李若谷
(中國礦業大學環境與測繪學院,江蘇 徐州 221116)
《物理性污染控制》是高等學校環境工程專業開設的一門專業課程。課程主要介紹幾種物理性污染,包含噪聲、振動、放射性、電磁、光、熱等污染的相關理論知識及防范措施。該門課程實用性較強,在注重理論聯系實際的今天,要求學生不僅要系統地掌握基本理論知識,而且具備解決實際問題的能力。然而,本門課程理論性偏強,內容構成多、邏輯順序松散,部分學生對本門課程學習興趣和積極性不高。為了更好地使學生掌握本門課程的知識點,本文針對高校環境工程專業的專業特點和培養目標,結合實際教學現狀,提出幾點教學改革的實踐。
我校2012 版以前的培養目標中該課程在環境工程專業是專業選修課,在2016版培養目標中將其調整為專業主干必修課程,講課學時為32 學時。
由于本課程與環境監測,環境影響評價有內容上的重復,為避免重復講解,考慮本課程內容相對獨立,因此本課程在第5 學期開設,屬于開課較早的專業課,與其它課程重復內容主要在本課程講解。
本課程內容龐雜,在有限的學時內,應培養出具有扎實的理論基礎和運用理論知識解決實際問題的人才,必然要考慮定位課程目標和教學內容優化的問題。根據本專業同學信息反饋情況來看,本課程中的內容絕大部分都和環評有關系,因此《物理性污染控制》課程的教學目標應定位為工程知識評價目標和工程設計目標兩個方面。其中,知識評價目標是指掌握物理性污染的基礎知識,了解物理性污染的相關評價內容和方法;而工程設計目標是指能解決環境噪聲和振動等污染控制方面簡單的工程問題。
課程雖然是環境課程,但是具體內容涉及多個專業方向問題,例如包含噪聲、振動、電磁輻射、光污染等內容,課程內并不是所有問題都是由環境學生來負責解決的。如噪聲中的消聲器、隔振設計,在設備出廠時候就完成了,而且多年來本專業同學沒有一個是從事消聲器、隔振設計的同學。而從社會需求角度看,本專業對噪聲、振動部分的掌握主要掌握基本概念、評價方法,能夠進行環境影響評價即可。同樣的電磁輻射、核輻射、光污染等部分也是這種情況,掌握或了解基本概念,能夠進行相關環評內容及其技術方法即可。因此授課過程應明確哪些是從事環評要掌握的,哪些是從事工程設計要掌握的。例如在噪聲部分中,噪聲的擴散衰減、振動等內容是環評主要內容,應重點掌握,而近幾年道路聲屏障在國內公路,高鐵,城市高架橋上大量使用,可以重點作為設計內容講授。
本課程所涉及的污染問題眾多,很多問題是我們日常生活近距離接觸到的,多向同學們介紹我們日常生活的場所,了解哪種內容是物理性污染控制內容:噪聲、室內吸聲、車輛消聲器、道路兩側聲屏障,振動現象、車輛避震系統;生活和醫療中的各種電磁輻射、放射性污染等。如使用的教室天花板使用了什么吸聲材料和吸聲結構,吸聲量、面積是如何確定的;車輛消聲器的外觀和內部結構,把專業知識和實際生活中能夠遇到的各種相關物理污染及其治理方法緊密的聯系起來,從而激發學生學習專業知識的興趣,取得良好的教學效果。實際授課中,這些生活中常見的物理污染現象都可以組織學生進行課堂討論。
課程改革是持續不斷的教學過程,可以重點考慮以下幾個方面的調整:
(一)增加課程設計實踐教學環節。盡管課程大部分內容與環評有關,但國內今年對噪聲環境需求逐步提高,自從國家標準從城市環境噪聲修訂為環境噪聲以來,噪聲控制范圍不斷增加。因此,為提高同學們理論聯系實踐的水平,可考慮增加課程設計部分,可將聲屏障設計作為課程設計的主要內容。
(二)調整課堂教學不適用內容。課程教學中,有些內容較陳舊。例如噪聲的有關計算中,一些方法是歷史上沒有計算機,為了避免對數運算,噪聲部分中有些傳統計算方法,包括聲壓級相減,等效聲級的分段計算方法都采用去對數化計算,但是隨著計算器,手機計算設備和智能設備的普及,都可以直接計算對數運算,不需要化簡。僅保留聲音疊加掌握口算過程,其它計算方法都可以省略。
(三)調整實驗內容。目前課程實驗主要進行區域環境噪聲和交通噪聲測量的兩個實驗,今后要逐漸增加振動,電磁輻射,放射性的實驗測定。
(四)與智能手機應用的結合。智能手機具有獨立的操作系統,獨立的運行空間,可以由用戶自行安裝軟件、導航等應用程序。而物理污染課程中噪聲,電磁輻射兩個主要內容在手機中都有相關的傳感器與計量。校準后就可以進行噪聲、電磁輻射的測量。同時,手機內部GPS 可以定位測定,將測定位置與測量值精確記錄,可以精確分析污染物的分布擴散規律。利用手機應用測定這些物理污染量,激發同學學習興趣同時,還能使得大規模在線同時測定成為可能性,為環境監測物理污染大數據采集鋪墊基礎。
筆者作為工科院校的一名教師,在《物理性污染控制》課程教與學中體會到,要結合學校的培養目標,在教學中解放思想,不斷引入新元素對課程教學方法教學手段等進行探索創新,培養學生發現問題分析問題和解決問題的能力,更好地為社會培養出更多有創新思維能力的環境工程專業復合型高素質人才。