公选课电子废弃物的资源化处理教学实践与改革*

段晨龙 何亚群 王海锋 叶璀玲

1 中国矿业大学化工学院 江苏徐州 221116

2 煤炭加工与高效洁净利用教育部重点实验室 江苏徐州 221008

1 引言

中国矿业大学稳定性通识教育公共选修课是面向全校学生开设的、由学生自主选修的课程，是为了扩大大学生知识面、开拓学生视野、推进文理渗透及理工结合、提高大学生综合素质，面向全校本科生开设的一类课程。为了保证稳定性，要求连续开设4个学期。稳定性通识教育公共选修课（以下简称公选课）以其自由度、适应性成为高校课程体系的重要组成部分，是实现学科渗透、文理兼容的重要桥梁，也是高校培养复合型人才、创新性人才的重要渠道[1]。

中国矿业大学在国内较早开展电子废弃物资源化处理的研究，在此领域做了大量的工作，有较好的前期积累。为了拓宽学生的知识面，培养学生的综合素质、环境意识与创新能力，电子废弃物的资源化处理于2008年3月首次作为一门科学技术类的公选课为全校本科生开设。3年多来，选修该课的学生累计达1119人，对学生树立环境保护和资源循环理念、提升人文素养、培养科学精神发挥了重要作用。

2 课程开设的背景及实践教学中存在的问题

2.1 课程开设的背景

随着高新技术的迅猛发展，电子产品更新换代的周期越来越短，由此而产生的电子废弃物每年以18%的速度增长，成为世界上增长最快的垃圾。全世界电子垃圾中的80%出口至亚洲，其中又有90%进入中国，电子废弃物已经成为影响我国环境安全的重大问题。与此同时，我国有色金属需求量增长迅速，一些重要的有色金属资源因资源匮乏或开采困难等原因而供不应求，金属资源的保证程度关系到国民经济长期稳定发展和国家安全。

电子废弃物中含有大量可供回收利用的金属、玻璃及塑料等，另外还含有铝、铁等常用金属及微量的金、银、铂等稀贵金属，这使得电子废弃物具有比普通城市垃圾高得多的价值。电子废弃物的资源化处理研究是环境污染防治和资源循环利用领域中的国际前沿课题，涉及的学科领域主要有矿物加工工程、环境工程、材料工程、冶金工程、流体力学等[2]。

中国矿业大学在国内较早开展电子废弃物资源化处理的研究工作，所在课题组已完成国家自然科学基金项目《电子废弃物高效洁净分选回收的基础研究》，高等学校博士学科点专项科研基金项目《电子废弃物干法处理技术研究》等课题；建成了电子废弃物资源化处理的实验系统，开展了电子废弃物破碎解离、分选回收和分离提纯等研究工作，有较好的前期积累。为此，作为一门科学技术类的全校公选课为全校本科生开设，共32学时，一学期完成。

2.2 主要教学手段和教学内容

在实践教学过程中，以多媒体教学作为主要教学手段，同时辅以研讨式教学和案例式教学的方法，有效地增强了电子废弃物的资源化处理课程的教学效果，较好地实现了教学目标。主要授课内容及学时见表1。3年多来，选课的学生累计达1119人，覆盖全校16个学院，近60个专业。选课学期及选课人数见表2。该课程对学生树立环境保护和资源循环理念，提升人文素养、培养科学精神发挥了重要作用。

表1 电子废弃物的资源化处理主要授课内容及学时

表2 选课学期及选课人数

2.3 实践教学过程中存在的问题

由于管理者和学习者对公选课的认知偏差，加之缺乏对公选课的明确理论定义和实践规范，使其实际效果与其设立的初衷出现一定程度上的偏差。

1）学生急功近利，对公选课不重视。部分学生没有正确认识到公选课的意义，单纯是为了混学分，迟到、旷课、早退现象时有发生。

2）学生选课自由度大，存在一定的盲目性。目前大多数高校采用网上选课，学生可以直接看到课程设置、教学内容、授课教师等信息。但不少学生缺乏自我负责的态度，选课不认真，看同学选修什么课程他就选修什么，什么课程好拿学分就选什么，有的甚至让同学代选。

3）上课时间安排有待优化，个别学生选择课程和时间安排不合理。中国矿业大学的公选课和其他兄弟院校类似，晚上和周末上课居多。公选课在上课时间和教室安排上要给基础课、专业基础课和专业选修课让道，这样的排课可能会使学生产生这些课程不重要的感觉。再加上这个时段学生体力和精力欠佳，也给公选课的教学带来不利影响。

4）学生知识结构差异大，教材选择困难。选课的学生来自文、理、工、经济、管理等不同的专业，基础差异较大。当讲到一些公式推导、理论计算和数值仿真时，文科类学生基本听不懂。此外，国内外都没有针对电子废弃物资源化处理的教材。研究型的著作理论性强、难度大，不适合作为学生的教材。

针对上述问题，进行相应的教学改革，完善教学内容，将有助于学生扩大知识面、开拓视野、提高综合素质，培养创新能力，达到开设全校通识教育选修课的目标。

3 电子废弃物的资源化处理实践教学经验与改革

3.1 提高人文素养，培养科学精神

从经济发展过程中电子废弃物带来的问题，引出电子废弃物的资源化处理的意义。采用案例教学的方法，从工业地理的视角研究电子废弃物管理与技术之间的联系，提高学生的人文素养和综合素质，形成良好的道德品质。采用创新教育的方式为学生树立环境保护和资源循环利用的理念，使学生形成科学的世界观，培养其独立思考的能力和科学精神。如讲到电子废弃物处理不当造成二次污染问题的时候，引导学生就资源循环利用和环境保护问题展开讨论，适时引入有色金属二次资源体系识别、可持续发展及环境污染防治等知识要点，使学生在研讨中掌握这些知识。

3.2 完善课程体系和教学方法，控制选课人数

把握电子废弃物资源化处理研究学科和领域的前沿，分析和优化中国矿业大学稳定性通识教育选修课电子废弃物的资源化处理课程体系，研究与课程相适应的教学方法。如讲授电子废弃物中铅的危害时，为学生放映视频短片《来自前兆的后训之铅中毒》。采用启发式、互动式等教学方法活跃课堂气氛，使学生认识到：“社会的车轮高速运转，人类有时会陷入一种盲目的状态，为了追求先进科技的发展，甚至不惜饮鸩止渴。”针对电子废弃物处理的污染问题让学生讨论，使不同学科、不同专业的学生更好地适应课堂教学。该课程已连续开始8个学期，在前7个学期，由于没有控制选课人数，选课学生基本维持在150人，甚至达到179人，而选课学生太多不利于研讨式教学，混学分的学生也比较多。为此，在第8学期将选课学生限制在60人，课堂经常采用研讨式、启发式和互动式等教学手段，迟到、早退和旷课等现象明显好转，学生的学习热情得到很大提高。

3.3 研究教学内容，编写课程讲义

目前国内外还没有电子废弃物资源化处理的教材，尽管课题组在前期的研究过程中，针对电子废弃物资源化处理出版著作3部，但这种研究专著理论性强、难度大，不适合作为学生的教材。为此，研究课程的基本内容和目标，对现有课堂教学内容、课时分配、讲授重点进行重新分配，优化组合，编写详细的课程讲义，使选课学生能够掌握课程的主要内容、学习的重点和难点，提高选课学生的学习积极性。

3.4 拓宽学生国际视野，提高核心竞争力

随着高等教育的国际化，以及科学技术在国际范围内的相互渗透与激烈竞争，高水平大学本科生国际视野的培养与形成，是其未来核心竞争力的重要体现。在电子废弃物资源化处理课程教学改革的基础上，通过检索国内外最新的资料，有选择地应用于课堂教学实践，努力拓宽学生的国际视野，引导并培养学生关注及跟踪本领域国际最新成果的意识与能力。

如讲授电子废弃物生物处理技术一节时，直接选用2010年第25届国际矿物加工大会的一篇论文Bioleaching of EWastes（B Brown, M Saidan and M Valix）进行教学，将学生带入电子废弃物生物处理技术的研究前沿。为了使学生能够更加形象具体地认识电子废弃物资源化处理最新的设备和工艺，课堂教学选用不少西方发达国家处理电子废弃物的视频资料。授课教师把所有的英文视频资料全部做了听写，以便学生能够看懂理解。学生在学习新知识同时，提升了英语的水平，培养了国际视野，很多学生深有感触：要掌握前沿的知识，就要下功夫学好英语。

3.5 借助学科与科研优势，转化为优质教学资源

中国矿业大学矿物加工工程学科是国家重点学科和国家级教学团队，首批入选教育部高等学校国家级特色专业建设点，同时也是国家自然科学基金委的创新研究群体，在中国矿业大学具有学科和科研的优势。在课堂教学过程中通过介绍团队长期科研过程中课题来源、项目申报、工程攻关等具体事例，为学生营造创新教育的环境。3年多来，共有本科生16人次参与到“国家大学生创新性实验计划”“江苏省大学生实践创新训练计划”和“中国矿业大学大学生科研训练计划”。这些科研训练能够提高本科生的创新能力和动手能力，使学科和科研的优势转化为优质教学资源，更好地为本科教学服务。通过公选课的学习以及科研训练，学生获全国“挑战杯”创业计划大赛二等奖1项，国家级实验教学示范中心创新性实习实验竞赛特等奖1项，全国高校环保创意大赛银奖1项，全国环保创意大赛二等奖1项，江苏省“挑战杯”创业计划大赛一等奖1项，本科生作为第一作者的学术论文发表6篇。

4 结语

针对稳定性通识教育公选课电子废弃物的资源化处理教学过程中存在的问题，经过3年多的教学实践和探索，对教学方法进行系统研究与总结，对教学内容不断地进行调整与更新，取得不错的教学效果，引起在校大学生的广泛兴趣。该课程开阔了选课学生的知识视野，对学生树立环境保护和资源循环理念、提升人文素养、培养科学精神发挥了重要作用。

[1]许永忠,董守华,祁雪梅.“数字图像处理技术与应用”公选课的教改实践[J].煤炭高等教育,2010,28(5):120-122.

[2]Cui Jirang, Eric F. Mechanical recycling of waste electric and electronic equipment: a review[J].Journal of Hazardous Materials,2003,99(3):243-263.