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一、合理安排教學內容體系,是保證教學效果的基礎
針對大氣污染控制工程的課程特點:內容多、理論抽象、工程設計及計算量大,如何在有限的學時內條理清楚、重點突出地闡明問題,取得滿意的教學效果,選擇合適的課程教材,合理安排教學內容體系是關鍵。
1.課程教材選擇大氣污染控制工程的教材種類繁多,在總結每本教材特點的基礎上,并考慮到學生所學專業基礎課程內容的情況,最后選用郝吉明等主編的《大氣污染控制工程》(第三版)作為教材,并配套增訂郝吉明主編的《大氣污染控制工程例題與習題集》作為輔助學習教材。
2.教學內容體系根據多年的教學實踐和經驗總結,以“兩個系統、一條主線”貫穿整個教學環節。“兩個系統”分別為空氣污染系統和控制系統。“一條主線”:污染源排出污染物→污染物在大氣中遷移轉化→污染物落地濃度估算→污染控制技術→典型污染物控制工藝。即污染源排放的污染物,要經過一系列的大氣傳輸轉換過程才能最終沉降到地面,對受體造成危害,這是空氣污染系統。在大氣污染源章節中主要介紹燃煤與大氣污染的關系。污染源排出的污染物,在最終沉降到地面對受體造成危害之前,要經歷一系列的大氣遷移、轉化和沉積過程。不同氣象條件下,同一污染源造成的危害是大相徑庭的,因此大氣污染氣象學章節中重點講述各種氣象條件對污染物傳輸擴散的影響。接下來是污染物落地濃度估算重點介紹高斯模式,這也是在環評中經常用到的模式,由于其內容抽象,將其作為難點、重點給予講述。至于控制系統,按照污染物存在形態的不同,分為氣態污染物控制和顆粒污染物控制兩大類,氣態污染物控制技術主要有吸收、吸附和催化轉化,顆粒污染物控制技術就是常說的除塵技術,涉及各種除塵器的工作原理及其設計計算,當前應用最廣的袋式除塵器和靜電除塵器是授課的重點。課程最后是典型大氣污染物控制工藝,聯系當前大氣污染控制的熱點問題——火電廠煙氣中硫氧化物污染和氮氧化物污染以及越來越引起關注的汽車尾氣污染,將授課重點是以上幾種大氣污染物的單獨控制工藝和聯合去除工藝,并將工程實例引入課堂,與理論教學相結合,使學生對所學理論知識的實際應用情況有更明確的認識。
二、教學方法和手段的改革,是保證教學效果的靈魂
1.將互動式教學引入課堂互動式教學是教與學雙方通過理性說服甚至辯論,達到不同觀點碰撞交融,激發教學雙方的主動性,拓展創造性思維,以達到提高教學效果的一種教學方式。以大氣污染氣象學章節為例,講述基本理論之后,教師可有意設置問題,例如“下列哪個氣象條件下大氣處于最不穩定的狀態”,鼓勵學生積極思考、討論。之后教師對學生的發言進行點評,做有針對性的補充和總結,這樣對于抽象理論問題的理解就由短時記憶(死記硬背)轉化為長期記憶(理解記憶)。
2.板書、多媒體教學和網絡教學相結合的授課模式針對大氣污染控制工程的工藝流程、設備外觀及內部結構等,通過多媒體的形象和直觀展示可很好吸引學生的注意力,且多媒體教學信息量大,能盡量地多傳授科技前沿知識。但不足之處是授課節奏偏快,對于難點問題學生思路往往跟不上教師的授課節奏;傳統板書正好彌補了多媒體授課的弊端,如對于一些難點問題及公式推導,授課節奏可以根據課堂反饋及時調整。板書教學與多媒體教學的緊密結合,相得益彰,可以達到良好的教學效果。另外,學生可充分利用莆田學院課程建設平臺——天空教室對“大氣污染控制工程”精品課程的網絡資源隨時學習,自由下載,提前預習并復習,師生還可利用其中的助學模塊進行溝通和交流。
3.借鑒CDIO工程教育理念,理論教學與實踐教學有機結合大氣污染控制工程是一門實踐性極強的課程,實踐教學直接影響到整個課程的教學效果和教學質量。為此,借鑒“CDIO”(構思Conceive、設計Design、實施Implement和運作Operate)教學方法,采用“做中學”的方式,通過課程綜合實驗、設計實驗、課程設計鍛煉學生的綜合能力;利用大氣污染控制實驗室、校內外實習基地,將課堂知識與工程實際應用有機結合起來,讓學生時刻感受到所學知識在工程實際中的應用。
三、多元化考核指標的改革,是保證教學效果的手段
考核是檢驗教學效果的重要手段。為克服現行考核指標單一化弊端,實行考核指標多元化改革,具體措施如下:第一,理論教學環節考核方式從單純筆試向多元化考核形式轉換,包括上課提問、平時作業、平時小測、期中考試和期末考試等,期末成績僅占總評成績60%。第二,理論考核的題型從客觀題為主轉向創新能力和綜合判斷分析能力檢驗,這有利于對學生發散性思維和創新能力的培養。第三,實踐教學環節考核,采取過程與結果并重的考核方式,根據實施能力、實驗現象分析及實驗報告等方面考核,并綜合考慮團結協作、競爭意識與最終效果等,實現考核指標多元化,力爭從多角度、多方位全面、科學地評價學生動手實踐能力。第四,學期結束教師要對試卷做全面分析,包括學生得失分情況,試卷中反映出來的共性問題,同時要認真總結教與學中存在的問題及改進的方向,不斷總結教學經驗,適應新形勢下應用型高級人才培養的需要。
四、結束語
以環境工程專業省級“專業綜合改革試點”項目為契機,結合我校大氣污染控制工程的課程特點和教學實踐,筆者就該課程的教學內容課程體系、教學方法和手段、課程考核方式以及如何上好第一堂課等方面的改革提出了可行的見解和主張,并應用于教學實踐,教學質量得到明顯提高。
作者:李章良陳菁張瑛單位:莆田學院環境與生物工程學院