環(huán)境工程固體廢物處理與資源化教學(xué)改革實(shí)踐與建議

周濤 林姝燦 戴世金 陳彧 趙由才

[摘 要] 環(huán)境工程是國(guó)家發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)，固體廢物處置與利用作為其核心課程，得到重點(diǎn)關(guān)注。固體廢物處理與資源化是環(huán)境工程專業(yè)的核心課程之一，其教學(xué)改革對(duì)行業(yè)人才的塑造和環(huán)境產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有明顯的推動(dòng)力和影響力。本文結(jié)合固體廢物處理與資源化第三版課程教學(xué)實(shí)踐，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式和教學(xué)目標(biāo)三個(gè)方面提出建議，以期提高固廢教學(xué)質(zhì)量，為新型教學(xué)模式在課堂中的應(yīng)用起到示范作用。

[關(guān)鍵詞] 固體廢物處理與資源化;教學(xué)改革;實(shí)踐建議

固體廢物處理與資源化作為高等學(xué)校環(huán)境工程專業(yè)的一門(mén)必修課程，內(nèi)容涉及固體廢物（以下簡(jiǎn)稱“固廢”）處理與資源化全過(guò)程，運(yùn)用到包括水污染控制工程、大氣污染控制工程、環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境管理、工程造價(jià)、調(diào)試與運(yùn)營(yíng)規(guī)范等多門(mén)專業(yè)課程，是學(xué)科交叉的結(jié)晶，具備強(qiáng)理論性和應(yīng)用性[1]。然而，傳統(tǒng)的“老師講、學(xué)生聽(tīng)”教學(xué)模式雖能實(shí)現(xiàn)滿堂灌的效果，但學(xué)生真正掌握的知識(shí)較少，且部分學(xué)生根本提不起興趣，這也導(dǎo)致學(xué)過(guò)該知識(shí)的畢業(yè)生到了相應(yīng)崗位無(wú)法勝任工作。本文結(jié)合固體廢物處理與資源化第三版課程教學(xué)實(shí)踐，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式和教學(xué)目標(biāo)三個(gè)方面提出建議，以期提高固廢教學(xué)質(zhì)量，為新型教學(xué)模式在課堂中的應(yīng)用起到示范作用。

一、固廢教改的意義

固廢處理與資源化以固廢基本特性和處理工藝為理論基礎(chǔ)，涉及國(guó)家政策下的減量化、資源化、生態(tài)化技術(shù)要求，掌握我國(guó)固廢處置及管理相關(guān)的法律政策和法規(guī)，為日后從事環(huán)境領(lǐng)域的工作奠定基礎(chǔ)。因此，教改將以往注重基礎(chǔ)知識(shí)和基本教學(xué)的雙基理論，轉(zhuǎn)向注重學(xué)生實(shí)踐及應(yīng)用能力，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生的注意力、觀察力、思維力、想象力、記憶力和自學(xué)能力發(fā)展，培養(yǎng)滿足社會(huì)需求的復(fù)合型技術(shù)人才。

固廢處置與利用對(duì)人才培養(yǎng)的要求高，且課程與工程實(shí)踐聯(lián)系，將人才與行業(yè)需要配套。固廢課程設(shè)計(jì)水、氣、聲、渣等四大典型污染，發(fā)展類型全面。固廢教改通過(guò)有針對(duì)性地培養(yǎng)人才，將其更好地輸送至產(chǎn)業(yè)需求缺口，提高產(chǎn)業(yè)科研和技術(shù)發(fā)展硬實(shí)力。

二、固廢處理與資源化教學(xué)模式現(xiàn)狀

（一）教材主要內(nèi)容

該教材以其自身的研究成果和工程實(shí)踐為基礎(chǔ)，廣納國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展，其特點(diǎn)是以固廢處理與資源化為兩條主線，內(nèi)容包括生活垃圾、危險(xiǎn)廢物和一般工業(yè)廢物的處理與資源化，涉及衛(wèi)生填埋、安全填埋、焚燒與熱解、循環(huán)利用、堆肥、危險(xiǎn)廢物處理及處置、電子廢物處理與利用、工業(yè)固體廢物處理與利用的工藝設(shè)計(jì)原理與參數(shù)等各項(xiàng)技術(shù)，于國(guó)內(nèi)同類教材最為完整和系統(tǒng)，充分反映了國(guó)內(nèi)外固廢處理與資源化領(lǐng)域的最新進(jìn)展，使學(xué)生畢業(yè)到設(shè)計(jì)院和企業(yè)工作后能盡快參與生產(chǎn)實(shí)踐。同時(shí)，書(shū)中還編寫(xiě)了和課堂教學(xué)相配套的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)課程，如生活垃圾分選實(shí)驗(yàn)，危險(xiǎn)廢物判別實(shí)驗(yàn)等，以及旨在加深學(xué)生理解的習(xí)題和思考題。

（二）教材特點(diǎn)及教學(xué)模式

固廢處理與資源化教材的突出特點(diǎn)是工程技術(shù)特色，同時(shí)結(jié)合一定的理論知識(shí)。可作為高等學(xué)校環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)、資源循環(huán)科學(xué)與工程等專業(yè)師生的教材，也可供從事固廢處理的工程技術(shù)人員、管理人員閱讀使用。

本書(shū)以前一直沿用課上教師講授、課下學(xué)生習(xí)題練習(xí)及實(shí)驗(yàn)的模式進(jìn)行授課，學(xué)生缺乏主動(dòng)學(xué)習(xí)和主動(dòng)思考的勁頭，也沒(méi)有發(fā)揮出國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材的真正作用。因此，如何在課堂調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，以及強(qiáng)化教材本身對(duì)學(xué)生的吸引力是目前教學(xué)中亟待解決的問(wèn)題。

三、固廢處理與處置教學(xué)改革建議

（一）教學(xué)方法的多元化

1.多媒體教學(xué)模式的引入。多媒體教學(xué)是通過(guò)文字、圖像、聲音、動(dòng)畫(huà)等適合人記憶規(guī)律的引導(dǎo)手段，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)性，提高學(xué)習(xí)效率[2]。

多媒體教學(xué)能減少教師板書(shū)的書(shū)寫(xiě)時(shí)間，減少枯燥的講說(shuō)，通過(guò)多媒體的生動(dòng)演繹，提高學(xué)生對(duì)復(fù)雜工藝流程的直觀認(rèn)識(shí)，如在濕垃圾生物能源再生利用講解中，將濕垃圾的物理、化學(xué)、生物變化過(guò)程，及對(duì)應(yīng)的工藝手段、操作方式和操作設(shè)備，通過(guò)動(dòng)畫(huà)的形式展示，學(xué)生了解原理的同時(shí)，對(duì)實(shí)際工程也形成了初步印象。同時(shí)，在多媒體中引入互動(dòng)環(huán)節(jié)，以游戲的形式調(diào)動(dòng)學(xué)生的好奇心，鼓勵(lì)學(xué)生參與課程，與教師積極互動(dòng)，比枯燥的課題問(wèn)答更易于引發(fā)思考[3]。

同時(shí)，多媒體軟件具有復(fù)刻性。教師的講解過(guò)程可能由于語(yǔ)速、普通話水平、課時(shí)設(shè)置等原因，學(xué)生無(wú)法實(shí)時(shí)接收、理解和消化相關(guān)信息。多媒體教學(xué)能讓學(xué)生利用課余時(shí)間解決自己的疑惑點(diǎn)，省去繁瑣的課堂筆記，有效避免因關(guān)注板書(shū)而產(chǎn)生的視覺(jué)疲勞。但在引入多媒體技術(shù)的同時(shí)，不能完全拋去傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)，板書(shū)教學(xué)比起事先準(zhǔn)備的多媒體，其內(nèi)容更加靈活多變，實(shí)時(shí)參與課堂更容易。多媒體的依賴性易使學(xué)生產(chǎn)生存了課件即學(xué)了知識(shí)的錯(cuò)覺(jué)，傳統(tǒng)教學(xué)和多媒體二者應(yīng)該有機(jī)結(jié)合起來(lái)。

2.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)的普及，使網(wǎng)絡(luò)資源得到重視和推廣。目前，常用的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式包括網(wǎng)站慕課學(xué)習(xí)和教材中微視頻植入。慕課平臺(tái)強(qiáng)大的資源共享庫(kù)具有大量?jī)?yōu)秀的學(xué)習(xí)資料，可從中查閱課本之外的知識(shí)，了解固廢方面的最新動(dòng)向。此外，學(xué)生和教師也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交流不同高校固廢專業(yè)的課程。

近年來(lái)，借助微視頻開(kāi)展教學(xué)頗受廣大師生的推崇，也取得良好的效果[4]。利用微視頻教學(xué)能使學(xué)生更直觀理解所學(xué)知識(shí)點(diǎn)，并使課堂教學(xué)更富有趣味性和活躍性，更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。固廢處理與資源化第三版教材利用現(xiàn)代二維碼技術(shù)，將對(duì)應(yīng)課程的知識(shí)點(diǎn)，通過(guò)二維碼的方式從書(shū)本中獲取，互動(dòng)性好，有利于學(xué)生更加自主深入的學(xué)習(xí)。

在固廢處理與資源化第三版課程中，先將制作好的生活垃圾焚燒和衛(wèi)生填埋、有機(jī)垃圾厭氧消化等動(dòng)態(tài)工藝流程等知識(shí)點(diǎn)解讀微視頻（8～20s）插入課本相應(yīng)的位置，學(xué)生微信掃碼便可獲得視頻播放，增加教材的可讀性和趣味性，同時(shí)也便于學(xué)生課下強(qiáng)化此關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的掌握。

3.結(jié)合熱點(diǎn)與案例的教學(xué)。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，環(huán)境類的新聞法規(guī)政策推行范圍及要求也逐漸增加，得到極大的社會(huì)關(guān)注度[5]。教師和學(xué)生都應(yīng)該關(guān)心時(shí)事，可篩選出國(guó)內(nèi)外與固廢相關(guān)的處理處置事件、處理處置標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及資源化高精尖技術(shù)的應(yīng)用。

例如，今年7月上海頒布的《上海市生活垃圾管理?xiàng)l例》及《上海市生活垃圾分類投放指引》，將生活垃圾分為可回收垃圾、有害垃圾、濕垃圾和干垃圾。這一舉措得到社會(huì)各界大力支持，但從習(xí)慣上根本改變垃圾現(xiàn)狀，達(dá)到后續(xù)減量化資源化利用的要求，還需克服幾個(gè)難點(diǎn)。如垃圾的定時(shí)定點(diǎn)投放制度使得實(shí)行不規(guī)律時(shí)間段工作的企業(yè)員工失去丟垃圾的自由，甚至需要額外花費(fèi)請(qǐng)人帶丟垃圾;濕垃圾的垃圾袋常在投放過(guò)程中被誤投入垃圾桶中，后續(xù)處理需要破袋操作，垃圾袋的屬性識(shí)別及具體操作都有極大的發(fā)展空間。

結(jié)合時(shí)事熱點(diǎn)和案例展開(kāi)調(diào)查研究，有效利用社會(huì)資源，研究方向貼合社會(huì)發(fā)展動(dòng)態(tài)，這樣的教學(xué)質(zhì)量才能得到社會(huì)的認(rèn)可，有利于培養(yǎng)環(huán)境工程行業(yè)社會(huì)迫切需要的人才。

（二）創(chuàng)建教學(xué)實(shí)踐平臺(tái)

1.設(shè)立基金鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新立項(xiàng)。通過(guò)設(shè)立大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)基金，引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新價(jià)值取向，激發(fā)學(xué)生的科研興趣[6]。學(xué)生自主科研創(chuàng)新主要分為三個(gè)步驟。

（1）學(xué)生自主選擇研究課題：老師鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自身興趣，選擇固廢專業(yè)領(lǐng)域感興趣的課題領(lǐng)域，如技術(shù)升級(jí)、工藝改進(jìn)、工程應(yīng)用等，教師及學(xué)校盡力提供研究環(huán)境及一定的研究資金，題目可以自行擬定，也可以參與教師原有的課題，在教師的指導(dǎo)下自主科研。

（2）學(xué)生探索與討論，安排研究計(jì)劃：針對(duì)提出的問(wèn)題，安排解決問(wèn)題的計(jì)劃，目標(biāo)可以設(shè)定為長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃目標(biāo)，也可以根據(jù)自身時(shí)間安排及研究能力設(shè)計(jì)初步計(jì)劃。學(xué)生自主收集課題相關(guān)的技術(shù)背景資料，國(guó)內(nèi)外綜述及理論研究，在此基礎(chǔ)上結(jié)合自身實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐，對(duì)數(shù)據(jù)分析推理，參考原有技術(shù)或工程判斷得出結(jié)論。

（3）學(xué)生總結(jié)及對(duì)項(xiàng)目的交流。學(xué)生通過(guò)與教師的交流，后續(xù)更多資源和課程的理解，將原有結(jié)論補(bǔ)充和完善，編寫(xiě)對(duì)應(yīng)結(jié)題報(bào)告，從中發(fā)現(xiàn)值得深入研究的問(wèn)題關(guān)鍵點(diǎn)，為后續(xù)學(xué)習(xí)和工作打開(kāi)思路及方向。

2.與企業(yè)機(jī)構(gòu)實(shí)行互動(dòng)教學(xué)。作為環(huán)境工程學(xué)科課程，固廢處理與資源化更側(cè)重于學(xué)生對(duì)技術(shù)工藝的理解和掌握。因此，授課老師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)善用教師及學(xué)校的資源，組織學(xué)生到水廠、填埋場(chǎng)、焚燒場(chǎng)和發(fā)電廠等典型固廢處理企業(yè)參觀實(shí)習(xí)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)及實(shí)際生產(chǎn)實(shí)習(xí)，在工作現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)理論與引用的對(duì)應(yīng)性。

有條件的情況下，鼓勵(lì)學(xué)生參與部分生產(chǎn)過(guò)程的工藝改進(jìn)，與本課程的課程設(shè)計(jì)結(jié)合，讓學(xué)生親自設(shè)計(jì)，并從中品嘗工程建設(shè)的艱辛，積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，享受項(xiàng)目建設(shè)成功的喜悅，獲取對(duì)未來(lái)從業(yè)及發(fā)展的信心。實(shí)踐證明，學(xué)生對(duì)這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)效果遠(yuǎn)好于課堂授課，可以顯著提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

同時(shí)，安排名企名校教師，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工藝舉行講座，在直觀認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上強(qiáng)化固廢領(lǐng)域的技術(shù)概念。

（三）教學(xué)目標(biāo)的明確化

1.結(jié)合市場(chǎng)發(fā)展針對(duì)性教學(xué)。工程技術(shù)類專業(yè)學(xué)習(xí)的最終目的是塑造服務(wù)于市場(chǎng)需求的人才。這類學(xué)習(xí)不僅要超出課堂理論學(xué)習(xí)之外，還需要對(duì)市場(chǎng)的發(fā)展和需求有所了解[7，8]。

固廢處理與資源化共分為9章，講述不同方面的知識(shí)，同一知識(shí)基礎(chǔ)引申到工藝上，又會(huì)演變出不同方向的技術(shù)。因此，在教學(xué)中應(yīng)注重對(duì)人才培養(yǎng)過(guò)程的指向性，依照需求和發(fā)展方向，建議學(xué)生選擇合適的研究領(lǐng)域，與工作環(huán)境對(duì)口，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的信心。

例如現(xiàn)階段的生產(chǎn)工程中，垃圾處置的核心技術(shù)已由填埋焚燒的處理處置轉(zhuǎn)向分類資源再生，能源再生的研究所對(duì)應(yīng)的教學(xué)及研究方向，也應(yīng)朝這方面發(fā)展。且大環(huán)境下提倡清潔技術(shù)，研究過(guò)程中的能耗問(wèn)題也應(yīng)當(dāng)持續(xù)關(guān)注，與市場(chǎng)需求和國(guó)家地方政策要求接軌。針對(duì)性教學(xué)能夠培養(yǎng)基礎(chǔ)豐富扎實(shí)、專攻方向研究透徹的核心人才。

2.考核制度的改革。優(yōu)秀的考核制度不僅利于公平篩選出符合社會(huì)發(fā)展的人才，也有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。傳統(tǒng)單一的考試過(guò)分注重雙基理論，不能適應(yīng)素質(zhì)教育階段的發(fā)展要求。

固廢處理與資源化教育是切合實(shí)踐的教育，實(shí)踐設(shè)計(jì)的評(píng)判更應(yīng)作為成績(jī)加入對(duì)學(xué)生能力的考核中。一方面通過(guò)筆試的形式考核學(xué)生對(duì)固廢處置與利用的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的掌握和理解，考查學(xué)生運(yùn)用專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的思路與能力;另一方面通過(guò)課程設(shè)計(jì)的形式考核學(xué)生對(duì)固廢處置與利用工程理論及具體工藝的設(shè)計(jì)創(chuàng)造，考查學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)的能力。此外，還應(yīng)通過(guò)實(shí)踐的形式考核學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作和自主研究的能力，以符合自身發(fā)展的需要。

四、結(jié)語(yǔ)

固廢處理與資源化作為環(huán)境工程的核心課程，在教學(xué)方式上需緊跟時(shí)代發(fā)展。通過(guò)分析課程目前教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，提出了基于教學(xué)方法多元化、教學(xué)平臺(tái)建設(shè)、教學(xué)目標(biāo)明確，以及考核制度完善等幾方面的改革建議，以期強(qiáng)化該課程的趣味性和可接受性，以此提高學(xué)生的積極性，培養(yǎng)環(huán)保領(lǐng)域的創(chuàng)新型人才。

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