孫雪景 王占華

(吉林建筑大學(xué)市政與環(huán)境工程學(xué)院,長(zhǎng)春 130118)

吉林建筑大學(xué)是吉林省重點(diǎn)建設(shè)的普通高等學(xué)校.學(xué)校始建于1956年,時(shí)為國(guó)家城市建設(shè)部設(shè)立的新中國(guó)首批十所建筑類專門院校之一.其辦學(xué)理念是培養(yǎng)“理論基礎(chǔ)堅(jiān)實(shí)、實(shí)踐能力扎實(shí)、思想作風(fēng)樸實(shí)”具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)造意識(shí)的高級(jí)應(yīng)用型專門人才.高級(jí)應(yīng)用型專門人才要求學(xué)生具備廣博精深的知識(shí),還應(yīng)在系統(tǒng)全面的學(xué)科知識(shí)教育的基礎(chǔ)上,具備較強(qiáng)的動(dòng)手能力.上述辦學(xué)理念，要求學(xué)生所學(xué)的專業(yè)課程必須突出實(shí)踐性.目前，我校設(shè)有環(huán)境科學(xué)與環(huán)境工程兩個(gè)專業(yè),“大氣污染控制工程” 是上述兩個(gè)專業(yè)的必修的專業(yè)課程之一,其教學(xué)效果對(duì)學(xué)生所學(xué)后續(xù)課程有很大的影響,同時(shí)也影響到學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)內(nèi)容的掌握.通過(guò)本課程學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握本課程的基本知識(shí)和基本技能,使學(xué)生能在政府部門、規(guī)劃部門、經(jīng)濟(jì)管理部門、環(huán)保部門、設(shè)計(jì)單位、工礦企業(yè)、科研單位、教育部門等單位進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、管理、教育和技術(shù)開(kāi)發(fā)方面的工作[1-2].大氣污染控制工程在原理上涉及到流體力學(xué)、 化工原理等多門專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科的知識(shí),在實(shí)踐上大氣污染控制的熱點(diǎn)正在不斷地進(jìn)行變換,相應(yīng)的教材卻沒(méi)有及時(shí)跟上.在學(xué)時(shí)安排上,大氣污染控制工程的學(xué)時(shí)也低于教材所需學(xué)時(shí).正是由于上述原因,因此有必要對(duì)大氣污染控制工程課程進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)改革,結(jié)合我校土木建筑類的專業(yè)特色,以工程實(shí)踐為背景，對(duì)本課程的教學(xué)方式、課程體系、教學(xué)方法及教學(xué)模式進(jìn)行改革,以適應(yīng)我校環(huán)境科學(xué)與環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)高級(jí)應(yīng)用型工程技術(shù)人才需要.

1 教學(xué)內(nèi)容改革

建立CDIO背景下的“大氣污染控制工程” 教學(xué)內(nèi)容.CDIO主要指構(gòu)思(Conceive)、 設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)施(Implement)和運(yùn)作(Operate)四個(gè)環(huán)節(jié).CDIO是目前國(guó)際上較先進(jìn)的工程教育方法,其先進(jìn)性體現(xiàn)在突出實(shí)踐環(huán)節(jié)[3].目前，大氣污染控制工程課程主要涵蓋理論教學(xué)環(huán)節(jié)、課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)、課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)及畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)四個(gè)方面.利用CDIO主要是以工程項(xiàng)目作為切入點(diǎn),在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中貫穿工程項(xiàng)目實(shí)踐內(nèi)容.建立工程引導(dǎo)教學(xué)的目的，就是要在學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課的時(shí)間在頭腦中建立起工程的概念,讓學(xué)生掌握工程實(shí)踐所需的基本知識(shí)及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力.對(duì)于課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)可采取將小型工程引入到課程設(shè)計(jì)中，或者將大的工程項(xiàng)目分成幾大塊,分別讓學(xué)生成立小組分別實(shí)施這幾大塊的內(nèi)容,這樣可以使學(xué)生對(duì)所學(xué)的理論知識(shí)有一個(gè)初步的實(shí)際應(yīng)用.對(duì)于畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié),其設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及較多方面,程序和流程較復(fù)雜,可采取讓學(xué)生做一個(gè)中型工程項(xiàng)目以達(dá)到學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的目的.通過(guò)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，使學(xué)生能夠運(yùn)用CDIO理念和相關(guān)的知識(shí),較系統(tǒng)地完成一個(gè)工程項(xiàng)目,使學(xué)生可以從了解工程的背景出發(fā),以工程的角度學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí),從而進(jìn)一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的積極性.構(gòu)建CDIO背景下的大氣污染控制工程課程知識(shí)體系,就是將本課程的理論知識(shí)與工程實(shí)踐有機(jī)結(jié)合在一起,將注冊(cè)環(huán)境工程師所學(xué)考試內(nèi)容與學(xué)生的專業(yè)知識(shí)有機(jī)地結(jié)合在一起,將環(huán)境工程中相關(guān)前沿問(wèn)題引入課堂,培養(yǎng)學(xué)生基于CDIO理念的工程設(shè)計(jì)能力,提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力.根據(jù)我校辦學(xué)特色以及環(huán)境工程專業(yè)自身培養(yǎng)目標(biāo),將現(xiàn)有的課程內(nèi)容進(jìn)行改革,考慮到化工原理課程中教學(xué)內(nèi)容已涉及吸收、吸附等內(nèi)容而環(huán)境評(píng)價(jià)中的污染物擴(kuò)散模型與本課程中的擴(kuò)散模型原理一樣, 對(duì)于大氣污染氣象學(xué)、污染物濃度估算模式兩章內(nèi)容進(jìn)行刪減,將除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)并至課程設(shè)計(jì)中,故將教學(xué)重點(diǎn)放在除塵技術(shù)基礎(chǔ)、除塵裝置以及氣態(tài)污染物控制技術(shù)上,重點(diǎn)講解大氣污染控制的新工藝和新成果,以“氣體污染源控制—燃燒或生產(chǎn)過(guò)程控制——末端凈化處理”為主線,突出凈化設(shè)備計(jì)算與設(shè)計(jì)的重點(diǎn).

2 教學(xué)方式與教學(xué)手段改革

教學(xué)方式主要包括教學(xué)方法和教學(xué)手段兩個(gè)方面,通過(guò)改革教學(xué)方式提高教學(xué)質(zhì)量和促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性成為《大氣污染控制工程》課程的教學(xué)改革的模式之一[4-5].在教學(xué)方法上，采用啟發(fā)式教學(xué)法、學(xué)生參與式教學(xué)法、對(duì)比式教學(xué)法及工程案例式教學(xué)法等多種方法相結(jié)合的模式,改變以往以老師為主體的 灌輸式教學(xué)方法,變成以學(xué)生為主體的教學(xué)方式,這樣做更能體現(xiàn)課堂上學(xué)生需求,從而培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力.這種做法將使學(xué)生能夠積極思考并且能夠參與到課堂的教學(xué)環(huán)節(jié)中,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性將大幅度提高,產(chǎn)生教與學(xué)的共鳴.此外,在大氣污染控制工程的教學(xué)中,還可以聘請(qǐng)當(dāng)?shù)貧庀缶?、環(huán)保局有經(jīng)驗(yàn)的工程師來(lái)講座,以擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面,使學(xué)生對(duì)工程實(shí)際有更加深刻的認(rèn)識(shí).在教學(xué)手段上，摒棄以往以板書(shū)為主的教學(xué)手段,將多媒體課件引入到課程中,通過(guò)照片、圖片、Flash動(dòng)畫及現(xiàn)場(chǎng)視頻等多種形式來(lái)吸引學(xué)生的注意力,提高其學(xué)習(xí)的興趣和學(xué)習(xí)效率進(jìn)而提高課堂的教學(xué)效果.通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真動(dòng)畫演示簡(jiǎn)單的工藝,如旋風(fēng)除塵、電除塵原理等,又能將工程實(shí)際引入其中.考慮到計(jì)算機(jī)仿真在生動(dòng)、明晰地演示一些工藝原理時(shí)還存在一些問(wèn)題,可以通過(guò)了解周邊和兄弟企業(yè)信息,在熱電廠、面粉廠等除塵器和油氣田硫化氫氣體、輕烴氣體回收裝置停工檢修時(shí),安排教師或?qū)W生進(jìn)行實(shí)地參觀,并制作相應(yīng)的視頻、圖片等多媒體課件,為在理論教學(xué)時(shí)提供了第一手素材,提高課堂的教學(xué)效果.

根據(jù)CDIO工程教育理念在課程內(nèi)容的選擇上也將做相應(yīng)的改變,轉(zhuǎn)變?yōu)橐訡DIO各個(gè)工程項(xiàng)目為核心進(jìn)行課程內(nèi)容和課程教學(xué)的組織,讓學(xué)生在完成相應(yīng)的環(huán)節(jié)中去理解所學(xué)知識(shí)和概念,并且增強(qiáng)其工程應(yīng)用能力.在《大氣污染控制工程》理論教學(xué)中,采取啟發(fā)式教學(xué)方法,即在講解某一個(gè)知識(shí)點(diǎn)時(shí)結(jié)合某一實(shí)際工程項(xiàng)目去引出問(wèn)題,分析項(xiàng)目中需要用到哪些“大氣污染控制工程”課程中相應(yīng)知識(shí)點(diǎn),采取對(duì)比式、案例式以及動(dòng)態(tài)演示等多種形式相結(jié)合的方法,充分闡述所涉及的相關(guān)知識(shí),這樣才能達(dá)到事半功倍的效果.在講解的過(guò)程中要積極與學(xué)生互動(dòng),適時(shí)向?qū)W生提出一些問(wèn)題,讓學(xué)生能夠積極思考,同時(shí)回答所提的問(wèn)題.這樣可以充分地調(diào)動(dòng)課堂的氣氛,讓課堂“活躍”起來(lái),學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性被最大程度的發(fā)揮出來(lái).在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中還應(yīng)該充分重視學(xué)生的反饋信息,在課上和課下應(yīng)經(jīng)常與學(xué)生溝通以了解學(xué)生學(xué)習(xí)的程度,以便及時(shí)改變教學(xué)方法和教學(xué)手段.

3 強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

(1) 強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)課堂的效果以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰? 在現(xiàn)有《大氣污染控制工程》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求的基礎(chǔ)上適當(dāng)增加綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目.不同的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該能夠體現(xiàn)不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,如綜合性及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)該比驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容復(fù)雜,實(shí)驗(yàn)操作也相對(duì)要繁瑣一些.這樣做的目的可以保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)與理論教學(xué)環(huán)節(jié)能夠“無(wú)縫”銜接, 使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R(shí)真正用到實(shí)驗(yàn)中,充分體現(xiàn)理論內(nèi)容與實(shí)際操作相結(jié)合的目的；

(2) 強(qiáng)化實(shí)習(xí)環(huán)節(jié),加強(qiáng)學(xué)生的工程感性認(rèn)識(shí). 實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中的一個(gè)重要組成部分.該環(huán)節(jié)能夠起到理論與實(shí)際搭接的橋梁的作用,是解決學(xué)生充分認(rèn)識(shí)工程實(shí)踐的重要手段之一.整個(gè)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)包括兩個(gè)部分,即認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí).認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)應(yīng)在學(xué)生在學(xué)習(xí)《大氣污染控制工程》課程前進(jìn)行,為了使認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)效果更好,應(yīng)進(jìn)行認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)初期教育,就實(shí)習(xí)場(chǎng)地的相關(guān)情況以及涉及到基本概念、基本設(shè)備、基本系統(tǒng)組成，以及整個(gè)流程做一個(gè)概述性的闡述;第二個(gè)部分為生產(chǎn)實(shí)習(xí),這部分實(shí)習(xí)應(yīng)在學(xué)習(xí)完大氣污染控制工程課程之后開(kāi)展,通過(guò)本次生產(chǎn)實(shí)習(xí)使學(xué)生重點(diǎn)理解在課堂中所學(xué)各種除塵裝置的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)[6],以及整個(gè)脫硝、脫硫系統(tǒng)的性能和應(yīng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容基礎(chǔ)知識(shí).了解各種除塵裝置的適用范圍,以及在實(shí)際工程中的作用；

(3) 加強(qiáng)課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)的管理,培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用設(shè)計(jì)能力. 課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是重要實(shí)踐環(huán)節(jié)之一,課程設(shè)計(jì)可使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行鞏固和提高,使學(xué)生受到工程基本技能的訓(xùn)練,包括工程計(jì)算、設(shè)備選型、流程設(shè)計(jì)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)分析、繪制圖紙等.它使學(xué)生能夠初步運(yùn)用在《大氣污染控制工程》課堂上所學(xué)到的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中.具體體現(xiàn)就是對(duì)大氣污染控制工藝流程進(jìn)行設(shè)計(jì).為此,指導(dǎo)教師應(yīng)在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之前應(yīng)該全方位地收集相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)、規(guī)范和規(guī)程,并且根據(jù)理論教學(xué)情況編寫大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū),在課程設(shè)計(jì)中加入除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容,盡可能做到設(shè)計(jì)題目為真實(shí)工程項(xiàng)目或者設(shè)計(jì)題目接近于工程實(shí)際.同時(shí)在整個(gè)課程設(shè)計(jì)過(guò)程的管理中,也要加強(qiáng)管理,從以下四個(gè)方面開(kāi)展工作:①提前布置課程設(shè)計(jì)任務(wù),盡早給學(xué)生下發(fā)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)和指導(dǎo)書(shū),按照經(jīng)驗(yàn)一般是在在理論課程講到2/3時(shí)布置任務(wù),提供完整的設(shè)計(jì)手冊(cè)、規(guī)范和規(guī)程,以使學(xué)生充分做好課程設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作;②加強(qiáng)在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中的輔導(dǎo)答疑環(huán)節(jié),按照每周12學(xué)時(shí)的工作量進(jìn)行,每次輔導(dǎo)答疑時(shí)應(yīng)詳盡地解答學(xué)生所提問(wèn)題,并且對(duì)學(xué)生所作的設(shè)計(jì)進(jìn)行監(jiān)督和檢查;③在理論計(jì)算后,要求學(xué)生運(yùn)用 AutoCAD軟件繪制設(shè)計(jì)圖紙以提高學(xué)生繪圖能力;④加強(qiáng)課程設(shè)計(jì)答辯環(huán)節(jié)的、運(yùn)用 AutoCAD軟件的能力以及對(duì)所繪工藝流程圖紙的理解,客觀評(píng)價(jià)學(xué)生所作的設(shè)計(jì)任務(wù)的能力.

4 結(jié)語(yǔ)

本文基于CDIO 的教育理念從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)手段以及實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的建設(shè)四個(gè)方面對(duì)大氣污染控制工程課程的教學(xué)改革進(jìn)行了詳細(xì)地闡述.本文所提的教學(xué)改革措施能夠切實(shí)提高《大氣污染控制工程》的課堂效果,培養(yǎng)了學(xué)生的工程實(shí)踐能力,使學(xué)生成為高級(jí)應(yīng)用型人才,在走出校門后能夠更好地適應(yīng)社會(huì)和行業(yè)的需求.

參 考 文 獻(xiàn)

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