嵇 鷹 楊 康 崔曉紅

（1.西安建筑科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 西安 710055；2.西安建筑科技大學(xué)資源工程學(xué)院，陜西 西安 710055）

1 課程教學(xué)改革的必要性

資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)是為解決國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的兩大根本問題，資源短缺和環(huán)境污染而設(shè)置的新興戰(zhàn)略專業(yè)，2010年經(jīng)教育部批準(zhǔn)設(shè)置，2011 年批準(zhǔn)為國家特色專業(yè)。資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)是我國為了適應(yīng)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)需求而設(shè)立的新工科專業(yè)。作為一門多學(xué)科交叉性質(zhì)的專業(yè)，其專業(yè)內(nèi)容涵蓋材料科學(xué)與工程、環(huán)境科學(xué)與工程等諸多學(xué)科，目標(biāo)是培養(yǎng)具備資源循環(huán)創(chuàng)新理念的復(fù)合型工程技術(shù)人才，這就要求學(xué)生具有較強的多學(xué)科交叉融合能力。資源循環(huán)科學(xué)與工程主要研究廢棄物資源再生利用、再生材料的性能和應(yīng)用、節(jié)能減排效益分析等資源循環(huán)相關(guān)的知識和技術(shù)問題，以適應(yīng)國家節(jié)能減排、低碳經(jīng)濟(jì)及循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢，進(jìn)行資源再生利用、材料回收加工等?！豆に囋O(shè)計概論》是為資源循環(huán)科學(xué)與工程本科生開設(shè)的專業(yè)必選課，也是鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生多學(xué)科交叉融合能力的專業(yè)課，其教學(xué)內(nèi)容包括了解工廠工藝設(shè)計的原則、程序、工藝平衡計算及主要生產(chǎn)車間的工藝設(shè)計和工藝布置，以及土建、電氣、環(huán)境保護(hù)、衛(wèi)生工程和技術(shù)經(jīng)濟(jì)等其他專業(yè)知識，同時還要考慮環(huán)境、法律、安全、健康、社會和文化等因素，范圍廣泛、內(nèi)容豐富、實用性強，在培養(yǎng)上述復(fù)合型工程技術(shù)人才過程中有著較為重要的作用。但從我校及全國其他高校該門課程的教學(xué)內(nèi)容和現(xiàn)狀看，均存在以下幾個方面的問題：

1.1 教材內(nèi)容缺乏針對性

目前在我校的課程體系中設(shè)置了與材料科學(xué)與工程專業(yè)有關(guān)的《無機材料工藝與工廠設(shè)計概論》課程、《水泥廠工藝學(xué)課程設(shè)計》及《混凝土工藝學(xué)課程設(shè)計》教學(xué)實踐環(huán)節(jié)，沒有針對資源循環(huán)方面的工藝設(shè)計，在授課方面還是借鑒了現(xiàn)有的課程體系。由于資源循環(huán)利用的涉及面極其寬廣，無法滿足當(dāng)前資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)的培養(yǎng)要求，其內(nèi)容也無法適應(yīng)21世紀(jì)資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)發(fā)展的實際情況。針對資源循環(huán)科學(xué)與工程方向?qū)W生的畢業(yè)要求是資源循環(huán)利用行業(yè)的需求，不能用原有的《工藝設(shè)計概論》課程來替代，因此需要為資源循環(huán)應(yīng)用方向的學(xué)生單獨設(shè)立一門《工藝設(shè)計概論》課程。新設(shè)立的課程能較為系統(tǒng)地介紹當(dāng)前資源循環(huán)利用工藝設(shè)計方面知識，無論是對于培養(yǎng)高校應(yīng)用型復(fù)合人才，還是資源循環(huán)綜合利用的工藝[1-3]設(shè)計都是十分必要的 。

1.2 教學(xué)內(nèi)容凌亂，缺乏循環(huán)資源方面的系統(tǒng)性

原有的《無機材料工藝與工廠設(shè)計概論》等課程內(nèi)容與資源循環(huán)應(yīng)用等課程的教學(xué)內(nèi)容銜接性不強，使得學(xué)生缺乏對未來專業(yè)發(fā)展方向的認(rèn)知，挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。例如，《無機材料工藝與工廠設(shè)計概論》課程講授了水泥、玻璃、陶瓷和耐火材料的相關(guān)知識，作為資源循環(huán)應(yīng)用專業(yè)方向的學(xué)生，實際上就是把二次資源再次利用，所以需要了解這些方面的知識但是對于玻璃、陶瓷和耐火材料相關(guān)知識不需要用過多的課時講解，更多是需要了解和掌握二次資源的性質(zhì)，如何去應(yīng)用而且由于二次資源品種繁多，工藝過程差異性非常巨大，本專業(yè)學(xué)生在有限的課程教學(xué)中很難理解透徹。

1.3 缺乏二次資源應(yīng)用的設(shè)計資料

由于資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)是新興戰(zhàn)略專業(yè)，對于二次資源應(yīng)用的認(rèn)識和掌握還不夠全面，相應(yīng)的就缺少二次資源應(yīng)用的設(shè)計資料，因此不能很好地為課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計服務(wù)。根據(jù)材料科學(xué)與工程專業(yè)工程教育專業(yè)認(rèn)證指導(dǎo)意見，專業(yè)課程的學(xué)時要進(jìn)行縮減，資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)也以這個指導(dǎo)意見為基礎(chǔ)對專業(yè)課時做了縮減。以目前的課程內(nèi)容的設(shè)計都難以保證專業(yè)知識的傳授質(zhì)量，學(xué)生很難獲得應(yīng)有的知識結(jié)構(gòu)和能力素質(zhì)，因此存在“寬口徑、厚基礎(chǔ)”與“低素質(zhì)、低能力”的矛盾。尤其對于資源循環(huán)專業(yè)的來說，本身的課程體系就較為復(fù)雜，內(nèi)容繁多，又缺少有效的設(shè)計資料，使得學(xué)生缺乏熟悉二次資源生產(chǎn)工藝的途徑。

1.4 教學(xué)手段過于單一，實踐教學(xué)功能薄弱

在封閉模式和單一的人才培養(yǎng)下，無法培養(yǎng)出創(chuàng)新性應(yīng)用型高級專門人才。本課程的教學(xué)手段主要以課堂講授為主，但由于課程涉及的專業(yè)面較廣，且本課程開在大四上學(xué)期，學(xué)生由于找工作、準(zhǔn)備考研等導(dǎo)致其投入到本課程的精力有限，若仍然按照傳統(tǒng)“填鴨式”的教學(xué)手段，必然無法提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。雖然我校在創(chuàng)新高級專門人才培養(yǎng)方面做了不少工作，取得了一定的成績，但隨著對于人才培養(yǎng)的要求越來越高，我校在人才培養(yǎng)方面表現(xiàn)出一些問題，比如授課方式單一、模式刻板等。這些問題導(dǎo)致人才培養(yǎng)模式中人才培養(yǎng)過程、人才培養(yǎng)體系以及人才培養(yǎng)機制三要素與這一人才培養(yǎng)目標(biāo)存在著明顯矛盾，例如在現(xiàn)有培養(yǎng)體系中創(chuàng)新性課程還未完善，未能達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)條件中要求的“具有在資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域從事工藝設(shè)計方面解決本專業(yè)復(fù)雜工程問題的能力”。

1.5 評價制度不完善，評價體系不健全

以往的教育質(zhì)量評價比較注重教育過程之外的內(nèi)容，忽略了學(xué)生的成長過程與發(fā)展評價，沒有考慮過程控制。因此，在培養(yǎng)機制中評價體系并不完善。而且許多課程評價崇尚“唯量化”的模式，這使得那些難以量化的內(nèi)容無法進(jìn)入評價范圍無法評價學(xué)生創(chuàng)新能力提高質(zhì)量，因而直接影響了評價效果的可靠性。

綜上所述，加快對該門課程的教育教學(xué)改革，改進(jìn)教材建設(shè)，優(yōu)化傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容、豐富現(xiàn)有教學(xué)手段、探索全新教學(xué)模式的現(xiàn)實需求愈加迫切。

2 課程教學(xué)改革的措施

循環(huán)資源應(yīng)用的教材建設(shè)和課程改革是提高教學(xué)質(zhì)量的核心，也是教學(xué)改革的重點和難點，課程建設(shè)以服務(wù)為宗旨，以就業(yè)為導(dǎo)向的指導(dǎo)方針，積極探索校企合作新模式，大力推行工學(xué)結(jié)合模式，努力構(gòu)建與經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展的實際需要相適應(yīng)、相配套的整體優(yōu)化的教學(xué)內(nèi)容和課程結(jié)構(gòu)體系，并將教學(xué)方法與手段、考核方法、課程管理、評價與反饋等建設(shè)配套改革，以進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量。

2.1 編寫培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計能力的實用性教材

由于目前還沒有關(guān)于資源循環(huán)應(yīng)用方面的工藝設(shè)計概論的教材，本教學(xué)改革項目組正在組織編寫《資源循環(huán)工藝設(shè)計概論》教材。教材在內(nèi)容設(shè)置上盡可能涉及各種二次資源的內(nèi)容，如從工業(yè)生產(chǎn)的各種固體廢棄物、城市生活垃圾到農(nóng)作物廢棄物-秸稈為對象，以單元操作的形式，按照各種固體廢棄物的特點介紹處理過程的工藝流程，并聯(lián)系當(dāng)前固體廢棄物處理的生產(chǎn)實際和技術(shù)發(fā)展水平，介紹各種特殊處理新設(shè)備、新工藝、新技術(shù)方面的進(jìn)展。通過本課程的學(xué)習(xí)，讓資源循環(huán)專業(yè)的學(xué)生掌握多種固體廢棄物的處理的基本生產(chǎn)過程和設(shè)計特點，對各種固體廢棄物的生產(chǎn)過程的工藝設(shè)計有較全面的了解。著重培養(yǎng)學(xué)生的在處理二次資源工藝設(shè)計方面具有解決本專業(yè)復(fù)雜工程問題的能力，加快創(chuàng)新型人才培養(yǎng)與“一流專業(yè)”建設(shè)。

2.2 增加實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)

我校設(shè)有資源循環(huán)科學(xué)與工程二級學(xué)科博士點和二級學(xué)科碩士點各1 個，擁有“生態(tài)建筑材料國家地方聯(lián)合工程研究中心”和“中國循環(huán)經(jīng)濟(jì)工程技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心”，整體科研實力與水準(zhǔn)相對較高，近三年（2019～2021 年）承擔(dān)國家級科研項目8項、省部級科研項目32項。資源循環(huán)科學(xué)與工程教研室擁有教師23 人，教研室的教師每年都要從事或開展大量的科研工作。工藝設(shè)計概論的實踐性非常強，可結(jié)合實際情況，用科研實踐來充實教學(xué)。通過設(shè)置《資源循環(huán)科學(xué)與工程創(chuàng)新實踐》課程設(shè)計，使學(xué)生參與到教研室教師承擔(dān)的工業(yè)設(shè)計項目中去，了解工藝設(shè)計的各個環(huán)節(jié)。

在教學(xué)中確定教學(xué)目的明確教學(xué)要求?！豆に囋O(shè)計概論》作為專業(yè)必選骨干課程的建設(shè)應(yīng)以學(xué)生為本，以畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標(biāo)為指南，通過完善的支撐條件和良好的師資隊伍保證各門課程教學(xué)過程的有效進(jìn)展，并經(jīng)過完善的內(nèi)、外部質(zhì)量控制進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)措施，以保證培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)量滿足畢業(yè)要求。課程改革體系和教學(xué)資源體系應(yīng)該進(jìn)一步加強建設(shè)，課內(nèi)外一體化互動的模式應(yīng)該進(jìn)一步加強構(gòu)建?！豆に囋O(shè)計概論》課程的教學(xué)環(huán)節(jié)要能夠表現(xiàn)出綜合化、多樣化、可選擇性和開放性的要求。為完成《工藝設(shè)計概論》的專業(yè)骨干課程目標(biāo)，爭取做到以學(xué)生為本，將學(xué)生的學(xué)習(xí)與教師的科研工作有機結(jié)合，形成相互支撐、協(xié)調(diào)一致的良性態(tài)勢，實現(xiàn)教師與學(xué)生的互利共贏。

2.3 制作高質(zhì)量素材，豐富網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺

首先，調(diào)整課程結(jié)構(gòu)，優(yōu)化課程內(nèi)容。教學(xué)用書是專業(yè)課程建設(shè)的最主要教學(xué)資源。它不但包含紙質(zhì)課本，還包括配套的專業(yè)課教材、練習(xí)題庫、指導(dǎo)書、教案、多媒體課件與影像資料、課程教學(xué)專業(yè)網(wǎng)站等多維教材。同時，包含最新編制的課程介紹、教學(xué)日歷以及教學(xué)大綱。

加強案例教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法。注重課堂授課與二次資源應(yīng)用工程案例相結(jié)合，通過實際案例講解激發(fā)學(xué)生對工藝設(shè)計學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。此外，重要章節(jié)配合一些練習(xí)題，目的是提高學(xué)生對于實際工程方面分析問題和解決問題的能力，使學(xué)生由被動的接受者變?yōu)榉e極主動的參與者。在理論知識講解過程中，通過完成內(nèi)容豐富的具體實例，明晰基本概念，加深對基礎(chǔ)理論的理解，使學(xué)生初步熟悉和掌握工藝設(shè)計的有關(guān)理論和實際。教學(xué)手段也可以充分利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，進(jìn)行課程網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺建設(shè)，采用多媒體授課法、網(wǎng)絡(luò)平臺教學(xué)法、自主作業(yè)法、互動教學(xué)法等教學(xué)方法。

2.4 完善課程考核、評價與持續(xù)改進(jìn)機制

課程原有考核方式僅限于紙質(zhì)卷面考試，學(xué)生更多的是對基本概念、基本原理的死記硬背，無法真實評估學(xué)生的學(xué)習(xí)能力及掌握工藝設(shè)計效果，因此改進(jìn)課程考核機制，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣養(yǎng)成。改進(jìn)《工藝設(shè)計概論》專業(yè)必修課程考核機制，加強對于學(xué)生學(xué)習(xí)過程的監(jiān)控，提高平時成績比例，考試增加主觀試題，以培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識分析問題、解決實際問題的能力，設(shè)置實際工藝設(shè)計能力考核及團(tuán)隊成果考核，使課程考核機制真正考核學(xué)生學(xué)習(xí)全過程，從根本上促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣養(yǎng)成。打破“一考定成績”的傳統(tǒng)評定模式。

3 結(jié)語

《資源循環(huán)工藝設(shè)計概論》是一門集綜合性、實踐性和實用性于一體的專業(yè)主干課課程。本教學(xué)改革項目組通過編寫實用性教材、增開《創(chuàng)新實踐》課程設(shè)計、制作高質(zhì)量素材充實網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、完善課程考核、評價與持續(xù)改進(jìn)機制等多舉措并舉，在教學(xué)內(nèi)容上盡量涉及各種典型的二次資源，增加典型的案例教學(xué)內(nèi)容；改變傳統(tǒng)課程成績評定模式，建立能夠真實評估學(xué)生工藝設(shè)計思維能力多元化考核方式。

本教學(xué)改革項目組將不斷總結(jié)教改實踐中積累的經(jīng)驗，以培養(yǎng)具備資源循環(huán)創(chuàng)新理念的復(fù)合型工程技術(shù)人才為目標(biāo)，為資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)建設(shè)和學(xué)科發(fā)展貢獻(xiàn)力量。