“金課”建設背景下的課程改革探索

孫秀云 黃中華 張軒 熊萍

[摘 要]為了更好地響應教育部在中國高等學校本科教育工作會議提出的“消滅水課，打造金課”的號召，課題組針對固體廢物處理工程課程教學中面臨的問題，就課程教學內容和資源、教學組織實施、課程考核方式等方面進行改革，使之更適合學生的專業素質發展，進一步提高學生的實踐能力及自主學習能力，同時融入課程思政，將固體廢物處理工程建設成讓學生學有所思、學有所獲的“金課”。

[關鍵詞]金課;固體廢物處理工程;教學改革

[中圖分類號] G642.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2022）01-0064-03

課程作為人才培養的核心要素，是大學教育中不可或缺的一環，提高課程教學質量是教學的重中之重。“金課”建設是解決中國高等學校本科教育中存在的問題和助力其發展的關鍵一步?！敖鹫n”的建設標準為“兩性一度”，即高階性、創新性和挑戰度。高階性，是指通過知識能力素質的有機融合，培養學生解決復雜問題的綜合能力和高級思維;創新性，是指課程內容能反映前沿性和時代性，教學形式呈現先進性和互動性，學習結果具有探究性和個性化;挑戰度，是指課程有一定難度，對教師備課和學生課下有較高要求[1]。遵循“兩性一度”標準，傾力打造“金課”，建成一流課程，是我國教育發展的風向標。

固體廢物處理工程是環境工程專業的核心課程之一，其內容涉及工業固體廢物、城市固體廢物和危險固體廢物的管理、處理和處置，具有很強的實踐性、工程性和綜合性。課程面向環境工程專業大三學生開設，課程目標為：將課程思政融入教學中，使學生樹立社會主義生態文明觀，進德修業，志道鼎新[2];培養學生問題分析能力，即通過掌握固體廢物的管理、收集、輸送、破碎、分選、焚燒、熱解、填埋、堆肥化和固化/穩定化等處理處置理論與技術，了解燃煤工業、冶金工業、化學工業、生活垃圾等典型固體廢物，能夠識別、表達和分析固體廢物污染控制領域相關的復雜工程問題;鍛煉學生設計/開發解決方案的能力，即通過完成轉運站/填埋場/焚燒廠的設計，能夠針對固體廢物污染問題，確定處理/處置系統的設計參數，并在設計環節體現創新意識。為此，通過分析固體廢物處理工程課程教學現狀，合理增加課程難度，拓展課程深度，擴大課程可選擇面，可以將課程建設成有深度、有難度、有挑戰的“金課”。

一、固體廢物處理工程課程教學現狀

筆者在以往的課程教學和反饋中發現：一方面，學生普遍缺乏工程觀和將各門專業課知識融會貫通的能力;識別、表達和分析工程問題的能力也亟須提升。另一方面，固體廢物既是污染源，又是污染匯，種類紛繁復雜，污染形勢嚴峻，其管理、處理處置和資源化技術正蓬勃發展。國家“無廢城市”建設試點工作的開展對固體廢物污染控制人才提出了更高的要求。這就需要培養學生具備解決復雜問題的綜合能力和終身學習的能力。課題組針對課程教學內容和資源、教學組織實施、課程考核方式等進行改革探索，使之更適合學生的專業素質發展要求，進一步提高學生的實踐能力及自主學習能力，并融入課程思政，將固體廢物處理工程建設成讓學生學有所思、學有所獲的一流課程。

二、固體廢物處理工程課程教學改革

（一）不斷豐富教學內容和資源

1.錘煉經典，自編優質教材，提高課堂溫度

教學團隊合力打造的精品教材，入選過國家級規劃教材、工信部規劃教材和江蘇省高等學校重點教材，獲評過“江蘇省高等學校精品教材”。

課程目前采用2019 年北京航空航天大學出版社出版的《固體廢物處理處置》（第4版）作為教材。該教材結合環境工程專業“工程教育專業認證”和“卓越工程師教育培養計劃”的畢業要求，給予學生整體性的工程概念，強調抽象的原理與具體的應用實例并重;注重介紹設計參數的獲得、計算值的分析、禁忌參數的舍棄等實用型內容，實踐性強;教材介紹了固體廢物的管理、收集、輸送、破碎、壓實、分選、焚燒、熱解、填埋、堆肥化、固化/穩定化等處理處置方法，以及燃煤工業固體廢物、冶金工業固體廢物、化學工業固體廢物、生活垃圾、污泥、廢棄電器電子產品、醫療廢物等典型廢物的來源、危害、資源化及其處置，貫徹了固體廢物全過程管理和分類管理的理念。教材系統收集整理了國內外固體廢物處理處置和資源化的資料與圖片，以非常直觀的方式完整地反映了課程的知識體系，并實行關鍵詞中英文對照，這有助于學生查閱資料，方便學生以教材為核心實現知識的拓展。教材起到了綱領性的作用，能培養學生自我更新知識和批判思維的能力，實現授之以漁，互動性強。

采用教學團隊出版的教材，學生會有親切感，這也符合習近平總書記所倡導的“親其師，才能信其道”的理念，讓課堂更加有溫度。

2.將科研成果和工程實例轉化為教學資源

科研與教學之間是一種互為基礎的源流關系和相互促進的共生關系。教學為科研提供實踐基礎和人才資源，科研為更高層次的教學提供理論支持和科學依據[3]。

教學團隊承擔著國家、省部級和企業委托的關于固體廢物的研究項目，依托“化工污染控制教育部工程研究中心”“江蘇省化工污染控制與資源化重點實驗室”，將所承擔的科研課題——剩余污泥、堿廠堿渣、酸洗污泥、醫藥中間體廢鹽、脫硫石膏、廢線路板、生物炭和粉煤灰等固體廢物資源化研究成果，以及污染案例轉化為教學資源，切實豐富課程教學內容，進一步提高課程的難度和深度，讓學生與教師一起“跳一跳”。將科研成果轉化為教學內容帶入課堂，這種做法促進了學生獨立思考和創新思維的形成，拓展了學生的科研知識，增強了學生的能力，提升了學生的思維高度，更加符合學生全面發展的要求，也使得課堂更有深度。將優質的研究成果轉化為教學資源并組織學生展開討論，有助于培養學生的邏輯思維能力和言簡意賅的語言表達能力[4]。

3.基于學習通，建成立體化教學資源平臺

固體廢物管理、處理處置和資源化技術的創新發展，要求學生具備轉益多師的學習力和內斷于心的創造力。為此，筆者構建了學習通教學平臺，匯集了教學大綱、課程實施計劃、課件、作業、討論題、視頻、工程圖片、相關鏈接等教學資料，架起課堂教學和課外學習之間的溝通橋梁。在課程教學過程中，筆者將多媒體課件、影像資料（包括生活垃圾分類收集、垃圾轉運站、焚燒發電廠、填埋場運行、生物質堆肥、危險廢物處置等）、實際工程圖片及相關研究成果，匯集于學習通移動學習教學平臺，與教材形成立體配套，幫助學生樹立工程觀;通過生態環境部官網（http：//www.mee.gov.cn/），讓學生學習相關法律、法規和標準;通過https：//ocw.mit.edu/courses/civil-and-environmental-engineering/1-34-waste--containment-an?

d-remediation-technology-spring-2004/，讓學生學習國外相關課程，開闊視野;通過知網、SCIE數據庫，讓學生查閱最新研究成果。立體化教學資源平臺為學生提供了更加廣闊的學習空間和豐富的學習資源，進一步提高了學生學習的主動性和積極性，也促進了學生綜合素質的提升[5]。

（二）不斷優化教學的組織實施

1.開展引導式和部分翻轉教學

圍繞培養學生終身學習能力，筆者根據知識類型，分別采用引導式和部分翻轉教學法，督促學生在課后也學起來[6-7]。

在講授焚燒章節時，采用引導式教學，要求課前學生先行預習課件，觀看焚燒發電廠運行的視頻，讓學生初步了解焚燒技術和焚燒廠的運行流程，并提出自己的疑問。然后，教師在課堂上針對焚燒技術的重點和難點，詳細解讀視頻，構建起學生的知識框架，促進學生在課后擴充自己的知識體系;對于典型固體廢物章節的學習，則要求學生先行學習教學資源和查閱文獻，并在課堂展示學習成果，讓學生在學習中挑戰自我、充實自我。應用課前提問這樣的引導式教學方法，突出學生在課堂學習過程中的主體地位，進一步加強了學生與教師之間的有效交流，提升了固體廢物處理工程教學的趣味性，同時這能幫助學生建立起完善的知識體系，讓學生抓住教學中的重難點問題去學習。

引導式教學和部分翻轉教學能夠有效鍛煉學生的自主學習能力，進一步提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力，使得教師和學生之間的互動不再停留在簡單的“Yes”或“No”，而是圍繞中心問題和重點、難點提出各自的觀點，形成“小爭辯”的良好學習環境。“小爭辯”的過程也促進了教師的深入思考，讓教師根據不同學生對不同問題的理解進行新知識補充，以充實課程內容、提升課程難度、拓展課程的深度，這樣的知識學習不再僅限于書本內容，師生之間也進行了有效交流。

2.有機融合專業課與課程設計

筆者在教學過程中將立德樹人放在首位，傳承南京理工大學“進德修業，志道鼎新”的校訓，圍繞培養學生解決復雜工程問題的能力，在課程教學過程中將專業課與課程設計有機融合。例如以轉運站、焚燒廠和填埋場的設計情境問題為引導，采用項目教學法，在專業課教學階段，將課程設計任務書布置給學生，讓學生帶著問題學習，把知識融會貫通用起來，培養其識別、表達和分析工程問題的能力;開展過程控制，階段性讓設計小組匯報設計思路和展示設計成果，教師針對其中存在的問題提出疑問和修改意見，實現持續改進[8]。有機融合專業課和課程設計，實現了讓學生學有所思、學有所用。

3.組織實施集思廣益大討論

在學習通平臺的討論版塊，筆者發布了21道討論題，諸如 “你扔掉的垃圾去哪了？”“目前你所居住的地方垃圾分類情況如何？怎樣有效開展生活垃圾分類收集？”“列舉一個固體廢物污染環境的案例/事件，分析其原因，并給出解決方案?！薄啊兑话愎I固體廢物貯存場、處置場污染控制標準》征求意見稿與2001年的標準相比，有哪些變化？”“《固體廢物污染環境防治法》（審議稿）與現行的固體廢物污染環境防治法相比，有哪些變化？”等問題，將督促學生實地查訪生活垃圾的收集、處理和處置，了解固體廢物管理政策;通過圖片分析討論“某氰化尾渣堆場可能存在的環境問題”“某采石場可能存在的環境問題”“某鎳業有限公司的廢渣堆場可能存在的環境問題”“詳細分析焚燒帶有油漆的廢舊木質家具，會產生哪些污染物？”等問題，鍛煉學生發現問題、分析問題和解決實際問題的能力;通過對“舉例說明破碎和分選技術在固體廢物處理處置中的應用”“生活垃圾用作堆肥原料時，需要采用哪些預處理手段？”“對于堆肥化操作，處理好堆肥廠對周圍居民以及企業所造成的影響是一個重要問題，請列舉至少兩項影響及其解決方案。”“對于填埋操作，處理好填埋場對周圍居民以及企業所造成的影響是一個重要問題，請列舉至少兩項影響及其解決方案。”“對于焚燒操作，處理好焚燒廠對周圍居民以及企業所造成的影響是一個重要問題，請列舉至少兩項影響及其解決方案?！钡葐栴}的討論，提升學生將課程各章節以及各門專業課之間的知識綜合運用的能力。

（三）不斷完善課程考核方式

為保障教師教學和學生主動學習的達成度，在教師評價的基礎上，引入過程評價和學生互評。評價主體多元化，從單向轉為多向，包括教師、同學和學生本人等，評價主體間的互動增強;評價方式多樣化，學期綜合評價將學生成績分成平時成績和期末成績。固體廢物處理工程總成績包括平時成績（占總成績的40%）和期末成績（占總成績的60%），其中平時成績由課堂表現（包括課堂作業、課堂討論及發言）（占50%）、中期測試（占20%）和課后作業（占30%）組成。固體廢物處理工程課程設計總成績包括：設計說明書（占40%），設計圖紙（占25%），答辯（占15%），平時成績（學生相互評定）（占20%），平時成績相互評定，這有助于團隊學習互相督促，合作中有競爭。評價方式多樣化使得評價結果更客觀，更能說明學生的實際情況。

在引入多樣化評價方式的同時，進一步完善多元化考核評價體系，逐步提高課程平時成績的比例至50%，并借鑒MIT的Waste Containment and Remediation Technology課程經驗，增設一些考查學生綜合分析能力的非標準化、開放性的討論題和作業題，學生需要自己提出假設或者開發新的方法完成，以此提高學生識別、表達和分析固體廢物污染控制領域相關復雜工程問題的能力。

三、結語

課程是高校人才培養的重要渠道，“金課”不僅要求課程高質量，還要擔負起培養高質量人才的責任。提高高校課程質量，實現從“水課”向“金課”的轉變，涉及從理念到實踐的復雜變革，需要各方協同合作。同時，“金課”不是階段性任務，而是高校的常態，在課程建設實踐中，要強調教學作為高校核心任務的意識，推動高校培育“金課”成為常態的學校文化。

南京理工大學的辦學定位是培養工程精英和社會中堅。環境工程專業將其內化為培養工程實踐和創新能力強、具有愛國思想和敬業精神的高級工程技術人才。教學團隊將繼續全面落實南京理工大學王澤山院士“頂天立地做學問 厚德立身育英才”的理念，踐行他“一輩子只做好一件事”的執著，把其家國情懷全方位融入教學中，使學生牢記生態文明觀，為“無廢城市”建設試點工作的開展培養固體廢物污染控制高級工程技術人才。此外，我們將邀請企業教授走進課堂，介紹工程實例和業界需求，開展對話、質疑乃至爭辯，使課堂更有活力。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 吳巖.建設中國“金課”[J].中國大學教學，2018（12）：4-9.

[2] 辛艷偉.大學生思政教育的時代性與切入點[J].大學教育，2018（5）：146-148.

[3] 鄭國萍，張雪，姚志剛，等.高校科研成果轉化為教學資源的困境與改進策略[J].湖北成人教育學院學報，2020（1）：6-11.

[4] 孫秀云，王連軍，李健生，等.優質科研平臺和成果轉化為本科教學資源的探究[J].大學教育，2016（5）：13-14.

[5] 劉宜鴻.高等院校立體化教學資源建設的體系結構研究[J].課程教育研究，2017（25）：25-26.

[6] 徐智，王宇蘊，范茂攀，等.固體廢棄物資源化利用課程的教學[J].大學教育，2018（12）：85-87.

[7] 張秋根.環境規劃與管理課程教學體系創新與實踐[J].大學教育，2019（3）：159-161.

[8] 孫秀云，黃中華，張軒，等.固體廢物處理工程課程設計教學研究[J].大學教育，2019（3）：56-58.

[責任編輯：陳 明]

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