大氣污染控制工程及其設備“金課”教學建設研究

賈 慧 ， 杜彥生 ， 依成武

(江蘇大學 環(huán)境與安全工程學院 ， 江蘇 鎮(zhèn)江 212013)

1 教學現(xiàn)狀與存在問題

大氣污染控制工程及其設備是高校環(huán)保設備專業(yè)的主干課之一，也是環(huán)保設備專業(yè)本科階段關(guān)于大氣污染方面的唯一課程，是污染防治和環(huán)境規(guī)劃與資源保護等方面的基礎(chǔ)組成部分。該課程由理論知識-實驗操作-課程設計“三位一體”的設計體系，旨在培養(yǎng)學生具備工程設計、科學研究與實際操作，最終提高大氣污染問題的能力。

針對大氣污染控制工程及其設備教學知識點較多、學分少，理論與實踐內(nèi)容結(jié)合度較低等特點。從豐富教學手段、創(chuàng)新實驗教學、采樣多種手段演示、 “反客為主”加強互動與討論，培養(yǎng)學生的興趣與創(chuàng)新能力，最終提高了教學質(zhì)量。此外，大氣環(huán)境區(qū)域之間相互影響，其現(xiàn)實性、動態(tài)性與發(fā)展性的特點決定在教學中除了教授課程的基礎(chǔ)理論知識外，還需實時更新專業(yè)內(nèi)容，擴充前沿知識及相關(guān)建設案例，使之匹配大氣污染處理的時代性和前沿性。

在傳統(tǒng)專業(yè)課評分機制中，比較重視學生理論課與期末考試的成績，一般給分都比較高，但是一些環(huán)保公司反饋，在工作中學生的動手能力太差，實踐創(chuàng)新能力比較弱，在大氣污染實時監(jiān)測中，特別是解決污染實際問題時，表現(xiàn)為動手能力較差、實施能力弱等缺點。深層原因是大學生的主動性較差、當前人才培養(yǎng)實踐流于形式、重理論、輕實踐的問題，導致授課與社會實際需求與應用相脫節(jié)。另外，越來越多的環(huán)境類本科畢業(yè)生選擇繼續(xù)深造，接著考取資源與環(huán)境類專業(yè)碩士研究生，為了考錄研究生，學生越發(fā)的重視理論學習，更加的少應用。但是，專業(yè)學位研究生是培養(yǎng)高層次應用型專門人才的主渠道，重視專業(yè)實踐和應用，培養(yǎng)在專業(yè)和相關(guān)技術(shù)上的高層次人才。到了研究生從事相關(guān)的課題也是無從下手、難以實施，無法滿足碩士研究生的需求，這樣就會形成惡性循環(huán)。

2 服務需求的“金”課

為顛覆傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)方式，扭轉(zhuǎn)重學術(shù)、輕專業(yè)的觀念，迎合為國家培養(yǎng)應用型高層次人才的需求，江蘇大學環(huán)保設備工程專業(yè)在2021年上報國家工程教育專業(yè)認證的材料，并通過第一輪初審。在認證期間，對相應的課程、實踐和課程設計等都做了相應的調(diào)整，不但增加了實踐課程的比重，而且極大地豐富了教學的形式[1]。比如，大氣污染控制工程及其設備既包括大氣污染控制工程相關(guān)的燃煤和機動車污染控制、氣態(tài)污染物控制、大氣擴散濃度估算模式等，又增加了相關(guān)的吸附凈化技術(shù)及其典型的設備，具有較強的理論性、實踐性、綜合性和應用性。

大氣污染控制工程及其設備是一門融合多學科、多技術(shù)的核心課，實踐性與應用型極強，這也對授課教師是個挑戰(zhàn)，要求也相應提高。目前環(huán)保類企事業(yè)單位對畢業(yè)生招聘要求也相應提高，除了掌握理論方法知識，更重要的是具備工程分析能力，構(gòu)建設計圖紙和方案等能力，還有相應環(huán)保設備的設計與制造、維護與管理、設備功能的改進與完善的能力。但很多環(huán)境類畢業(yè)生理論強于實踐，這也反映了教學過程、教學方法、教學手段與考核方式等存在一定的不足，教授方式與社會需求不匹配。大氣污染控制及其設備課程與實踐改革迫在眉睫，兩者相結(jié)合密切程度也成為人才培養(yǎng)的重點。

3 “金”課不同模式的探索

3.1 課程思政的融入

以往的教學中思政課程插入往往都是臨場發(fā)揮或者突如其來，邏輯性和適合度較低。思政教學有效地融入課程內(nèi)容中要提前構(gòu)思，在合適的位置引入適當?shù)乃颊兀瑫鸬绞掳牍Ρ兜淖饔?。在介紹氣態(tài)和顆粒污染物控制技術(shù)等領(lǐng)域時，展示我國科學家所取得的輝煌進展，強調(diào)他們銳意進取和越挫越勇精神，有助于提高學生的愛國情懷和文化自信，激勵學生深悟為了“美麗中國”，我們能做什么？引導學生理解其中的哲學道理與政治哲理[2]。還可通過國家大事培養(yǎng)學生民族自豪感，例如，在學習大氣擴散濃度估算等知識時，結(jié)合2008年北京夏季奧運會和2022年北京冬季奧運會大氣擴散模式案例(見表1)，強調(diào)國家在北京奧運會期間所做的應急準備，及其采取四大措施改善空氣質(zhì)量，加強學生知識的綜合應用能力。通過簡述二次大氣污染物的形成以分組討論模式，課后讓學生展開辯論，課上每組推出一名學生作為主講，各小組對某種一次污染物分別就不同的轉(zhuǎn)化機制進行深入的資料調(diào)研，明晰常見的一次污染物在限定因素下如何轉(zhuǎn)化為二次污染物。以新時代生態(tài)文明建設思想為指引，組織學生就大工匠精神展開思考和討論。

表1 大氣污染氣象學課程教學設計

3.2 課堂教學與實踐教學

目前環(huán)境問題依舊嚴重，在大氣污染控制工程中，更多的是大氣處理方法和一些工藝的介紹，考試相關(guān)內(nèi)容也是考察學生的記憶力。很少把最新設計案例及相關(guān)新設備融入，與專業(yè)重點不匹配。而且大氣污染控制工程學科研究方向也在拓展，新設備、新工藝發(fā)展越來越快。因此，在大氣課程“金課”實施中，教師要經(jīng)常查找最新大氣處理相關(guān)知識，只有教師及時更新知識，掌握行業(yè)發(fā)展最新動態(tài)，才能把知識傳授給學生，這也是讓學生接收最前沿知識的最直接途徑，也是提高學生培養(yǎng)質(zhì)量的重要手段。為了使學生學習的理論知識能真正指導實踐，課程設置教學環(huán)節(jié)要有“課前導入+大氣污染大事記列舉+分解知識點融入大事記+小組互動+相互提問”等環(huán)節(jié)，每一教學環(huán)節(jié)融入不同的思政元素，實現(xiàn)全過程培養(yǎng)。此外，還可以線上線下結(jié)合加翻轉(zhuǎn)課堂，設置2學時的課堂翻轉(zhuǎn)加2學時的除塵及脫硫脫硝虛擬仿真上機學習，由教師初定主題，學生選擇自己較為感興趣的課題，6～8人為一個小組查找案例，閱讀文獻，制作PPT，小組研討，其他組向?qū)W生提問，提交研究報告等環(huán)節(jié)。這些都是為了讓學生以“潤物細無聲”的方式真正的學以致用，充分融入實踐知識。

3.3 線上與線下混合教學

大氣污染控制工程及設備、線上線下混合式模式教學對象為江蘇大學環(huán)境與安全工程學院大三環(huán)保設備工程本科生，共48學時(見表2)，目前已完成一輪混合式教學實踐。線上教學利用MOOC平臺(慕課)和學習通等，建立服務需求的內(nèi)容和教學模式。以線上學習為主的知識點，每章內(nèi)容以視頻、短文、微課、課件等形式，并伴隨教學目標、教學要求、任務點、重點和難點等一起上傳到慕課，給學生一個明確的目標，對應目標完成線上學習。

表2 線上線下混合式教學計劃

此外，還應加大案例實例，豐富教學形式，不僅要給出相關(guān)領(lǐng)域經(jīng)典案例，還要查找文獻給出最新案例，根據(jù)大氣污染技術(shù)的最新研究成果，更新了重點行業(yè)相關(guān)進展，強調(diào)源頭管控和全生命周期控制。并通過發(fā)“彈幕”“搶答”“舉手”等互動環(huán)節(jié)調(diào)動學生的積極性。學生按照要求完成課后作業(yè)，上傳到慕課或者學習通的作業(yè)庫。線上教學遇到的問題與疑難等，找出共性問題，利用線下課程(見表2)，面對面及時交流，并將共性問題整理放入學習通，供學生日后參考。

4 結(jié)語

保護生態(tài)環(huán)境是中華民族可持續(xù)發(fā)展的重要基石，環(huán)境類教師責任尤其重大，不僅要傳授課本知識，還要為國家培養(yǎng)高層次的具有堅定政治素養(yǎng)和扎實理論知識的高層次人才。讓學生聽懂課不是目的，最終是讓學生愛上課，從而從課中積累知識，水滴穿石。為此將持續(xù)改進課程建設，通過調(diào)查問卷及電話、走訪等形式，及時跟學生與用人單位溝通，并請學生對教師進行考核，以此激勵教師和學生共同進步，最終提高學生的實踐創(chuàng)新能力。