“物理性污染控制”课程教学方法与手段探索

宋卫军，谢妤

（1.武夷学院生态与资源工程系，福建武夷山354300；2.福建省高等学校绿色化工技术重点实验室，福建武夷山354300）

“物理性污染控制”课程教学方法与手段探索

宋卫军1，谢妤2

（1.武夷学院生态与资源工程系，福建武夷山354300；2.福建省高等学校绿色化工技术重点实验室，福建武夷山354300）

高等工程教育的基本任务就是培养具有竞争性、高素质、高质量的工程技术人才，只有对课程的教学方法与手段不断进行创新和改革才能满足社会对人才的需求.本文根据作者多年的教学经历，对“物理性污染控制”课程教学的方法与手段的创新和改革进行了探索.

物理性污染，教学方法，环境工程专业

“物理性污染控制”是高等学校环境工程专业增设的一门重要专业技术课，教育部制定的《高等学校本科环境工程专业规范》（2005年版）中明确“物理性污染控制”为高等学校环境工程专业主干课程[1].环境工程学科本身的性质是实践性的，以解决实际问题和污染控制为主要目的[2]，而该课程是以大学物理和工程力学为理论基础，采用工程学的方法研究控制物理性污染的途径及方法，学生学完该门课程之后，要求了解并掌握噪声、振动、电磁污染、放射性污染、热污染、光污染等的产生、危害、评价、控制方法以及物理性污染物在环境中的迁移转化规律等，能运用各种方法，采用系统分析法从区域整体出发，进行环境物理性污染的综合治理，并寻求解决问题的最佳方案.

当前环境物理性污染日渐突出，随着人们对物理性污染的日益重视及对所培养的环境工程专业人才规格的日益提高，对该课程的教学内容和教学模式提出了更高的要求.因该课程不仅包含了环境学相关学科的基础理论，课程中所涉及的污染危害防治与大气、水、土壤等污染的防治类似，学生在学习本该课程时虽可以参考其他环境污染控制工程课程的学习方法，但因该课程中介绍的污染危害来源于振动、电磁、光、热和辐射等物理因素，知识内容抽象、结构逻辑性松散，理论计算较多，如何引导学生掌握本课程的教学内容及在实践中得以应用，这就对该课程的教学方法和手段提出更高要求，笔者在该门课程的教学中从如下几个方面不断地实践和尝试，不断地进行教学方法和手段的创新，以期达到更好的教学效果.

1 通过合适教材的选定，提高教与学的效益

教材是教师教和学生学的重要辅助工具，良好的教材能够体现本学科领域的科学原理和结论，也能促进教师教的效果和学生学的成果.教材建设一直是制约我国教学质量的因素之一.对于该课程可供选择的合适教材不多，该门课程之前广泛使用的教材是《噪声污染控制工程》，由于教材更新不足，内容涵盖不全，知识点跟不上当前物理性污染控制技术发展的需要.但本专业教学一直坚持选用清华大学、同济大学等编写以及高教出版社的“面向21世纪课程”国内高水平新教材，随后我们又选定了西安交通大学编写及高教出版社的“十一五”国家规划教材，同时该教材符合《勘察设计环保工程师资格考试专业考试大纲》的基本要求，突出了物理性污染控制工程技术和工程实践的内容，使得教材真正成为教与学的得力助手.同时在教学时我们也参考国外大学的原版教材，根据实际要求而补充和修改一些教学内容.

2 通过教学方式的改变,鼓励学生主动参与教学活动

教与学是一个互动的过程.在实施教学过程中，教法与学法的主体虽不同，但两者相辅相成.教法要根据学生的学法来调整，让学生参与到教学活动中来，否则，教师可能教得很累，而学生却学得很苦，其效果不是很好；学法要跟随教法，在教师的正确引导下，才能提高学习的效率，而教师的教学态度和教学方式直接关系到教学效果，关系到学生的学习质量,改变单一的讲授方式，可以灵活应用多种教学手段.在教学过程中，我们注重联系国内外物理性污染控制技术发展的实际，以图片、视频等直观教学方式，让学生从知识启发中挖掘自己的求知欲，对知识从感性认识上升到理性把握，同时在课堂上融入老师自己的科研成果，给课程教学注入新的活力.

常规的教学方式是教师自己在讲台上口若悬河，学生在座位上默不作声，这样的教学过程学生学得很被动，且收效甚微.因此，在课堂上注意营造民主的教学氛围，设置提问环节，引导学生思考，鼓励学生提问，实现教学互动显的尤为重要.我们在教学中将讨论的问题分为两种，一种是课堂教学中的互动问题，每节课都会安排互动时间，同时引导学生分组对声、光、磁、热和辐射污染等新技术进行讨论，实现教与学的民主化；另一种是安排到课后的通过学生下课到图书馆等查阅资料，与老师和同学探讨后才能完成的问题.更重要的一点是在课堂安排一定的时间让部分学生交流在课后完成问题时自学、讨论中的感想，实现与其他同学共享学习心得和体会.环境物理性污染日益凸显，对人们的生活影响越来越大，直接影响到人们生活质量，而大学生们都有学以致用的紧迫感，忧国忧民的抱负，因此，在教学过程中结合周围生活环境的实际，与同学们共同探讨切合我国实际的环境物理性污染的控制方法，可以激发学生学习本课程的兴趣，同时将物理性污染控制基础理论贯穿在互动的教学过程中，使教学过程既有理论分析，又有实际问题探讨，把本来枯燥无味的学习变成充满乐趣的探究.

3 通过现代化的教学手段，实现教学效果的凸显

3.1 多媒体教学的优势

与传统教学相比，多媒体教学信息量大，直观易懂，使得教学内容丰富，学生兴趣大幅度提高，知识接受程度高，教与学的效果好.当今科技技术日新月异，环境物理性污染的处理技术也在不断地更新发展，多媒体教学可以弥补教材的不足，随时更新和补充前沿知识和工程控制实践.具体总结如下几个优点：（1）节省课堂时间.传统教学中黑板板书一般占用课堂40%左右的时间，若这样在相同的时间就可以加大授课信息量；（2）组织的合理性.体现在课前的教学引导，课中的教学要点、教学重点和难点的合理安排及反复讲解和演练，课末教学内容的及时梳理和总结，从而加深学生理解，强化记忆；（3）内容的丰富性.可以灵活、深入、图文并茂地展现授课资料，提高学生学习兴趣；如在讲授辐射污染控制时，可以充分利用“切尔诺贝利核电站”泄漏以及“3·11日本福岛核电站泄漏”过程的相关视频，加深学生对于核污染以及核辐射防治措施相关内容的理解；（4）知识的新颖性.教学内容可以尽快反映本领域内最新的研究成果，补充教材的不足；（5）过程的直观性.可以直观地通过图片，Fash，3D等反映物理性污染的传播途径，造成的危害等，使教学内容浅显易懂；（6）效果的突出性.例如也为概念的抽象，噪声污染中学生对“纯音”和“复合音”的区别，“线状谱”、“连续谱”和“符合谱”的迥异都不能深入地理解，当我们通过声音和画面的配合，播放自然界中具有代表性的几种声音，不仅增加了教学效果，也使课堂教学生动有趣，学生的吸引力、积极性也提高了；（7）学习的持续性.教学资料的共享和多媒体的学习平台的建立让学生的学习不受时间的限制，如今平板触摸手机在校园流行开来，使得学生在任何地方用手机浏览教学课件已成为可能，让学习持续不断，随处不在，学生的自学能力也得到提高.

3.2 多媒体教学的不足

多媒体教学是一把“双刃剑”，有利有弊，虽能带来上述优点，但也有不足.首先多媒体教学内容展显速度快，超过了一般学生的接收速度，学生难以做课堂笔记，甚至使学生感到耳不暇闻、目不暇接，无停顿思考的余地，造成知识“消化吸收不良”.[3]其次多媒体在制作过程中需要花费老师大量的时间和精力，不仅需要老师有精深的专业知识，而且需要有较好的计算机运用水平，熟悉文字、数据、表格、图形应用软件：Word、Eecel、Autocad、Photoshop、Origin和Coreldraw等操作，而大部分老师没有太多时间研究这些软件，以致多媒体教学效果不好，甚至出现将word文字直接复制到ppt中.第三，教师对问题的思考变少了，上课有了依赖性，甚至达到了“一个鼠标，一张嘴”的程度，这就与传统的教学方式没什么区别了.所以需要教师广泛收集信息，精心备课，认真对待每一节授课.

3.3 利用现代化的教学手段，不断完善教学过程

便捷、实用和高效的现代多媒体技术在教学效果方面越来越被师生所接受.武夷学院95%以上的教室已具备了多媒体教学条件，这些为我们采用现代化的教学方式奠定了硬件基础.通过现代化的多媒体教学平台，可以将先进的教学方式，好的教学思想、教学方法和手段、最新的科研成果都充实到教学中去.物理性污染控制课程内容涉及噪声、振动、电磁、热、光和辐射等许多类污染的产生过程，传播途径，控制方法及一些原理示意图等，常规的教学方法是老师通过黑板绘图和语言描述来完成，这种方式既花费时间，又没有生动性，效果不佳，学生兴趣提不上来，老师也不能依据教学实际和学科的发展灵活更改和补充.利用多媒体技术这一问题就可以解决，在实际教学中我们根据现代教学手段的发展和本课程所需讲述的污染现象、传播过程，危害大小，控制方法和工程实践等内容，采用了幻灯片、投影仪等教学方法，用Powerpoint制作教学课件，通过网络课程、QQ互动、微薄交流、博客展示、Email等多种方式方法，让学生共享教师备课的笔记、教案和教学课件，实现与学生的随时随地答疑解惑、无障碍交流沟通.

我们通过出差调研、参加学术会议收集相关照片，通过下厂实践和带队实习将工程实践的案例搬上课堂，也把教师的科研积累展示给学生；目前诸多高校都有相关该门课程的精品课程，国内外网站上有关于从事环境物理性污染研发的环保公司及工程案例，这些也反应了当今环境物理性污染在某一方面的最新技术成果，网络的在大特点是资源共享，通过技术的现可以让学生的学习成效更加凸显.

4 通过实践和实训环节，巩固教学成果

实践和实训包括实验室实验、课程设计和实习等环节，物理性污染控制工程是与实践紧密相连的，课堂教学内容若与实验、课程设计和参观实践紧密结合起来可以起到事半功倍的效果.我们在开设实验室实验时注重避开区域监测性实验，强调工程设计和动手能力的培养，例如“驻波管法测定材料吸声系数”实验，我们除了让学生数量掌握一般材料的吸声系数方法，还指导学生自己开发复合吸声材料，探索材料结构与吸声系数的关系，这大大提高了学生的兴趣及动手能力；课程设计的题目尽可能选自工厂和企业的实际案例，例如我们带学生到武夷山中州污水处理厂参观曝气池旁的鼓风机房，了解鼓风机的型号，数量，现场绘制位置图，对其噪声源进行分析，以此进一步完成“鼓风机房的噪声控制”课程设计，经过这样的训练学生能将课堂所学与实际充分结合，进一步提高应用能力；现场实践教学是培养工科学生解决实际问题不可缺少的教学手段，参观、实习等现场教学对于提高学生的感性认识，提高对噪声污染，振动危害，光污染和热污染的认知水平也具有不可忽视作用.

5 结语

物理性污染控制作为环境工程专业的主干课程，本课程自开设以来，不断地进行教学实践探索，方法探索和技术创新，实施上述措施之后，该课程的教学水平显著提高，学生学完该门课程后基础理论扎实，知识面宽，实践能力强，为后续专业课打下坚实基础.今后我们将继续在教学方法和手段上进行创新与改革，努力培养合格的环境工程专业人才.

〔1〕陈杰瑢.物理性污染控制[M].北京：高等教育出版社,2007.

〔2〕Jianfang Wang.An Exploration of Multi-Dimensional Integration Teaching Model in“Air Pollution Control Engineering”.2011 2nd International Conference on Management Science and Engineering[C].1-6:302-305.

〔3〕方志梅.多媒体教学应该正确处理的几个关系[J].中国高教研究,2002(4)：73-74.

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1673-260X（2013）07-0236-03