高海英
“大气污染控制技术”是呼和浩特职业学院环境监测与治理技术专业的核心课程。该课程内容繁多,涉及到抽象的理论、复杂的设备和工艺流程,因此,学生对课程的学习积极性普遍不高。2008年,该课程准备申请学院精品课程,教研组根据教学大纲要求,对课程教学进行了一系列改革探索,取得了显著效果。
“大气污染控制技术”课程体系包括理论教学和课程设计两个部分,课程教材选用李广超主编的高职高专类教材《大气污染控制技术》。该教材简化了烟气的高斯扩散模式、大气稳定度等相对较难的部分内容,并配以形象化的图表说明;而在绪论部分增加了国内外在大气污染治理方面的最新技术介绍,在除尘和气态污染物控制部分增加了工程实例和电厂常用设备的安装、操作和运行等内容,使学生在理论学习的同时,能够了解生产实践,并能动手进行简单的设计。
由于大气污染控制技术是一门边缘科学,与多学科交叉重复,[1]而在授课时,各科教师又多从课程结构完整性出发,造成教学内容的重复。因此,在选定适合的教材之后,有必要对教学内容进行整合。“污染物在大气中的输移和转化”内容可以简化,因为在前续“环境化学”课程中已做了详细的介绍;大气污染部分知识可以放在“环境保护概论”课程中讲述;净化系统、集气罩和管道设计部分可以放在后续课程“环保设备的选择、运行与维护”中进行学习。这样,对于“大气污染控制技术”课程,可以安排更多的课时讲述燃烧与大气污染的关系,颗粒污染物和硫氧化物、氮氧化物、VOC及机动车排气控制等重点内容。
讲授过程中应做到有重点、有概括、有启发。如有关大气环境质量标准的内容,应及时查找新标准,并将《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2003)作为讲解的重点,而其它相关标准可引导学生自学;除尘装置部分应以火电厂主要应用的电除尘器和袋式除尘器为重点讲解内容,对其它类型的除尘器作一概述,因为内蒙古地区大气污染物主要来源于火力发电;关于火电厂燃煤烟气脱硫(FGD),由于该项技术发展非常迅猛,而且已成为火力发电厂目前采用的主要脱硫技术,因此,教师应及时跟踪先进技术,传授给学生最新、最实用的知识。另外,随着国家对大气环境污染问题的重视,火力发电厂CO2排放问题也备受关注,关于它的生物处理方法也有很多的研究报道,可通过课堂教学引导学生关注这个领域的动态。[2]
课程设计选取燃煤电厂旋风除尘器进行系统设计。旋风除尘器属于除尘效率中等的除尘设备,常作为除尘效率要求较低的工业锅炉除尘或除尘效率要求较高情况下高效除尘器的预处理,应用范围较广。旋风除尘器结构相对简单,学生在前续课程“环境工程原理”中已经学习了离心沉降速度的基本原理及计算公式,在实验室也操作过固液分离设备如离心机等,还学习了效率最低的一类除尘设备重力沉降室,掌握了固气分离的基本原理,具有一定的学习基础。大气污染控制技术仪器设计部分较难,选取旋风除尘器作为设计内容,适合逻辑思维能力较弱的二年级学生学习,同时,也为以后课程设计打下了基础。
教学中理论联系实际,用引导式、启发式的教学方法,激发学生发现问题、分析问题、解决问题,使学生变被动为主动,成为学习的主体,积极参与到教学过程中来。[3]例如,在讲旋风除尘器之前,引入一个问题:洗衣机洗衣服晒干需要的时间比手工洗衣服要短,学生很容易发现甩干筒起了加速衣服与水的分离的作用,而电为甩干桶提供了动力;接着,让学生寻找生活和学习中遇到的加速固体和液体分离的实例,如抽滤、离心等都是很好的例子,同样,电为这些设备提供了动力,加快了分离速度;回顾旋风除尘器上一节课的内容——重力沉降室进行气固分离原理、重力沉降室除尘的缺点等,引导学生发现重力沉降室效率低的原因,通过加速液固分离的实例,启发学生提出一些加速气固分离的方法,导入除尘效率较高的一类除尘器——旋风除尘器的学习。又如在讲解硫氧化物控制方法时,可以让学生自主选择自己倾向的工艺方法,并说明原因。而通过教师对学生的选择予以分析,可以极大地增强教师与学生之间的互动性,提高学生的学习热情。
在教学过程中,需根据教学目标和教学对象的特点,合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机组合,共同参与教学全过程,从而达到最优化的教学效果。“大气污染控制技术”课程涉及的设备运行知识比较多,通过运用图片、动画、录像等可以激发学生的学习兴趣,调动其学习主动性,同时,可以节约板书绘图时间,增加信息量。例如,讲解惯性除尘器时,通过动画的演示,可以使学生直观地理解粉尘的运动、捕集、清灰的具体过程及原理,使教学内容更加直观、生动,弥补了传统教学的不足。再如,讲到电除尘器的电晕放电如何使粒子荷电的机理时,采用动画形式并稍加讲解,学生就能充分地理解其机理,且印象深刻。[4]
考试在教育中的作用不可低估。然而,采用何种考试方式,对公平公正地评价学生的学习效果、充分调动学生的学习积极性等起着非常重要的作用。[5]
“大气污染控制技术”课程考核改变以往由期末闭卷考试成绩进行评定的单一模式,实行学习阶段的全程考核。理论教学过程中除了要考查学生的出勤情况,还要记录学生课堂回答问题的成绩,以学生主动回答为主,点名为辅,整个教学阶段每个学生至少要回答对三个问题;期末考试以综合思考题、分析题、应用题为主要题型,注重考查学生运用知识解决实际问题的能力。
课程设计成绩按学时比例占成绩比例而定。考核过程中,教师只要把握学生是否掌握了正确的设计思想即可,应鼓励学生交出多种设计方案,并针对不同方案进行点评。
教学改革的实施,突出了基础理论、工程实践在课程中的重要作用,关注了学科专业发展的前沿技术知识和信息,采用配合得当的教学手段有效地组织教学活动,通过多种行之有效的教学方法和途径,激发了学生对课程的学习兴趣。今后,随着科学技术的发展和教学改革的推进,课程教学仍需要不断改进和完善。我们应本着实现专业培养目标、体现专业特色、增强学生竞争力的思想,进一步探索“大气污染控制工程”课程建设的新内容。
[1]王宗舞.高职《大气污染控制》课程深化改革探讨[J].职业教育研究,2010(12):79-80.
[2]唐小玲,倪金龙.大气污染控制工程课堂教学改革与优化[J].化工高等教育,2013(1):78-80.
[3]张爱平.《大气与噪声污染控制工程》案例教学初探[J].四川职业技术学院学报,2012,22(4):81 -83.
[4]杨利玲.关于高职校多媒体教学的思考[J].职教通讯,2011(10):43-44.
[5]王烨,李亚宁.新形势下专业课程考试考核评价体系改革浅析[J].兰州交通大学学报,2012(2):158-160.