徐苏云
摘 要:“固体废物处理与处置”是环境工程专业的核心课程之一,短学时教学如何组织才能既满足当今社会需求又适应短学时教学要求,值得深入思考。针对以往教学中主要存在的问题,如教材内容老化、传统教学方式调动不了学生的学习兴趣、课时紧张使得学生的实验和工程时间不够等,提出了一些针对短学时课程的教学内容和教学方法的改革,以期为提高该课程的教学质量作参考。
关键词:学生主体;现代化教学;考评制度;创新意识;教师素质
为了响应教育部提出的“卓越工程师教育培养计划(2010—2020年)”,需要对工程类课程的体系进行改革,以满足对卓越工程师在知识、能力和素质方面的要求。“固体废物处理与处置”课程为高等院校本科环境工程专业的核心课程之一。我国在固体废物的处理处置和管理工程方面的起步较晚,与发达国家相比有不小差距,但近年来,在无数科研和工程管理工作者的共同努力下,固体废物的处理处置和管理工程已取得不少进展。同时随着社会文明和工农业的不断发展,对固体废物进行妥善处理处置以减少环境危害、回收有用资源的社会需求也日益增加,因此“固体废物处理与处置”作为环境工程类专业的工艺技术主干课程的重要性也逐渐凸显。
一、课程教学现状及问题
1.课程安排不尽合理
由于固体废物本身种类多、性质成分复杂,包含城市垃圾、工业固体废物、农业固体废物、能源废物以及危险废物等,针对不同性质的固体废物又有相对应的处理技术和工艺,因此“固体废物处理与处置”这门课程涵盖的内容多且复杂。近年来固体废物处理处置与资源化的相关理论和技术发展较快,原有教材的内容老化,虽然近年来有多位资深学者对教材进行了改编和修订,但仍然难以将新技术、新工艺概全。为了让学生及时了解固体废物处理处置的先进技术和最新成果,需要对现有教材进行适当补充和更新;与此同时还应选取实际案例分析,为了让学生在掌握理论知识的同时能更贴近实践。
由于专业设置和学科特色的历史原因,在很多院校,“固体废物处理与处置”这门课程都设置为短学时课程(约32学时)。在这样的短時间教学中,难以将全部内容讲授完毕,更别提有充足的时间来补充行业的最新进展,难以达到系统、全面掌握知识的目的。因此,如何在短学时理论教学中让学生尽可能地掌握重点知识,实现培养应用型、技能型人才的教学目标,是对授课老师的一个严峻挑战。
2.教学模式单一,教学手段落后
现在的课堂教学普遍存在“满堂灌”的问题,教师往往只注重知识的单向输出,而没有及时跟踪学生的掌握情况;学生被动地听课、学习兴趣差,课堂里毫无生机。虽然大多课堂已经实现了多媒体现代化教学,但一些教师在电子课件中呈现的内容还是以文字为主,图形不够丰富,而且以片面的、静态图形为主,不利于学生利用形象思维来理解固体废物处理过程的动态工艺过程和运行状况,教学效果不够理想。
3.忽视实验教学的重要性
目前大多数企事业用人单位对大学生所学专业知识的广度和深度都有要求,还希望学生具备较强的动手能力。“固体废物处理与处置”作为一门实践性很强的专业课程,不仅要求学生具备扎实的理论基础,还要求学生能够接触足够多的实例,最好能有亲自动手的实际操作经验。但短学时的教学安排,又对教师提出了更高的要求。传统的实验课都是先由指导教师介绍实验流程,学生按部就班地测定几组数据,很少主动去思考实验的内部规律,以至于在完成实验之后印象淡薄,对实验原理以及所用仪器都是一知半解,因而收效不大。而我院的实验硬件建设不足,目前没有开设与“固体废物处理与处置”理论课程对应的实验课,学生更是缺乏动手机会。
二、课程的教学改革探索和思考
为了培养学生具备处理固体废物的基本知识与创新能力,能适应社会对固体废物实现资源化、减量化、无害化处理的知识需求,在课程教学过程中,我进行了以下教学方法的探索。
1.改革教学内容
随着固体废物处理处置工艺的发展,固体废物处理与处置课程的教学内容面临着改革,其目标应是成为一门综合性的、能教会学生利用基础知识解决环境工程中实际工程问题的技术基础课。
(1)首先应明确课程体系,使学生能够清晰地了解“固体废物处理与处置”课程的学习脉络
该课程内容由三大核心部分组成:固体废物的基本概念、管理原则和固体废物性质等概述内容,固体废物的处理处置方法,固体废物的资源化利用技术。授课时应对学生强调固体处理的减量化、资源化、无害化的“三化”指导思想,要按照固体废物的全过程管理原则“产生—收集—运输—处理—处置”来理解和学习固体废物处理、处置的相关知识,以便形成清晰的学习脉络。以“三化”为主线,从处理设备等方面来全面系统地讲解每一类固体废物处理、处置技术。
(2)在短学时教学中,授课老师可以根据要求对所选教材的内容进行适当精简
“固体废物处理与处置”课程中的焚烧烟气处理、填埋垃圾渗滤液处理等内容,实质上也是大气污染控制技术、水污染控制技术等课程的核心内容,如果学生在其他课程中已经学习过,则应适当精简。同时也应适当拓宽课程内容,补充介绍先进技术成果,如新技术、新工艺、新设备等。高校毕业生即将走上工作岗位,将面临各种各样的生产任务和新的技术问题。拓宽学生的知识面,引导他们去熟悉和了解新技术的发展,这样有利于培养学生的创新能力,在实践中发挥主观能动性来应对和解决新出现的问题。
2.改革教学方法和教学手段
(1)突出学生的主体作用,采用多样化的教学方法
“固体废物处理与处置”课程是为学生提供理论联系实际所必备的基础知识和技能,教学过程中应注重突出学生的主体地位,注重师生间的互动。改变以往传统的“填鸭式”教学方法,运用启发式和讨论式的教学方法,以一种平等、相互交流的方式来组织课堂教学。教学过程中,针对授课内容和实际应用提出问题,引导学生主动参与、自由思考,让学生在思考和回答问题的过程中进一步掌握相关的知识点,并将理论与实际问题联系起来解决问题。如在讲授“危险废物鉴别方法”时,可以先让学生讨论哪些是危险废物,然后再指出其危险特性,从而归纳出危险废物的特性鉴别方法。此外还可以采取“师生角色互换”的方式,让学生针对自己感兴趣的某一领域,在充分查阅资料的前提下,请学生来讲授相应章节的内容,老师和学生也可以针对授课内容提问。这样可以调动学生主动性,活跃课堂气氛,还有助于培养学生的创造性思维和独立思考能力,锻炼学生的语言表达和总结归纳能力。
(2)有效利用现代化教学工具
多媒体作为现代化的教学手段,改变了传统的教学方式。多媒体具备直观、方便的优势,能够帮助学生利用形象思维来理解工程工艺过程的动态运行,有利于提高教学质量和效率。建设课程网站,学生可以随时从网上获取电子课件、案例等信息,也可以在网上提交习题、阶段测试,将理论教学、技能训练、计算机应用融合起来。电子课件的有效利用,也需要与传统的教学方式相结合,以避免单纯使用多媒体导致教学速度过快等问题,多管齐下,保证教学效果。
(3)改革考试与考评制度
为调动学生学习的积极性和主动性,除了期末考试外,学生成绩的评定还应包括出勤情况、平时作业完成情况、课堂问答表现、阶段性测验等情况。认真批改学生完成的作业,并对作业的完成情况进行讲评,指出应着重注意的学习方面,使要掌握的知识进一步得到巩固和强化。为了检验学生对知识的掌握情况,可以分阶段进行小测验,主要考查学生对原理、概念等细小知识点的掌握。对于期末考试,应适当增加主观题所占的比例,为学生发挥创造力留下一定的空间。在传统的名词解释、填空题、选择题、简答题和计算题的基础上,应进一步丰富题型,例如可以增加判断分析、工艺流程图绘制并阐述工艺过程等新题型,活跃学生的思维。
(4)科研思路引入教学过程,培养学生的创新意识
开展实验教学,能够巩固学生掌握固体废物处理处置及资源化的相关知识。应重视课程设计,培养学生的工程能力。“固体废物处理与处置”课程教学中,可以选择“城市垃圾收集线路设计”“垃圾分选工艺设计”“沼气池设计”等课题开展课程设计,要求学生综合运用和深化所学理论知识,培养学生独立分析和解决工程实际问题的能力,使学生受到工程师的基本训练。
鼓励学生参加创新实验活动,尽量为他们创造参与科研活动的机会,让学生制订科研计划,开展实验研究并定期交流与讨论、总结,培养学生的科研兴趣和科研精神,培养实事求是、精益求精的科学态度,并提高其分析和解决问题的实践能力,以及使用现代信息技术的能力。
3.加强教师自身的工程素质
高等院校的教师盡管都具有硕士或博士文凭,但有很多没有亲身参与过工程设计、工程运营等实践,对“固体废物处理与处置”的认识也是局限于书本的理论内容,因此自身的工程概念也不强,在教学中难免会影响学生对知识的接受程度。而学生工程素质的培养、工程思想的获得,很大程度上取决于教师工程素质的高低。因此,应鼓励专业课教师通过产学研践习计划,走入企业和现场,深入工程实际,直接参与解决固废污染控制与资源化过程中面临的问题,把第一手资料带回课堂,融入教学。同时联系相关的实习工厂、实习基地,为广大师生提供更多的动手机会,为提高教师和学生的工程素质提供有力的保障。
参考文献:
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(作者单位 上海理工大学环境与建筑学院)
编辑 赵飞飞