新工科背景下“固体废物资源化工程”课程线上线下教学的改革探索

翁仁贵，靳贵晓

（福建工程学院生态环境与城市建设学院 福建 福州 350118）

伴随着社会经济的发展，人民生活水平大大提升，城市生活垃圾产生量逐年递增，而且我国工业、矿业、农业等固废排放量也相当惊人，对数量如此庞大的固体废物进行科学合理的利用，成为目前解决固体废物困扰的重要途径。环保产业的需求推动了环保人才的培养，“固体废物资源化工程”课程属于我校环境工程专业的核心主干课程之一，环保产业的发展和需求也推动了“固体废物资源化工程”课程教学的进一步改革提升。2020 年6 月，教育部出台的《高等学校课程思政建设指导纲要》指出，从育人的本质出发，教师应该将思想政治和道德法治教育渗透到课程学习中，将固体废物资源化工程的知识向更加丰富的领域延伸，把思政教育融入线上和线下理论教学、案例教学以及实践各环节，以达到春风化雨、润物无声的教育效果，提升学生的学习兴趣。依据本课程的教学大纲，结合课程思政教育和互联网的优势，探索本课程教学内容和教学方法的改革创新。

1 “固体废物资源化工程”课程教学现状

课程本着“资源化、减量化、无害化”原则和程序组织教学内容。始终贯穿“案例——处理工艺技术——基础学科理论——综合性（创新性）实验——工程设计”这条解决问题的主线，以学生为中心的教学理念，利用现代信息技术手段，并将课程思政融入课堂教学中。

知识目标包括：掌握固废产生、来源、分类及其危害、回收意义及途径、管理方法；掌握基本概念、方法及基本原理；掌握大宗固废资源化方法及有关计算；掌握固废最终处置技术。

能力目标包括：能发现、分析和解决复杂的工程问题；能对固废污染进行防治与管理；能对固废污染进行监测；熟悉固废污染有关政策法规。

素质目标包括：遵守固废处理工程职业道德和规范，履行责任；具有团队协作精神；能有效进行沟通和交流；能自主学习和终身学习。

“固体废物资源化工程”课程2018 年被认定为省级在线开放课程，2021 年被认定为福建省线上线下混合式一流课程。福建工程学院坚守“以工为主、区域性、应用型”办学定位，环境工程专业以培养工程应用型人才为目标。疫情期间采取线上教学，大部分学生对课本知识的理解不透彻，特别是对固废资源化工程应用能力弱。在教学过程中我们发现，学生普遍缺乏将固废专业知识与专业基础知识融会贯通的能力；对固废污染处理设计方法和资源化技术原理、设计要点方面掌握得不够扎实；学生对固废处理工艺流程的知识理解得不够透彻；在解决固废污染实际问题的过程中，对于影响设计目标和技术方案的各种因素考虑得不充分。在新工科背景下，国家对固废污染控制的人才要求更高了，学生需进一步提升主动学习能力和终身学习能力。课题团队通过固废课程线上线下课程改革探索，提出一系列的教学创新，将“固体废物资源化工程”课程建设成国家一流课程。

2 教学内容的革新

本课程是环境工程专业本科生的主干课程，是一门综合了化学、物理、生物、机械等学科知识的交叉课程。传统的知识内容已无法满足学生对新技术的追求，必须对教学内容进行革新。当前日益丰富的物质生活和更加细致的社会分工，产生的固体废物的种类越来越多，社会层面对固废处理的要求也越来越高，对固废课程的内容设置也提出了更高的要求。

2.1 专业新内容的增加

本专业为大三的学生在第六学期开设“固体废物资源化工程”这门课程，在本课程开始之前，学生需先修的课程包括：无机化学、有机化学、仪器分析等。除此以外，伴随着垃圾分类处理等新政策的实施，很多新型机械设备应运而生，例如厨余垃圾堆肥成套装备、污泥脱水干化设备等等，对这些固废新型处理机械设备的学习也是我们每年更新的重点内容。伴随着新技术、新成果的应用，越来越多的前沿技术被应用于固废的处理中。

“固体废物资源化工程”课程已在中国MOOC 平台开设八期线上教学，已建成较齐全的学习资源，包括教学章节视频、PPT 课件、教学大纲、小测、作业、在线考试以及案例库等。

2.2 思想政治教育融入专业教育教学

按照国家对教师职业“立德树人”根本任务的要求，以“能力达成、知识传授”为目标，在课程建设过程中将思想政治教育与专业课程内容相结合，深化学校课程思政教学改革，切实提升课程思政的育人实效。随着我国对环保工作的重视，跟环保有关的政策陆续出台，这些跟生态文明相关的法律法规就是最佳的课程思政素材，通过对法规的讲解，用最新的法律规定来指导环保产业的发展，同时增强新时代大学生群体的环保意识。其实，这不单单是环保法规的学习过程，更是授课教师将社会主义核心价值观、道德责任、爱国主义、科学精神、爱岗敬业精神、团结协作品格等融入“固体废物资源化工程”课程教学过程中，通过引导学生对固体废物资源化专业知识的学习，增强对新时代环保工作的理解与认识，帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观，并尝试通过矛盾分析法来寻找解决方案。

2.3 增加专题备课，灵活调整教学内容

“固体废物资源化工程”的教学改革与课程思政建设将打破传统教材的章节结构，灵活处理教学内容，把教材章节内容分解成固体废物产量统计、固体废物资源化处理方案、常见焚烧堆肥填埋技术等，让专题内容由浅入深、从理论转化为实际，便于学生理解。固废资源化工程课程团队每两周举行一次集中备课，针对教学过程中存在的问题提出改进措施。

3 课堂教学方法的革新

3.1 实施热点问题导入式教学

环境保护是一个持续发展的过程，新的环保技术、保护方式层出不穷，这就给“固体废物资源化工程”的教学带来了较大挑战，即使是最新版教材也很难体现出最新的环保技术。授课教师应发挥主观能动性，加大对权威数据、技术的查询力度，把典型固体废物产量、资源化利用程度、固体废物处理方式的最新变化等内容讲述给学生，提升授课内容的时效性，提升学生的学习兴趣。

3.2 实施互动式与启发式教学

授课教师在增加专题教学的同时，还要注重课堂互动，利用学校的智慧教室增加课堂小组讨论。教师在加强对一些重点理论知识讲解的同时，适当以一些环保案例为切入点，实施互动式与启发式教学，让学生对一些环保热点事件、大众媒体关注的环保事件进行讨论、分析，鼓励他们对感兴趣的案例进行分组讨论，课下到图书馆、实验室、资料室去查询相关资料，然后把讨论、感想结合环保技术写成讨论报告，最后在班级内进行交流共享，让学生对一些环保问题提出自己的观点，并尝试设计出最经济的环保方案，既能降低环保成本，又能实现废物资源重新利用，体现经济价值。

课程设置专题汇报环节，由学生根据兴趣自由分组，以4―6 人为一小组，结合教师讲授的内容选取感兴趣的题目，课后线上查阅资料总结归纳，线下通过“学生讲台”向全班同学进行10 分钟的PPT汇报，结束后，由教师和同学进行提问，教师再进行总结和点评，指出学生演讲的亮点和不足，解答学生提出的问题，促进了学生与学生之间、学生与教师之间的沟通和交流。这有利于学生系统地学好本课程的基础知识和基本技能，提高他们分析和解决问题的能力；有利于激发学生学习的积极性，提高动手和动脑能力，为今后不断学习和发展打下坚实基础。

3.3 有效实施线上网络辅助教学

为了达到更好的学习效果，本课程实施线上教学与线下教学相结合的授课模式。授课教师开展了有效的网络辅助教学，集中环境工程专业的教师力量，录制“固体废物资源化工程”教学视频，并在中国MOOC 学习平台建立学习资源库，供校内校外学生免费学习。我们鼓励学生利用课后时间使用手机、平板或笔记本在线观看教学视频、授课PPT 等，进行自主学习，充分完成在线学习任务。

3.4 现场案例式教学与实践教学有机结合

由于具备较强的实践性，“固体废物资源化工程”这门课程需要加大实践课时比重，以及进行一定课时的固废设计课来强化学习效果。原则上实践课程包括7 个中型实验和现场认识实习环节。在进入现场学习之前，授课教师向学生讲授该单位的基本情况、常用技术流程、注意事项等内容，并提醒学生注意对重点环节的参观、必要时可以操作，并做好笔记，同时在现场仔细聆听技术人员的技术讲解与工艺介绍，让学生能通过参观、操作把自己所学的理论知识转化为实践活动，消化吸收所学内容。到垃圾焚烧发电厂、固废填埋厂、炉渣利用企业等进行现场参观实习后，学生需要完成固废课程实验操作，进一步消化吸收课堂所学理论知识，将理论与实践相结合，锻炼了动手能力，提升了学习效果。

课程设置了大作业，以团队形式完成，主要以固废资源化利用设计为主，主题包括：市政污泥烧结砖生产工艺设计；建筑垃圾再生骨料与建材利用设计；废陶瓷透水砖生产工艺设计；高炉渣加气混凝土砌块生产工艺设计；粉煤灰烧结保温陶粒生产工艺设计等。学生完成后进行答辩，然后由教师进行打分。该环节提升了学生的CAD 绘图能力、团队合作能力、工程设计能力等。

3.5 重视考核方式的改革

本课程考核采用过程考核和期末考试相结合的方式，过程考核包括课堂表现、平时作业和专题报告。考核成绩的构成：总成绩为100 分，课堂表现（包括学生课堂讨论、回答问题、中国MOOC 课堂学习等方面）成绩占20%，专题报告占10%，平时作业成绩占20%，期末成绩占50%。实现对学生综合能力的考核，这种考核方式得到学校、专家、学生的高度认可。

4 结语

针对“固体废物资源化工程”课程教学存在的问题，对教学内容、实践教学、教学方法和手段及考核方式等采取了一系列改革措施，将课程目标与毕业要求有机融合，全面提升这门课的教学质量。为提高课堂活跃性，通过学生专题报告、讨论等方式，充分发挥学生主动探究问题的意识。此外，我们不定期邀请工程经验丰富的工程师来校讲学，介绍工程实例以及社会对人才的需求。