新工科下“固体废物处理与处置”教学改革研究

宋忠贤 康海彦 刘雪平 刘彪 毛艳丽 郭一飞

【摘要】针对“固体废物处理与处置”课程教学在新工科教改中遇到的实际问题，本文通过对课程教学方法、教学内容、教学模式进行了教学改革，提出了优化课程内容体系；在教学模式上增加案例教学、互动教学等教学方法，引入实际工程中先进处理工艺，让学生接触新的技术和工艺；组建结构合理的教学团队，根据不同教师的专业方向，分方向授课，促进教学质量持续提高等一系列改革措施，以期最终到新工科下应用人才的培养目标。

【关键词】固体废物处理与处置 教学改革 新工科

【基金项目】基于应用技术型人才培养的课程教学方法改革与研究；转型提升背景下应用技术型本科院校实践教学体系改革与实践。

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）44-0248-02

随着高校教育创新改革，培养高质量的应用型人才已经成为各高校培养学生的首要目标[1]。在高等学校本科教学质量要求不断有所提高的状况下，国内高校开始探索新型的授课方式、授课类型以及培养应用型人才的新模式[2]。河南城建学院是一所以工科为主、培养高水平应用型人才的本科高校。为更好地适应教育部对高校的培养要求，我们学院在课程设置、教学模式以及人才培养方面进行了积极地探索，寻求适应当下培养创新型人才和应用型人才的最佳教学方法，固体废物处理与处置是环境工程专业的主干课程之一，其授课模式、师生互动直接影响着教学，这将关系到环境工程专业学生掌握固体废物资源化专业知识水平以及工程应用能力，对学生提高在就业市场的竞争力以及学校培养学生质量方面起着重要的作用[3]。目前，全国开设固体废物处理与处置这门课的高校较多，由于本科生水平参差不齐，面临着如下问题：对前沿的固体废物处理与处置技术了解甚少，更多学生所学的固体废物处理与处置技术仍旧停留在传统的经典技术上，导致很多的环境工程专业毕业的学生不能满足工厂解决实际问题的需求；此外，在固体废物处理与处置技术中，一味的了解处理工艺流程，对其具体构筑物的结构和工作原理的了解不够等，更多的学生仅仅停留在书本上的知识，不注重或者没有机会接触到工厂中实际处理工艺，导致学生无法满足当前环保市场对环保专业人才的需求[4]。

在新工科的倡导下，本文以培养应用型人才为目标，对固体废物处理与处置课程教学现状进行分析，并针对授课方法、教学内容和实践教学等几个方面进行课程改革探索，改善教学现状，以期提高培养本科生专业素质和应用型人才的质量。

一、教学现状

1.内容繁多、教学学时短

“固体废物处理与处置”是一门使学生以理论为前提，是集水、气、土壤污染与治理的综合性学科，在理论上具有较大的难度。参考书为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材，宁平教授主编的“固体废物处理与处置”，在我校的本科生培养方案中，该门课程理论教学为40学时，其中实验课时为8学时，理论学时仅剩下32学时。通过调研，学生一致反映教学课时太少，导致教师授课进度过快，以至于学生不能很好的理解相关专业知识。

2.教学模式单一

为了达到较好的课堂效果，教师一般采取传统的授课模式：教师授课，学生听课。由于“固体废物处理与处置”课程教学内容中涉及工程设计的计算公式较多，且知识点相对较分散，导致学生不易理解和掌握其相关的专业知识，从而引起学生对课程内容失去兴趣，造成厌学情绪，最终影响该门课的教学效果。

3.覆盖面广

“固体废物处理与处置”该门课程包含了固体废物的来源于分类（第一章）、固体废物的收集（第二章）、贮存及清运（第三章）、固体废物的预处理（第四章）、固体废物的物化处理（第五章）、固体废物的生物处理（第六章）、固体废物的资源化与综合利用（第七章）、固体废物的填埋处置（第八章）和危险废物及放射性固体废物的管理（第九章）等内容，其中，前三章内容涉及到环保法规以及环保设备选型的知识，第四章涉及到污水处理相关知识，第五章包含了微生物、水处理以及大气处理等相关知识点，后几章讲解了固废的处理工艺以及设计规范等。涉及知识面广泛，这就要求讲授该门课的教师具有环保设备、污水处理、大气污染控制以及环保法规等多学科交叉的研究背景，但在实际授课的教师中，具有这样多学科交叉背景的教师较少，导致授课效果不理想。

4.实践环节薄弱

实验项目仅以传统破碎、筛分等实验为主，且在实验操作过程中，涉及到各种破碎机，教师从安全角度出发，一般都是由专门的教师来操作，学生更多的是观察实验现象和记录相关数据，缺乏训练学生独立思考的能力。课程设计只是代用相关的公式，从理论上进行计算或者验证，实际应用性较少，无法达到培养学生實践操作能力的目标。因此，固体废物处理与处置课程实验教学环节中如何提高学生的动手操作能力和应用理论解决实际问题的能力是教学改革探索的重要内容。

二、教学内容与方法改革探索

1.教学内容改革

（1）整合教学内容，确定教学重点：固体废物处理与处置专业课程内容分散，知识点零碎。因此，在其他专业课学过的知识点由学生私下复习完成，课堂教学只需点明知识点在哪门专业基础课程中学过即可。针对该门课程的重点，需花时间重点讲解。

（2）优化课堂教学内容体系：固体废物处理与处置课程课堂教学内容结构可分为基础知识、仪器设备及净化工艺流程、应用性内容、设计内容等四大部分，可将该门课程分解为不同的体系进行教学。

2.教学模式改革

互动式教学模式：传统的授课方式是教师以“唱独角戏”为主进行讲解，学生只作为观众参与一下，这种教学模式不能保证学生是否理解相关知识点，很难达到预期的教学效果。因此，在该课程中，我开展了互动式教学模式来授课，效果不错。一般我会先把社会上比较受关注的环保污染治理事件摆出来，引起学生的兴趣，然后再展开讨论，最后我来总结，把课本上相关的理论渗透在讨论的过程中讲解出来，这样学生不会觉得晦涩难懂。当然，有时候也会把即将谈论的问题提前说出来，让学生在课下做预习，等下次上课时再进行讨论。这种方法刚开始时效果不佳，随着互动教学模式的进行，越来越多的学生参与进来，而且有时候还会收集大量的资料来和我辩论。采用互动式教学模式，学生不仅仅是参与者，更是主动汲取知识的索求者，更多的激发出了学生对该门课程的学习兴趣和求知欲，极大地提高了课堂授课效果。

3.案例教学模式

在“固体废物处理与处置”课程教学中，我们尝试着将工程实例融入课程教学内容中的案例教学模式。市政污水处理是我们学院的特色技术，我们学院老师做了大量的污水处理过程和污泥资源化利用。我把相關的污泥资源化利用的案例收集起来，在该书的第四章和第五章中作为案例着重讲解。比如2017年12月我们学院组织去哈尔滨学习交流，期间我们参观了由哈工大设计的污水处理厂。对于该厂污泥的处理是采用板框压滤机，把污泥浓缩，作为肥沃的土壤铺在东北的盐碱地，改善土壤，植树造林。我把拍的照片以及处理工艺放在课件PPT上，在我授课期间，很多学生都认真听讲，时不时还参与谈论。采用案例教学，使学生的抽象思维与具体可见的实物相结合，这样不仅使学生加深认知，还使学生明白如何应用相关理论知识以及理论知识的具体应用领域。

4.教学团队建设

由于固体废物处理与处置这门课程涉及面较广，包含水、气、固废以及设备选型等理论，建议根据专业教师个人的研究方向，优化选择，逐步筛选，组建理论体系合理的教学团队。比如，2017年我们学院新进教师10人，其中博士6人，可根据他们的研究方向，让其在该门课程中承担讲授不同的章节。此外，针对青年教师实践经验相对缺乏的问题，可以发展“传帮带”的优良作风，一是向老教师学习，学习经验丰富的教师的授课方式与方法，逐步完善自己不足之处；二是选派青年教师深入到生产第一线，常驻工厂或者设计院，熟悉工艺流程、设备状况，参加实际工程设计。其次，邀请本专业或相近专业的知名学者就教学团队建设提出意见，不断完善教学资料，逐步完善教学课程改革。

随着新工科的不断发展，高校培养应用型人才的科学体系的呼声越来越高。但是，该体系建设是一项长期的而又科学的工程，尚有许多问题需要深入研究和探索。我们应开放视野，理论联系实际，把科学问题转化为实际应用，培养出一批批合格的应用型环境专业人才，使他们成为我国环保行业的接班人。

参考文献：

[1]周远松，易红宏，唐晓龙，汪群慧.基于创新人才培养的“大气污染控制工程”教学改革[J].新课程研究，2017，（12）：19-21.

[2]郭忠兴.案例教学过程优化研究[J].中国大学教学.2010，（1）：59-61.

[3]陶辉锦，尹健，周珊，叶旭斌.创新人才培养的开放实验室管理实践与探索.实验技术与管理.2017，（3）：25-27.

[4]胡勍.美国高校创新人才培养体制改革的经验及启示[J].湖北经济学院学报（人文社会科学版），2017，（1）：129-130.

作者简介：

宋忠贤，博士学位，河南城建学院讲师，主讲《固体废物处理与处置》、《大气污染控制与工程》等专业课。