固体废弃物污染(教学案例|《固体废弃物污染及治理》)

固体废弃物污染

教案提供/作者:淮北师范大学徐蕴老师
本课题的教学设计主要从教学背景、重点难点、教学目标、教学方法、教学过程、教学评价与反思等几个方面进行阐述。

 教学背景
1. 教材分析
《化工环保与安全概论》是我校化学工程与工艺专业开设的一门专业核心课程,该课程兼顾理论性和实践性,重点强调“源头治理、防患为主”的理念。通过本课程的学习,使学生了解化工安全与环境保护的基本概念、基本理论和“三废”处理的基本方法,掌握安全技术,树立安全和环境保护意识,贯彻生态文明理念,并能够在今后的工作、学习或研究中能主动的运用所学知识预防安全事故及环境污染事故的发生,提高职业素养,团队合作精神和社会责任感。

2. 课题分析
该课程主要内容包括安全与环保两个模块,本节课所选择的内容是环保模块中的固体废弃物的污染与防治中的案例分析教学环节。

3. 学情分析
该课程是针对高校化工专业大三学生开设的,他们有一定的化工专业知识基础,有一定的学习能力和学科基础,但是对国家的实时政策关注比较少,相关的国情国策教育,树立正确的国情观是必要的;其次应用所学知识解决实际问题的能力锻炼还是比较少,利用所学知识正确解决实际问题的能力还有待加强。
 重点难点
1. 重点
培养学生的环保意识,增强分析问题解决问题的能力并对其进行思政教育是本课题的重点。

2. 难点
要想达到既能加深对知识点理解和掌握,又能对学生起到很好的思政教育和能力培养,案例的选取是本课题的难点。
教学目标
1. 知识目标
了解国家关于固废处理方面的政策,巩固固体废弃物污染与防治的基本知识。

2. 情感目标
1)选用实时案例,提高学生的学习兴趣。
2)通过分组讨论,增进同学们的交流,让学生在分析探索活动中获得成功的体验,从而树立学好本课题的自信心,提高学习兴趣。

3. 素质目标
在探究新知、分析案例的过程中,引导学生树立正确的国情观,培养学生的分析概括能力以及语言组织能力,提高他们应用所学知识分析解决实际问题的能力,提升社会责任感。
教学方法
 1.案例教学
通过引入最新的实时案例使学生了解环保现状,并学会用所学的知识结合新时代的发展要求分析案例,即有利于巩固所学的知识,又能引导学生关注时政,树立正确的国情观。

2.探究式教学
课前学生根据老师课前提供的资料和计划说明,自行查阅文件,寻找问题答案,课上创设情景,组织学生展开讨论,根据讨论内容适时给与点拨,诱导探究方向。

教学实施过程
1. 课前准备
课前通过学习通或QQ预告需要学习的内容(固体废弃物污染案例分析),上传课件,让学生先自主学习并搜索最新的相关实时案例,教师总结案例的集中点。

2. 课中讲解
课中对学生的预习疑问和重要的知识点进行讲解分析,然后以案例为载体,循循善诱,让学生与学生,学生与老师之间双向交流,通过这种互动方式使学生能够主动学习、获取知识,提高了学生理解、观察、分析和解决问题的能力及团队合作能力。然后老师根据学生的讨论情况在知识点的深入理解上以及思想上进行拔高提升。
2.1 课程导入
【导入】:提问已学知识点,采取抢答的形式完成前面知识点的复习和回顾,根据回答情况直接评分。
1)  固废处理危害?
2)  固废的特点?
3)  固废的处理原则?

(图1 学生抢答及评分)

2.2 自主学习案例
【案例1】根据老师课前要求,学生提供的第一个案例集中点:“洋垃圾”,在学习通资料库里阅读老师选择的典型案例:
1)  “洋垃圾”禁令一年,中国决策影响全球固废处理系统;
2)   中国“洋垃圾”禁令给发达国家带来的恐慌和环保反思。
结合所学知识和我国的国情回答:1)什么是“洋垃圾”?2)开始为什么进口“洋垃圾”?3)现在为何又实施“洋垃圾”禁令?
图2 课堂教学实景
【学生1分析回答】“洋垃圾”就是从国外运过来的垃圾,不是国内的垃圾,我国以前之所以进口“洋垃圾”是因为我们国家要发展,为了弥补国内资源不足,才进口的。现在我们国家已经很发达了,所以不需要进口“洋垃圾”啦。

【教师评析】问题看似已经回答完了,但是不全面,没有结合所学知识进行,有些语句表达不准确,例如“我们国家现在很发达了”,案例分析回答看似简单,但是大家要看到案例中隐含的知识点,而且还要组织好语言。继续努力!

【学生2分析回答】“洋垃圾”主要是从国外进口的固体废弃物,由于我们学到固体废物特点中有一点是:固废是放错地点的原料,它是可以资源化的。我们进口的“洋垃圾”主要是一些可以回收利用的电子产品、衣物、废纸、橡胶等方面的垃圾。之所以进口“洋垃圾”从案例可知我们进口“洋垃圾”主要集中在在20世纪90年代初,那时为加快经济发展,我们国家各方面需求增加,我们可以利用“洋垃圾”的物质进行二次加工,这样比较快捷。现在我们国家经济水平大大提升,国家发展不仅仅注重经济,对环境的保护也提到了很高的高度。因此不需要再进口“洋垃圾”。“洋垃圾”禁令后,国内一些“洋垃圾”加工厂应迅速转型,以适应社会发展。

【教师评析】该同学对案例过程中结合了所学知识和我国国情,分析地很好,语言组织的也很通顺。这位同学提到国内一些“洋垃圾”加工厂应迅速转型,以适应社会发展,特别好,大家从资料可知洋垃圾禁令以后,外国一些以来垃圾出口的国家出现了慌乱,我们国家原来一些通过加工洋垃圾为生的企业也面临停产倒闭,大家想想我们国家的自产的垃圾也很多,为什么我们还要进口垃圾,为什么不对我们国家的垃圾二次转化呢?企业转型的方向是什么呢?

【学生交流】学生交流讨论,我国自产垃圾现状。主要集中在垃圾分类做的不好,垃圾分类意识不高,再处理比较麻烦。企业转型要向热门产业,紧缺产业转型……

【教师评析】你们发现了问题的症结,我们国家现在正在强化垃圾分类意识,2017年3月国家发改委、住建部就已发布了《生活垃圾分类制度实施方案》,2019年12月《中国生活垃圾分类新版标准正式实施》,现在我们国家现在正在46个重点城市推行垃圾分类,不久的将来垃圾分类将会在全国实施,我们同学要从我做起,支持垃圾分类,自觉进行垃圾分类。我们知道固废的特点,垃圾分类可以最大限度的实现生活固废利用,减少环境污染,所以我们要支持国家关于垃圾分类的决定,从我做起。建议同学们课下进行一个垃圾分类的宣传活动,带动更多的同学和周边的人提高垃圾分类意识。我们国家现在提倡高质量发展,企业转型要注重市场调研和技术创新,注重环保,这样才能更长久。

【教师总结】对于这个问题,同学们除了以上分析外,还可以在第二同学分析的基础上,想一下,为何我们国家现在经济快速发展了就出台了“洋垃圾”禁令?引入十九大报告,我国社会主要矛盾的转化:人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾,人民对美好生活的需要不仅仅是满足于吃穿住行,安全舒适的工作环境,优美的生活环境也是人民对美好生活需求的一部分,由于“洋垃圾”不仅能带来资源,他们作为固废也会对环境产生不良的影响,海关和检验检疫机构的监管也不可能做到全面覆盖和精准识别,很难完全杜绝高额利润驱动下的故意夹带和瞒报走私,“洋垃圾”的危害面还是很大的。为了满足人民对美好生活需求,所以我们的国家政策进行了及时调整,这也体现到我们党执政理念的与时俱进,执政为民的理念,也希望我们的同学以后在工作中也要维护人民的利益;“洋垃圾”问题,其实也折射出了国际政治话语权及经济分工版图的残酷现实。为什么“洋垃圾”会从发达国家源源不断流向发展中国家,而不是相反?这是市场经济在全球配置资源的结果,发达国家处于全球价值链的高端,他们希望永久“锁定”这种分工格局,持续从中获取高附加值回报,全面禁止“洋垃圾”入境严控固体废物进口,实际上是我国主动突破“锁定”,实现全球价值链升级的一种努力;此外根据我们所学的知识还可以知道,随着社会的发展,固废的产生量也会增加,禁止“洋垃圾”可以为国内生活垃圾分类分出的可回收物再生利用提供渠道和空间,形成市场牵引机制和价格倒逼机制,从正反两个方向促进我国固体废物回收利用水平的提高,为普遍推行生活垃圾分类制度创造条件。

【案例2】第二个集中点:“固废处理问题”。老师总结案例如下:环境保护现被中国政府当作是一项“基本国策”。首部《中华人民共和国环境保护法》于1979年公布试行,1989年正式颁布。国家环境保护委员会成立于1984年。1993年,全国人大常委会环境资源委员会正式成立。近些年来,党中央、国务院高度重视生态文明建设,习近平总书记多次提出了“绿水青山就是金山银山”的科学发展理念,国家也先后出台了一系列重大决策部署如:碧水蓝天计划,蓝天保卫战,“洋垃圾”禁令等等,在推动生态文明建设取得了重大进展和积极成效。在工业和城市污染治理方面取得了诸多成果,部分地区的环境污染有所控制。近年来,百姓的环保意识空前提高,越来越多的人开始关心和参与环保,支持政府为改善环境所作出的努力。但是在环保执行过程中也有些企业在三废处理过程中存在违法偷排、偷埋现象;也有违法进行有跨地区,跨国转移的。
结合所学的知识分析工业三废的危害和治理措施,根据新时代的发展要求,分析我们为何如此重视环境保护,从国家,企业,个人及全球的角度分析如何做好环境保护。

图3 学生思考

图4  小组群内讨论

图5:分组讨论提交结果

【小组1讨论结果】出现以上现象的原因是:一方面是当今各部门对于这方面的监管力度较低,对于非法垃圾填埋现象治理不严谨。另一方面无论是企业还是公众自身,对于环境的保护理念很薄弱,从而产生一系列污染环境的行为,导致非法处理废弃物现象横行。企业看的不长久,为了一时利益放弃了长远利益,放弃了自己的信用度,为了自己的私利,而损害其他人民利益,损害国家利益。措施:

1)国家进一步加大对于环境保护的宣传力度,是“蓝天保卫战”等行动或者概念进一步深入人心。尤其是企业不可以只顾自身利益,而危害周围居民的身体健康甚至生命,不能够为了环保而环保,不能因为去附和国家标准而做出更损害环境的事。

2)工厂或者企业自身加强内部管理,领导阶层需要有一定的思想领悟,对于下级阶层进行严格的管理,防止破坏环境行为大肆横行。

3)国家的管理部门也需要加强整治,监管机构也应对相关企业“列黑名单”,严加监管。国家应加强有关法律法规,在退耕还林的工作中加强监管,加强土壤标准的规定。

4)每个人从自身做起,肩负起当今的社会责任,保护环境是每个人必须要做的任务,我们应该切实从自身做起并且大力举报各种违法环境行为。绿水青山就是金山银山,我们不能以环境为代价去换取金山,这样只会对我们自己的未来而造成不可逆的后果!

【教师评析】你们小组重点从企业管理,国家宣传以及自身和新时代的环保理念进行说,总结的总体来说还是不错的,但是没有涉及到三废的处理方法,如生产技术的革新,三废处理技术的革新等。

【小组9讨论结果】反映的问题:企业违背了可持续发展策略,只考虑到自身利益,没有意识到环境污染的危害性。改善措施:

1)企业方面可以培养技术人才开发新能源,完善废物处理技术,变废为宝。重“三废”治理和环保科研相结合,运用科研成果,提高“三废”治理效果,改善和提高环境质量,这样才能取得较好的社会效益和经济效益。

2)国家方面可以加强与环境保护相关的法律措施。如果不仅从治理的角度,而从回收和综合利用的角度进行处理,它们又可变成一个新的生产过程的原料。所以废物又有“放在错误地点的原料”之称。

3)政府方面加大环保力度。加大环保力度是一件好的事情,为了实现绿水青山,碧海蓝天的梦想。但同时许多企业的环保设备落后,思想比较陈旧,没有可持续发展的观念,现代固体废弃物污染严重,特别是有些企业采取不处理,偷偷填埋的方法,导致人们在已经污染了以后才发现事情的严重性,对于这些我们应该加大对企业的监管力度。

4)新时代、新的环境治理体系要求我们的环保社会组织要善于利用新技术、新工具,选择新的组织模式,善于整合资源,积极融入对应的网络中,去提升环境保护能力。从三个角度来说:
社会:加强对社会的环境发展教育,争取人人知环保,人人做环保;个人:主要是化工从业者,要以世界环保为大前提,不能一味只顾自己的利益,要在保护好环境的基础上,合理发展,不能随意排放;
国家:全面立法,完善有关的环保制度,加强对小型企业的监控,从根本上杜绝三废排放,加强海关检查力度,完善法制,杜绝外来垃圾的入境。

【教师评析】大家看这组同学总结的比较全面,回答最好的地方提到了技术人才开发,与科研相结合,科研成果转化,这个其实是一个很好的思路,企业和高校联合,校企合作进行三废处理是目前比较推崇的一种方式,我们的陈老师,现在正与焦化厂合作,进行固废中硫磺的回收利用,课下我将企业的硫泥固废情况传给大家,大家根据自己所学知识结合化工工艺学,化工原理等自己设计一个脱硫方案,然后我会给你们一个成熟方案,对比一下看一下自己设计有哪些不足和改进方向。

图6  教师点评

【教师总结】由于时间关系,我们就分析两个小组的提交情况,大家根据我刚才的提示,互相看一下别的小组的答案,你们之间互评一下。新时代的环保需求,使企业三废处理面临很大的挑战,挑战给我们带来机遇,在以后的工作选择方面,我们可以向三废技术开发方面努力。你们以后毕业大部分都将进入企业,但是无论在哪里工作,干何种工作,都要按照国家的要求去做,不能做损害国家利益和人民利益的事情。

【承转】作为大学生,目前你们可以为环保做哪些努力?

【学生交流回答】
1)节约用水,如家里的水龙头阀门调到一半大,用洗手的水接盆浇花草。
2)买菜尽量循环使用袋子,可以的话用篮子、环保布袋,减少使用塑料袋。
3)少用一次性餐具,办公室可自备餐具,点外卖备注不用餐具。
4)绿色出行,短途出行尽量用公共交通工具。
5)做好垃圾分类垃圾回收,平时我们产生的学习生活垃圾会回收分类。
6)少买少扔,学会珍惜物品
7)旧纸箱、旧衣物改造(猫垫、狗垫)
8)买快递,注意回收快递箱。
……

【教师总结】希望大家能够身体力行,为环保做一些力所能及的事情。

3. 课后拓展考核
课后根据内容让学生通过实训操作,加深学生对知识点的理解和掌握,最后通过超星学习通平台对学生的学习情况个人和整体的情况进行纵向和横向了解,以便有的放矢的加强对个别同学的指导。
教学评价与反思
1. 反思成功点
教师能够调动学生积极,使主动地参与学习活动。课前提前预告新知,让学生搜索整理案例;在课堂上老师以案例为载体,循循善诱,让学生与学生,学生与老师之间双向交流;通过这种互动方式使学生能够主动学习、获取知识,提高了学生理解、观察、分析和解决问题的能力,培养了学生的创新思维。

2. 反思创新点
采取以学生为主体,教师为主导,通过小组讨论的形式进行案例教学,使学生的课堂参与度大大增加,在对案例的分析中提高学生的环保意识,分析问题的能力,语言组织能力及团队合作精神,同时提高学生的国情认识,社会责任感,达到思政育人的目的。

3. 反思失误点
在学生参与回答或讨论问题的时候,应注意合理控制时间,把握学生讨论的力度。而且在回答的问题要首先以予肯定,从而提出自己的观点,最后达到一个共识。

【附件】教学效果反馈
(1)课后学生积极参加了社会实践宣传活动,带动更多同学提高垃圾分类意识。

(2)学生参与的有关固废处理方面的技术设计在第九届“挑战杯”安徽省大学生创业计划竞赛决赛中喜获金奖,见网站链接:http://www.chnu.edu.cn/Item/147360.aspx。

本教学案例经过作者授权发布,未经允许,禁止转载

作者介绍
徐蕴,女,中共党员,博士,2011年毕业于南开大学,随后就职于淮北师范大学化学与材料科学学院。任职以来,一直担任《化工基础》《化工环保与安全概论》《化工原理实验》等多门理论及实践课程的教学工作。热爱教学,尽职尽责上好每一堂课,精益求精,不断加强自我学习,钻研教学教法,提高教学手段,注重学生学习兴趣和学习能力培养。2018年获得省级教坛新秀;2019年获淮北师范大学智慧教学比赛一等奖;2020年获淮北师范大学在线教学优秀教师特等奖及安徽省“停课不停学”在线教学优秀案例二等奖;2020年入选安徽省卓越教坛新秀活动。

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