大氣污染控制工程課程教學(xué)中的幾點體會

梁文俊 李 堅

北京工業(yè)大學(xué) 北京 100124

大氣污染控制工程課程教學(xué)中的幾點體會

梁文俊 李 堅

北京工業(yè)大學(xué) 北京 100124

大氣污染控制工程是環(huán)境工程專業(yè)的核心課程，主要講授大氣污染防治與控制的原理與技術(shù)。針對大氣污染控制工程課程的特點，采用理論和實際相結(jié)合的方法，培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)理論解決實際問題的能力，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和就業(yè)打下良好基礎(chǔ)。

大氣污染控制工程；課程建設(shè)；教學(xué)方法

大氣污染控制工程課程是面向環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門重要專業(yè)學(xué)位課［1］，其主要任務(wù)是給學(xué)生傳授大氣污染控制的基本概念、原理、設(shè)備及典型工藝設(shè)計計算等知識，培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)的知識能夠?qū)嶋H問題具有認識、分析和解決的能力。該課程涉及的內(nèi)容繁多，主要包括大氣與大氣污染的基礎(chǔ)知識、大氣污染物的產(chǎn)生、大氣污染物的稀釋擴散、除塵技術(shù)、氣態(tài)污染凈化技術(shù)等。課程內(nèi)容中不僅涉及需要記憶的原理、公式、圖表，還包括需要理論推導(dǎo)和理解的內(nèi)容，所涉及的基本原理也較抽象，傳統(tǒng)的教學(xué)方法直觀性差，學(xué)生不能充分理解和掌握全部課堂內(nèi)容，造成部分學(xué)生厭學(xué)、逃課等現(xiàn)象，影響了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

1 大氣污染控制工程課程教學(xué)中目前存在的普遍問題

1.1 教學(xué)內(nèi)容部分與其他專業(yè)課程重疊

目前國內(nèi)多數(shù)高校使用的教材為高等教育出版社出版的由郝吉明、馬廣大、王書肖主編的《大氣污染控制工程》（第三版），該教材內(nèi)容豐富，涉及流體力學(xué)、化工原理等多門專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科知識。該課程在教學(xué)內(nèi)容安排上與本專業(yè)學(xué)生所學(xué)其他課程存在部分知識體系重復(fù)現(xiàn)象，如該課程中氣態(tài)污染物凈化技術(shù)部分內(nèi)容與環(huán)境工程原理課程中的凈化理論基礎(chǔ)知識包括除塵技術(shù)基礎(chǔ)理論、吸收法、吸附法的氣液傳質(zhì)基本原理部分重復(fù)，又如本課程中污染物擴散模型與環(huán)境影響評價課程中部分內(nèi)容重復(fù)。因此，在教學(xué)中如何協(xié)調(diào)與其他課程的關(guān)系尤為重要。

1.2 教材內(nèi)容滯后于學(xué)科發(fā)展

隨著近年來霧霾現(xiàn)象頻發(fā)，使大氣污染問題越來越成為研究熱點。而造成該問題的很多內(nèi)容在本課程中均有所涉及，如氮氧化物污染問題、揮發(fā)性有機物污染問題、機動車尾氣污染問題等。因此，在講述上述內(nèi)容時與時俱進，結(jié)合當(dāng)下大氣污染出現(xiàn)的新問題、解決新途徑等問題就顯得尤為重要。另外，我國對于大氣污染防治法律法規(guī)和標準的不斷完善和更新，也使任課教師在教學(xué)內(nèi)容中必須時時更新講義內(nèi)容，使學(xué)生能了解該課程中最新發(fā)展動態(tài)；對于污染控制新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，教師更是要讓學(xué)生有所了解，以加強學(xué)生對新知識的學(xué)習(xí)，適應(yīng)社會發(fā)展的需要。因此，任課教師在教學(xué)過程中如果完全按照教材，不能時時更新教學(xué)內(nèi)容，將不利于本專業(yè)學(xué)生對于新知識的掌握和自身的發(fā)展。

1.3 教學(xué)內(nèi)容和手段單調(diào)

目前，國內(nèi)有些高校對該課程教學(xué)還停留在理論知識的講授上，學(xué)生對大氣污染防治的基本概念和各種大氣污染物控制的原理較為清晰，而對于工程系統(tǒng)、裝置設(shè)計等方面的能力卻很缺乏。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，教學(xué)手段也有所改進，但僅用簡單的PPT，而沒有其他改進和創(chuàng)新，不能吸引學(xué)生的注意力。教學(xué)還沿用教師講授為主的教學(xué)模式，教學(xué)效果不能明顯提升。

1.4 理論與實踐教學(xué)脫節(jié)

實踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱是我國高校大氣污染控制工程教學(xué)的主要問題之一［2］，很多高校實驗設(shè)備得不到及時更新，課程設(shè)計較多停留在理論上的計算，實際應(yīng)用性有待加強。為培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)理論分析和解決實際工程中大氣污染防治問題的能力，迫切需要加強和改革大氣污染控制工程課程教學(xué)實踐環(huán)節(jié)。

2 教學(xué)改革方法探索和創(chuàng)新

2.1 教學(xué)內(nèi)容更新

針對大氣污染控制工程課程與化學(xué)、物理、流體力學(xué)等基礎(chǔ)課程聯(lián)系密切的特點，注重教學(xué)內(nèi)容安排上與這些基礎(chǔ)課程相關(guān)內(nèi)容進行協(xié)調(diào)、整合，注重學(xué)生對基礎(chǔ)知識內(nèi)容的應(yīng)用和練習(xí)，例如補充吸收、吸附工藝內(nèi)容介紹。為避免與環(huán)境工程原理、環(huán)境影響評價等專業(yè)課程部分內(nèi)容重復(fù)問題，略講解其原理和公式，著重其實際應(yīng)用。

此外，為講好大氣污染控制這門課程，在使用課堂教材的基礎(chǔ)上，將國外教材"Air pollution control engineering （Second edition）"作為補充參考資料，該教材在內(nèi)容闡述新穎性與生動性方面，尤其是在思考性、具體例證的真實性和學(xué)術(shù)性方面表現(xiàn)優(yōu)異，這樣不僅可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，同時也有助于提高其專業(yè)外語水平。同時，在教學(xué)過程中，教師應(yīng)與時俱進，結(jié)合當(dāng)下大氣污染出現(xiàn)的新問題以及處理新工藝、新技術(shù)等內(nèi)容不斷更新講義內(nèi)容，使學(xué)生能了解該課程中最新發(fā)展動態(tài)，以加強學(xué)生對新知識的學(xué)習(xí)，適應(yīng)社會發(fā)展的需要。例如，在緒論中介紹我國大氣污染現(xiàn)狀時，結(jié)合當(dāng)下熱點和民生話題霧霾展開講解和討論，讓學(xué)生充分表述其觀點，一方面活躍課堂氣氛，另一方面提高學(xué)生對本門課程的學(xué)習(xí)積極性。

2.2 豐富課堂教學(xué)

教學(xué)中采用多種教學(xué)方法和手段，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。充分利用網(wǎng)絡(luò)資源、PPT軟件、課程多媒體課件，并借助錄像和計算機仿真動畫演示，提高教學(xué)質(zhì)量。

改變以教師為中心，“教師講，學(xué)生聽”的傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式，進行啟發(fā)互動式教學(xué)。以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體，學(xué)生在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下積極思考和參與，師生密切配合，實現(xiàn)教與學(xué)的共同進步。案例教學(xué)模式是一種深受學(xué)生歡迎的教學(xué)方法。［3］在教學(xué)過程中對相關(guān)的應(yīng)用實例，如除塵技術(shù)應(yīng)用實例、脫硫技術(shù)應(yīng)用實例、氮氧化物的控制實例、工業(yè)氣體凈化實例等加以陳述，圖文結(jié)合，使學(xué)生的抽象思維與形象思維相結(jié)合，更容易理解。例如，介紹除塵工藝時，針對鋼鐵、水泥、焦化等不同行業(yè)所排放顆粒物特征，從實例出發(fā)，降解不同污染物治理技術(shù)和工藝，學(xué)生通過實例進行除塵工藝的學(xué)習(xí)，增加了學(xué)習(xí)興趣，提高了教學(xué)質(zhì)量。同時，可結(jié)合自身科研工作成果向?qū)W生講授，可使學(xué)生對科研前沿有所認識和了解，取得良好的教學(xué)效果，筆者長期從事?lián)]發(fā)性有機物的治理研究工作，針對其去除工藝開展了系統(tǒng)的研究，因此，在介紹揮發(fā)性有機物章節(jié)時，針對其去除工藝結(jié)合自身科研工作及科研成果進行介紹，使學(xué)生對該領(lǐng)域內(nèi)容的研究前沿有了深入的了解，也激發(fā)了其科研積極性。

2.3 強化實踐教學(xué)

實踐教學(xué)培養(yǎng)環(huán)節(jié)是該課程的一個重要環(huán)節(jié)，它對于培養(yǎng)理工科學(xué)生的工程實踐能力和設(shè)計創(chuàng)新意識起著非常重要的作用。實踐教學(xué)主要包括實驗教學(xué)、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)論文設(shè)計等內(nèi)容。目前多數(shù)高校實驗仍以驗證型和基本操作型實驗為主，為提高學(xué)生科研意識，逐步將所開設(shè)的實驗課程加以完善，增加研究探索性實驗，即學(xué)生通過文獻查閱、實驗方案制定、實驗研究、小組討論等完成實驗內(nèi)容，不僅使學(xué)生自己親身經(jīng)歷了科研工作，也使學(xué)生的科研意識有所提高。大氣污染控制工程是一門工程技術(shù)課程，加強學(xué)生的工程訓(xùn)練十分重要。［4］在教學(xué)過程中，注重通過工程范例圖像資料教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用能力。通過生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)可使學(xué)生對課堂內(nèi)容有更直觀的認識，在實習(xí)基地聘請有實踐經(jīng)驗的工程師進行指導(dǎo)，帶領(lǐng)學(xué)生參觀相關(guān)企業(yè)脫硫、脫硝和除塵的相關(guān)工藝流程和設(shè)備，使學(xué)生更積極地投入到該課程的學(xué)習(xí)過程中。除此之外，針對目前從事的科學(xué)研究開設(shè)實驗課程。例如，圍繞揮發(fā)性有機物污染控制、細顆粒物污染控制、低溫SCR脫硝技術(shù)等科研內(nèi)容面向本科生開設(shè)實驗課，使學(xué)生對科研前沿有較清晰的認識，加深其學(xué)習(xí)興趣，增強其學(xué)習(xí)主動性，提高教學(xué)質(zhì)量。

3 考核方式的改進

考試在教育中的作用不可低估，采用何種考試方式，對公平公正地評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果、充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性等起著非常重要的作用。［5］

通過筆者幾年來的教學(xué)工作，嘗試將該課程考核方式由傳統(tǒng)的期末閉卷考試這一單一模式改變?yōu)槿炭己四Ｊ?，即從學(xué)生出勤、思考、答辯、筆試等環(huán)節(jié)確定其最終成績，從而調(diào)動學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生主動思考、積極解決問題的能力。課程結(jié)業(yè)成績由平時成績和期末成績組成，平時成績由課堂出勤、課堂思考和回答問題、課程論文討論、案例分析環(huán)節(jié)構(gòu)成，期末考試為筆試。課堂出勤考察不僅局限于學(xué)生點名，還可通過提問上節(jié)課的重點內(nèi)容，這樣一方面考察了學(xué)生對于已學(xué)內(nèi)容的掌握情況，同時考察了學(xué)生的出勤情況；課堂回答問題是在教學(xué)過程中考查學(xué)生對于課堂教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握情況；在課堂教學(xué)過程中會有工程案例教學(xué)環(huán)節(jié)，教師要求學(xué)生完成案例分析和課程論文，以此考查學(xué)生運用所學(xué)知識解決問題的能力。期末考試筆試試題以綜合思考題、分析題、應(yīng)用題為主要題型，不僅考查學(xué)生對于基本知識點的掌握，還考查學(xué)生分析問題和運用所學(xué)知識解決問題的能力。

考核方式的改進使學(xué)生對于該課程的學(xué)習(xí)從單一的學(xué)習(xí)方式中解放出來，不僅學(xué)到了課程基本知識，同時可置身其中，提高了其學(xué)習(xí)積極性和主動性，增強了學(xué)生分析問題和運用知識解決實際問題的能力。

4 結(jié)束語

大氣污染控制工程是環(huán)境工程專業(yè)的必修課程，該課程中所教授的許多原理、理論與設(shè)計計算是工作中的重要基礎(chǔ)。針對大氣污染控制工程課程的特點，采用理論和實際相結(jié)合的方法，培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)理論解決實際問題的能力；在教學(xué)上運用現(xiàn)代化教學(xué)手段，培養(yǎng)學(xué)生對污染控制工程系統(tǒng)、除塵裝置的設(shè)計和運行管理能力；應(yīng)用所學(xué)理論對典型污染物控制工程實例進行分析，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力，為我國的環(huán)境保護事業(yè)培養(yǎng)出更多更好的人才。

［1］劉景亮，曹晶晶，常玉廣.大氣污染控制工程教學(xué)改革探索［J］.廣州化工，2014，42（14）：226-227.

［2］肖細元.《大氣污染控制工程》課程教學(xué)的思考與方法創(chuàng)新［J］.西南師范大學(xué)學(xué)報，2014，39（2）：163-167.

［3］嚴寧珍，高明，李振輪.案例教學(xué)法在《地質(zhì)與地貌學(xué)》教學(xué)中的應(yīng)用［J］.西南師范大學(xué)學(xué)報，2011，36（3）：297-300.

［4］蔣文舉，尹華強，金燕.大氣污染控制工程課程教學(xué)改革探索［J］.西南科技大學(xué)學(xué)報，2004，4（21）：52-54.

［5］高海英.“大氣污染控制技術(shù)”課程教學(xué)改革與探索［J］.職教通訊，2014（3）：28-29.

Innovation in Teaching the Course of Air Pollution Control Engineering

Liang Wenjun， Li Jian
Beijing University of Technology， Beijing， 100124， China

Air pollution control engineering is a core course for environmental engineering， which mainly teaching the principle and technology of air pollution prevention and control. According to the characteristics of the course， the combination teaching methods of theoretical teaching and application were used to improve the abilities of solve the practical problems for the students， which lay a good foundation for students' learning and employment.

air pollution control engineering； course construction； teaching methods

2015-02-07

梁文俊，博士，副教授。