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[摘要]

文章以大氣污染控制工程課程教學內容為例，介紹目前科學進步和大氣污染問題突出在教學內容的調整上的改革方式，提出了該課程內容改革的設想，并進行了初步的實踐，取得了教學效果。

[關鍵詞]

大氣污染控制工程；教學內容；課程改革

大氣污染控制工程課程是環境工程專業的專業主干課，其教學內容和教學改革直接關系到環境工程專業學生的理論知識水平和工程技能[1]。該課程重點講述大氣污染控制的基本理論、典型工藝以及主要控制設備的結構特征，以培養學生分析和解決大氣污染工程問題的能力[2]，其課程主要內容自上世紀80年代以來基本保持不變，主要包括大氣污染控制工程的基本知識，大氣污染氣象學基礎知識及污染物擴散的基礎理論，大氣污染防治的基本概念、基本原理、主要控制設備和典型工藝。本文根據近年來大氣污染事件頻發的特點，結合目前大氣污染控制的教學大綱的內容，對大氣污染控制工程的課堂教學內容進行改革。

1中國大氣環境現狀

2015年6月4日，中華人民共和國環保部通報了《2014中國環境狀況公報》。公報顯示，全國開展空氣質量新標準監測的161個城市中，有145個城市空氣質量超標，占90.1%。其中，PM2.5年均濃度范圍為19~130µg/m3，平均為62µg/m3；超標城市比例為88.8%[3]。2015年初，紀錄片《穹頂之下》，在社會上引起了軒然大波，城市大氣污染的現狀又一次擺在了公眾視線之內，“霧霾”成為當前社會輿論的主要話題及環境工程的主要研究對象。霧霾是發生在大氣近地面層中的一種災害天氣，由霧霾天氣發生時大氣能見度降低，可以對社會經濟以及人民生活產生重要的影響；同時，霧霾天氣發生時大氣氣溶膠聚集在大氣近地層，使得大氣污染增強，空氣重量下降，會對人體健康造成重要危害[4]。

2大氣污染控制現狀與課程內容的聯系

目前，絕大多數高校大氣污染控制工程課程采取郝吉明院士主編的“十一五”國家級規劃教材《大氣污染控制工程》，此教材經過多年累積目前已經出版了第三版，通常課程教學根據目前大氣污染控制現狀和本教材的特點，課程內容設置如下：

2.1嚴格控制污染源污染源作為大氣污染的源頭，是大氣污染控制的重點，大氣污染源主要有生活源、工業源和交通污染源，因此本課程內容設置有顆粒物污染控制的設備及工藝，氮氧化物、硫氧化物控制的設備及工藝，全面介紹了生活源、工業源的污染控制方法及工藝設備。同時，課程設置了一個章節為城市機動車污染控制，概略的介紹了機動車污染控制的方法。

2.2合理分布污染企業大氣污染與其他污染不同，最大限度的利用大氣環境容量是最經濟有效的污染控制方法。理想的布局污染企業，降低大氣污染現象的發生是十分有效的控制方法。因此本課程設置了大氣污染氣象學、大氣擴散濃度估算模式，全面介紹了如何利用大氣擴散減少對地面保護目標的影響。2.3建立健全大氣污染控制法規目前，中國對于大氣污染控制的法律還不健全，不能夠形成系統，但是，改革的力度很大，每年都會有相應的法律法規出臺，因此本課程設置了大氣污染綜合防治，環境空氣質量控制標準等相應的內容，及時更新課程內容有利于課堂教學的順利開展。

2.4其他大氣污染控制除工程技術方法外，還有很多非技術方法如政策方法、資金投入等，我國由于大氣污染控制工作開展的較晚，近年來資金投入很大，將資金應用在新技術的研發和應用上是大氣污染控制工程的出路。因此本課程設置了揮發性有機物控制、大氣污染與全球氣候等內容。但是實際上由于課時少，很多高校的課堂教學并不教授這部分內容。

3大氣污染控制工程課程內容構建

3.1突出重點經過20多年的發展，大氣污染控制工程課程內容的重點是非常突出的，其中顆粒物污染控制(粉塵)、氣態污染控制(硫氧化物和氮氧化物)的技術方法和設備是課堂講授的重點，包括其基本的工作原理、設備的構造、設計及維護運行。課堂教學過程中，超過50%的教學時間用來講授這部分內容。除此之外，還輔助實驗和實習進一步認識除塵設備和氣態污染物吸收吸附設備。因此在本次課程內容改革過程中，繼續維持現有的課程內容是正確且必須的。

3.2有取有舍前文提到，最大限度的利用大氣環境容量是經濟有效的污染控制方法，因此大氣污染氣象學、大氣擴散濃度估算模式等教學內容非常重要，以此為基礎的廠址選擇等內容也可以為大氣污染控制提供參考。但是，教學內容中擴散模式的計算，是很多高校的教學難點，對于數學基礎的要求較高，學生學習較困難。然而實際情況是，目前大氣模式的估算早已實現軟件化，部分軟件已經免費，基本的大氣估算如煙囪高度計算、落地最大濃度的計算利用軟件計算十分便利。學生只需要理解擴散的基本原理，無需掌握計算的全過程。因此，本次改革過程中，將課堂教學引入仿真實驗室，講述擴散的基本原理后，進行軟件計算，即激發了學生的學習興趣，也降低了學習的難度，同時同學們的學習效果更好。另外，課程中設置了氣態污染物控制技術基礎，其中包括吸收、吸附、催化的基本原理，這部分內容是環境工程原理課程的重點內容，同時該課的課程設計也應用這部分內容。內容設置明顯重復，因此在有限的課堂教學課時內，這部分內容不進行重復講授非常必要。

3.3結合現狀大氣污染控制工程的重點內容之一是顆粒物污染控制，包括了顆粒污染物控制技術基礎及除塵裝置。控制基礎以粉塵為研究對象，控制裝置以尾氣為處理對象，均是針對粗顆粒物的控制方法。目前霧霾的關注度非常之高，而環境工程專業的人員是控制霧霾的主要技術力量。然而，大氣污染控制工程這門課并沒有設置霧霾的產生原因、累積成事故、控制方法等相關的內容。因此，本次改革中，采取以下分步改革的方法，首先，在污染氣象學的講授過程中加入霧霾形成、累積成污染事故的內容，加大課程內容與現實污染的結合，以北京等城市為例，結合地形、氣候、污染物排放強度等原因，讓學生了解污染事故形成的原因、方式和過程。其次，在顆粒物控制技術基礎講授過程中，引入氣溶膠的基本內容，包括氣溶膠的組成，氣溶膠的來源解析等相關的內容，最后，在顆粒物污染之后，增加霧霾控制的技術匯總，從源頭控制，二次有機、無機氣溶膠生成控制等方面，結合目前的研究熱點和頂級的科研論文講授目前的技術前沿。

3.4大氣污染控制工程教學內容根據以上的改革方式，設置的大氣污染控制工程的教學內容如圖1所示。

4結論

隨著科學的發展和社會的進步，人們對大氣污染的關注已由局地的或區域的污染擴展至區域復合污染以及全球氣候變化，關注的污染物也不僅只是常規的一次污染物，人們越來越關注二次污染物和一些微量的有毒有害物質對環境和人體健康的危害，大氣污染控制技術本身也由末端控制為主發展為以清潔生產、循環經濟、新興能源、低碳經濟和聯防聯控為中心的全過程[5-6]。本次大氣污染控制工程課程內容改革在湖南農業大學資源環境學院2012級環境工程專業本科生中進行后，引起了學生們極大的學習興趣，取得了初步的成果，再結合多媒體、仿真等多種教學手段的使用，教學效果良好。

參考文獻

[1]郝吉明，馬廣大．大氣污染控制工程(第三版)[M]．北京：高等教育出版社，2009．

[2]楊嘉謨，余訓民，楊光忠，等．大氣污染控制工程課程教學改革的探索與思考[J]．化工高等教育，2008，5(103)：60-62．

[3]中華人民共和國環保部．2014中國環境狀況公報[R]．2015，6．

[4]張人禾，李強，張若楠．2013年1月中國東部持續性強霧霾天氣產生的氣象條件分析[J]．中國科學：地球科學，2014，4(1)：27-36．

[5]耿春香，安慧，張慶東，等．大氣污染控制工程教學改革與探索[J]．教育教學論壇，2010，33：174-176．

[6]王艷，汪建飛，肖新，等．基于環境工程專業的大氣污染控制工程教學改革[J]．廣東化工，2015，42(19)：224-225．

[7]李顯鋒．《大氣污染防治法》修改的背景、問題及建議[J]．理論月刊，2015，4：102-108

作者：戴春皓 彭慧 秦普豐 李晗東 單位：湖南農業大學 資源環境學院