孫秀云 黃中華 張軒 曾銘軒

[摘 要]工程教育專業(yè)認證和卓越工程師教育培養(yǎng)計劃，都要求加強對實踐教學的重視程度。研究以固體廢物處理工程課程設(shè)計為例，分析課程設(shè)計教學中存在的問題，并從完善教學資料，制定課程設(shè)計任務(wù)書，改革教學方法，建立多元的考核評價體系，合理安排教學進度等方面開展教學研究，為培養(yǎng)出具有實踐能力的學生提供合適的教學方法。

[關(guān)鍵詞]固體廢物處理工程;課程設(shè)計;教學研究

[中圖分類號] G642.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2019）03-0056-03

在當前的時代背景下，一味注重純理論教學的教學方式已經(jīng)不適應(yīng)人才培養(yǎng)要求。隨著工業(yè)化進程的不斷推進，社會對實踐型人才的需求逐漸增多。因此，我們應(yīng)積極按照工程教育專業(yè)認證和卓越工程師教育培養(yǎng)計劃，改革并完善各類課程教學，特別應(yīng)加強對實踐教學的重視程度[1-2]。課程設(shè)計是本科教學中重要的實踐教學環(huán)節(jié)，工科專業(yè)尤其如此。曾有學者指出：課程設(shè)計應(yīng)遵循以就業(yè)為導向，以項目任務(wù)為載體，以培養(yǎng)能力為主線，以學生為主體，以全面發(fā)展為目的這幾個原則[3]。

固體廢物處理工程課程設(shè)計是環(huán)境工程專業(yè)實踐性專業(yè)的必修課。課程圍繞固體廢物處理處置工程，綜合利用有關(guān)的先修課程的知識，通過生活垃圾轉(zhuǎn)運站、生活垃圾衛(wèi)生填埋場或生活垃圾焚燒廠的設(shè)計計算和制圖，對學生進行較全面的工程設(shè)計訓練，培養(yǎng)學生分析和解決固體廢物處理處置及資源化工程實際問題的能力，提高其對所學知識綜合運用的能力，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維能力。本文以固體廢物處理工程課程設(shè)計為例，分析了課程設(shè)計教學中存在的問題，并從完善教學資料，優(yōu)化教學內(nèi)容，改革教學方法，建立多元的考核評價體系和標準，合理安排教學進度等方面開展教學研究，為培養(yǎng)出具有實踐能力的學生這一目標提供合適的教學方法。

一、固體廢物處理工程課程設(shè)計教學現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的課程設(shè)計教學過程是在教師的組織指導下，學生圍繞某一設(shè)計題目，按照課程設(shè)計任務(wù)書的具體要求，通過查閱資料、確定設(shè)計方案、設(shè)計計算、繪制圖紙、編制計算說明書等一系列工作，進行的一次綜合的練兵。

相比于水處理和大氣處理，我國的固體廢物處理處置處于發(fā)展上升階段，相關(guān)研究和資料需要不斷完善，與固體廢物處理工程課程設(shè)計相關(guān)的教學資料和案例不多，缺少合適的課程設(shè)計教材，課程設(shè)計所需的工程項目資料有限，存在課程設(shè)計的選題與工程實際聯(lián)系不夠緊密的問題[4]。

在教學過程中我們發(fā)現(xiàn)，由于課程設(shè)計時間緊、內(nèi)容多、涉及的知識面廣，計算和繪圖工作量均較大，存在設(shè)計對象龐大與課程設(shè)計學時較短的矛盾，加之部分學生對課程設(shè)計認識不足，有敷衍了事的現(xiàn)象;學生運用設(shè)計手冊、設(shè)計規(guī)范的能力較弱，不能在設(shè)計手冊和設(shè)計規(guī)范的指導下設(shè)計出符合要求的工程項目;學生普遍缺乏工程設(shè)計的綜合概念，收到課程設(shè)計任務(wù)書后，通常感到茫然和不知所措，有的學生只是單純地將各個設(shè)計步驟和內(nèi)容拼接起來，或者根據(jù)類似的方案墨守成規(guī)地套用，不能根據(jù)實際情況進行合理的選擇，對設(shè)計的整體性和合理性考慮較少，設(shè)計方案缺少適用性;評價體系對學生的過程考核較弱，少數(shù)學生存在平時疏于學習，只在短時間內(nèi)突擊完成設(shè)計任務(wù)的現(xiàn)象，但教師評分時卻無法對這種模式給出負面反饋。

二、固體廢物處理工程課程設(shè)計教學研究

（一）完善教學資料

可以通過查閱翻譯外文文獻，拓展豐富現(xiàn)有的教學資料庫。收集并整理各種設(shè)計參考資料、標準、設(shè)計技術(shù)規(guī)范、設(shè)計手冊、工程案例等，包括國外設(shè)計手冊（如《固體廢棄物填埋場設(shè)計手冊》等）;制定課程設(shè)計管理文件，使整個課程設(shè)計的參考資料完整化、時效化和前沿化，為學生開展課程設(shè)計提供教學參考資料庫，同時，這也是對固體廢物處理工程課程教學內(nèi)容的補充。

（二）制定課程設(shè)計任務(wù)書

固體廢物處理工程課程設(shè)計任務(wù)書，是引導學生完成課程設(shè)計過程的依據(jù)，應(yīng)不斷完善。固體廢物處理工程及其相關(guān)的先修課程是進行課程設(shè)計的基礎(chǔ)，根據(jù)理論進行設(shè)計計算和運用CAD制圖，是課程設(shè)計的基本要求。課程設(shè)計任務(wù)書涉及固體廢物處理工程中的常見處置方法，包括生活垃圾轉(zhuǎn)運站、生活垃圾焚燒廠或生活垃圾衛(wèi)生填埋場，具體內(nèi)容如下。

1.轉(zhuǎn)運站設(shè)計：收集并熟悉設(shè)計基礎(chǔ)資料（包括設(shè)計手冊、技術(shù)規(guī)范、相關(guān)法律法規(guī)）;廠址的選擇;工程技術(shù)方案設(shè)計，包括轉(zhuǎn)運站設(shè)計參數(shù)、設(shè)備布置、收集路線等;轉(zhuǎn)運站處理工藝流程、總平面布置圖、高程圖及主要構(gòu)筑物工藝圖。

2.焚燒廠設(shè)計：收集并熟悉設(shè)計基礎(chǔ)資料（包括設(shè)計手冊、技術(shù)規(guī)范、相關(guān)法律法規(guī)）;廠址的選擇;工藝方案論證，包括處理規(guī)模及能力、焚燒生產(chǎn)線的配置、垃圾設(shè)計熱值確定、繪制燃燒圖、垃圾貯存和進料系統(tǒng)的設(shè)計和布置、焚燒爐的選擇與計算（發(fā)熱量、燃燒室熱負荷、燃燒空氣量、煙氣產(chǎn)生量及組成、所需爐排面積、焚燒溫度、煙氣停留時間、排渣量及飛灰量）、焚燒爐性能指標及參數(shù)、焚燒過程物料平衡、焚燒過程熱量平衡、煙氣處理等;工程技術(shù)方案設(shè)計包括焚燒處理工藝流程、總平面布置圖、高程圖、主要構(gòu)筑物工藝圖、設(shè)備布置等。

3.填埋場設(shè)計：收集并熟悉設(shè)計基礎(chǔ)資料（包括設(shè)計手冊、技術(shù)規(guī)范、相關(guān)法律法規(guī)）;計算垃圾填埋總量和庫容、覆蓋土需求量;計算填埋氣體產(chǎn)生量、滲濾液產(chǎn)生量;填埋場主體工程工藝設(shè)計計算：設(shè)計計量設(shè)施、垃圾壩、填埋氣體收集與利用、防滲與地下水導排、滲濾液收集與處理、防洪和排水、封場與覆蓋的工藝參數(shù)，確定主要尺寸;輔助工程、填埋作業(yè)與管理、環(huán)境保護與勞動衛(wèi)生;垃圾填埋處理工藝流程、填埋場總平面布置、高程圖及主要構(gòu)筑物工藝圖。

（三）改革教學方法

課程設(shè)計是連接理論知識和實際應(yīng)用的重要紐帶，是實踐性教學環(huán)節(jié)的重要組成部分。課程設(shè)計教學以培養(yǎng)學生正確的設(shè)計思想與方法、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和良好的工作作風為目標，鍛煉學生運用所學的理論知識和技能解決實際問題的能力，提高學生文字、語言表達能力及合作工作能力，深化和擴展學生的理論知識與初步的專業(yè)技能。所以，在課程設(shè)計教學方面，教師應(yīng)改變以往“注入式”的教學方法，采用“啟發(fā)式”教學方法，引導學生查找資料、設(shè)計方案、設(shè)計圖紙，并寫出較為詳盡的報告，而教師主要解答實驗的疑難問題。在此基礎(chǔ)上，學生的自主思考能力得到鍛煉。教學方法的改革主要體現(xiàn)在以下方面。

1.加強專業(yè)課教學與課程設(shè)計的交匯融合。將固體廢物處理工程專業(yè)課教學與課程設(shè)計有意識地融合，在專業(yè)課教學階段，把課程設(shè)計任務(wù)書和設(shè)計要求布置給學生，讓學生帶著問題學習。將課程設(shè)計內(nèi)容滲透到專業(yè)課教學中，加強專業(yè)課教學與課程設(shè)計的聯(lián)系，使專業(yè)課教學變成類似于“案例教學”[5]。采用案例教學法可以激發(fā)學生的學習興趣，強化學生的知識儲備，有利于理論知識的吸收轉(zhuǎn)化，促進理論教學與工程實際相結(jié)合，培養(yǎng)學生分析和解決固體廢物處理處置及資源化工程實際問題的能力，使學生對課程設(shè)計有初步的認識和準備，這拓展了課程設(shè)計時間，有利于學生創(chuàng)造性的發(fā)揮。

2.提高學生在課堂的參與度和代入感。例如，在講到填埋場設(shè)計章節(jié)時，教師可以舉一個已經(jīng)建成的填埋場案例，講述填埋場的選址依據(jù)和設(shè)計依據(jù)，有意識地培養(yǎng)學生按照設(shè)計的技術(shù)手冊開展設(shè)計的觀念，樹立學生的工程觀，并與學生討論參數(shù)設(shè)置是否正確。通過這樣的互動教學，使學生積極參與到課堂中來，讓學生學到更多的設(shè)計理論，將來在進行課程設(shè)計時能做到心中有數(shù)，而不是毫無準備。

為了提高學生的學習積極性，可以設(shè)置合理的情景案例，提高課堂的趣味性，讓學生在思考問題時有很好的代入感[6]。比如，當你成為某填埋場的設(shè)計工程師時，你將如何開啟設(shè)計之旅？通過這樣的案例設(shè)置能讓學生設(shè)身處地地考慮，逐步理清設(shè)計思路。如此，一方面有助于鍛煉學生的思維能力，為將來的課程設(shè)計打下良好的基礎(chǔ);另一方面，這也提高了學生的學習興趣以及學習效果，使課堂教學變得更為開放，有利于學生發(fā)揮創(chuàng)造力。

（四）建立多元的考核評價體系

課程設(shè)計的考核歷來是教學的重要環(huán)節(jié)?？梢酝ㄟ^建立過程控制與目標考核相結(jié)合的評價體系，加強對設(shè)計過程中平時表現(xiàn)的考察;進行課程設(shè)計完成后的答辯，擴展考核內(nèi)容，以此保障課程設(shè)計的完成質(zhì)量。課程設(shè)計應(yīng)注重對學生綜合應(yīng)用知識能力的考核，這與理論課以考試成績?yōu)楹诵牡目己嗽u價有明顯區(qū)別。評價內(nèi)容應(yīng)盡可能多地覆蓋多種相關(guān)能力要素，包括理論知識、繪圖技能、設(shè)計經(jīng)驗、語言文字表達、分工協(xié)作、責任意識等，而不是僅以最后的設(shè)計成果為考核標準。通過對課程設(shè)計過程的控制，提高學生的集體協(xié)作能力，避免他們出現(xiàn)最后時刻突擊完成和濫竽充數(shù)的現(xiàn)象。

多元的考核評價體系，兼顧設(shè)計說明書、制圖和答辯環(huán)節(jié)等因素，將教師評價和同學互評相結(jié)合。最終成績由設(shè)計計算（25分）、寫作與結(jié)構(gòu)（10分）、圖紙（25分）、答辯（20分）和平時成績（20分）組成。其中設(shè)計計算要求能運用設(shè)計手冊和設(shè)計規(guī)范等資料，完成設(shè)計任務(wù);方案合理，計算準確。寫作與結(jié)構(gòu)要求層次清楚，格式規(guī)范，語言通順。圖紙要求分為紙質(zhì)版和電子版，紙質(zhì)版要求比例合適，繪圖線條清晰，填充完整，尺寸標注及高度要符合要求，字體也要符合要求;電子版要求圖層設(shè)置合理，標注設(shè)置及關(guān)聯(lián)性符合要求。答辯要求設(shè)計思路表述清楚、邏輯性強、能正確回答問題。平時成績由學生互相評分和出勤率決定。

考核評價體系將注重學生課程設(shè)計答辯表現(xiàn)，要求每個學生講出自己的設(shè)計特色和亮點，提高答辯環(huán)節(jié)在整個課程設(shè)計中的權(quán)重，督促學生全過程認真開展課程設(shè)計，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。學生互評主要針對平時成績，根據(jù)在設(shè)計過程中每一位學生的認真程度、貢獻度和任務(wù)完成出色度來評價。由于在設(shè)計過程中，學生對各人任務(wù)的完成情況有詳細的認知，評價結(jié)果相當中肯。

（五）合理安排教學進度

在固體廢物處理工程課程開課伊始，就將固體廢物處理工程課程設(shè)計任務(wù)書下達給學生，并進行選題分組;由教師講解設(shè)計要求和評分標準，并規(guī)定初稿、二稿和終稿的提交時間;要求學生根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，分組闡述設(shè)計思路，逐步掌握設(shè)計思路和方法;在條件允許時可帶學生進行實地參觀，或觀看相關(guān)視頻資料和照片，讓學生對將要進行的設(shè)計項目有更加直觀的了解，培養(yǎng)學生的工程設(shè)計意識，樹立學生的工程觀。

查閱相關(guān)資料后，小組成員在課堂上集合討論并起草設(shè)計方案，分組闡述初步的設(shè)計方案，由指導教師及助教進行點評，指出其中的缺陷和錯誤。此后在初稿、二稿和終稿的審核中，學生對設(shè)計進行完善，指導教師及助教對學生的疑問進行解答和指導，在方案確定后，進行圖紙繪制，整合設(shè)計成果，上交作為評分依據(jù)。

最后進行答辯時，學生以組為單位匯報設(shè)計方案，每個小組成員都要進行匯報并接受指導教師的質(zhì)詢。一方面，通過答辯準備，學生要對整個設(shè)計進行分析和整理，這個過程學生對課程設(shè)計所得收獲再一次進行吸收歸納，將知識條理化，得到進一步的提高，有的學生甚至會重新發(fā)現(xiàn)問題，有新的收獲，課程設(shè)計訓練的廣度得以拓展;另一方面，答辯過程能使學生的綜合能力得到鍛煉，讓學生在表達溝通方面有所提高。

三、結(jié)語

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展、社會的不斷進步，人才的核心內(nèi)涵也在不斷轉(zhuǎn)變。社會的需求對人才培養(yǎng)提出了更高的要求，我們的教育培養(yǎng)方向也要隨之不斷調(diào)整才能跟上時代的步伐[7]。固體廢物處理工程課程設(shè)計的教學研究意義在于以下幾個方面。

（一）推進固體廢物處理工程課程設(shè)計教學研究和改革

固體廢物處理工程課程設(shè)計是環(huán)境工程專業(yè)課程設(shè)計的重要組成部分，通過完善教學資料，優(yōu)化教學內(nèi)容，改革教學方法，建立多元的考核評價體系，合理安排教學進度等方面開展教學研究，推進固體廢物處理工程課程設(shè)計教學改革，將有助于提高師生在課堂上的互動交流程度，有利于學生的積極思考和創(chuàng)造發(fā)揮，激發(fā)學生的設(shè)計熱情、主動性和積極性，減少課程設(shè)計中的敷衍現(xiàn)象，也有利于教師更客觀、科學、公平地評定課程設(shè)計成績。

（二）樹立學生的工程觀

學生在開展固體廢物處理工程課程設(shè)計前，普遍缺乏對工程的基本認識，沒有運用好設(shè)計手冊、設(shè)計規(guī)范的能力，在設(shè)計過程中經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)計方案與實際需求不相符的情況。優(yōu)質(zhì)的課程設(shè)計能讓學生培養(yǎng)實踐能力，樹立工程觀，這對學生今后的學習和工作將有很大幫助。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 平琦，朱杰.卓越計劃背景下基礎(chǔ)工程課程教學改革初探[J].大學教育，2013（24）：46-47.

[2] 李娜，賈方，楊瀚宇，等.我國高校實踐教學改革的困境及對策[J].大學教育，2015（1）：16-19.

[3] 楊蓉，鄭平衛(wèi)，葉勇軍.基于全過程管理的課程設(shè)計考核體系研究[J].中國地質(zhì)教育，2016（1）：59-61.

[4] 蔣家超，王立章，楊德軍，等.面向創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的固體廢物處理與處置課堂教學改革探討[J].教育教學論壇，2016（9）：15-16.

[5] 章麗萍，何緒文，張春暉，等.案例法在環(huán)境影響評價課程教學中的改革初探[J].大學教育，2013（5）：67-68.

[6] 張永濤，山寶琴，張琰圖，等.情境模式的案例教學法在《固體廢物處理與處置》中的應(yīng)用[J].延安職業(yè)技術(shù)學院學報，2014（4）：74-76.

[7] 方法林.中國高等教育供給側(cè)改革研究：起源、核心、內(nèi)涵、路徑[J].大學教育，2016（9）：25-27.

[責任編輯：陳 明]