应用型人才培养“固体废弃物处理与处置”教学改革

肖俊霞

（肇庆学院环境与化学工程学院；广东省环境健康与资源利用重点实验室，广东肇庆 526061）

0 引言

党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央把环境保护和生态建设摆在总体布局的重要位置，推动污染防治的举措之实、力度之大、成效之显著史无前例。现在，我国生态文明建设已经进入以降碳为重点战略方向、推动减污降碳协同增效、促进经济社会发展全面绿色转型、实现生态环境质量改善由量变到质变的关键时期。党的十九届五中全会把“碳达峰、碳中和”作为“十四五”乃至2035年国家战略目标，而固体废弃物（以下简称固废）的防治既能减污又能降碳。

“固体废弃物处理与处置”课程作为环境工程专业的核心课程，其主要任务是使学生掌握固废处理、处置与资源化的基本原理、政策法规、方法技术及工艺过程，具有很强的社会性、工程性、实践性和时效性。相关法律法规的不断完善、新技术新模式的不断涌现，对本课程的教学提出了更高的要求。但往往由于现行教材编写体系不全面、授课学时有限，使得重点、难点、热点较难突出，针对性、实用性和新颖性难以体现。因此，根据地方本科高校以服务国家重大战略和区域经济社会发展为导向的办学目标，对“固体废弃物处理与处置”课程进行教学改革，从而完善环境类专业应用型人才的全方位培养。

1 课程内容改革

1.1 有效融入课程思政元素

“固体废弃物处理与处置”课程授课教师的学科专业多为理工科专业，在“课程思政”的构建上容易产生误区，如将“课程思政”与“思政课程”进行同义转换，进行标签式和附加式的道德灌输，耗费大量时间进行思政教育而导致专业教育功能弱化、“课程思政”改革形式化、表面化和粗放冒进等。因此，应通过提升专业教师政治素养、重构教学目标、挖掘思政元素和优化教学方式等渠道，充分挖掘“固体废弃物处理与处置”课程中的生态文明、资源循环、法律法规、行业标准、家国情怀、责任担当、工匠精神等课程思政元素，在有效提升学生专业素养的同时，潜移默化地实现对学生情感、态度与价值观的引领。

在课堂中，以习近平总书记“绿水青山就是金山银山”这一重要思想为脉络，聚焦时事热点，充分利用重要会议召开、重要庆典举行、重要赛事举办等时间节点，探寻德育和智育的有机融合。例如，以每年两会为契机，设置“政府工作报告中的生态环保”“两会代表委员说环保”等话题，与学生共同探讨我国一年来在生态环保方面取得的成绩以及接下来要“怎么干”的问题，引导学生在深刻体会人与自然命运共同体关系的同时，增强对专业的认同感、使命感和自信心。又如，在解析2020年9月1日起施行的新修改的《固体废物污染环境防治法》（以下简称新《固废法》）时，结合垃圾分类、新冠肺炎疫情防控等热点问题，让学生深入思考“新《固废法》下，厨余垃圾处理该走向何方？”“新《固废法》来了，医疗废物怎么办？”等问题，在引导学生充分了解固废处理最新法律制度的前提下，使学生在贯彻落实习近平总书记生态文明思想和党中央有关决策部署、打赢污染防治和疫情防控攻坚战等方面树立更坚定的信心和决心。

1.2 科学优化理论教学内容

“固体废弃物处理与处置”课程内容综合性强、涉及面广，主要包括固废的来源、收运、压实、破碎、分选、脱水、焚烧、热解、生物处理、填埋、资源化等，而理论课一般只有32～40学时。由于内容多、学时少，导致教学的重点、难点、热点都较难突出，针对性和实用性难以体现。因此，科学地编排、组合、整合教材内容，形成条理清晰、逻辑性强的知识体系尤为重要。

基于学生对新知识“由浅入深，由感性到理性”的认识与掌握规律，将理论教学内容分为固废的收运、预处理、处理、资源化与综合利用、处置这五大模块进行讲授，使众多的内容按固废从“摇篮”到“坟墓”或是“新生”这一主线整合，使教学内容的条理性、逻辑性和系统性都更强。此外，根据学科前沿和产业发展动态，固废处理与处置相关工艺技术在不断进步，与此同时也陆续出现许多新的固废及其处理、处置与资源化问题，教师应将教学内容的前沿性和实用性放在首位，及时补充这些新对象和新技术的相关内容。例如，在“资源化与综合利用”这一教学模块中补充“新兴固废的资源化利用”内容，主要探讨近些年涌现出的新型“城市矿产”类固体废物（如废汽车、废家电等）的资源属性，分析对其进行资源化利用时面临的体制机制不完善、服务网络不健全等方面的问题，让学生充分了解相关行业发展现状及前沿技术[1]。

1.3 合理强化实践教学环节

实践教学是理论联系实际、学生创新意识和创新实践能力培养的重要平台，主要包括实验课、课程设计和认识实习等。很多高校的“固体废弃物处理与处置”实验课仍采用随课实验和验证实验的程序化开课方式，内容老套单调、脱离实际、流于形式。课程设计也是时有时无，认识实习更是走马观花，且多局限于污水处理厂、垃圾焚烧发电厂等，缺乏学习实效。

在突出实践能力的应用型人才培养导向下，“固体废弃物处理与处置”课程实践教学需与固废处理、处置及资源化领域的社会需求与技术创新结合，并应设计紧跟前沿、切合实际生产生活的实践教学内容。例如，在“垃圾分类”不断提、全面推的大背景下，以“校园垃圾的收运”为题开展课程设计，要求学生全面分析并综合考量垃圾分类、垃圾日产量、收集频次、运输方式等因素，确定最优收运路线。这样的课程设计还可以延伸到校外，例如，设置“跟着垃圾去旅游”的实践题目，要求学生以小组为单位，从宿舍楼垃圾桶开始，追踪生活垃圾到中转站，再到填埋场或焚烧发电厂，然后就所在城市的生活垃圾分类现状、收集方式、运输路线、中转站设置、处理处置方法、资源化路径等撰写实践调查报告[2]。又如，中山大学针对校内实验室仪器设备种类少、更新速度慢等问题，基于“产教融合”的理念形成“实验室—工厂”两地教学机制，将“固体废弃物处理与处置”课程实验教学搬到固废处理处置工厂中，由工厂工程师带领学生直观感受各类工艺流程及各种设备的工作原理，培养学生的“融会贯通、学以致用、敢于创新、用以促学”能力[3]。

2 教学方法改革

2.1 互动式教学与研究性教学相结合

“固体废弃物处理与处置”课程教学内容不仅包含大量的基本理论和概念，还包含复杂的工艺流程、设备结构及工作原理。而且这门课程涉及的处理、处置技术及设备的更新速度非常快，若采用传统以讲授为主的“填鸭式”教学法，很难使学生接受并真正获得感性认识。

在教学过程中，需秉承“以学生为中心”的核心理念，以答疑解惑、合作探究、分组讨论等形式，将课堂变成老师和学生之间以及学生和学生之间的互动场所。一方面，可以结合教材内容设置专题，例如在“资源化与综合利用”章节中，设置建筑垃圾的资源化、农林废弃物的资源化、废纸的资源化、废纤维的资源化、废塑料的资源化、废玻璃的资源化、废橡胶的资源化等选题；另一方面，注重科研反哺教学，采取科研案例分组研讨式教学方式，依托课程小组教师科研项目并结合时政热点设计一些与固废相关的案例，如快递包装废弃物的处理与资源化、“城市环卫系统”与“再生资源系统”两个网络如何有效衔接与融合发展、“无废城市”建设如何与碳减排协同推进等。让学生根据兴趣爱好选题，再根据选题组队，队员之间分工合作，课后查阅相关资料，课堂上分组汇报，小组之间互相提问、评价、评分，教师则通过指导、协作与点评来增强学生的个性化学习效果，以此提升学生的专业素养、创新意识、逻辑思维能力和团队协作精神。

2.2 案例教学与网络辅助教学相结合

“固体废弃物处理与处置”课程的很多理论和技术既来源于工程实践的案例，又服务于解决特定的实践案例，教学重点是让学生掌握典型固废处理、处置及资源化的各种方式，教学难点是探寻各方法的内在机理及具体过程。

传统以板书或者PPT直观呈现教学内容的“灌输式”教学方法难以帮助学生梳理、理解、吸收教材中枯燥的理论知识和抽象的工艺流程。而案例教学法是根据教学目的和教学内容，在课堂中引入一些既与书本知识紧密联系、又紧跟时代步伐的典型工程实践案例或特定事件，能激发学生的学习兴趣，提高其发现问题、分析问题、解决问题的能力[4]。例如，2022年3月最高人民法院发布了依法审理的十大固废污染环境典型案例，包括非法处置医疗废物污染环境案、违规收纳和倾倒生活垃圾污染环境案等，教师可以以各案例的基本案情、裁判结果、典型意义为切入点，引导学生探究案件中各类固废处理、处置及资源化涉及的法律法规、基本理论、设施设备、工艺流程及前沿技术等。网络辅助教学则是信息技术与传统课程有效融合而产生的一种新的教学方法，以丰富的教学资源、多媒体的教学内容等突破时间、空间以及人为因素的制约。对于一些难以在实验室开展的实验（如焚烧、热解、填埋等），开展虚拟仿真实验教学，利用计算机技术构建虚拟的实验对象及操作环境，针对原料、工艺、设备、三废处理等进行模块化设计，通过电脑屏幕清晰地展现各种固废原料的处理过程[5]。动图和视频演示能较为直观地展示转筒筛、板框压滤机等设备的结构和处理过程的发生机理，微课视频能基于浮选、污泥脱水等单独的知识点创设出生动有趣的教学情境，QQ群、微信群等则有助于加强师生、生生的课后互动。这些网络辅助教学方法使课件结构从传统的“线性教学”发展为“非线性教学”，尤其能够提高学生的个性化学习能力[6]。

3 考核方式改革

“固体废弃物处理与处置”课程的考核方式通常以闭卷考试为主（占70%）、平时成绩为辅（占30%），许多学生参与学习的积极性不高，习惯靠“临时抱佛脚”和“死记硬背”应付考试，难以调动学习该课程的能动性和积极性。

因此，在“固体废弃物处理与处置”课堂上，需要基于以考促教、以考促学的观念构建一些新的考核方法，一方面将教学全过程纳入考核体系，使课程考核过程化、常态化；另一方面实施多元化考核方式使考核有机融入教学全过程，充分发挥考核的引导、检测、鉴定和评价等功能。建议采取“过程性考核（占比30%）+期末考试（占比50%）+创新创业活动成效性考核（占比20%）”相结合的考核方法，该考核方法注重出勤、课堂表现、小组讨论及作业等，鼓励学生积极参与课堂问答和小组讨论，其中期末考试以闭卷形式进行，重点考查学生对课程知识的充分理解与灵活应用能力；创新创业活动成效性考核主要考查学生以固废相关课题参与“互联网+”“挑战杯”“大创项目”“攀登计划”等学科专业竞赛和项目的成效，检验以赛促教、以赛促学的应用型人才培养育人成效。

4 结语

随着国家对固废进行系统管理的要求越来越高，对掌握固废处理基本理论与专业技能的应用型人才的需求越来越大。“固体废弃物处理与处置”课程教学改革将继续以培养学生的应用能力为核心、以夯实学生的理论学习为保障、以提升学生的动手能力为目标，进一步整合课程思政、一流课程建设等项目，结合固废污染防治的相关国家发展战略需求和市场发展前景预测，持续进行课程内容、教学方法和考核方式的改革，培养面向未来的创新型、专业化工程科技人才，为持续深入打好污染防治攻坚战、实现“碳达峰”和“碳中和”目标贡献力量。