固體廢物處理與處置設計教學探索
時間:2022-03-12 09:56:59
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【摘要】培養高素質應用型人才是當前環境工程專業建設的根本目標。為適應區域生態環境建設,培養具備環境污染防治工程初步設計能力的高素質人才迫在眉睫。由此,加強環境工程專業的實踐教學受到高度重視,本文以漢江師范學院環境工程開設的《固體廢物處理與處置工程課程設計》為例,分析現存的教學問題,探索研究應用型人才培養過程中固體廢物處理與處置課程設計的教學方法,有效改善教學質量。
【關鍵詞】固體廢物處理與處置;課程設計;應用型人才
一、前言
隨著我國城鎮化高度發展,環境問題日益突出,環境專業應用型人才的需求逐漸增加。由于傳統的重水輕固等其他原因,環境工程教育更多地關注水污染控制工程課程建設和教學研究。漢江師范學院地處南水北調核心水源區,在本科特色教育結合地方發展的背景下,固體廢物相關課程建設及教學方面的基礎相對更加薄弱,課程設計相關教學研究更是一片空白。固體廢物處理與處置工程課程設計是工程背景下環境專業必修課。本課程主要以我國固體廢物特性為基礎,通過設計垃圾填埋場、垃圾焚燒廠等環保項目,對學生進行較全面的工程設計演練,培養學生的創新意識和設計并解決固體廢物處理處置及資源化工程實際問題的能力;通過設計滿足固體廢物最終處理處置的工藝流程,提高學生對前修課程所學相關知識的綜合運用能力。本文通過分析漢江師范學院開設的固體廢物處理與處置工程課程設計教學過程中存在得問題,研究探索從豐富教學內容、教學方法改革、考核評價優化等方面,為培養具有高素質應用型環保人才提供合適的教學方法。
二、教學現狀
1.教學內容及選題。長期以來,由于對固體廢物污染控制重視度不夠,缺乏與課程設計相關的教學資料和實際應用技術案例;沒有相關的國家級規劃教材;不具備完整的教學指導體系,導致教學相關參考資料不豐富,課堂講授知識多是《固體廢物處理與處置工程》專業課的重復內容。隨著現代科學技術發展,新的應用技術不斷涌現,而教師長期從事教學及科研相關業務,以至于無法掌握最新的應用技術。因此,能參考的前言技術資料不完善,導致在給學生制定選題及設計過程指導中,存在與實際應用技術聯系不夠緊密等多樣性問題。2.教學方式。環境工程理論課程涉及面廣,且實踐性更強,僅以課堂講解方式,對于沒有實踐經驗的學生來說,無法滿足學生對工程應用技術的原理和各種環保設備及工藝的具體掌握。學生普遍將課程設計簡單理解為是理論知識及現有技術工藝的收集匯總,不具備創新思維及解決實際工程問題的設計能力,導致最終完成得設計書達不到課程設計教學要求。3.指導過程。教師指導學生圍繞教師擬定的課題通過查閱資料、現場調研、確定方案、實驗分析、設計計算、CAD制圖等一系列過程來完成。由于相應的課時安排較為緊張,與課程任務量存在相互矛盾,致使整個指導過程只是一種形式;另一方面,通常只有一位指導教師指導全班20多人乃至數十人,存在指導教師與被指導學生占比嚴重不足,導致教師無法對學生進行全過程指導。4.評價方式。由于課程任務量與課時安排量存在相互矛盾,以及指導教師與學生比列嚴重不搭配。導致教師在教學過程及評價過程是心有而力不足,不能給學生提供全過程指導,更無法嚴格按照過程控制及目標考核相結合的體系進行有效評價。導致學生提交地設計書大多數是突擊完成和濫竽充數,而教師對學生成績評定也只能草草了事。對于培養具備環境污染防治工程初步設計能力的應用型人才起不到任何幫助。
三、教學保證措施的探索
1.教師團隊的組建。為保證課程設計能滿足培養高素質應用型人才,師資隊伍是關鍵。確定一名責任教師,負責課程建設,統籌教學及指導規劃。由于環境工程是多學科交叉的新興綜合性學科,是集理論性、技術性、實踐性為一體的綜合性專業。尤其是課程設計更是需求交叉學科教師及企業工程師實踐指導,而大多數高校缺少雙師型教師。通過校企合作,吸納交叉學科專業教師及環保企業工程師組建課程設計的教師團隊,以滿足指導教師與學生的比例需求。從而保障在教學中對學生能嚴格按照過程控制及目標考核相結合的體系進行指導與評價。2.教學質料庫的建設。教師團隊通過查閱外文文獻及教材,收集并整理國內外各種參考資料、設計技術規范、設計手冊等,豐富現有的教學資料庫。通過校企政合作,向環保企業或相關行政單位收集如生活垃圾填埋場、生活垃圾焚燒廠等相關案例的設計資料。使教學參考資料完整化、時效化和前沿化,為開展課程設計教學提供充足的參考資料庫。3.教學方法的改革。課程設計對培養學生綜合應用能力發揮重要作用,是人才培養方案的重要組成部分,是培養技能型應用人才的基本。課程設計是一個科學思維方法的運用過程,從收集查閱資料、選題、提出設計方案到完成設計,都要具科學思維方法。所以,在教學方面,教師應通過理論知識結合實際應用來引導學生進行設計。教學方法的改革主要體現在以下三個方面。(1)教學內容及課題。教師團隊應結合環保工程實際應用技術不斷更新教學資料庫;在選題上要結合實際工程應用案例,選擇既能鍛煉學生對交叉學科知識點綜合利用,又能培養學生工程實際應用的探索能力。(2)加強現場教學。加強現場教學鞏固學生所學理論知識,帶領學生接觸實際案例,增加學生對實際工程應用技術的了解。由教師團隊中吸納的企業工程師帶領學生進入生活垃圾填埋場、焚燒廠等進行現場教學。了解實際工程案例中的概況、布置、操作運行及管理、處理處置工藝、主要系統構成等總體設計。通過對實際案例的深入學習,讓學生對工程項目有更加直觀了解,培養學生工程設計意識,帶動學生結合實際應用做出合理的創新型設計方案。(3)教學過程管理。教師團隊應及時組織課程研討會,確定指導教師和學生的搭配,保障學生得到全過程的指導。將撰寫過程按照課題涉及到的不同學科分解成多個階段進行管理(如CDA制圖階段、土建施工階段、環保技術等),不同階段由相關專業教師做詳細指導。設計過程中,教師應實時檢查設計報告,及時糾正錯誤。對完成速度快、質量好的學生,提出更高的設計要求,培養他們創新思維能力。對有困難的學生,應由淺到深、逐步引導他們順利完成設計任務,達到教學基本要求。設計結束后要求學生分析并提出創新點及改進方案,教師根據實際做最終總結。4.考核評價體系。以評價目標多樣化、評價主體多元化建立過程控制與目標考核相結合的評價體系。指導過程及設計答辯,由教師團隊全體教師進行;設計成果評價由團隊中的企業工程師進行。以企業工程師為評價主體,力求從工程實際的角度指導學生進行工程設計,縮短學校理論學習與工作就業之間的距離。成績評價由理論學習、設計過程、設計答辯、設計成果構成。理論學習評價由隨堂測試成績構成。制定進度表進行設計過程評價,定期進行進度檢查敦促學生積極投入。由教師團隊組成答辯小組,全體學生答辯,包括對設計內容的說明及接受答辯小組提問,根據設計方案完整性以及答辯情況進行成績評價。設計成果由企業工程師結合學生提交的設計說明書、設計計算書、CAD圖紙等質量情況進行評定。改革評價方式為教師更客觀、科學、公正地進行課程設計成績評定摸索一套有效的模式。
四、結語
隨著我國高等教育的發展,高等教育的課程設計在培養學生綜合應用能力方面發揮著越來越重要的作用。根據環境類專業高等教育培養方案和教學基本要求,從環保企業取經,從市場需求整合課程,加強課程設計的探究式教學改革。通過本課程的學習,加強學生的綜合素質、基本技能、專業技能、專業綜合能力及創新能力的培養和訓練,培養適應社會需求的環境類專業的應用型技術人才。
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作者:鄢曹政 孫勇 李莉 胡玉 單位:漢江師范學院化學與環境工程學院
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