工程应用培养模式下《大气污染控制工程》课程的教学实践

严 刚 王 天 黄思磊

(青海大学化工学院，青海 西宁 810016)

工程应用培养模式下《大气污染控制工程》课程的教学实践

严 刚 王 天 黄思磊

(青海大学化工学院，青海 西宁 810016)

《大气污染控制工程》课程是环境工程专业的一门主干课程，课程内容繁杂涉及学科多，理论性强，计算公式参数变量多，涉及化工工艺设备较多而且工艺流程操作单元多设备庞大，空间立体性强，学生感性认识少，是教学工作一门较难的课程。依据青海大学环境工程专业的培养目标，提出了《大气污染控制工程》课程在教学中以培养学生工程应用能力、工程理念为主线，改革理论教学及实践教学，取得了较好的教学效果。

大气污染控制工程 工程应用 培养模式 教学改革

《大气污染控制工程》 课程主要是给学生传授大气污染控制的基本概念、原理、设备及典型工艺设计计算等知识，培养学生分析和解决大气污染问题的能力。课程内容主要包括大气污染的基础知识、大气污染物排放量的计算与污染物扩散浓度的估算、烟气除尘原理、技术与工艺设备和气态污染物净化技术与典型气态污染物控制工艺技术等[1～3]。因而，课程作为环境工程专业核心课程的地位也日益凸现。 但是，传统环境工程专业中《大气污染控制工程》课程的教学严重跟不上大气环境治理的要求。比如青海大学环境工程专业《水污染控制工程》课程，多次立项，完成了三类、二类校级重点课程建设，生产实习、毕业实习的实习基地都是污水处理厂等与水污染治理有关，相比较而言， 《大气污染控制工程》 课程给予的重视程度不高。青海大学环境工程专业《大气污染控制工程》 课程本科教材及考研参考书均为郝吉明、 马广大和王书肖主编、 高教出版社出版的《大气污染控制工程》(第三版)，讲授48学时，讲授教师1名，没有开设实验课，实验内容是以《环境工程实验》课程为依托，讲述3个演示性实验。没有独立的实验室建设，没有认识实习、生产实习、毕业实习基地的建设，实践教学方面，只有1周的课程设计。因此，教学效果较差，从2002级到2011级10届毕业生毕业设计(论文)的选题没有一名同学选题大气污染控制工程方向，毕业生就业也没有1名学生从事大气污染控制工程方向。一方面，企业、监测部门、设计管理运行部门需要大气污染控制工程方向的毕业生，另一方面，学生不去从事大气污染控制工程方向的工作，那么大气污染控制工程的技术创新就不足，学校与企业互动减弱，影响了大气污染控制工程课程的教学工作，体现不了专业设置大气污染控制工程课程的目标，也影响了环境工程专业的就业率。有趣的是，我校化工学院过程与设备专业的毕业生却对工业烟囱的设计计算很感兴趣，多次询问有关设计计算方法，这说明环境工程专业的学生没有意识到自己的社会责任，就业方向。

为了解决以上问题，青海大学2015年10月，将大气污染控制工程课程立项教学改革，从青海大学学生生源以及专业设置目标，提出了《大气污染控制工程》课程在教学中以培养学生工程应用能力、工程理念为主线，从教学内容、实验内容、课程设计、毕业设计(论文)、与企业互动等方面，改革理论教学及实践教学，取得了较好的教学效果。

1大气污染控制工程课程教学改革目标

青海大学《大气污染控制工程》课程定位是“工程性”和“应用性”。在教学理念、课程体系、教材建设、实践环节、教学方法和教学手段等环节进行彻底的“改革”，使学生更好地掌握大气污染控制工程的基本理论和基本技术，掌握各项控制技术的内在联系，通过这些理论分析各种污染物控制过程，优化各种控制方法，使学生具备大气污染控制工程工艺设计和设备选型、运行管理的工程应用能力，提高学生运用所学大气污染控制理论原理对实践中典型气态污染物控制工艺以及烟气除尘工艺技术进行分析、消化、创新的能力，培养学生工程应用的综合能力和创新意识，给企业输送基础扎实、有创新能力和应用能力的适应企业要求学生已毕业就能上岗顶班的大气污染控制高级工程技术人才。

2大气污染控制工程课程教学改革的主要内容及对策

2.1 改革理论教学环节

密切联系实践，整合教材内容。结合实践，将烟气除尘、治理与现行大气污染控制工程教材作对照，把教材内容归纳为要解决四个方面的实际内容，如表一所示，并按这四方面删减和增加教授内容，优化课程体系，突出工程应用培养模式。将课程的知识体系进行结构调整，精炼教学内容，避免和减少课程间的重复，压缩删减与环境工程专业《环境化学》课程重复的“大气污染气象学”、“气态污染物控制技术基础”和“大气污染和全球变暖”3章；压缩理论性较强的“燃烧与空气污染”和“大气扩散浓度估算模式”内容，凸出污染源源强的计算和利用帕斯奎尔-吉福德模式、国标模式估算污染物扩散浓度；将“颗粒污染物控制技术基础”1章的内容分散到除尘装置各自相关的除尘器章节讲授等。经过课程内容改革，教学内容大大瘦身，重点、难点突出，既符合大纲教学要求，又凸显工程应用能力的培养，体现了课程的应用性与实践性。

2.2 改革实践教学环节

2.2.1改革实验内容[4,5]

《大气污染控制工程》课程没有独立开设实验课，而是将实验内容分散在《环境监测》课程、《专业实验》课程中，根据环境工程实验室现有实验仪器和条件，对实验内容进行了改革整合，实验内容的改革见表2，体现了实际工程应用能力的训练。现有的条件基本满足大气污染控制工程实验教学的要求，增加了综合性和设计性实验的比重，如“袋式除尘器的性能实验”、“旋风除尘器性能实验”、“大气中颗粒物浓度的测定”和“大气中SO2的测定及吸收设计实验”等。改革后实验也是紧紧围绕培养学生工程应用能力，涵盖了大气采样、烟气除尘设备性能测试、污染气体的控制，另外在实验报告中，加强了测试数据的分析能力。不同实验在安排上有所侧重地体现了验证性、综合性及创新性等内容，加强大气污染控制的实践与理论教学的衔接，使学生能够将课堂讲授内容与实际结合。这样，一方面增强了学生解决实际问题的能力，培养了学生的创新能力，同时也提高了学生的学习兴趣。

表1 大气污染控制工程课程理论教学内容的改革

2.2.2改革课程设计环节，加强学生的工程感性认识

课程设计是学生综合运用大气污染控制原理和有关先修课程所学知识，以单元操作设备及其主要辅助设备为主，进行大气污染控制工艺设计的实践环节，是解决学生工程感性认识贫乏的必要手段。针对青海大学环境工程专业《大气污染控制工程》课程没有认识实习、生产实习，只有1周的课程设计。因此，我们充分抓住这一周时间，指导教师根据青海省产业布局，通过深入企业，主要联系火法冶炼厂烟气除尘、燃煤锅炉烟气治理企业，白天与企业联系，自费乘车去工厂车间，实地体验工业除尘、烟气治理的工程工艺设备，对于同一除尘设备，我们又联系了不同的行业，让学生感受同一工艺在不同行业的应用。这样学生不仅具备了一定的专业理论知识同时还具有实际的工程工艺感性认识，让学生实地观看除尘装置及烟气治理系统的结构、性能特点及运行案例，感受除尘装置在实际工程中的运用。改革课程设计内容，如表3所示。这样课程设计就有很强实际应用性。同时也丰富了课程设计题目，往年课程设计题目只是除尘管道系统的压力计算，设计题目单一，陈旧，体现不出大气除尘的主要内容。收集各种设计资料，建立设计资料库，使设计题目更接近于工程实际。

表2 大气污染控制工程课程实验教学内容的改革

表3 大气污染控制工程课程课程设计教学内容的改革

2.2.3以培养学生工程应用能力为主线，加强校企联动

改革后，大气污染控制工程教学思想确立了在遵循环境工程专业统一培养规格和基本要求的前提下，立足青海地区大气污染的特点，从理论教学和实践教学着手，体现大气污染控制工程为地区特色明显的冶金行业和火电行业培养环保人才的课程特色。要完成大气污染控制工程课程的教学任务，培养符合地区特点的合格工程技术人才，我们先后前往青海省西宁市甘河工业园区、青海省西宁市生物科技园区、青海省西宁市城东工业经济园区、青海省西宁市城南工业园区，先后参观了青海省水泥厂、青海百通高纯材料开发有限公司、青海珠峰锌业有限公司、青海乐都烁华铁合金有限公司等，结合青海省工业布局，冶炼、机械制造、硅制造、铁合金、建材供热等，

全面提升大气污染控制工程课程的教学质量，积极进行教学体系、教学内容、教学方法和实践教学的改革与实践具有重要的现实意义。

3改革效果评价

通过教学改革与实践，大气污染控制工程课程教学取得了一定的成效。

(1)、学生的学习由改革前的被动学习转变为主动学习，旷课率大大降低，做作业的主动性大大增强，补考人数也大大减少。

(2)、学生的动手能力和解决实际问题的能力得到了明显提高。通过教学改革，学生能熟练掌握大气中的常规污染物检测过程和方法，理解和掌握烟气除尘脱硫脱硝原理和工艺过程，为学生走向工作岗位奠定了坚实的基础。学生也敢勇于向大气污染控制工程的企业投简历，有8名毕业生从事大气污染治理、监察及监测等工作，有4名同学毕业设计选大气污染控制工程方向，并有5名学生考取了大气污染控制工程方向的研究生。

(3)通过教学改革，加强了校企互动，通过设计资料的收集与整理，现场的交流与实践等过程，使教师不断吸取新知识，理论基础得到及时的更新和完善，教师的工程实践能力不断得到提高和加强。

[1] 李友平，高成.以学生为主体的大气污染控制工程教学实践[J].化工高等教育，2012，(3)：103～105.

[2] 朱玲，陈家庆，王建宏 等.以加强工程实践能力为导向大气污染控制工程课程建设改革[J].中国现代教育装备，2011，(1)：131～133

[3] 叶菊娣.大气污染控制工程实验教学研究[J].化工时刊，2012，26(9)：62～63.

[4] 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.

[5] 闵敏，孙新华，丁成.《大气污染控制工程》课程设计教学改革与实践 [J].科技教育创新，2012，(17)：128～129

10.16597/j.cnki.issn.1002-154x.2017.05.015

2017-03-30

青海大学教育教学研究项目(JY151623)

严刚(1969～)，男，硕士,副教授。研究方向：工业烟气污染治理工艺与设备研究。E-mail：yangang20012000@163.com。