南京工程学院“课程思政”建设课程典型案例展之《固体废物处理与处置》典型教学案例.docx

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1、南京工程学院课程思政建设课程典型案例展之固体废物处理与处置典型教学案例固体废物的好氧堆肥处理任凌霄内容简介（一）学情分析A1、教学对象分析：学生在前期对固废处理等方面的基础知识和科学道理已经有一定掌握，深入涉及垃圾焚烧物理处（如固化、稳定化）置和化学处置（如焚烧）的相关知识，相对而言这两部分偏向于“看得见摸得着“，其中的大部分阶段和环节学生都能直观感受到；但是固废“生物处理”部分涉及的内在反应大多属于研究性领域范畴，本科学生对于理解内在发生科学机制和影响因素需要花费一定的精力；本章节内容根据固体废物处理与处置中的“固体废物的生物处理”章节而设计，在该知识点充分融入了乡村振兴、垃圾分类、节能减排

2、等知识、贴近生产生活。值得注意的是，本校学生大多来自于农村、接触农业生产的频次较多，因此学生对于特定内容会有一定的知识储备，容易产生思考和共鸣；此外，与水污染控制工程中污水生物的相关内容类似，固废生物处理的本质还是微生物与有机物发生一系列复杂化学反应的过程，因此具有一定化学基础的学生会取得更好的教学效果，授课教师有必要进行一定程度的调查和科普工作。A2、授课知识点分析:(1)好氧堆肥是固废生物处理的重要方法，对于固废的减量化、无害化、资源化和稳定化非常重要：未经腐熟的生物有机肥携带大量的致病微生物和寄生性蛔虫卵，施入农田后会附着在作物上造成直接污染或进入土壤造成间接污染，有机肥未完全腐熟施用至

3、田间后还会因继续发薛造成土壤温度升高，且易产生有害气体及物质累积，造成作物根部的伤害。堆肥的最终目的是将有机组分为主的固体废物腐熟分解成为作物可利用状态的养分和腐殖物质，因此对好氧堆肥的原理和工艺流程进行深入学习是环境工程学生必须要进行开展的一项教学任务。(2)针对固废的高效生物处理技术可以有效克服填埋和焚烧处理导致的占地面积大、处理效率低、处理费用昂贵、环境污染严重的问题，因此它是环境工程领域和环保工作者必须掌握的重要知识点。很多理工科学生在高中时代,或是其他课程中已经学习了生物反应的相关知识，但是它们在知识深度上偏低,大多停留于“生物处理是利用自然存在或人工培养微生物的净化作用”因此本课程

4、需要在深度上有拓展，让同学们切实了解“好氧堆肥工艺和微生物的作用过程”；(3)新固废法旨在健全最严格最严密生态环境保护法律制度和强化公共卫生法治保障，固废高效堆肥需要一系列技术规范标准，可引导学生明白尊重垃圾分类、堆肥原理选择等步骤的意义，而且堆肥方面法律法规众多，关于生活垃圾堆肥、畜禽粪便堆肥、堆肥指标监测均有明确规定，因此需要学生深入学习堆肥工艺的完整发生过程和温度、原来等参数的作用影响；(4)固废焚烧内容包括较多思政映射与融入点，如堆肥是我国农村应用广泛的固废处理技术，但是存在卫生性差、效率低等缺点，不利于当前疫情背景下的处理技术推广，需要深入改进；堆肥能为农业生产带来效益，可以引导学生

5、思考科学技术和职业道德在此过程中的重要作用；合理的好氧堆肥是一个自然的完整生态循环过程，会让学生更加的热爱生态，自觉维护生态质量。概括起来，本章授课知识点可以分为：何为堆肥，为何堆肥，如何堆肥三化.是中华人民共和国固体废物污染环境防治法.中华人民共和国蒲IM促进法斤型。的固废处湃泉本出想和指导战略生住处Hh丽r3转化作时可杵分力置庆(育机期眈凯，)WW*临*jhw格收帆噌町柞为U1RH.a.MHWZIW的.这9i1t的目的.-tWWti1H(BMaSumOT就“，*0s*NM.ftft.9华用,3.Wt).K4R Mfn*f0艮thm 1*1,NK用。，*HHf,t人认识利段育11*过，中和幅

6、*.54tt2a.wwmtgttnw,aiW襄的“MHHmA3、教学困难分析：(1)固废生物处理的本质是利用微生物处理有机物，这个过程易使学生感觉抽象从而丧失学习兴趣，而且“微生物”和“有机物”都是相当专业且广泛的专业名词，比如什么是真菌、放线菌和细菌，什么是木质素、纤维素和糖类，一部分本科生缺乏科学和具体的认识，也有部分学生可能缺乏生物或化学专业基础而效率低下，所以如何将这块内容进行精细化地专业教育需要考虑。(2)固废堆肥和微生物降解有机污染物等教学内容虽然包括诸多具体现象和实际案例(网络视频很多)，容易使学生产生兴趣，但是其中的科学道理也相对枯燥，同时也不乏一些需要记忆的教学内容(如堆肥定

7、义、堆肥工艺环节、堆肥影响因素)，因此不合理的多媒体组合教学易导致其“娱乐性功能”被放大，并进一步引发学生“缺少独立思考”和“快餐式学习”的弊端，这不利于专业知识的成果产出，授课教师需要增加教学方法创新和改革。(3)目前我国众多工作以节能减排和振兴乡村建设为核心要义，其中固废处理处置是重要内容之一，而学生掌握堆肥知识的过程和实际工程应用能力存在较大的差异程度，现有大量教育内容难以引导学习者完成“高阶性、创新性、挑战度、兴趣度”的学习任务，需要增加相关实践和劳动教育项目。(-)教学重难点分析A教学重点：固体废物堆肥的原理和主要分类，堆肥的发生过程，堆肥的影响因素，堆肥工艺的组成，堆肥质量的评价标

8、准。A本章难点：堆肥的影响因素，堆肥质量的评价标准。A教学要点：“了解”：堆肥的基本原理、作用和分类，堆肥的常用设备，堆肥的发展趋势“理解”：固废堆肥的发生过程，堆肥的影响因素，堆肥工艺的组成，堆肥与“三化”之间的联系、“掌握”：固废堆肥不同阶段的内在反应，堆肥四阶段物质、温度和微生物相变化，堆肥质量的评价指标、家庭和社区堆肥如何独立开展(H)教学设计理念(1)多元智能理论：在本章教学的设计和组织过程中，要考虑到“不同学生的理论知识和实践技能基础存在差异”(由于这章涉及到大量的化学和生物专业知识，并且后续会有劳动教育和实践操作环节)，分析教育对象的基本情况，发挥他们不同层次的智能结构特点，扩展

9、学生学习评估的基础、主张“情景化”评估，改正以前教育评估的功能和方法科学构建合作学习小组，综合考虑知识基础、学习能力、学习态度、个人性格特点等因素，尽可能让不同层次的学生均匀分配在各个组内，这样有利于形成互帮互助、彼此鼓励和监督的氛围；同时，在合作学习过程中需要明确学生的角色分工、强化个体责任明确并优化学习规则和要求：正式授课时需要尽量营造平等愉悦的讨论环境和民主宽松的学习氛围，充分发挥个体探究能力；(2)教学技术从辅助向深度融合转变：基于“固废生物处理工艺需要科学技术手段”、“焚烧和填埋易造成生物资源浪费”、“堆肥过程能够在家庭或社区中开展”等多方面知识，推进创新课堂知识、教学改革和劳动教育

10、的深度融合，并构建一个以服务学生学习需求和工作能力为中心、技术保障和管理服务有力、运行机制顺畅有效的教育技术服务保障体系。(3)研究型教学引领：基于研究性教学的出发点，在整个教学设计过程和线上线下混合资源建设过程中渗透教学规律、丰富教学活动、创新教学行为、提升教学价值；形成以点到线、以线到面、以面到体且交叉立体的教学结构。在课程建设过程既要结合传统教学中的授课、作业、测验和考试，又要包括创新教学中以任务挑战为引导的自主化和个性化学习。章节目标(一)教学目标(1)了解生物处理的原理和反应本质，明白固废堆肥的概念和作用，能定性和定量地描述堆肥与固废无害化、减量化、资源化处理间的关系。(2)明确固废

11、堆肥的内在发生过程和不同反应阶段，能明确不同时刻微生物降解有机物的效率，掌握固废堆肥实际工艺的组成单元和作用；(2)能运用所学的知识和技能系统设计固废堆肥过程，能针对具体工艺案例提出改进的措施和方法，能在教师指导下分组完成堆肥桶和后续利用过程(二)育人目标A能力目标：(1)学生能够从污水生物处理章节进行知识迁移，高效掌握固废生物处理的基本原理和本质反应；(2)学生针对固废生物处理实际处理问题和典型案例进行严谨分析并能给出合理解释，学会定性和定量分析微生物在固废无害化、资源化和减量化过程中发挥的作用；(3)了解城市生活垃圾、厨余废物、畜禽粪便等生物处理处置的方针政策和管理条例，能够系统阐述堆肥质

12、量的评价标准；(4)将所学知识设计实践操作方案、解决应用问题和内化理论知识，提高知识迁移能力和思维发散性，培养学生的科研意识和实践操作技能。A情感目标：(1)学生通过对典型固废生物处理工艺和堆肥案例的分析,能够阐明创新、协调、绿色、开放的发展理念，了解大自然和社会发展的整体性和可持续性，将绿色发展理念内化为学生世界观的基本组成部分；（2）学生能够增强生态文明建设的战略定力，深入理解固废生物处理的生态环保意义和远大前景；（3）学生了解废物资源化利用、节能减排、农业发展振兴的重要意义，学生能够通过本章节的劳动教育项目养成勤俭节约、保护自然的优秀品质，本节教学通过寻找合适的切入点，将“思政”内容融入

13、课程内容当中。课程中以环境保护，人与自然和谐发展，理想信念教育为核心，激发学生认知、情感和行为的认同，实现知识的传授、能力培养与价值引领的有机结合，实现立德树人目标。课程内容方面以学生为主体，教师负责组织课堂，引领课堂走向和节奏，将“以废治废”、“节能减排”、“和谐发展”的核心理念融入课程内容教学设计（一）整体设计如下图所示的单元导学单，我们以本课程中“固体废物的堆肥处理”为教学知识点，详细阐述了如何利用“社区厨余废物堆肥、波卡西堆肥法、自制堆肥土”等教案案例和内容开展线上线下“混合式”教学和课程思政教育的。（1）在课前，我们通过在线上直接发布授课教案和自制慕课内容，让学生们结合教材内容进行自

14、我学习，同时我们针对“固体废物的堆肥处理”这个核心知识点，提供“洛杉矶某园艺达人利用堆肥培育果树、B站某UP主利用自制设备进行波卡西堆肥法处理厨余废物、印度班加罗尔推广社区堆肥缓解垃圾围城危机”几个教学案例的相关资料（包括图片、视频、社会舆论反应等），让同学们完成自学测试（考察知识水平）并开展线上讨论（考察分析问题、表达观点和沟通辩论的能力），教师根据线上数据反馈可以迅速了解学生的掌握水平和思想态C（2）在课堂，教师根据前期分析结果发布形式可多样的教学活动（包括投票、抢答、头脑风暴、翻转课堂等），如堆肥原料可以选择哪些，同化作用和异化作用分别指什么，堆肥是如何杀菌消毒的，主要考察学生们对于堆肥

15、科学原理、堆肥过程和高效堆肥工艺的掌握程度。一方面可以帮助学生快速理解和掌握重难点内容；另一方面可以使学生能够发现实际问题、解释具体过程、建立工程思维；与此同时，学生能够养成聆听他人、安全生产、服务奉献社会的情感。在课堂教师还会根据现有认知水平、主观态度（学习通APP可自动分析）等因素将学生进行分组，学生针对选定方向和课题进行探索式研究（如垃圾分类对于堆肥的影响作用、好氧堆肥和厌氧处理的优缺点、堆肥与我国社会发展和生态保护之间的联系等），在此过程中能够巩固理论知识点，增强规划环节、使用现代工具、解决给定难题的能力，树立团结分工协作、接纳不同观点、展示成果的意识。（3）在课后，学生完成对应的习题作业（线上教学平台可自动批改），并在SPoC讨论区进行二次讨论，从而达到知识目标、能力目标和情感目标的高度达成，教师也可以通过反思过程提高教学设计能力和教学水平（教学相长）。（-）育人设计考虑到总课程案例中的基本教学设计,我们这个章节育人设计主要有以下:1、基于情境1开展育人：针对“我国城市垃圾处理和农业生产现状”这两个问题，让学生阅读相关资料、开展线上讨论以进行育人教学设计，事实上这两个问题是具有紧密联系的。一方面，大城市面临垃圾围城的现象、固废的焚烧和填埋处理会大幅度