大氣污染控制工程三層次教學模式探討

賈 勇 張新喜 丁希樓

（安徽工業大學 建筑工程學院，安徽 馬鞍山243032）

隨著社會的發展，我國的大氣污染正逐步由單一型向區域復合型的方向發展，形式十分嚴峻，相應對環境類人才的要求也在發生深刻的變化[1-2]。高等教育的目標和重點也正逐步向培養具有“扎實理論基礎和良好的實踐創新能力”的新型專業人才的方向調整，要求教育對象牢固掌握專業基礎知識，并具備較高的實踐創新素質[3]。理論、實踐和創新是實現大氣污染控制技術發展的必要環節。在進行理論教學的同時，加強實踐創新環節的優勢互補，不僅能鞏固所學的理論知識，還能培養學生理論分析和解決實際問題的能力[4-7]。因此，結合大氣污染控制技術的特點，充分發揮理論教學和實踐創新能力培養在環境類人才培養過程中的作用，是目前高等院校不斷探索和亟待解決的問題。

1 大氣污染控制工程教學特點和存在的主要問題

《大氣污染控制工程》是高等院校環境工程專業的必修專業課，主要討論大氣污染控制技術的基本理論、相關控制過程的基本原理、主要設備、典型工藝及其設計計算等。該課程學科綜合性較強，內容包括全球大氣污染、局部地區污染和綜合防治對策等比較宏觀的知識，同時也包括大氣擴散、燃燒、顆粒污染的捕集機理以及吸收、吸附和催化凈化的方法控制氣態污染物等理論性較強的內容。與環境工程其它專業課程相比，《大氣污染控制工程》課程具有內容覆蓋面廣而又各自成章，前后關聯性不強，對教和學的要求都很高。

我國大氣污染控制相比水污染控制起步要晚，高校環境類專業普遍側重于水污染控制，大氣污染控制教學過程中理論與實踐更是嚴重脫節，學生很少有機會去感受理論與工程實際之間關系，進而教學效果往往不理想。同時，隨著社會的不斷發展，排放進入大氣的污染物對人體健康和生態環境產生的危害日益凸顯。因此，探索高校環境專業大氣污染控制工程的教學改革，培養學生運用理論知識創新性的解決實際問題的能力具有重要的意義。

2 大氣污染控制工程三層次教學模式

結合我國大氣污染的現狀和控制對策，根據環境類新型人才培養的要求，以“綜合-分解-再綜合”為思路，本文提出“理論教學、實踐創新和專業實習”三層次教學模式。

2.1 第一層次：理論教學

（1）規劃課程教學，優化課程內容：目前，國內高校環境專業大氣污染控制課程普遍選用的教材是郝吉明、馬廣大主編的《大氣污染控制工程》（高等教育出版社，第三版，2010）。該教材共13章，我校教學大綱中設定該課程共40學時（理論32學時，實驗8學時），理論課時相對較少。筆者采取壓縮該課程中內容與環境工程專業課程體系中重復的部分，如與《環境影響評價》中內容重復的大氣污染氣象學和大氣擴散濃度估算模式，與《化工原理》中內容重復的吸收法凈化氣態污染物和吸附法凈化氣態污染物。（2）改革教學方法和考核方式：理論教學過程中結合多媒體素材和工程實例進行講解，將抽象的知識具體化；在傳統試卷考核的基礎上，采用多樣化的考核方式加大平時考核的力度，以練習、小論文和專題討論等方式對平時的學習進行檢測和考核；課程設計一般安排在學期末的考試周前后，學生忙于準備期末考試，課程設計的效果往往不理想，筆者采取調整講課秩序的方式，將課程設計的計算部分在學期中以作業形式布置給學生，課程設計周完成繪圖，從實施的情況來看，效果良好。

2.2 第二層次：實踐創新

實驗是校內實踐的主要環節，也是培養學生動手能力，提高學生素質的重要途徑。

（1）基礎實驗。結合我國大氣污染的主要問題和教學大綱，我校《大氣污染控制工程實驗》指導書設定了四組實驗，包括大氣環境中顆粒污染物(TSP/PM10/PM2.5)濃度監測、袋式除塵器性能的測試、堿液吸收法凈化氣體中的SO2和選擇性催化還原法凈化氣體中NO。這幾個實驗代表了顆粒污染物和氣態污染物處理的典型技術，主要側重于培養學生的基本實驗技能，通過理論和實際的結合提高學習效果。

（2）創新實驗。創新人才的培養也是當今高等教育的另一個主要目標。結合研究生培養，利用基礎實驗的裝置開設相關的創新性實驗，讓部分本科生參與到課題研究中去，提升學生對教材中相關大氣污染物處理的工藝、研究現狀和發展方向的認識，激發學生的學習熱情和潛能，重點培養學生的科研素養和分析、解決問題的能力。例如：利用堿液吸收法凈化氣體中的SO2的實驗裝置開展不同吸收液吸收氣態污染物傳質性能的研究，利用選擇性催化還原法凈化氣體中NO的實驗裝置開展NO的催化氧化和吸附法凈化氣態污染物吸附劑的制備和性能測試等研究。該方案實施的靈活性和難度均較基礎實驗要大，可通過申請實驗室專項資金和結合科研課題不斷完善實驗設施，逐步建設創新實驗平臺。

2.3 第三層次：專業實習

（1）教師培養。高等院校青年教師絕大多數都是從學校到學校，工程實踐經驗缺乏，造成理論教學和實踐教學脫節，培養學生工程素養的效果甚微。針對這一問題，我校分批次每年組織青年教師去企業實踐3個月的活動，使教師深入工廠一線，熟悉工藝流程、了解設備狀況，豐富了教師工程實踐知識，提高了教師指導課程設計和專業實習等實踐教學的能力，效果顯著。

（2）學生培養。加強校企合作，采用多種實習方式配合教學工作，提高學生的綜合素質。我校環境類學生大二進行為期1周的參觀認識實習，了解大氣除塵和煙氣脫硫等大氣污染處理工藝，為大三專業課的學習提供一個感性認識。大四組織為期3周的生產實習，深入企業全面了解除塵和脫硫等工藝的流程、設備及運行狀況，結合理論課學習進一步鞏固專業知識，為走上工作崗位或繼續深造打下良好的專業基礎。

3 小結

《大氣污染控制工程》是環境工程專業的一門核心專業課，通過前期的探索與總結，以培養學生具有“扎實理論基礎和良好的實踐創新能力”為核心，提出“理論教學、實踐創新和專業實習”三層次教學模式，該模式能夠鞏固學生的理論知識，同時提高學生分析和解決問題的能力及培養學生的創新思維。目前，我校該教學改革在正在進行，我們將繼續改進教育理念，不斷推進教學改革，為培養優秀的大氣環保專業人才而努力。

［1］郝吉明,馬廣大.大氣污染控制工程[M].3 版.北京：高等教育出版社,2010.

［2］李良玉,張春娜.《大氣污染控制工程》課程教學改革探討[J].新課程研究：高等教育,2010(3)：91-94.

［3］國家教育部.國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020)[M].新華社,2010.

［4］呂輝雄,黃榮,蔡全英.“大氣污染控制工程”課程教學改革與優化[J].中國電力教育,2010(30)：104-105.

［5］汪德進.《大氣污染控制工程》課程教學探討[J].安慶師范學院學報：自然科學版,2011,17(2)：130-131.

［6］周麗娜,桑磊,趙曉松.“大氣污染控制工程”實踐教學考核體系的探索[J].科教文匯,2010(1)：93-94.

［7］江博瓊,吳祖良,陸豪.開展“大氣污染控制工程”創新性綜合實踐教學的重要性研究[J].科教文匯,2010(6)：96-97.