環境工程固體廢物處理與資源化教學改革實踐與建議

周濤 林姝燦 戴世金 陳彧 趙由才

[摘 要] 環境工程是國家發展的重要產業，固體廢物處置與利用作為其核心課程，得到重點關注。固體廢物處理與資源化是環境工程專業的核心課程之一，其教學改革對行業人才的塑造和環境產業的發展有明顯的推動力和影響力。本文結合固體廢物處理與資源化第三版課程教學實踐，從教學內容、教學形式和教學目標三個方面提出建議，以期提高固廢教學質量，為新型教學模式在課堂中的應用起到示范作用。

[關鍵詞] 固體廢物處理與資源化;教學改革;實踐建議

固體廢物處理與資源化作為高等學校環境工程專業的一門必修課程，內容涉及固體廢物（以下簡稱“固廢”）處理與資源化全過程，運用到包括水污染控制工程、大氣污染控制工程、環境監測、環境管理、工程造價、調試與運營規范等多門專業課程，是學科交叉的結晶，具備強理論性和應用性[1]。然而，傳統的“老師講、學生聽”教學模式雖能實現滿堂灌的效果，但學生真正掌握的知識較少，且部分學生根本提不起興趣，這也導致學過該知識的畢業生到了相應崗位無法勝任工作。本文結合固體廢物處理與資源化第三版課程教學實踐，從教學內容、教學形式和教學目標三個方面提出建議，以期提高固廢教學質量，為新型教學模式在課堂中的應用起到示范作用。

一、固廢教改的意義

固廢處理與資源化以固廢基本特性和處理工藝為理論基礎，涉及國家政策下的減量化、資源化、生態化技術要求，掌握我國固廢處置及管理相關的法律政策和法規，為日后從事環境領域的工作奠定基礎。因此，教改將以往注重基礎知識和基本教學的雙基理論，轉向注重學生實踐及應用能力，重點關注學生的注意力、觀察力、思維力、想象力、記憶力和自學能力發展，培養滿足社會需求的復合型技術人才。

固廢處置與利用對人才培養的要求高，且課程與工程實踐聯系，將人才與行業需要配套。固廢課程設計水、氣、聲、渣等四大典型污染，發展類型全面。固廢教改通過有針對性地培養人才，將其更好地輸送至產業需求缺口，提高產業科研和技術發展硬實力。

二、固廢處理與資源化教學模式現狀

（一）教材主要內容

該教材以其自身的研究成果和工程實踐為基礎，廣納國內外研究進展，其特點是以固廢處理與資源化為兩條主線，內容包括生活垃圾、危險廢物和一般工業廢物的處理與資源化，涉及衛生填埋、安全填埋、焚燒與熱解、循環利用、堆肥、危險廢物處理及處置、電子廢物處理與利用、工業固體廢物處理與利用的工藝設計原理與參數等各項技術，于國內同類教材最為完整和系統，充分反映了國內外固廢處理與資源化領域的最新進展，使學生畢業到設計院和企業工作后能盡快參與生產實踐。同時，書中還編寫了和課堂教學相配套的關鍵實驗課程，如生活垃圾分選實驗，危險廢物判別實驗等，以及旨在加深學生理解的習題和思考題。

（二）教材特點及教學模式

固廢處理與資源化教材的突出特點是工程技術特色，同時結合一定的理論知識。可作為高等學校環境工程、環境科學、資源循環科學與工程等專業師生的教材，也可供從事固廢處理的工程技術人員、管理人員閱讀使用。

本書以前一直沿用課上教師講授、課下學生習題練習及實驗的模式進行授課，學生缺乏主動學習和主動思考的勁頭，也沒有發揮出國家級規劃教材的真正作用。因此，如何在課堂調動學生的積極性，以及強化教材本身對學生的吸引力是目前教學中亟待解決的問題。

三、固廢處理與處置教學改革建議

（一）教學方法的多元化

1.多媒體教學模式的引入。多媒體教學是通過文字、圖像、聲音、動畫等適合人記憶規律的引導手段，提高學生的自主學習性，提高學習效率[2]。

多媒體教學能減少教師板書的書寫時間，減少枯燥的講說，通過多媒體的生動演繹，提高學生對復雜工藝流程的直觀認識，如在濕垃圾生物能源再生利用講解中，將濕垃圾的物理、化學、生物變化過程，及對應的工藝手段、操作方式和操作設備，通過動畫的形式展示，學生了解原理的同時，對實際工程也形成了初步印象。同時，在多媒體中引入互動環節，以游戲的形式調動學生的好奇心，鼓勵學生參與課程，與教師積極互動，比枯燥的課題問答更易于引發思考[3]。

同時，多媒體軟件具有復刻性。教師的講解過程可能由于語速、普通話水平、課時設置等原因，學生無法實時接收、理解和消化相關信息。多媒體教學能讓學生利用課余時間解決自己的疑惑點，省去繁瑣的課堂筆記，有效避免因關注板書而產生的視覺疲勞。但在引入多媒體技術的同時，不能完全拋去傳統的板書教學，板書教學比起事先準備的多媒體，其內容更加靈活多變，實時參與課堂更容易。多媒體的依賴性易使學生產生存了課件即學了知識的錯覺，傳統教學和多媒體二者應該有機結合起來。

2.網絡教學資源的應用。網絡的普及，使網絡資源得到重視和推廣。目前，常用的網絡教學方式包括網站慕課學習和教材中微視頻植入。慕課平臺強大的資源共享庫具有大量優秀的學習資料，可從中查閱課本之外的知識，了解固廢方面的最新動向。此外，學生和教師也可以通過網絡交流不同高校固廢專業的課程。

近年來，借助微視頻開展教學頗受廣大師生的推崇，也取得良好的效果[4]。利用微視頻教學能使學生更直觀理解所學知識點，并使課堂教學更富有趣味性和活躍性，更容易激發學生的學習興趣。固廢處理與資源化第三版教材利用現代二維碼技術，將對應課程的知識點，通過二維碼的方式從書本中獲取，互動性好，有利于學生更加自主深入的學習。

在固廢處理與資源化第三版課程中，先將制作好的生活垃圾焚燒和衛生填埋、有機垃圾厭氧消化等動態工藝流程等知識點解讀微視頻（8～20s）插入課本相應的位置，學生微信掃碼便可獲得視頻播放，增加教材的可讀性和趣味性，同時也便于學生課下強化此關鍵知識點的掌握。

3.結合熱點與案例的教學。隨著人們環保意識的增強，環境類的新聞法規政策推行范圍及要求也逐漸增加，得到極大的社會關注度[5]。教師和學生都應該關心時事，可篩選出國內外與固廢相關的處理處置事件、處理處置標準規范以及資源化高精尖技術的應用。

例如，今年7月上海頒布的《上海市生活垃圾管理條例》及《上海市生活垃圾分類投放指引》，將生活垃圾分為可回收垃圾、有害垃圾、濕垃圾和干垃圾。這一舉措得到社會各界大力支持，但從習慣上根本改變垃圾現狀，達到后續減量化資源化利用的要求，還需克服幾個難點。如垃圾的定時定點投放制度使得實行不規律時間段工作的企業員工失去丟垃圾的自由，甚至需要額外花費請人帶丟垃圾;濕垃圾的垃圾袋常在投放過程中被誤投入垃圾桶中，后續處理需要破袋操作，垃圾袋的屬性識別及具體操作都有極大的發展空間。

結合時事熱點和案例展開調查研究，有效利用社會資源，研究方向貼合社會發展動態，這樣的教學質量才能得到社會的認可，有利于培養環境工程行業社會迫切需要的人才。

（二）創建教學實踐平臺

1.設立基金鼓勵學生創新立項。通過設立大學生創新實驗基金，引導學生的創新價值取向，激發學生的科研興趣[6]。學生自主科研創新主要分為三個步驟。

（1）學生自主選擇研究課題：老師鼓勵學生根據自身興趣，選擇固廢專業領域感興趣的課題領域，如技術升級、工藝改進、工程應用等，教師及學校盡力提供研究環境及一定的研究資金，題目可以自行擬定，也可以參與教師原有的課題，在教師的指導下自主科研。

（2）學生探索與討論，安排研究計劃：針對提出的問題，安排解決問題的計劃，目標可以設定為長遠計劃目標，也可以根據自身時間安排及研究能力設計初步計劃。學生自主收集課題相關的技術背景資料，國內外綜述及理論研究，在此基礎上結合自身實驗及實踐，對數據分析推理，參考原有技術或工程判斷得出結論。

（3）學生總結及對項目的交流。學生通過與教師的交流，后續更多資源和課程的理解，將原有結論補充和完善，編寫對應結題報告，從中發現值得深入研究的問題關鍵點，為后續學習和工作打開思路及方向。

2.與企業機構實行互動教學。作為環境工程學科課程，固廢處理與資源化更側重于學生對技術工藝的理解和掌握。因此，授課老師在教學過程中應善用教師及學校的資源，組織學生到水廠、填埋場、焚燒場和發電廠等典型固廢處理企業參觀實習、認識實習及實際生產實習，在工作現場學習體驗理論與引用的對應性。

有條件的情況下，鼓勵學生參與部分生產過程的工藝改進，與本課程的課程設計結合，讓學生親自設計，并從中品嘗工程建設的艱辛，積累實踐經驗，享受項目建設成功的喜悅，獲取對未來從業及發展的信心。實踐證明，學生對這些內容的學習效果遠好于課堂授課，可以顯著提高學生的綜合素質。

同時，安排名企名校教師，結合現場工藝舉行講座，在直觀認識的基礎上強化固廢領域的技術概念。

（三）教學目標的明確化

1.結合市場發展針對性教學。工程技術類專業學習的最終目的是塑造服務于市場需求的人才。這類學習不僅要超出課堂理論學習之外，還需要對市場的發展和需求有所了解[7，8]。

固廢處理與資源化共分為9章，講述不同方面的知識，同一知識基礎引申到工藝上，又會演變出不同方向的技術。因此，在教學中應注重對人才培養過程的指向性，依照需求和發展方向，建議學生選擇合適的研究領域，與工作環境對口，培養學生學以致用的信心。

例如現階段的生產工程中，垃圾處置的核心技術已由填埋焚燒的處理處置轉向分類資源再生，能源再生的研究所對應的教學及研究方向，也應朝這方面發展。且大環境下提倡清潔技術，研究過程中的能耗問題也應當持續關注，與市場需求和國家地方政策要求接軌。針對性教學能夠培養基礎豐富扎實、專攻方向研究透徹的核心人才。

2.考核制度的改革。優秀的考核制度不僅利于公平篩選出符合社會發展的人才，也有利于提高學生的學習熱情。傳統單一的考試過分注重雙基理論，不能適應素質教育階段的發展要求。

固廢處理與資源化教育是切合實踐的教育，實踐設計的評判更應作為成績加入對學生能力的考核中。一方面通過筆試的形式考核學生對固廢處置與利用的相關基礎知識和基本技能的掌握和理解，考查學生運用專業知識解決實際問題的思路與能力;另一方面通過課程設計的形式考核學生對固廢處置與利用工程理論及具體工藝的設計創造，考查學生靈活運用基礎知識的能力。此外，還應通過實踐的形式考核學生實際動手操作和自主研究的能力，以符合自身發展的需要。

四、結語

固廢處理與資源化作為環境工程的核心課程，在教學方式上需緊跟時代發展。通過分析課程目前教學過程中存在的問題，提出了基于教學方法多元化、教學平臺建設、教學目標明確，以及考核制度完善等幾方面的改革建議，以期強化該課程的趣味性和可接受性，以此提高學生的積極性，培養環保領域的創新型人才。

參考文獻

[1]單德臣，楊陽，王帥，等.應用型本科固體廢物處理與資源化教學改革研究[J].課程教育研究，2016（10）.

[2]蘇小麗，陳云霞，段金華.《固體廢物處理與處置》課程教學改革初探[J].廣州化工，2012（12）：201-202.

[3]趙由才，牛冬杰，柴曉利.固體廢物處理處置與資源化[M].化學工業出版社，2019.

[4]張會均，熊炫睿.微視頻資源在《固體廢物處理與處置實踐教學》應用[J].廣東化工，2015（18）：182-182.

[5]胡晨燕，李愛萍，陳涵格.淺析“固體廢棄物處置工程”教學改革[J].廣東化工，2017（15）.

[6]張平，李科林.“固體廢物的處理與處置”課程教學實踐與探索[J].中國科教創新導刊，2009（34）：150-151.

[7]楊鐵金，鄭茹娟，厲悅，等.環境工程專業課程設置的合理性分析[J].高師理科學刊，2007（1）.

[8]金志艷.改革開放以來我國教改實驗基本特征的研究

[D].山東師范大學，2015.