《固體廢物處理與處置》課程的“方法論”式教學

龍於洋　沈東升

摘 要： 《固體廢物處理與處置》是環境工程專業一門綜合性和交叉性極強的工科核心課程，傳統的教學方法易導致講述內容重復和枯燥，學生容易失去興趣，教學效果弱化。“方法論”式教學改革一改傳統的傳統理論教學方法，顯著提高了學生對《固體廢物處理與處置》這門工程性極強的理論課程的學習興趣。在教學過程中通過將知識點以固體廢物處理處置的三大方法進行重新梳理、總結并串聯相關學科的講述方式，培養學生的知識串聯和綜合運用能力，真正建立工程和創新思維。

關鍵詞： 工科 方法論 綜合教學

1.引言

目前，我國高等教育形成了比較合理的教育結構和體系，基本滿足了社會對多種層次、多種類型技術人才的大量需求[1]-[3]。然而，工程教育與經濟發展的需要顯得很不適應，在實踐能力、創新能力的教育和訓練方面還存在許多缺陷。2010年，教育部聯合多個部門啟動了“卓越工程師教育培養計劃”，旨在培養適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才，為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務[4][5]。《固體廢物處理與處置》（以下簡稱《固廢》）是教育部高等學校環境工程專業教學指導委員分會在《高等學校本科環境工程專業規范》中明確規定的環境工程專業九門核心課程之一[6][7]，加強《固廢》課程建設對培養高素質創新型人才具有舉足輕重的意義。

《固廢》課程以物理化學、生物、化工等理論為基礎，應用工程學的方法研究固體廢物污染控制的途徑及固體廢物處理與資源化工藝及其工程技術，涉及管理、化學、化工、生物、熱工、土工、機械等學科，基礎知識面寬，內容繁雜，具有交叉性和綜合性、實踐操作性和實用性較強等特點。作為一門工程性極強的課程，目前，大部分高校大多數教師仍然采用傳統的“灌輸式”、“填鴨式”教學方法，一堂課下來，教師講得聲嘶力竭，學生聽得云里霧里，對課程內容吸收十分被動，學生的主觀能動性難以發揮。相對于綜合性、交叉性極強的《固廢》課程而言，采取傳統的教學思路不可避免地會導致教授內容重復和枯燥，學生失去興趣，教學效果弱化。鑒于固體廢物處理處置中特有的三大類方法特征（減量化、資源化、無害化），結合課程內容特色，筆者獨辟蹊徑，改革傳統的循序漸進的教學思路，引入“方法論”式教學，通過合理整合教學內容，時刻在知識學習中引入“方法”，注重解決實際問題能力和創新意識的培養，有望使學生能在畢業時具有較堅實的基礎理論知識和較寬廣的專門知識，具有一定的獲取知識和應用知識的創新能力，具有“卓越工程師”潛質，以期形成環境學科《固廢》方向的“卓越工程師”培養特色。

2.教改方法

2.1基于國情特色的基礎知識點的“方法論”梳理

從《固廢》課堂理論教學內容看，在涉及核心固廢處理處置內容之前，往往是一些基本概念、理論和方法的介紹，而在一些較新的教材體系中還不乏一些發達國家較為成功的案例簡介。然而，這對于適合于我國國情的卓越工程師培養目標而言，其中相當一部分內容可進一步優化。首要改革內容為，結合我國國情，重新梳理固廢課程的緒論、固廢管理方法、固廢管理法律法規、固廢處理處置原則等基礎知識點，主要從“全過程管理”、“生命周期管理”及我國特色的固廢處理處置熱點和焦點，如“垃圾分類”等特色主題角度對學生進行導論性的教學，在過程教學中，貫穿固廢的處理處置核心原則——“減量化、資源化、無害化”，為后續核心內容的講述作鋪墊，也為從技術和管理的角度培養學生的工程理念打下基礎。

《固廢》課程在國內最早開設的高校中已有二十多年，所選用的教材大部分為羋振明主編的《固體廢物的處理與處置》（1998年第1版，1993年再版）。一般而言，對該本教材的教學基本按照章節設置按部就班進行。然而，仔細分析各個章節講述內容可以發現，所述及所有固體廢物的處理處置無外乎圍繞“減量化、資源化和無害化”這“三化”原則進行的。而且，根據大部分同仁在課程講述中的感覺，按照當前的“定義、概念、方法”循序漸進的編排模式進行講述時，不可避免出現一種處理處置方法在多個章節中來回重復講述的現象，學生在重復聽到該部分內容時興趣大打折扣。為此，筆者認為，《固廢》理論課程的教學完全可以打破傳統固有的章節設計，通過總結各類固體廢物的一般特性和規律，重點從“減量化、資源化和無害化”這“三化”角度，以方法論的講述思維講述各類固體廢物的處理處置，不僅能達到舉一反三的效果，而且能提高課堂教學效率。

2.2核心教學內容的“方法論”教案編排及逐步教學實施

《固廢》理論核心內容包括固廢收運、固廢預處理方法、固廢生物處理、固廢熱化學處理、固廢綜合利用技術、固廢最終處置技術六大塊內容。每塊內容基本均為“定義、概念、方法”循序漸進的編排模式。然而，所有固體廢物的處理處置過程中無一不是遵循“減量化、資源化、無害化”的基本原則，而所有處理方法均按照這三大原則設置。為了使學生在知識學習過程中能綜合運用并實現一定創新，在理論課講述中必須緊緊圍繞處理原則開展。筆者對該部分核心內容的教案進行逐步編排和重組，將傳統授課模式改為以“方法論”為主線的教學模式。如在實際教學過程中應該注重在講述第四章固體廢物生物處理課時，在三大原則中重點講述資源化過程，且結合環境工程微生物學課程的相關內容進行教學，以此講授較為難懂的好氧堆肥和厭氧發酵過程，融會貫通，調動學生的積極性，使學生在學習該部分內容的同時不僅能主動分析相關技術原理，而且能緊緊把握處理處置該類型固廢時的核心原則，在遇到同類型的有機類固體廢物處理處置等問題時，便能快速而準確地形成原則性的處理處置方法和理念，久而久之，有望培養學生的工程理念。

2.3“方法論”教學效果的反饋及優化

《固廢》課程的“方法論”教學方法改革成效需充分考慮學生的反饋，并根據反饋效果逐步優化。筆者在教改過程中，階段性地開辟了開放課堂（約15分鐘/次），在每次核心內容的“方法論”教學結束后，將課堂學生分為若干組，擬定與當前主題相關的案例分配與其分組討論，并限時在討論結束后由各組組長匯總各組觀點進行陳述，陳述后直接課堂點評，一方面檢驗學生的“方法論”學習效果，另一方面，在綜合橫向點評、比較的過程中匯總學生的反饋，尋找出共性問題，以便于在后續的主題教學中逐步優化。

3.結語

“方法論”式教學改革一改傳統的傳統理論教學方法，顯著提高了學生對《固廢》這門工程型極強的理論課程的學習興趣。在教學過程中通過將知識點以固體廢物處理處置的三大方法進行重新梳理、總結并串聯相關學科的講述方式，培養了學生的知識串聯和綜合運用能力，真正建立起了工程和創新思維。

參考文獻：

[1]謝梅，苗青.美國高校創新人才培養模式及借鑒.西南民族大學學報：人文社會科學版，2011（3）：217-221.

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[6]谷晉川，梅自良，江元霞.“固體廢物的處理與處置”課程短學時教學體會.高等教育研究，2006，22（4）：37-39.

[7]蔣彬.“固體廢物處理與處置”課程教學改革.中國資源綜合用，2011，29（7）：42-44.

本課題受浙江省高等教育課堂教學改革項目“面向卓越工程師培養的《固體廢物處理與處置》“方法論”教學”資助（編號kg2013152）。