“大气污染控制技术”课程项目化教学改革与实践

孙学习，凡广生，岳福兴，孙浩冉

(中州大学化工食品学院，郑州450044)

“大气污染控制技术”课程项目化教学改革与实践

孙学习，凡广生，岳福兴，孙浩冉

(中州大学化工食品学院，郑州450044)

“大气污染控制技术”作为高职高专环境检测与污染治理专业的一门主干必修课，学习起来有一定的难度，因此需要教师充分发挥学生的主观性，激起学生的学习兴趣。本文通过行之有效的教学方法和途径，进行项目化教学改革与实践，在教学上突出基础理论、工程实践在本课程中的重要作用，让学生真正学以致用，以达到预期的教学目标。

实践教学;“互动式”教学;教学方法;项目化教学

大气污染控制技术是环境相关专业的核心课程之一，在环境保护领域的大气污染防治过程中占有很重要的地位。我们结合近年来该门课程实际教学改革情况，经过对高职高专课程项目教学的思考，认为有效的课程项目教学改革不但可以激发学生的学习兴趣，而且能够提高教师的教学热情，极大地增强专业核心能力的培养，提升毕业生的就业率，为社会输送真正的“实用型”、“技能型”人才。

1.高职高专大气污染控制技术教学现状

高职高专大气污染控制技术课程的教学，普遍存在着老师觉得没什么可教，学生觉得没什么可学，老师教得索然寡味，学生学得没有兴趣。我们分析认为:主要是由于学生接触实际较少，对书中介绍的很多设备和装置感觉非常陌生;大部分老师也是刚刚研究生毕业，有企业的实际工作经验的教师不多，对设备和装置的了解也是停留在书面上，因此不能对学生做出具体实际的指导;另外现有的教材也不太适合现有的学时教学，很多教材只是在讲理论和原理，很少能够对学生的具体工作有较大的指导作用。教材有的内容太深，专科生理解不了，学的没兴趣;有的内容太少太浅，学生又感觉没有学到知识。

随着高校五年一次的教学质量评估的进行，学校的教学计划不断进行调整，很多理论课时向实践课倾斜，理论学时越来越少，现在“大气污染控制技术”课程的理论学时只有36学时;但是由于环境检测与污染治理专业属于工科专业，大部分高职高专院校设置该专业较晚，存在教学硬件资源跟不上，很多实验课没法开展，实践学时又白白浪费。再加上这几年各个高校设置环境相关专业较多，市场需要高级技术人才，高校毕业生的就业受到严重的考验，学生觉得学得再好出去也很难找到像样的工作。其实这种观念是错误的，环保相关技术专业在社会上是无可替代的，但是需要学生理论扎实技术过硬。

2.课程项目教学改革的理论基础

根据我国环保行业的要求，我国大气污染治理行业的职业岗位的需求有不断增加的趋势，高职高专“大气污染控制技术”课程项目教学改革迫在眉睫。通过课程项目教学改革，使课程更加适合高职高专学生的学习和应用，增强学生毕业后的岗位快速适应能力［1］。

2.1 什么是项目化教学

“项目化教学”是师生通过共同实施一个完整的“项目”工作而进行的教学活动［2］。从实验课题的选择到资料的收集，从实验方案的设计与操作测定到任务完成后的数据整理，从论文的拟稿到初稿等都由学生参与完成。教师对项目实施过程起咨询、指导与解答疑难的作用;在项目化教学中学生能够熟练掌握完成项目每一环节的基本要求和实践技能［3］。

高职高专院校的社会定位是向社会输送专门应用型人才，因此学生的培养需要充分考虑学生的个性特点、教育背景及今后职业能力的要求。而“项目化教学”的教育模式以学生为中心，强调教学过程中的激励和启发效应，培养学生的创造能力和独立工作能力。这种“项目化教学”能够充分发挥学生的积极性，让学生参与到学习和研究中去，是一种典型的研究式学习。例如让学生进行课前预习，收集素材，让学生自己参与课堂讲解，找出学习重点和难点，通过自学找到解决问题的办法等。这些过程无一不是培养学生的主观能动性，无一不是培养学生自行分析问题和解决问题的能力［3］。

2.2 大气污染控制技术项目化教学的具体划分

大气污染控制技术项目化教学总体思路是以污染物从产生到排放的先后顺序为主线。其内容主要包括污染物的产生，污染物空气的收集，烟气或废气的净化处理，并单独设置在实际工作中运用广泛的脱硫除尘一体化技术，最后进行烟气高烟囱排放及大气污染气象和环境影响预测计算。

2.2.1 燃烧

燃烧过程是产生大气污染的主要原因，因此掌握好与燃烧相关的知识至关重要。其中燃烧后的实际烟气量的计算尤为重要，是学生学习的重点和难点，在以往的教学过程中，发现学生很难真正的掌握烟气的计算实质，而且涉及到实际运用时，感觉无从下手。烟气是燃料燃烧后的产物，燃料在锅炉内燃烧时，需经过一系列的化学变化，燃烧的实质是燃料与氧气发生化学反应并生成烟气。烟气的主要成分有N2、O2、SO2、CO2、水蒸气，还有少量的 CO，SO3、H2、CH4和其他碳氢化合物［4］。

以燃煤锅炉为例，在实际工作经常会遇到一些实际的工程问题，如锅炉的型号、燃煤量、标准煤、煤质分析、锅炉的蒸发量与热功率的换算等知识。学生常常不能把以往所学的知识联系起来，因此要在教学过程中以实际案例为载体进行项目化方案的设计，可以引导学生进行主动思考，自己动手进行分析计算。比如经验计算:蒸汽锅炉耗煤量=锅炉功率×3600/煤燃烧热/锅炉效率;0.7MW(1吨)锅炉标准煤(29MJ/Kg)耗煤量 =0.7 ×3600/29/0.65=133Kg/h，实际可能更高。

案例:某城市冬季供暖锅炉75t/h蒸汽锅炉的耗煤量、实际空气量、鼓风机风量及功率、烟气量、产生炉渣量、水蒸汽含量、SO2浓度计算，以及不同高度烟囱的排放速率限值。

2.2.2 集气通风和通风机的设计选择

为了控制工业企业各类污染源对车间内空气和室外大气的污染，必须采用各类集气装置把逸散到周围环境的污染空气收集起来，输送到净化装置中去，净化后的空气再通过抽吸，由排气筒排到室外。本项目化教学的主要目的是让学生了解为什么采用集气装置，集气通风的原则，进行通风管道系统的简单设计计算，通风机的选择，掌握通风系统在运行过程中容易发生的故障以及解决问题的方法。

案例:汽车涂装车间集气罩的设计和通风机的选择。

2.2.3 废气末端治理措施

大气污染物按其存在状态可分为两大类。一种是气溶胶状态污染物，另一种是气体状态污染物。气溶胶状态污染物主要有粉尘、烟液滴、雾、降尘、飘尘、悬浮物等。气体状态污染物主要有以二氧化硫为主的硫氧化合物，以二氧化氮为主的氮氧化合物，以二氧化碳为主的碳氧化合物以及碳、氢结合的碳氢化合物。大气中不仅含无机污染物，而且含有机污染物［4］。

气态污染物:气态污染物净化技术部分内容与《环境工程原理》课程中的净化理论基础知识有所重复，比如吸收法、吸附法及催化转化法等。大气污染控制技术课程应该缩短该部分学时，不做深入讲解，而是突出其在实际工作的应用。课程的项目化教学中应尽可能讲授适用于我国国情、应用广泛、相对成熟的大气污染控制技术，突出其实用性。部分应用范围较窄的理论内容留作学生自学，精简部分学生不感兴趣和能力培养不突出的理论内容。通过补充、整合和改进教材内容，使学生学习目标明确，学习知识思路清晰;强化对知识的吸收能力，使毕业生达到“就业能称职、发展有后劲”的要求。

气溶胶污染物:本部分内容除雾、除尘技术是关键，除尘技术部分内容主要包括各种传统类型的除尘器除尘原理、设备主要构件、影响除尘效率的因素及运营维护等内容。让学生了解基本原理，适用范围，合理选择适宜的除尘设备运用到实际工作中去。

案例:化学工业废气治理，锅炉消烟除尘。

2.2.4 脱硫除尘一体化

脱硫除尘是很多企业面临的主要环境问题，尤其火力发电企业更加突出。国民经济的持续增长，对电力的需求不断扩大。我国电力构成主要是煤电，煤炭的消耗量迅速增加，如果不采取切实可行的措施，二氧化硫的排放量也会大大增加。随着人们对生存环境的要求越来越高，脱硫除尘技术的发展是制约电厂发展的重要因素。单独的脱硫和单独的除尘技术已经成熟，关键是开发出更加适合本国、本地区及企业的脱硫除尘一体化技术，发挥学生的创造性，鼓励学生自己设计组合合理的脱硫除尘工艺。

案例:方案的设计——电厂脱硫除尘方案比较。

2.2.5 大气环境影响预测

大气环境影响预测主要用于判断建设项目建成后对环境影响评价范围大气环境影响的程度和范围，是环境影响评价中最重要的部分，也是最难的部分。很多同学学完大气污染控制技术后不会、也不敢进行大气环境影响的预测。常用的大气环境影响预测方法是通过建立数学模型来模拟各种气象条件、地形条件下的污染物在大气中输送、扩散、转化和清除等物理、化学机制。大气环境影响预测的步骤:a)确定预测因子;b)确定预测范围;c)确定计算点;d)确定污染源计算清单;e)确定气象条件;f)确定地形数据;g)确定预测内容和设定预测情景;h)选择预测模式;i)确定模式中的相关参数;j)进行大气环境影响预测与评价。在这一系列的过程中会接触相当多的名词术语、参数名称、气象资料等繁多的数据，让学生感觉很难，无从下手。因此，让学生真正的去训练，克服惧怕心理，树立自信心非常重要。

案例:大气浓度预测——环评报告书中大气预测计算。

3.项目化教学的措施改进及效果

经过近两年的使用项目化教学，我们从中总结了一些有益的经验，并对采取项目化教学前后的学生进行调查，发现采用项目化教学后，学生的目标性较强，知道自己在大气污染控制技术课程中能学到什么样的知识，如何去学，并且锻炼了学生之间的协作能力，在教学过程中取得了很好的效果。

3.1 讲解课程目的及主要知识体系

让学生真正了解学习本门课程的作用。因此，在学期第一次上课就要必学讲清楚大气污染控制技术课程在本专业中的课程地位。让学生自己提出通过该课程想学到什么知识?然后再通过教师讲解学生可以学到什么，需要具备什么能力，能够达到什么样的水平，将来可以从事什么样的工作，发展如何等。

3.2 要求学生提前预习，自己讲解基本概念及原理

以前的教学方法是教师上课，课后答疑，学生主动参与较少［5］。我们开展了交互式教学改革尝试，要求学生进行课前预习，收集素材，让学生自己在课堂上讲解，并提出疑问。对于教材中描述性的或概念性的内容，讲授比较枯燥，学生完全可以自学。因此我们采用指导－自学式教学法，对学生提出要求，通过练习及课堂提问检查督促。这样做可以避免老师讲之无趣，学生听之无味的现象发生。在开始新的章节时，应该提前告知学生:通过部分的学习需要解决哪些问题，让学生带着问题进行课前预习，课程结束时再进行小结;并进行预习效果的检查，加强学生对所学内容的短时记忆。如在布袋除尘器这一节，首先，要从颗粒物的危害性提出对颗粒物净化的要求，设问:使用布袋除尘器为什么能达到排放要求?主要的作用机理是什么?发展中遇到过什么问题?如何解决的?发展的方向是什么?如何进行设计计算?［6］

4.结语

高职高专专业课程教育是高等教育的重要一部分，要求学生既要有理论基础，又要有实际动手能力。因此，对于理论基础不是太好的学生来说有一定的难度，但是只要能够充分调动学生的积极性，变被动接收为主动学习，采用较好的课堂教学与实践相结合的教学方法，进行项目化教学，也是能够收到很好的教学效果，并能够培养出合格的“实用型”、“技能型”高级人才。

［1］赵秋利，苏少林，朱海波.高职高专“大气污染控制技术”课程项目化教学研究［J］.杨凌职业技术学院学报，2009，8(2):65 －67.

［2］李靖靖，高俊文，黄军辉.高职院校专业能力培养的实践与探讨［J］.职业技术，2006(6).

［3］汤晓，朱建华.“项目化教学”在高职教学改革实践中的探索［J］.考试周刊，2008，31:11 －13.

［4］郝吉明，马广大 .大气污染控制工程［M］.北京:高等教育出版社，1989.

［5］蒋文举，尹华强，金燕，等.大气污染控制工程课程教学改革探索［J］.西南科技大学学报:哲学社会科学版，2004，4(21):52 －53.

［6］汪莉，邢奕.“大气污染控制工程”课程教学方法探讨［J］.中国冶金教育，2006(4):51 －53.

(责任编辑 吕志远)

Abstract:As a compulsory course for the major of environmental monitoring and pollution control in higher vocational college，Air Pollution Control Technology requires teachers try to arouse students’passion for learning it.This paper explores the effective teaching methods to conduct project teaching reform and practice.

Key words:practice teaching;interactive teaching;teaching method;project teaching

On Reform and Practice of Project Teaching of Air Pollution Control Technology

SUN Xue－xi;FAN Guang－sheng;YUE Fu－xing;SUN Hao－ran
(College of Chemistry and Food Engineering，Zhongzhou University，Zhengzhou，450044，China)

G712

A

1008－3715(2011)01－0126－03

2010－10－25

孙学习(1978—)，男，工学博士，中州大学化工食品学院讲师，从事大气污染控制和环境检测方面的教学和研究工作。