高海英
“大氣污染控制技術”是呼和浩特職業學院環境監測與治理技術專業的核心課程。該課程內容繁多,涉及到抽象的理論、復雜的設備和工藝流程,因此,學生對課程的學習積極性普遍不高。2008年,該課程準備申請學院精品課程,教研組根據教學大綱要求,對課程教學進行了一系列改革探索,取得了顯著效果。
“大氣污染控制技術”課程體系包括理論教學和課程設計兩個部分,課程教材選用李廣超主編的高職高專類教材《大氣污染控制技術》。該教材簡化了煙氣的高斯擴散模式、大氣穩定度等相對較難的部分內容,并配以形象化的圖表說明;而在緒論部分增加了國內外在大氣污染治理方面的最新技術介紹,在除塵和氣態污染物控制部分增加了工程實例和電廠常用設備的安裝、操作和運行等內容,使學生在理論學習的同時,能夠了解生產實踐,并能動手進行簡單的設計。
由于大氣污染控制技術是一門邊緣科學,與多學科交叉重復,[1]而在授課時,各科教師又多從課程結構完整性出發,造成教學內容的重復。因此,在選定適合的教材之后,有必要對教學內容進行整合。“污染物在大氣中的輸移和轉化”內容可以簡化,因為在前續“環境化學”課程中已做了詳細的介紹;大氣污染部分知識可以放在“環境保護概論”課程中講述;凈化系統、集氣罩和管道設計部分可以放在后續課程“環保設備的選擇、運行與維護”中進行學習。這樣,對于“大氣污染控制技術”課程,可以安排更多的課時講述燃燒與大氣污染的關系,顆粒污染物和硫氧化物、氮氧化物、VOC及機動車排氣控制等重點內容。
講授過程中應做到有重點、有概括、有啟發。如有關大氣環境質量標準的內容,應及時查找新標準,并將《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2003)作為講解的重點,而其它相關標準可引導學生自學;除塵裝置部分應以火電廠主要應用的電除塵器和袋式除塵器為重點講解內容,對其它類型的除塵器作一概述,因為內蒙古地區大氣污染物主要來源于火力發電;關于火電廠燃煤煙氣脫硫(FGD),由于該項技術發展非常迅猛,而且已成為火力發電廠目前采用的主要脫硫技術,因此,教師應及時跟蹤先進技術,傳授給學生最新、最實用的知識。另外,隨著國家對大氣環境污染問題的重視,火力發電廠CO2排放問題也備受關注,關于它的生物處理方法也有很多的研究報道,可通過課堂教學引導學生關注這個領域的動態。[2]
課程設計選取燃煤電廠旋風除塵器進行系統設計。旋風除塵器屬于除塵效率中等的除塵設備,常作為除塵效率要求較低的工業鍋爐除塵或除塵效率要求較高情況下高效除塵器的預處理,應用范圍較廣。旋風除塵器結構相對簡單,學生在前續課程“環境工程原理”中已經學習了離心沉降速度的基本原理及計算公式,在實驗室也操作過固液分離設備如離心機等,還學習了效率最低的一類除塵設備重力沉降室,掌握了固氣分離的基本原理,具有一定的學習基礎。大氣污染控制技術儀器設計部分較難,選取旋風除塵器作為設計內容,適合邏輯思維能力較弱的二年級學生學習,同時,也為以后課程設計打下了基礎。
教學中理論聯系實際,用引導式、啟發式的教學方法,激發學生發現問題、分析問題、解決問題,使學生變被動為主動,成為學習的主體,積極參與到教學過程中來。[3]例如,在講旋風除塵器之前,引入一個問題:洗衣機洗衣服曬干需要的時間比手工洗衣服要短,學生很容易發現甩干筒起了加速衣服與水的分離的作用,而電為甩干桶提供了動力;接著,讓學生尋找生活和學習中遇到的加速固體和液體分離的實例,如抽濾、離心等都是很好的例子,同樣,電為這些設備提供了動力,加快了分離速度;回顧旋風除塵器上一節課的內容——重力沉降室進行氣固分離原理、重力沉降室除塵的缺點等,引導學生發現重力沉降室效率低的原因,通過加速液固分離的實例,啟發學生提出一些加速氣固分離的方法,導入除塵效率較高的一類除塵器——旋風除塵器的學習。又如在講解硫氧化物控制方法時,可以讓學生自主選擇自己傾向的工藝方法,并說明原因。而通過教師對學生的選擇予以分析,可以極大地增強教師與學生之間的互動性,提高學生的學習熱情。
在教學過程中,需根據教學目標和教學對象的特點,合理選擇和運用現代教學媒體,并與傳統教學手段有機組合,共同參與教學全過程,從而達到最優化的教學效果。“大氣污染控制技術”課程涉及的設備運行知識比較多,通過運用圖片、動畫、錄像等可以激發學生的學習興趣,調動其學習主動性,同時,可以節約板書繪圖時間,增加信息量。例如,講解慣性除塵器時,通過動畫的演示,可以使學生直觀地理解粉塵的運動、捕集、清灰的具體過程及原理,使教學內容更加直觀、生動,彌補了傳統教學的不足。再如,講到電除塵器的電暈放電如何使粒子荷電的機理時,采用動畫形式并稍加講解,學生就能充分地理解其機理,且印象深刻。[4]
考試在教育中的作用不可低估。然而,采用何種考試方式,對公平公正地評價學生的學習效果、充分調動學生的學習積極性等起著非常重要的作用。[5]
“大氣污染控制技術”課程考核改變以往由期末閉卷考試成績進行評定的單一模式,實行學習階段的全程考核。理論教學過程中除了要考查學生的出勤情況,還要記錄學生課堂回答問題的成績,以學生主動回答為主,點名為輔,整個教學階段每個學生至少要回答對三個問題;期末考試以綜合思考題、分析題、應用題為主要題型,注重考查學生運用知識解決實際問題的能力。
課程設計成績按學時比例占成績比例而定。考核過程中,教師只要把握學生是否掌握了正確的設計思想即可,應鼓勵學生交出多種設計方案,并針對不同方案進行點評。
教學改革的實施,突出了基礎理論、工程實踐在課程中的重要作用,關注了學科專業發展的前沿技術知識和信息,采用配合得當的教學手段有效地組織教學活動,通過多種行之有效的教學方法和途徑,激發了學生對課程的學習興趣。今后,隨著科學技術的發展和教學改革的推進,課程教學仍需要不斷改進和完善。我們應本著實現專業培養目標、體現專業特色、增強學生競爭力的思想,進一步探索“大氣污染控制工程”課程建設的新內容。
[1]王宗舞.高職《大氣污染控制》課程深化改革探討[J].職業教育研究,2010(12):79-80.
[2]唐小玲,倪金龍.大氣污染控制工程課堂教學改革與優化[J].化工高等教育,2013(1):78-80.
[3]張愛平.《大氣與噪聲污染控制工程》案例教學初探[J].四川職業技術學院學報,2012,22(4):81 -83.
[4]楊利玲.關于高職校多媒體教學的思考[J].職教通訊,2011(10):43-44.
[5]王燁,李亞寧.新形勢下專業課程考試考核評價體系改革淺析[J].蘭州交通大學學報,2012(2):158-160.