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《大气污染控制工程》课堂教学改革探讨

来源:教育教学论坛     2019-6-8 20:56:53      点击:

冯霄 杨小丽 李海华

摘要:根据高等学校大气污染控制工程课程的特点,针对课堂教学中存在的实际问题,通过教材的合理选取、教材内容的更新补充和整合、先进教学方式和教学理念的引入、课程考核方式的改进等方面,进行了大气污染控制工程课堂教学改革的实践与探索,取得了一定成效。

关键词:大气污染控制工程;教学内容;教学方式;课程考核

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2018)37-0106-02

大气污染控制工程是高等学校环境工程专业的一门必修专业基础课程,是环境工程专业的核心课程之一。该课程重点讲述大气污染防治的基本概念、重要原理、主要设备和典型工艺以及设计计算等。与其他专业课程相比,该课程具有内容繁杂、抽象、难于掌握等特点,造成部分学生学习积极性不高,教学效果较差。同时,随着近年来经济快速发展,我国大气环境污染问题十分突出,且大气污染防治技术学科也在不断发展和丰富,相应地对大气污染控制工程课程的教学提出了更高的要求。针对上述问题,结合学生的学习特点,尝试对该课程课堂教学方法进行改进,以期激发学生的学习兴趣与热情,提高教学质量,并为大气污染控制工程课程建设教学改革提供参考。

一、教材的选用

教材是保障教学的首要条件之一,好的教材能对课堂教学效果起到事半功倍的作用。通过对比,最终确定选用高等教育出版社出版的郝吉明、马广大和王书肖主编的《大气污染控制工程》[1]。这本教材与其他教材相比,内容比较完善,结构安排合理。该课程内容较多,在理论课时有限(我校该课程理论课时48学时)的情况下,我们着重讲述烟气除尘、脱硫、脱硝及燃烧计算、大气污染气象学、扩散浓度估算等内容。在课程教学内容安排上,及时补充最新出台的环保法律法规和标准,不断收集国内外较新的、先进的大气污染控制技术和设备信息,并融入到教学中,通过更新补充教学内容,拓展了学生知识视野。

二、教学内容改革

大气污染控制工程课程内容主要讨论大气污染气象学、大气扩散模式、颗粒污染物和SO2、NOx及挥发性有机气体等气态污染物控制技术基本理论、工艺与设备等,内容较丰富,部分课程体系内容与其他课程内容存在重叠现象,如气态污染物、颗粒污染物净化技术部分内容与《化工原理》吸收法气液传质基本原理及除尘技术基础理论重复,大气污染物扩散模型与《环境影响评价》污染物扩散模型原理一样。我校化工原理、环境影响评价和大气污染控制工程课程分别开设在大二、大三及大四学年,根据不同课程安排的时间先后顺序,在教学内容上进行了协调、整合,大气污染控制工程中涉及到的大气污染扩散模式内容,吸收法气液传质基本原理内容,略讲解其原理和公式,着重其应用要点和范围。这样调整之后突出了重点,提高了教学效率。同时,在教学过程中注重将工程实例和理论教学结合,突出案例教学[2]。

三、教学方式改革

1.多媒体教学。随着多种先进技术提供的可能性,利用信息技术提供的大量共享资源,我们充分运用现代教育技术,与传统的教学手段有机地结合,使课堂信息量和教学效果双增。为了提高教学质量,减少学生掌握相关知识所需的时间,同时在学习过程中逐步提高学生的理解能力,在《大气污染控制工程》的课程教学中,积极采用传统的Powerpoint及新型思维可视化的多媒体展示软件Focusky,将除尘、脱硫等工艺流程及装置与设备的外观、结构、工作原理等知识点相关的背景资料、图片、动画、视频等以符合学生思维习惯及认知水平的方式,灵活直观地展示给学生,在提高教学质量和教学效果并加深学生对于知识点的理解和掌握效果的同时,可增强学生的感官刺激,同时活跃课堂气氛,激发学生的想象力、学习兴趣和求知欲,调动他们自主学习的积极性,提高学生在该课程上愿意投入的学习时间,从而获得较好的教学效果。同时,多媒体软件的使用也减少了教师课堂板书工作量,扩大了课堂教学的信息传递量,提高了教学效率。需要指出的是,多媒体课件呈现信息的速度快,教师应留意学生的互动情况,灵活掌控课堂教学进度和授課方法。授课内容提纲及重要知识点、公式推导,仍以板书的方式呈现,教学过程中穿插使用课堂练习、提问等方法组织教学,给学生留下接受信息的时间和空间,尽量减少学生对未知知识点的积累,提高课堂教学质量。

2.互动式教学。芝加哥大学著名教育家布卢姆提出的“掌握学习”理论认为,要想让学生获得较好的学习程度,教师需要为其提供所需要的学习时间和学习帮助[3]。因此,为了提高教学质量,在《大气污染控制工程》课堂教学环节中有意识地引入了互动式教学,营造平等愉快的教学氛围,培养学生自主学习的意识,进而提高教学效果。比如在课堂上提出一些问题,然后经过学生的思索,查阅相关资料提出答案,教师引导学生对问题的答案进行分析,经过师生的共同探索,得出比较正确的答案。根据大学生具备自学能力、本门课程内容中的一部分有可能通过自学掌握的特点,让学生通过“教师指导+自学”的方式参与到教学中来,如“大气污染与全球气候”这一章,采取了教师提出学习提纲—给出查阅资料范围—学生通过自学查阅资料—教师给出参考问题供学生消化—让学生自己制作多媒体课件让他们自己在课堂上讲解—展开讨论及课堂提问检查督促,这样一个环环相扣的方法,调动了学生的学习积极性,使学生增加在该课程上投入的学习时间。不同学生的学习需求和所需要的学习帮助不同,教师应针对不同需求的学生提供不同的学习线索或指导。这种类似“一对一指导”的教学模式,有利于提高学生的学习效率。另外需要注意的是,在互动式教学中,基本理论知识的传输、选材的适当、合理的点评、课后的总结仍需要教师进行总体把握。总之,基于微课形式的反转课堂,是一种新颖的自主学习模式,亦是教学模式今后的发展方向。

3.比较法教学。大气污染控制工程教学不管是除尘还是脱硫、脱硝,首先要从认识每一种工艺、设备的属性开始。只有把不同工艺设备的属性放在一起比较,才能从内涵上鉴别出不同章节理论的逻辑异同点,从而有利于课程的学习。从实践情况来看,本课程存在着许多可进行比较的内容,如机械除尘、湿式除尘、袋式除尘、电式除尘的比较,湿法、干法和半干法脱硫的比较,SCR脱硝与SNCR脱硝的比较,SOx污染控制与NOx污染控制的比较等。只有认真比较和分类,才能深入掌握概念的异同,使大气污染控制工程这门课变得可学性更强。“比较”不仅为我们提供了一种学习方法,使我们概念清晰,基本理论牢固,同时也能够提高我们在处理工程问题中的综合分析能力,扩展思维空间。

4.实践式教学。大气污染控制工程课程强调理论联系实际。在开设理论课的同时,拟同步安排实验课教学,加深和拓宽对理论内容的理解,培养学生的动手能力和解决实际问题的能力。在后续课程设计、毕业实习环节适当安排教师指导下的参观实践、现场考察等多种形式的实践学习活动,充分体现该课程理论与实际紧密联系的特点。

四、课程考核方式改革

传统考核方法的不足在于期末考试所占比重过大,平时考核次数较少,基本上是“一次考试定成绩”,导致学生平时不努力,考前临时突击,进而使得考试不能客观反映实际教学情况。为此,我们实行了平时成绩和期末考试成绩各占一定比例的方式,适当加大平时成绩的比例,合理进行期末总成绩的综合评定。平时成绩包括考勤、作业、测验、课堂讨论等,对学生平时的学习进行监督和考核,不仅可以及时有效地得到学习效果的反馈,还可以经常性地对学生好的学习方式及成绩进行肯定和鼓励,对平时表现突出的学生,尽量提高他们的平时成绩,这样有利于提高学生的学习信心和积极性,提升其学习的毅力,从而增加其在课程学习上的时间投入。

五、结语

《大气污染控制工程》课堂教学改革主要涉及到教学理念、教学内容、教学方法及教学手段等诸多方面。对于学生来说,课程中学到的大量基本原理、理论与设计方法将是今后工作的重要基础。本课程基于对布鲁姆“掌握学习”先进教育理论的体会,结合课程特点,有针对性地对本课程进行了改革,提高课堂教学质量,提高学生学习兴趣和热情,为他们的专业课学习和就业打下良好的基础。

参考文献:

[1]郝吉明,马广大,王书肖.大气污染控制工程[M].第三版.北京:高等教育出版社,2010.

[2]张杨帆,杨期勇,谢宝华,等.“Case Teaching”模式在大气污染控制工程教学中的探索与实践[J].广东化工,2010,37(7):190-191.

[3]张春玲.对布卢姆掌握学习理论的再认识[J].洛阳师范学院学报,2001,(1):80-82.


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