大气污染化学课程建设构想和实践

2012-01-29梁文俊

中国现代教育装备 2012年21期

梁文俊李坚

北京工业大学北京 100124

一个时期以来，由于资源大量被开发、工矿企业迅速发展以及城市人口高度集中等因素，排放到大气中的有害物质远远超过了大气自净能力，致使大气污染加剧，大气质量恶化，影响了人类的生活、工作和生产活动，乃至整个生态环境。著名的伦敦烟雾事件、洛杉矶光化学烟雾事件使人类对大气污染问题高度关注，针对大气污染物来源、迁移转化和防治开展理论和实践工作显得尤为重要。

环境化学是研究化学污染物及对人类生态体系可能产生影响的化学物质在自然环境中的来源、存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的一门学科，是环境科学的核心组成部分。环境化学是以化学物质在环境中出现而引起的环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标的新兴交叉学科。课程将人与自然和谐的思想贯穿教学，介绍环境化学的基本原理及其相关的环境问题，并提供解决环境问题有关的技术原理[1]。课程主要由大气环境化学、水环境化学、土壤环境化学等内容构成。

大气污染化学作为环境工程大气污染控制专业研究生的一门课程，系统全面地讲授大气污染的形成与发展、污染物在大气中的化学行为、污染物监测技术、典型大气污染问题、大气污染控制技术等内容，使学生全面深刻地了解大气污染物的形成、行为特性以及监测控制办法。高等院校环境专业研究生是未来环保战线的重要成员，为学生开设大气污染化学课程十分必要，通过该课程的学习，可使学生对于全球大气环境污染物的形成、迁移转化规律以及治理技术有较深刻的认识，为其从事大气污染预测和治理工作打下良好的理论基础。

我校环境工程专业1993年即开设大气污染化学课程，任课教师均是环境工程专业大气污染控制研究室教师，他们长期奋斗在科研和教学一线，积累了大量的经验，特别是团队中的几位教授均具有丰富的工程实践经验，将这些内容纳入课程教学中，有助于教学效果的提高。

该门课程所使用的教材为陈德钧等人编写的《大气污染化学》(机械工业出版社，1987年)，由于该书出版时间较早，许多内容已略显陈旧，未能囊括当今世界最新大气环境问题及最新科研成果，因而，教师在教学活动中每年都要更新教学课件以满足教学需要。经过十余年的教学活动，积累了大量丰富的教学资源和成果。

如何系统地编辑整合现有教学资源，完善大气污染化学授课内容是摆在任课教师面前的一个重要而紧迫的任务。笔者基于多年的教学经验，提出对大气污染化学课程建设的一些建议、设想。

1 以课程建设促进教师素质提高

教师是课程改革的关键人物，教师发展是教育改革的原动力[2]。不断发展的课程将会给任课教师带来新的挑战，教师只有不断充实自己，丰富自己的教学内容，才能给学生灌输更多的信息。科技是不断向前发展的，教师只有经常充电，才能走在科技前沿，向学生传授更多的知识。

2 建立学生为主体、教师为主导的授课模式

研究生与本科生比较而言更有学习主动性和自觉性，应让其主动参与教学过程。在教学中，必须建立相互平等、相互尊重、共同配合的师生关系，让学生主动参与课前准备活动、课堂教学活动、课后延伸教育活动。只有使学生积极投入教学全过程，成为教育的主体，才能真正使教育转化为自我教育。

在教学过程中，积极采用学生为主体、教师为主导的授课模式，使学生对课程知识具有更积极的求知欲，教师充分引导学生学习课程知识，提高教学质量。

3 针对课程特点建立教学方法

大气污染化学是环境化学的一个重要部分，它的主要内容是研究污染物质的来源、分布、迁移、化学转化历程、归宿及其规律，为控制和消除大气污染提供化学方面的依据。当前，大气污染化学在全世界受到关注的几个方面有：硫氧化物污染化学、氮氧化物污染化学、气溶胶化学、酸性降水化学、光化学烟雾及其生物效应等。

大气污染化学有以下特点。首先，大气污染化学研究的对象具有低浓度的特点，而且是一个多组分的复杂体系，因此要彻底解决大气污染问题，大气污染化学的研究就不能只局限于单个污染物的化学行为上，而必须全面探索污染物之间的相互作用及关系。其次，大气污染化学具有综合性的特点，从基础科学来说，它涉及分析化学、化学反应动力学、光化学、计算机模拟动力学等现代化学的前沿；从实验研究方面来看，它包括烟雾模拟实验、现场监测研究、证实化学模型等实验研究工作。

大气污染化学综合研究趋势主要包括以下几方面内容：污染物的天然因素与人为因素的关系；化学科学与其他科学的配合；研究方法要注意现场实测、实验室模拟和数学模式的综合运用。

鉴于上述特点，大气污染化学课程内容涉及多门课程的内容，如大气污染控制、环境监测、环境经济、环境化学，因而如何将多门课程的教学内容融合交叉，提高学生学习积极性和主动性就显得尤为重要。笔者认为应有适合研究生教学的教学大纲、电子教案、多媒体课件、习题、实验指导、参考文献目录、网络教学等一系列教学方法和手段，为学生的个性化学习提供高质量的支持和服务。如在教学过程中引入案例教学，通过实例激发学习积极性，将抽象的化学反应式通过实例讲解给学生，使其更好地掌握。同时，充分发挥网络资源的作用，使学生对课堂内容能更深入地学习和掌握。