新工科背景下“固體廢物資源化工程”課程線上線下教學的改革探索

翁仁貴，靳貴曉

（福建工程學院生態環境與城市建設學院 福建 福州 350118）

伴隨著社會經濟的發展，人民生活水平大大提升，城市生活垃圾產生量逐年遞增，而且我國工業、礦業、農業等固廢排放量也相當驚人，對數量如此龐大的固體廢物進行科學合理的利用，成為目前解決固體廢物困擾的重要途徑。環保產業的需求推動了環保人才的培養，“固體廢物資源化工程”課程屬于我校環境工程專業的核心主干課程之一，環保產業的發展和需求也推動了“固體廢物資源化工程”課程教學的進一步改革提升。2020 年6 月，教育部出臺的《高等學校課程思政建設指導綱要》指出，從育人的本質出發，教師應該將思想政治和道德法治教育滲透到課程學習中，將固體廢物資源化工程的知識向更加豐富的領域延伸，把思政教育融入線上和線下理論教學、案例教學以及實踐各環節，以達到春風化雨、潤物無聲的教育效果，提升學生的學習興趣。依據本課程的教學大綱，結合課程思政教育和互聯網的優勢，探索本課程教學內容和教學方法的改革創新。

1 “固體廢物資源化工程”課程教學現狀

課程本著“資源化、減量化、無害化”原則和程序組織教學內容。始終貫穿“案例——處理工藝技術——基礎學科理論——綜合性（創新性）實驗——工程設計”這條解決問題的主線，以學生為中心的教學理念，利用現代信息技術手段，并將課程思政融入課堂教學中。

知識目標包括：掌握固廢產生、來源、分類及其危害、回收意義及途徑、管理方法；掌握基本概念、方法及基本原理；掌握大宗固廢資源化方法及有關計算；掌握固廢最終處置技術。

能力目標包括：能發現、分析和解決復雜的工程問題；能對固廢污染進行防治與管理；能對固廢污染進行監測；熟悉固廢污染有關政策法規。

素質目標包括：遵守固廢處理工程職業道德和規范，履行責任；具有團隊協作精神；能有效進行溝通和交流；能自主學習和終身學習。

“固體廢物資源化工程”課程2018 年被認定為省級在線開放課程，2021 年被認定為福建省線上線下混合式一流課程。福建工程學院堅守“以工為主、區域性、應用型”辦學定位，環境工程專業以培養工程應用型人才為目標。疫情期間采取線上教學，大部分學生對課本知識的理解不透徹，特別是對固廢資源化工程應用能力弱。在教學過程中我們發現，學生普遍缺乏將固廢專業知識與專業基礎知識融會貫通的能力；對固廢污染處理設計方法和資源化技術原理、設計要點方面掌握得不夠扎實；學生對固廢處理工藝流程的知識理解得不夠透徹；在解決固廢污染實際問題的過程中，對于影響設計目標和技術方案的各種因素考慮得不充分。在新工科背景下，國家對固廢污染控制的人才要求更高了，學生需進一步提升主動學習能力和終身學習能力。課題團隊通過固廢課程線上線下課程改革探索，提出一系列的教學創新，將“固體廢物資源化工程”課程建設成國家一流課程。

2 教學內容的革新

本課程是環境工程專業本科生的主干課程，是一門綜合了化學、物理、生物、機械等學科知識的交叉課程。傳統的知識內容已無法滿足學生對新技術的追求，必須對教學內容進行革新。當前日益豐富的物質生活和更加細致的社會分工，產生的固體廢物的種類越來越多，社會層面對固廢處理的要求也越來越高，對固廢課程的內容設置也提出了更高的要求。

2.1 專業新內容的增加

本專業為大三的學生在第六學期開設“固體廢物資源化工程”這門課程，在本課程開始之前，學生需先修的課程包括：無機化學、有機化學、儀器分析等。除此以外，伴隨著垃圾分類處理等新政策的實施，很多新型機械設備應運而生，例如廚余垃圾堆肥成套裝備、污泥脫水干化設備等等，對這些固廢新型處理機械設備的學習也是我們每年更新的重點內容。伴隨著新技術、新成果的應用，越來越多的前沿技術被應用于固廢的處理中。

“固體廢物資源化工程”課程已在中國MOOC 平臺開設八期線上教學，已建成較齊全的學習資源，包括教學章節視頻、PPT 課件、教學大綱、小測、作業、在線考試以及案例庫等。

2.2 思想政治教育融入專業教育教學

按照國家對教師職業“立德樹人”根本任務的要求，以“能力達成、知識傳授”為目標，在課程建設過程中將思想政治教育與專業課程內容相結合，深化學校課程思政教學改革，切實提升課程思政的育人實效。隨著我國對環保工作的重視，跟環保有關的政策陸續出臺，這些跟生態文明相關的法律法規就是最佳的課程思政素材，通過對法規的講解，用最新的法律規定來指導環保產業的發展，同時增強新時代大學生群體的環保意識。其實，這不單單是環保法規的學習過程，更是授課教師將社會主義核心價值觀、道德責任、愛國主義、科學精神、愛崗敬業精神、團結協作品格等融入“固體廢物資源化工程”課程教學過程中，通過引導學生對固體廢物資源化專業知識的學習，增強對新時代環保工作的理解與認識，幫助學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，并嘗試通過矛盾分析法來尋找解決方案。

2.3 增加專題備課，靈活調整教學內容

“固體廢物資源化工程”的教學改革與課程思政建設將打破傳統教材的章節結構，靈活處理教學內容，把教材章節內容分解成固體廢物產量統計、固體廢物資源化處理方案、常見焚燒堆肥填埋技術等，讓專題內容由淺入深、從理論轉化為實際，便于學生理解。固廢資源化工程課程團隊每兩周舉行一次集中備課，針對教學過程中存在的問題提出改進措施。

3 課堂教學方法的革新

3.1 實施熱點問題導入式教學

環境保護是一個持續發展的過程，新的環保技術、保護方式層出不窮，這就給“固體廢物資源化工程”的教學帶來了較大挑戰，即使是最新版教材也很難體現出最新的環保技術。授課教師應發揮主觀能動性，加大對權威數據、技術的查詢力度，把典型固體廢物產量、資源化利用程度、固體廢物處理方式的最新變化等內容講述給學生，提升授課內容的時效性，提升學生的學習興趣。

3.2 實施互動式與啟發式教學

授課教師在增加專題教學的同時，還要注重課堂互動，利用學校的智慧教室增加課堂小組討論。教師在加強對一些重點理論知識講解的同時，適當以一些環保案例為切入點，實施互動式與啟發式教學，讓學生對一些環保熱點事件、大眾媒體關注的環保事件進行討論、分析，鼓勵他們對感興趣的案例進行分組討論，課下到圖書館、實驗室、資料室去查詢相關資料，然后把討論、感想結合環保技術寫成討論報告，最后在班級內進行交流共享，讓學生對一些環保問題提出自己的觀點，并嘗試設計出最經濟的環保方案，既能降低環保成本，又能實現廢物資源重新利用，體現經濟價值。

課程設置專題匯報環節，由學生根據興趣自由分組，以4―6 人為一小組，結合教師講授的內容選取感興趣的題目，課后線上查閱資料總結歸納，線下通過“學生講臺”向全班同學進行10 分鐘的PPT匯報，結束后，由教師和同學進行提問，教師再進行總結和點評，指出學生演講的亮點和不足，解答學生提出的問題，促進了學生與學生之間、學生與教師之間的溝通和交流。這有利于學生系統地學好本課程的基礎知識和基本技能，提高他們分析和解決問題的能力；有利于激發學生學習的積極性，提高動手和動腦能力，為今后不斷學習和發展打下堅實基礎。

3.3 有效實施線上網絡輔助教學

為了達到更好的學習效果，本課程實施線上教學與線下教學相結合的授課模式。授課教師開展了有效的網絡輔助教學，集中環境工程專業的教師力量，錄制“固體廢物資源化工程”教學視頻，并在中國MOOC 學習平臺建立學習資源庫，供校內校外學生免費學習。我們鼓勵學生利用課后時間使用手機、平板或筆記本在線觀看教學視頻、授課PPT 等，進行自主學習，充分完成在線學習任務。

3.4 現場案例式教學與實踐教學有機結合

由于具備較強的實踐性，“固體廢物資源化工程”這門課程需要加大實踐課時比重，以及進行一定課時的固廢設計課來強化學習效果。原則上實踐課程包括7 個中型實驗和現場認識實習環節。在進入現場學習之前，授課教師向學生講授該單位的基本情況、常用技術流程、注意事項等內容，并提醒學生注意對重點環節的參觀、必要時可以操作，并做好筆記，同時在現場仔細聆聽技術人員的技術講解與工藝介紹，讓學生能通過參觀、操作把自己所學的理論知識轉化為實踐活動，消化吸收所學內容。到垃圾焚燒發電廠、固廢填埋廠、爐渣利用企業等進行現場參觀實習后，學生需要完成固廢課程實驗操作，進一步消化吸收課堂所學理論知識，將理論與實踐相結合，鍛煉了動手能力，提升了學習效果。

課程設置了大作業，以團隊形式完成，主要以固廢資源化利用設計為主，主題包括：市政污泥燒結磚生產工藝設計；建筑垃圾再生骨料與建材利用設計；廢陶瓷透水磚生產工藝設計；高爐渣加氣混凝土砌塊生產工藝設計；粉煤灰燒結保溫陶粒生產工藝設計等。學生完成后進行答辯，然后由教師進行打分。該環節提升了學生的CAD 繪圖能力、團隊合作能力、工程設計能力等。

3.5 重視考核方式的改革

本課程考核采用過程考核和期末考試相結合的方式，過程考核包括課堂表現、平時作業和專題報告。考核成績的構成：總成績為100 分，課堂表現（包括學生課堂討論、回答問題、中國MOOC 課堂學習等方面）成績占20%，專題報告占10%，平時作業成績占20%，期末成績占50%。實現對學生綜合能力的考核，這種考核方式得到學校、專家、學生的高度認可。

4 結語

針對“固體廢物資源化工程”課程教學存在的問題，對教學內容、實踐教學、教學方法和手段及考核方式等采取了一系列改革措施，將課程目標與畢業要求有機融合，全面提升這門課的教學質量。為提高課堂活躍性，通過學生專題報告、討論等方式，充分發揮學生主動探究問題的意識。此外，我們不定期邀請工程經驗豐富的工程師來校講學，介紹工程實例以及社會對人才的需求。