質(zhì)的培養(yǎng)，該課程的教學(xué)改革在教學(xué)中收到了良好效果。