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科研成果反哺課堂對(duì)研究生課程教學(xué)的促進(jìn)

2017-09-14 16:05趙曉莉徐德福管益東劉鳳玲徐慧楊榮敏
中國校外教育(上旬) 2017年13期
關(guān)鍵詞:科研成果污泥資源化

趙曉莉 徐德?!」芤鏂| 劉鳳玲 徐慧 楊榮敏

《固體廢物處置與資源化》是環(huán)境科學(xué)與工程碩士生的一門重要專業(yè)課。經(jīng)過近年的課程改革,提出了科研成果進(jìn)課程的教學(xué)模式,當(dāng)然所選固體廢物處理案例要結(jié)合老師的科研成果,并與學(xué)生課程的知識(shí)點(diǎn)密切相關(guān)。通過教師把科研成果引進(jìn)課堂教學(xué),深化了教學(xué)方法,激發(fā)了學(xué)習(xí)熱情,開闊視野的同時(shí)強(qiáng)化了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

固體廢物科研成果課程教學(xué)我國的大學(xué)一般分為研究型、教學(xué)型、教學(xué)研究型大學(xué)、應(yīng)用型大學(xué)、高等??茖W(xué)校等幾類。南京信息工程大學(xué)就屬于教學(xué)研究型大學(xué),是以教學(xué)為中心、以研究為動(dòng)力的大學(xué)。《固體廢物處理和資源化》課程是環(huán)境科學(xué)與工程碩士的一門專業(yè)課程。通過本課程的學(xué)習(xí),了解固體廢物的處理技術(shù)、資源化技術(shù)和最終處置技術(shù)方法,是環(huán)境工程專業(yè)必修的專業(yè)課程。固體廢物處置與資源化課程的內(nèi)容涉及面廣,加上固廢處理與處置技術(shù)更新較快,而目前所采用的教材內(nèi)容往往滯后于生產(chǎn)實(shí)際和科研實(shí)際。這要求教師在教學(xué)中既要保證基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)技能的傳授,又要有高水平的科學(xué)研究和學(xué)術(shù)成果作為基礎(chǔ)來支撐和提高教學(xué)水平,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)課程的興趣,讓學(xué)生真正感到學(xué)有所用,學(xué)有所獲,增強(qiáng)社會(huì)適應(yīng)性。而科研成果進(jìn)課堂教學(xué),能夠達(dá)到課堂內(nèi)容與社會(huì)需求的有效結(jié)合,科研成果進(jìn)課堂的實(shí)踐,可實(shí)現(xiàn)教學(xué)與科研互動(dòng),及教學(xué)與科研相長。

一、科研成果進(jìn)課程,極大的豐富了課程內(nèi)容

《固體廢物處理和資源化》內(nèi)容豐富,知識(shí)點(diǎn)繁多,學(xué)生不容易牢固掌握和運(yùn)用。在講清楚基本原理的同時(shí),設(shè)置一些與本章內(nèi)容相關(guān)的科研案例,從實(shí)際問題出發(fā),結(jié)合知識(shí)點(diǎn),有效地對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行組織安排,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,很好地減少課單純講授帶來的打瞌睡、分心的現(xiàn)象。此外,從教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)來看,該課程強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性,即培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,分析和解決實(shí)際問題的能力。如將課程內(nèi)容與科研實(shí)際案例相結(jié)合,把現(xiàn)成的科研成果個(gè)案資料運(yùn)用到教學(xué)過程中,要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的基本理論和方法對(duì)問題進(jìn)行分析,提出解決問題的方案,不但可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)基本理論和基本知識(shí)理解,而且可以提高學(xué)生對(duì)理論應(yīng)用的感性認(rèn)識(shí),豐富學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

二、科研成果案例教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施

(一)科研成果案例教學(xué)的原則

1.針對(duì)性

結(jié)合課程內(nèi)容,教學(xué)大綱的要求及知識(shí)點(diǎn),有針對(duì)性的選擇成果案例。

2.真實(shí)性

教師可以結(jié)合自己或者院系其他老師的科研成果,講述真實(shí)的固廢環(huán)境狀況以及引發(fā)的問題,現(xiàn)實(shí)中這類環(huán)境問題又是如何解決的,實(shí)踐過程遇到的難題。

3.新穎性

現(xiàn)在提倡“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué),教師可以通過網(wǎng)絡(luò)媒體了解同行環(huán)境專家的項(xiàng)目報(bào)告,項(xiàng)目進(jìn)展,查實(shí)后,講解給學(xué)生,以便了解到及時(shí)、新穎的環(huán)境問題信息。

4.特殊性

科研成果案例通過篩選,選擇一些具有價(jià)值的成果,如結(jié)合生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)線路的優(yōu)化,城市生活垃圾的填埋、堆肥、焚燒、熱解處理方法等,以便掌握有機(jī)垃圾處理的基本方法。

5.綜合性

科研成果的選擇不能太脫離實(shí)際,要結(jié)合實(shí)際生活,這樣才能激發(fā)學(xué)生對(duì)問題的好奇,激發(fā)他們的興趣,然后積極的討論。

(二)科研成果教學(xué)的選擇與實(shí)施過程

1.案例選擇

針對(duì)《固體廢物處理與資源化》的教學(xué)相關(guān)內(nèi)容,選擇一些案例,一方面,依據(jù)項(xiàng)目研究成果積累的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,提供給學(xué)生,讓學(xué)生了解先進(jìn)的科研成果及科學(xué)研究過程可能存在的問題及可能的解決思路。另一方面,也可以將自己參與的科研項(xiàng)目《項(xiàng)目研究結(jié)題報(bào)告》《項(xiàng)目進(jìn)展報(bào)告》,包括影像資料、圖片等的相關(guān)內(nèi)容,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容改編為講義,融會(huì)于教學(xué)課件、教案中,從而將教材內(nèi)容與本學(xué)科前沿性、創(chuàng)新性的知識(shí)融合,為專題授課提供最新的素材。

《固體廢物處理與資源化》是環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)碩士的的專業(yè)課程,實(shí)踐性較強(qiáng)。在教學(xué)方法上,采用課堂講授,課后自學(xué),科研成果案例講解及課堂討論等教學(xué)形式。本課程實(shí)踐過程案例主要集中在以下幾個(gè)方面:

(1)南信大垃圾收集、運(yùn)輸及轉(zhuǎn)運(yùn)(盤城中轉(zhuǎn)站)。主要內(nèi)容生活垃圾收運(yùn)路線設(shè)計(jì),城市生活垃圾的轉(zhuǎn)運(yùn)及中轉(zhuǎn)站的設(shè)置。

(2)天井洼有機(jī)廢棄物處理有限公司廢棄的預(yù)處理。以該公司為例,主要講述垃圾的壓實(shí)、破碎、以及分選中的篩分、重力分選(結(jié)合實(shí)習(xí)參觀)。

(3)城北污水處理廠污泥的濃縮,脫水,轉(zhuǎn)運(yùn)。通過實(shí)例,講解該廠污泥的濃縮、調(diào)質(zhì)、穩(wěn)定、脫水,外運(yùn)及土地處理過程(結(jié)合實(shí)習(xí)參觀及教師科研成果)。

(4)城市污泥堆肥化處理。通過實(shí)例講述污泥的堆肥處理,原料及產(chǎn)品的評(píng)價(jià)指標(biāo),存在的環(huán)境問題及風(fēng)險(xiǎn),影響因素及后期產(chǎn)品的推廣(結(jié)合老師科研)。

(5)淤泥及污泥固化、穩(wěn)定化。通過實(shí)例講述污(淤)泥的化學(xué)穩(wěn)定處理技術(shù),包括(淤)污泥性質(zhì)、分類、固化過程,參數(shù),影響因素及實(shí)際應(yīng)用(結(jié)合老師科研)。

(6)生活垃圾焚燒處理研究。通過實(shí)例講述垃圾混燒(混煤粉、混鋸末、混污泥等)焚燒特性、評(píng)價(jià)指標(biāo)及影響因素;焚燒工藝系統(tǒng)和工作原理:貯存及進(jìn)料系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)、廢熱回收系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng);焚燒過程污染(氣、水、焚燒灰)產(chǎn)生及其控制(結(jié)合老師科研)。

(7)天井洼有機(jī)廢棄物填埋場(chǎng)案例,主要內(nèi)容為:天井洼有機(jī)廢棄物填埋場(chǎng)基本情況介紹,天井洼有機(jī)廢棄物填埋場(chǎng)滲濾液的處理方法介紹,填埋場(chǎng)氣體收集的關(guān)鍵和對(duì)策,填埋場(chǎng)的運(yùn)行管理。(結(jié)合實(shí)習(xí)參觀)

(8)粉煤灰的綜合利用。主要講述粉煤灰的基本特性、物理化學(xué)成分,粉煤灰制磚的影響因素,技術(shù)推廣,影響因素及資源回收利用(結(jié)合老師科研)。

2.案例的實(shí)施過程

(1)老師課前準(zhǔn)備。在學(xué)習(xí)了固體廢物處理和資源化的理論知識(shí)后,根據(jù)教學(xué)大綱的要求,選出與理論知識(shí)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)和熱點(diǎn)問題關(guān)聯(lián)的案例,設(shè)計(jì)好學(xué)生討論的時(shí)機(jī)和方式。此外,教師將需要研討的案例題目和背景資料告知學(xué)生,可以是通過電子版或者紙質(zhì)版,設(shè)置一些問題,有針對(duì)性地讓學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)的理論知識(shí),及案例的相關(guān)資料,目前的狀況,存在問題等等。為激發(fā)學(xué)生的積極性,提高學(xué)生的討論及發(fā)言興趣,教師可以提出獎(jiǎng)懲機(jī)制,例如,將案例研討報(bào)告的成績計(jì)入平時(shí)成績。

(2)案例討論或者分析。

一是科研成果問題討論式。在問題討論中,對(duì)于問題本身來說,可以是老師提出的、學(xué)生提出的、學(xué)生發(fā)現(xiàn)的,在這三種問題中,學(xué)生能主動(dòng)發(fā)現(xiàn)的問題當(dāng)然是最好的。例如,在講述城市污泥的處理時(shí),除了傳統(tǒng)填埋、堆肥,還有焚燒發(fā)電等,在課堂上在和同學(xué)一起討論總結(jié)處理方法的優(yōu)缺,局限性的基礎(chǔ)上,學(xué)生們逐漸意識(shí)到目前國內(nèi)城市污泥處理的難題及解決方式。有的學(xué)生可能會(huì)說,可以和城市垃圾混燒,或者可以發(fā)酵產(chǎn)氣或者超臨界等,在引導(dǎo)過程,讓學(xué)生意識(shí)到我們需要學(xué)習(xí)和研究的知識(shí)不僅限于課本,在本學(xué)科還有更為廣闊的空間值得我們?nèi)ヌ剿?,也進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情。在教學(xué)過程中,問題探討式教學(xué)并不是單獨(dú)存在的,而是滲透在教學(xué)改革的每一個(gè)環(huán)節(jié)和每一堂課程中。

二是科研成果案例的分析。在進(jìn)行課堂科研成果案例討論的過程中,有時(shí)候?qū)W生準(zhǔn)備不充分,進(jìn)入狀態(tài)較慢,開始時(shí)發(fā)言人較少,教師就要注意引導(dǎo),逐漸的氣氛熱烈,討論漸入佳境。這時(shí),對(duì)于教師來說,不忍打斷同學(xué)們的討論,時(shí)間較難掌控。為了縮短前面的緩沖時(shí)間,在進(jìn)行科研成果案例討論之前,給小組提前布置好任務(wù),鼓勵(lì)同學(xué)們針對(duì)同一問題,找出不同的解決方法,激發(fā)同學(xué)們利用課外時(shí)間進(jìn)行擴(kuò)展性自主學(xué)習(xí)。帶著問題和想法在課堂上進(jìn)行討論,可以較快進(jìn)入狀態(tài),在不同同學(xué)思想觀點(diǎn)的碰撞下,進(jìn)行更深層次的討論。

同時(shí),布置一些與課題相關(guān)的問題,需要學(xué)生在課外投入更多的精力,要查閱大量國內(nèi)外文獻(xiàn)資料,閱讀文獻(xiàn),并在此基礎(chǔ)上,提出自己的看法,并在課堂上通過PPT展示,講解給大家聽,共同討論。當(dāng)然要把握好數(shù)量和質(zhì)量的關(guān)系,既要讓學(xué)生在課外“忙”起來,又要保持學(xué)生持續(xù)的主動(dòng)探索興趣。發(fā)現(xiàn)學(xué)生有畏難情緒,要及時(shí)引導(dǎo)。比如,通過閱讀文獻(xiàn)資料,有的學(xué)生講解污泥干化及填埋,有的講解工業(yè)污泥固化穩(wěn)定化案例及問題,有的講解污泥的堆肥應(yīng)用及焚燒,涉及到具體方案、方法、裝置,處理方法的局限性,效益分析等。經(jīng)過這樣的訓(xùn)練后,同學(xué)們可以熟練地查閱中英文文獻(xiàn),并且在大量閱讀文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)固廢(如生活垃圾處理)的科研方向有了一定的了解,課程的學(xué)習(xí)效果更好。

三、結(jié)語

總之,在《固體廢物處理和資源化》教學(xué)中把科研成果引入教學(xué)過程,教師選擇、設(shè)計(jì)良好的科研成果案例,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)的組織,有效地解決學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多的問題??蒲谐晒虒W(xué)案例來源于院里老師的實(shí)際科研成果及科研問題,兼具實(shí)用性、應(yīng)用性和趣味性,大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力,達(dá)到學(xué)以致用的教學(xué)目的??蒲谐晒虒W(xué)實(shí)施的過程中,師生互動(dòng)頻繁,學(xué)生間的互動(dòng)也大大增加,提高學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的效率。

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基金項(xiàng)目:江蘇高校品牌專業(yè)建設(shè)工程;江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程項(xiàng)目。

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