馬 闖,劉 楠,張 珂,魏明寶,張宏忠,劉 潔,肖艷秋
(鄭州輕工業(yè)大學環(huán)境污染與治理河南省協(xié)同創(chuàng)新中心,河南 鄭州 450000)
環(huán)境工程專業(yè)工程教育專業(yè)認證已經經歷了數(shù)十年發(fā)展,已經成為促使環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)質量持續(xù)提高的有力手段之一[1]?!豆腆w廢物處理與處置》是環(huán)境工程專業(yè)的八門核心主干課程之一,課程涉及到水、氣、固等專業(yè)核心知識[2],在環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)中起著舉足輕重的作用。在全面加強工程教育的背景下,化工類院校任課教師需要以工程教育專業(yè)認證和新工科建設理念為指導,結合化工類院校專業(yè)人才培養(yǎng)定位和化工特色,科學構建固體廢物處理與處置課程體系,合理規(guī)劃授課內容和講解方案,全面貫徹以學生為中心,以學習成果為導向,持續(xù)改進的工程教育理念[1]。我校環(huán)境工程專業(yè)依托材料與化學工程學院成立,化工優(yōu)勢突出特色明顯,根據(jù)工程認證相關要求,需要不斷對《固體廢物處理與處置》的課程教學、考評和過程管理等環(huán)節(jié)進行優(yōu)化和持續(xù)改進,取得了一些經驗,但同時仍然存在一些問題和不足。
首先,目前主流的《固體廢物處理與處置》不同教材均在8~12章之間,包含城市垃圾和危險廢物的收集、運輸及貯運;預處理(壓實、破碎、分選、脫水)的基本原理、方法、設備等;固廢廢物的生物處理技術、固化與穩(wěn)定化處理技術、焚燒和熱解技術、固體廢物的最終處置等固體廢物的收運、處理、處置和資源化與綜合利用等各個方面[3],與水污染控制工程、大氣污染控制工程等其它環(huán)境工程專業(yè)核心課程體系明顯不同,課程內容不同章節(jié)內容聯(lián)系不強,不同章節(jié)知識點缺乏邏輯關系,造成學生普遍感覺固廢課程涉及面過廣而知識點又太散的印象。其次,是所用教材均以傳統(tǒng)環(huán)境工程專業(yè)為主線,缺乏化工特色。如固廢的處理與處置相關技術的內容與四大化學聯(lián)系不夠緊密,學生感覺前期基礎化學等所學知識不能有效融匯貫通到固廢課程專業(yè)知識的學習內容中去,難于從整體把握課程進而有效形成課程的知識框架結構,造成學習效果不佳。
由于《固體廢物處理與處置》課程圍繞固廢的收集、儲運、處理和處置等固廢處理處置的多個環(huán)節(jié),涉及到的理論知識面十分廣泛。固體廢物管理的目的是對固體廢棄物進行科學地分類、收集、貯存、處理,從而達到合理利用廢棄物,減少廢棄物的排放對環(huán)境造成的影響[4]。如在固廢的物化處理章節(jié),較多的用到機械和大學物理的相關知識,在固廢的生物處理章節(jié),涉及到環(huán)境微生物的相關知識,而固廢的填埋處置章節(jié),則會涉及到水、氣等其它環(huán)境工程專業(yè)的核心課程的相關知識。在課堂教學內容過程中普遍發(fā)現(xiàn),學生的相關理論知識儲備不足,為了達到較好的學習效果,需要拿出大部分的學時對學生進行相關知識的科普,確保學生能夠充分理解講解內容。因此,就造成固廢課程課堂教學內容相對老套,與前期所學化工知識銜接不夠,學生學習難度較大,且難以有效激發(fā)學生的學習動力。
工程認證教育要求學生學習效果的評價要注重過程評價與結果評價相結合,以學生為中心,持續(xù)改進教學效果[5]。我校嚴格按照工程教育要求綜合評價學習成績。目前,固廢課程的期末成績由平時成績和期末考成績構成,分別占比30%和70%,其中平時成績主要由出勤率、作業(yè)完成情況等組成。但是在撰寫課程質量評價報告過程中,多次發(fā)現(xiàn)學生存在平時成績很好,期末考成績很低的成績不匹配現(xiàn)象,這可能由于學生的平時作業(yè)可以上網搜索答案,甚至個別學生抄襲的問題,這暴露出課程考評手段不夠全面的問題。同時,也暴露出教學過程管理存在的不足,難以有效監(jiān)控每個學生的學習進程和掌握程度,無法確保每個學生的持續(xù)改進課程的學習效果,造成課程學習質量不高的問題。
為有效保證課程能夠持續(xù)改進,提高學生的學習效果,針對目前《固體廢物處理與處置》課程存在的一些不足,結合我校環(huán)境工程專業(yè)的化工特色從以下三個方面進行改革和探索:
針對學生難以從整體上有效把握課程有效形成課程的知識框架結構,感覺固廢課程“面廣形散”的問題,成立《固體廢物處理與處置》課程組,由授課經驗豐度的教授和骨干青年博士組成,尤其是加入四大化學基礎課老師,結合基礎課知識和固廢處理處置的最新進展,貫徹以學生為中心的教學理念,重點做好課程章節(jié)教學體系的頂層設計,開展了以下改革:
(1)根據(jù)固廢環(huán)境管理進展,有增有減的調整課程章節(jié)內容。如針對目前危險廢物處理處置技術和政府管理需求,全面補充和加強危險廢物環(huán)境管理章節(jié)的講授學時,著重補充危險廢物鑒別、環(huán)境管理的相關授課內容。同時,相應消減農林固廢和城市垃圾綜合利用章節(jié)的相關知識內容和講解課時,使學生能夠學以致用。
(2)打破傳統(tǒng)的課程架構,按照大類劃分學習模塊。學習時感覺固廢課程“面廣形散”的主要原因是各個章節(jié)知識點跨度較大,與前期所學化工知識難以有效銜接,每次新章節(jié)都像是新的課程。對此,我們打破傳統(tǒng)的課程架構,按照固廢的特性,收運、處理和處置環(huán)境進行了大類合并和劃分學習模塊。如將課程緒論、固廢的收集貯存及清運和固廢的預處理章節(jié)劃分為垃圾學習模塊。同時,根據(jù)需要突出化工特色插入四大化學回顧課程,并在授課期間穿插垃圾分類和無廢城市建設等新的知識點進行講解,涵蓋了垃圾的產生-收運-處理等全生命周期,使學生能夠將這幾章的知識和所學四大化學基礎課程有效的串聯(lián)起來。
針對課堂教學相對學時不足,教學方式有待改進的問題,第一,注重加強與環(huán)境微生物、化工原理、有機化學等相關課程的配合,形成專業(yè)合力,使學生打好相關知識基礎,避免課堂科普的狀況,消減不必須要的學時浪費。第二,優(yōu)化教學內容,豐富教學方式。一方面,優(yōu)化教學內容設計,把教學內容與國家重大環(huán)境問題、國際熱點環(huán)境問題以及相關的復雜工程問題緊密結合,保證教學內容始終與時代同步,與實踐相聯(lián)系。另一方面,創(chuàng)新課程教學方法,如充分運用現(xiàn)代教育技術,將課堂講解、課堂討論、在線開放課程、翻轉課堂、網上答疑、定期考核和課外溝通等多種教學方式協(xié)調整合,調動學生的學習積極性和主動性,使學生能夠在授課前自行做好背景知識的科普,提高學習的效果和教師講解的難度,進而客服學時現(xiàn)對不足的問題。
針對課程考評手段不夠全面,過程管理有待加強的問題,主要從以下幾個方面進行完善。(1)強化課堂教學管理。通過督導監(jiān)管、同行評議及向學生發(fā)放調查問卷等多種形式對授課教師的教學環(huán)節(jié)實行監(jiān)督評價,督促教師樹立持續(xù)改進的思想。(2)優(yōu)化成績構成和考評方式。由平時成績與期末考成績三七開,優(yōu)化成四六開。除了平時作業(yè)繼續(xù)作為平時成績構成因素之外,結合課程授課內容改革的學習模塊,組織3~4次的閉卷課程測試,每學完一個模塊,組織一次課程促使,督促學生復習,逐步形成固廢課程的整體知識架構。同時,結合翻轉課堂和課堂討論的教學手段,調動全體學生充分參與課堂教學中,讓學生分組開展相關活動,并進行組間評比,組內打分綜合作為平時成績之一,確保學生有學習的壓力和內生動力,進而在一學期的學習過程中能夠自行持續(xù)改進,達到較好的學習效果。
通過不斷地課程建設,我校《固體廢物處理與處置》課程能夠基本做到使教師以學習知識、培養(yǎng)能力以及提高素質作為教學目標,使學生明白“學什么”、“如何學”,教師明晰“教什么”、“怎么教”,達到了發(fā)揮化工優(yōu)勢并以學生為中心并持續(xù)改進,良性循環(huán)的教學效果。