省屬高校大氣污染控制工程實驗課程的設計與創新

李玉華　盧進登　李海波

摘要：本文在分析省屬高?！洞髿馕廴究刂乒こ虒嶒灐方虒W中存在問題的基礎上，分別從實驗教學內容、實驗課程設計及教學形式三個方面進行了實驗課程的設計與創新，以期激發學生實驗學習的積極主動性，達到實驗課程設置的目的。

關鍵詞：大氣污染控制；實驗課程；教學設計；人才培養

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）50-0272-02

《國家教育事業發展“十三五”規劃》是我國“十三五”期間教育改革發展的行動綱領和指導性文件。在提高教育質量方面，《規劃》提出要培養創新創業精神與能力，強化實踐動手能力，創新育人方式，深化課程教學改革[1]。環境工程作為工科專業，應以《規劃》為綱領、以“卓越工程師教育培養計劃”為指導，積極培養具有創新精神與實踐動手能力的環保人才。

《大氣污染控制工程》作為環境工程專業的主干課程，講授了大量與大氣相關的基礎知識及大氣污染控制技術理論與設計，其目的在于讓學生掌握大氣污染控制專業知識的同時，進一步培養學生分析和解決問題的能力?！洞髿馕廴究刂乒こ虒嶒灐纷鳛椤洞髿馕廴究刂乒こ獭返呐涮讓嶒炚n程是培養學生動手能力、與工程實際相銜接的一個重要環節。通過實驗教學不僅可以使學生加深對理論知識的理解，更可以培養學生分析問題、解決問題的能力和實際工作能力[2]?！洞髿馕廴究刂乒こ虒嶒灐窇o跟當前大氣污染防治的形勢，順應社會對大氣污染控制技術人才的需求，在滿足基本知識教學的基礎上，優化課程教學內容及結構，積極激發學生的創新意識，培養學生的實踐動手能力。

一、實驗課程現狀

《大氣污染控制工程》課程涉及燃燒與大氣污染、大氣污染氣象學、顆粒污染物控制技術、氣態污染物控制技術及凈化系統設計等多部分內容。課程內容涉及面廣、綜合應用性強。在課程學習過程中，會應用到諸如化工原理、物理化學等專業基礎課程的基礎理論知識，這些課程在學習階段學生的接受度普遍較低；另一方面氣態污染的不可見性也為課程的學習帶來了一定的困難，導致學生對《大氣污染控制工程》課程的學習普遍存在畏難心理。實驗課程的加入，有助于學生對空氣污染及其治理方式產生比較直觀的認識，幫助學生深入理解理論知識。

就我校開展的大氣污染控制工程實驗，與許多高校一樣，由于受到經費、場地、師資等條件的限制，還存在著很多的問題有待進一步解決[3，4]。主要表現在以下幾個方面：

1.硬件設施不完善，設備配備不齊全。大氣實驗采樣、分析及工程演示設備普遍價格偏高。同時，大氣工程演示設備占地面積較大?，F有經費及實驗場地有限，制約了新儀器設備的購置，導致大氣實驗可開設的內容有限。已有設備臺數較少，致使在實驗過程中，僅有部分同學可動手參與，降低了學生參與實驗的積極性。

2.實驗教學內容薄弱，教學形式單一。由于實驗設施等條件的限制，現階段所開設的實驗課程內容相對較少。實驗課程多為教師講授，學生對照實驗指導進行機械式操作，實驗缺乏綜合性和創新性，導致學生對實驗的參與度不高，實驗課程難以達到預期目標。

3.學生對實驗課程的認知程度較低。在實驗課程教學過程中，雖然學生需自己動手獲得實驗結果，但實驗過程的具體操作以及實驗數據的記錄、分析都是教師講授，學生簡單重復，學生對實驗原理、實驗過程及實驗結果思考分析較少，導致學生對實驗課程的認知停留在按要求完成任務的階段。實驗課程對理論課程的輔助作用，對學生實踐動手能力的鍛煉完全無法體現。

二、實驗課程的設計與創新

實驗教學的作用不僅在于讓學生進一步消化課程講授的內容，加深學生對基本理論和技術的理解，而且在于培養學生的實際操作能力和分析問題、解決問題的能力[5]。針對上述實驗課程中出現的問題，我們進行了實驗室資源的有效整合，將教學與科研有機結合，對教學理念、教學體系和教學內容等方面進行積極的探索，以期促進實驗教學的建設與發展。

1.實驗教學內容調整。將《環境監測》與《大氣污染控制工程》課程理論相結合，加深學生對大氣污染的認識。在環境監測學習過程中，學生雖進行了環境大氣與工業大氣污染監測的學習，但實際操作較少，導致學生對空氣污染監測的掌握度較低。大氣污染控制工程理論課程中，介紹了我國的大氣污染現狀，并給出了我國空氣質量的標準。通過學習，很多同學對我國的空氣質量以及工業大氣污染有了一個籠統的認識，但對我國空氣污染的具體程度、主要的污染物種類、各類污染物的主要排放源等認識不清。因此，將《環境監測》中空氣污染監測的內容與《大氣污染控制工程實驗》相結合，有助于學生更直觀地認識我國的空氣污染。

2.實驗教學設計?，F有實驗教學多采取單個知識點設定單個實驗的方式，并且在實驗指導中將實驗原理及步驟闡述得非常詳細。這樣的設置方式不利于激發學生學習的積極性和主動性，也不利于學生將所學知識融會貫通。因此，在實驗教學設計中，我們將各獨立的知識點相融合，進行綜合實驗設計。例如，在環境空氣質量實驗中，以往的實驗單獨測定大氣中的顆粒物、SO2和NOx濃度，所有實驗條件都已經預設，學生自由發揮空間小，導致學生對實驗指導過度依賴，實驗完成后不能完全掌握實驗內容。因此，在新的教學設計中，我們將三個實驗相融合，布置給學生“校園空氣質量監測”的綜合性實驗題目。指引學生應用所學知識，自行進行采樣點布置，選取監測指標，查閱國家標準確定分析方法，并根據自行設計的方案進行校園空氣質量的實地監測。通過這樣的實驗設計，充分調動了學生學習的積極性，也使學生在實驗的過程中掌握了監測布點、監測指標確定、監測方法的選取，同時在方案實施過程中，學生可以進一步掌握不同污染物的監測分析方法。這樣的實驗教學設計有助于學生在全面掌握知識點的基礎上，綜合應用所學知識分析和解決問題，并且培養學生的實踐動手能力。

3.實驗課程教學方式改革。現有實驗教學多為教師講授，學生按實驗指導完成實驗。實驗教學設計改革后，相對應的實驗課程教學方式也需要進一步改革。實驗課程由教師講授變為由學生設計并把小組方案介紹給教師，由教師協助進行。這種課程教學方式，一方面要求教師有較高的專業理論知識，可引導學生制定正確方案；另一方面也要求教師有扎實的專業技術技能，能夠指導學生的實踐過程，并解答實踐過程中可能出現的各種問題。例如，在除塵裝置的學習過程中，選取不同的粉塵作為處理對象，讓學生在測定粉塵特性的基礎上，自主選取處理裝置，測定處理效率，并對處理裝置的結構和優缺點進行總結。學生在實驗過程中，不僅掌握了實驗技能，也鞏固了課堂理論知識。實驗課程教學方式的改革，把課程教學由以教師為主轉變成為以學生為主，可充分調動學生的積極性，同時對任課教師也提出了新的挑戰。

三、結語

我國嚴峻的大氣污染現狀，以及國家對空氣污染治理的重視，給予了大氣污染控制人才良好的機遇，但同時對大氣污染治理人才也提出了更高的要求?！洞髿馕廴究刂乒こ虒嶒灐纷鳛槔碚撜n程的輔助課程，應根據其教學要求充分發揮學生的積極主動性，由學生自主實踐，更加全面和完整地掌握各種理論及技能。實驗課程的教學改革對學生了解和掌握專業知識，提高專業水平有積極的推動作用，可進一步激發學生的學習興趣，提高學生的實踐能力和創新能力，有利于對大氣污染控制專業復合創新型人才的培養。

參考文獻：

[1]中華人民共和國人力資源和社會保障部.國務院印發《國家教育事業發展“十三五”規劃》.2017.http：//www.mohrss.gov.cn

[2]葉菊娣.大氣污染控制工程實驗教學研究[J].化工時刊，2012，26（9）：62-63.

[3]段鳳魁，郝吉明，王書肖，段雷，賀克斌，馬永亮.大氣污染控制工程實驗課程建設探討[J].實驗技術與管理，2015，32（9）：6-8.

[4]詹旭，鄒路易，張一波.大氣污染控制工程實驗課程教學改革研究[J].科技教育，2012，7：207.

[5]彭永臻，曾薇，王淑瑩.環境工程實驗教學基地建設的研究與實踐[J].實驗技術與管理，2006，23（7）：5-7，20.

Abstract：In this paper，based on the analysis of provincial colleges and universities in the air pollution control engineering experiment teaching problems，on the basis of，respectively，from the experiment teaching contents，course design and teaching form three aspects has carried on the experimental design and innovation of the course，in order to arouse the students' positive initiative，the experimental study to achieve the purpose of experiment courses.

Key words：air pollution control；experimental courses；teaching design；cultivation of talents