固体废物处理与处置课程教学改革初探
固体废物处理处置技术是环境工程中“三废”治理技术之一,是环境工程专业学生必须掌握的专业知识。目前,固体废物处理与处置课程是各个高等学校本科环境工程专业的核心课程之一,该课程属于机械、化学、数学、生物等交叉的工程技术学科,涉及专业领域范围广,内容较多,而且具有很强的实践操作性和实用性[1-2]。
随着现代科学技术的迅速发展,固体废物处理与处置的新技术、新方法和新工艺不断涌现,如何能在有限的学时内通过教学过程完整地体现该课程应有的知识点并及时向学生介绍本学科研究和发展的先进成果,培养学生分析和解决固体废弃物处理问题的能力,为学生进行固体废弃物处理工程的设计、科研及技术管理打下坚实的基础,给本课程教学提出了更高的要求。文章针对现有课程教学中存在的问题,从课程的教学内容、教学方法、考核方式等方面进行了初步的改革与探索。
1 课程教学现状
由于在环境保护领域,固体废物污染防治起步相对较晚,现有各种固体废物处理与处置的教材大多数是按照固体废物的收集、处理及处置的顺序来编写的,内容相对比较陈旧,知识不全面,更新较慢,大多数不能反映最新研究成果的发展趋势。从整体上看,很难找到既能满足本科理论深度、又能全面反映城市生活垃圾、工业固体废物、电器电子废物、危险固体废物等各类废物的处理处置与资源化的教材。从而导致学生摄入知识信息量少,不能及时了解当前固体废物处理的新技术、新方法和新工艺[3]。
本校环境工程专业将固体废物处理与处置课程安排在第七学期,且为选修课,由于大部分学生在此之前已经修够毕业所需的学分,还有很多同学面临就业、考研究生等方面的压力,导致选课积极性不是很高,学习热情低,学习效果不是很好。
另外,课程只安排了32 学时的理论课,没有设置培养学生创新性和综合性的实验或课程设计环节,严重影响了学生工程实践能力的培养和创新能力的发挥。
2 课程教学内容优化与补充
2.1 教学课时的调整优化
目前,在课堂教学中选用宁平主编的普通高等教育“十一五”国家级规划短学时系列教材作为该课程的主要教材,该教材简明,具有普适性、适合课程学时短的特点,较系统地介绍了固体废物减量化、无害化、资源化的基本方法、原理、工艺和设备,增加了固体废物较新的技术、理论和设计原理,能较好的满足环境工程专业本科学生所需的理论深度。教材内容共分为九章,但是由于课时的限制,如果按照32 学时的理论课,很难将教材上的所有内容完全讲深讲透,而且近年来电子固废处理、医疗废物处理等领域发展迅速,但在教材中没有提及相关内容,因课时较短很难有充足的课时补充讲授固体废物处理与处置的前沿技术和方法。因此,在教学内容安排上为了保证课程的系统性,又同时考虑到固体废物处理技术的发展,针对该门课程学时短的特点,增加理论课学时到36 学时。
同时为了激发学生的学习兴趣、拓展和深化课堂教学、使学生理论联系实际,培养学生的创新思维和工程实践能力[4],在原有理论课时基础上增加12 学时的实验课内容,包括2 个验证性实验和一个综合实验,以培养学生设计和组织固体废物处理与综合利用实验方案的初步能力,培养学生进行固体废物处理实验的一般技能及使用实验仪器、设备的基本能力。使学生学到的理论知识与实验技术有机结合起来,提高学生分析和解决固体废物处理与处置问题的基本技能,起到提高动手能力及创新思维的目的,为进行固体废物处理与处置工程的设计、科研奠定的基础。
2.2 教学内容的优化补充
在教学内容上,按照固体废物处理处置的原则将教材章节进行了调整,分为九章:第一章,绪论;第二章,固体废物的收集、贮存及清运;第三章,固体废物的预处理方法;第四章,固体废物的脱水处理;第五章,固体废物的固化处理;第六章,固体废物的热化学处理;第七章,固体废物的生物处理;第八章,固体废物的最终处置技术;第九章,固体废物的综合利用技术。将教材中固体废物的物化处理章节的浮选和溶剂浸出合并到第三章,固化处理单独成立一章,危险废物及放射性固体废物的管理渗透到各相关章节讲述,不再单独分章。
在教学过程中,结合学生的关注点及培养方向,有针对性地对教学内容进行精简、充实及调整,优化教学内容非常必要。如适当地将分选技术中电力分选、光电分选、摩擦和弹跳分选等在实际中应用较少的部分及主要以化学方法为原理的溶剂浸出技术安排做课外自学内容。以留出更多的学时补充讲述固体废物资源化综合利用方面的实例。但由于教材中关于固体废物处理处置研究的新技术、新工艺内容相对较少。为了使学生在了解和掌握已有理论和方法的基础上,更进一步了解本学科的发展趋势及最新进展,特在教学过程中介绍各种固体废物处理处置方法等原理性知识的同时,将城市生活垃圾处理、电子废弃物处理、化工废渣、建筑垃圾、餐厨垃圾、污泥处理及农业固体废物的处理补充结合到其中各相关章节中进行讲解,这样贴近实际、通俗易懂,也培养了学生解决实际问题的能力。
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