公選課電子廢棄物的資源化處理教學實踐與改革*

段晨龍 何亞群 王海鋒 葉璀玲

1 中國礦業大學化工學院 江蘇徐州 221116

2 煤炭加工與高效潔凈利用教育部重點實驗室 江蘇徐州 221008

1 引言

中國礦業大學穩定性通識教育公共選修課是面向全校學生開設的、由學生自主選修的課程，是為了擴大大學生知識面、開拓學生視野、推進文理滲透及理工結合、提高大學生綜合素質，面向全校本科生開設的一類課程。為了保證穩定性，要求連續開設4個學期。穩定性通識教育公共選修課（以下簡稱公選課）以其自由度、適應性成為高校課程體系的重要組成部分，是實現學科滲透、文理兼容的重要橋梁，也是高校培養復合型人才、創新性人才的重要渠道[1]。

中國礦業大學在國內較早開展電子廢棄物資源化處理的研究，在此領域做了大量的工作，有較好的前期積累。為了拓寬學生的知識面，培養學生的綜合素質、環境意識與創新能力，電子廢棄物的資源化處理于2008年3月首次作為一門科學技術類的公選課為全校本科生開設。3年多來，選修該課的學生累計達1119人，對學生樹立環境保護和資源循環理念、提升人文素養、培養科學精神發揮了重要作用。

2 課程開設的背景及實踐教學中存在的問題

2.1 課程開設的背景

隨著高新技術的迅猛發展，電子產品更新換代的周期越來越短，由此而產生的電子廢棄物每年以18%的速度增長，成為世界上增長最快的垃圾。全世界電子垃圾中的80%出口至亞洲，其中又有90%進入中國，電子廢棄物已經成為影響我國環境安全的重大問題。與此同時，我國有色金屬需求量增長迅速，一些重要的有色金屬資源因資源匱乏或開采困難等原因而供不應求，金屬資源的保證程度關系到國民經濟長期穩定發展和國家安全。

電子廢棄物中含有大量可供回收利用的金屬、玻璃及塑料等，另外還含有鋁、鐵等常用金屬及微量的金、銀、鉑等稀貴金屬，這使得電子廢棄物具有比普通城市垃圾高得多的價值。電子廢棄物的資源化處理研究是環境污染防治和資源循環利用領域中的國際前沿課題，涉及的學科領域主要有礦物加工工程、環境工程、材料工程、冶金工程、流體力學等[2]。

中國礦業大學在國內較早開展電子廢棄物資源化處理的研究工作，所在課題組已完成國家自然科學基金項目《電子廢棄物高效潔凈分選回收的基礎研究》，高等學校博士學科點專項科研基金項目《電子廢棄物干法處理技術研究》等課題；建成了電子廢棄物資源化處理的實驗系統，開展了電子廢棄物破碎解離、分選回收和分離提純等研究工作，有較好的前期積累。為此，作為一門科學技術類的全校公選課為全校本科生開設，共32學時，一學期完成。

2.2 主要教學手段和教學內容

在實踐教學過程中，以多媒體教學作為主要教學手段，同時輔以研討式教學和案例式教學的方法，有效地增強了電子廢棄物的資源化處理課程的教學效果，較好地實現了教學目標。主要授課內容及學時見表1。3年多來，選課的學生累計達1119人，覆蓋全校16個學院，近60個專業。選課學期及選課人數見表2。該課程對學生樹立環境保護和資源循環理念，提升人文素養、培養科學精神發揮了重要作用。

表1 電子廢棄物的資源化處理主要授課內容及學時

表2 選課學期及選課人數

2.3 實踐教學過程中存在的問題

由于管理者和學習者對公選課的認知偏差，加之缺乏對公選課的明確理論定義和實踐規范，使其實際效果與其設立的初衷出現一定程度上的偏差。

1）學生急功近利，對公選課不重視。部分學生沒有正確認識到公選課的意義，單純是為了混學分，遲到、曠課、早退現象時有發生。

2）學生選課自由度大，存在一定的盲目性。目前大多數高校采用網上選課，學生可以直接看到課程設置、教學內容、授課教師等信息。但不少學生缺乏自我負責的態度，選課不認真，看同學選修什么課程他就選修什么，什么課程好拿學分就選什么，有的甚至讓同學代選。

3）上課時間安排有待優化，個別學生選擇課程和時間安排不合理。中國礦業大學的公選課和其他兄弟院校類似，晚上和周末上課居多。公選課在上課時間和教室安排上要給基礎課、專業基礎課和專業選修課讓道，這樣的排課可能會使學生產生這些課程不重要的感覺。再加上這個時段學生體力和精力欠佳，也給公選課的教學帶來不利影響。

4）學生知識結構差異大，教材選擇困難。選課的學生來自文、理、工、經濟、管理等不同的專業，基礎差異較大。當講到一些公式推導、理論計算和數值仿真時，文科類學生基本聽不懂。此外，國內外都沒有針對電子廢棄物資源化處理的教材。研究型的著作理論性強、難度大，不適合作為學生的教材。

針對上述問題，進行相應的教學改革，完善教學內容，將有助于學生擴大知識面、開拓視野、提高綜合素質，培養創新能力，達到開設全校通識教育選修課的目標。

3 電子廢棄物的資源化處理實踐教學經驗與改革

3.1 提高人文素養，培養科學精神

從經濟發展過程中電子廢棄物帶來的問題，引出電子廢棄物的資源化處理的意義。采用案例教學的方法，從工業地理的視角研究電子廢棄物管理與技術之間的聯系，提高學生的人文素養和綜合素質，形成良好的道德品質。采用創新教育的方式為學生樹立環境保護和資源循環利用的理念，使學生形成科學的世界觀，培養其獨立思考的能力和科學精神。如講到電子廢棄物處理不當造成二次污染問題的時候，引導學生就資源循環利用和環境保護問題展開討論，適時引入有色金屬二次資源體系識別、可持續發展及環境污染防治等知識要點，使學生在研討中掌握這些知識。

3.2 完善課程體系和教學方法，控制選課人數

把握電子廢棄物資源化處理研究學科和領域的前沿，分析和優化中國礦業大學穩定性通識教育選修課電子廢棄物的資源化處理課程體系，研究與課程相適應的教學方法。如講授電子廢棄物中鉛的危害時，為學生放映視頻短片《來自前兆的后訓之鉛中毒》。采用啟發式、互動式等教學方法活躍課堂氣氛，使學生認識到：“社會的車輪高速運轉，人類有時會陷入一種盲目的狀態，為了追求先進科技的發展，甚至不惜飲鴆止渴。”針對電子廢棄物處理的污染問題讓學生討論，使不同學科、不同專業的學生更好地適應課堂教學。該課程已連續開始8個學期，在前7個學期，由于沒有控制選課人數，選課學生基本維持在150人，甚至達到179人，而選課學生太多不利于研討式教學，混學分的學生也比較多。為此，在第8學期將選課學生限制在60人，課堂經常采用研討式、啟發式和互動式等教學手段，遲到、早退和曠課等現象明顯好轉，學生的學習熱情得到很大提高。

3.3 研究教學內容，編寫課程講義

目前國內外還沒有電子廢棄物資源化處理的教材，盡管課題組在前期的研究過程中，針對電子廢棄物資源化處理出版著作3部，但這種研究專著理論性強、難度大，不適合作為學生的教材。為此，研究課程的基本內容和目標，對現有課堂教學內容、課時分配、講授重點進行重新分配，優化組合，編寫詳細的課程講義，使選課學生能夠掌握課程的主要內容、學習的重點和難點，提高選課學生的學習積極性。

3.4 拓寬學生國際視野，提高核心競爭力

隨著高等教育的國際化，以及科學技術在國際范圍內的相互滲透與激烈競爭，高水平大學本科生國際視野的培養與形成，是其未來核心競爭力的重要體現。在電子廢棄物資源化處理課程教學改革的基礎上，通過檢索國內外最新的資料，有選擇地應用于課堂教學實踐，努力拓寬學生的國際視野，引導并培養學生關注及跟蹤本領域國際最新成果的意識與能力。

如講授電子廢棄物生物處理技術一節時，直接選用2010年第25屆國際礦物加工大會的一篇論文Bioleaching of EWastes（B Brown, M Saidan and M Valix）進行教學，將學生帶入電子廢棄物生物處理技術的研究前沿。為了使學生能夠更加形象具體地認識電子廢棄物資源化處理最新的設備和工藝，課堂教學選用不少西方發達國家處理電子廢棄物的視頻資料。授課教師把所有的英文視頻資料全部做了聽寫，以便學生能夠看懂理解。學生在學習新知識同時，提升了英語的水平，培養了國際視野，很多學生深有感觸：要掌握前沿的知識，就要下功夫學好英語。

3.5 借助學科與科研優勢，轉化為優質教學資源

中國礦業大學礦物加工工程學科是國家重點學科和國家級教學團隊，首批入選教育部高等學校國家級特色專業建設點，同時也是國家自然科學基金委的創新研究群體，在中國礦業大學具有學科和科研的優勢。在課堂教學過程中通過介紹團隊長期科研過程中課題來源、項目申報、工程攻關等具體事例，為學生營造創新教育的環境。3年多來，共有本科生16人次參與到“國家大學生創新性實驗計劃”“江蘇省大學生實踐創新訓練計劃”和“中國礦業大學大學生科研訓練計劃”。這些科研訓練能夠提高本科生的創新能力和動手能力，使學科和科研的優勢轉化為優質教學資源，更好地為本科教學服務。通過公選課的學習以及科研訓練，學生獲全國“挑戰杯”創業計劃大賽二等獎1項，國家級實驗教學示范中心創新性實習實驗競賽特等獎1項，全國高校環保創意大賽銀獎1項，全國環保創意大賽二等獎1項，江蘇省“挑戰杯”創業計劃大賽一等獎1項，本科生作為第一作者的學術論文發表6篇。

4 結語

針對穩定性通識教育公選課電子廢棄物的資源化處理教學過程中存在的問題，經過3年多的教學實踐和探索，對教學方法進行系統研究與總結，對教學內容不斷地進行調整與更新，取得不錯的教學效果，引起在校大學生的廣泛興趣。該課程開闊了選課學生的知識視野，對學生樹立環境保護和資源循環理念、提升人文素養、培養科學精神發揮了重要作用。

[1]許永忠,董守華,祁雪梅.“數字圖像處理技術與應用”公選課的教改實踐[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.