◇河南工程學(xué)院環(huán)境與生物工程學(xué)院 史 丹 李亞林 劉 蕾
《固體廢物處理與處置》是環(huán)境工程專業(yè)的專業(yè)必修課。根據(jù)以往該課程教學(xué)中存在的問題,結(jié)合應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)目標(biāo)及信息化科技的發(fā)展,課程團(tuán)隊(duì)從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、考核方式、思政教育四個(gè)方面進(jìn)行了改革和探索,使之更適應(yīng)當(dāng)代大學(xué)生的特點(diǎn),提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性以及課堂的參與度,教學(xué)效果得到了改善。
《固體廢物處理與處置》課程是環(huán)境工程專業(yè)的專業(yè)必修課,其主要教學(xué)目的是使學(xué)生能夠了解固體廢物的概念、分類、產(chǎn)生及危害,掌握國內(nèi)外關(guān)于固體廢物處理和處置的一些基本理論及方法[1]。本課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性、工程性和綜合性,通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能夠分析固體廢物的性質(zhì)、特征,針對不同的固體廢棄物進(jìn)行合理的處理和利用,能夠完成垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)和填埋場的設(shè)計(jì),能夠針對固體廢物處理處置過程中產(chǎn)生的污染問題,提出合理的解決方案。為此,在教學(xué)創(chuàng)新改革大背景下,遵循OBE(Outcome based education,OBE)教育理念,按照以問題為導(dǎo)向,學(xué)生為中心的教育原則,課程從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、考核方式等方面進(jìn)行了一些探索,以期能夠改善教學(xué)效果,達(dá)成課程目標(biāo)。
課程往年采用寧平編著的《固體廢物處理與處置》作為教材[2],目前采用同濟(jì)大學(xué)何品晶編著的《固體廢物處理與資源化技術(shù)》作為課程教材[3],寧平版本的教材作為輔助用書。在教學(xué)過程中,將一些章節(jié),如緒論、固體廢物的收集與運(yùn)輸、預(yù)處理、物化處理、生物處理、熱處理、填埋處置、危險(xiǎn)廢物的處置與利用等內(nèi)容參考兩本教材進(jìn)行整合提煉,而資源化技術(shù)部分以何品晶版本的教材為主,內(nèi)容包含了電子廢物的綜合利用、工業(yè)固體廢物的材料利用、農(nóng)業(yè)廢物的利用等領(lǐng)域的新技術(shù),這樣可以將側(cè)重于基礎(chǔ)知識的《固體廢物處理與處置》與側(cè)重于實(shí)際應(yīng)用的《固體廢物處理與資源化技術(shù)》兩本教材進(jìn)行結(jié)合,取長補(bǔ)短。
由于本課程只有32學(xué)時(shí),教材上的內(nèi)容在課堂上不能全部講解,在教學(xué)內(nèi)容的安排上應(yīng)該適當(dāng)取舍。首先先修課程中涉及的部分比如固體廢物的好氧堆肥原理、污泥的定義和分類、垃圾滲濾液的處理技術(shù)等在本課程中作為略講內(nèi)容。其次,對于比較容易理解的基礎(chǔ)知識安排學(xué)生課外自學(xué),自學(xué)內(nèi)容相關(guān)課件和資料在學(xué)習(xí)通平臺進(jìn)行上傳,學(xué)生可以隨時(shí)下載進(jìn)行反復(fù)學(xué)習(xí)。最后,在講解基本知識的同時(shí),加入了部分固體廢物處理和資源化利用方面的新技術(shù)和新方法,通過不斷更新和充實(shí)教學(xué)內(nèi)容,拓展學(xué)生的知識領(lǐng)域。
(1)案例教學(xué)。以往為了趕進(jìn)度主要講教材的內(nèi)容,教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)理論知識偏多,為了幫助學(xué)生理解和應(yīng)用理論知識,滿足應(yīng)用技術(shù)型人才的培養(yǎng)目標(biāo),授課過程中融入了典型的工程案例,教學(xué)內(nèi)容不再局限于教材,如在講垃圾焚燒處理時(shí),以鄭州滎陽市垃圾焚燒發(fā)電廠為例,重點(diǎn)講解該廠的工藝流程和煙氣凈化系統(tǒng),通過現(xiàn)場圖片的展示,使學(xué)生對煙氣凈化所使用的消石灰、活性炭、除塵器濾袋和最后收集的灰和渣都有了更直觀的了解。在講危險(xiǎn)廢物時(shí),以河南中環(huán)信環(huán)保有限公司為例,通過介紹該企業(yè)對各種危險(xiǎn)廢物的處理,把危險(xiǎn)廢物的物化處理、焚燒處理、固化/穩(wěn)定化處理、安全填埋等內(nèi)容展現(xiàn)出來。在講垃圾的填埋處置時(shí),通過展示鄭州市垃圾填埋場的現(xiàn)場圖片幫助學(xué)生理解垃圾填埋場的結(jié)構(gòu)、滲濾液的處理、填埋氣的收集等內(nèi)容。在課堂中引入這些工程實(shí)踐的案例,將理論知識和實(shí)踐相結(jié)合,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也鍛煉了學(xué)生解決問題的能力。
(2)線上線下相結(jié)合。傳統(tǒng)的教學(xué)模式主要是老師在課堂上把知識灌輸給學(xué)生,學(xué)生被動學(xué)習(xí),部分學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的積極性,常出現(xiàn)“低頭族”現(xiàn)象[4]。在教育信息化的時(shí)代背景下,線上線下混合式教學(xué)是教學(xué)改革的發(fā)展趨勢,而2020年突如其來的疫情則加快了此進(jìn)程[5]。
本課程將疫情期間線上教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)融合到平時(shí)的教學(xué)中,在開展線下教學(xué)的同時(shí),通過超星學(xué)習(xí)通平臺建課,實(shí)現(xiàn)線下為主、線上為輔的混合式教學(xué)。課前先把課件和錄課視頻等教學(xué)資料上傳至課程平臺,通過布置預(yù)習(xí)任務(wù),讓學(xué)生提前了解知識點(diǎn),通過課前的學(xué)習(xí)和思考,將被動學(xué)習(xí)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。線下教學(xué)主要是對知識點(diǎn)的詳細(xì)講解,通過現(xiàn)場互動及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。另外,提前在課程平臺建設(shè)題庫,在講課過程中有選擇性地抽取題目進(jìn)行線上搶答,既活躍了課堂氣氛,又鞏固了所學(xué)知識。課后的作業(yè)和測試在線上完成,每章結(jié)束后會有在線測試,檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果,及時(shí)查漏補(bǔ)缺。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度,在課程平臺發(fā)布一些討論話題,如“你的家鄉(xiāng)生活垃圾采用什么方式處理?”“如何看待垃圾焚燒發(fā)電廠的鄰避效應(yīng)?”將課堂知識向外延伸。
(3)翻轉(zhuǎn)課堂。課堂上老師講學(xué)生聽的模式容易產(chǎn)生聽課疲倦,適當(dāng)采用翻轉(zhuǎn)課堂,學(xué)生講老師點(diǎn)評的模式,既能鍛煉學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料,獲取課外知識的能力,又能激發(fā)同學(xué)們聽課的興趣。本課程用三個(gè)主題進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂,分別是“國內(nèi)外垃圾分類現(xiàn)狀”、“餐廚垃圾的資源化利用”、“電子廢物的綜合利用”。首先學(xué)生自愿報(bào)名,五人組成一個(gè)小組,每個(gè)小組的同學(xué)進(jìn)行分工合作,查找資料,整理成文稿,制作ppt,指定一位同學(xué)上臺講解。每個(gè)主題有兩組同學(xué)參與,兩位同學(xué)講解,可以讓同學(xué)們對這兩組同學(xué)的展示進(jìn)行比較點(diǎn)評,最后老師進(jìn)行總結(jié)。在信息化的時(shí)代,學(xué)生能夠通過多種途徑獲取知識,通過翻轉(zhuǎn)課堂,學(xué)生也提高了自主學(xué)習(xí)的能力。
高校傳統(tǒng)的考核方式是期末由老師劃重點(diǎn),學(xué)生突擊復(fù)習(xí),若期末考試成績不理想,則可以通過平時(shí)成績進(jìn)行調(diào)整,這就造成了學(xué)生不重視課程的學(xué)習(xí),平時(shí)上課不認(rèn)真,期末投機(jī)取巧,影響了教學(xué)效果[6]。本課程總成績包括平時(shí)成績(占總成績的30%)和期末考試成績(占總成績的70%),其中平時(shí)成績由課堂表現(xiàn)(包括搶答、課堂發(fā)言及翻轉(zhuǎn)課堂的參與)(占40%)、章節(jié)在線測試(占20%)和課后作業(yè)(占40%)組成,期末考試通過教考分離的方式,由課程組其他老師出題,任課老師只負(fù)責(zé)期末復(fù)習(xí)答疑,不再統(tǒng)一串講復(fù)習(xí)(劃重點(diǎn)),這就使得學(xué)生要在課堂上捕捉老師所講的重點(diǎn)內(nèi)容,課后及時(shí)歸納總結(jié),提高了課堂聽課率,也加強(qiáng)了平時(shí)對課程的重視和學(xué)習(xí)。
“課程思政”是結(jié)合課程的自身特點(diǎn),發(fā)掘?qū)I(yè)知識中的德育元素,使專業(yè)知識與思想政治教育相結(jié)合,形成協(xié)同效應(yīng)[7-8]。本課程在講解基礎(chǔ)知識的同時(shí)通過一些案例把思政元素融入進(jìn)去,將思政元素潛移默化地傳遞給學(xué)生。在緒論部分,通過展示一些污染事例的圖片,介紹固體廢物的環(huán)境危害,強(qiáng)化學(xué)生的環(huán)境危機(jī)意識,增強(qiáng)作為環(huán)境人的責(zé)任感和使命感。在講授工業(yè)固體廢物的資源化利用時(shí),引入真實(shí)案例—太原煉鋼廠工人、治渣英雄李雙良退休后率領(lǐng)一班工人把廠區(qū)內(nèi)上百年的廢渣變廢為寶的事跡,不但強(qiáng)化了垃圾是“放錯(cuò)了地方的資源”,發(fā)展固體廢物資源化新技術(shù)的重要性,也加深了學(xué)生對“工匠精神”的理解。
隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的發(fā)展,學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣已經(jīng)發(fā)生的很大的變化,傳統(tǒng)的課堂很難吸引學(xué)生的注意,教學(xué)改革勢在必行。通過對本課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、考核方式、思政教育方面的改革,可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高課堂的參與度,同時(shí)也鍛煉了學(xué)生查閱資料、自主學(xué)習(xí)的能力以及解決問題的能力,提升了教學(xué)效果。