《固体废物处理与处置》课程短学时教学改革思考

蒋　茹，朱华跃

《固体废物处理与处置》课程短学时教学改革思考

蒋茹，朱华跃

（台州学院生命科学学院，浙江台州318000）

《固体废物处理与处置》是环境工程专业的核心课程之一。为满足当今科技发展和社会的需求，适应短学时教学要求，有必要对现有的教学体系进行改革。明确培养方向，优选适宜教材，不断更新和充实教学内容，恰当运用多媒体教学手段，加强案例分析，开展专题讨论，结合课程实验、课程设计、生产实践和毕业论文，充分利用“开放实验室”和“大学生科研创新平台”，发挥学生的积极性，提高教学效果。

专业课；短学时；固体废物处理与处置；教学改革

《固体废物处理与处置》是教育部高等学校环境工程专业教学指导委员分会在《高等学校本科环境工程专业规范》中明确规定的环境工程专业9门核心课程之一，建议学时为32学时，属于短学时范围［1，2］。课程设置的目的是使学生掌握固体废物处理的基本理论、方法、原理和资源化技术，熟悉我国固体废物管理的政策和法规，为今后从事环境工程技术应用及科研工作打下基础。该课程是一门理论和实践密切结合的应用型课程，因此，为满足社会对复合型技术人才的需求，要将以往注重“双基”（基础知识和基本技能）教育的传统教学目标转变为既要重视专业基础知识的掌握，又要重视工程实践能力培养的教学目标。随着经济技术的发展，固体废物的排放种类和数量与日俱增，排放标准日益严格，固体废物处理与处置的新技术和新方法也不断涌现。为适应新形势下人才培养目标，为社会输送高素质的应用型人才，有必要对现有的《固体废物处理与处置》课程教学进行改革。本文根据《固体废物处理与处置》课程的特点及教学现状，结合教学实践，从教材选优、教学内容更新、多元化教学方法与手段、强化实践教学环节等方面提出改革探索与实践。

1　优选课程教材

《固体废物处理与处置》是我校环境工程专业必修的一门专业主干课程，设课以来一直选用芈振明主编的《固体废物的处理与处置》，该教材系统性较强，学生反映普遍较好。但该教材编著时间较早（1988年第1版，1993年再版），随着环境科学技术的迅速发展，逐渐表现出知识陈旧，部分内容老化，不能反映最新研究成果的发展趋势等问题。鉴于目前课程教学授课学时的有限性，选择昆明理工大学宁平主编的《固体废物处理与处置》作为学生用书。该教材是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，适应环境工程专业主干课程短学时的要求，具有广度和系统性、时代性和先进性，能够适应目前学科发展和人才培养的需求［2］。

2　优化整合教学内容，更新充实教学内容

《固体废物处理与处置》课程的教学学时少，教学内容繁多，往往涉及物理、化学、生物、机械等多门学科。因此，在教学内容的安排上既要考虑教学内容的系统性和完整性，又要考虑学科、课程之间的衔接和联系，同时充分考虑固体废物处理技术的发展。

为保证知识的系统性和连贯性，按照固体废物的“产生—收集—运输—综合利用—处理—贮存—处置”全过程管理原则，以固体废物处理与处置的减量化、资源化和无害化的“三化”为主线，对教材内容进行整合优化，将教学内容分为六大模块，各模块所含章节、内容及学时分配见表1，不同模块按一定主线组织，以便形成清晰的学习脉络，系统性和逻辑性更强，也更容易为学生接受［3］。

表1　《固体废物处理与处置》教程教学内容模块及学时分配Table 1 Teaching module and time allocation on“Treatment and Disposal of Solid Waste”

环境工程一门交叉性学科，而《固体废物处理与处置》与《水污染控制工程》、《大气污染控制工程》、《环境工程微生物》、《机械工程基础》等课程有着密切的关系。因此，在整合优化教学内容的过程中，还应注重学科之间、课程之间的衔接和联系，对交叉重叠的内容要合理安排教学时间，充分利用好有限的教学学时，如固体废物的脱水、稳定化、消化处理内容可在《水污染控制工程》课程中的“污泥处理”一章中完成，垃圾渗滤液的处理可在“高浓度有机废水处理”章节中穿插完成。又如，垃圾焚烧过程中产生的二次气体，可结合《空气污染控制工程》中的“除尘技术”、“气态污染物控制技术”等相关内容展开介绍。

近年来，电子废物、农业废物、危险废物等废物的产生量增长迅速，如电子废物的年增长率约为生活垃圾排放量增长速率的3倍［4］，因此有必要适当补充电子垃圾处理、农业固废处理、危险废物的处理与处置等方面的内容，以适应教学需要。此外，课程教学内容的更新应充分考虑经济社会发展的需要。如固体废物资源化教学内容中，可补充诸如从废电路板中提取有价金属，废塑料经再生处理生产地板、板材、涂料等建材产品，粉煤灰回收用于环保材料的开发等新技术和新成果，使学生了解学科的发展趋势及现实应用，增加学生学习的兴趣和积极性，又能拓宽学生的知识面，开阔视野。

3　改革教学手段

3.1多媒体教学

《固体废物处理与处置》教学过程中涉及大量固体废物处理设备的构造和工作原理以及各种固体废物处理的工艺流程，若采用传统的板书方式，不仅课堂效率低，教学效果也不理想。多媒体集文字、图像、声音、动画和视频于一体，形象直观，效果生动，采用多媒体教学可以使课堂教学“有声有色”，加深学生对相关设备及其工作原理、处理工艺的直观认识。笔者经过多年的努力，对一些结构复杂的废物处理设备制作出了大量画面精美、内容丰富、信息量充足的计算机仿真系统软件，如鄂式破碎机、锤式破碎机、回转式压实器、三向联合式压实器等（图1）。通过仿真演示，激发学生学习的兴趣，使学生快速、直观地了解固体废物处理机械设备的外观、构造、工作原理和各种设备有机组合得到的工艺流程，增强了学生学习效果，提高了教学质量。

图1　自制的废物处理设备仿真软件Fig.1 Self-m ade simu lated softw are on disposal equipm ents of so lid w aste

3.2启发式教学

转变传统的“灌输式”教学方式，由注入式教学向启发式教学转变，变“要我学”为“我要学”。在课堂上适时地创设问题情境，有目的、有意识的调动学生情绪，引导学生主动思考，组织展开讨论。例如，针对固体废物分选的知识点，通过“如何根据固体废物的性质来选择分选方法”问题的提出，引导学生积极思维，调动学生的主动性，让学生更有效地理解和掌握筛分、摩擦、浮选和弹跳分选、磁力、重力、电力、光电等分选技术的原理及其区别和综合应用［5］。又如，在讲解固体废物的卫生填埋处置时，分别就城市生活垃圾填埋场的选址、作业工艺、地基与防渗技术、渗滤液的收集与处理、填埋气体的收集与利用、封场工程等内容提出问题，通过积极主动的思考，让学生更有效地掌握和理解生活垃圾填埋的原理和技术。

3.3适度采用案例教学

案例教学法是一种现成案例的教学方法，将案例资料运用于教学过程，培养学生运用所学的基本理论和方法以解决实际问题的能力［6］。采用案例教学法能弥补常规教学的不足，能以理论教学为“点”，工程实践作为“面”，做到以点带面，实现事半功倍的效果。因此，在课堂教学过程中引入一些实际案例，如政府推行垃圾分类的方法、浙江台州电子垃圾之灾、广东番禺垃圾焚烧厂选址事件、云南曲靖陆良化工铬渣污染事件等，结合现阶段学生所掌握的知识，对案例加以详细讲解，弥补常规教学的不足，以此来提高学生独立分析和解决问题的能力。

3.4开展专题讨论

固体废物处理与处置技术不断发展，由于短学时的课程性质，在有限的学时下不可能将所有的内容介绍给学生。此外，对于典型工业固体废物处理及其利用部分，内容分散，基本理论较少，涉及的利用技术内容多，对每种技术不可能都讲得详细透彻［7］。所以，我们在课堂上需要对课程内容作适当的精简，仅介绍主要的基础内容和典型的利用技术，然后鼓励学生开展文献检索，让学生分组提出自己感兴趣的专题，如“废电池的危害与资源化”、“白色污染”、“电子垃圾危害”等。以小组形式提交读书报告，并制作ppt开展交流和专题讨论。一方面，调动学生学习的积极性，拓宽知识面，提高学生文献获取、检索和综述的能力，另一方面也能强化学生对相关知识的理解和应用，提高学生的团队协作能力，增强文字组织和口头表达能力。

4　强化实践教学

《固体废物处理与处置》是一门实践性应用性较强的课程，课程教学中尤其应当强化实践教学，提高学生的操作技能，培养利用所学理论知识解决实际问题的能力。实践环节一般通过课程实验、现场实习、课程设计和毕业设计四个环节进行。同时，鼓励学生充分利用“开放实验室”和“大学生科研创新平台”，培养学生的自主创新能力和严谨务实的科研精神。

通过开设课程实验可以培养学生理论与实际相结合的操作技能，以及培养学生的创新精神和实践能力。由于多种原因，我校目前还未开展固体废物处理与处置课程的实验教学，因此课程教学改革首先要设置专门的固体废物处理与处置实验室，配备基本实验装置，逐步开设如“垃圾渗滤液的沥浸实验”、“污泥脱水性能的测定”“生活垃圾制样、破碎与筛分”、“固体废物厌氧发酵实验”、“固体废物热解实验”等系列课程实验。

加强实习基地建设，寻求校企合作，建立稳定的教学实习基地，如生活垃圾转运站、生活垃圾填埋场、垃圾焚烧发电厂等。在相应的课程教学内容完成前后，组织学生到上述基地实地参观，把课堂搬到生产现场，聘请经验丰富的技术人员进行讲解，把现场的生产工艺和技术应用与课堂知识有机联系起来，增加学生的感性认识，加深对一些系统和设备运行的理解。

课程设计是课程教学体系的重要组成部分之一，通过课程设计能进一步消化巩固课程所学内容，并使所学知识系统化，培养学生的工程意识和工程设计能力。课程设计题目可选取如“某生活区垃圾收集路线的设计”、“城市生活垃圾综合分选处理系统设计”、“家用水压式沼气池设计”、“生活垃圾填埋及沼气收集设计”等题，既贴近生活与工程实际，又突出应用型，学生通过课程设计，提高其独立分析和解决工程问题的能力。

学生可以根据自己的兴趣爱好，结合指导教师的能力和科研项目任务选择毕业论文/设计题目或参加科研创新小组。指导教师可结合学科理论研究前沿或工程实际，设计一系列诸如“粉煤灰改性吸附燃煤气体中的汞”、“改性膨润土吸附废水中的重金属”等课题。组织学生开展文献调研，提出研究思路、设计实验方案、完成实验、分析数据、撰写科研报告，既加强了学生对于已学理论知识的理解和运用，也培养了学生的科研意识和创新能力。

5　结语

《固体废物处理与处置》是环境工程专业的专业必修课程之一，主要目的是使学生掌握固体废物处理与处置的方法、原理以及资源化技术，为今后学生从事固体废物处理与处置方面的工程技术和研究开发工作打下初步基础。开展《固体废物处理与处置》短学时课程的教学改革，通过优选教材，优化整合教学内容，多元化教学手段和教学方法，强化实践教学，加强实验室、各类实践基地的建设，不断提高教学效果，培养出优秀的环境工程专业高级人才。

［1］谷晋川，梅自良，江元霞，等.“固体废物的处理与处置”课程短学时教学体会［J］.高等教育研究，2006，22（4）:37-39.

［2］刘珊，张小玲，陈爱侠.大学短学时“固体废物的处理与处置”专业课双语教学研究与实践［J］.教育与教学研究，2011，25（11）:87-90.

［3］黄懿梅，毛晖，殷宪强，等.农林院校“固体废物处理与利用”教学创新实践［J］.安徽农业科学，2012，40（31）:15552-15554.

［4］盛广宏，郭丽娜，张新喜.固体废物的处理与处置课程的教学改革［J］.化工高等教育，2009，110（6）:69-71.

［5］刘凤，任百祥，滕洪辉，等.高校“固体废物处理与处置”课程教学改革与探索［J］.科教文汇（上旬刊），2014（01）:84-85，87.

［6］田文杰，王利剑.固体废物处理与处置课程教学的改革与创新［J］.洛阳理工学院学报（自然科学版），2009，19（3）:97-98.

［7］孙秀云，李健生，黄中华，等.《固体废物处置及资源化》课程教学改革研究［J］.大学教育，2014（5）:75-77.

（责任编辑：耿继祥）

Teaching Reform for Treatment and Disposal of Solid W aste Course in Short Semester

JIANG Ru，ZHU Huayue
（School of Life Science，Taizhou University，Taizhou 318000，China）

Treatment and Disposal of Solid Wastes is one of the core cou rses in Environm ental Engineering.It is necessary to carry out the teaching reform of this course in order to meet the current development of technology and the demand of the society and adapt to the requirements of shorter semester.To improve the teaching quality and activate the enthusiasm of the students，a series of measures should be taken as in defining curriculum target，selec ting appropriate materials，updating and enhancing constantly the teaching conten t，app lying multim edia teaching m ethods appropriately，em phasizing case analysis，carrying out the panel discussion，combining the experiment，production practice and graduation thesis，and making the best of open laboratory and scientific research innovation platform.

major course；short semester；Treatment and Disposal of Solid Wastes；teaching reform

10.13853/j.cnki.issn.1672-3708.2015.03.016

2014-11-27；

2014-12-25

蒋茹（1979-），女，浙江金华人，副教授，博士，主要从事固体废物资源化及环境友好材料的开发与应用研究。