燃燒與污染物控制教學(xué)改革的探索與實(shí)踐

摘要：結(jié)合研究生“燃燒與污染物控制”課程教學(xué)過(guò)程中采取的一系列改革探索，闡述以追求卓越的理念將科研實(shí)踐貫穿教學(xué)始終進(jìn)行研究生課程教學(xué)與人才培養(yǎng)的重要性，論述了實(shí)踐環(huán)節(jié)在燃燒與污染物控制課程教學(xué)中的作用及實(shí)踐環(huán)節(jié)的具體內(nèi)涵，模塊化與專題教學(xué)支撐課程體系和提升學(xué)習(xí)興趣的成因，教學(xué)改革為研究生知識(shí)與研究體系構(gòu)建、綜合能力提高及學(xué)科平臺(tái)建設(shè)的實(shí)效等等?；趯?shí)踐追求卓越的的教學(xué)理念和務(wù)實(shí)精神使研究生科技創(chuàng)新能力得到全面提高，有利于學(xué)生進(jìn)一步深造及更好地服務(wù)社會(huì)，對(duì)高校教學(xué)改革和人才培養(yǎng)有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：實(shí)踐能力；卓越理念；務(wù)實(shí)精神；燃燒與污染物控制；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）23-0121-02

改革開(kāi)放30多年來(lái)我國(guó)高等教育取得了舉世矚目的成就，基本實(shí)現(xiàn)了立足國(guó)內(nèi)培養(yǎng)高層次人才的戰(zhàn)略目標(biāo)。但總體上看，我國(guó)高等教育主動(dòng)服務(wù)國(guó)家大局的體制機(jī)制仍不完善，培養(yǎng)模式與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需求還不適應(yīng)，學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐能力尤為不足，不能完全適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的多樣化需求，培養(yǎng)質(zhì)量與國(guó)際先進(jìn)水平相比還有較大差距。為此，高校教育教學(xué)改革始終是主要內(nèi)容之一。特別是當(dāng)計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制轉(zhuǎn)軌、高等教育由精英教育階段邁向大眾化教育階段之后，教育觀念、教育價(jià)值、社會(huì)對(duì)人才需求等諸多方面的變化對(duì)高校教育教學(xué)提出了新的要求，促使高校教育教學(xué)在觀念、內(nèi)容、方法等各方面不斷深化改革，向前發(fā)展，以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)變化的新需要。

研究生教育作為高等教育不可或缺的一部分，同樣存在著亟需解決知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)方式改革的問(wèn)題。本課程組對(duì)研究生課程“燃燒與污染物控制”進(jìn)行了模塊化、專題化教學(xué)改革的嘗試，依據(jù)教學(xué)大綱，按照教學(xué)內(nèi)容的邏輯聯(lián)系和主線，將教學(xué)內(nèi)容重新建構(gòu)為若干個(gè)模塊專題，每一個(gè)模塊由若干個(gè)專題組成，促進(jìn)了對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解，有利于全面把握教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，增強(qiáng)教學(xué)的針對(duì)性、實(shí)效性，同時(shí)，與實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)、專題研究過(guò)程緊密結(jié)合，使研究生的綜合素質(zhì)全面提高，通過(guò)課程提升了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。

一、課程教學(xué)的模塊化、專題化

1.模塊化

研究生課程“燃燒與污染物控制”的教學(xué)內(nèi)容包括能源與環(huán)境污染現(xiàn)狀、燃燒理論、燃燒污染物生成及其形態(tài)轉(zhuǎn)化機(jī)理、污染物測(cè)試與控制方法以及二氧化碳減排技術(shù)等。在全面系統(tǒng)把握教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，以內(nèi)在邏輯、基本內(nèi)容及其框架，結(jié)合研究生知識(shí)結(jié)構(gòu)與課題研究需要構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容，將各部分內(nèi)容設(shè)置模塊（能源與環(huán)境現(xiàn)狀、火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)與對(duì)策、燃燒理論、污染物減排控制等模塊），使教學(xué)內(nèi)容更清晰、系統(tǒng)，有利于學(xué)習(xí)和掌握。

2.專題化

科學(xué)設(shè)計(jì)課程模塊中的專題。模塊中具體專題是模塊內(nèi)容的支撐點(diǎn)，每一個(gè)模塊專題中設(shè)立若干個(gè)專題，圍繞模塊的核心內(nèi)容全面展開(kāi)對(duì)核心內(nèi)容的闡述，如污染物減排控制模塊分為SO2、NOx、PM、重金屬減排、多種污染物聯(lián)合脫除技術(shù)、煙氣CO2吸收等專題。

專題的設(shè)計(jì)與問(wèn)題導(dǎo)向結(jié)合起來(lái)，結(jié)合教學(xué)的重點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程存在的問(wèn)題、電廠污染物控制問(wèn)題等進(jìn)行模塊的具體專題設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)問(wèn)題解析式的教學(xué)改變了傳統(tǒng)的以教師課堂教學(xué)為主體的教學(xué)方法。課堂知識(shí)的建構(gòu)在于著重培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，吸引學(xué)生探究未知，把著力點(diǎn)放在以問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn)的專題式教學(xué)，有利于提高學(xué)生對(duì)理論知識(shí)和實(shí)踐技能的掌握，提高課堂教學(xué)效果，增強(qiáng)課程教學(xué)的針對(duì)性和實(shí)效性。

二、課程教學(xué)緊密結(jié)合實(shí)踐過(guò)程

1.與實(shí)驗(yàn)結(jié)合

“紙上得來(lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行?！睂?shí)踐是培養(yǎng)基礎(chǔ)實(shí)、知識(shí)寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高、創(chuàng)新型研究生的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。教學(xué)是教師的主導(dǎo)作用與學(xué)生的主體作用的有機(jī)結(jié)合。要提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的綜合素質(zhì)，關(guān)鍵是加強(qiáng)理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合，最大限度發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和動(dòng)手操作以及創(chuàng)新能力。污染物控制模塊細(xì)分為多個(gè)專題，以專題為中心點(diǎn)，通過(guò)讓研究生查閱相關(guān)文獻(xiàn)，了解最新的研究進(jìn)展并進(jìn)行一系列濕法脫硫、SCR脫硝、CO2吸收、PM測(cè)試與控制、煙氣中重金屬汞測(cè)試與控制、多種污染物聯(lián)合脫除的實(shí)驗(yàn)方法探討，并在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行煙氣污染物控制的實(shí)驗(yàn)研究。通過(guò)實(shí)驗(yàn)更加清晰地理解燃燒污染物的控制機(jī)理，與課堂教學(xué)的內(nèi)容相互印證，極大提高深入研究的興趣，為自主學(xué)習(xí)指明方向，提高多方位解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

同時(shí)，這也加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。實(shí)驗(yàn)室是教學(xué)、科研工作的重要基地，實(shí)驗(yàn)室水平是衡量學(xué)校教學(xué)質(zhì)量、科研技術(shù)水平和辦學(xué)水平的重要標(biāo)志，將實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成為設(shè)計(jì)規(guī)范、管理科學(xué)、技術(shù)先進(jìn)、特色鮮明、專業(yè)突出、科研雄厚的實(shí)踐基地和創(chuàng)新基地，能更好地促進(jìn)理論與實(shí)踐的結(jié)合，也唯有如此才能培養(yǎng)出高質(zhì)量的創(chuàng)新型人才，才能更好地推動(dòng)高等教育事業(yè)不斷向前更好、更快地發(fā)展。

2.與現(xiàn)場(chǎng)參觀學(xué)習(xí)結(jié)合

對(duì)知識(shí)的掌握并不是停留在對(duì)知識(shí)的記憶和理解上，歸根結(jié)底是要應(yīng)用到實(shí)踐中去。在“燃燒與污染物控制”課上，主要是燃煤電廠的污染物控制，部分學(xué)生在本科并未去電廠參觀實(shí)習(xí)，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)尚無(wú)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，對(duì)知識(shí)的掌握較為抽象。本課程教學(xué)過(guò)程中由教師帶領(lǐng)到上海本地及周邊百萬(wàn)機(jī)組進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)，充分認(rèn)識(shí)電廠的實(shí)際運(yùn)行情況，與工程師專題研討，對(duì)電廠污染物控制設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程及其改進(jìn)措施進(jìn)行探討，加深對(duì)系統(tǒng)和設(shè)備及其運(yùn)行特性的理解，不斷完善知識(shí)體系，為使實(shí)驗(yàn)室研究更有針對(duì)性、后期研究生課題研究及就業(yè)后更好服務(wù)社會(huì)打下良好基礎(chǔ)。

3.與科學(xué)研究相結(jié)合

研究生教育離不開(kāi)科研的支撐。科研是一種實(shí)踐性創(chuàng)造活動(dòng)，不僅有利于形成合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)，也是激發(fā)研究生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)創(chuàng)造性思維和實(shí)踐能力的重要手段。通過(guò)專題的科學(xué)研究，不斷拓展研究生的學(xué)術(shù)視野，深化專業(yè)領(lǐng)域，提高學(xué)術(shù)水平，同時(shí)，研究的過(guò)程也是強(qiáng)化基礎(chǔ)、提高技能、培養(yǎng)興趣、激發(fā)創(chuàng)造欲望的過(guò)程。在研究生課程“燃燒與污染物控制”的教學(xué)過(guò)程中，結(jié)合研究生課題、上海市研究生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目、研究生優(yōu)秀學(xué)位論文培育項(xiàng)目及研究生自身興趣分為若干小組進(jìn)行專題討論與科學(xué)研究，并結(jié)合導(dǎo)師科研項(xiàng)目、橫向課題進(jìn)行，學(xué)以致用，科研過(guò)程反過(guò)來(lái)促進(jìn)課程學(xué)習(xí)的深化。

4.與學(xué)科建設(shè)相結(jié)合

在教學(xué)過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)課程與上海電力學(xué)院承擔(dān)的上海市發(fā)電環(huán)保工程技術(shù)研究中心建設(shè)的有機(jī)結(jié)合。該中心涉及火電廠電力清潔生產(chǎn)技術(shù)、多種污染物聯(lián)合控制技術(shù)、煙氣脫硫技術(shù)、SCR脫硝技術(shù)、煙氣脫汞技術(shù)、煙氣脫碳技術(shù)及脫硫副產(chǎn)物處理技術(shù)等，與“燃燒與污染物控制”課程契合度高，滿足研究生知識(shí)體系構(gòu)建的需求，并為相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)科建設(shè)、科學(xué)研究、人才培養(yǎng)提供了廣闊空間，融課程于學(xué)科建設(shè)，為學(xué)科平臺(tái)建設(shè)服務(wù)，高屋建瓴統(tǒng)籌教學(xué)過(guò)程，在滿足教學(xué)要求的前提下不斷提高教學(xué)的整體品質(zhì)。

三、取得的成效

1.形成具有自身特色的基于實(shí)踐追求卓越的教學(xué)模式

在課程教學(xué)的實(shí)踐過(guò)程中，以研究生綜合素質(zhì)、創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力提高為目標(biāo)，統(tǒng)籌設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容和模式，依托實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)、科研實(shí)踐和實(shí)習(xí)基地聯(lián)合培養(yǎng)等多種方式形成具有特色的基于實(shí)踐追求卓越的“燃燒與污染物控制”課程教學(xué)模式。

在實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，研究生以模塊和專題分組，結(jié)合具體的課題進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，逐步形成一定的研究能力，在科研過(guò)程中鉆研課題和課程的內(nèi)容，既加深了理解，更在運(yùn)用中升華了知識(shí)及其應(yīng)用能力，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中自主解決遇到的問(wèn)題，提高了動(dòng)手操作能力和綜合素質(zhì)。學(xué)校與大量的電廠等實(shí)習(xí)實(shí)踐基地有著長(zhǎng)期的聯(lián)合培養(yǎng)研究生和本科生的合作，為研究生課程教學(xué)提供了良好的實(shí)踐條件，在參觀、與工程師的專題研討、參與導(dǎo)師橫向課題等過(guò)程中加深了課程知識(shí)的學(xué)習(xí)和運(yùn)用。

2.極大提高了對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣

模塊設(shè)計(jì)，專題教學(xué)。多人一課，多位老師共同承擔(dān)本門(mén)研究生課程，精心備課，講透、講活了每一個(gè)專題，體現(xiàn)出模塊專題教學(xué)的特色和魅力。聯(lián)系理論知識(shí)與實(shí)踐知識(shí)，透徹分析問(wèn)題。模塊專題教學(xué)運(yùn)用多樣化的教學(xué)方法，注重案例、研討和實(shí)踐，突出課堂教學(xué)過(guò)程中對(duì)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，理論聯(lián)系實(shí)際是本課程教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，在模塊專題教學(xué)中組織研究生走出課堂，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室和企業(yè)，提升對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容的理解，提高分析和解決問(wèn)題的能力，極大提高了研究生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣，動(dòng)力工程及工程熱物理一級(jí)學(xué)科下進(jìn)行燃燒與污染物控制方向的研究生、對(duì)節(jié)能減排有興趣的研究生，甚至別的一級(jí)學(xué)科點(diǎn)下的研究生也來(lái)旁聽(tīng)、參與專題討論與研究。

3.獲得累累碩果

通過(guò)該教學(xué)模式極大提高了學(xué)生的綜合能力，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，研究生獲得上海市研究生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，在《Fuel》、《Energy Fuels》、《Chemical Engineering Science》等雜志上發(fā)表了一批高水平學(xué)術(shù)論文，申請(qǐng)了發(fā)明專利40余項(xiàng)，近一半授權(quán)，在全國(guó)大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”、國(guó)家節(jié)能減排大賽、全國(guó)研究生數(shù)學(xué)建模大賽、上海市科創(chuàng)杯、陳嘉庚發(fā)明獎(jiǎng)等競(jìng)賽以及上海市優(yōu)秀發(fā)明選拔賽上獲得各類獎(jiǎng)項(xiàng)50余項(xiàng)。這些成果反映出本課程教學(xué)模式的成效。

4.為走出校門(mén)做好準(zhǔn)備

在教學(xué)過(guò)程中研究生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，并進(jìn)入相關(guān)電廠參觀實(shí)習(xí)，與工程師專題研討，得到較為系統(tǒng)的科學(xué)訓(xùn)練，為之深造打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。進(jìn)入科研院所、企事業(yè)單位從事研發(fā)與項(xiàng)目管理的研究生從課程追求卓越的理念與基于實(shí)踐的務(wù)實(shí)精神中受益匪淺，不少進(jìn)入單位不長(zhǎng)時(shí)間便能獨(dú)擋一面，成為技術(shù)與管理骨干。

四、結(jié)語(yǔ)

研究生課程“燃燒與污染物控制”所形成的依托實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)、科研實(shí)踐和實(shí)習(xí)基地聯(lián)合培養(yǎng)等多種方式，具有特色的基于實(shí)踐追求卓越的課程教學(xué)模式，采用模塊化、專題化教學(xué)，以研究生綜合素質(zhì)、創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力提高為目標(biāo)，統(tǒng)籌設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容和方法，培養(yǎng)了濃厚的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力，取得了累累碩果，為研究生進(jìn)一步深造、就業(yè)及為社會(huì)提供更好的服務(wù)打下了基礎(chǔ)，極大提高了研究生的研究能力和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

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（責(zé)任編輯：王祝萍）