案例教学设计在清洁生产课程中的实践*

王胜强，王　庆，武祝民，于宏兵

(南开大学环境科学与工程学院，天津　300350)



案例教学设计在清洁生产课程中的实践*

王胜强，王庆，武祝民，于宏兵

(南开大学环境科学与工程学院，天津300350)

为保护和改善环境，严格的环保标准对化工、石化、制药等行业企业的清洁生产水平提出了更高的要求。清洁生产课程作为化学工程、环境工程等专业的一门专业选修课，在培养学生的创新与实践能力中有重要作用。针对清洁生产课程教学过程中存在的一些问题,从案例教学设计的内容和教学方式方面,对课程的教学改革进行探讨。合适的案例教学设计有利于提高学生对该课程的兴趣，提升学生对课程重要知识点的掌握和运用，提高其清洁生产审核的能力。

清洁生产；案例教学；教学改革

1　清洁生产课程的特点

清洁生产课程作为环境工程和环境科学专业的一门专业选修课程，在培养学生的创新能力与实践能力中具有重要作用。清洁生产是主要讲授如何依据我国的法律、法规、政策、标准以及条例等文件，采用清洁生产的基本原理、理论和清洁生产审核的程序以及方法，对各行业工业企业、事业以及服务业单位进行清洁生产审核实践的课程[1-2]。清洁生产的概念在联合国环境规划署提出的定义和清洁生产促进法中的定义虽然略有不同，但是均包含了清洁生产的主要内容，即对产品、产品的生产过程采用污染预防的方法，来减少污染物的产生，提高企业的经济效益。因此清洁生产的概念突出的特点是污染预防和源头设计。污染预防区别于末端治理是从源头开始就消除污染物的一种方法设计。源头设计包括了产品的工艺、设备、能源、资源等的节能和环保设计，设计内容需要依据相应的法律、法规、标准和政策等国家和地方的文件。不仅包括目前正在生产的产品是否节能环保，还可以指导研发中的或者设计中的产品的节能环保设计。

清洁生产是一门理论和实际紧密联系的一门课程。虽然课程内容相对来说比较简单，但是学生能否掌握课程的重点知识内容以及能否正确灵活的运用到实际工厂或者项目的审核中，达到清洁生产教学的目标，对这门课程来说具有重要意义。清洁生产审核的一个特点是面对的是多种行业的企业，每个行业均具有自己的特定生产工艺和设备以及相应的污染物。因此需要学生对多种行业的企业的生产特点有所了解，这样才能在清洁生产审核案例的教学和案例分析中不至于迷失方向，不会分析问题，抓不住学习的重点内容。

2　目前教学面临的问题和案例教学的重要作用

目前清洁生产课程教学存在的问题主要有三方面：第一，教学内容比较单一。课程的教学目标和教学大纲内容都比较固定，多年不变，不能紧跟国家的环境保护和清洁生产政策、法律、法规的变化。课程教材可选择的不多，目前的清洁生产教材良莠不齐，大多是重复清洁生产的基础理论，与实际结合的清洁生产实践项目较少，一般只是列举几例，不能将多数具有代表性的行业加入教材中，例如工业企业类的化工、石化、制药、造纸、火电、环保、水泥、啤酒、电镀、食品、喷涂等，以及公共服务机构的清洁生产，例如酒店、饭店、医院等。另外是清洁生产课程的理论虽然比较简单，但是针对实际项目的清洁生产审核时，往往学生是纸上谈兵，不会具体去审核，不能抓住审核重点，提不出有效的方案。主要原因是理论和实践不能很好的结合，缺少创新思想，因果关系不清，程序递进的步骤不清楚。对审核目标的确定和筛选方案，减排效果与成果验收的一一对应的关系不明白。课程的教学内容应该紧跟国家形势的发展，教学内容相应增加最新的国家和地方的政策、规划、法律、法规、设计规范、设计标准、排放标准、能耗和合理用能标准等。例如 《清洁生产审核办法》于2016年7月1日起正式实施，替代2004年8月16日颁布的《清洁生产审核暂行办法》。 第二，教学形式缺少多样化。目前课程的教学形式主要采取教师课堂讲授的方式，形式单调，缺少多样化。学生缺乏兴趣，上课不能集中精神，注意力往往转移到手机、电脑等多媒体工具上。第三，教学内容缺少实际项目训练实践。目前的教学内容与形式导致学生的思维固化，学生的实习和实践往往在大四阶段，而课程的讲授是在此实践时间之前，学生对实际生产型的工业企业缺少直观的认识，缺乏对工厂生产流程整体的认知。而相关课程的教学内容也缺少基本的项目设计知识。这些原因导致学生不能真正领会清洁生产的污染预防和源头设计减少环境污染的精髓。清洁生产课程应该重点讲授如何从产品设计出发，结合生命周期理论，学习工厂和工程设计基础知识，从源头控制和解决污染问题，减轻对环境和人体健康的危害。例如采用生命周期评价方法比较电动汽车和汽油车哪一种产品更加节能环保。

案例教学的目的是培养学生的学习兴趣，创新能力和实践能力，以及提出问题和解决问题的能力。目前学生在案例分析中出现的问题主要有：针对问题提出的解决方案缺乏可行性，或者可行性研究不充分，不能正确的进行技术、经济和环境的可行性分析。方案的提出当然需要各方面的专业知识以及经验的积累。但是通过案例教学可以使得学生从实际直观的案例出发掌握其中的知识点，提高对案例的分析能力，提高自己对企业清洁生产审核的能力。清洁生产审核中的多个知识点是相辅相成，逐层递进的关系。例如：清洁生产审核重点的确定，物料衡算，清洁生产目标的确定，方案的提出，清洁生产减排效果的核算与审核验收，持续清洁生产。方案的提出是不是合理可行，直接与清洁生产目标的设定和完成验收息息相关。例如通过如下方案和案例的分析学生可以掌握合理用能的一些常见知识：空压机的余热回收，变频调速的适用条件，变压器的经济运行分析，变压器的合理报停，企业用电集中和就地补偿，燃煤锅炉热效率的分析和计算等内容。

大学生的创新与实践教育首先来自于课程教授过程，大学生创新教育理念要转化为教育实践，需要依托系统的课程体系为载体，来培养学生创新意识、激发学生创新动力，提高其知识、技巧、技能，培养学生创新实践能力[3-4]。清洁生产课程是一门理论和实践紧密结合的课程，突出特点是理论创新，紧密结合实践，课程涉及行业众多，虽然是专业选修课程，但是课程知识点讲解的是否成功对环境类学生创新与实践能力的培养也具有重要作用与意义[5-6]。当然创新教育内容应该包括的一些必备能力的培养。例如沟通能力。对清洁生产审核来说，需要和企业领导沟通，克服各种思想障碍，宣传贯彻清洁生产的思想，从而保证资源、资金的投入与支持，才能顺利完成审核。

3　案例教学方法设计和发展面临的问题

案例教学设计的目的最终是让学生掌握课程大纲中的主要知识点，如果把一门课程比喻为一棵大树的话，教学大纲就是大树的树干，教学活动需要围绕着教学大纲来进行，而光有树干还不能成为一棵活生生的大树，还需要有枝和叶。树枝好比每个章节的知识点，树叶好比知识点的细节和深化。而清洁生产审核能力，创新和实践能力好比隐藏在枝叶间的果实，只有认真的攀爬与学习才能摘到果实，也就是全面深入掌握这些知识点，提高学生提出问题解决问题的能力。案例教学模式可以教师提出问题，学生分组讨论，教师对学生讨论结果进行分析评价与总结[7-10]。案例教学首先要提高学生的学习兴趣。案例设计可以根据教学大纲分为横向和纵向两个方向。所谓横向就是需要讲授的知识点，和知识点相联系的众多案例中的共同点；而纵向的是课程的教学大纲主线，将众多知识点根据清洁生产审核程序串联起来。案例教学形式有多种：视频案例，清洁生产审核报告，工厂现场参观审核，模拟工厂案例等等。

以喷涂行业为例，设计到喷涂的产品有很多，例如：汽车、摩托车、家具、乐器等。可以引入各种案例进行教学分析。比如国家地理节目的超级工厂视频，Discovery的生产线上视频， 天津一汽丰田汽车有限公司清洁生产审核报告，新大洲本田摩托公司天津分公司清洁生产审核报告，吉他的制作过程等案例进行污染物排放特征与污染物减排方案的可行性分析。产生VOCs污染物的产品生产过程包括了喷漆，烘干过程，案例教学过程要细致分析如何依据国家和地方标准进行污染物排放量的计算，污染物排放监测需要依据的相应标准，如何满足监测的结果具有代表性和准确性。污染物的去除采用的方案应该根据污染物的产生和排放特征进行。例如低风量高浓度的采用催化燃烧方法，高风量低浓度的采用吸收和吸附方法去除，通过分析使得学生掌握必要的污染物去除方法的适用条件，也可以与其他课程结合起来，例如大气污染控制工程课程。

4　结　论

清洁生产课程体现了创新性的思想和与生产实践紧密结合的特点，在环境类专业学生的创新与实践教育中具有重要作用，通过案例教学内容和形式的改革，有利于提高学生的学习兴趣，掌握课程的主要知识点，紧紧围绕教学大纲要求，提高课程的教学质量，培养学生的清洁生产审核能力，提高学生的提出问题和解决问题的能力以及创新和实践能力。

[1]张育红.中国推行清洁生产的现状与对策研究[J].污染防治技术,2006,19(3):75-77.

[2]高凡,刘云,王敬贤. “清洁生产”课程的教学改革与实践[J].大学教育,2006(5):131-133.

[3]王琼,盛德策,陈雪梅.项目驱动下的大学生创新创业教育[J].实验技术与管理,2013,30(6):99-101.

[4]许朗,贡意业.大学生创新创业教育模式探索--项目参与式创业教育[J].学术论坛,2011(9):213-217.

[5]朱晓勤.《清洁生产》公共选修课对大学生综合素质培养的作用初探[J].中国科技信息,2010(12):289-291.

[6]李永华,刘红,杜晓明,等.工科大学生创新创业能力培养路径探究[J].高教学刊,2016(12):13-14.

[7]张梅,张恒华,卫品官,等.强化工科生综合能力—案例教学结合实践教学的探索[J].教育教学论坛,2016(16):25-26.

[8]刘志明,牛广财,张丽媛,等.食品法规与标准课程的实践教学探索[J].教学研究,2013(6): 102-105.

[9]胡珊珊，刘兴起. 案例教学法在水文学教学中的应用[J].首都师范大学学报:自然科学版，2016(2):93-95．

[10]尚国萍．论案例视频教学法在法学教育中的应用[J].大学教育,2015(1):143-145．

Practice of Case Teaching Design in the Course of Cleaner Production*

WANG Sheng-qiang, WANG Qing, WU Zhu-min, YU Hong-bing

(College of Environmental Science and Engineering, Nankai University, Tianjin 300350, China)

To protect and improve the environment, stringent environmental standards put forward higher requirements for cleaner production levels of enterprises, such as chemical, petrochemical, pharmaceutical industry. Clean production course, as a professional selective course for Chemical Engineering, Environmental Engineering, and so forth, plays an important role in training students’ innovation and practical ability. In order to promote the construction of curriculum teaching reform, the method of case teaching design was adopted for solving some problems that exist in the teaching process of cleaner production course, and the teaching reform of the course in content and teaching method of case teaching design was also discussed. Proper case teaching design is helpful to increase the students’ interests, promote their ability in grasping the knowledge points and applying them in practice. Moreover, case teaching also contributes to improve the students’ skills in cleaner production audit.

cleaner production; case teaching; teaching reform

南开大学2015年校级教学改革基金项目(No:ZB160052)；天津市教育系统校企合作育人调研项目(No: 普通课题14)。

王胜强、男、博士、讲师、主要研究方向为清洁生产与资源循环利用。

G642.0

A

1001-9677(2016)016-0190-03