“大氣污染控制工程”精品課程建設與改革實踐

廖 雷，王敦球，游少鴻

(桂林理工大學環境科學與工程學院，廣西桂林541004)

《大氣污染控制工程》是一門環境工程專業的核心課程，其主要任務是給學生傳授大氣污染控制的基本概念、原理、設備及典型工藝設計計算等知識，培養其分析和解決大氣污染問題的能力。與其他專業課程相比，該課程涉及的內容繁多，主要包括大氣與大氣污染的基礎知識、大氣污染物的產生、大氣污染物的稀釋擴散、除塵技術、氣態污染凈化技術、典型大氣污染源控制工藝介紹等。需要記憶的概念、公式、圖表多;涉及的基本原理也較抽象，應用傳統的教學方法，直觀性差，大量的公式推導也較抽象，枯燥，有時學生和教師的思維不能保持同步，造成部分學生厭學、逃課等現象，影響了教學質量和教學效果。因此，國內許多高校都把該課程作為教學改革和研究的重點。

桂林理工大學2003年將本課程列為校級重點建設課程，2008年被列為校級精品課程，同時它也是我校承擔的廣西新世紀教改啟動項目“環境工程專業教學內容與課程體系整體優化”研究的重要內容。我們經過這些年在課程的體系優化、教學內容整合更新、課堂教學方式、方法改革等方面的不懈探索，獲得一些經驗和體會。最近幾年，我們還進行了科研引領教學改革的實踐探索，在創新教育等方面一些改革嘗試，也取得了良好的效果。

一 準確定位培養目標，凝煉課程特色

針對我校地處廣西區桂林市，在管理體制改革前隸屬于中國有色金屬工業總公司院校，現為廣西區屬院校，生源以廣西區為主，隨著西部大開發和廣西區經濟高速發展，環境問題日漸突出、對環境學科技術人才需求日益增多的特點，培養學生系統地掌握科學理論知識及工程技能，具備一定的科研能力、創新意識和適應社會發展需要、能從事給環境規劃、工程設計、施工、運營及管理工作并具有解決城市環境實際問題的基本知識和技能的應用型高級工程技術人才。

“人才培養目標”是精品課程建設點的參照系，是標桿，也是精品課程建設特色的載體。我校屬于廣西地方普通高等院校，其人才培養目標是為地方生產第一線培養應用型工程技術人才，目前所用教材雖為面向21世紀課程教材，但其內容仍難以體現地方特色，而且存在著理論闡述過多，工程設計及工程運行管理方面內容太少;同時，教材也沒能實時反映國內外大氣污染控制最新成果。因此，課程教師需要將自己的科研成果及時地補充到課題教學內容中去。例如，在講授大氣污染的類型時，補充復合污染，異味污染，多相態污染的發展;在講授氣溶膠污染治理時，通過以城市餐飲業外排油煙的治理方法和工藝為例將除塵技術進行全面介紹，補充生物洗滌技術的原理、新型工藝技術和設計思路。在講授氣態污染治理時，以電鍍酸霧為例介紹其主要污染物，治理工藝方法的選擇思路，設計計算過程等，這樣，使課堂教學與教師的科研緊密結合起來，做到與時俱進，不斷凝煉課程的特色，培養學生的地方服務意識和參與能力，使學生的課堂積極性明顯提高，課堂氣氛也活躍了許多。

二 重視實踐教學環節建設，實現創新型人才培養目標

大氣污染控制工程課程實踐教學環節包括實習、基礎實驗、課程設計和畢業設計幾個環節。

1.強化實習環節教學，培養學生的專業認同感

目前，我們主要有桂林康密勞鐵合金股份責任有限公司、桂林興安縣海螺水泥廠、柳州化工集團有關大氣污染控制內容的實習基地。內容涉及燒結煙氣除塵脫硫，廢熱的回收利用，水泥塵的干法收集，對化肥生產過程中動力、造氣、凈化、硝酸等分廠大氣污染物的產生、回收利用、治理工藝等，涵蓋了清潔生產和末端治理的所有內容。在進入實習單位前，老師先設置一些議題，如下表1。學生帶著這些議題進入這些單位實習，思考企業是怎樣搞環保的，才能認識到企業環保的首要目標是節能降耗，即盡量回收利用能源和資源，其次才是迫不得已的末端治理，通過實習，學生也可以澄清諸如“搞環保就是花錢，沒有效益”的模糊認識，從而培養學生對專業的認同感，自豪感。

表1 議題表

另外，通過實習也可以加深學生對書本知識的理解和應用。如通過實習對比水泥塵、燒結煙氣和電站鍋爐煙氣不同的除塵技術，水泥塵、燒結煙氣采用的是袋式除塵器和靜電除塵器，而電站鍋爐煙氣多采用麻石水膜旋風除塵脫硫裝置。前兩者為干法除塵器又稱收塵器，主要目的是回收粉塵，屬于清潔生產范疇。后者為濕法除塵裝置，其目的是實現除塵和脫硫，屬于末端治理措施。從而使學生真正學領會除塵器選型意義。

2.加強實驗室建設，為課程實驗提供保證

隨著教學改革的深化，實驗教學已越來越受到重視。大氣污染控制工程實驗應包括污染物質性能測定實驗，如粉塵真密度和粒徑分布測定，氣態污染物性能參數測定，如擴散參數和亨利常數測定;除塵裝置(旋風除塵器、袋式除塵器、靜電除塵器)的性能測試實驗;氣態污染物控制(吸收、吸附和催化氧化)實驗。類型有基礎實驗、驗證實驗和設計性實驗，在考慮實驗室籌建和實驗教學內容時，按照我校環境工程的培養目標和現有條件，處理好經典與現代、理論與實踐的關系，統籌考慮，而不是片面地強調某一方面，如現在一談到實驗室建設都在強調設計型實驗和創新性實驗，而忽視基礎實驗的實施。當然，我們也可以利用我們現有的科研條件開設一些設計性實驗，比如:給定某煙氣的組分及濃度，讓同學自己設計煙氣流程，使出口煙氣可實現達標排放且技術經濟合理。設計完后再通過將不同類型的除塵器與煙氣吸收實驗裝置進行組合進行效果驗證。通過這樣的實驗，既培養了學生的創新能力又激發了學生的學習興趣。

三 加強工程基本技能訓練

加強工程基本技能訓練也是一種崗前培訓，近幾年來，我國環境工程專業就業市場普遍不景氣的情況下，我校環境工程專業仍然保持了90%左右的就業率，這與我們正確地定位于培養環保生產第一線應用性人才，重視工程基本技能訓練有很大關系，通過畢業生就業跟蹤調查，發現我們有50%的畢業生都在環保公司從事工程設計、工程調試等具體工作。而這些工作需要有較強的工程意識和熟練的AUTCAD繪圖能力。因此從以下幾個方面加強工程基本技能訓練:

(1)從課程設置上，注重工程理論知識的不間斷培養，使學生在循序漸進的學習中不斷積累工程基本知識;

高等數學→大學物理→物理化學→環工原理→Auto-CAD制圖→環保設備→環境工程經濟學→大氣污染控制工程

(2)盡量增加實習實踐內容，強化灌輸工程意識;

認識實習→AutoCAD制圖上機練習→環保設備課程設計→環境監測實習→生產實習→大氣污染控制課程設計→畢業設計

(3)重視課程設計和畢業設計工作:課程設計和畢業設計工作是鞏固學生所學知識、提高綜合應用能力的重要環節，使學生受到包括流程設計、工程計算、設備選型、技術經濟分析、繪圖等工程基本技能的系統訓練。《課程設計任務書》、《課程設計指導書》編寫應緊扣大氣污染控制的時代主題，不斷修改完善，應盡量避免設計題目的重復;應選取來自大氣污染防治生產第一線或具有實際應用價值的課題;設計過程中應按照“少講、多練、勤思考、多討論”的原則，放手讓學生自己去做，教師的作用是指導學生怎樣去查資料，怎樣去思考、發現問題怎樣去解決;考核時，教師應注重學生是否掌握了正確的設計思路，應鼓勵學生交出多種設計方案，并集中進行點評，使學生真正掌握工程設計的基本思路和方法。

四 積極進行網絡課程建設，提升課程品牌

本課程自2003年以來，一直進行網絡課程的建設。課程組成員經過艱苦努力制作了《大氣污染控制工程》多媒體課件，并經過反復修改，不斷補充完善，使之成為適合課堂教學和學生自學的網絡課程。同時，通過參加校級、自治區級和國家級等各級教育教學多媒體課件競賽，一方面通過評審專家的點評，找出不足之處，對課程進行不斷完善。另一方面通過同行的評比交流，也不斷提高了課程的知名度，本課程多媒體課件獲得全國高校工科組一等獎1項，或廣西自治區教育教學軟件大賽一等獎1項、三等獎1項。擴大了本課程的影響力，有力地促進了課程的示范和輻射推廣作用。

五 通過參加課程培訓，提高老師對精品課程建設的認識和水平

本課程組定期派出成員參加一些由高等學校教學名師獎獲獎教師、國家精品課程主持人、國家級教學團隊帶頭人等主講的精品課程建設工作培訓項目，從而加深對精品課程的內涵的理解，明確其建設的目的。以前，對國家精品課程的認識只知道水平很高，但對其具體內涵不是很清楚，通過參加培訓學習，才真正領會了精品課程是指具有特色和一流教學水平的優秀課程。包含了深刻的內涵，即:精品課程建設要根據人才培養目標，體現現代教育思想，符合科學性、先進性和教育教學的普遍規律，具有鮮明特色，并能恰當運用現代教育技術與方法，教學效果顯著，具有示范和輻射推廣作用。這些內涵中，“體現現代教育思想”就是精品課程建設要反映時代要求，課程內容、體系要與時俱進，不斷更新，教學思想、觀念要反映時代主旋律。“符合科學性、先進性和教育教學的普遍規律”表明精品課程建設要體現理性、時效性和人性的統一。即建設一門精品課程確實需要多年的研究與實踐積累，是量變到質變的體現，是“工到自然成”的客觀反映。“具有示范和輻射推廣作用”這體現了精品課程建設的目的，就是通過精品課程建設引領一大批課程向既定的高標準看齊，從而推動我國教育教學質量的整體提升。

通過參加培訓，可以使青年教師對課堂教學內容有了更全面地認識，做到課程內容經典與現代、理論與實踐的關系要處理得當，能把最新科研和教研成果及時引入課題教學。對于經典的原理、定理必須掌握，不能片面地認為越新越好，越復雜就越先進。在教學設計上，要根據課程內容和學生個體特點，合理選擇教學方法、教學手段、考核方式。在師資隊伍建設上，充分發揮課程負責人在教學中的引領和示范作用，帶動整個教學團隊水平的提高。增強教師個體責任感和團結協作精神;對青年教師的培養要根據課程需要，合理規劃，是整個團隊知識、年齡和學緣結構分布合理，并在較短的時間內獲得成效。

總之，《大氣污染控制工程》精品課程建設與改革是一項系統工程，只要通過不斷培訓學習，吸取別人精品課程建設的寶貴經驗，同時總結我們自己在精品課程建設實踐中的成果，才能探索出一條具有地方特色的課程建設之路。

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