大氣污染控制工程教學改革探索

李娜+文少白+張軍+劉潔+蹇麗

摘要：根據大氣污染控制工程課程的特點和實際教學中存在的問題，高校可以劃分內容模塊，豐富教學形式，優化教學內容，并采用歸納總結法、聯想記憶法、比較記憶法等教學方法加強學生對內容的掌握，提高學生的應用能力。

關鍵詞：大氣污染控制工程；教學改革；環境科學

當前大氣污染日益嚴重，大氣污染控制工程及相關技術引起廣泛關注。大氣污染控制工程課程是在現代社會經濟和科學發展過程中，為了解決大氣環境問題而設置的課程，其課程教學效果直接關系到環境專業學生的理論知識和實踐水平。

一、大氣污染控制工程課程教學改革的必要性

大氣污染控制工程課程的主要特點是內容多，理論性強，工程性較強，教材內容較多。目前國內各大高校主要選用郝吉明與馬廣大編著的《大氣污染控制工程》，我校環境科學專業也把它作為教材，其主要包含13個章節。在進行教學改革前，教學安排單一，教學方法較為陳舊，授課以講授式為主，理論較多、知識點分散。學生對具體污染控制技術理解不夠，應用能力差。針對以上問題，我校對課程體系、教學方法、實踐教學等方面作了以下改革，取得了一定成效。

二、厘清課程思路，優化課程體系

1.劃分內容模塊

大氣污染控制工程課程內容較多、知識點分散，學生對內容結構理解不清晰，抓不住重點。為了理清課程思路，把課程內容串聯起來，我校將大氣污染控制工程課程內容劃分為四個模塊，然后把各章節內容劃分到各個模塊中。（1）基礎理論模塊：包括大氣污染的基本理論、燃燒與大氣污染、大氣污染氣象學、大氣擴散濃度估算模式；（2）顆粒污染物控制技術：包括粉塵的性質、顆粒捕集理論、除塵裝置；（3）其他污染物控技術：包括氣態污染物控制技術、硫氧化物的污染控制、氮氧化物的污染控制、揮發性有機污染控制；（4）綜合型污染控制：包括城市機動車污染控制、全球性大氣污染問題、凈化系統的設計。劃分模塊后，學生對課程的整體內容清楚后，再吃透每個模塊的知識點，有利于對整體內容的歸納和掌握。

2.豐富教學形式

大氣污染控制工程課程原來安排60學時，其中理論42學時，實驗12學時，自主學習6學時，自主學時流于形式，只安排學生自學的內容，并不設置教學任務。改革后安排總學時為66學時，其中理論42學時，實驗12學時，PBL學時6學時，自主學習6學時。課堂教學形式多樣化了，PBL是以問題為導向的教學方法，在除塵裝置、硫氧化物的污染控制、固定源氮氧化物的污染控制三個章節開設（每個章節安排2學時），由教師提出問題或提供案例，學生分組進行討論，加深對理論內容的理解。自主學習結合網絡課程，由教師布置問題，學生在網絡學習后進行解答，答題情況計入平時分，以加強學生對自主學習的重視，使其變被動學習為主動學習。

3.優化教學內容

我校使用的教材教學內容相對陳舊，暫時又沒有合適的新教材替代，這就要求教師在教學過程中盡可能緊跟學科動態，把最新的污染現狀和污染治理手段補充到課堂中來；或者結合自主學習的方式，要求學生要求學生對某一個模塊進行綜述。比如當前PM 2.5是目前人們普遍關注的大氣中的主要顆粒物，且危害較大，而教材還停留在PM 10的階段。教師可以把PM 2.5產生的來源、形成機理、危害、防治手段等內容補充進來。

三、創新教學方法、強化內容理解

1.歸納總結法

本課程由于章節多，學生在學習過程中記憶困難，知識點掌握不牢。為了強化學生對知識點的掌握，教師采取歸納總結法，首先結合模塊劃分的方法對全書的內容進行歸類，化繁為簡；其次，對于每節課、每個章節的知識點進行小結，幫助學生抓住重點；最后啟發學生如何進行歸納，比如除塵裝置分為幾類，每類代表性的除塵器是什么，每種除塵器的構造、除塵原理、影響因素、設計選型，等等。

2.聯想記憶法

課程各章節之間都存在聯系，如果孤立地學習每章內容，最后知識點無法融會貫通，也無法較好地記憶記憶每章的內容。所以在教學過程中，教師要根據所講章節的內容和前后章節的聯系，采用聯想記憶法，使學生不但對前面的知識點進行回顧，而且要掌握所講章節的內容。如在講到除塵裝置時就要結合前一章顆粒污染物控制技術基礎中顆粒物的性質和顆粒物捕集的理論基礎來介紹；在介紹硫氧化物的污染控制和固定源氮氧化物的控制時，就要結合燃燒與大氣污染的內容，以及燃燒過程中污染的形成來講授。聯想記憶法能夠幫助學生不斷回顧總結，加深記憶。

3.比較記憶法

無論是授課過程還是課后習題的回答情況，學生對污染控制方法部分的掌握情況較差，主要體現在除塵裝置、硫氧化物的污染控制、固定源氮氧化物的控制、揮發性有機污染控制、城市機動車污染控制等章節。學生反映控制方法過多，而且比較難理解，抓不住重點，對于控制方法的具體應用條件不理解。教師針對以上問題采取比較記憶的方法，比如對除塵裝置中各除塵器的除塵機理、適用條件、壓力損失、投資費用等方面進行列表介紹并舉例，要求學生在實際應用中能夠學會選擇除塵器。對于硫氧化物污染控制的內容布置作業題，要求學生針對所有脫硫方法的原理、適用范圍、優缺點等進行比較，達到完全掌握的目的。

四、重視實踐教學，理論聯系實際

本課程的實踐教學主要體現在實驗、實習、大學生創新創業訓練項目、本科畢業論文等四個方面，由于實驗條件的限制，只開放四個實驗，主要包括環境空氣中TSP、PM 10的測定，室內空氣中甲醛的測定，機動車尾氣中CO濃度的測定，袋式除塵器的運行狀況及性能測定。實驗內容雖然都是監測性實驗，但是可操作性強，而且監測與生活相關的大氣污染指標能夠解決實際問題，學生也比較感興趣。我校聯系省環科院、市監測站作為實習單位，在實習內容的安排上也設置了大氣污染的相關監測內容，培養了學生理論聯系實際的能力。教師指導學生申請大學生創新創業訓練項目共4項，主要包括：彼岸室內空氣凈化盆栽坊、綠居室內環境檢測有限公司、海口市冬季PM 2.5中重金屬含量分布特征、海口市冬季大氣顆粒物重金屬含量分布特征，使學生的動手能力和創新思維能力得到了鍛煉。同時，設置大氣污染的相關課題作為學生的畢業論文題目，使學生更加系統地研究相關內容。

五、結語

大氣污染控制工程作為高校環境科學和環境工程專業的一門必修課程，學生打好基礎至關重要。高校通過對課程改革的不斷探索，可以化繁為簡，并幫助學生找到正確的學習方法，使其更好地掌握所學知識，從而培養出更多創新能力強、實踐基礎扎實的應用型人才。

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