大氣污染化學課程建設構想和實踐

梁文俊 李 堅

北京工業大學 北京 100124

一個時期以來，由于資源大量被開發、工礦企業迅速發展以及城市人口高度集中等因素，排放到大氣中的有害物質遠遠超過了大氣自凈能力，致使大氣污染加劇，大氣質量惡化，影響了人類的生活、工作和生產活動，乃至整個生態環境。著名的倫敦煙霧事件、洛杉磯光化學煙霧事件使人類對大氣污染問題高度關注，針對大氣污染物來源、遷移轉化和防治開展理論和實踐工作顯得尤為重要。

環境化學是研究化學污染物及對人類生態體系可能產生影響的化學物質在自然環境中的來源、存在、化學特性、行為和效應及其控制的化學原理和方法的一門學科，是環境科學的核心組成部分。環境化學是以化學物質在環境中出現而引起的環境問題為研究對象，以解決環境問題為目標的新興交叉學科。課程將人與自然和諧的思想貫穿教學，介紹環境化學的基本原理及其相關的環境問題，并提供解決環境問題有關的技術原理[1]。課程主要由大氣環境化學、水環境化學、土壤環境化學等內容構成。

大氣污染化學作為環境工程大氣污染控制專業研究生的一門課程，系統全面地講授大氣污染的形成與發展、污染物在大氣中的化學行為、污染物監測技術、典型大氣污染問題、大氣污染控制技術等內容，使學生全面深刻地了解大氣污染物的形成、行為特性以及監測控制辦法。高等院校環境專業研究生是未來環保戰線的重要成員，為學生開設大氣污染化學課程十分必要，通過該課程的學習，可使學生對于全球大氣環境污染物的形成、遷移轉化規律以及治理技術有較深刻的認識，為其從事大氣污染預測和治理工作打下良好的理論基礎。

我校環境工程專業1993年即開設大氣污染化學課程，任課教師均是環境工程專業大氣污染控制研究室教師，他們長期奮斗在科研和教學一線，積累了大量的經驗，特別是團隊中的幾位教授均具有豐富的工程實踐經驗，將這些內容納入課程教學中，有助于教學效果的提高。

該門課程所使用的教材為陳德鈞等人編寫的《大氣污染化學》(機械工業出版社，1987年)，由于該書出版時間較早，許多內容已略顯陳舊，未能囊括當今世界最新大氣環境問題及最新科研成果，因而，教師在教學活動中每年都要更新教學課件以滿足教學需要。經過十余年的教學活動，積累了大量豐富的教學資源和成果。

如何系統地編輯整合現有教學資源，完善大氣污染化學授課內容是擺在任課教師面前的一個重要而緊迫的任務。筆者基于多年的教學經驗，提出對大氣污染化學課程建設的一些建議、設想。

1 以課程建設促進教師素質提高

教師是課程改革的關鍵人物，教師發展是教育改革的原動力[2]。不斷發展的課程將會給任課教師帶來新的挑戰，教師只有不斷充實自己，豐富自己的教學內容，才能給學生灌輸更多的信息。科技是不斷向前發展的，教師只有經常充電，才能走在科技前沿，向學生傳授更多的知識。

2 建立學生為主體、教師為主導的授課模式

研究生與本科生比較而言更有學習主動性和自覺性，應讓其主動參與教學過程。在教學中，必須建立相互平等、相互尊重、共同配合的師生關系，讓學生主動參與課前準備活動、課堂教學活動、課后延伸教育活動。只有使學生積極投入教學全過程，成為教育的主體，才能真正使教育轉化為自我教育。

在教學過程中，積極采用學生為主體、教師為主導的授課模式，使學生對課程知識具有更積極的求知欲，教師充分引導學生學習課程知識，提高教學質量。

3 針對課程特點建立教學方法

大氣污染化學是環境化學的一個重要部分，它的主要內容是研究污染物質的來源、分布、遷移、化學轉化歷程、歸宿及其規律，為控制和消除大氣污染提供化學方面的依據。當前，大氣污染化學在全世界受到關注的幾個方面有：硫氧化物污染化學、氮氧化物污染化學、氣溶膠化學、酸性降水化學、光化學煙霧及其生物效應等。

大氣污染化學有以下特點。首先，大氣污染化學研究的對象具有低濃度的特點，而且是一個多組分的復雜體系，因此要徹底解決大氣污染問題，大氣污染化學的研究就不能只局限于單個污染物的化學行為上，而必須全面探索污染物之間的相互作用及關系。其次，大氣污染化學具有綜合性的特點，從基礎科學來說，它涉及分析化學、化學反應動力學、光化學、計算機模擬動力學等現代化學的前沿；從實驗研究方面來看，它包括煙霧模擬實驗、現場監測研究、證實化學模型等實驗研究工作。

大氣污染化學綜合研究趨勢主要包括以下幾方面內容：污染物的天然因素與人為因素的關系；化學科學與其他科學的配合；研究方法要注意現場實測、實驗室模擬和數學模式的綜合運用。

鑒于上述特點，大氣污染化學課程內容涉及多門課程的內容，如大氣污染控制、環境監測、環境經濟、環境化學，因而如何將多門課程的教學內容融合交叉，提高學生學習積極性和主動性就顯得尤為重要。筆者認為應有適合研究生教學的教學大綱、電子教案、多媒體課件、習題、實驗指導、參考文獻目錄、網絡教學等一系列教學方法和手段，為學生的個性化學習提供高質量的支持和服務。如在教學過程中引入案例教學，通過實例激發學習積極性，將抽象的化學反應式通過實例講解給學生，使其更好地掌握。同時，充分發揮網絡資源的作用，使學生對課堂內容能更深入地學習和掌握。

4 通過實驗教學，提高學生動手能力[3]

大氣污染化學中涉及環境監測的部分內容。大氣顆粒物污染問題是當今環境保護領域的熱點和前沿課題，針對此內容，課程中向學生開設了PM2.5的測定實驗，通過此實驗，學生一方面對PM2.5有了充分的認識和掌握，另一方面掌握了細顆粒物的監測手段，為其今后的工作奠定基礎。

5 結束語

研究生培養質量的好壞關系著全社會教育水平的高低。要想提高教學質量，課程建設是重要環節。改革現有陳舊的教學方法，實現從應試教育向素質教育的過渡，培養當今社會所需的工程技術人才，是時代賦予每一位教育工作者的歷史重任。

[1][EB/OL].http://180.86.58.126/.

[2]婁華英.以課程建設促教師專業發展[J].上海教育,2012(5):67-68.

[3]陳建民,葉興南,鄭志堅.環境化學實驗課程可持續建設模式初探[J].高等理科教育,2012(1):127-129.

[4]梁文俊,李堅,劉佳,金毓峑.強化實驗教學 培養工科學生工程能力[J].中國現代教育裝備,2010(5):154-155,158.