賈 慧 , 杜彥生 , 依成武
(江蘇大學 環(huán)境與安全工程學院 , 江蘇 鎮(zhèn)江 212013)
大氣污染控制工程及其設備是高校環(huán)保設備專業(yè)的主干課之一,也是環(huán)保設備專業(yè)本科階段關(guān)于大氣污染方面的唯一課程,是污染防治和環(huán)境規(guī)劃與資源保護等方面的基礎(chǔ)組成部分。該課程由理論知識-實驗操作-課程設計“三位一體”的設計體系,旨在培養(yǎng)學生具備工程設計、科學研究與實際操作,最終提高大氣污染問題的能力。
針對大氣污染控制工程及其設備教學知識點較多、學分少,理論與實踐內(nèi)容結(jié)合度較低等特點。從豐富教學手段、創(chuàng)新實驗教學、采樣多種手段演示、 “反客為主”加強互動與討論,培養(yǎng)學生的興趣與創(chuàng)新能力,最終提高了教學質(zhì)量。此外,大氣環(huán)境區(qū)域之間相互影響,其現(xiàn)實性、動態(tài)性與發(fā)展性的特點決定在教學中除了教授課程的基礎(chǔ)理論知識外,還需實時更新專業(yè)內(nèi)容,擴充前沿知識及相關(guān)建設案例,使之匹配大氣污染處理的時代性和前沿性。
在傳統(tǒng)專業(yè)課評分機制中,比較重視學生理論課與期末考試的成績,一般給分都比較高,但是一些環(huán)保公司反饋,在工作中學生的動手能力太差,實踐創(chuàng)新能力比較弱,在大氣污染實時監(jiān)測中,特別是解決污染實際問題時,表現(xiàn)為動手能力較差、實施能力弱等缺點。深層原因是大學生的主動性較差、當前人才培養(yǎng)實踐流于形式、重理論、輕實踐的問題,導致授課與社會實際需求與應用相脫節(jié)。另外,越來越多的環(huán)境類本科畢業(yè)生選擇繼續(xù)深造,接著考取資源與環(huán)境類專業(yè)碩士研究生,為了考錄研究生,學生越發(fā)的重視理論學習,更加的少應用。但是,專業(yè)學位研究生是培養(yǎng)高層次應用型專門人才的主渠道,重視專業(yè)實踐和應用,培養(yǎng)在專業(yè)和相關(guān)技術(shù)上的高層次人才。到了研究生從事相關(guān)的課題也是無從下手、難以實施,無法滿足碩士研究生的需求,這樣就會形成惡性循環(huán)。
為顛覆傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)方式,扭轉(zhuǎn)重學術(shù)、輕專業(yè)的觀念,迎合為國家培養(yǎng)應用型高層次人才的需求,江蘇大學環(huán)保設備工程專業(yè)在2021年上報國家工程教育專業(yè)認證的材料,并通過第一輪初審。在認證期間,對相應的課程、實踐和課程設計等都做了相應的調(diào)整,不但增加了實踐課程的比重,而且極大地豐富了教學的形式[1]。比如,大氣污染控制工程及其設備既包括大氣污染控制工程相關(guān)的燃煤和機動車污染控制、氣態(tài)污染物控制、大氣擴散濃度估算模式等,又增加了相關(guān)的吸附凈化技術(shù)及其典型的設備,具有較強的理論性、實踐性、綜合性和應用性。
大氣污染控制工程及其設備是一門融合多學科、多技術(shù)的核心課,實踐性與應用型極強,這也對授課教師是個挑戰(zhàn),要求也相應提高。目前環(huán)保類企事業(yè)單位對畢業(yè)生招聘要求也相應提高,除了掌握理論方法知識,更重要的是具備工程分析能力,構(gòu)建設計圖紙和方案等能力,還有相應環(huán)保設備的設計與制造、維護與管理、設備功能的改進與完善的能力。但很多環(huán)境類畢業(yè)生理論強于實踐,這也反映了教學過程、教學方法、教學手段與考核方式等存在一定的不足,教授方式與社會需求不匹配。大氣污染控制及其設備課程與實踐改革迫在眉睫,兩者相結(jié)合密切程度也成為人才培養(yǎng)的重點。
以往的教學中思政課程插入往往都是臨場發(fā)揮或者突如其來,邏輯性和適合度較低。思政教學有效地融入課程內(nèi)容中要提前構(gòu)思,在合適的位置引入適當?shù)乃颊兀瑫鸬绞掳牍Ρ兜淖饔?。在介紹氣態(tài)和顆粒污染物控制技術(shù)等領(lǐng)域時,展示我國科學家所取得的輝煌進展,強調(diào)他們銳意進取和越挫越勇精神,有助于提高學生的愛國情懷和文化自信,激勵學生深悟為了“美麗中國”,我們能做什么?引導學生理解其中的哲學道理與政治哲理[2]。還可通過國家大事培養(yǎng)學生民族自豪感,例如,在學習大氣擴散濃度估算等知識時,結(jié)合2008年北京夏季奧運會和2022年北京冬季奧運會大氣擴散模式案例(見表1),強調(diào)國家在北京奧運會期間所做的應急準備,及其采取四大措施改善空氣質(zhì)量,加強學生知識的綜合應用能力。通過簡述二次大氣污染物的形成以分組討論模式,課后讓學生展開辯論,課上每組推出一名學生作為主講,各小組對某種一次污染物分別就不同的轉(zhuǎn)化機制進行深入的資料調(diào)研,明晰常見的一次污染物在限定因素下如何轉(zhuǎn)化為二次污染物。以新時代生態(tài)文明建設思想為指引,組織學生就大工匠精神展開思考和討論。
表1 大氣污染氣象學課程教學設計
目前環(huán)境問題依舊嚴重,在大氣污染控制工程中,更多的是大氣處理方法和一些工藝的介紹,考試相關(guān)內(nèi)容也是考察學生的記憶力。很少把最新設計案例及相關(guān)新設備融入,與專業(yè)重點不匹配。而且大氣污染控制工程學科研究方向也在拓展,新設備、新工藝發(fā)展越來越快。因此,在大氣課程“金課”實施中,教師要經(jīng)常查找最新大氣處理相關(guān)知識,只有教師及時更新知識,掌握行業(yè)發(fā)展最新動態(tài),才能把知識傳授給學生,這也是讓學生接收最前沿知識的最直接途徑,也是提高學生培養(yǎng)質(zhì)量的重要手段。為了使學生學習的理論知識能真正指導實踐,課程設置教學環(huán)節(jié)要有“課前導入+大氣污染大事記列舉+分解知識點融入大事記+小組互動+相互提問”等環(huán)節(jié),每一教學環(huán)節(jié)融入不同的思政元素,實現(xiàn)全過程培養(yǎng)。此外,還可以線上線下結(jié)合加翻轉(zhuǎn)課堂,設置2學時的課堂翻轉(zhuǎn)加2學時的除塵及脫硫脫硝虛擬仿真上機學習,由教師初定主題,學生選擇自己較為感興趣的課題,6~8人為一個小組查找案例,閱讀文獻,制作PPT,小組研討,其他組向?qū)W生提問,提交研究報告等環(huán)節(jié)。這些都是為了讓學生以“潤物細無聲”的方式真正的學以致用,充分融入實踐知識。
大氣污染控制工程及設備、線上線下混合式模式教學對象為江蘇大學環(huán)境與安全工程學院大三環(huán)保設備工程本科生,共48學時(見表2),目前已完成一輪混合式教學實踐。線上教學利用MOOC平臺(慕課)和學習通等,建立服務需求的內(nèi)容和教學模式。以線上學習為主的知識點,每章內(nèi)容以視頻、短文、微課、課件等形式,并伴隨教學目標、教學要求、任務點、重點和難點等一起上傳到慕課,給學生一個明確的目標,對應目標完成線上學習。
表2 線上線下混合式教學計劃
此外,還應加大案例實例,豐富教學形式,不僅要給出相關(guān)領(lǐng)域經(jīng)典案例,還要查找文獻給出最新案例,根據(jù)大氣污染技術(shù)的最新研究成果,更新了重點行業(yè)相關(guān)進展,強調(diào)源頭管控和全生命周期控制。并通過發(fā)“彈幕”“搶答”“舉手”等互動環(huán)節(jié)調(diào)動學生的積極性。學生按照要求完成課后作業(yè),上傳到慕課或者學習通的作業(yè)庫。線上教學遇到的問題與疑難等,找出共性問題,利用線下課程(見表2),面對面及時交流,并將共性問題整理放入學習通,供學生日后參考。
保護生態(tài)環(huán)境是中華民族可持續(xù)發(fā)展的重要基石,環(huán)境類教師責任尤其重大,不僅要傳授課本知識,還要為國家培養(yǎng)高層次的具有堅定政治素養(yǎng)和扎實理論知識的高層次人才。讓學生聽懂課不是目的,最終是讓學生愛上課,從而從課中積累知識,水滴穿石。為此將持續(xù)改進課程建設,通過調(diào)查問卷及電話、走訪等形式,及時跟學生與用人單位溝通,并請學生對教師進行考核,以此激勵教師和學生共同進步,最終提高學生的實踐創(chuàng)新能力。