《固体废物处理与处置》课程的“方法论”式教学

龙於洋　沈东升

摘 要： 《固体废物处理与处置》是环境工程专业一门综合性和交叉性极强的工科核心课程，传统的教学方法易导致讲述内容重复和枯燥，学生容易失去兴趣，教学效果弱化。“方法论”式教学改革一改传统的传统理论教学方法，显著提高了学生对《固体废物处理与处置》这门工程性极强的理论课程的学习兴趣。在教学过程中通过将知识点以固体废物处理处置的三大方法进行重新梳理、总结并串联相关学科的讲述方式，培养学生的知识串联和综合运用能力，真正建立工程和创新思维。

关键词： 工科 方法论 综合教学

1.引言

目前，我国高等教育形成了比较合理的教育结构和体系，基本满足了社会对多种层次、多种类型技术人才的大量需求[1]-[3]。然而，工程教育与经济发展的需要显得很不适应，在实践能力、创新能力的教育和训练方面还存在许多缺陷。2010年，教育部联合多个部门启动了“卓越工程师教育培养计划”，旨在培养适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务[4][5]。《固体废物处理与处置》（以下简称《固废》）是教育部高等学校环境工程专业教学指导委员分会在《高等学校本科环境工程专业规范》中明确规定的环境工程专业九门核心课程之一[6][7]，加强《固废》课程建设对培养高素质创新型人才具有举足轻重的意义。

《固废》课程以物理化学、生物、化工等理论为基础，应用工程学的方法研究固体废物污染控制的途径及固体废物处理与资源化工艺及其工程技术，涉及管理、化学、化工、生物、热工、土工、机械等学科，基础知识面宽，内容繁杂，具有交叉性和综合性、实践操作性和实用性较强等特点。作为一门工程性极强的课程，目前，大部分高校大多数教师仍然采用传统的“灌输式”、“填鸭式”教学方法，一堂课下来，教师讲得声嘶力竭，学生听得云里雾里，对课程内容吸收十分被动，学生的主观能动性难以发挥。相对于综合性、交叉性极强的《固废》课程而言，采取传统的教学思路不可避免地会导致教授内容重复和枯燥，学生失去兴趣，教学效果弱化。鉴于固体废物处理处置中特有的三大类方法特征（减量化、资源化、无害化），结合课程内容特色，笔者独辟蹊径，改革传统的循序渐进的教学思路，引入“方法论”式教学，通过合理整合教学内容，时刻在知识学习中引入“方法”，注重解决实际问题能力和创新意识的培养，有望使学生能在毕业时具有较坚实的基础理论知识和较宽广的专门知识，具有一定的获取知识和应用知识的创新能力，具有“卓越工程师”潜质，以期形成环境学科《固废》方向的“卓越工程师”培养特色。

2.教改方法

2.1基于国情特色的基础知识点的“方法论”梳理

从《固废》课堂理论教学内容看，在涉及核心固废处理处置内容之前，往往是一些基本概念、理论和方法的介绍，而在一些较新的教材体系中还不乏一些发达国家较为成功的案例简介。然而，这对于适合于我国国情的卓越工程师培养目标而言，其中相当一部分内容可进一步优化。首要改革内容为，结合我国国情，重新梳理固废课程的绪论、固废管理方法、固废管理法律法规、固废处理处置原则等基础知识点，主要从“全过程管理”、“生命周期管理”及我国特色的固废处理处置热点和焦点，如“垃圾分类”等特色主题角度对学生进行导论性的教学，在过程教学中，贯穿固废的处理处置核心原则——“减量化、资源化、无害化”，为后续核心内容的讲述作铺垫，也为从技术和管理的角度培养学生的工程理念打下基础。

《固废》课程在国内最早开设的高校中已有二十多年，所选用的教材大部分为芈振明主编的《固体废物的处理与处置》（1998年第1版，1993年再版）。一般而言，对该本教材的教学基本按照章节设置按部就班进行。然而，仔细分析各个章节讲述内容可以发现，所述及所有固体废物的处理处置无外乎围绕“减量化、资源化和无害化”这“三化”原则进行的。而且，根据大部分同仁在课程讲述中的感觉，按照当前的“定义、概念、方法”循序渐进的编排模式进行讲述时，不可避免出现一种处理处置方法在多个章节中来回重复讲述的现象，学生在重复听到该部分内容时兴趣大打折扣。为此，笔者认为，《固废》理论课程的教学完全可以打破传统固有的章节设计，通过总结各类固体废物的一般特性和规律，重点从“减量化、资源化和无害化”这“三化”角度，以方法论的讲述思维讲述各类固体废物的处理处置，不仅能达到举一反三的效果，而且能提高课堂教学效率。

2.2核心教学内容的“方法论”教案编排及逐步教学实施

《固废》理论核心内容包括固废收运、固废预处理方法、固废生物处理、固废热化学处理、固废综合利用技术、固废最终处置技术六大块内容。每块内容基本均为“定义、概念、方法”循序渐进的编排模式。然而，所有固体废物的处理处置过程中无一不是遵循“减量化、资源化、无害化”的基本原则，而所有处理方法均按照这三大原则设置。为了使学生在知识学习过程中能综合运用并实现一定创新，在理论课讲述中必须紧紧围绕处理原则开展。笔者对该部分核心内容的教案进行逐步编排和重组，将传统授课模式改为以“方法论”为主线的教学模式。如在实际教学过程中应该注重在讲述第四章固体废物生物处理课时，在三大原则中重点讲述资源化过程，且结合环境工程微生物学课程的相关内容进行教学，以此讲授较为难懂的好氧堆肥和厌氧发酵过程，融会贯通，调动学生的积极性，使学生在学习该部分内容的同时不仅能主动分析相关技术原理，而且能紧紧把握处理处置该类型固废时的核心原则，在遇到同类型的有机类固体废物处理处置等问题时，便能快速而准确地形成原则性的处理处置方法和理念，久而久之，有望培养学生的工程理念。

2.3“方法论”教学效果的反馈及优化

《固废》课程的“方法论”教学方法改革成效需充分考虑学生的反馈，并根据反馈效果逐步优化。笔者在教改过程中，阶段性地开辟了开放课堂（约15分钟/次），在每次核心内容的“方法论”教学结束后，将课堂学生分为若干组，拟定与当前主题相关的案例分配与其分组讨论，并限时在讨论结束后由各组组长汇总各组观点进行陈述，陈述后直接课堂点评，一方面检验学生的“方法论”学习效果，另一方面，在综合横向点评、比较的过程中汇总学生的反馈，寻找出共性问题，以便于在后续的主题教学中逐步优化。

3.结语

“方法论”式教学改革一改传统的传统理论教学方法，显著提高了学生对《固废》这门工程型极强的理论课程的学习兴趣。在教学过程中通过将知识点以固体废物处理处置的三大方法进行重新梳理、总结并串联相关学科的讲述方式，培养了学生的知识串联和综合运用能力，真正建立起了工程和创新思维。

参考文献：

[1]谢梅，苗青.美国高校创新人才培养模式及借鉴.西南民族大学学报：人文社会科学版，2011（3）：217-221.

[2]余蕾.高校应用型创新人才培养模式的国际借鉴.重庆科技学院学报：社会科学版，2009（12）：194-195.

[3]李曼丽.独辟蹊径的卓越工程师培养之道——欧林工学院的人才教育理念与实践.大学教育科学，2010（2）：91-96.

[4]吴晶.教育部启动实施“卓越工程师教育培养计划”.教研动态，2010（7）：8.

[5]李茂国.中国工程教育全球战略研究.高等工程教育研究，2008，（6）：7-18.

[6]谷晋川，梅自良，江元霞.“固体废物的处理与处置”课程短学时教学体会.高等教育研究，2006，22（4）：37-39.

[7]蒋彬.“固体废物处理与处置”课程教学改革.中国资源综合用，2011，29（7）：42-44.

本课题受浙江省高等教育课堂教学改革项目“面向卓越工程师培养的《固体废物处理与处置》“方法论”教学”资助（编号kg2013152）。