大環(huán)境背景下大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

劉麗梅　李桂賢　王洋　劉歡　周婭婭　馮娜娜　覃南

摘要：面對(duì)當(dāng)前大氣環(huán)境問(wèn)題的不斷產(chǎn)生，大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)課應(yīng)與教師科研項(xiàng)目結(jié)合設(shè)計(jì)綜合性與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生了解前沿技術(shù)，并學(xué)以致用；與當(dāng)前急需解決的大氣環(huán)境問(wèn)題相結(jié)合設(shè)計(jì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，使之具有一定的創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：環(huán)境；大氣污染控制工程；實(shí)驗(yàn)課；教學(xué)內(nèi)容

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）34-0211-02

一、當(dāng)前大氣環(huán)境問(wèn)題的產(chǎn)生

近年來(lái)以我國(guó)京津冀為代表的北方城市出現(xiàn)了大范圍的霧霾天氣，使人們?cè)絹?lái)越關(guān)注大氣環(huán)境質(zhì)量，作為國(guó)家生態(tài)文明試驗(yàn)區(qū)的貴州鮮少有像北方城市一樣的霧霾天氣，但生活在貴州的人們對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量變化還是比較敏感，尤其是我校學(xué)習(xí)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生。比如，當(dāng)環(huán)境空氣質(zhì)量出現(xiàn)輕度污染、中度污染時(shí)，我的學(xué)生們會(huì)第一時(shí)間跟我講他們的感受，他們喜歡關(guān)注與環(huán)境有關(guān)的一切事情，尤其對(duì)大氣環(huán)境充滿了好奇，總想弄清是什么原因?qū)е碌沫h(huán)境環(huán)境空氣質(zhì)量變差等問(wèn)題。

二、各高校開(kāi)展的大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)課研究

大氣污染控制工程是環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)必修課之一，而大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)課是加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)理解的最佳途徑。近年來(lái)，各大高校也開(kāi)始重視大氣污染與防治的研究，部分高校已將大氣環(huán)境的研究成果用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，如清華大學(xué)對(duì)大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)課的開(kāi)出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了更新[1，2]，對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行相關(guān)研究與設(shè)計(jì)，尤其在除塵技術(shù)方面，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了適用于大氣污染控制實(shí)驗(yàn)教學(xué)的復(fù)合電袋除塵器，不僅能夠緊跟當(dāng)前國(guó)內(nèi)外除塵技術(shù)的最新進(jìn)展，更能啟發(fā)創(chuàng)新思維，使學(xué)生對(duì)大氣污染控制產(chǎn)生了濃厚興趣。湖南大學(xué)[3]開(kāi)展大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目式教學(xué)模式較早，其分析了主要實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的現(xiàn)狀和教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，在融合了問(wèn)題教學(xué)法和探究式教學(xué)法的基礎(chǔ)上構(gòu)建了項(xiàng)目式大氣污染實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，并對(duì)該模式下有關(guān)知識(shí)點(diǎn)的設(shè)計(jì)以及部分知識(shí)點(diǎn)的融合方法分別示例并進(jìn)行了說(shuō)明。北京石油化工學(xué)院對(duì)大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)課開(kāi)出的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行整合與優(yōu)化，使之成為綜合性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目[4]。

三、結(jié)合我校教師科研項(xiàng)目及當(dāng)前熱點(diǎn)問(wèn)題設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容

從目前情況看，大氣污染控制工程驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)偏重于以往污染物監(jiān)測(cè)，與當(dāng)前面臨的大氣環(huán)境問(wèn)題脫節(jié)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)方法的科學(xué)性、時(shí)效性，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)也要依據(jù)國(guó)家政策和目前面臨的環(huán)境問(wèn)題而有所增加，如可增設(shè)PM2.5監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，同時(shí)需要及時(shí)更新大氣污染物監(jiān)測(cè)方法等，可通過(guò)環(huán)境保護(hù)部網(wǎng)站[5]中的科技標(biāo)準(zhǔn)專(zhuān)欄查閱。

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)可以通過(guò)兩個(gè)途徑設(shè)置，其一是實(shí)驗(yàn)課與科研課題相結(jié)合設(shè)計(jì)綜合性與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，如貴州作為我國(guó)典型的酸雨區(qū)，引導(dǎo)學(xué)生思考是何原因?qū)е碌乃嵊甑男纬桑纱艘鍪谴髿馕廴疚锒趸颍古湃氲酱髿庵械亩趸蛄拷档停托枰獜脑搭^減少污染物的排放，這時(shí)就需要設(shè)計(jì)脫硫裝置，了解脫硫技術(shù)，而脫硫技術(shù)又有很多種，實(shí)驗(yàn)室中用堿法脫硫，據(jù)此可設(shè)置吸收法脫除廢氣中的二氧化硫?qū)嶒?yàn)，改變?cè)胁僮鳁l件，在教師的引導(dǎo)下，讓學(xué)生在新實(shí)驗(yàn)課的環(huán)境下，充分理解脫硫原理，對(duì)于技術(shù)發(fā)展有新的認(rèn)識(shí)。其二，與當(dāng)前急需解決的大氣環(huán)境問(wèn)題相結(jié)合，設(shè)置創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，如大氣中PM2.5來(lái)自于哪里，又是如何傳輸?shù)轿覀兯诘某鞘校Y(jié)合這個(gè)問(wèn)題可以給學(xué)生開(kāi)設(shè)大氣中PM2.5的來(lái)源解析實(shí)驗(yàn)或深度除塵實(shí)驗(yàn)，因PM2.5的來(lái)源解析實(shí)驗(yàn)側(cè)重于研究，可設(shè)為選做實(shí)驗(yàn)，感興趣的同學(xué)可以課內(nèi)課外在教師的指導(dǎo)下完成這一部分的實(shí)驗(yàn)研究。

另外，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注我省環(huán)境保護(hù)廳和貴陽(yáng)市生態(tài)文明建設(shè)委網(wǎng)站上大氣環(huán)境空氣質(zhì)量實(shí)時(shí)狀況，記錄空氣中PM2.5、PM10、TSP、SO2等污染物的實(shí)時(shí)濃度變化和環(huán)境空氣污染指數(shù)（AQI）及首要污染物等信息，通過(guò)連續(xù)記錄，對(duì)各種污染物的濃度變化就有了日均變化、月均變化、年均變化數(shù)值，教師不僅教授學(xué)生如何觀察記錄，重點(diǎn)教授學(xué)生分析處理數(shù)據(jù)，從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力。

四、結(jié)語(yǔ)

總而言之，大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)課開(kāi)出的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目需要?jiǎng)?chuàng)新，不斷創(chuàng)新的目的是要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，使之具備解決實(shí)際問(wèn)題的能力，開(kāi)設(shè)的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分為必做和選做兩類(lèi)項(xiàng)目，對(duì)科研感興趣的學(xué)生可選做一些創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，使培養(yǎng)的學(xué)生具有創(chuàng)新思維，積累一定的研究經(jīng)驗(yàn)；對(duì)工程等應(yīng)用比較感興趣的同學(xué)，通過(guò)設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的訓(xùn)練，使之具備較強(qiáng)的設(shè)計(jì)能力、解決實(shí)際問(wèn)題的能力，從而增加學(xué)生的就業(yè)幾率。

參考文獻(xiàn)：

[1]段鳳魁，郝吉明，李海波，等.復(fù)合電袋除塵器與實(shí)驗(yàn)建設(shè)科——科研成果向教學(xué)的轉(zhuǎn)化成果[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理.2015，10（32）：87-89.

[2]段鳳魁，郝吉明，王書(shū)肖，等.大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)探討[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理.2015，9（32）：6-8.

[3]路培，李彩亭，何林錦，等.項(xiàng)目式大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的研究[J].高等理科教育.2009，（2）：76-78.

[4]王建宏，朱玲，陳家慶，等.大氣污染控制工程綜合型實(shí)驗(yàn)的整合與優(yōu)化[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備.2012，（7）：69-70.

[5]中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)部.環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)[R/OL].

http：//kjs.mep.gov.cn/hjbhbz/.