大氣污染控制工程教學(xué)改革探索

李娜+文少白+張軍+劉潔+蹇麗

摘要：根據(jù)大氣污染控制工程課程的特點(diǎn)和實(shí)際教學(xué)中存在的問(wèn)題，高?？梢詣澐謨?nèi)容模塊，豐富教學(xué)形式，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，并采用歸納總結(jié)法、聯(lián)想記憶法、比較記憶法等教學(xué)方法加強(qiáng)學(xué)生對(duì)內(nèi)容的掌握，提高學(xué)生的應(yīng)用能力。

關(guān)鍵詞：大氣污染控制工程；教學(xué)改革；環(huán)境科學(xué)

當(dāng)前大氣污染日益嚴(yán)重，大氣污染控制工程及相關(guān)技術(shù)引起廣泛關(guān)注。大氣污染控制工程課程是在現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)發(fā)展過(guò)程中，為了解決大氣環(huán)境問(wèn)題而設(shè)置的課程，其課程教學(xué)效果直接關(guān)系到環(huán)境專業(yè)學(xué)生的理論知識(shí)和實(shí)踐水平。

一、大氣污染控制工程課程教學(xué)改革的必要性

大氣污染控制工程課程的主要特點(diǎn)是內(nèi)容多，理論性強(qiáng)，工程性較強(qiáng)，教材內(nèi)容較多。目前國(guó)內(nèi)各大高校主要選用郝吉明與馬廣大編著的《大氣污染控制工程》，我校環(huán)境科學(xué)專業(yè)也把它作為教材，其主要包含13個(gè)章節(jié)。在進(jìn)行教學(xué)改革前，教學(xué)安排單一，教學(xué)方法較為陳舊，授課以講授式為主，理論較多、知識(shí)點(diǎn)分散。學(xué)生對(duì)具體污染控制技術(shù)理解不夠，應(yīng)用能力差。針對(duì)以上問(wèn)題，我校對(duì)課程體系、教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)等方面作了以下改革，取得了一定成效。

二、厘清課程思路，優(yōu)化課程體系

1.劃分內(nèi)容模塊

大氣污染控制工程課程內(nèi)容較多、知識(shí)點(diǎn)分散，學(xué)生對(duì)內(nèi)容結(jié)構(gòu)理解不清晰，抓不住重點(diǎn)。為了理清課程思路，把課程內(nèi)容串聯(lián)起來(lái)，我校將大氣污染控制工程課程內(nèi)容劃分為四個(gè)模塊，然后把各章節(jié)內(nèi)容劃分到各個(gè)模塊中。（1）基礎(chǔ)理論模塊：包括大氣污染的基本理論、燃燒與大氣污染、大氣污染氣象學(xué)、大氣擴(kuò)散濃度估算模式；（2）顆粒污染物控制技術(shù)：包括粉塵的性質(zhì)、顆粒捕集理論、除塵裝置；（3）其他污染物控技術(shù)：包括氣態(tài)污染物控制技術(shù)、硫氧化物的污染控制、氮氧化物的污染控制、揮發(fā)性有機(jī)污染控制；（4）綜合型污染控制：包括城市機(jī)動(dòng)車污染控制、全球性大氣污染問(wèn)題、凈化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。劃分模塊后，學(xué)生對(duì)課程的整體內(nèi)容清楚后，再吃透每個(gè)模塊的知識(shí)點(diǎn)，有利于對(duì)整體內(nèi)容的歸納和掌握。

2.豐富教學(xué)形式

大氣污染控制工程課程原來(lái)安排60學(xué)時(shí)，其中理論42學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)12學(xué)時(shí)，自主學(xué)習(xí)6學(xué)時(shí)，自主學(xué)時(shí)流于形式，只安排學(xué)生自學(xué)的內(nèi)容，并不設(shè)置教學(xué)任務(wù)。改革后安排總學(xué)時(shí)為66學(xué)時(shí)，其中理論42學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)12學(xué)時(shí)，PBL學(xué)時(shí)6學(xué)時(shí)，自主學(xué)習(xí)6學(xué)時(shí)。課堂教學(xué)形式多樣化了，PBL是以問(wèn)題為導(dǎo)向的教學(xué)方法，在除塵裝置、硫氧化物的污染控制、固定源氮氧化物的污染控制三個(gè)章節(jié)開(kāi)設(shè)（每個(gè)章節(jié)安排2學(xué)時(shí)），由教師提出問(wèn)題或提供案例，學(xué)生分組進(jìn)行討論，加深對(duì)理論內(nèi)容的理解。自主學(xué)習(xí)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)課程，由教師布置問(wèn)題，學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)后進(jìn)行解答，答題情況計(jì)入平時(shí)分，以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)自主學(xué)習(xí)的重視，使其變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。

3.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

我校使用的教材教學(xué)內(nèi)容相對(duì)陳舊，暫時(shí)又沒(méi)有合適的新教材替代，這就要求教師在教學(xué)過(guò)程中盡可能緊跟學(xué)科動(dòng)態(tài)，把最新的污染現(xiàn)狀和污染治理手段補(bǔ)充到課堂中來(lái)；或者結(jié)合自主學(xué)習(xí)的方式，要求學(xué)生要求學(xué)生對(duì)某一個(gè)模塊進(jìn)行綜述。比如當(dāng)前PM 2.5是目前人們普遍關(guān)注的大氣中的主要顆粒物，且危害較大，而教材還停留在PM 10的階段。教師可以把PM 2.5產(chǎn)生的來(lái)源、形成機(jī)理、危害、防治手段等內(nèi)容補(bǔ)充進(jìn)來(lái)。

三、創(chuàng)新教學(xué)方法、強(qiáng)化內(nèi)容理解

1.歸納總結(jié)法

本課程由于章節(jié)多，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中記憶困難，知識(shí)點(diǎn)掌握不牢。為了強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握，教師采取歸納總結(jié)法，首先結(jié)合模塊劃分的方法對(duì)全書的內(nèi)容進(jìn)行歸類，化繁為簡(jiǎn)；其次，對(duì)于每節(jié)課、每個(gè)章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行小結(jié)，幫助學(xué)生抓住重點(diǎn)；最后啟發(fā)學(xué)生如何進(jìn)行歸納，比如除塵裝置分為幾類，每類代表性的除塵器是什么，每種除塵器的構(gòu)造、除塵原理、影響因素、設(shè)計(jì)選型，等等。

2.聯(lián)想記憶法

課程各章節(jié)之間都存在聯(lián)系，如果孤立地學(xué)習(xí)每章內(nèi)容，最后知識(shí)點(diǎn)無(wú)法融會(huì)貫通，也無(wú)法較好地記憶記憶每章的內(nèi)容。所以在教學(xué)過(guò)程中，教師要根據(jù)所講章節(jié)的內(nèi)容和前后章節(jié)的聯(lián)系，采用聯(lián)想記憶法，使學(xué)生不但對(duì)前面的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行回顧，而且要掌握所講章節(jié)的內(nèi)容。如在講到除塵裝置時(shí)就要結(jié)合前一章顆粒污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)中顆粒物的性質(zhì)和顆粒物捕集的理論基礎(chǔ)來(lái)介紹；在介紹硫氧化物的污染控制和固定源氮氧化物的控制時(shí)，就要結(jié)合燃燒與大氣污染的內(nèi)容，以及燃燒過(guò)程中污染的形成來(lái)講授。聯(lián)想記憶法能夠幫助學(xué)生不斷回顧總結(jié)，加深記憶。

3.比較記憶法

無(wú)論是授課過(guò)程還是課后習(xí)題的回答情況，學(xué)生對(duì)污染控制方法部分的掌握情況較差，主要體現(xiàn)在除塵裝置、硫氧化物的污染控制、固定源氮氧化物的控制、揮發(fā)性有機(jī)污染控制、城市機(jī)動(dòng)車污染控制等章節(jié)。學(xué)生反映控制方法過(guò)多，而且比較難理解，抓不住重點(diǎn)，對(duì)于控制方法的具體應(yīng)用條件不理解。教師針對(duì)以上問(wèn)題采取比較記憶的方法，比如對(duì)除塵裝置中各除塵器的除塵機(jī)理、適用條件、壓力損失、投資費(fèi)用等方面進(jìn)行列表介紹并舉例，要求學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中能夠?qū)W會(huì)選擇除塵器。對(duì)于硫氧化物污染控制的內(nèi)容布置作業(yè)題，要求學(xué)生針對(duì)所有脫硫方法的原理、適用范圍、優(yōu)缺點(diǎn)等進(jìn)行比較，達(dá)到完全掌握的目的。

四、重視實(shí)踐教學(xué)，理論聯(lián)系實(shí)際

本課程的實(shí)踐教學(xué)主要體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目、本科畢業(yè)論文等四個(gè)方面，由于實(shí)驗(yàn)條件的限制，只開(kāi)放四個(gè)實(shí)驗(yàn)，主要包括環(huán)境空氣中TSP、PM 10的測(cè)定，室內(nèi)空氣中甲醛的測(cè)定，機(jī)動(dòng)車尾氣中CO濃度的測(cè)定，袋式除塵器的運(yùn)行狀況及性能測(cè)定。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容雖然都是監(jiān)測(cè)性實(shí)驗(yàn)，但是可操作性強(qiáng)，而且監(jiān)測(cè)與生活相關(guān)的大氣污染指標(biāo)能夠解決實(shí)際問(wèn)題，學(xué)生也比較感興趣。我校聯(lián)系省環(huán)科院、市監(jiān)測(cè)站作為實(shí)習(xí)單位，在實(shí)習(xí)內(nèi)容的安排上也設(shè)置了大氣污染的相關(guān)監(jiān)測(cè)內(nèi)容，培養(yǎng)了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。教師指導(dǎo)學(xué)生申請(qǐng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目共4項(xiàng)，主要包括：彼岸室內(nèi)空氣凈化盆栽坊、綠居室內(nèi)環(huán)境檢測(cè)有限公司、?？谑卸綪M 2.5中重金屬含量分布特征、?？谑卸敬髿忸w粒物重金屬含量分布特征，使學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維能力得到了鍛煉。同時(shí)，設(shè)置大氣污染的相關(guān)課題作為學(xué)生的畢業(yè)論文題目，使學(xué)生更加系統(tǒng)地研究相關(guān)內(nèi)容。

五、結(jié)語(yǔ)

大氣污染控制工程作為高校環(huán)境科學(xué)和環(huán)境工程專業(yè)的一門必修課程，學(xué)生打好基礎(chǔ)至關(guān)重要。高校通過(guò)對(duì)課程改革的不斷探索，可以化繁為簡(jiǎn)，并幫助學(xué)生找到正確的學(xué)習(xí)方法，使其更好地掌握所學(xué)知識(shí)，從而培養(yǎng)出更多創(chuàng)新能力強(qiáng)、實(shí)踐基礎(chǔ)扎實(shí)的應(yīng)用型人才。

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