環境工程專業認證下大氣污染控制工程全英文教學探討

曹禮梅 楊驥

[摘 要]大氣污染控制工程是環境工程專業的必修課程，是一門應用型課程。目前，環境工程專業必修課程大氣污染控制工程全英文教學實踐過程中存在授課內容繁多，課時短；教材內容更新慢，跟不上學科發展；培養方案、學生英文水平欠缺等問題。這些問題可以通過科學選擇教材，教學形式多樣化，合理選擇教學內容，注重工程應用，優化實驗和課程設計等方式來解決。

[關鍵詞]大氣污染控制工程；專業認證；環境工程；教學探討

[中圖分類號] G64 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2018）08-0112-03

為提高工科教學質量，2007年教育部、財政部決定實施“高等教育本科教學質量與教學改革工程”（質量工程）。工程教育專業認證是工程教育質量保障體系的重要組成部分，對提高工程教育質量具有重要的推動作用[1]。

環境工程是一個學科涵蓋面廣、知識體系復雜的交叉學科。2013年，我國加入《華盛頓協議》成為預備成員，并于2016年6月2日成為國際本科工程學位互認協議《華盛頓協議》的正式會員。這意味著我國工程教育專業認證體系和認證結果將得到《華盛頓協議》簽約國家和地區的認可，其為學生走向世界提供了通行證。這對環境工程專業的發展來說，既是機遇又是挑戰。為推進環境工程專業本科教育改革，建設更合理的環境工程專業教育體系，環境工程專業認證的試點工作于2007年開始，各高等學校的環境工程專業都積極參與這項工作[2][3][4]。截至目前，華東理工大學環境工程專業已完成了兩次（2014年、2017年）專業認證工作。

一、大氣污染控制工程課程全英文教學背景

華東理工大學資源與環境工程學院是我國最早從事環境保護教學與科研的單位之一，是國內為數不多的以環境為核心、化學化工為特色、環境與安全協同發展的學院之一。華東理工大學資源與環境工程學院1973年成立面向廢水、廢氣、廢渣的“三廢”治理研究室，1981年成立環境工程系，是我國首批環境化學工程碩士點授權單位；2007年環境工程獲批上海市重點學科，2010年被批準為國家級特色專業，2011年入選教育部卓越工程師教育培養計劃項目，2012年獲批環境科學與工程上海高校一流學科。

按照課程設置應和培養計劃緊密結合的要求，專業課程的開設及授課效果至關重要。大氣污染控制工程是目前各本科院校環境工程專業的專業必修課程之一，也是許多學校碩士研究生招生的專業筆試課程。教師在課堂教學過程中所傳授的原理、設計計算的要點等也是畢業生以后工作的重要基礎。

為積極響應工程認證標準12項畢業要求中“解決復雜工程問題、畢業生應具備一定的國際視野、能夠在跨文化背景下進行溝通和交流”的能力要求，華東理工大學資源與環境工程學院環境工程專業優化構建了以能力培養為核心的課堂體系，在同時保留大氣污染控制工程中文課程的基礎上，授課團隊自2010年開始開設環境工程專業選修課程工業廢氣處理技術（雙語，16學時，1學分）。2013年工業廢氣處理技術（雙語）由專業選修課調整為專業必修課，課程名稱改為大氣污染控制工程（全英文，48學時，3學分），由中英文雙語授課完全轉變成全英文授課，并于2017年開始嘗試引入課程設計。

二、大氣污染控制工程課程全英文教學的困境

大氣污染控制工程作為環境工程專業的一門主干必修課，是環境工程的核心組成部分，是以化學物質在工業廢氣中出現而引起的環境問題為研究對象，以解決環境問題為目標的新興交叉學科[5][6][7]。該課程內容繁多并且枯燥，學生要想透徹理解比較困難。如何用淺顯易懂的語言將書本知識簡單化，充分調動學生的學習興趣這是目前課程存在的主要問題之一，教師需要在授課的過程中不斷進行探索。該課程目前主要存在以下幾個方面的問題。

（一）授課內容繁多，課時短

國內大多數高等院校環境專業所選用的中文教材是高等教育出版社出版的郝吉明、馬廣大主編的《大氣污染控制工程》[8]。該教材內容涉及流體力學、 化工原理等多門專業基礎學科知識，具有復雜、抽象、問題多、知識聯系性強等特點，推薦適用 80 學時左右。然而現狀是，包括我校在內的高校環境工程專業該課程的學分、學時數在下調。我校于2016年修訂了環境工程專業培養方案，大氣污染控制工程中文及全英文授課縮減至32學時。因學生英文水平參差不齊，要求面向本科生開展的全英文課程在教學尤其是開始階段講得比較慢，這需要足夠的課時保證。目前的情況是，教學依然沿用中文授課的課時，距離教材推薦的授課學時有較大的差距。由于教學學時的限制，在現有課時情況下不能對課程所涉及的全部內容進行詳細全面地講解，學生理解消化課程內容存在一定的難度。

（二）教材內容更新慢，跟不上學科發展

隨著經濟的快速發展，大氣污染控制工程的熱點在不斷變化，新技術、新方法應運而生，但是教材的更新相對比較慢，未能及時將國際上減排的新技術、新方法等涵蓋，這不利于學生對新知識的學習。對在讀研究生發放問卷調查統計分析后筆者發現，大氣污染控制工程課程主要存在以下問題：一方面，教學基本上仍停留在書本階段，理論聯系實際較少，缺乏實用性與先進性相結合，缺少對國內外有關大氣污染控制及當前控制技術最新進展的介紹；另一方面，適用的全英文教材匱乏，引進全英文教材的成本太高[9]。

（三）培養方案欠缺，學生英文水平不佳

目前，面向國內學生開展的全英文教學仍處于起步摸索階段，缺少理論支持，這對授課教師和聽課學生提出了更高的要求。對于本科階段的學生來說，英語非他們的母語，存在專業詞匯量不大，閱讀英文文獻吃力等問題。培養方案的不斷改革，其問題也不斷出現。以我校為例，2016年的培養方案中指出：專業外語、水污染控制工程（全英文）、大氣污染控制工程（全英文）三門課程中至少選擇一門即可，這就出現了修讀大氣污染控制工程（全英文）課程的學生并沒有學習專業外語的情況，這些學生在修讀大氣污染控制工程（全英文）課程之前，專業英語詞匯幾乎沒接觸過，學習起來很吃力。另一方面，對于全英文教學的理解認識存在誤區。全英文教學應該是教師用英語進行專業知識的教學，學生利用英語這一“教學語言”進行專業知識的學習。全英文教學的授課語言雖然為英文，但又不能僅僅是純粹的英文教學，教師需要采取多樣化的教學形式，進一步提高專業課程的教學質量和學生學習的積極性，如若不然，全英文教學就成了單純地“用英語上課”。

三、大氣污染控制工程全英文課程建設的嘗試

采用全英文語言教授專業課程，不僅可以使學生學習到專業知識，還能同步提高學生的英語水平，幫助學生掌握專業術語的英文表達，培養學生具備一定的國際視野、能夠在跨文化背景下進行溝通和交流的能力。在大氣污染控制工程多媒體課件和網絡教學課件建設比較完善的前提下，授課團隊進行了以下幾個方面的探索。

（一）科學選擇教材

全英文教學教材的選取原則上必須是使用英文編寫的教材，鑒于引進原版教材比較貴，國內大部分開設全英文專業課程的學校一般會選擇相對便宜的影印版或者自編教材等。

為保證課程教學的質量，我校大氣污染控制工程授課過程中使用的教材是清華大學影印版教材“Air pollution control engineering（Second edition）”。該教材被認為是環境專業大氣處理最經典的著作之一，由美國人Noel de Nevers主編[10]。該書內容涉及大氣污染的各個方面并突出介紹了大氣污染控制的設備和工藝，涵蓋內容較全面。選用本書作為課程的教材，可以讓學生全面了解大氣污染控制技術和工程方面的理論知識，提高專業素養。

（二）教學形式多樣化

課程的全英文教學過程中教學形式主要以教師講課為主，輔以課堂提問，加強與學生的互動。此教學形式不僅能調動學生說英語的積極性、學習的主動性，而且通過提問的方式教師可以對學生的課堂學習效果進行檢驗，以便后續有針對性地重點講解和回顧。

可以應用多元化教學方式對課堂教學過程進行優化，充分調動課堂氣氛，達到提高教學效率的目的。通過多媒體展示相關背景資料、圖像等內容，把各主要處理單元的內部構造和運行過程等直觀上看不到的部分通過動畫的形式進行展示，可以在增強學生感官刺激的同時調動學生自主學習的積極性。

在對新的知識點展開學習之前，采用問題教學的方式，先提出該知識點需要重點關注的問題，促使學生帶著問題學，課堂教學快結束時進行歸納小結，并通過下次課前的提問，強化對所學內容的短時記憶。課堂上主講教師應注重和學生的交流，從提問時學生的表現發現問題，針對學生中普遍存在的難理解的知識點進行反復講解并突出重點。教師通過課堂提問的方式，可以隨時了解、掌握學生對知識點的理解消化情況，并能結合課后的作業讓學生對所學內容進行強化，變短時記憶為長時記憶。

（三）合理選擇教學內容

優秀的專業課程的全英文教材是全英文教學取得成功的重要基礎和保障。教學內容不能全部生搬教材，應該在教學大綱允許的范圍內，考慮和課程的發展方向相結合，并突出學科發展方向，為學生提供最新的學科發展信息，不能一味地強調理論教學。大氣污染概況、顆粒物的特性與除塵器的選型及設計、揮發性有機物（Volatile Organic Compounds，VOCs）的處理處置技術和燃煤煙氣脫硫脫硝控制技術等都是大氣污染控制工程課程的主要內容。隨著科技的快速發展，新技術、新設備不斷涌現，如果一直沿用教材內容不加以更新的話，勢必跟不上學科的發展。在全英文授課過程中需要講授最新的技術及設備、普遍關注的霧霾污染、氣候變化、溫室氣體等大氣污染的熱門議題，教師應結合國家方針政策進行有目的、有針對性地專題授課。

（四）注重工程應用

課程教學過程中應緊密結合與環境相關的案例，力爭做到重點、難點突出，注重教學效果的提高。可以采用課堂理論教學和實際工程案例相結合的授課方式，從解決實際問題的角度充分調動學生的學習興趣，強調基礎理論在科研和實際工程中的指導作用[11][12]。授課團隊可以結合自身與企業合作的項目，從設計到運行、維護等方面進行詳細講解，并結合國內外前沿研究問題，使學生能將枯燥的理論與實際結合起來，這樣能提高學生聽課的積極性與主動性。同時，對學科發展方向的前沿技術、理論等信息教師也要進行重點關注，可以引入實際案例，并結合相關網站，進一步拓寬學生的視野。

面對燃煤煙氣除塵、脫硫脫硝及揮發性有機物污染控制技術等工程應用性比較強且是學生畢業后主要從事的工作內容，教師一方面可以在教學中借助視頻、動畫和計算機仿真模型演示等方式進行展現，以增強學生的感性認識，提高教學效果；另一方面，可以結合授課團隊承接的實際工程案例，講授書本理論與實際工程的區別與聯系。通過實際工程處理處置方案的設計、實施及后續一系列問題把相關知識點進行分解，這能讓學生對實際工程案例的全過程有較為深入的了解，把提高學生的實際工程能力這一專業認證的指導思想貫徹到教學的全過程。

（五）優化實驗和課程設計

可以通過大氣污染控制工程課程實驗及課程設計強化課堂教學。優化工程實驗設計，通過理論與實踐的結合，可以使學生能運用所學課堂理論知識進行科學研究，讓學生具備分析問題、解決問題的能力。目前，開設的實驗內容主要有填料塔凈化吸二氧化硫氣體、旋風除塵器除塵性能測定等試驗，可考慮增設煙氣脫硝、等離子體凈化揮發性有機物的創新性實驗。學生通過實驗方案設計及實際操作可以更好地理解課堂知識。

同時，應輔以含塵、VOCs典型廢氣治理的課程設計，使學生獲得工程設計方法的基礎訓練，培養學生正確的設計思想，讓學生初步建立對工程設計工作模式的認識，了解工程設計的基本工作內容、流程和思路，能綜合應用所學的基礎理論與專業知識，獨立分析、解決實際問題，掌握Auto CAD繪圖軟件等基本的工程設計技能，學會用文檔和圖紙形式表達設計理念和成果。

四、結語

大氣污染控制工程全英文教學的模式與方法，需要和授課實際情況相結合進行持續改進。這不僅要利用好學科的優勢平臺，還要統籌兼顧課程的實際教學特點，做到充分運用多元化教學手段，在不斷摸索與創新過程中尋找到教師和學生都滿意的教學模式。筆者希望通過本教學團隊在本課程全英文教學模式的實施與探索，進一步提高學生的學習興趣，增強學生的專業認同感、使命感，拓寬學生的專業視野。

開展專業認證不是目的，是提高我國高等教育質量的重要手段和工具；開設全英文課程也不是目的，是推進教育國際化的重要手段。千里之行始于足下，目前的大氣污染控制工程全英文課程建設只是一個開始，筆者希望借專業認證的契機能不斷改革和完善全英文課程建設，學習國內外先進的教學經驗，不斷提高教學水平，積極推進我校環境科學與工程一流本科專業建設。

[ 參 考 文 獻 ]

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[4] 李登新. 東華大學環境工程專業認證工作有感[J].教育教學論壇， 2014（8）：130-132.

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[6] 李娜， 史敏， 焦坤靈，等. 淺談環境工程專業《大氣污染控制工程》課程的教學改革與優化[J]. 教育教學論壇， 2017（19）：141-142.

[7] 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（16）：74-75.

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[9] 劉恩棟， 夏世斌， 楊紅剛. 大氣污染控制工程教學改革與實踐[J]. 化工高等教育， 2008（4）：62-64.

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[11] 朱玲， 陳家慶， 王建宏，等. 以加強工程實踐能力為導向大氣污染控制工程課程建設改革[J]. 中國現代教育裝備， 2011（1）：132-134.

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[責任編輯 陳 明]