基于卓越計劃下的《大氣污染控制工程》教學改革研究

李飛躍，王　艷，鄒海明，汪建飛（安徽科技學院　城建與環境學院，安徽　鳳陽　233100）

基于卓越計劃下的《大氣污染控制工程》教學改革研究

李飛躍，王艷，鄒海明，汪建飛
（安徽科技學院城建與環境學院，安徽鳳陽233100）

摘要：依據我校卓越工程師培養計劃下環境工程專業培養目標，從課程體系構建、理論教學環節改革和實踐教學環節改革等方面闡述了《大氣污染控制工程》課程教學改革的新思路與做法，以期為卓越計劃下環境類其它相關課程教學改革提供參考.

關鍵詞：卓越計劃；大氣污染；控制工程；環境工程；教學改革

“卓越工程師教育培養計劃”是教育部在新時期貫徹落實國家中長期教育改革發展及人才發展規劃綱要所推出的重大改革項目.旨在培養出一大批具有“三個面向”（工業界、世界和未來）、創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才.卓越工程師人才的培養已逐漸成為我國高等教育體系中一種新的主要類型和培養目標，并且成為當前我國高等教育改革的熱點課題之一.

安徽科技學院環境工程專業2011年獲批省級卓越計劃實施試點專業，2013年獲批國家卓越工程師教育培養計劃實施試點專業.環境工程專業作為一門新興的綜合性學科，在我校已有10余年的發展，期間一直在不斷改革傳統的教育模式以適應卓越計劃下的人才培養需要.

《大氣污染控制工程》課程是高等院校本科環境工程專業一門主干必修的核心課程.它是為社會培養具有解決大氣環境污染問題的環境工程專業卓越工程師人才最主要平臺課程之一.為此，本文通過《大氣污染控制工程》課程教學內容、教學方法和課程實驗教學幾個方面強化卓越計劃下人才培養的教學探索，以期為提高環境工程專業卓越人才培養質量的同時，也為環境類相關專業卓越人才培養模式提供借鑒.

1　課程體系構建

圖1《大氣污染控制工程》課程體系

《大氣污染控制工程》課程的建設目標即學生通過這門課程的系統學習掌握大氣污染控制的基本理論知識，重點掌握大氣污染物去除的基本方法、原理及常用的凈化工藝（裝置）的設計原則、方法和步驟，初步具備解決大氣污染控制工程問題基本能力，達到卓越工程師的要求.為實現上述目標，構建了《大氣污染控制工程》課程體系，總體上分為理論教學、實驗教學和實踐教學三大部分（圖1）[1].課程體系的構建加深了學生對該門課程知識的理解，強化了實踐能力，提升了創新能力.

2　理論教學環節改革

在上述《大氣污染控制工程》課程體系中，理論教學是課程體系的前提和基礎.然而，這門課程特點是內容多、信息量大、涵蓋面廣、學科綜合性強、理論抽象、設計及計算量大，此外，為了突出實踐性和工程性，理論課程教學按人才培養計劃規定只有36學時，如何在有限的學時內取得滿意的教學效果，選擇合理的課程教材、合理安排教學內容及改進教學方法是關鍵.

2.1課程教材的選取

“工欲善其事，必先利其器”，《大氣污染控制工程》課程教材的選擇尤為重要，一本合適的教材是教師上好這門課程和學生學好這門課程的基礎.當然，選擇的教材也要體現其權威性和專業性.目前，《大氣污染控制工程》教材種類繁多，通過調研并結合我校實際情況綜合考慮，最后選用郝吉明、馬廣大和王書肖主編的《大氣污染控制工程》（第三版）作為教材[2]，該教材是普通高等教育“十一五”國家級規劃教材，此外，選擇郝吉明主編的《大氣污染控制工程例題與習題集》作為輔助學習材料[3].

2.2教學內容的優化

根據多年的教學實踐和經驗總結，要全方位、立體化、系統地掌握《大氣污染控制工程》課程結構、理清課程的脈絡，需要理清大氣污染過程以及各過程與教材中各章節的內在聯系（圖2）.全部內容按照“基本概念—基本原理—技術方法—設備設計及運行條件”[1]或“污染源排除污染物→污染物在大氣中遷移轉化→污染物落地濃度的估算→污染控制技術→典型污染物控制工藝”[4]這一貫穿全局的主線進行.在教學學時安排上，對大氣污染基礎知識簡單介紹，大部分學時安排在顆粒物污染物控制技術與設備和氣態污染物控制技術與設備相關章節，做到詳略得當，重點突出.

由于教材建設的滯后性，教師授課時需要及時對課程內容進行更新.《大氣污染控制工程》這本教材距今已經有近5個年頭，這些年來關于大氣污染控制的政策、技術及工藝取得了極大的發展.教師可以根據情況，適當的補充到相關章節的授課內容中.例如在概論部分，增添了《環境空氣質量標準（GB3095-2012）》內容并將其與原標準GB3095-1996進行比較剖析，增添了三項污染物分別是CO、O3和PM2.5，并對PM2.5相關知識進行了介紹，取得很好的效果.再如講到燃燒與大氣污染章節，增添了中美關于碳排放的聯合聲明，并對相關背景及未來發展的方向進行了介紹，極大地調動了學生學習的積極性.

圖2大氣污染過程與教材中各章節的內在聯系

2.3教學方法的改進

實踐證明上好第一堂課，是激發學生學習興趣的關鍵.第一堂課通常是緒論課，主要圍繞著三個問題即為什么上這門課（重要意義）？這么課程主要學習哪些內容？如何學好這門課程？其中第一個問題是基礎、關鍵，圍繞著第一個問題闡述的深刻透徹，其它問題就水到渠成.在教學中，通過搜集大量的圖片和視頻形象生動的反映大氣污染帶來的危害，從理論角度突出這門課程的重要意義，考慮到學生更加關注現實重要性，分別從考研、畢業設計、課程考核三個角度來闡明其重要性.

在日常的教學中，摒棄單一的教師講、學生聽的那種“滿堂灌”的教學方法，采用討論式和啟發式的教學方法，通常采用“發現問題—提出問題—分析問題—解決問題—發現新問題”的教學模式[5]，課堂上多給學生提問題，引導學生去思考，啟發學生通過查閱資料及和教師討論獲取知識.例如，圍繞著全球氣候變暖和溫室氣體減排，利用大氣污染控制工程課程相關知識，提出方案，引導學生搜集資料、制作PPT演講，教師逐一點評，通過這種討論和啟發式教學，取得了較好的效果.

在講授《大氣污染控制工程》課程中的應用部分內容時，為體現其工程性和卓越性，實施案例教學法.特別是講授到設備設計和運行條件內容時，我們引入了真實工程設計案例，以增強學生對課堂知識的理解和運用能力.例如對除塵器的設計、脫硫脫硝的設計運行等.

3　實踐教學環節改革

實踐教學環節是學生從理論到實踐再認識的過程，是提高學生動手能力，培養學生運用知識解決實際問題的重要環節，抓好這一環節將為卓越工程師人才的培養目標打下堅實的基礎.我校大氣污染控制工程課程實踐教學環節主要包括基礎實驗、實習、課程設計和畢業設計4個環節.科學合理安排實踐教學環節、強化實驗室和實習基地建設、加強工程性師資隊伍建設是推行實踐教學環節改革的重點.

3.1合理安排實踐教學內容

實踐教學4個環節內容的安排要體現科學性、合理性和層次性.其中，基礎實驗是最基本的，很多還是最基本的演示實驗，安排在理論課學時相對應的時間短；實習主要是到工廠企業現場感知體驗，了解其本情況、發現問題，安排在課程學習結束；課程設計，主要是體現學生對所學知識的鞏固和提高，突出體現其受到工程基本技能的訓練，包括工程計算、設備選型、流程設計、技術經濟分析、繪圖等[5]，安排在課程結束的下學期；畢業設計是最高階段，考察其分析問題、工程設計、解決問題、論文撰寫等多方面的能力，安排在第8學期.在這其中，以不同層次大學生創新訓練計劃（國家-省級-校級-院級）和教師的科研項目為載體，強化學生的實踐能力.

3.2強化實驗室和實驗基地建設

《大氣污染控制工程》是一門實踐性很強的課程，需要加強實驗室建設和實習基地建設.目前學校專門成立了大氣污染控制實驗室，購置了大量中式水平的實驗裝置，包括文丘里濕式除塵器裝置、填料吸收塔處理廢氣實驗裝置、篩板式氣體吸收塔實驗裝置和催化法處理汽車尾氣實驗設備各一臺.此外，學校還和當地一些企業簽署了合作協議，加強校外實驗基地建設.未來還學要添置相關設備比如袋式除塵器裝置、吸收法脫硫脫硝裝置等，擴充一批校外實驗基地，包括發電廠、水泥廠等.

3.3加強工程性師資隊伍建設

“卓越計劃”是以培養工程師為最終目的的.當前，我校環境工程專業師資隊伍中具有工程背景的教師匱乏，使得其在實踐環節特別是課程設計和畢業設計環節教學中往往力不從心.政策傾斜加大對工科背景人才引進力度；學校不定期組織選派專業教師都深入企業，掛職鍛煉，增強了教師的工程實踐能力；通過和環境類相關企業簽訂協議，聘請從事大氣污染控制的工藝和設備設計人員、現場項目管理工程師擔任兼職導師，為學生上課、做報告，指導學生進行課程設計和畢業設計.

4　結束語

“卓越計劃”下對《大氣污染控制工程》這門課程教學改革提出了新的要求，此外，課程教學改革是一項復雜系統的工程，特別是對于大氣污染控制工程這一類涉及面廣、內容多的專業課，難度更大、周期更長.筆者就該課程體系的構建、理論教學環節和實踐教學環節的改革，提出了可行的見解和主張，并應用于教學實踐，教學質量的得到明顯提高.

參考文獻：

〔1〕趙兵濤.能源與環境類專業“大氣污染控制工程”課程建設與探索[J].中國電力教育，2013(6)：74-75.

〔2〕郝吉明，馬廣大，王書肖.大氣污染控制工程[M].北京：高等教育出版社，2010.

〔3〕郝吉明.大氣污染控制工程例題與習題集[M].北京：高等教育出版社，2003.

〔4〕李章良，陳菁，張瑛.大氣污染控制工程課程教學改革探究[J].中國電力教育，2013(34)：96-97.

〔5〕郝艷紅，邱麗霞.環境工程專業《大氣污染控制工程》課程建設的幾點思考[J].中國電力教育，2006（S2）：374-375.

中圖分類號：G642

文獻標識碼：A

文章編號：1673-260X（2015）07-0075-02