“物理性污染控制”課程教學方法與手段探索

宋衛(wèi)軍，謝妤

（1.武夷學院生態(tài)與資源工程系，福建武夷山354300；2.福建省高等學校綠色化工技術重點實驗室，福建武夷山354300）

“物理性污染控制”課程教學方法與手段探索

宋衛(wèi)軍1，謝妤2

（1.武夷學院生態(tài)與資源工程系，福建武夷山354300；2.福建省高等學校綠色化工技術重點實驗室，福建武夷山354300）

高等工程教育的基本任務就是培養(yǎng)具有競爭性、高素質、高質量的工程技術人才，只有對課程的教學方法與手段不斷進行創(chuàng)新和改革才能滿足社會對人才的需求.本文根據(jù)作者多年的教學經(jīng)歷，對“物理性污染控制”課程教學的方法與手段的創(chuàng)新和改革進行了探索.

物理性污染，教學方法，環(huán)境工程專業(yè)

“物理性污染控制”是高等學校環(huán)境工程專業(yè)增設的一門重要專業(yè)技術課，教育部制定的《高等學校本科環(huán)境工程專業(yè)規(guī)范》（2005年版）中明確“物理性污染控制”為高等學校環(huán)境工程專業(yè)主干課程[1].環(huán)境工程學科本身的性質是實踐性的，以解決實際問題和污染控制為主要目的[2]，而該課程是以大學物理和工程力學為理論基礎，采用工程學的方法研究控制物理性污染的途徑及方法，學生學完該門課程之后，要求了解并掌握噪聲、振動、電磁污染、放射性污染、熱污染、光污染等的產(chǎn)生、危害、評價、控制方法以及物理性污染物在環(huán)境中的遷移轉化規(guī)律等，能運用各種方法，采用系統(tǒng)分析法從區(qū)域整體出發(fā)，進行環(huán)境物理性污染的綜合治理，并尋求解決問題的最佳方案.

當前環(huán)境物理性污染日漸突出，隨著人們對物理性污染的日益重視及對所培養(yǎng)的環(huán)境工程專業(yè)人才規(guī)格的日益提高，對該課程的教學內容和教學模式提出了更高的要求.因該課程不僅包含了環(huán)境學相關學科的基礎理論，課程中所涉及的污染危害防治與大氣、水、土壤等污染的防治類似，學生在學習本該課程時雖可以參考其他環(huán)境污染控制工程課程的學習方法，但因該課程中介紹的污染危害來源于振動、電磁、光、熱和輻射等物理因素，知識內容抽象、結構邏輯性松散，理論計算較多，如何引導學生掌握本課程的教學內容及在實踐中得以應用，這就對該課程的教學方法和手段提出更高要求，筆者在該門課程的教學中從如下幾個方面不斷地實踐和嘗試，不斷地進行教學方法和手段的創(chuàng)新，以期達到更好的教學效果.

1 通過合適教材的選定，提高教與學的效益

教材是教師教和學生學的重要輔助工具，良好的教材能夠體現(xiàn)本學科領域的科學原理和結論，也能促進教師教的效果和學生學的成果.教材建設一直是制約我國教學質量的因素之一.對于該課程可供選擇的合適教材不多，該門課程之前廣泛使用的教材是《噪聲污染控制工程》，由于教材更新不足，內容涵蓋不全，知識點跟不上當前物理性污染控制技術發(fā)展的需要.但本專業(yè)教學一直堅持選用清華大學、同濟大學等編寫以及高教出版社的“面向21世紀課程”國內高水平新教材，隨后我們又選定了西安交通大學編寫及高教出版社的“十一五”國家規(guī)劃教材，同時該教材符合《勘察設計環(huán)保工程師資格考試專業(yè)考試大綱》的基本要求，突出了物理性污染控制工程技術和工程實踐的內容，使得教材真正成為教與學的得力助手.同時在教學時我們也參考國外大學的原版教材，根據(jù)實際要求而補充和修改一些教學內容.

2 通過教學方式的改變,鼓勵學生主動參與教學活動

教與學是一個互動的過程.在實施教學過程中，教法與學法的主體雖不同，但兩者相輔相成.教法要根據(jù)學生的學法來調整，讓學生參與到教學活動中來，否則，教師可能教得很累，而學生卻學得很苦，其效果不是很好；學法要跟隨教法，在教師的正確引導下，才能提高學習的效率，而教師的教學態(tài)度和教學方式直接關系到教學效果，關系到學生的學習質量,改變單一的講授方式，可以靈活應用多種教學手段.在教學過程中，我們注重聯(lián)系國內外物理性污染控制技術發(fā)展的實際，以圖片、視頻等直觀教學方式，讓學生從知識啟發(fā)中挖掘自己的求知欲，對知識從感性認識上升到理性把握，同時在課堂上融入老師自己的科研成果，給課程教學注入新的活力.

常規(guī)的教學方式是教師自己在講臺上口若懸河，學生在座位上默不作聲，這樣的教學過程學生學得很被動，且收效甚微.因此，在課堂上注意營造民主的教學氛圍，設置提問環(huán)節(jié)，引導學生思考，鼓勵學生提問，實現(xiàn)教學互動顯的尤為重要.我們在教學中將討論的問題分為兩種，一種是課堂教學中的互動問題，每節(jié)課都會安排互動時間，同時引導學生分組對聲、光、磁、熱和輻射污染等新技術進行討論，實現(xiàn)教與學的民主化；另一種是安排到課后的通過學生下課到圖書館等查閱資料，與老師和同學探討后才能完成的問題.更重要的一點是在課堂安排一定的時間讓部分學生交流在課后完成問題時自學、討論中的感想，實現(xiàn)與其他同學共享學習心得和體會.環(huán)境物理性污染日益凸顯，對人們的生活影響越來越大，直接影響到人們生活質量，而大學生們都有學以致用的緊迫感，憂國憂民的抱負，因此，在教學過程中結合周圍生活環(huán)境的實際，與同學們共同探討切合我國實際的環(huán)境物理性污染的控制方法，可以激發(fā)學生學習本課程的興趣，同時將物理性污染控制基礎理論貫穿在互動的教學過程中，使教學過程既有理論分析，又有實際問題探討，把本來枯燥無味的學習變成充滿樂趣的探究.

3 通過現(xiàn)代化的教學手段，實現(xiàn)教學效果的凸顯

3.1 多媒體教學的優(yōu)勢

與傳統(tǒng)教學相比，多媒體教學信息量大，直觀易懂，使得教學內容豐富，學生興趣大幅度提高，知識接受程度高，教與學的效果好.當今科技技術日新月異，環(huán)境物理性污染的處理技術也在不斷地更新發(fā)展，多媒體教學可以彌補教材的不足，隨時更新和補充前沿知識和工程控制實踐.具體總結如下幾個優(yōu)點：（1）節(jié)省課堂時間.傳統(tǒng)教學中黑板板書一般占用課堂40%左右的時間，若這樣在相同的時間就可以加大授課信息量；（2）組織的合理性.體現(xiàn)在課前的教學引導，課中的教學要點、教學重點和難點的合理安排及反復講解和演練，課末教學內容的及時梳理和總結，從而加深學生理解，強化記憶；（3）內容的豐富性.可以靈活、深入、圖文并茂地展現(xiàn)授課資料，提高學生學習興趣；如在講授輻射污染控制時，可以充分利用“切爾諾貝利核電站”泄漏以及“3·11日本福島核電站泄漏”過程的相關視頻，加深學生對于核污染以及核輻射防治措施相關內容的理解；（4）知識的新穎性.教學內容可以盡快反映本領域內最新的研究成果，補充教材的不足；（5）過程的直觀性.可以直觀地通過圖片，F(xiàn)ash，3D等反映物理性污染的傳播途徑，造成的危害等，使教學內容淺顯易懂；（6）效果的突出性.例如也為概念的抽象，噪聲污染中學生對“純音”和“復合音”的區(qū)別，“線狀譜”、“連續(xù)譜”和“符合譜”的迥異都不能深入地理解，當我們通過聲音和畫面的配合，播放自然界中具有代表性的幾種聲音，不僅增加了教學效果，也使課堂教學生動有趣，學生的吸引力、積極性也提高了；（7）學習的持續(xù)性.教學資料的共享和多媒體的學習平臺的建立讓學生的學習不受時間的限制，如今平板觸摸手機在校園流行開來，使得學生在任何地方用手機瀏覽教學課件已成為可能，讓學習持續(xù)不斷，隨處不在，學生的自學能力也得到提高.

3.2 多媒體教學的不足

多媒體教學是一把“雙刃劍”，有利有弊，雖能帶來上述優(yōu)點，但也有不足.首先多媒體教學內容展顯速度快，超過了一般學生的接收速度，學生難以做課堂筆記，甚至使學生感到耳不暇聞、目不暇接，無停頓思考的余地，造成知識“消化吸收不良”.[3]其次多媒體在制作過程中需要花費老師大量的時間和精力，不僅需要老師有精深的專業(yè)知識，而且需要有較好的計算機運用水平，熟悉文字、數(shù)據(jù)、表格、圖形應用軟件：Word、Eecel、Autocad、Photoshop、Origin和Coreldraw等操作，而大部分老師沒有太多時間研究這些軟件，以致多媒體教學效果不好，甚至出現(xiàn)將word文字直接復制到ppt中.第三，教師對問題的思考變少了，上課有了依賴性，甚至達到了“一個鼠標，一張嘴”的程度，這就與傳統(tǒng)的教學方式?jīng)]什么區(qū)別了.所以需要教師廣泛收集信息，精心備課，認真對待每一節(jié)授課.

3.3 利用現(xiàn)代化的教學手段，不斷完善教學過程

便捷、實用和高效的現(xiàn)代多媒體技術在教學效果方面越來越被師生所接受.武夷學院95%以上的教室已具備了多媒體教學條件，這些為我們采用現(xiàn)代化的教學方式奠定了硬件基礎.通過現(xiàn)代化的多媒體教學平臺，可以將先進的教學方式，好的教學思想、教學方法和手段、最新的科研成果都充實到教學中去.物理性污染控制課程內容涉及噪聲、振動、電磁、熱、光和輻射等許多類污染的產(chǎn)生過程，傳播途徑，控制方法及一些原理示意圖等，常規(guī)的教學方法是老師通過黑板繪圖和語言描述來完成，這種方式既花費時間，又沒有生動性，效果不佳，學生興趣提不上來，老師也不能依據(jù)教學實際和學科的發(fā)展靈活更改和補充.利用多媒體技術這一問題就可以解決，在實際教學中我們根據(jù)現(xiàn)代教學手段的發(fā)展和本課程所需講述的污染現(xiàn)象、傳播過程，危害大小，控制方法和工程實踐等內容，采用了幻燈片、投影儀等教學方法，用Powerpoint制作教學課件，通過網(wǎng)絡課程、QQ互動、微薄交流、博客展示、Email等多種方式方法，讓學生共享教師備課的筆記、教案和教學課件，實現(xiàn)與學生的隨時隨地答疑解惑、無障礙交流溝通.

我們通過出差調研、參加學術會議收集相關照片，通過下廠實踐和帶隊實習將工程實踐的案例搬上課堂，也把教師的科研積累展示給學生；目前諸多高校都有相關該門課程的精品課程，國內外網(wǎng)站上有關于從事環(huán)境物理性污染研發(fā)的環(huán)保公司及工程案例，這些也反應了當今環(huán)境物理性污染在某一方面的最新技術成果，網(wǎng)絡的在大特點是資源共享，通過技術的現(xiàn)可以讓學生的學習成效更加凸顯.

4 通過實踐和實訓環(huán)節(jié)，鞏固教學成果

實踐和實訓包括實驗室實驗、課程設計和實習等環(huán)節(jié)，物理性污染控制工程是與實踐緊密相連的，課堂教學內容若與實驗、課程設計和參觀實踐緊密結合起來可以起到事半功倍的效果.我們在開設實驗室實驗時注重避開區(qū)域監(jiān)測性實驗，強調工程設計和動手能力的培養(yǎng)，例如“駐波管法測定材料吸聲系數(shù)”實驗，我們除了讓學生數(shù)量掌握一般材料的吸聲系數(shù)方法，還指導學生自己開發(fā)復合吸聲材料，探索材料結構與吸聲系數(shù)的關系，這大大提高了學生的興趣及動手能力；課程設計的題目盡可能選自工廠和企業(yè)的實際案例，例如我們帶學生到武夷山中州污水處理廠參觀曝氣池旁的鼓風機房，了解鼓風機的型號，數(shù)量，現(xiàn)場繪制位置圖，對其噪聲源進行分析，以此進一步完成“鼓風機房的噪聲控制”課程設計，經(jīng)過這樣的訓練學生能將課堂所學與實際充分結合，進一步提高應用能力；現(xiàn)場實踐教學是培養(yǎng)工科學生解決實際問題不可缺少的教學手段，參觀、實習等現(xiàn)場教學對于提高學生的感性認識，提高對噪聲污染，振動危害，光污染和熱污染的認知水平也具有不可忽視作用.

5 結語

物理性污染控制作為環(huán)境工程專業(yè)的主干課程，本課程自開設以來，不斷地進行教學實踐探索，方法探索和技術創(chuàng)新，實施上述措施之后，該課程的教學水平顯著提高，學生學完該門課程后基礎理論扎實，知識面寬，實踐能力強，為后續(xù)專業(yè)課打下堅實基礎.今后我們將繼續(xù)在教學方法和手段上進行創(chuàng)新與改革，努力培養(yǎng)合格的環(huán)境工程專業(yè)人才.

〔1〕陳杰瑢.物理性污染控制[M].北京：高等教育出版社,2007.

〔2〕Jianfang Wang.An Exploration of Multi-Dimensional Integration Teaching Model in“Air Pollution Control Engineering”.2011 2nd International Conference on Management Science and Engineering[C].1-6:302-305.

〔3〕方志梅.多媒體教學應該正確處理的幾個關系[J].中國高教研究,2002(4)：73-74.

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1673-260X（2013）07-0236-03