加强大气污染控制工程课程群建设 培养工程应用型人才

梁文俊 李 坚

北京工业大学 北京 100124

实验教学与课程建设

加强大气污染控制工程课程群建设 培养工程应用型人才

梁文俊 李 坚

北京工业大学 北京 100124

大气污染控制工程是环境工程专业的必修课程，是一门应用型课程，学生需要通过理论和实践学习掌握其重点。针对大气污染控制工程课程的特点，加强课程群建设，将理论和实践教学相结合，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，实现培养工程应用型人才的教育目标。

大气污染控制工程；课程改革；人才培养

北京工业大学环境工程专业始建于1978年，近年来，本专业又先后被评为北京市品牌专业、北京市特色专业。作为我校环境工程专业的主干课之一，大气污染控制工程课程教学也在不断完善和进步。

大气污染控制工程是国内各高校环境工程专业的主干课程之一，其教学效果和教学改革直接关系到环境工程专业学生的理论知识水平和工程技能，对毕业后学生继续读研深造和步入工作岗位的能力培养影响较大。该课程是一门应用型课程，学生需要通过理论知识学习和实践才能掌握其重点。我校环境工程专业在本门课程的教学过程中，逐渐形成了较为全面的教学内容和体系，为实现培养工程应用型人才的教育目标，需加强大气污染控制工程课程群的建设。

1 课程群体系的架构

大气污染控制工程课程教学目的是通过课程学习使学生了解大气污染控制的基本原理、技术和工艺，掌握污染物净化工艺设计的基本技能，具有解决大气污染问题的基本能力。因此，课程在教学过程中需要注重理论和实际的结合，在课程体系架构方面要遵循系统性和实用性的原则。为实现该目的，该课程在教学体系架构上可分为理论教学、实验教学、实践教学三大部分［1］（如图1所示）。

图1 大气污染控制工程课程群体系

2 强化课堂理论教学

如何在教学中激发学生学习兴趣，提高教学质量是课程教学改革的重点。针对大气污染控制工程课程的特点，采取理论教学和实际工程案例相结合的授课方式将有助于提高学生学习兴趣，进而有助于教学质量的提高。我校环境工程专业使用的教材为高等教育出版社出版，由郝吉明、马广大、王书肖主编的《大气污染控制工程》（第三版）。为保证课程教学的质量，在使用课堂教材的基础上，将国外教材"Air pollution control engineering （Second edition）"作为补充参考资料。大气污染控制工程课堂教学课时为64学时，共计4学分。

课程教学中，对于当前的大气污染热点议题，如雾霾污染、气候变化、温室气体等内容，通过联系学生比较关注的大气污染防治法的颁布、京都议定书、哥本哈根会议等热点问题，不仅可加深学生对这部分内容的认识，还可具体了解国内外各国在环境保护方面所采取的措施。

对于除尘、脱硫、脱硝及挥发性有机物污染控制技术等内容的讲授，这些内容会与学生从事工作密切相关，工程应用性很强，该部分内容的讲授一方面在教学中会借助动画、录像和计算机仿真动画演示，增强学生对这些内容的感性认识，提高教学效果；另一方面，结合实际工程案例，通过这些工程案例从设计到土建、设备安装、调试、运行和管理整个过程的讲解分析，把相关知识点融入相关单元中，使学生对整个过程有更加深入的了解，把提高学生的工程实践能力这一指导思想贯彻到整个教学过程中。通过上述措施，使学生对于实际工程从设计、施工、运营及管理方面都有了较为全面的了解。

3 加强实验性教学环节

大气污染控制工程实验课程是大气污染控制工程课程实验教学的核心环节［2，3］，是环境工程专业的一门实践性必修课，它的基本任务是：通过实验使学生掌握本课程的基本实验方法、手段及操作技能，学会正确使用各种测试仪器和实验设备的方法，掌握正确的数据处理和曲线绘制等科学方法。培养学生运用所学理论进行科学研究、分析问题以及解决问题的能力，通过理论与实践的结合，巩固和加深对所学基本原理的理解，并在某些方面得到充实和提高。树立实事求是的科学态度和严谨的工作作风。我校环境工程专业面向本科生开设的实验课程为48学时，共计2学分，实验内容包括吸收法处理高浓度有机废气、酸气吸附净化工艺实验、袋式除尘器性能测定、粉尘真密度测定、电除尘器性能实验、等离子体法去除挥发性有机物实验、生物法处理挥发性有机物实验、吸附剂的性能测定、催化燃烧实验9个实验。这些实验中既包括常规验证性试验，也包括综合设计性实验，并结合教师的研究课题增设了创新型实验。

结合教师的科研成果开设了等离子体净化挥发性有机物的创新型实验。首先我们把实验目的、流程和所用到的检测仪器等给学生做简要讲解，然后列出此次实验所包含的内容，如系统稳定性分析、催化剂的制备、实验条件对挥发性有机物降解效率的影响等方面。学生自己分组并根据所选内容查阅文献，制定实验方案，进而开展试验，直至最终完成实验和撰写实验报告。

4 完善实践性教学环节

实践性教学环节是学生由理论到实践再认识的过程，是培养学生主动正确地运用理论知识解决复杂的实际问题的能力的重要环节，抓好这一环节将为实现“高级应用型人才”的培养目标打下坚实的基础。实践教学环节对培养工科学生的工程实践能力、综合素质和创新意识起着非常重要的作用，同样是本课程的一个重要环节。［4］工程实践能力，只有在实践过程中才能够得到不断的积累。通过课程设计与毕业设计等设计实践环节，让学生针对一定的工程基础资料，提出自己的治理方案，并进行工艺比选和工艺设计，理论指导实践，在设计过程中根据自己对知识的理解和掌握情况，提出问题，解决问题，在这个过程中不断地完善自己的知识结构，培养工程实践能力，使理论与实践真正地相结合。由此可见，在教学中加强实践教学环节的重要性。我校环境工程专业在实践性教学环节中开设了认识实习、课程设计和毕业设计环节，使学生在实际中加深对理论知识的认识和理解，更好地达到良好的教学效果。

4.1 认识实习

在注重理论学习的同时，强化实践、实验和课程设计等教学环节，全面培养学生的实践认知能力。在学生接触专业课的同时，开设了学生认识实习环节，让学生有机会接触实际工程，在学校建立的实习基地开展实习，邀请基地技术人员面向学生详细讲述工程应用中除尘、脱硫和脱硝装置的基本原理、净化工艺及流程、净化效率等。在参观过程中，学生可把书本的理论知识和工程实践结合起来，同时可向教师和现场技术人员做进一步的询问，使实践教学达到事半功倍的效果。

4.2 课程设计

课程设计是学生对所学知识进行巩固和提高的综合性重要环节，使学生受到工程基本技能的训练。学校开设大气污染控制工程课程设计的目的主要是培养学生正确的设计思想、严谨的科学态度和良好的工作作风；巩固、加强、深化和扩展学生所学的理论知识和初步的专业技能，以及利用绘图和计算机绘图的能力；使学生能运用所学的基本理论及专业知识解决实际问题，引导学生发挥其主观能动性和创造性，独立完成所规定的设计任务。课程主要内容包括以下几个方面。

（1）对污染源进行分析，确定主要污染物、处理的风量和处理方法。

（2）根据现场的实际情况，设计处理工艺流程和平面布置。

（3）确定集气方式和管道的大小及形式，选择处理设施及所必要的参数。

（4）对已设计的平面布置进行阻力平衡计算，调整管道系统的阻力使之达到阻力平衡。

（5）根据处理的风量和系统的阻力选择风机及相应的电机，并进行复核计算。

（6）画出系统平面布置图、轴侧图、立面图、剖面图、局部大样图和风机、电机基础图，其中图量的50%要求用计算机画出，写出计算说明书。

设计过程中以学生为主体，教师的指导应该是启发式的，引导学生自己独立去思考和设计。利用课程设计环节可培养学生分析问题和解决问题的能力。

4.3 毕业设计

学生毕业设计是学生在进入工作岗位前在学校内最后的锻炼机会，因此，学校和学生都对此环节比较重视，该培养环节主要全面锻炼学生各方面的能力，需将很多知识点融会贯通。我校在此环节上所设立的题目大都为实际工程课题，学生可有机会接触实际工程，为其今后的工作奠定基础。

只有通过行之有效的实践教学，才能使学生应用所学的基本理论和控制方法对实际的大气污染控制工程问题进行分析，提出控制方案，进行设备选型和工艺设计计算，为日后从事大气污染控制工程研究、设计、技术管理等工作奠定必要的基础。

5 结束语

大气污染控制工程是环境工程专业的必修课程，该课程是一门应用型课程，学生需要通过理论知识学习和实践掌握其重点。对于本门课程的传授不能仅着眼于理论教学，还需要实践教学相配合，从理论教学和实践教学两方面入手。为实现培养工程应用型人才的教育目标，为我国的环境保护事业培养出更多更好的人才。

［1］ 赵兵涛.能源与环境类专业“大气污染控制工程”课程建设与探索［J］.中国电力教育，2013（16）:74-75.

［2］ 朱玲，陈家庆，王建宏，初庆东，梁存珍.以加强工程实践能力为导向大气污染控制工程课程建设改革［J］.中国现代教育装备，2011（1）:132-134.

［3］ 芦艳，刘江红，荆国林，苑丹丹.理论和实践相结合讲好《大气污染控制工程》课程［J］.教育教学论坛，2011（33）:168-169.

［4］ 耿春香，张秀霞，王志伟.《大气污染控制工程》教学方法探讨［J］.中国校外教育，2008（1）:83.

Strengthen The Construction of Air Pollution Control Engineering Course Cultivating The Engineering Talents

Liang Wenjun， Li Jian
Beijing University of Technology， Beijing， 100124， China

Air pollution control engineering is a compulsory course for environmental engineering， which mainly teaching the theory and the application. According to the characteristics of the course， the combination teaching methods of theoretical teaching and application were used to improve the abilities of solve the practical problems for the students， which lay a good foundation to realize the goal of application talents.

air pollution control engineering； course innovation； talents cultivation

2015-04-30

梁文俊，博士，副教授。李坚，博士，教授。