大氣污染控制工程教學(xué)改革探索

李娜+文少白+張軍+劉潔+蹇麗

摘要：根據(jù)大氣污染控制工程課程的特點和實際教學(xué)中存在的問題，高校可以劃分內(nèi)容模塊，豐富教學(xué)形式，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，并采用歸納總結(jié)法、聯(lián)想記憶法、比較記憶法等教學(xué)方法加強學(xué)生對內(nèi)容的掌握，提高學(xué)生的應(yīng)用能力。

關(guān)鍵詞：大氣污染控制工程；教學(xué)改革；環(huán)境科學(xué)

當(dāng)前大氣污染日益嚴(yán)重，大氣污染控制工程及相關(guān)技術(shù)引起廣泛關(guān)注。大氣污染控制工程課程是在現(xiàn)代社會經(jīng)濟和科學(xué)發(fā)展過程中，為了解決大氣環(huán)境問題而設(shè)置的課程，其課程教學(xué)效果直接關(guān)系到環(huán)境專業(yè)學(xué)生的理論知識和實踐水平。

一、大氣污染控制工程課程教學(xué)改革的必要性

大氣污染控制工程課程的主要特點是內(nèi)容多，理論性強，工程性較強，教材內(nèi)容較多。目前國內(nèi)各大高校主要選用郝吉明與馬廣大編著的《大氣污染控制工程》，我校環(huán)境科學(xué)專業(yè)也把它作為教材，其主要包含13個章節(jié)。在進行教學(xué)改革前，教學(xué)安排單一，教學(xué)方法較為陳舊，授課以講授式為主，理論較多、知識點分散。學(xué)生對具體污染控制技術(shù)理解不夠，應(yīng)用能力差。針對以上問題，我校對課程體系、教學(xué)方法、實踐教學(xué)等方面作了以下改革，取得了一定成效。

二、厘清課程思路，優(yōu)化課程體系

1.劃分內(nèi)容模塊

大氣污染控制工程課程內(nèi)容較多、知識點分散，學(xué)生對內(nèi)容結(jié)構(gòu)理解不清晰，抓不住重點。為了理清課程思路，把課程內(nèi)容串聯(lián)起來，我校將大氣污染控制工程課程內(nèi)容劃分為四個模塊，然后把各章節(jié)內(nèi)容劃分到各個模塊中。（1）基礎(chǔ)理論模塊：包括大氣污染的基本理論、燃燒與大氣污染、大氣污染氣象學(xué)、大氣擴散濃度估算模式；（2）顆粒污染物控制技術(shù)：包括粉塵的性質(zhì)、顆粒捕集理論、除塵裝置；（3）其他污染物控技術(shù)：包括氣態(tài)污染物控制技術(shù)、硫氧化物的污染控制、氮氧化物的污染控制、揮發(fā)性有機污染控制；（4）綜合型污染控制：包括城市機動車污染控制、全球性大氣污染問題、凈化系統(tǒng)的設(shè)計。劃分模塊后，學(xué)生對課程的整體內(nèi)容清楚后，再吃透每個模塊的知識點，有利于對整體內(nèi)容的歸納和掌握。

2.豐富教學(xué)形式

大氣污染控制工程課程原來安排60學(xué)時，其中理論42學(xué)時，實驗12學(xué)時，自主學(xué)習(xí)6學(xué)時，自主學(xué)時流于形式，只安排學(xué)生自學(xué)的內(nèi)容，并不設(shè)置教學(xué)任務(wù)。改革后安排總學(xué)時為66學(xué)時，其中理論42學(xué)時，實驗12學(xué)時，PBL學(xué)時6學(xué)時，自主學(xué)習(xí)6學(xué)時。課堂教學(xué)形式多樣化了，PBL是以問題為導(dǎo)向的教學(xué)方法，在除塵裝置、硫氧化物的污染控制、固定源氮氧化物的污染控制三個章節(jié)開設(shè)（每個章節(jié)安排2學(xué)時），由教師提出問題或提供案例，學(xué)生分組進行討論，加深對理論內(nèi)容的理解。自主學(xué)習(xí)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)課程，由教師布置問題，學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)后進行解答，答題情況計入平時分，以加強學(xué)生對自主學(xué)習(xí)的重視，使其變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。

3.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

我校使用的教材教學(xué)內(nèi)容相對陳舊，暫時又沒有合適的新教材替代，這就要求教師在教學(xué)過程中盡可能緊跟學(xué)科動態(tài)，把最新的污染現(xiàn)狀和污染治理手段補充到課堂中來；或者結(jié)合自主學(xué)習(xí)的方式，要求學(xué)生要求學(xué)生對某一個模塊進行綜述。比如當(dāng)前PM 2.5是目前人們普遍關(guān)注的大氣中的主要顆粒物，且危害較大，而教材還停留在PM 10的階段。教師可以把PM 2.5產(chǎn)生的來源、形成機理、危害、防治手段等內(nèi)容補充進來。

三、創(chuàng)新教學(xué)方法、強化內(nèi)容理解

1.歸納總結(jié)法

本課程由于章節(jié)多，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中記憶困難，知識點掌握不牢。為了強化學(xué)生對知識點的掌握，教師采取歸納總結(jié)法，首先結(jié)合模塊劃分的方法對全書的內(nèi)容進行歸類，化繁為簡；其次，對于每節(jié)課、每個章節(jié)的知識點進行小結(jié)，幫助學(xué)生抓住重點；最后啟發(fā)學(xué)生如何進行歸納，比如除塵裝置分為幾類，每類代表性的除塵器是什么，每種除塵器的構(gòu)造、除塵原理、影響因素、設(shè)計選型，等等。

2.聯(lián)想記憶法

課程各章節(jié)之間都存在聯(lián)系，如果孤立地學(xué)習(xí)每章內(nèi)容，最后知識點無法融會貫通，也無法較好地記憶記憶每章的內(nèi)容。所以在教學(xué)過程中，教師要根據(jù)所講章節(jié)的內(nèi)容和前后章節(jié)的聯(lián)系，采用聯(lián)想記憶法，使學(xué)生不但對前面的知識點進行回顧，而且要掌握所講章節(jié)的內(nèi)容。如在講到除塵裝置時就要結(jié)合前一章顆粒污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)中顆粒物的性質(zhì)和顆粒物捕集的理論基礎(chǔ)來介紹；在介紹硫氧化物的污染控制和固定源氮氧化物的控制時，就要結(jié)合燃燒與大氣污染的內(nèi)容，以及燃燒過程中污染的形成來講授。聯(lián)想記憶法能夠幫助學(xué)生不斷回顧總結(jié)，加深記憶。

3.比較記憶法

無論是授課過程還是課后習(xí)題的回答情況，學(xué)生對污染控制方法部分的掌握情況較差，主要體現(xiàn)在除塵裝置、硫氧化物的污染控制、固定源氮氧化物的控制、揮發(fā)性有機污染控制、城市機動車污染控制等章節(jié)。學(xué)生反映控制方法過多，而且比較難理解，抓不住重點，對于控制方法的具體應(yīng)用條件不理解。教師針對以上問題采取比較記憶的方法，比如對除塵裝置中各除塵器的除塵機理、適用條件、壓力損失、投資費用等方面進行列表介紹并舉例，要求學(xué)生在實際應(yīng)用中能夠?qū)W會選擇除塵器。對于硫氧化物污染控制的內(nèi)容布置作業(yè)題，要求學(xué)生針對所有脫硫方法的原理、適用范圍、優(yōu)缺點等進行比較，達到完全掌握的目的。

四、重視實踐教學(xué)，理論聯(lián)系實際

本課程的實踐教學(xué)主要體現(xiàn)在實驗、實習(xí)、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目、本科畢業(yè)論文等四個方面，由于實驗條件的限制，只開放四個實驗，主要包括環(huán)境空氣中TSP、PM 10的測定，室內(nèi)空氣中甲醛的測定，機動車尾氣中CO濃度的測定，袋式除塵器的運行狀況及性能測定。實驗內(nèi)容雖然都是監(jiān)測性實驗，但是可操作性強，而且監(jiān)測與生活相關(guān)的大氣污染指標(biāo)能夠解決實際問題，學(xué)生也比較感興趣。我校聯(lián)系省環(huán)科院、市監(jiān)測站作為實習(xí)單位，在實習(xí)內(nèi)容的安排上也設(shè)置了大氣污染的相關(guān)監(jiān)測內(nèi)容，培養(yǎng)了學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。教師指導(dǎo)學(xué)生申請大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目共4項，主要包括：彼岸室內(nèi)空氣凈化盆栽坊、綠居室內(nèi)環(huán)境檢測有限公司、海口市冬季PM 2.5中重金屬含量分布特征、海口市冬季大氣顆粒物重金屬含量分布特征，使學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新思維能力得到了鍛煉。同時，設(shè)置大氣污染的相關(guān)課題作為學(xué)生的畢業(yè)論文題目，使學(xué)生更加系統(tǒng)地研究相關(guān)內(nèi)容。

五、結(jié)語

大氣污染控制工程作為高校環(huán)境科學(xué)和環(huán)境工程專業(yè)的一門必修課程，學(xué)生打好基礎(chǔ)至關(guān)重要。高校通過對課程改革的不斷探索，可以化繁為簡，并幫助學(xué)生找到正確的學(xué)習(xí)方法，使其更好地掌握所學(xué)知識，從而培養(yǎng)出更多創(chuàng)新能力強、實踐基礎(chǔ)扎實的應(yīng)用型人才。

參考文獻：

[1]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.

[2]林靜雯，馮治宇，王英剛，等.基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的“大氣污染控制工程”教學(xué)改革[J].沈陽大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2014，16（4）：510-513.

[3]牛顯春，周建敏，鐘華文.具有石化特色的大氣污染控制工程教學(xué)改革研究[J].廣東化工，2010，37（5）：273-274.endprint