当前位置: 首页> 范文大全> 工作总结>

大气污染控制工程课程教学改革探究

发布时间:2022-02-16 08:37:56 浏览数:

摘要:结合莆田学院环境工程专业省级“专业综合改革试点”项目,针对大气污染控制工程的课程特点和教学实践,从培养学生自主创新能力和自学能力、提高教学效果出发,就教学内容课程体系、教学方法和手段、课程考核方式以及如何上好第一堂课等方面提出了可行性的见解,并应用于教学实践,教学质量得到明显提高。

关键词:专业综合改革;大气污染控制工程;教学改革;教学质量;教学效果

作者简介:李章良(1975-),男,福建仙游人,莆田学院环境与生物工程学院,副教授;陈菁(1971-),女,福建莆田人,莆田学院环境与生物工程学院,教授。(福建 莆田 351100)

基金项目:本文系福建省2012年省级专业综合改革试点项目、莆田学院校级教改项目(项目编号:JG2012014)的研究成果。

中图分类号:G642.421 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)34-0096-02

大气污染控制工程是高等学校环境工程专业的一门核心课程,其内容涉及燃烧与大气污染的关系、污染物在大气中的迁移转化、污染物落地浓度估算、气态污染物和颗粒污染物的去除机制以及硫氧化物、氮氧化物、挥发性有机污染物的控制技术等。在以往教学中,由于授课学时的限制,不能对所有内容进行详解,有些抽象内容学生理解起来有些困难。因此,如何在规定学时内深入浅出地阐明问题,全面调动学生的学习积极性,把课堂教学延伸到课前和课后,并建立起合理的考核方式,就成为大气污染控制工程教学成功与否的关键。[1]

莆田学院(以下简称“我校”)将大气污染控制工程定位为“工程性”和“应用性”,结合我校环境工程专业省级“专业综合改革试点”项目为契机,就教学内容课程体系、教学方法和手段、课程考核方式以及如何上好第一堂课等方面的改革进行了探究,进一步完善该课程的教学,为学生的学习和就业打下良好基础。

一、创意性地授好第一堂课,是激发学生兴趣的关键

根据多年的教学经验,充分利用多媒体的教学优势,在第一堂课先通过三张PPT,以声音、照片、动画等形式,紧紧抓住学生的注意力,在给学生形成强烈视觉、听觉冲击的同时,引发其内心的思索。

第一张PPT以醒目的黑体字打出几个数据:五天、五周、五分钟。学生对其表现出极大的兴趣,教师借机提问:关于生命的极限,同学们了解多少?以上几个数字代表了什么?学生热烈讨论,纷纷发言,最后教师做总结点评:一个人可以五天不吃饭,五周不喝水,尚可存活;而一个人如果五分钟不呼吸到新鲜空气,就会窒息死亡。学生纷纷点头,兴趣大增,清洁空气是不可或缺的自然资源概念就在学生脑海中初步形成。

以上用数据说明问题是属于理性思维范畴。接下来第二张PPT给学生展示一组具有强烈视觉冲击效果的图片,以人文学者的形象思维方式来说明问题:酸雨使得水pH值降低,损坏鱼的脊椎和骨骼,使鱼畸形,成驼背甚至死亡;大气污染严重腐蚀建筑物,人文古迹遭到惨重破坏;全球气候变暖所带来气温升高、海平面上升、极端气候现象变多、各种疾病增加及生物多样性减少等严重后果。这些图片具有强烈的视觉冲击效果,学生感到震惊。教师此时做进一步地深入引导,阐明世界范围内都在遭受大气污染的严重影响,由此造成难以估计的经济文化损失,中国故宫和天坛的大理石栏杆也未能幸免于难。这样,就像一个长镜头,由远及近,大气污染的严重局面由单纯的理论拉近到眼前,每个人都有了一种生存的危机感和紧迫感。

为了进一步阐明大气污染可能带来的严重后果,第三张PPT展示一个CCTV公益广告:未来某个时代(被污染的地球很难见到绿色的生态环境)的一个拍卖会,拍卖师举起地球上最后一株没有被污染的植物,许多人纷纷起价竞拍。之后,拍卖师又举起地球上最后一瓶没有被污染过的水,拍卖价超过千万。而当拍卖师拿出地球上最后一瓶未受污染的空气时,买家们都激动了,这次看到的不是高高举起的抢拍牌,而是无数只伸向这瓶空气的手。虽然这只是一则公益广告,但是片子做得很有想象力,看后让人很受震动,深远的寓意让人陷入沉思。

这样通过上述醒目数据的视觉刺激、声音的听觉刺激和动画的震撼效果,当第一堂课结束时,学生头脑中已形成了清晰的概念体系:清洁空气是不可替代的自然资源,是无价之宝;大气污染现状严峻,污染的后果触目惊心,治理大气污染的任务刻不容缓,环境工程师任重道远。

二、合理安排教学内容体系,是保证教学效果的基础

针对大气污染控制工程的课程特点:内容多、理论抽象、工程设计及计算量大,如何在有限的学时内条理清楚、重点突出地阐明问题,取得满意的教学效果,选择合适的课程教材,合理安排教学内容体系是关键。

1.课程教材选择

大气污染控制工程的教材种类繁多,在总结每本教材特点的基础上,并考虑到学生所学专业基础课程内容的情况,最后选用郝吉明等主编的《大气污染控制工程》(第三版)作为教材,并配套增订郝吉明主编的《大气污染控制工程例题与习题集》作为辅助学习教材。

2.教学内容体系

根据多年的教学实践和经验总结,以“两个系统、一条主线”贯穿整个教学环节。“两个系统”分别为空气污染系统和控制系统。“一条主线”:污染源排出污染物→污染物在大气中迁移转化→污染物落地浓度估算→污染控制技术→典型污染物控制工艺。即污染源排放的污染物,要经过一系列的大气传输转换过程才能最终沉降到地面,对受体造成危害,这是空气污染系统。在大气污染源章节中主要介绍燃煤与大气污染的关系。污染源排出的污染物,在最终沉降到地面对受体造成危害之前,要经历一系列的大气迁移、转化和沉积过程。不同气象条件下,同一污染源造成的危害是大相径庭的,因此大气污染气象学章节中重点讲述各种气象条件对污染物传输扩散的影响。接下来是污染物落地浓度估算重点介绍高斯模式,这也是在环评中经常用到的模式,由于其内容抽象,将其作为难点、重点给予讲述。

至于控制系统,按照污染物存在形态的不同,分为气态污染物控制和颗粒污染物控制两大类,气态污染物控制技术主要有吸收、吸附和催化转化,颗粒污染物控制技术就是常说的除尘技术,涉及各种除尘器的工作原理及其设计计算,当前应用最广的袋式除尘器和静电除尘器是授课的重点。课程最后是典型大气污染物控制工艺,联系当前大气污染控制的热点问题——火电厂烟气中硫氧化物污染和氮氧化物污染以及越来越引起关注的汽车尾气污染,将授课重点是以上几种大气污染物的单独控制工艺和联合去除工艺,并将工程实例引入课堂,与理论教学相结合,使学生对所学理论知识的实际应用情况有更明确的认识。

三、教学方法和手段的改革,是保证教学效果的灵魂

1.将互动式教学引入课堂

互动式教学是教与学双方通过理性说服甚至辩论,达到不同观点碰撞交融,激发教学双方的主动性,拓展创造性思维,以达到提高教学效果的一种教学方式。[2]以大气污染气象学章节为例,讲述基本理论之后,教师可有意设置问题,例如“下列哪个气象条件下大气处于最不稳定的状态”,鼓励学生积极思考、讨论。之后教师对学生的发言进行点评,做有针对性的补充和总结,这样对于抽象理论问题的理解就由短时记忆(死记硬背)转化为长期记忆(理解记忆)。

2.板书、多媒体教学和网络教学相结合的授课模式

针对大气污染控制工程的工艺流程、设备外观及内部结构等,通过多媒体的形象和直观展示可很好吸引学生的注意力,且多媒体教学信息量大,能尽量地多传授科技前沿知识。但不足之处是授课节奏偏快,对于难点问题学生思路往往跟不上教师的授课节奏;传统板书正好弥补了多媒体授课的弊端,如对于一些难点问题及公式推导,授课节奏可以根据课堂反馈及时调整。[3]板书教学与多媒体教学的紧密结合,相得益彰,可以达到良好的教学效果。另外,学生可充分利用莆田学院课程建设平台——天空教室对“大气污染控制工程”精品课程的网络资源随时学习,自由下载,提前预习并复习,师生还可利用其中的助学模块进行沟通和交流。

3.借鉴CDIO工程教育理念,理论教学与实践教学有机结合

大气污染控制工程是一门实践性极强的课程,实践教学直接影响到整个课程的教学效果和教学质量。为此,借鉴“CDIO”(构思Conceive、设计Design、实施Implement和运作Operate)教学方法,采用“做中学”的方式,[4]通过课程综合实验、设计实验、课程设计锻炼学生的综合能力;利用大气污染控制实验室、校内外实习基地,将课堂知识与工程实际应用有机结合起来,让学生时刻感受到所学知识在工程实际中的应用。

四、多元化考核指标的改革,是保证教学效果的手段

考核是检验教学效果的重要手段。为克服现行考核指标单一化弊端,实行考核指标多元化改革,具体措施如下:

第一,理论教学环节考核方式从单纯笔试向多元化考核形式转换,包括上课提问、平时作业、平时小测、期中考试和期末考试等,期末成绩仅占总评成绩60%。

第二,理论考核的题型从客观题为主转向创新能力和综合判断分析能力检验,这有利于对学生发散性思维和创新能力的培养。

第三,实践教学环节考核,采取过程与结果并重的考核方式,根据实施能力、实验现象分析及实验报告等方面考核,并综合考虑团结协作、竞争意识与最终效果等,实现考核指标多元化,力争从多角度、多方位全面、科学地评价学生动手实践能力。

第四,学期结束教师要对试卷做全面分析,包括学生得失分情况,试卷中反映出来的共性问题,同时要认真总结教与学中存在的问题及改进的方向,不断总结教学经验,适应新形势下应用型高级人才培养的需要。

五、结束语

以环境工程专业省级“专业综合改革试点”项目为契机,结合我校大气污染控制工程的课程特点和教学实践,笔者就该课程的教学内容课程体系、教学方法和手段、课程考核方式以及如何上好第一堂课等方面的改革提出了可行的见解和主张,并应用于教学实践,教学质量得到明显提高。

参考文献:

[1]曹鹏,徐小琳.《大气污染控制工程》教学改革探讨[J].石子河大学学报(哲学社会科学版),2011,25(S1):69-70.

[2]任晓莉,郝瑞刚.大气污染控制工程课堂教学改革探索与实践[J].化工高等教育,2009,(3):68-70.

[3]蒋茹,朱华跃.具有医化特色的《大气污染控制工程》课程教学改革与实践[J].广东化工,2012,39(5):258-259.

[4]陈胜文,倪芳,马长文.基于CDIO理念下“大气污染控制工程”课程教学模式探讨[J].中国电力教育,2011,(32):123-124.

(责任编辑:王意琴)

上一篇:基于RIA的WebGIS在天气预警系统中的应用研究

上一篇:2011年初春鸡西市一次暴雪天气诊断分析

相关范文