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环境工程专业《大气污染控制工程》课程建设的几点思考
关键词:专业特色 大气污染控制工程 课程建设论文摘要:依据学校环境工程专业的培养目标,提出了《大气污染控制工程》课程建设应从理论教学和实践教学两个环节着手,体现为火力发电行业培养环保人才的专业特色。可供其他院校环境工程专业制定培养目标及进行课程建设时。
环境工程学是环境的一个分支,又是工程学的一个重要组成部分。环境工程专业肩负着培养能运用环境科学、工程学和其他有关学科的理论与方法,保护和合理利用资源,控制和防治环境污染,以改善环境质量,使人们得以健康和舒适的生存的专门人才的重任。环境工程学科是一门新兴的、综合的学科。
比较中外环境工程的和现实,我们不难发现:没有特色就没有优势,也谈不上生命力。环境工程本科专业应在坚持“统一性”的基础上,注意“特殊性”,突出“个性”。
专业开办之初,学校就确立了在遵循环境工程专业统一培养规格和基本要求的前提下,根据我校立足火电行业的学科优势,办出我校环境工程专业的特色。在这样一个指导思想下,我校的环境工程专业定位为“培养面向以电力为代表的能源动力类行业中的废水及废气的污染排放控制及监测与评价,兼顾声、固体废物等污染防治的工程应用型人才”。
《大气污染控制工程》是环工专业的主干专业课,为体现我校环工专业特色,切实实现培养目标,应从以下几方面进行本课程的建设。
1.优化理论教学内容、教学手段,体现立足电力行业的专业特色
环境工程学科具有涵盖面广的特点,其主干专业课程《大气污染控制工程》的教材也同样涵盖了各行业大气污染控制的基本理论、方法、技术、设备及流程等内容。为体现我校环境工程特色,激发学生学习兴趣,应从合理设计教学内容与教学手段两方面做起。
(1)教学内容的确定,应围绕火力发电行业的大气污染防治进行
①教材的选取。一本合适的教材,是教师讲好这门课,学生学好这门课的基础。目前,《大气污染控制工程》教材,主要有:高等教育出版社出版,郝吉明与马广大编著的《大气污染控制工程》;化学工业出版社出版,郭静与阮宜纶主编的《大气污染控制工程》;化学工业出版社出版,姜安玺等编著的《空气污染控制》,前两本教材的体系基本相同,后一本内容较为宽泛,教材的编写是依据大气污染源进行,除了烟尘、SOX、NOX等常规大气污染物外,还涉及有二恶英、恶臭、室内空气污染与控制内容。通过比较,作者认为郝吉明与马广大编著的《大气污染控制工程》更适合我校环境工程专业选做教材,另两本书可作为指定参考书,供学生课后阅读,扩大知识面。
②教学内容的取舍。在选定了适合的教材之后,教师切忌照本宣科,讲授过程中应做到有重点、有概括、有启发。如有关大气环境质量标准的内容,应及时查找新标准,并把《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2003)作为讲解重点,其他相关标准可提供网址,让学生自己查阅;除尘装置部分应以火电厂主要应用的电除尘器和袋式除尘器为重点讲解内容,其他类型的除尘器作一概述,提出问题让学生通过自学来解答;关于火电厂燃煤烟气脱硫(FGD),由于该项技术是火力发电厂目前采用的主要的脱硫技术,而且该项技术发展非常迅猛,因此教师应及时跟踪先进技术,传授给学生最新、最实用的知识。另外,火力发电厂CO2排放问题也日益受到重视,关于它的生物处理方法也有很多的研究报道,可通过课堂教学引导学生关注这个领域的动态。
(2)采用先进的教学手段和多样的教学方法,激发学生学习兴趣和提高学习效率
利用资源、已有的素材库、PPT软件制作《大气污染控制工程》多媒体课件,实现该课程的多媒体教学。通过形象生动的图片、动画、视频等形式激发学生的学习兴趣,提高学习效率。
在课堂教学中要摈弃那种“满堂灌”的教学方法,代之以讨论式,启发式的教学方法,通过采用“发现问题—提出问题—分析问题—解决问题—发现新问题”的教学模式,使学生从被动接受知识转变为主动建立自己的知识和能力体系。教学过程中多给学生提出问题,引导思路,启发思维,让学生通过查阅参考书、资料及与教师讨论获取知识,使学生在探讨中学习,享受到获取知识的乐趣,并逐渐养成一个良好的学习习惯。
2.重视实践教学环节建设,实现工程应用型人才的培养目标
实践教学环节是学生由理论到实践再认识的过程,是培养学生主动正确地运用理论知识解决复杂的实际问题的能力的重要环节,抓好这一环节是提高学生工程能力的关键,也为实现“工程应用型本科”的培养目标打下了坚实的基础。《大气污染控制工程》课程实践教学环节包括认识实习、基础实验和课程设计三个环节。
(1)强化实习环节教学,培养学生的专业认同感
在学习《大气污染控制工程》课程之前,学生要进行认识实习。认识实习是学生明确专业培养方向、服务行业状况的重要一环,是培养学生的专业认同感的有效环节。对于认识实习应防止流于形式,在进入实习场地之前,对实习场地的相关情况,涉及到本课程内容的基本原理、设备、系统、流程做概括性的讲解(最好采用多媒体手段进行),使学生进入实习场地后做到心中有数,把应该关注的内容筛选出来,对日后课程的学习是一个好的开端。
目前,我们主要以太原第一热电厂为有关大气污染控制内容的实习基地。在学生进入基地前,应将该厂电除尘装置的布置位置、型式、基本原理、除尘效率、运行概况给同学做一讲解;对该厂采用的高速平流简易石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺做概括性的讲解,并把相关脱硫技术也做一概括(要用图片配合),通过这样的积极准备,学生的认识实习一定会达到事半功倍的效果。 (2)加强实验室建设,为课程实验提供保证
基础实验是《大气污染控制工程》课程实践教学环节的核心环节。要使实验能够满足教学要求,应从实验场地、实验装置、实验指导教师的建设与培养等方面做起。《大气污染控制工程》是一门实践性很强的课程,需要加强实验室建设。可采用购置实验装置、退役装置,也可采用仿真手段进行实验。内容应包括:袋式除尘器、电除尘器、吸收法脱硫、吸附法脱硫、燃烧中脱氮等。
随着教学改革的深化,设计型实验已受到了普遍的重视。《大气污染控制工程》基础实验建设时就应考虑设计型实验的实施。比如:给定某烟气的组分及浓度,让同学自己设计烟气流程,使出口烟气可实现达标排放且技术合理。设计完后再通过将不同类型的除尘器与烟气吸收实验装置进行组合进行效果验证。通过这样的实验一方面增强了学生解决实际问题的能力,另一方面也提高了学生的学习兴趣。
(3)重视课程设计指导工作,加强工程基本技能训练《大气污染控制工程》课程在专业教学计划中设置了两周的课程设计时间,分为除尘装置设计和脱硫工艺设计两块内容。课程设计是学生对所学知识进行巩固、提高的综合性的重要环节,要使学生受到工程基本技能的训练,包括工程、设备选型、流程设计、技术经济分析、绘图等,具体可从以下几方面实施:
a.编写《课程设计任务书》、《课程设计指导书》;
b.设计题目的选取应来源于火力发电厂大气污染防治生产实际或具有一定应用价值的模拟题目;
c.设计过程中应采用“少讲、多练、勤思维、多讨论”的原则,放手让学生自己去干,教师加强启发指导;
d.考核过程中,教师只要把握学生是否掌握了正确的设计思想即可,应鼓励学生交出多种设计方案,并针对不同方案进行点评。
3.结束语
课程建设是一项复杂的系统工程,特别是对于大气污染控制工程这一类涉及面广、内容多的专业课,更具有难度大、周期长的特点。随着课程教学的进行,一定还会发现需要改进、完善的内容。我们将本着实现专业培养目标、体现专业特色、增强学生竞争力的思想,进一步探索《大气污染控制工程》课程建设的新内容。
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[2]张焕祯,等.环境工程本科教育及人才需求分析[J].环境保护,2003 (2).
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