林靜雯,馮治宇,王英剛,董怡華,高 丹

(沈陽大學(xué)環(huán)境學(xué)院,遼寧沈陽 110044)

基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的“大氣污染控制工程”教學(xué)改革

林靜雯,馮治宇,王英剛,董怡華,高 丹

(沈陽大學(xué)環(huán)境學(xué)院,遼寧沈陽 110044)

針對“大氣污染控制工程”課程在培養(yǎng)應(yīng)用型人才中存在的問題,探索了在該課程教學(xué)內(nèi)容中融入實際工程實例,應(yīng)用多元化教學(xué)方法突出工程設(shè)計訓(xùn)練,開設(shè)綜合性實驗的教學(xué)實踐。提高了學(xué)生解決實際工程問題能力、工程設(shè)計能力和動手能力。

環(huán)境工程;應(yīng)用型;人才培養(yǎng);大氣污染控制工程

應(yīng)用型人才,既不同于理論基礎(chǔ)寬厚的學(xué)術(shù)型人才,也不同于職業(yè)技能型人才,它是介于學(xué)術(shù)型人才和技能型人才之間的一種復(fù)合型人才[1]。隨著社會對多元化人才需要的不斷增長,應(yīng)用型人才的培養(yǎng)已逐漸成為我國高等教育體系中一種新的主要類型和培養(yǎng)目標(biāo),近幾年已成為教育研究的熱點之一[2]。

沈陽大學(xué)作為地方性一般本科院校,為了區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的需要,一直把應(yīng)用型人才培養(yǎng)作為主要目標(biāo)。特別是環(huán)境工程專業(yè),作為一門新興的、綜合性強的學(xué)科,一直在不斷地改革傳統(tǒng)的教育模式以適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要[3]。

“大氣污染控制工程”課程作為本科環(huán)境工程專業(yè)一門核心課程。它是為社會培養(yǎng)“解決大氣環(huán)境污染問題”高級應(yīng)用型人才最主要平臺課程之一[4]。在我國大氣環(huán)境質(zhì)量日益嚴(yán)峻的今天,在該課程教學(xué)中提高 “解決大氣環(huán)境污染問題”的應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量,以適應(yīng)大氣污染學(xué)科不斷發(fā)展變化的步伐,就凸顯出更重要的意義[5]。本文通過“大氣污染控制工程”課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和課程實驗教學(xué)幾個方面強化應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)探索,以期為提高環(huán)境工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量的同時,也為環(huán)保專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式提供借鑒。

一、課程教學(xué)改革必要性

“大氣污染控制工程”課程是在現(xiàn)代社會經(jīng)濟和科學(xué)發(fā)展過程中,為了解決大氣環(huán)境問題而誕生的課程。通過本課程的學(xué)習(xí),能夠使本科學(xué)生全面掌握大氣污染來源、轉(zhuǎn)化和生成機理,大氣污染控制的基本原理和方法,典型控制工藝和設(shè)備的設(shè)計和選型,以及相關(guān)前沿研究領(lǐng)域進展[6]。

沈陽大學(xué)“大氣污染控制工程”課程目前為64學(xué)時,其中理論56學(xué)時,課程實驗8學(xué)時。采用郝吉明等編著、高等教育出版社出版的 “十一五”規(guī)劃教材[7]。作為地方性一般本科院校,從培養(yǎng)應(yīng)用型人才的角度來看,沈陽大學(xué)“大氣污染控制工程”課程應(yīng)重點對該課程如下幾個方面進行改革探索:

(1)由于“大氣污染控制工程”課程教學(xué)基礎(chǔ)理論內(nèi)容繁多,而實際工程應(yīng)用方面的內(nèi)容較少,因此在有限的課時內(nèi),學(xué)生在該課程中缺乏理論與實踐相結(jié)合的基本技能訓(xùn)練。而且隨著大氣污染問題的日益嚴(yán)重,大氣污染控制最新成果也不能在教材中及時全面反映出來,教學(xué)內(nèi)容中缺乏很好地適應(yīng)快速發(fā)展的大氣學(xué)科需要的教學(xué)內(nèi)容。因此加強學(xué)生把理論知識應(yīng)用到實際工程中

(2)由于“大氣污染控制工程”課程教學(xué)中涉及到的工程設(shè)計計算部分公式多,設(shè)計知識點不易掌握。因此按照 “教師授課、學(xué)生聽課”的傳統(tǒng)式教學(xué)方法授課,學(xué)生普遍感覺在該課程中工程設(shè)計方面的教學(xué)較為枯燥,課堂教學(xué)效果較差,激發(fā)不起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,在“大氣污染控制工程”課堂教學(xué)中對學(xué)生進行工程設(shè)計能力方面的培訓(xùn)較為困難。因此對學(xué)生進行工程設(shè)計能力方面的培養(yǎng)是“大氣污染控制工程”課程教學(xué)改革探索最主要的任務(wù)之一。

(3)實驗教學(xué)是大氣污染控制工程課程體系中的一個組成部分,目前“大氣污染控制工程”課程實驗大多為驗證性實驗,因此不能達到以學(xué)生為主體、強化學(xué)生實踐操作能力的目的。尤其是缺乏訓(xùn)練學(xué)生獨立能力方面的課程綜合性實驗。因此在“大氣污染控制工程”課程實踐教學(xué)中提高學(xué)生操作技能、加強學(xué)生動手能力培養(yǎng)是亟待教學(xué)改革探索的內(nèi)容之一。

二、教學(xué)內(nèi)容探索

在“大氣污染控制工程”課程教學(xué)中,為了提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量,探索了把實際工程實例融入到課程教學(xué)內(nèi)容中的教學(xué)改革。以實現(xiàn)加強學(xué)生解決實際工程問題能力培養(yǎng)的同時,對教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化和不斷更新,具體的實踐方法為:

在實踐中首先根據(jù)教學(xué)大綱,把課程教學(xué)內(nèi)容分成幾大模塊,具體模塊見表1。任課教師根據(jù)這幾大模塊,對教學(xué)、科研、工程實踐的資料進行收集、整理、分析、篩選后,把最基本、最代表前沿的實際工程實例融入到這些模塊的課程教學(xué)內(nèi)容中。授課教師在把主要知識點給學(xué)生做一講解的基礎(chǔ)上,把主要知識點對應(yīng)的工程實例也介紹給學(xué)生,吸引學(xué)生去關(guān)注課本的理論知識如何在解決實際工程問題中得到應(yīng)用。甚至在有條件的情況下,為提高學(xué)生應(yīng)用理論知識發(fā)現(xiàn)問題,分析問題思維的積極性,把學(xué)生從課堂教學(xué)帶入到實際生產(chǎn)中,將課堂學(xué)習(xí)的內(nèi)容與實際生產(chǎn)結(jié)合,讓學(xué)生學(xué)以致用。

例如模塊二“顆粒污染物控制技術(shù)與設(shè)備”的理論教學(xué)中,在講授到旋風(fēng)除塵裝置時,就將擁有多管陶瓷旋風(fēng)除塵系統(tǒng)的沈陽北站郵政熱力中心的實際案例融入到課程講授的內(nèi)容中去,并且利用2課時的時間,組織學(xué)生去現(xiàn)場了解除塵的主要流程、除塵設(shè)備的主要運行參數(shù),讓學(xué)生分析比較多管陶瓷旋風(fēng)除塵與教材中介紹的普通旋風(fēng)除塵裝置的先進性和合理性,啟發(fā)學(xué)生分析相關(guān)知識點在實際生產(chǎn)中都是如何得到擴展應(yīng)用的,重點訓(xùn)練學(xué)生關(guān)注實際工程中學(xué)科專業(yè)發(fā)展的前沿技術(shù),激發(fā)學(xué)生理論聯(lián)系實際學(xué)習(xí)的熱情。

表1 課程教學(xué)內(nèi)容的模塊劃分

另一方面,大氣污染控制學(xué)科是一個發(fā)展迅速的學(xué)科,特別是隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,大氣不斷出現(xiàn)新的污染問題,需要不斷發(fā)展的科學(xué)技術(shù)來解決這些面臨的新的問題。因此要求在該課程教學(xué)內(nèi)容中要不斷補充最新的實際工程實例,通過這樣的手段全面加強學(xué)生解決實際工程問題能力,實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的不斷更新。例如對于我國近年愈演愈烈的“大氣霧霾污染”這一實際問題,在教材中并沒有作為一個主要知識點去關(guān)注它。為了讓學(xué)生了解掌握這一知識點并能應(yīng)用這一知識點去解決實際問題,任課教師根據(jù)科研內(nèi)容和在查閱文獻的基礎(chǔ)上,把“大氣霧霾污染問題”這一知識點融入到了“模塊一”教學(xué)中講授給學(xué)生,并讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)的內(nèi)容,結(jié)合實際分析沈陽“霧霾”污染的主要原因和可能的解決途徑。

課程教學(xué)內(nèi)容融入工程實例的教學(xué)效果是非常顯著的,學(xué)生不但在課程復(fù)雜的理論內(nèi)容中以及有限的課時內(nèi),找到了掌握該課程知識內(nèi)容最好的方法,也達到了培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用理論知識解決實際工程問題的培養(yǎng)目標(biāo)。另一方面實現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容的不斷更新。對“具有解決實際環(huán)境問題的應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才”培養(yǎng)起到一個很好的示范作用。鑒于該課程在教學(xué)中突出工程實踐教學(xué)的特點,因此2010年該課程被評為校級精品示范課程。

三、教學(xué)方法探索

工程設(shè)計能力是應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才最基本的技能之一。工程設(shè)計能力的培養(yǎng)也是應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才培養(yǎng)中重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。在課堂教學(xué)中突出工程設(shè)計能力的培訓(xùn),是加強學(xué)生工程設(shè)計能力培養(yǎng)的一個最好途徑之一。但是由于工程設(shè)計計算比較復(fù)雜,學(xué)生在課堂有限的學(xué)習(xí)時間內(nèi)接受通常比較困難。如果要解決這一棘手問題,使課堂教學(xué)達到良好效果,必須在“大氣污染控制工程”課程中,從教與學(xué)兩方面入手進行傳統(tǒng)教學(xué)方法改革,應(yīng)用多元化教學(xué)方法突出工程設(shè)計能力訓(xùn)練培養(yǎng)。在實踐中,做了如下的改革探索。

(1)要求任課教師在課堂上講解到每一模塊教學(xué)工程設(shè)計內(nèi)容時,要做到少而精,淺而寬,新而活。要從實用性原則出發(fā),力求把大氣污染處理工程中應(yīng)用性、實踐性很強的處理工藝、最基本的計算方法、設(shè)計程序、設(shè)計參數(shù)、設(shè)計方法進行優(yōu)選傳授給學(xué)生。例如,在講解到模塊一“煙囪高度的設(shè)計”內(nèi)容時,針對煙囪高度設(shè)計的四種方法,授課教師就要對這四種設(shè)計方法進行精選,選擇一種工程中最普遍、最實用的“按地面空氣煙塵最大含量”設(shè)計方法為代表,對這方面的知識進行詳細(xì)講解的基礎(chǔ)上,利用具有代表性這一方法,對學(xué)生進行設(shè)計知識的講解,加強學(xué)生設(shè)計計算能力的培養(yǎng)。

(2)任課教師在課堂教學(xué)中多利用多媒體課件進行教學(xué)。在教授到每一個知識點時,都適當(dāng)?shù)陌压こ淘O(shè)計以及設(shè)備構(gòu)造的內(nèi)容通過多媒體課件傳授給學(xué)生,增強學(xué)生的感性認(rèn)識,豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)途徑。

(3)必須在課堂上不斷地與學(xué)生進行互動式教學(xué)。抓住每一個實際工程設(shè)計內(nèi)容,在給學(xué)生講解設(shè)計基本程序后,把實際工程的設(shè)計參數(shù)布置給學(xué)生,讓學(xué)生在授課教師的引導(dǎo)下,自行進行設(shè)計計算。注重學(xué)生參與,勤學(xué)多練,讓學(xué)生達到“真槍實刀”的設(shè)計能力訓(xùn)練。

(4)要經(jīng)常使用提問式教學(xué)。通過知識點的融會貫通、聯(lián)系實際引出問題、共同尋求答案的途徑,讓學(xué)生在復(fù)雜的“大氣污染控制工程”課程教學(xué)中,始終保持解決工程設(shè)計技術(shù)和工藝問題的積極性,加強學(xué)生工程設(shè)計能力的培養(yǎng)。

在課堂教學(xué)中突出工程設(shè)計能力培養(yǎng)的多元化教學(xué)方法應(yīng)用,對促進學(xué)生工程設(shè)計能力提高,提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)的質(zhì)量的效果是非常顯著的。一方面,它彌補了學(xué)生在“大氣污染控制工程”教學(xué)環(huán)節(jié)內(nèi)對于工程設(shè)計能力訓(xùn)練的不足。另一方面,多種教學(xué)方法同時在課堂教學(xué)的有效利用,調(diào)動了學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的興趣,提高了教學(xué)效果。

近幾年,沈陽大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)的本科生在畢業(yè)工作中表現(xiàn)出了很好的工程設(shè)計能力和實踐能力。用人單位在對學(xué)生進行考核后,都能直接錄用為設(shè)計部門的設(shè)計技術(shù)人員,這在本科畢業(yè)生中還是不多見的。這也成為沈陽大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)本科畢業(yè)學(xué)生素質(zhì)能力的一個亮點。

四、實驗教學(xué)改革

學(xué)生動手能力的培養(yǎng)是應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才培養(yǎng)最基礎(chǔ)的目標(biāo)之一。近幾年來,為了達到這一目標(biāo),為應(yīng)用型人才培養(yǎng)奠定良好的基礎(chǔ),任課教師和實驗室人員在利用學(xué)校對本科教育實驗條件不斷投入更新的有力因素,進行了在驗證型實驗基礎(chǔ)上開設(shè)了綜合型實驗的教學(xué)探索。

一個模塊的教學(xué)理論內(nèi)容完成后,任課教師就把綜合型實驗?zāi)康摹嶒灥臅r間節(jié)點和所用到的設(shè)備儀器等給學(xué)生做簡要講解,然后引導(dǎo)學(xué)生積極參與調(diào)查研究、分析論證、制定實驗方案。學(xué)生在和指導(dǎo)教師商討修改實驗方案后,在實驗室人員的配合下,讓學(xué)生獨立準(zhǔn)備實驗試劑、實驗儀器或調(diào)試實驗裝置。

例如,在模塊二“顆粒污染物控制技術(shù)與設(shè)備”教學(xué)內(nèi)容實驗中,在 “旋風(fēng)除塵器性能的測定”驗證性實驗基礎(chǔ)上,開設(shè)了這樣的綜合性實驗:即實驗中除了要求學(xué)生必須完成測定旋風(fēng)除塵器處理氣體流量、壓力損失和總除塵效率等常規(guī)驗證型基礎(chǔ)實驗外,還要求學(xué)生進行一定粒徑范圍內(nèi)粉塵的分級除塵效率的測定,這樣就把“光學(xué)法測定粉塵粒徑”的驗證性實驗和“旋風(fēng)除塵器性能測定”驗證實驗很好地結(jié)合在一起成為綜合性實驗。在這個綜合性實驗中,學(xué)生分組協(xié)作,不但要去聯(lián)系現(xiàn)場采集粉塵、測定粉塵的粒徑分布,還要親自動手調(diào)節(jié)偏光顯微鏡、操作旋風(fēng)除塵器設(shè)備。這樣,一方面充分發(fā)揮學(xué)生在實驗中的主動性和積極性,鍛煉了實踐動手能力;另一方面把學(xué)過的理論知識通過實驗有機結(jié)合起來,提高“大氣污染控制工程”課程的教學(xué)效果。

在綜合性實驗中,不要求學(xué)生在指定的課時時間內(nèi)完成實驗內(nèi)容,只要在規(guī)定的時間節(jié)點中最后上交實驗報告即可。這樣學(xué)生就可以利用課余時間,任意選擇時間進入實驗室,進行實驗準(zhǔn)備和實驗操作。因此課程實驗教學(xué)中融入綜合性實驗內(nèi)容,在促進實驗室全面開放的基礎(chǔ)上,也解決了因?qū)嶒灲虒W(xué)課時比較少的限制。

在課程實驗教學(xué)中開設(shè)綜合性實驗,不但保證了學(xué)生在參加實驗教學(xué)過程中能真正得到動手能力的基本訓(xùn)練,還可以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力、團隊合作能力、交流能力和獨立科研工作的能力。這樣的實驗教學(xué)探索對學(xué)生應(yīng)用型能力的培養(yǎng)確實是一個良好促進作用。沈陽大學(xué)環(huán)境工程系的本科生,在進入大學(xué)4年級后,大部分學(xué)生都主動參與到教師的科研課題中,并且一部分學(xué)生還在國家級期刊上發(fā)表了學(xué)術(shù)論文并在國家級、省級和校級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中獲得了多項獎勵。這些都得益于學(xué)生在課程教學(xué)中接受了良好的教學(xué)實驗技能基本訓(xùn)練。

五、結(jié) 語

實踐證明,在應(yīng)用型人才的培養(yǎng)作為人才培養(yǎng)的主要目標(biāo)的地方性高等院校,通過“大氣污染控制工程”課程在教學(xué)中提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量的實踐探索,在提高了“大氣污染控制工程”課程教學(xué)質(zhì)量的同時,也提高了學(xué)生解決實際工程問題能力、工程設(shè)計能力和動手能力的素質(zhì)培養(yǎng)。一方面為學(xué)生日后從事大氣污染控制工程研究、設(shè)計、技術(shù)管理等工作奠定了良好的基礎(chǔ),另一方面,也為我國環(huán)保工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)教學(xué)模式的探索提供了一個有益的嘗試。

[1] 張翠英,溫衛(wèi)中.地方院校應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式研究與實踐[J].黑龍江高教研究,2013,226(2):154- 156.

[2] 田春林,王珍.梧州學(xué)院制藥工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式探討[J].梧州學(xué)院學(xué)報,2013,23(1):57- 61.

[3] 程興中.地方高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)策略研究[J].沈陽大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)版,2013,(3):384- 386.

[4] 楊芳,顏世發(fā).應(yīng)用型本科環(huán)境工程專業(yè)核心能力課程體系建設(shè)的研究[J].遼寧科技學(xué)院學(xué)報,2009,11(4):48 -50.

[5] 李友平,高成.以學(xué)生為主體的大氣污染控制工程教學(xué)實踐[J].化工高等教育,2012,125(3):103- 105.

[6] 閆金霞,董韶峰.大氣污染控制工程課程教學(xué)改革探討[J].廣東化工,2012,39(3):134- 91.

[7]郝吉明,馬廣大.大氣污染控制工程[M].2版.高等教育出版社,2005.

【責(zé)任編輯 張耀華】

Teaching Reform of“Air Pollution Control Engineering”Course Based on Training Applied Talents

Lin Jingwen,Feng Zhiyu,Wang Yinggang,Dong Yihua,Gao Dan
(College of Environment,Shenyang University,Shenyang 110044,China)

In order to solve the problems about applied talents cultivating in“Air Pollution Control Engineering”course,the integration of practical engineering examples in teaching contents is explored,as well as applying diversified teaching methods,strengthening engineering design training, and setting up teaching practice on comprehensive experiment.It could improve the students’ability of solving practical engineering problems,engineering design and practice.

environmental engineering;applied mode;talents cultivating;air pollution control engineering

G 642

A

2013- 12- 23

遼寧省普通高等學(xué)校本科重點支持專業(yè)基金資助項目(遼教發(fā)[2012]108號);遼寧省普通高等學(xué)校本科綜合改革試點專業(yè)和工程人才培養(yǎng)模式改革試點專業(yè)基金資助項目(遼教發(fā)[2013]114號)。

林靜雯(1965-),女,遼寧大連人,沈陽大學(xué)副教授。能力的培養(yǎng)是“大氣污染控制工程”課程教學(xué)改革探索的根本點。

2095-5464(2014)04-0510-04