大气污染控制工程三层次教学模式探讨

贾 勇 张新喜 丁希楼

（安徽工业大学 建筑工程学院，安徽 马鞍山243032）

随着社会的发展，我国的大气污染正逐步由单一型向区域复合型的方向发展，形式十分严峻，相应对环境类人才的要求也在发生深刻的变化[1-2]。高等教育的目标和重点也正逐步向培养具有“扎实理论基础和良好的实践创新能力”的新型专业人才的方向调整，要求教育对象牢固掌握专业基础知识，并具备较高的实践创新素质[3]。理论、实践和创新是实现大气污染控制技术发展的必要环节。在进行理论教学的同时，加强实践创新环节的优势互补，不仅能巩固所学的理论知识，还能培养学生理论分析和解决实际问题的能力[4-7]。因此，结合大气污染控制技术的特点，充分发挥理论教学和实践创新能力培养在环境类人才培养过程中的作用，是目前高等院校不断探索和亟待解决的问题。

1 大气污染控制工程教学特点和存在的主要问题

《大气污染控制工程》是高等院校环境工程专业的必修专业课，主要讨论大气污染控制技术的基本理论、相关控制过程的基本原理、主要设备、典型工艺及其设计计算等。该课程学科综合性较强，内容包括全球大气污染、局部地区污染和综合防治对策等比较宏观的知识，同时也包括大气扩散、燃烧、颗粒污染的捕集机理以及吸收、吸附和催化净化的方法控制气态污染物等理论性较强的内容。与环境工程其它专业课程相比，《大气污染控制工程》课程具有内容覆盖面广而又各自成章，前后关联性不强，对教和学的要求都很高。

我国大气污染控制相比水污染控制起步要晚，高校环境类专业普遍侧重于水污染控制，大气污染控制教学过程中理论与实践更是严重脱节，学生很少有机会去感受理论与工程实际之间关系，进而教学效果往往不理想。同时，随着社会的不断发展，排放进入大气的污染物对人体健康和生态环境产生的危害日益凸显。因此，探索高校环境专业大气污染控制工程的教学改革，培养学生运用理论知识创新性的解决实际问题的能力具有重要的意义。

2 大气污染控制工程三层次教学模式

结合我国大气污染的现状和控制对策，根据环境类新型人才培养的要求，以“综合-分解-再综合”为思路，本文提出“理论教学、实践创新和专业实习”三层次教学模式。

2.1 第一层次：理论教学

（1）规划课程教学，优化课程内容：目前，国内高校环境专业大气污染控制课程普遍选用的教材是郝吉明、马广大主编的《大气污染控制工程》（高等教育出版社，第三版，2010）。该教材共13章，我校教学大纲中设定该课程共40学时（理论32学时，实验8学时），理论课时相对较少。笔者采取压缩该课程中内容与环境工程专业课程体系中重复的部分，如与《环境影响评价》中内容重复的大气污染气象学和大气扩散浓度估算模式，与《化工原理》中内容重复的吸收法净化气态污染物和吸附法净化气态污染物。（2）改革教学方法和考核方式：理论教学过程中结合多媒体素材和工程实例进行讲解，将抽象的知识具体化；在传统试卷考核的基础上，采用多样化的考核方式加大平时考核的力度，以练习、小论文和专题讨论等方式对平时的学习进行检测和考核；课程设计一般安排在学期末的考试周前后，学生忙于准备期末考试，课程设计的效果往往不理想，笔者采取调整讲课秩序的方式，将课程设计的计算部分在学期中以作业形式布置给学生，课程设计周完成绘图，从实施的情况来看，效果良好。

2.2 第二层次：实践创新

实验是校内实践的主要环节，也是培养学生动手能力，提高学生素质的重要途径。

（1）基础实验。结合我国大气污染的主要问题和教学大纲，我校《大气污染控制工程实验》指导书设定了四组实验，包括大气环境中颗粒污染物(TSP/PM10/PM2.5)浓度监测、袋式除尘器性能的测试、碱液吸收法净化气体中的SO2和选择性催化还原法净化气体中NO。这几个实验代表了颗粒污染物和气态污染物处理的典型技术，主要侧重于培养学生的基本实验技能，通过理论和实际的结合提高学习效果。

（2）创新实验。创新人才的培养也是当今高等教育的另一个主要目标。结合研究生培养，利用基础实验的装置开设相关的创新性实验，让部分本科生参与到课题研究中去，提升学生对教材中相关大气污染物处理的工艺、研究现状和发展方向的认识，激发学生的学习热情和潜能，重点培养学生的科研素养和分析、解决问题的能力。例如：利用碱液吸收法净化气体中的SO2的实验装置开展不同吸收液吸收气态污染物传质性能的研究，利用选择性催化还原法净化气体中NO的实验装置开展NO的催化氧化和吸附法净化气态污染物吸附剂的制备和性能测试等研究。该方案实施的灵活性和难度均较基础实验要大，可通过申请实验室专项资金和结合科研课题不断完善实验设施，逐步建设创新实验平台。

2.3 第三层次：专业实习

（1）教师培养。高等院校青年教师绝大多数都是从学校到学校，工程实践经验缺乏，造成理论教学和实践教学脱节，培养学生工程素养的效果甚微。针对这一问题，我校分批次每年组织青年教师去企业实践3个月的活动，使教师深入工厂一线，熟悉工艺流程、了解设备状况，丰富了教师工程实践知识，提高了教师指导课程设计和专业实习等实践教学的能力，效果显著。

（2）学生培养。加强校企合作，采用多种实习方式配合教学工作，提高学生的综合素质。我校环境类学生大二进行为期1周的参观认识实习，了解大气除尘和烟气脱硫等大气污染处理工艺，为大三专业课的学习提供一个感性认识。大四组织为期3周的生产实习，深入企业全面了解除尘和脱硫等工艺的流程、设备及运行状况，结合理论课学习进一步巩固专业知识，为走上工作岗位或继续深造打下良好的专业基础。

3 小结

《大气污染控制工程》是环境工程专业的一门核心专业课，通过前期的探索与总结，以培养学生具有“扎实理论基础和良好的实践创新能力”为核心，提出“理论教学、实践创新和专业实习”三层次教学模式，该模式能够巩固学生的理论知识，同时提高学生分析和解决问题的能力及培养学生的创新思维。目前，我校该教学改革在正在进行，我们将继续改进教育理念，不断推进教学改革，为培养优秀的大气环保专业人才而努力。

［1］郝吉明,马广大.大气污染控制工程[M].3 版.北京：高等教育出版社,2010.

［2］李良玉,张春娜.《大气污染控制工程》课程教学改革探讨[J].新课程研究：高等教育,2010(3)：91-94.

［3］国家教育部.国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)[M].新华社,2010.

［4］吕辉雄,黄荣,蔡全英.“大气污染控制工程”课程教学改革与优化[J].中国电力教育,2010(30)：104-105.

［5］汪德进.《大气污染控制工程》课程教学探讨[J].安庆师范学院学报：自然科学版,2011,17(2)：130-131.

［6］周丽娜,桑磊,赵晓松.“大气污染控制工程”实践教学考核体系的探索[J].科教文汇,2010(1)：93-94.

［7］江博琼,吴祖良,陆豪.开展“大气污染控制工程”创新性综合实践教学的重要性研究[J].科教文汇,2010(6)：96-97.