大氣污染控制工程三層次教學(xué)模式探討

賈 勇 張新喜 丁希樓

（安徽工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院，安徽 馬鞍山243032）

隨著社會的發(fā)展，我國的大氣污染正逐步由單一型向區(qū)域復(fù)合型的方向發(fā)展，形式十分嚴峻，相應(yīng)對環(huán)境類人才的要求也在發(fā)生深刻的變化[1-2]。高等教育的目標和重點也正逐步向培養(yǎng)具有“扎實理論基礎(chǔ)和良好的實踐創(chuàng)新能力”的新型專業(yè)人才的方向調(diào)整，要求教育對象牢固掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識，并具備較高的實踐創(chuàng)新素質(zhì)[3]。理論、實踐和創(chuàng)新是實現(xiàn)大氣污染控制技術(shù)發(fā)展的必要環(huán)節(jié)。在進行理論教學(xué)的同時，加強實踐創(chuàng)新環(huán)節(jié)的優(yōu)勢互補，不僅能鞏固所學(xué)的理論知識，還能培養(yǎng)學(xué)生理論分析和解決實際問題的能力[4-7]。因此，結(jié)合大氣污染控制技術(shù)的特點，充分發(fā)揮理論教學(xué)和實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)在環(huán)境類人才培養(yǎng)過程中的作用，是目前高等院校不斷探索和亟待解決的問題。

1 大氣污染控制工程教學(xué)特點和存在的主要問題

《大氣污染控制工程》是高等院校環(huán)境工程專業(yè)的必修專業(yè)課，主要討論大氣污染控制技術(shù)的基本理論、相關(guān)控制過程的基本原理、主要設(shè)備、典型工藝及其設(shè)計計算等。該課程學(xué)科綜合性較強，內(nèi)容包括全球大氣污染、局部地區(qū)污染和綜合防治對策等比較宏觀的知識，同時也包括大氣擴散、燃燒、顆粒污染的捕集機理以及吸收、吸附和催化凈化的方法控制氣態(tài)污染物等理論性較強的內(nèi)容。與環(huán)境工程其它專業(yè)課程相比，《大氣污染控制工程》課程具有內(nèi)容覆蓋面廣而又各自成章，前后關(guān)聯(lián)性不強，對教和學(xué)的要求都很高。

我國大氣污染控制相比水污染控制起步要晚，高校環(huán)境類專業(yè)普遍側(cè)重于水污染控制，大氣污染控制教學(xué)過程中理論與實踐更是嚴重脫節(jié)，學(xué)生很少有機會去感受理論與工程實際之間關(guān)系，進而教學(xué)效果往往不理想。同時，隨著社會的不斷發(fā)展，排放進入大氣的污染物對人體健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的危害日益凸顯。因此，探索高校環(huán)境專業(yè)大氣污染控制工程的教學(xué)改革，培養(yǎng)學(xué)生運用理論知識創(chuàng)新性的解決實際問題的能力具有重要的意義。

2 大氣污染控制工程三層次教學(xué)模式

結(jié)合我國大氣污染的現(xiàn)狀和控制對策，根據(jù)環(huán)境類新型人才培養(yǎng)的要求，以“綜合-分解-再綜合”為思路，本文提出“理論教學(xué)、實踐創(chuàng)新和專業(yè)實習(xí)”三層次教學(xué)模式。

2.1 第一層次：理論教學(xué)

（1）規(guī)劃課程教學(xué)，優(yōu)化課程內(nèi)容：目前，國內(nèi)高校環(huán)境專業(yè)大氣污染控制課程普遍選用的教材是郝吉明、馬廣大主編的《大氣污染控制工程》（高等教育出版社，第三版，2010）。該教材共13章，我校教學(xué)大綱中設(shè)定該課程共40學(xué)時（理論32學(xué)時，實驗8學(xué)時），理論課時相對較少。筆者采取壓縮該課程中內(nèi)容與環(huán)境工程專業(yè)課程體系中重復(fù)的部分，如與《環(huán)境影響評價》中內(nèi)容重復(fù)的大氣污染氣象學(xué)和大氣擴散濃度估算模式，與《化工原理》中內(nèi)容重復(fù)的吸收法凈化氣態(tài)污染物和吸附法凈化氣態(tài)污染物。（2）改革教學(xué)方法和考核方式：理論教學(xué)過程中結(jié)合多媒體素材和工程實例進行講解，將抽象的知識具體化；在傳統(tǒng)試卷考核的基礎(chǔ)上，采用多樣化的考核方式加大平時考核的力度，以練習(xí)、小論文和專題討論等方式對平時的學(xué)習(xí)進行檢測和考核；課程設(shè)計一般安排在學(xué)期末的考試周前后，學(xué)生忙于準備期末考試，課程設(shè)計的效果往往不理想，筆者采取調(diào)整講課秩序的方式，將課程設(shè)計的計算部分在學(xué)期中以作業(yè)形式布置給學(xué)生，課程設(shè)計周完成繪圖，從實施的情況來看，效果良好。

2.2 第二層次：實踐創(chuàng)新

實驗是校內(nèi)實踐的主要環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)學(xué)生動手能力，提高學(xué)生素質(zhì)的重要途徑。

（1）基礎(chǔ)實驗。結(jié)合我國大氣污染的主要問題和教學(xué)大綱，我校《大氣污染控制工程實驗》指導(dǎo)書設(shè)定了四組實驗，包括大氣環(huán)境中顆粒污染物(TSP/PM10/PM2.5)濃度監(jiān)測、袋式除塵器性能的測試、堿液吸收法凈化氣體中的SO2和選擇性催化還原法凈化氣體中NO。這幾個實驗代表了顆粒污染物和氣態(tài)污染物處理的典型技術(shù)，主要側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的基本實驗技能，通過理論和實際的結(jié)合提高學(xué)習(xí)效果。

（2）創(chuàng)新實驗。創(chuàng)新人才的培養(yǎng)也是當今高等教育的另一個主要目標。結(jié)合研究生培養(yǎng)，利用基礎(chǔ)實驗的裝置開設(shè)相關(guān)的創(chuàng)新性實驗，讓部分本科生參與到課題研究中去，提升學(xué)生對教材中相關(guān)大氣污染物處理的工藝、研究現(xiàn)狀和發(fā)展方向的認識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和潛能，重點培養(yǎng)學(xué)生的科研素養(yǎng)和分析、解決問題的能力。例如：利用堿液吸收法凈化氣體中的SO2的實驗裝置開展不同吸收液吸收氣態(tài)污染物傳質(zhì)性能的研究，利用選擇性催化還原法凈化氣體中NO的實驗裝置開展NO的催化氧化和吸附法凈化氣態(tài)污染物吸附劑的制備和性能測試等研究。該方案實施的靈活性和難度均較基礎(chǔ)實驗要大，可通過申請實驗室專項資金和結(jié)合科研課題不斷完善實驗設(shè)施，逐步建設(shè)創(chuàng)新實驗平臺。

2.3 第三層次：專業(yè)實習(xí)

（1）教師培養(yǎng)。高等院校青年教師絕大多數(shù)都是從學(xué)校到學(xué)校，工程實踐經(jīng)驗缺乏，造成理論教學(xué)和實踐教學(xué)脫節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生工程素養(yǎng)的效果甚微。針對這一問題，我校分批次每年組織青年教師去企業(yè)實踐3個月的活動，使教師深入工廠一線，熟悉工藝流程、了解設(shè)備狀況，豐富了教師工程實踐知識，提高了教師指導(dǎo)課程設(shè)計和專業(yè)實習(xí)等實踐教學(xué)的能力，效果顯著。

（2）學(xué)生培養(yǎng)。加強校企合作，采用多種實習(xí)方式配合教學(xué)工作，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。我校環(huán)境類學(xué)生大二進行為期1周的參觀認識實習(xí)，了解大氣除塵和煙氣脫硫等大氣污染處理工藝，為大三專業(yè)課的學(xué)習(xí)提供一個感性認識。大四組織為期3周的生產(chǎn)實習(xí)，深入企業(yè)全面了解除塵和脫硫等工藝的流程、設(shè)備及運行狀況，結(jié)合理論課學(xué)習(xí)進一步鞏固專業(yè)知識，為走上工作崗位或繼續(xù)深造打下良好的專業(yè)基礎(chǔ)。

3 小結(jié)

《大氣污染控制工程》是環(huán)境工程專業(yè)的一門核心專業(yè)課，通過前期的探索與總結(jié)，以培養(yǎng)學(xué)生具有“扎實理論基礎(chǔ)和良好的實踐創(chuàng)新能力”為核心，提出“理論教學(xué)、實踐創(chuàng)新和專業(yè)實習(xí)”三層次教學(xué)模式，該模式能夠鞏固學(xué)生的理論知識，同時提高學(xué)生分析和解決問題的能力及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。目前，我校該教學(xué)改革在正在進行，我們將繼續(xù)改進教育理念，不斷推進教學(xué)改革，為培養(yǎng)優(yōu)秀的大氣環(huán)保專業(yè)人才而努力。

［1］郝吉明,馬廣大.大氣污染控制工程[M].3 版.北京：高等教育出版社,2010.

［2］李良玉,張春娜.《大氣污染控制工程》課程教學(xué)改革探討[J].新課程研究：高等教育,2010(3)：91-94.

［3］國家教育部.國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020)[M].新華社,2010.

［4］呂輝雄,黃榮,蔡全英.“大氣污染控制工程”課程教學(xué)改革與優(yōu)化[J].中國電力教育,2010(30)：104-105.

［5］汪德進.《大氣污染控制工程》課程教學(xué)探討[J].安慶師范學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版,2011,17(2)：130-131.

［6］周麗娜,桑磊,趙曉松.“大氣污染控制工程”實踐教學(xué)考核體系的探索[J].科教文匯,2010(1)：93-94.

［7］江博瓊,吳祖良,陸豪.開展“大氣污染控制工程”創(chuàng)新性綜合實踐教學(xué)的重要性研究[J].科教文匯,2010(6)：96-97.