黃遠(yuǎn)東+張曉東+王冠

摘要：結(jié)合上海理工大學(xué)環(huán)境與建筑學(xué)院多年的教學(xué)實踐，對大氣污染控制工程的理論教學(xué)、實驗教學(xué)、課程設(shè)計教學(xué)和其他輔助教學(xué)等方面提出幾點看法；在理論課程教學(xué)上，進(jìn)行課程思政教學(xué)，充分利用多媒體信息技術(shù)，采用案例法、引導(dǎo)法、啟發(fā)法、線上學(xué)習(xí)與線下討論相結(jié)合等多種教學(xué)方法，保證教學(xué)內(nèi)容生動有趣，新穎前沿；在實驗教學(xué)中，通過設(shè)置演示、驗證、研究以及綜合等多種實驗類型，提升學(xué)生的動手能力；課程設(shè)計通過學(xué)生獨立完成設(shè)計計算和畫圖，提供工程設(shè)計及制圖能力；其他輔助教學(xué)通過進(jìn)入工廠或?qū)嶒炇业榷喾N手段，著重提供學(xué)生的工程實際經(jīng)驗以及創(chuàng)新創(chuàng)造能力。

關(guān)鍵詞：大氣污染控制工程；理論教學(xué)；實踐教學(xué)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）05-0086-03

“大氣污染控制工程”是環(huán)境工程本科專業(yè)的一門重要的專業(yè)主干課，其主要是以控制“煤煙型”大氣污染為主要內(nèi)容，講授大氣及大氣污染的基礎(chǔ)知識，以及顆粒污染物、氣態(tài)污染物的控制技術(shù)。我校環(huán)境科學(xué)與工程系開設(shè)“大氣污染控制工程”課程以來，一直采用高等教育出版社出版的郝吉明、馬廣大、王書肖主編的《大氣污染控制工程》教材[1]。目前該教材再版為第三版。在理論教學(xué)的同時我們也參考國外大學(xué)的原版教材，積極關(guān)注大氣污染控制領(lǐng)域的最新動態(tài)，及時更新講稿和教學(xué)課件，對教學(xué)內(nèi)容不斷進(jìn)行補充修改和完善。本文結(jié)合作者在大氣污染控制工程教學(xué)過程中的教學(xué)實踐，介紹了該課程內(nèi)容的設(shè)置，并對大氣污染控制工程的課程理論教學(xué)、實驗教學(xué)、課程設(shè)計教學(xué)和其他輔助教學(xué)等方面提出一些自己的想法。

一、課程內(nèi)容設(shè)置

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國的大氣污染正逐步由單一型污染向復(fù)合型污染轉(zhuǎn)變[2]，形勢十分嚴(yán)峻，相應(yīng)對環(huán)境類人才的需求也在發(fā)生巨大的變化，全國各高校對大氣污染控制工程課程的建設(shè)和教學(xué)改革都非常重視。上海理工大學(xué)2011年將其列為校級核心建設(shè)課程，2017年列為被上海市教委本科重點課程。本課程體系主要包括理論教學(xué)、課程實驗、課程設(shè)計、專業(yè)實習(xí)四個部分，并輔以大學(xué)生創(chuàng)新實驗、暑期社會實踐等。本課程主要從大氣污染控制的實際需求出發(fā)，對其所涉及的基本原理進(jìn)行深入淺出的闡述，注重分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)，最后能滿足不同大氣污染控制行業(yè)的需求。作者經(jīng)過數(shù)年的教學(xué)探索和實踐，在教學(xué)內(nèi)容和體系上不斷完善，力求順應(yīng)時代發(fā)展對人才素質(zhì)的高要求。我們重點講解大氣污染的基礎(chǔ)知識和各種污染物控制技術(shù)兩部分內(nèi)容，并通過課程實驗、課程設(shè)計、專業(yè)實習(xí)鞏固。通過該課程體系的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生運用理論知識解決實際問題的能力。

二、課堂理論教學(xué)（48學(xué)時）

《大氣污染控制工程》課程安排在第六學(xué)期，即大三下學(xué)期開設(shè)。該教材共13章，其內(nèi)容適合80—100學(xué)時教學(xué)需要，我校教學(xué)大綱中該課程理論教學(xué)為48學(xué)時，課時相對較少。作者采取縮減該課程中內(nèi)容與環(huán)境工程專業(yè)課程體系中重復(fù)的部分。如該課程中顆粒捕集的理論基礎(chǔ)、氣態(tài)污染物控制基礎(chǔ)等內(nèi)容與《環(huán)境工程原理》中的內(nèi)容重復(fù)；大氣污染氣象學(xué)、大氣污染基本理論等內(nèi)容與《環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論》中的內(nèi)容重復(fù)；大氣擴散濃度估算模式等內(nèi)容與《環(huán)境影響評價》中的內(nèi)容重復(fù)。在教學(xué)過程中，主要側(cè)重污染物的原理、擴散、主要污染物控制技術(shù)以及凈化系統(tǒng)設(shè)計等內(nèi)容。

在教學(xué)過程中，積極探索新的教學(xué)方法和技巧，提升學(xué)生的興趣。首先，我們有針對性地將思政課程的觀點融入專業(yè)知識教學(xué)，在整個教學(xué)中傳播社會主義核心價值觀，希望學(xué)生通過《大氣污染控制工程》課程的學(xué)習(xí)，成為專業(yè)知識的“?！辈牛蔀橐粋€具有高尚的道德情操和修養(yǎng)的人，為實現(xiàn)中國的“藍(lán)天白云”、切實推進(jìn)“生態(tài)文明建設(shè)”做出貢獻(xiàn)；其次，采用線上學(xué)習(xí)與線下討論的模式進(jìn)行教學(xué)，通過建設(shè)課程網(wǎng)站、課程視頻等多種方式，讓同學(xué)們課下學(xué)習(xí)，課上重點剖析技術(shù)難點等，讓同學(xué)們在有限的上課時間中盡可能地理解和掌握關(guān)鍵知識點；再次，采用多種教學(xué)方法，例如，案例法、啟發(fā)法、互動式等方法，加強學(xué)生課堂的參與度，并及時將國內(nèi)外大氣污染案例及控制工程領(lǐng)域的最新進(jìn)展、科研最新成果及時快捷地傳遞給學(xué)生，并充分利用現(xiàn)代化的信息手段，例如，多媒體課件、圖片、動畫、視頻等形式，加深學(xué)生對復(fù)雜技術(shù)及工況的理解，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，解決課時不足的問題[3]；最后，依托上海市教委“本科激勵計劃”，開展坐班答疑輔導(dǎo)，即每上一次理論課，匹配2小時答疑時間，另外每周一個晚上的輔導(dǎo)時間，用于對學(xué)生進(jìn)行答疑解惑，有效地提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，此外，還通過其他多種在線方式，如QQ、微信等與學(xué)生交流，拉近了教師與學(xué)生的距離。

注重教學(xué)效果調(diào)查，利用多種渠道，如輔導(dǎo)答疑過程中、在線交流以及面對面交流等，了解學(xué)生的想法，聽取意見，改進(jìn)教學(xué)方式及內(nèi)容。學(xué)期結(jié)束，以布置任務(wù)的方式讓學(xué)生談?wù)剬W(xué)習(xí)課程的收獲以及對本課程提出建議，此外還通過網(wǎng)上評教等方式，了解學(xué)生對課程的建議。

考核體系多元化[4]，本課程的考核方式將平時學(xué)習(xí)情況、在線交流、互動等都納入其中，考試成績占總評70%，平時在線及課堂討論、課外作業(yè)成績占30%。這樣既可避免以期末考試成績衡量學(xué)生的單一、片面化的效果，又能夠從多個角度調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使得課程的考核體系更加客觀、公正。

三、實驗教學(xué)（16學(xué)時+16學(xué)時）

《大氣污染控制工程》課程涉及各種污染物的控制技術(shù)，通過實踐教學(xué)使學(xué)生更好地理解和掌握大氣污染控制技術(shù)的基本原理和各種理論，是該課程教學(xué)體系的重要組成部分。因此，結(jié)合課程內(nèi)容及專業(yè)特色，開設(shè)了兩門實驗，分別是《大氣污染控制工程實驗》以及《環(huán)境風(fēng)洞模擬實驗》，其中，涵蓋了演示、驗證、研究和綜合等多種類型實驗。《大氣污染控制工程實驗》安排在第六學(xué)期，主要強化顆粒污染物處理技術(shù)以及氣態(tài)污染物處理技術(shù)。實驗主要包括，測定各種除塵器的性能，如袋式除塵器、重力沉降室、旋風(fēng)除塵器、文丘里除塵器、電除塵器，通過對上述除塵器的除塵效率和壓力損失進(jìn)行測定，進(jìn)一步提高對除塵器結(jié)構(gòu)形式和除塵機理的認(rèn)識。通過本實驗，要求掌握除塵器主要性能的實驗研究方法，并了解除塵器壓力損失及除塵效率的影響因素；制備載體及負(fù)載型催化劑，了解和掌握載體和負(fù)載型催化劑的相關(guān)制備方法；搭建氣固相固定床微反應(yīng)器，解氣固相固定床催化劑反應(yīng)器的基本原理，掌握搭建氣固相固定床催化劑反應(yīng)器的基本操作；催化氧化去除多種氣態(tài)污染物，如CO、VOCs等，了解催化氧化作用以及色譜分析原理，掌握催化劑催化氧化消除氣態(tài)污染物的應(yīng)用技術(shù)?！董h(huán)境風(fēng)洞模擬實驗》安排在第七學(xué)期，主要強化污染物擴散濃度估算理論以及風(fēng)速輪廓模式等知識，實驗主要包括了解環(huán)境風(fēng)洞組成；測定環(huán)境風(fēng)洞內(nèi)自由來流斷面風(fēng)速、通過測試來流斷面不同高度處的氣流速度，并分析出風(fēng)速輪廓線方程；不同鈍體周圍流場測試，測試正方體、三棱柱體周圍的氣流場，并分析鈍體之間的相互影響和尾跡等；點源在建筑群周圍擴散的風(fēng)洞實驗，通過錄像技術(shù)測試點源污染物在建筑群周圍的對流擴散規(guī)律，實驗中考慮不同來流風(fēng)速大?。晃廴疚飻U散的激光測試，通過激光技術(shù)測試點源污染物在建筑群周圍的對流擴散規(guī)律。endprint

四、課程設(shè)計教學(xué)（一周）

課程設(shè)計是《大氣污染控制工程》課程體系中又一個重要環(huán)節(jié)。在第六學(xué)期期末短學(xué)期安排了一周的教學(xué)環(huán)節(jié)。通過課程設(shè)計，查閱大量規(guī)范手冊，進(jìn)一步消化和鞏固“大氣污染控制工程”所學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)其運用所學(xué)理論知識進(jìn)行凈化系統(tǒng)設(shè)計的初步能力[3]。課程設(shè)計主要是針對各種不同鍋爐的除塵系統(tǒng)設(shè)計，具體內(nèi)容有：流程設(shè)計，煙氣各項數(shù)值、結(jié)構(gòu)設(shè)計計算，煙囪、管道系統(tǒng)設(shè)計，阻力計算等，繪制工程圖紙，撰寫設(shè)計書。

五、其他輔助教學(xué)

充分利用國家、上海市、校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃等項目，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。一般項目成員3—6人，在組長的帶領(lǐng)下分工合作，設(shè)計實驗、準(zhǔn)備實驗、做實驗、總結(jié)實驗等過程由學(xué)生自主完成，培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識解決大氣污染問題的興趣，提升其分析問題、解決問題的能力。

此外，還通過指導(dǎo)學(xué)生參加暑期社會實踐，參加“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、上海市大學(xué)生“創(chuàng)造杯”大賽、創(chuàng)業(yè)設(shè)計等比賽，增強學(xué)生實踐、創(chuàng)新、動手和團(tuán)結(jié)協(xié)作等綜合能力。

最后，為了進(jìn)一步提升教師的實踐能力，我院還有針對性地鼓勵年輕教師進(jìn)入企業(yè)進(jìn)行“產(chǎn)學(xué)研”，提升其實踐經(jīng)驗。《大氣污染控制工程》教學(xué)團(tuán)隊的年輕教師都通過這一計劃，增強了實際工程經(jīng)驗，教學(xué)更加生動、有趣。除此之外，還積極拓展實習(xí)基地，增加學(xué)生專業(yè)實習(xí)機會。

六、總結(jié)

經(jīng)過多年的教學(xué)積累和探索，《大氣污染控制工程》的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法已取得長足的進(jìn)步，顯出良好的教學(xué)效果，深受學(xué)生好評。接下來主要立足于“工程型、創(chuàng)新性、國際化”人才培養(yǎng)目標(biāo)，深化創(chuàng)建獨具一格的《大氣污染控制工程》課程思政。

參考文獻(xiàn)：

[1]郝吉明，馬廣大，王書肖.大氣污染控制工程[M].北京：高等教育出版社，2010.

[2]李良玉，張春娜.《大氣污染控制工程》課程教學(xué)改革探討[J].新課程研究：高等教育，2010，（3）：91-94.

[3]呂輝雄，黃榮，蔡全英.“大氣污染控制工程”課程教學(xué)改革與優(yōu)化[J].中國電力教育，2010，（10）：104-105.

[4]張曉東，王吟，徐蘇云，楊一瓊，王冠，聞海峰，陶紅.“環(huán)境工程原理”理論課程教學(xué)思考[J].鴨綠江，2015，（9）：280-280.endprint