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实施学生为主的污染控制教学范文

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实施学生为主的污染控制教学

大气污染控制工程是环境工程本科专业的主干课之一,也是环境工程专业五大方向之一,受到各个学校的高度重视。[1,2]清华大学、四川大学等相继将大气污染控制工程建设成为精品课程。但由于各个学校的师资力量和实验条件不同,大气污染控制工程的教学方式、教学内容有很大的差异。刘恩栋等指出,[3]大气污染控制工程在教学理念、方式、内容、手段等方面存在改革不彻底的问题。蒋文举等指出,[4]大气污染控制工程存在学生主观能动性不够、教学方式陈旧、教学手段落后、教材老化和信息量小等问题。为了适应高等教育改革要求,提高教学质量,我们必须更新教学内容和改变教学方式。因此,笔者开展了以学生为主体的大气污染控制工程教学实践,期望提高学生的工程实践能力。

一、以往教学存在的问题

我校环境工程专业2003年开始招生,2006年首次开设大气污染控制工程课程。由于师资力量和实验条件有限,我们在教学内容、教学方式、教学手段等方面存在一些问题。

(一)教学内容单一

教材选用郝吉明主编的《大气污染控制工程》(第二版),除集气罩和管道系统的设计两章,教学内容基本涵盖教材全部内容,共54学时,3学分。燃烧与大气污染、大气污染扩散、颗粒污染物控制等内容讲解清楚。但气态污染物控制主要是叙述性内容,化工原理课程对吸收、吸附和催化等基本原理讲解不深,使得这部分内容重点不突出。课程实验由于经费和场地有限,未能开设。课程设计只是理论计算,缺少工程实例,应用性不强。

(二)教学方式陈旧

教学方式以传统的课堂注入式为主,满堂灌,学生只是被动地学习,未能调动起学习的积极性和主动性。课后作业也有部分学生拷贝应付,不能及时消化吸收所学新知识。部分学生考试临时抱佛脚,搞突击。这种陈旧的教学方式致使教学效果差,学生综合能力得不到提高。

(三)教学手段落后

教学手段上只是用多媒体代替黑板。多媒体增加了课程信息量,但课程重点难点不突出。另外,没有相应的教学动画、视频、模型、实验仪器设备和实习基地,多媒体教学的优势没有得到充分体现。

二、以学生为主体的教学实践

针对大气污染控制工程教学中存在的一些问题,我们总结近年的教学经验,并借鉴国内外的教学成果,以我校《2008年环境工程本科专业人才培养方案》为契机,开展以学生为主体的大气污染控制工程实践,体系如图1。

(一)以学生为主体在以学生为主体的大气污染控制工程实践中,除了课堂教学外,所有教学环节均以学生为主体。教学环节包括课内学习、专业实验、认识实习、毕业实习、课程设计、毕业设计、课程论文和课外自学8个部分。

1.课内学习。按照新的人才培养方案,大气污染控制工程课内学习为48个学时,周学时为4。教材选用蒋文举主编的国家级规划短学时教材《大气污染控制工程》。[5]该教材气态污染物控制以吸收法、吸附法、催化法、生物法等为主线,注重原理。

2.专业实验。大气污染控制工程实验在环境工程实验中,包含大气中TSP的测定、SO2的测定、室内空气中HCHO的测定、袋式除尘、有机废气的净化、汽车尾气的净化6个实验。实验准备选3~5名动手能力强的学生协助老师。实验之前要求学生预习实验讲义,实验后按时交实验报告。

3.认识实习。在理论课进行到中后期,教师带领学生到化工、炼油等企业参观除尘、脱硫等大气污染控制工艺设备,加深理论学习,让学生获得感性认识。

4.毕业实习。第七学期开学后,学生到环境监测站、化工企业和环保公司开展为期两个月的毕业实习,跟班学气污染防治,按时上下班,每周写实结。实习前开动员大会,实习过程中带队教师进行现场指导,实习结束后学生总结并交实习手册。

5.课程设计。毕业实习回到学校,开始两周的课程设计,就除尘或者气态污染物净化进行系统设计,包括设计计算、绘图、编写设计说明书。

6.毕业设计。毕业设计是综合运用所学知识,解决实际的大气污染问题,培养学生的综合能力。时间为一学期,从第七学期到第八学期,实行弹性时间。

7.课程论文。在理论学习的同时,教师给学生列出城市空气质量、汽车尾气净化、室内空气污染防治等课题,让学生查文献、写论文、分组汇报,进行综合训练。

8.课外自学。教材相对固定,不能及时反映最新的大气污染防治技术,把郝吉明主编的《大气污染控制工程》(第三版)、[6]Nevers编著的AirPollutionControlEngineering作为学生的参考教材,[7]作为教材的有益补充。同时介绍www.epa.gov和www.zhb.gov.cn等网站,鼓励学生查阅AtmosphericEnvi-ronment、《中国环境科学》、《环境工程》等中英文学术期刊,让学生了解国内外有关大气污染防治最新的政策法规和技术方法。

(二)以教师为辅

1.课堂讲授。教师的主要职责是上好48学时的理论课,内容包括概论、燃烧与大气污染、颗粒污染物的去除、气态污染物的净化和大气污染扩散5个部分,通过讲解让学生掌握大气污染的来源、迁移扩散、控制技术及设备选型设计,要求学生课前预习和课后复习,上课开始时提问已学内容和新内容。上课强调重点和难点,重在教给学生思路和方法,让学生举一反三和融会贯通。例如,第一节课让学生看书的目录,告诉学生该课程课时安排和知识体系,让学生心中有数,学起来有的放矢;通过考试题“请简述大气污染控制工程课的主要内容”来检查学生对该门课程的知识体系框架的总体把握。教学手段主要有多媒体、动画、视频等,以让学生更好地理解大气污染控制的原理。教学方式主要以注入式为主,适当融入启发式教学、案例教学、问题教学、探究式教学,避免教学方式单一和教学形式枯燥。

2.监督指导。课堂讲授只占大气污染控制工程体系总学时的11.5%,约90%的时间靠学生自己完成。教师的监督指导显得尤为重要,比如课内学习,教师需要考勤、批改作业,课程论文需要教师给出题目、指导论文撰写、组织分组汇报,专业实验需要教师准备实验、考勤、实验过程答疑、批阅实验报告,课程设计需要教师给出设计任务、考勤、答疑。

2008年以来,我校环境工程专业通过以学生为主体的大气污染控制工程教学实践,教学质量有了明显提高,深受学生好评。教学改革是个系统工程,需要不断总结,积极参加学术交流,吸取国内外先进的教学经验和成果。只要坚持创新,切实提高教学质量,我们就能培养出更多的优秀人才。