摘 要: 文章從大氣污染控制工程課程教材建設、課堂教學和實踐環節等方面入手,提出環境工程專業大氣污染控制工程課程教學改革思路,以期為開展應用型人才培養特色名校重點建設專業人才培養模式的課程教學改革提供參考。
關鍵詞: 環境工程 人才培養 大氣污染控制工程 教學改革
大氣污染控制工程是高等院校環境工程專業的一門專業必修課程,也是很多高校的考研初試及復試課程。該課程重點講述大氣污染防治的基本原理、主要設備、典型工藝及設計計算等。與其他專業課程相比,該課程具有內容繁雜、抽象、枯燥、難于掌握等特點[1],因此一些學生學習積極性不高,學習效果較差。針對上述問題,結合學生的學習特點,我院對該課程的課堂教學進行了一些改革嘗試,將科學的教育理念和先進的教學手段融入課堂,不僅提高了課堂的教學質量,而且激發了學生的學習興趣與熱情,取得了良好的教學效果。
一、教材建設是課程建設的基礎
教學中高起點,選用國優、省優、部優面向二十一世紀教材或近3年出版的新教材,引進或建設一批受益面寬、起點高、信息量大的立體化教學資源庫,大力豐富教學信息資源。根據學校的辦學特色及專業自身培養目標,制定切實可行的教材建設規劃,自編具有農業與環境污染控制結合特色的教材,內容上重點反映農業領域大氣污染控制的新工藝和新成果,按照大氣污染物“農業廢氣污染源控制—燃燒或生產過程控制—末端凈化處理”為主線編排,重點放在凈化設備計算與設計上。
二、教學手段是課程建設的根本
《大氣污染控制工程》課程通過多媒體輔助教學優化了課堂教學結構,活躍了課堂氣氛,對提高教學效率起到了積極的作用。首先,采用多媒體輔助教學激發了學生的學習興趣,運用多媒體提供有關背景資料、圖片、錄像等,能增強學生的感官刺激,激發學生的求知欲,調動他們自主學習的積極性[2]。例如,在講解旋風分離器的結構和工作原理時,我們通過向學生展示大量工廠使用的旋風分離器的實際圖片,使學生對旋風除塵器的外觀有充分的了解,再通過結構圖對其尺寸比例進行詳細講解,充分結合實例制作的Flash動畫,對旋風除塵器的工作原理進行較為直觀的描述。其次,多媒體輔助教學可以擴大課堂教學的信息傳遞量,揭示各個零散的知識點形成系統形成知識的網絡,大大擴充信息的傳遞量。最后,采用多媒體輔助教學,可以激發學生的想象力,達到理解知識的目的。例如,在講述低濃度煙氣脫硫工藝中,教師通過使用仿真動畫,依次將各個過程進行演示,形象、清晰、直觀地表達整個工藝流程,從而使學生熟悉和掌握了工藝裝置與設備,理解了低濃度煙氣脫硫工藝的工作原理。
三、實驗和實踐環節是課程建設的保障
在《大氣污染控制工程》課程建設過程中,始終把提高學生動手能力和工程素養作為目標進行課程建設,非常重視實驗教學,已建成了大氣污染控制工程實驗室,為大氣污染控制工程課程的實踐性教學環節提供了有力保證。我們在安排實驗課的教學內容時充分考慮如下幾點:要求學生了解各行業大氣污染物的種類、來源;掌握大氣污染物監測分析和治理方法;熟悉大氣污染物控制的工程原理、主要設備和操作條件。幾年來逐步開展“旋風+袋式除塵器性能的測定”,“粉塵真密度的測定”、“堿液吸收氣體中的二氧化硫”、“粉塵粒徑分布的測定”和“煙氣除塵脫硫實驗”等教學實驗。實驗教學采用課內外講授相結合,設計與開發相結合,個人與小組相結合,能力與素質相結合,實驗室教學與電腦仿真相結合的一種獨特的實踐教學模式,重在培養學生的分析解決問題和實踐能力。
除必要的實驗課時外還實行開放性實驗,學生隨時可到實驗室進行實驗或科研活動。我們要求學生做實驗時嚴肅認真,預先預習實驗講義或實驗指導書,寫出實驗目的、步驟和要求,并在實驗完成后由指導教師檢查實驗原始記錄,在一周內遞交實驗報告。學生通過實驗將課堂上獲得的知識在實踐中予以驗證和應用,收獲很大。
根據大氣污染控制工程課程的教學要求和培養目標,結合我院的特點,開展了“200MW燃煤鍋爐煙氣電除塵裝置設計”、“250MW鍋爐脫硫裝置設計”,以及“脫除煙氣中低濃度二氧化硫的吸收塔設計”等課程設計。事實說明,以上課題設計有力地推動了《大氣污染控制工程課程》的建設,使其內涵有了比較鮮明的特色,使課程的骨架有了比較清晰的輪廓。在課程設計中,學生學到了書本上學不到的知識和技能,對氣體污染物從排放標準、采樣方法、排放濃度及污染物性質、特征到污染物控制和凈化技術的原理、方法,設備構造、運轉指標、控制參數等有所了解和掌握。
針對目前課程實習和畢業實習在內的實習環節存在掏錢買實習和實習走馬觀花等問題,《大氣污染控制工程》課程重新設計實習環節安排。采用模型教學(校內)和現場教學(校外)相結合的方式落實實習要求,使學生了解各種廢氣脫除的工藝流程、主要設備運行情況。同時,鼓勵學生動手制作教學模型,更加深刻地掌握主要設備的工作原理。
四、總結與體會
隨著大氣環境日益被重視,《大氣污染控制工程》作為環境工程專業主干課程的地位將逐漸提高,但是課程本身內容多、涉及面廣,尤其是對于以工程應用型人才培養為主的院校,如何強化學生工程實踐能力、提高實踐質量是落實應用型人才培養特色名校重點建設專業人才培養和提高學生就業品質的重要組成部分。課堂教學是目前高等教育實施素質教育的主渠道,如何不斷提高課堂教學的教學質量和教學效率,這對學生知識的掌握和能力的培養尤為重要。大氣污染控制工程作為環境工程專業的核心課程,只有教師勤于總結教學經驗,敢于探索新的教學方法和手段,并通過學習和借鑒優秀教師的教學成果,不斷提高自身的綜合素質,掌握專業理論知識,才能提高課堂教學質量和教學效率,為學生的學習和就業打下良好的基礎。
參考文獻:
[1]任曉莉,郝瑞剛.大氣污染控制工程課堂教學改革探索與實踐[J].化工高等教育,2009,(3):68-70.
[2]王建宏,陳家慶,朱玲,等.大氣污染控制工程教學模式的改革[J].中國冶金教育,2011,(2):17-18.