基于卓越工程師培養(yǎng)的固體廢物處理與處置課程教學(xué)模式的探索

王新華 李秀芬 任月萍

（江南大學(xué)環(huán)境與土木工程學(xué)院，江蘇 無錫 214122）

基于卓越工程師培養(yǎng)的固體廢物處理與處置課程教學(xué)模式的探索

王新華 李秀芬 任月萍

（江南大學(xué)環(huán)境與土木工程學(xué)院，江蘇 無錫 214122）

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。針對(duì)新形勢(shì)下卓越工程師的培養(yǎng)要求，文章在分析目前課程教學(xué)中存在問題的基礎(chǔ)上，革新現(xiàn)有的授課內(nèi)容，補(bǔ)充前沿的固廢處理知識(shí)，改變?cè)械奶铠喪降恼n堂灌輸，構(gòu)建興趣引導(dǎo)、案例教學(xué)、小組討論和課程設(shè)計(jì)“四位一體”的新型教學(xué)方法，改革考核方式，強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)，構(gòu)建了新型的固體廢物處理與處置課程教學(xué)模式，可望為環(huán)境工程專業(yè)其他課程的教學(xué)改革提供借鑒。

卓越工程師；固體廢物處理與處置；教學(xué)模式

1 引言

卓越工程師即中國(guó)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，擬用 10年時(shí)間，培養(yǎng)百余萬高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，為建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家、實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化奠定人力資源優(yōu)勢(shì)。環(huán)境工程專業(yè)源于市政衛(wèi)生工程、給排水工程、化學(xué)工程和微生物學(xué)工程等學(xué)科的交叉，隨著社會(huì)發(fā)展和環(huán)境問題矛盾的不斷升級(jí)，其所涉及的領(lǐng)域越來越廣泛，已經(jīng)發(fā)展成為一門集自然、社會(huì)和技術(shù)科學(xué)的新興邊緣交叉型的綜合性學(xué)科。環(huán)境工程專業(yè)是一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)，怎樣培養(yǎng)高素質(zhì)的工程技術(shù)人才，如何走出一條有自身特色的卓越環(huán)境工程師培養(yǎng)道路是高校需要關(guān)注的問題。

培養(yǎng)卓越環(huán)境工程師仍然要立足于環(huán)境工程專業(yè)的本科教學(xué)，否則就成為空中樓閣?！豆腆w廢物處理與處置》是環(huán)境工程專業(yè)的核心課程之一，是一門實(shí)踐性和工程性很強(qiáng)的課程，主要培養(yǎng)學(xué)生掌握國(guó)體廢物污染防治的方法、原理以及資源化技術(shù)，為今后從事固體廢物處理與處置工作打下基礎(chǔ)。該課程的教學(xué)效果直接關(guān)系到環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生的理論知識(shí)水平和工程技能。然而，目前《固體廢物處理與處置》在教學(xué)過程中還存在一系列的問題，包括：（1）隨著環(huán)境科學(xué)與技術(shù)的迅速發(fā)展，教材出現(xiàn)內(nèi)容老化、更新較慢，嚴(yán)重影響了學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣；（2）傳統(tǒng)的“灌輸式”教學(xué)方法一般都是老師講、學(xué)生聽，學(xué)生根本提不起興趣，教學(xué)效果較差；（3）只注重理論的傳授，不重視理論聯(lián)系實(shí)際，忽視實(shí)踐能力的培養(yǎng)。上述問題已經(jīng)大大影響了課程的教學(xué)效果，更是嚴(yán)重背離了卓越工程師的培養(yǎng)目標(biāo)。因此，為了培養(yǎng)卓越環(huán)境工程師，就必須對(duì)《固體廢物處理與處置》進(jìn)行教學(xué)改革。

在江南大學(xué)教學(xué)改革研究項(xiàng)目的支持下，立足于環(huán)境工程專業(yè)的特點(diǎn)，圍繞培養(yǎng)卓越環(huán)境工程師的目標(biāo)，堅(jiān)持夯實(shí)理論，突出實(shí)踐和應(yīng)用，從本課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等方面進(jìn)行了一系列的思考與探索。

2 課程內(nèi)容的改革

《固體廢物處理與處置》課程內(nèi)容涉及專業(yè)領(lǐng)域廣、內(nèi)容多。教學(xué)內(nèi)容由三大部分組成：固體廢物的基本概念、管理原則等概念性的內(nèi)容，固體廢物的處理處置技術(shù)，典型廢物的資源化利用和處置技術(shù)等。如全部在課堂上講解，基本不可能在36學(xué)時(shí)內(nèi)完成。因此，在保證教學(xué)內(nèi)容的前提下，應(yīng)適當(dāng)?shù)貙⒁恍﹥?nèi)容作為課外自學(xué)，并刪除一些過時(shí)的內(nèi)容；在學(xué)時(shí)安排上，根據(jù)內(nèi)容的難易情況以及新技術(shù)、新方法的發(fā)展做相應(yīng)的調(diào)整。

教材中對(duì)于當(dāng)前固體廢物處理與處置研究的新技術(shù)和新工藝的內(nèi)容相對(duì)較少。固體廢物處理與處置方法和技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用日新月異，為了使學(xué)生在了解和掌握已有理論和方法的基礎(chǔ)上，更進(jìn)一步了解該學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)及實(shí)際應(yīng)用，有必要在教學(xué)中增加該學(xué)科的研究熱點(diǎn)及前沿內(nèi)容。比如，將課程教學(xué)內(nèi)容與當(dāng)前研究熱點(diǎn)相結(jié)合，在介紹各種固體廢物處理處置方法等原理性知識(shí)的同時(shí)，適當(dāng)添加餐廚垃圾處理、電子廢棄物處理、污泥處理、危險(xiǎn)廢物處理與處置等應(yīng)用型知識(shí)。

3 課程教學(xué)方法的改革

課堂教學(xué)是教學(xué)活動(dòng)中最活躍、最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，教學(xué)方法的選擇和運(yùn)用，直接影響著教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)的教學(xué)方法不能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力十分不利。因此，我們?cè)噲D探索新型的“四位一體”的教學(xué)方法，滿足卓越環(huán)境工程師的培養(yǎng)。

3.1以多媒體手段為引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

《固體廢物處理與處置》是一門工程實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，如果照本宣科的講，將會(huì)十分枯燥，效果自然很差。然而，如果在教學(xué)過程中適當(dāng)插播視頻資料，將會(huì)大大提高學(xué)生的興趣。比如，在講到秸稈等農(nóng)業(yè)固體廢物的資源化利用時(shí)，可以首先播放一段秸稈燃燒造成空氣污染的新聞視頻，然后引導(dǎo)大家思考為什么要燃燒秸稈。在吸引學(xué)生注意力后，適時(shí)的點(diǎn)出秸稈燃燒不僅污染空氣而且浪費(fèi)了資源，因?yàn)榻斩捦耆梢赃M(jìn)行資源化利用，自然而然引出了后續(xù)課程內(nèi)容。再比如，該課程會(huì)涉及到很多的設(shè)備，如各類破碎機(jī)、分選設(shè)備等，如果都采用傳統(tǒng)板書加講解的教學(xué)方式，學(xué)生往往不太容易弄懂設(shè)備的工作原理。相反，如果運(yùn)用多媒體的動(dòng)態(tài)技術(shù)，可以把許多文字表達(dá)不清楚的內(nèi)容進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)相互轉(zhuǎn)化，不僅提高了設(shè)備講述的趣味性，加深學(xué)生對(duì)這些設(shè)備的直觀認(rèn)識(shí)，而且提高了課堂效率。

3.2以案例教學(xué)為依托，提升教學(xué)效果

面對(duì)課時(shí)要求短和教學(xué)內(nèi)容單一的局面，根據(jù)當(dāng)前固體廢物已從單純處理與處置向資源化方向發(fā)展的大趨勢(shì)，以案例教學(xué)的方式傳授相關(guān)知識(shí)，提升教學(xué)效果。在講述垃圾分類重要性的時(shí)候，引入日本垃圾分類的案例，讓學(xué)生了解垃圾分類的方式和有關(guān)注意事項(xiàng)，直觀的感受到我國(guó)和國(guó)外在垃圾分類方面的差距，并順勢(shì)引出垃圾分類重要的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和社會(huì)效應(yīng)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與到垃圾分類中并向有關(guān)部門提供建議。這樣不僅使學(xué)生掌握了垃圾分類的有關(guān)知識(shí)，而且激起了大家的社會(huì)責(zé)任感和對(duì)環(huán)境工程專業(yè)的興趣。再比如，在“固體廢物生物處理”一章教學(xué)中，通過對(duì)污水廠污泥和秸稈聯(lián)合好氧堆肥的案例，讓學(xué)生系統(tǒng)掌握好氧堆肥的原理、影響因素和評(píng)價(jià)指標(biāo)的實(shí)際概念和意義。

3.3以小組討論為載體，開闊學(xué)術(shù)前沿

固體廢物資源化技術(shù)不斷更新發(fā)展，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)不可能將所有固廢的資源化技術(shù)完全介紹給學(xué)生。在講授固體廢物資源化與綜合利用一章時(shí)，僅講授有代表性的內(nèi)容，其他內(nèi)容鼓勵(lì)學(xué)生課外閱讀和查閱文獻(xiàn)資料，讓學(xué)生自由分組提出自己感興趣的課題，以小組形式提交報(bào)告，并制作相應(yīng)的PPT開展交流和專題討論。根據(jù)以前的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，每到這個(gè)環(huán)節(jié)，課堂氣氛都非?；钴S。通過這種方式，不僅豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，而且鍛煉了學(xué)生的文獻(xiàn)檢索、綜述的能力，通過提問和回答問題，使學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的理解及應(yīng)用有所深化，同時(shí)也增強(qiáng)了學(xué)生自學(xué)與語言表達(dá)的能力。

3.4以課程設(shè)計(jì)為突破，強(qiáng)化應(yīng)用技能

課程設(shè)計(jì)是將課程基本理論轉(zhuǎn)化為課程實(shí)踐活動(dòng)的“橋梁”，它包含了理論研究、應(yīng)用研究和技術(shù)研究的成分。設(shè)計(jì)是工程應(yīng)用型本科專業(yè)的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的全面訓(xùn)練和檢查，對(duì)大學(xué)生應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí)解決工程實(shí)際問題能力的培養(yǎng)起著十分重要的作用?！豆腆w廢物處理與處置》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，也離不開工程設(shè)計(jì)。因此，本課題將選定垃圾填埋場(chǎng)作為學(xué)生的設(shè)計(jì)題目。為了加深學(xué)生對(duì)垃圾填埋場(chǎng)的認(rèn)識(shí)，在設(shè)計(jì)之前，首選帶學(xué)生參觀一下無錫桃花山垃圾填埋場(chǎng)，通過現(xiàn)場(chǎng)的聆聽、參觀和討論，使學(xué)生對(duì)城市生活垃圾填埋涉及的選址、處理過程、填埋場(chǎng)防滲技術(shù)、滲濾液的收集與處理、填埋沼氣的收集與利用有更深入的理解和掌握。然后，再讓學(xué)生回到教室開始進(jìn)入設(shè)計(jì)階段。該階段主要包括填埋場(chǎng)的選址，填埋工藝設(shè)計(jì)，滲濾液收集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，填埋氣體收集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，防滲襯層的設(shè)計(jì)，滲濾液處理的工藝設(shè)計(jì)和終場(chǎng)覆蓋工藝的設(shè)計(jì)等，不但要有系統(tǒng)圖，還要有完整的說明和計(jì)算選擇。通過課程設(shè)計(jì)，不僅能夠使學(xué)生加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，做到學(xué)以致用，而且能夠提高學(xué)生的設(shè)計(jì)和繪圖能力。

4 課程考核方式的改革

由于教學(xué)方法進(jìn)行了改革，教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)從單純的理論傳授向理論和實(shí)踐并重轉(zhuǎn)移，并且增加了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的部分，再單純以考試成績(jī)作為唯一的衡量標(biāo)準(zhǔn)就有失公允。在實(shí)際教學(xué)改革過程中，就有必要對(duì)課程考核方式進(jìn)行細(xì)化，由以前的單一考試考核方式擴(kuò)展為考試考核、平時(shí)考核及實(shí)踐考核等綜合考核方式。考核成績(jī)構(gòu)成為：期末考核成績(jī)占40%～50%，平時(shí)考核成績(jī)（上課考勤、提問、作業(yè)、小組討論）占20%～30%，實(shí)踐考核成績(jī)（課程設(shè)計(jì)和答辯時(shí)提問）占30%～40%，這樣能較全面地對(duì)學(xué)生理論和實(shí)踐進(jìn)行考核，比較客觀。

5 結(jié)束語

固體廢物處理與處置是一門理論和實(shí)踐并重的課程，要使其更適合卓越環(huán)境工程師的培養(yǎng)，就必須在夯實(shí)理論的基礎(chǔ)上，突出實(shí)踐和應(yīng)用，這都依賴于新型教學(xué)模式的構(gòu)建。課程內(nèi)容的改革就是除舊添新，是教學(xué)模式改革的基礎(chǔ)；教學(xué)方法的改革就是以學(xué)生為主體，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)既定的理論和實(shí)踐并重的教學(xué)目標(biāo)，是教學(xué)模式改革的核心；考核方式的改革是為了發(fā)揮指揮棒的作用，是完成教學(xué)模式改革的保障。因此，固體廢物處理與處置課程教學(xué)模式的改革必須從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等方面入手，從而在教學(xué)中取得更好的效果，培養(yǎng)出適應(yīng)新時(shí)期社會(huì)需要的卓越工程師。

[1] 王新華,李秀芬,王中華,等.淺議環(huán)境工程專業(yè)卓越工程師的培養(yǎng)[J].大眾科技,2011,(5):153-154.

[2] 李耀威.“固體廢物處理與處置”課程教學(xué)改革與探索[J].廣東化工,2011,38(6):138.

[3] 曹鵬,鄧輝,徐小琳.固體廢物處理與處置課程教學(xué)改革[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備,2011,(27):65-66.

[4] 謝越,王艷,肖新,等.固體廢物處理與處置課程教學(xué)改革與創(chuàng)新[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào),2012,18(5):147-149.

[5] 李啟彬,劉丹,曾建萍.固體廢物處理與處置課程實(shí)踐教學(xué)問題與對(duì)策探討[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué),2012,15(2):138-140.

[6] 宋海軍,廉有軒.固體廢物處理與處置課程教學(xué)改革與探索[J].教學(xué)研究,2013, 36(3):80-82.

Study on the teaching model of treatment and disposal of solid waste based on the excellent engineers cultivation

Treatment and Disposal of Solid Waste is one of the core courses of Environmental Engineering. In this paper, a new teaching model on this course was proposed in order to suit the excellent engineers cultivation based on the analyses of current problems during the teaching process. It consists of updating the teaching contents through adding the related frontier knowledge, constructing the novel teaching methods including arousing interests, applying representative cases, emphasizing the group discussions and course design to replace the traditional teaching methods, innovating the evaluating criteria for focusing on the practices. We expect that this new teaching model could be helpful for other courses innovations in major of Environmental Engineering.

Excellent engineer; treatment and disposal of solid waste; teaching model

G421

A

1008-1151(2015)06-0152-02

2015-04-10

江南大學(xué)教學(xué)改革研究項(xiàng)目（JGB2013119）。

王新華（1981－），男，山東蒙陰人，江南大學(xué)環(huán)境與土木工程學(xué)院副教授，研究方向?yàn)槲鬯勰嗵幚砼c資源化。