大气污染控制技术课程教学改革的探索与实践*

刘国华

(河南机电高等专科学校，河南 新乡 453000)

大气污染控制技术是高职高专环境类专业的一门必修核心课程，是环境监测与治理技术专业教学的重要组成部分。与其他专业课程相比，该课程具有很强的工程技术性，既要求学生有足够的理论知识基础，同时又要求学生具备较强的工程技能。因此，针对高职高专教育“服务一线的实用型高级技术人才”的培养目标，对大气污染控制技术课程教学提出了更高的要求。

1 突出技术应用能力培养，更新优化课程教学内容

大气污染控制技术这门课程的教学内容，主要讨论大气污染控制的基本理论、基本工艺、典型设备的结构、运行与调试，以及典型工艺和设备的设计计算等，以培养学生分析和解决大气污染控制工程问题的能力。然而，传统的教学内容存在大气污染控制理论阐述过多，工程设计与实际运行讲解不足的问题，导致学生进入工作岗位后出现理论知识与工程实际脱节，工程设计与动手能力欠缺，不能立刻进入角色，这也是目前高等教育普遍存在的问题。此外，大气污染控制是一项不断发展、快速更新的技术，经过近十年的发展，国内外各种先进实用的大气污染控制技术不断涌现，尤其是多种工艺组合的新技术，如脱硫除尘一体化技术、脱硫脱硝一体化技术等都取得了飞跃性的进展。学生进入工作岗位后直接面对的不仅仅是课堂教学所讲的传统的东西，更多的是反映近期国内外研究开发的新成果新技术，这也是导致学生技术应用能力不足的一个重要原因。

教学的内容设置应注重基础理论与工程实践相结合，把新知识、新理论、新技术引入课堂。高职高专为社会输送的不是理论研究型的人才，而是把理论转化成实际应用的应用型、技能型人才，这种人才应该具有很强的实践技能和动手能力，能够较快地接受新知识新技术，能够较快地适应工作岗位的需求，解决工作中的实际问题。因此，要求我们在教学过程中始终应注意学生技术应用能力的培养，紧密跟踪该领域的最新进展，及时对讲授内容进行优化调整。杨启霞等人［1］曾采用“融”、“增”、“删”、“分”的四字措施，对教学内容进行了大胆改革。笔者也根据在教学过程中不断积累的素材，以及在参编的教材《大气污染控制及设备运行》的基础上对教学内容进行了大幅度的优化调整，删去和其他课程重复的如燃烧过程与大气污染物的转移、吸收与吸附理论等内容和部分已经过时的内容，增加了传统教学内容没有涉及的大气污染控制系统的安装、调试、运行及管理，以及与典型工艺设备配套的风机、管件的选型与应用等内容。尤其是增加体现新技术的工程实例，如电袋一体除尘技术应用实例、脱硫技术应用实例、烟气脱硝技术应用实例、工业气体净化实例等，通过幻灯片的形式，重点讲解，与课本相应章节内容有机地融为一体。从而使讲授内容始终与大气污染控制技术的最新进展保持一致，始终贯彻对学生技术应用能力的培养，具有很强的实用价值。

2 重视创新能力的培养，强化实践环节建设

针对我国经济各方面的快速发展，社会对人才素质尤其创新性的需求提出了更高的要求。企业获得核心研发能力和更多的自主知识产权，并转化为现实的生产力和新产品与服务需要更多高素质、创新型人才［2］。大气污染控制技术课程实践环节建设，是推动教学改革、提高学生综合素质、培养学生实践动手能力和创新能力的有效途径。我校大气污染控制技术课程的实践教学分为课程实验、现场教学和课程设计三个环节。

2.1 课程实验教学的改革与实践

之前，由于教学观念的陈旧和教学经费的紧张，实验室一般只开设演示型实验。实验前老师详细讲解实验原理、操作方法、操作步骤和注意事项，实验过程中学生“按部就班”进行操作，实验后照抄教材完成实验报告，缺乏积极思考、发现问题、解决问题的能力，出现在实验室里孤芳自赏、脱离实际的现象，体现不出创新能力的培养。

针对这种情况，我们采取两项措施进行实验教学的改革:一是在学校专项经费的大力支持下，对实验室进行建设，增添实验器材，使实验条件基本满足实验教学要求。二是转变实验教学观念，以提高学生分析问题、解决问题和设计能力为目的，优化实验内容。淘汰内容陈旧、手段落后的部分演示型实验，选择增加一部分内容新颖、结合实际的综合型、设计型实验。将原来的实验指导书精编优化，改成实验任务书，将实验作为一项实际任务交给学生，由学生自己去找资料，确定实验设备、实验步骤与实验方案。比如，借鉴郝艳红［3］等人在大气污染控制工程课程建设中的做法，给定某烟气的组分及浓度，让学生自己设计烟气处理流程，使出口烟气可实现达标排放且技术经济合理。设计完后再通过将不同类型的除尘器与烟气吸收实验装置进行组合进行效果验证。教师在主要环节上采取与学生讨论的方式来指导学生，通过这样的实验一方面提高了学生的学习兴趣，更重要的是增强了学生解决实际问题的能力，同时使学生的创新能力得到了充分的发挥和锻炼。

2.2 现场教学的改革与实践

现场教学是指教师在生产现场结合工程实体对相关知识进行现场解说、现场示范教学的一种理论和实践相结合的教学方法。现场教学直观、生动，能够有效提高学生的感性认识，充分开拓了学生的视野，调动了学生的积极性与主动性，使专业知识在感性认知中得以消化，同时有利于拓展学生的实践能力，大大提高了教学质量。

目前，我们以新乡市宏昌环保机械设备厂和新乡市火电厂等两个我校环实训基地作为大气污染控制技术课程现场教学的场地。学生在实验室使用模型做完袋式除尘器和电除尘器性能测试实验后，到宏昌环保机械设备厂生产车间，结合该厂生产的袋式除尘器和电除尘器实体和装配图，由指导教师进行现场示范教学，对除尘器的具体结构、装配详细讲解，同时参观生产线。在学生进入火电厂前，指导教师将该厂电除尘装置的结构类型、布置方式、除尘效率、运行概况以及该厂采用的石灰石－石膏湿法烟气脱硫工艺给学生作一概括性的讲解，然后按工段进行现场教学，从工程主体(电除尘器、吸收塔)、附属设备(管道、阀门、测量仪表、储罐、输灰设备)到工艺运行参数控制进行现场讲解。通过两届学生的教学实践证明，现场教学是所有实践教学场景中效果最好的一个环节，最能锻炼和培养学生的综合能力。

2.3 课程设计的改革与实践

课程设计的教学目的主要体现在培养学生的工程设计能力，是大气污染控制技术课程教学的一个十分重要的环节，对于培养学生独立工作能力有着十分重要的意义。王辉［4］等人在教学实践中，提出从“工程实战”的要求出发，合理安排题目，使之更接近工程实际。笔者也根据在教学过程中不断积累的素材，摒弃传统教学中的不合理做法，以强化学生工程设计能力培养为目的，对课程设计进行了大幅度的革新尝试，主要有以下四个方面。第一，以实际工程为背景进行选题。收集环保公司的投标方案，如化肥厂锅炉脱硫除尘工程方案、水泥厂立窑生产线烟气治理工程方案、喷漆废气净化工程方案等，对其进行教学改动，按照招标文件要求，使学生“真刀真枪”地进行工程设计。第二，认真编写《课程设计任务书》和《课程设计指导书》，前者从设计内容、计划进度、组织管理上对学生提出要求，后者从设计思路、设计方法、设计技巧上对学生进行指导，并附类似的工程设计说明书与图纸供学生参考，以期抛砖引玉。第三，修订培养计划，加大课程设计课时，从原来的两周增加为三周，让学生有充足的时间到工程现场参观考察，以及查阅资料。第四，改革考核方法，只考核学生是否掌握了设计方法、设计思路，鼓励学生多提交设计方案，并对不同的方案进行点评。

3 注重绪论的讲解，激发学生的学习兴趣

秦华等［5］及杨朝晖等［6］均提出绪论的讲授在教学过程中的重要作用，笔者在教学实践中也发现，学生的学习兴趣能否被调动起来，绪论部分的讲述十分重要。因为绪论是对全书的一个概述，同时也是对全书精华部分的总结和展示，如果这部分内容不能成功吸引学生的注意力，那么学生将会对整本书的学习失去兴趣。针对这种情况，笔者对绪论部分内容进行了调整，并力争做到不但内容精彩，更要讲得精彩。内容上除对整书进行概述外，还增加大气污染对人体健康的影响、全球大气污染的热点问题、碳交易，以及我国签署的越来越多的大气环境保护类的国际公约等问题的讲述。在授课形式上更是用到了悬念、故事、幽默等多种手法，做到一上来就紧紧吸引学生对该课程的学习兴趣。

4 注重教学方式，广泛应用现代化教学手段

工欲善其事，必先利其器，要想达到好的教学效果，一定要有与之相应的教学手段来配合。随着知识量的不断增加以及计算机技术的飞速发展，传统的教学方式渐渐不能满足教学要求，杨朝晖等［6］、李春生［7］、张恩栋等［8］均在文章中提出运用多媒体教学技术，增强教学效果的方法。

然而在网络技术飞速发展、各项知识呈几何形爆发的今天，仅仅靠参照课本做套课件来进行讲授的方法已经不能满足教学要求。因此笔者借本课程成为校网络课程的机会对教材进行全面改组，除加入丰富多样的相关知识点并对授课内容及时更新外，我们主要做了以下几方面工作:第一，大力加强电子课件与电子教案建设。在制作课件时，以教材内容结构为框架，优化教学内容，精选案例，强调工程技术的意义。第二，充分利用实物、挂图与模型，使讲解过程中的复杂问题简单化。第三，配备环境工程技术仿真动画，使讲解过程中的抽象问题直观化。由于控制大气污染的装置一般都是成套设备，即使在生产现场也无法观察到其内部工作过程［9］，所以教师讲解起来比较抽象比较困难。而使用环境工程技术仿真动画则能够很轻松地解决这些问题，使大气净化设备内部结构和运转操作原理一目了然，起到了事半功倍的作用。第四，深入环保设备企业，增加现场教学环节。改变以往“理论教学+验证性试验”的简单模式，适当增加学生现场认识学习机会，培养学生理论联系实际能力。使学生更加清楚地认识到该课程对其所学专业的帮助性，及对其自身的专业知识能力和就业能力的实用性，使大气污染控制技术教学达到课时精简和内容丰富的效果，提高教学效率。

5 结语

大气污染控制技术课程教学改革是一项复杂的系统工程。内容多、涉及面广，实施过程难度大、周期长，不会一蹴而就，立竿见影，但也并非是高不可攀，关键是找对突破点。从2006年开始，我们在各级环境监测与治理技术专业的大气污染控制技术课程教学中逐步实施以上教学改革，取得了一定的教学成果，得到了绝大多数学生的好评和兄弟院校同行的认可。但是大气污染控制技术课程教学改革的路还很长，更应该总结教学经验、探索教学方法，认真学习和借鉴优秀教师的教学经验与成果，才能进一步提高我们的教学质量。

［1］杨启霞，孙海燕，方东.“环境监测”教学改革的实践探索［J］.高等理科教育，2005，(6):93 －94.

［2］柳丽芬，全燮，杨凤林.大气污染控制实验与环境工程高素质创新人才培养［J］.中国科教创新导刊，2007，(27):91.

［3］郝艳红，邱丽霞.环境工程专业《大气污染控制工程》课程建设的几点思考［J］.中国电力教育，2006，(S2):374－375.

［4］王辉，孙德智.大气污染控制工程实践环节教学改革探讨［J］.读与写(教育教学刊)，2008，5(8):77 －85.

［5］秦华，姜培坤，徐秋芳，叶正钱.环境科学专业环境土壤学课程教学改革与实践［J］.高等教育研究，2007，vol.24(4):40－42.

［6］杨朝晖，曾光明，刘云国，杨霞.环境工程微生物学教学改革的探索与实践［J］.大学教育科学，2004，(3):45－47.

［7］李春生.环境科学概论课程的教学改革与实践研究［J］.河南教育学院学报(自然科学版)，2005，Vol.l4(3):57 －59.

［8］张恩栋，王冰，邹伟，张伟东，宁淑香.基于创新教育的环境监测课程教学改革探索［J］.高等理科教育，2007，(4):125－128.

［9］喻泽斌，莫创荣.大气污染控制工程专业课程教学模式探讨［J］.大众科技，2007，(3):187 －188.