固体废物与可持续发展新生研讨课的教学实践与体会

刘 建 任 旭 刘 丹 李启彬 赵 锐

西南交通大学地球科学与环境工程学院 四川成都 610031

新生研讨课是面向大学新生开设的小班研讨课程，其特点是教师造诣高、课程面向广、课堂容量小、课程内容精、教学方式活[1]。新生研讨课起源于美国高校，主要分为适应性新生研讨课和学术性新生研讨课[2]。前者始于1800年间，是从新生定向辅导活动中发展出来的；后者是从1945年劳伦斯学院采取的一种为新生提供与教授共同探讨感兴趣课题的学习机会开始的[3]。自1959年哈佛大学将学术性新生研讨课作为试点课程以来，这种“学术研究和基于研究的指导与学习的结合”的交互式学习模式在美国得到了前所未有的发展，截至2009年美国已有87.3%的大学开设了新生研讨课，同时也得到了来自世界范围内(如日本、中国)的效仿[3,4]。

新生研讨课是研究型大学提高本科人才培养质量在课程改革方面采取的一种重要举措。2003年，清华大学首开新生研讨课[5]，此后，我国又有上海交通大学、浙江大学、北京工业大学等高校陆续开设了新生研讨课。现行的新生研讨课是在效仿美国的基础上综合国情和校情而开设的，总体可分为专业认知类、学术研究类和通识教育类3种类型，但严格意义上讲都属于学术类新生研讨课，关注重点是新生在专业学习或学术研究方面的转变，为后续学习、研究做好准备[3]。

西南交通大学在2014年茅以升学院试点新生研讨课的基础上，自2015级起，在新生第一学年实现研讨课全覆盖。固体废物与可持续发展新生研讨课的设置既顺应国家环保行业的发展潮流，又是专业“卓越工程师教育培养计划”的重要举措。本文结合教学实践谈谈对该课程的一些认识和体会。

1 课程教学目标

固体废物与可持续发展新生研讨课以日常生活中固体废物的产生为切入点，以与固体废物有关的热点问题为导向，以固体废物处理与处置和全过程管理为重点，以可持续发展为目标，定位于培养学生学习兴趣，提高学生的自主学习能力，初步形成相对完整的知识体系，基本具备独立思考和团队合作的能力，有一定创新意识，能充分利用各种便捷资源与途径对固体废物相关发展趋势有所了解。本课程教学目标的制订参考了《中国工程教育专业认证协会工程教育认证标准(2015版)》[6]中的毕业要求，通过本课程的学习，希望学生可以在“工程知识、问题分析、设计开发解决方案、使用现代工具、工程与社会、环境和可持续发展、个人和团队”等多方面得到锻炼。

2 课程知识体系

固体废物与可持续发展新生研讨课的知识体系包括五部分：绪论，固体废物对环境的影响，固体废物的收运系统，固体废物的处理与处置技术，固体废物处理、处置和环境管理方面的发展趋势。由于是新生研讨课，因此，课程内容的设计及其是否能吸引学生的学生热情十分重要。开课前，课程组需积极做好调研工作，初步设计教学课题和研讨内容，并在课程前几周与学生交流、讨论，了解他们关心的重点和热点问题，在此基础上对课程内容进行调整和完善。

课程知识体系兼顾了前沿性、系统性、时效性和学生的诉求。一方面，该知识体系包括了与固体废物相关的基础知识与基本术语、工程技术和工程实践，内容较为全面且时效性强，能让环境工程专业大一新生对本领域的行业现状和专业需求有初步的了解。例如，对“城市垃圾烧之争”的研讨，学生能通过资料查阅和教师讲解，对当今主流的固体废物处理与处置技术有基本认识，了解各类工程技术的主要优缺点，为今后对专业知识的学习与应用奠定基础；在“校园垃圾收运现状与改进”的研讨过程中，学生通过走访、参观和调查，能对校园垃圾的收运系统有较为直观的认识，结合课堂所讲的垃圾收运系统方面的知识，学生们对这既熟悉又陌生的场景感慨万千，争相指出校园垃圾收运目前存在的问题，并积极提出改进方案以美化校园环境。另一方面，新生研讨课的内容不宜太深也不能过于浅显，既要避免高难度研讨问题挫伤学生学习的积极性，出现启而不发的情况，又不能因为内容过浅犹如蜻蜓点水般浮于表面，从而丧失研讨课的初衷。城市生活垃圾填埋场的稳定化进程较为复杂，渗滤液和填埋气体的产量、性质等受填埋场稳定化进程的影响较大，这部分内容对大一新生来说，理解起来有些困难，因此，在有关填埋场的研讨中主要引导大家讨论填埋场渗滤液和臭气的来源与控制途径。

3 课程教学方法

不失一般性，新生研讨课以研讨为主。教学方法主要有讲授、主题研讨、参观实践、议题辩论及与工程师面对面交流等。

3.1 讲授

固体废物与可持续发展新生研讨课程共设32学时，其中集中讲授6学时，主要为绪论部分。在进行研讨之前，有必要采取讲授方式先将固体废物的概念、性质、组成、特征、收运体系、主要处理处置技术、全过程管理及关注点进行相对系统的介绍，使学生对本课程和相关行业有基本的认知，同时积累一些专业知识，为后续研讨奠定基础。考虑到选课的主要是大一新生，因此除讲解理论知识外，还利用多媒体并结合大量案例的形式，将知识点比较形象地传递给学生，使其在情景中学习，在兴趣中理解。

3.2 主题研讨

主题研讨充分借鉴了“翻转课堂”[7]的教学理念，把学习的主动权留给学生。将班级成员分为若干组，课前将下次要研讨的主题提前告知大家。学生则以小组为单位进行资料查阅、整理和PPT制作，在课上进行汇报，并与其他同学进行积极讨论、交流。在这个过程中，教师主要负责引导组织课堂纪律、活跃课堂气氛。刚开始的时候，可能会存在学生查阅资料不全面、汇报时略显紧张的情况，此时任课教师需指出学生在资料收集、整理和分析过程中存在的问题，并鼓励他们积极表达自己的观点。经过2～3次课的锻炼后，学生查阅资料和分析、总结的能力普遍得以提高，PPT也越渐规范。

教学过程中发现，主题研讨是培养学生利用现代信息工具进行文献调研的重要驱动力，能提高学生学习的主动性，点燃他们对专业知识的求知热情；与此同时，主题研讨培养了学生的团队意识和团队合作能力，既有分工、亦有协作，可以通过相互交流和讨论共同进步。

3.3 参观实践

参观实践旨在从感观上增加学生对课程知识的理解，出于安全和现有条件考虑，本课程组织大家开展了校园垃圾收运系统调查。通过调查校园垃圾收集点的位置、收集装置、收集时间、收集频次、收集路线和垃圾的组成与特性，可促使学生对城市生活垃圾的收运体系有相对全面的了解；同时，通过调查实践，学生亦能发现校园垃圾收集系统存在的问题，如部分收集点位置选择不十分合理，挡防设施欠规范等。参观实践是将理论知识与实践相结合的桥梁，通过参观实践，学生对抽象的理论有了感性的认识。教学过程中发现，学生对实地调查表现出非常高的积极性，取得的教学效果也比较理想。

3.4 议题辩论

对于一些有争议的话题，例如“当前城市生活垃圾处理、处置应以焚烧还是填埋为主”，筛选两种截然不同的观点后交由学生准备，并在课上进行辩论。辩论时，分为正方、反方，各组分别陈述观点并提供论据。议题辩论在本研讨课中所占比重并不高，但是通过辩论环节，发现学生对课程的兴趣大为增加，思考问题的方式也更开阔；有时，为了支撑自己的观点，学生会花更多的时间来全面了解和准备相关知识，这无疑加深了他们对专业的了解。因此，建议有条件时，可适当增加辩论的比例。

3.5 和工程师面对面交流

工程师往往是所在专业领域最直接的实践者和见证者，为加深学生对本专业领域的认知，提倡聘请科研院所和设计单位专业人员到校与学生交流。通过与工程师面对面交流，可以深化大家对环境工程专业及固体废物与可持续发展课程的认知，认识到所学专业知识在实践中发挥的重要作用，了解本专业领域的新理论、新技术发展动向，提高学习热情。课程知识体系设计与教学方法见表1。

表1 课程知识体系设计与教学方法

4 课程考核方式

课程的考核方式包括以下四方面：课堂表现、口头报告、课后作业、课程报告。

助教配合任课教师对每次课堂学生的出勤情况进行认真考核，并对每次汇报内容、汇报人员以及参与讨论的情况等进行详细记录。为激励学生进行团队合作，在分组汇报材料(PPT)中，要求注明小组成员的贡献，并根据小组的总体准备、答辩情况和个人表现综合评定汇报组口头汇报的成绩。每次讨论结束后，要求当次未汇报的组对当天其他组的汇报内容做总结，作为课后评分的依据。课程结束时，要求学生对本学期课程的学习情况和体会形成报告，作为课程报告的考核依据。课程的总成绩根据事先设定的各部分的比例进行加权平均即可。

5 结语

固体废物与可持续发展是我校环境工程专业中一门十分重要的新生研讨课，该课程教学内容的设置是从学生兴趣点出发，结合我校环境工程专业的特色和专业认证的要求综合确定的，教学过程中采取了讲授、研讨、辩论、参观实践、与工程师面对面交流等多种教学方式，为大一新生营造了一个开放、宽松、积极的学习氛围，取得的教学效果总体明显。下一步将考虑在激发学生主动学习能力、创新能力和团队合作等方面开展更深层次的探索与实践。