“固體廢物處理與處置工程”四化教學模式探索

張秀霞, 耿春香, 盧　磊, 張慶冬

(中國石油大學(華東) 化學工程學院, 山東 青島　266580)

?

“固體廢物處理與處置工程”四化教學模式探索

張秀霞, 耿春香, 盧磊, 張慶冬

(中國石油大學(華東) 化學工程學院, 山東 青島266580)

教學與科研是學校工作最主要的兩個方面,二者是辯證統一的關系。根據多年來的教學經驗和課題組的科研項目,將科研的內容、思路、成果融入到環境工程專業“固體廢物處理與處置工程”課程教學過程中,探索“教學內容情境化,教學模式案例化,教學實驗實題化,考核方式多元化”的教學模式,全面提高教學質量。

固體廢物處理與處置工程； 教學與科研； 教學模式

1　教學與科研的關系

教學與科研是學校工作最主要的兩個方面[1],黃先祥等認為教學與科研的關系有相互阻礙型、相互促進型、相互獨立型3種[2]。實質上二者既有對立的方面,也有統一的方面。一方面,教學與科研確實是有沖突的,主要表現為要達到的目的、對個人素質的要求各不相同,在時間和精力的分配方面,教學與科研也是有沖突的。另一方面,教學與科研又是統一的,主要表現為教學和科研的最終目的統一。科研對教學的促進作用表現在:一是科研創新教學的內容,教學內容的更新和深化,其基礎是科研；二是科研深化教學的手段和方法。教學手段和方法的創新和深化,其基礎也是科研。教學對科研的促進作用表現在:教學水平的提高可以為未來的科研提供人才隊伍基礎,教學過程有利于科研的進一步深化,對同一個人而言,教學是果,科研是根,教學與科研從根本上也是統一的。教學實踐中提出和發現的重要問題,可以促進科研的深入開展; 而科研的過程與成果,又可以豐富教學內容,提高教學水平[3]。

科研和教學是高校教師的兩項基本職責,教學沒有科研作為底蘊,就是一種沒有觀點的教育,沒有靈魂的教育[4]?？蒲信c教學的互動是本科高校的重要特征[5]?？蒲惺切轮R和新技術的源泉,是高校提高教育質量的推進器。只有不斷地進行科學研究,才能豐富學科內涵、拓展學科知識、提高教學水平。以科研促進教學,科研是大學活力的源泉,以科研促進教學是提高大學教學質量的重要途徑。科學研究不僅可以增強教學的深度、拓展教學的廣度,而且可以更新教師知識結構、完善教師的知識體系、提高教學效果。高校教師既要從事教學,又要進行科研,要將二者有機結合,以科研促進教學,達到提高教學水平的目的。

但是,目前在教學過程中二者相對來說是脫節的[6],表現為多種形式:重教學,輕科研；重科研,輕教學；科研不能理論聯系實際。教師的工作也是脫節的,教學是教學,科研是科研,兩者很少有機結合?？纯唇虒W課件就知道,里面補充了多少科研的資料,或者說教師的科研思路、科研水平、科研成果通過教學過程傳承了多少？往往很難看到教材中的理論與高速發展的科技水平結合在一起。由此產生的后果是教材滯后、知識概念更新慢、學生學習興趣不高。學生不知所學的知識有何用處,不知道哪些問題可以用哪些理論來解決,從而造成了學和用的脫節。因此,科研成果教學化,即在教學過程中引入科研活動,通過布置科研課題,引導學生在開展科研活動的過程中掌握課程教學內容,使學生在獲得知識的同時,能力和素質也得到鍛煉和提高[7]。將科研項目融入到實驗教學中,以科研為背景引導學生完成實驗、得到綜合的培養[8],尤為迫切和重要。

為此,根據多年來的教學經驗和課題組的科研項目,將科研的內容、思路、成果融入到環境工程專業、環保設備工程專業“固體廢物處理與處置工程”課程教學過程中, 探索“教學內容情境化,教學模式案例化,教學實驗實題化,考核方式多元化”的“四化”教學模式,全面提高教學質量。

2　教學模式探索

2.1教學內容情境化

(1) 將科研項目成果融入教學中。將深奧、枯燥的理論與科研情境相結合,通過通俗的例子說明理論的精髓、演化及應用途徑。

(2) 將科研學術論文融入教學中?？蒲姓撐挠袉栴}、有思路、有實驗、有方法、有結果、有討論,將這樣的情境應用到教學中去,使課堂教學更生動、更接地氣。

(3) 將教學改革的成果及時應用于教學中。每年的教改項目很多,將教改的成果及時應用到課堂,避免為了做教改項目而做教改項目,同時也可以促進新的教學項目的誕生。

根據以上的總體設想,“固體廢物處理與處置工程”這門課中的生物處理技術這一章,在開課的第一節就拋出題目“某油田某采油廠產生含油污泥(HW08),擬采用生物處理的方法對其進行處理”,讓學生結合書本上的理論提出處理方案,設計參數,說明處理過程的影響因素有哪些？如何控制？

這是一個實題,既是教師的科研課題,也是學生在實習過程中見到的油田的特征固體廢物。學生的討論熱烈、各有千秋,形不成統一的意見,因此,要求大家課后查資料、定方案、約定學習生物處理技術開始前完成該題目的作業,并且網上提交方案。教師再根據學生的作業情況,對內容進行升華與整理,根據生物處理法的基本原理和方法對教學內容進行系統講解,對學生的作業進行點評。

課后學生反映對此部分的理解非常全面,印象很深刻,既掌握了書本上生物處理的基本理論、影響因素、處理參數,又體會到了對于不同的固體廢物的處理參數的變化情況和控制方法。

2.2教學模式案例化

以案例教學為導向,改變傳統的教學模式,充分調動學生的積極性。

(1) 以案例教學為導向,增加學生的融入感。一定給學生這樣的思想,學的目的是為用,是為了更好地解決實際問題。通過案例強化學生的融入感,讓學生體會到學了理論可以解決身邊的實際問題,實際問題會用到所學的理論,關鍵在于選擇合適的案例將理論和實際結合起來。

(2) 以情境教學為媒介,增加學生的主人感。教學要由原來的傳統模式以教師講為主,轉變為以學生為本,讓學生自覺地、感興趣地學到和掌握更多的知識,具有解決問題的能力。

(3) 以問題教學為引擎,提高學生的責任感。責任感在學習中尤為重要,以問題為引擎,把當前的環保形勢、面臨的問題、環保過程中的科學問題與學生及時交流,培養學生的責任意識,提高學習的自主性。

石油院校的學生對油田和煉化企業的特征固體廢物具有特別的認識和感受,因此對于油田產生的含油污泥和煉油廠的“三泥”有哪些不同,分別可以采用哪些方法處理,也是結合科研組的課題進行講解。

從分析含油污泥的組成，即含油量、含沙量、含水量、微生物數量[9],以及油品的流程、元素組成入手,結合“固體廢物處理與處置工程”中所學的知識,讓學生試著用不同的方法對其進行資源化和無害化處理。因里面含有可生物降解的油,學生分別提出可以采用生物處理的方法[10]、固定化微生物修復的方法[11]、固定化載體的改性[12]等,如果油過多還可以采用萃取的方法回收其中的油[13],剩下的用生物處理的方法進行無害化,可以采用焚燒的方法回收其中的熱值,也可以采用熱解的方法回收其中的油品。這些教學內容與教師的科研方向和科研成果密切相關,學生分別對這幾種方法進行的資料查閱、方案整理、參數設計、影響因素控制等的討論,增加了學生的知識,開拓了思路,激發了學生學習的熱情。

2.3教學實驗實題化

密切實踐教學和理論教學、教學與科研的關系,改變以往教學實驗為虛擬題的做法,教學實驗的題目密切聯系教師的科研項目,使學生對實驗有真實的認知和產生對實題解決的求知欲和新奇感,全面提高學生的實驗設計能力、動手操作能力和全局的掌控能力。

(1) 提高專業課教師的科研實力,將實踐教學和理論教學有機結合。

(2) 實踐教學有目標,發現問題、提出問題是關鍵。

(3) 以理論教學結合實踐教學解決問題為宗旨。

由于課程主講教師多年來一直從事含油污泥處理的科學研究,實驗室含油污泥的樣品為學生的實驗提供了良好的條件,教學實驗因此結合教師的科研以及課程討論的問題進行,包括含油污泥含水率的測定、含油率的測定、微生物數量的測定及處理過程中的變化、有機質含氮量的測定等,將這些參數與影響因素進行結合,加深了對課程內容的理解,提高了學生的實驗設計和操作能力。

2.4考核方式多元化

改變考核方法和模式,提高學習效果,將考核成績分為3部分:基礎成績、績效成績、考試成績,分別占30%、30%、40%。

(1) 基礎成績包括考勤、平時作業、課堂回答、考前準備(考前自己出一份考題,對基本知識的總結歸納,并附有答案)等。

(2) 績效成績。實習中發現的問題結合理論學習提出的解決方案,要求有問題有思路、有內容有方案、有預期的結果和實驗試劑等,課程實驗考核為綜合實驗及下一學期的畢業論文做準備。

(3) 考試成績。為最后期末考試的成績,占總成績的40%,這樣避免了學生考試之前突擊,平時學習效果差的問題。

3　結語

經過一個周期的探索,學生覺得收獲很大,能夠看得見的效果表現在學生在后續的綜合實驗中表現出了更大的興趣和自我學習的能力,能夠自己主動地去制訂實驗方案、查找實驗方法、安排實驗時間、總結實驗內容。在最后的課程成績方面也都取得了較好的成績。教學質量和教學水平的提高是一個長期積累和師生互動的過程,沒有一成不變的教學模式和教學方法,找到適合課程學習、適合這群學生的特點,與學生的培養計劃和培養方案相適應的教學模式,才能達到最好的效果。

References)

[1] 教學與科研的關系[EB/OL].http://wenku.baidu.com/link?url=KFm_9WqgvkI8n1swBkpezoTsmVL8vsG15GVzPX3il_9zfO5PQrzbUVkjKMpAMOGRntU4itCTU1oZv6_eLFMQLbxGy-mwKz9Gni5kfnnc5GW.

[2] 黃先祥,仲啟媛,譚立龍,等.從高等教育本科教學的角度淺談教學與科研的關系[J].教研探索,2010(3):69.

[3] 張翼星.大學教師的天職[J].現代大學教育,2003(3):1-3.

[4] 錢偉長.大學必須拆除教學與科研之間的高墻[J].群言,2003(10):16-20.

[5] 正確處理科研與教學的關系,以科研促進教學質量提高[EB/OL]. http://wenku.baidu.com/link?url=TPPCZpeJS8rUgReYEVh9wZkRXh

782ZyVChpHebASaosgcskzZKxRLzx6QXs2bnzjqvRtiF3Akw0hhl_YdYPIN

EcvyMbPdxiC5zRFQxIzpR_.

[6] 卞軍.高校教師:教學與科研孰為熊掌孰為魚?[J].教育教學論壇,2013(2):5-7.

[7] 張強.科研成果融入本科教學,培養大學生的科研創新意識[J].安徽農學通報,2012,18(19):199-200,208.

[8] 昝麗娜,邵水源.教學與科研相結合:專業實驗教學模式探討[J].創新教育,2014(4):189.

[9] 張秀霞,武海杰,白雪晶,等.土壤修復過程中微生物數量、酶活性與石油降解率的關系[J]. 石油學報:石油加工,2014,30(1):94-99.

[10] 武海杰,張秀霞,白雪晶,等.用于石油污染土壤降解的高效降解菌的篩選及其降解條件優化[J].環境工程學報,2014,8(3):1229-1234.

[11] 張秀霞,張守娟,張涵,等.固定化微生物對石油污染土壤理化性質的調控作用[J].石油學報:石油加工,2014,30(6): 1106-1112.

[12] 張秀霞,武海杰,白雪晶,等.改性秸稈載體固定化微生物修復石油污染土壤[J].石油學報:石油加工,2014,30(5):915-920.

[13] 張秀霞,耿春香.溶劑萃取—蒸汽蒸餾法處理含油污泥[J].上海環境科學,2000,19(5):228-229.

Exploration on Four Modernizations teaching mode of Solid Waste Treatment and Disposal Project course

Zhang Xiuxia, Geng Chunxiang, Lu Lei, Zhang Qingdong

(College of Chemical Engineering, China University of Petroleum, Qingdao 266580, China)

Teaching and scientific research are the two most important aspects of school work which has the dialectical unity relationship. According to the research group of teaching experience and years of research, the scientific content, ideas, achievements into environmental engineering in Solid Waste Treatment and Disposal Project teaching process, this article explores the Four Modernizations(i.e., situational teaching content, teaching mode law cases, teaching experimental real problems, and diversified assessment methods) teaching mode, and comprehensively improves the quality of teaching.

solid waste treatment and disposal project； teaching and scientific research； teaching mode

10.16791/j.cnki.sjg.2016.03.053

實驗課程改革

2015- 07- 09修改日期:2015- 09- 15

中國石油大學(華東)教學改革項目“基于網絡技術的化工實驗教學資源平臺建設的研究與實踐”(SY—B201205)；中國石油大學(華東)教學改革項目“以科研為先導全面提高《固體廢物處理與處置工程》課程的教學水平”；中國石油大學(華東)教學改革項目“環境工程專業《固廢》課程‘四化’教學模式探索”

張秀霞(1966-),女,河北棗強,博士,教授,研究方向為環境污染治理.

E-mail:zhxiuxia@upc.edu.cn

G642.0

A

1002-4956(2016)3- 0211- 03