[摘 要]以培養(yǎng)環(huán)境工程領(lǐng)域國(guó)際化、交叉型、復(fù)合型人才為目標(biāo)，對(duì)固廢專(zhuān)業(yè)課程體系進(jìn)行了改進(jìn)，同時(shí)對(duì)環(huán)境工程國(guó)際化實(shí)踐進(jìn)行了介紹。

[關(guān)鍵詞]雙一流;固廢課程;環(huán)境工程;改革實(shí)踐

[作者簡(jiǎn)介]遲子芳（1982—），女，吉林松原人，工學(xué)博士，吉林大學(xué)新能源與環(huán)境學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事固廢處理處置與資源化研究。

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642.0[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 1674-9324（2020）32-0170-02[收稿日期] 2020-04-16

環(huán)境工程作為實(shí)踐性和應(yīng)用性較強(qiáng)的學(xué)科門(mén)類(lèi)，在社會(huì)可持續(xù)發(fā)展過(guò)程中起著十分重要的作用。吉林大學(xué)擁有環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)“本科—碩士—博士—博士后”完整的培養(yǎng)體系，也是我國(guó)較早招收環(huán)境工程本科生的高校之一。同時(shí)，環(huán)境工程也是吉林省優(yōu)勢(shì)特色重點(diǎn)學(xué)科。我國(guó)從2015年開(kāi)始統(tǒng)籌和推進(jìn)“雙一流”建設(shè)方案，并于2017年9月教育部、財(cái)政部和發(fā)改委聯(lián)合發(fā)布國(guó)家“雙一流”建設(shè)名單，這為我國(guó)教育綜合實(shí)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的提升奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)和有力保障。吉林大學(xué)作為國(guó)家“雙一流”建設(shè)大學(xué)A類(lèi)院校，環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)所屬的新能源與環(huán)境學(xué)院又是吉林大學(xué)“雙一流”建設(shè)學(xué)院。如何加強(qiáng)特色發(fā)展、全面提升人才創(chuàng)新能力和培養(yǎng)體系至關(guān)重要。此外，固體廢物處理處置作為環(huán)境工程的核心課程，其進(jìn)一步的改革也勢(shì)在必行。

一、固體廢物專(zhuān)業(yè)課程體系改革

在已有固體廢物課程改革策略的基礎(chǔ)上[1]，如：“教材—教學(xué)—科研成果”融合法、“兼容課程”整體學(xué)習(xí)法、考核模式多樣化等，進(jìn)一步拓展其改革措施。

（一）加強(qiáng)以問(wèn)題為導(dǎo)向的教學(xué)模式

傳統(tǒng)的老師授課教學(xué)方式以使得課程教學(xué)枯燥乏味，多媒體手段的引入在很大程度上解決了這個(gè)問(wèn)題，但仍不能很好地將學(xué)生注意力充分調(diào)動(dòng)起來(lái)。利用“引導(dǎo)—討論—啟發(fā)”的教學(xué)模式，結(jié)合提問(wèn)、分組討論、集中匯報(bào)、教師解答相結(jié)合的手段，讓學(xué)生有足夠的機(jī)會(huì)參與到每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，加強(qiáng)課程知識(shí)的了解和掌握，形成自我的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，有效拓展其學(xué)習(xí)和創(chuàng)造潛力。

（二）本科生導(dǎo)師制

本科階段是大學(xué)生形成獨(dú)立思維能力和創(chuàng)造能力的關(guān)鍵時(shí)期，本科生導(dǎo)師制的實(shí)施對(duì)于增進(jìn)師生關(guān)系、對(duì)學(xué)生進(jìn)行精準(zhǔn)指導(dǎo)具有重要意義。老師可以根據(jù)每位學(xué)生的特點(diǎn)，針對(duì)性地開(kāi)展一些教學(xué)實(shí)踐，讓每位學(xué)生能輕松地拓展自己知識(shí)體系。對(duì)于有出國(guó)意向的本科生，可以提前對(duì)其進(jìn)行方式方法的指導(dǎo)，讓其少走彎路。而對(duì)于創(chuàng)新能力強(qiáng)的學(xué)生，可以通過(guò)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目實(shí)踐來(lái)培養(yǎng)其分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，也有助于培養(yǎng)其團(tuán)隊(duì)精神。

二、吉林大學(xué)環(huán)境工程改革實(shí)踐

為了推動(dòng)國(guó)家“雙一流”建設(shè)，在吉林大學(xué)研究生院和國(guó)際合作處的大力支持下，環(huán)境學(xué)科學(xué)生組建多支交流訪學(xué)團(tuán)，前赴美國(guó)、加拿大、日本等國(guó)家著名高校和企業(yè)開(kāi)展學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，進(jìn)一步提升了本科生和研究生培養(yǎng)的國(guó)際化水平[2]。

（一）美國(guó)短期學(xué)術(shù)交流實(shí)踐

2018年11月訪問(wèn)團(tuán)到美國(guó)萊斯大學(xué)Pedro Alvarez院士的研究組，讓學(xué)生體會(huì)到了世界先進(jìn)水平的學(xué)術(shù)環(huán)境。先后參觀了環(huán)境工程、物理化學(xué)、電化學(xué)、微生物等實(shí)驗(yàn)室，美國(guó)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)與條理性也給大家留下了深刻的影響。此外，實(shí)驗(yàn)室安全課程培訓(xùn)以及實(shí)驗(yàn)方法和操作的訓(xùn)練，也使學(xué)生收獲頗多，這些對(duì)學(xué)生增強(qiáng)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和實(shí)踐技能都有較大的提高。

學(xué)生通過(guò)高分子聚合物負(fù)載納米零價(jià)鐵、C3N4- guanine的合成、膜電極制備等一系列試驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)不僅增進(jìn)了對(duì)先進(jìn)儀器設(shè)備的使用和實(shí)驗(yàn)操作，而且也領(lǐng)略到了萊斯大學(xué)濃厚的學(xué)術(shù)氛圍、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)理念和一絲不茍的研究態(tài)度。納米零價(jià)鐵（nZVI）因具有修復(fù)費(fèi)用低，環(huán)境擾動(dòng)小和健康風(fēng)險(xiǎn)低等優(yōu)良特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域。但裸露的nZVI容易發(fā)生團(tuán)聚，易被氧化成鈍化層，導(dǎo)致其在土壤中的反應(yīng)活性和遷移能力迅速降低，最后難以達(dá)到降解目標(biāo)有機(jī)污染物的目的。采用polymer負(fù)載nZVI來(lái)實(shí)現(xiàn)水體中NAPL的高效穩(wěn)定去除。此外，訪問(wèn)學(xué)生也了解了g-C3N4的煅燒和C3N4-guanine的合成方法。而合成膜電極是將合成的羥基金屬氧化物均勻分散在水中，然后均勻涂布在活性炭電極上。所合成的惰性膜電極具有比表面積大，電子傳輸效率高等優(yōu)點(diǎn)，有利于污染物吸附，同時(shí)變電場(chǎng)的存在能使富集在電極上的污染物得到充分的降解和去除。

（二）加拿大短期學(xué)術(shù)交流實(shí)踐

2019年4月訪問(wèn)團(tuán)抵達(dá)加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)進(jìn)行交流和學(xué)習(xí)。先后參觀了地球科學(xué)系和冶金工程系重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，詳細(xì)了解了其實(shí)驗(yàn)儀器、原理以及實(shí)驗(yàn)方法，加深了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的認(rèn)識(shí)。隨后，對(duì)北美地區(qū)大型金屬?gòu)U礦—大不列顛礦及其廢水處理廠進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)，拓寬了學(xué)生們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。該廢水處理廠主要處理礦山酸性廢水，處理能力高達(dá)500，000立方米/每年。具體流程為：

1.首先收集礦區(qū)酸性廢水，通過(guò)管道輸送至水力渦輪發(fā)電機(jī)，利用高海拔的重力勢(shì)能進(jìn)行發(fā)電，然后將發(fā)電后的酸性尾水通過(guò)特制管道輸送至廢水處理廠，使其與石灰在反應(yīng)罐中進(jìn)行充分混合，發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，其反應(yīng)過(guò)程主要包括：

CaCO3+H+=Ca2++HCO3-

Ca（OH）2+2H+=Ca2++2H2O

2.將混凝沉淀形成的金屬污泥轉(zhuǎn)移至沉淀池，其中沉淀池中部分污泥被泵至反應(yīng)罐進(jìn)行再次利用，底部沉淀污泥被輸送至污泥處理房進(jìn)行脫水處理。

3.對(duì)酸堿中和反應(yīng)和金屬沉淀后的處理水進(jìn)行pH調(diào)節(jié)，使其達(dá)到該地區(qū)海水pH（pH=9）后再排放。經(jīng)過(guò)多年環(huán)境修復(fù)，溫哥華Britannia Beach地區(qū)的生態(tài)環(huán)境已逐步恢復(fù)。讓學(xué)生們充分了解礦山污染的嚴(yán)重性和治理的艱難性，強(qiáng)化了其對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的進(jìn)一步思考。

（三）日本短期學(xué)術(shù)交流實(shí)踐

2019年8月訪問(wèn)團(tuán)先后到日本東京大學(xué)、筑波大學(xué)和早稻田大學(xué)進(jìn)行了專(zhuān)業(yè)講座的學(xué)習(xí)，隨后對(duì)芝浦水再生中心、澀谷清掃工廠、外郭放水路等地進(jìn)行參觀和學(xué)習(xí)，使學(xué)生深入了解了日本水處理中心、垃圾焚燒場(chǎng)等污水處理設(shè)施，提升了環(huán)境工程的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐視野。

芝浦水再生中心于1931年開(kāi)始運(yùn)行，是東京歷史上第三家水再生中心。處理后的水排放至東京灣（運(yùn)河）內(nèi)。部分再生水經(jīng)纖維過(guò)濾后用于清洗、冷卻中心內(nèi)的機(jī)械設(shè)備或用作洗手間的清洗用水外，大部分經(jīng)臭氧進(jìn)一步凈化后提供給附近地區(qū)用作洗手間清洗用水等。水再生過(guò)程中產(chǎn)生的污泥則加壓輸送至南部污泥處理設(shè)備進(jìn)行處理。處理水的水量豐富、水質(zhì)穩(wěn)定，能夠有效地用作再生水。因此，芝浦水再生中心利用過(guò)濾等設(shè)施去除水中細(xì)小雜物后，再加入次氯酸鈉消毒，可用于清洗、冷卻中心內(nèi)的設(shè)備，或用作洗手間的清洗用水等。澀谷清掃中心的垃圾焚燒發(fā)電流程工藝與國(guó)內(nèi)基本一致。在有害氣體處理方面，焚燒后產(chǎn)生的氣體在進(jìn)入煙道之前，通過(guò)苛性鈉等藥劑對(duì)氮氧化物及二噁英等有害物質(zhì)進(jìn)行處理，再經(jīng)過(guò)布袋（過(guò)濾式）集塵器、活性炭吸附裝置來(lái)保證氣體能夠達(dá)標(biāo)排放。澀谷對(duì)周?chē)用竦南嚓P(guān)宣傳教育也做得很到位。此外，完善的監(jiān)督機(jī)制、中心內(nèi)的自檢實(shí)驗(yàn)室以及第三方監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)輔助監(jiān)督等一系列措施，也值得我們借鑒。

（四）新加坡短期學(xué)術(shù)交流實(shí)踐

2019年10月訪問(wèn)團(tuán)先后到新加坡國(guó)立大學(xué)、南洋理工大學(xué)進(jìn)行短期學(xué)習(xí)，并參觀了新加坡“新生水廠”。其核心工藝為：①空心膜超微過(guò)濾比較大的雜質(zhì);②半透膜反滲透去除病毒、細(xì)菌等;③紫外線消毒。經(jīng)過(guò)上述三個(gè)步驟的處理，新加坡人的生活污水華麗地變身為超凈水。此外，先后參觀了南洋理工大學(xué)的地球科學(xué)學(xué)院、土木與環(huán)境學(xué)院，以及水力學(xué)和水化學(xué)實(shí)驗(yàn)室等。在新加坡國(guó)立大學(xué)參觀了土木與環(huán)境學(xué)院，了解天氣變化、水循環(huán)修復(fù)、空氣污染、廢物處理、環(huán)境友好發(fā)展、可替代能源、增強(qiáng)水質(zhì)等特色研究方向，拓寬了學(xué)生的國(guó)際化視野。

經(jīng)過(guò)短期的訪問(wèn)學(xué)習(xí)，對(duì)新加坡的水資源和環(huán)境現(xiàn)狀有了較為系統(tǒng)的了解，特別是關(guān)于水的來(lái)源、海水淡化技術(shù)、新生水處理技術(shù)以及可持續(xù)發(fā)展的理念與實(shí)踐，完整地了解了新加坡宏觀水利工程以及生產(chǎn)生活廢水的微觀處理過(guò)程。

參考文獻(xiàn)

[1]遲子芳，趙勇勝，董軍，等.環(huán)境工程教學(xué)改革及固體廢物專(zhuān)業(yè)課程體系的探索[J].教育教學(xué)論壇，2014（25）：41-42.

[2]吉林大學(xué)新能源與環(huán)境學(xué)院.國(guó)際學(xué)術(shù)交流系列報(bào)道[DB/OL].http：//cer.jlu.edu.cn/kyyxs/xsdt.htm，2019-1-9.