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新工科背景下《大气污染控制工程》 教学模式优化实践
2022-06-30  

(教学督导推荐案例)

 

教育部发布《新工科研究与实践项目指南》强调推进工科学生工程实践能力培养而学生工程实践能力培养要求相当大程度地反映于工科学生的课程教学。“大气污染控制工程”是环境工程本科专业的一门重要的专业主干课,是环境工程知识体系的重要组成部分,其教学效果直接关系到环境工程专业学生的理论知识水平和工程技能。课程内容庞杂、知识量大且有难度,既有基础理论,又有治理工艺与设计计算,知识体系涉及理论与实践,综合性较强。基于新工科背景及疫情防控形势,本课程主讲老师吴丹副教授抓住学科发展特点,将基础理论与学科前沿发展相结合,将夯实理论知识与培养工程素养与创新意识相结合,从课程结构、教学方法、考核体系等方面进行教学模式优化与实践。

一、调整课程结构,优化教学内容

基于“大气污染控制工程”课程教学内容庞杂,难度大等特点,在教学组织上采用主线贯穿、有机整合的策略。在有限的课时内将课程知识进行有机整合和串联,形成模块化教学,如大气污染基本理论、燃烧与大气污染、污染物扩散模式与估算、颗粒物捕集理论及技术、气态污染物处理理论及技术等模块,并根据内容范围和深度弹性化学习。在内容范围上,加强具有特色的工程实践教学内容导向,也就是保持特色、注重基础理论学习上的工程设计或实践。还注重引入大气污染控制领域出现的新方法、新技术等,同时启发学生构建复杂条件下污染物控制系统的工程思维。

 

1 “大气污染控制工程”教学模块

二、优化教学环节及教学方法,构建多元化教学模式

课程教学环节与方法是实现教学理念的具体保障。在教学过程中,积极探索合适的教学方法和技巧,提升学生的兴趣,扩展学生思维。科学、有效地利用多种资源服务于教学,是高校教育教学质量的有力保障。

(一)系统归纳总结,夯实理论基础

理论知识是工程实践的基石,掌握好理论知识,才能更好地指导实践。课程教学过程中,在每章之前系统归纳本章主要教学内容、教学要求、教学重点及难点,便于学生提前对教学内容形成整体的概况,如图2。归纳总结理论计算解题方法及难点,以及相互关系,如图3,使学生更能扎实掌握解题思路、要点及难点,并基于各节点关系,列举题型的变化,举一反三,扩散思维。

  2 章节归纳总结示意图

  

3 基础理论解题要点

(二)丰富教学资源,与时俱进式

大气污染状况以及污染防治技术近年来也在不断发展和更新,对教学内容提出更高要求,对新问题、新技术及时补充,实现与时俱进。课程充分利用网络资源,通过各个网络平台(学堂在线、慕课、校间资源共享等)、资源库等丰富教学资源,为课程教学与培养需求提供有力的资源保障。在教学过程中及时补充我国最新出台的大气污染防治法规政策、标准,及时了解国内外大气污染控制方面热点话题,做到课堂理论教学和当前大气污染现状相结合,与时俱进。如,补充了关于我国目前主要的霾污染问题,分析比较我国与国外在霾污染治理中有哪些举措。

 

4 课程与时俱进案例

(三)优化教学方法,理实结合

课程教学过程中探索多种教学方法相结合,如讲授法、切入法、启发法、互动式等方法。并充分利用教学平台与现代化的信息手段,如“腾讯会议+雨课堂”上传课件、教学大纲、教学日历、电子教材与资料,多媒体课件、图片、仿真动画、网站视频等展示信息形式,以培养学生综合素质为目标,遵循教师对教学的主导性和创新性同学生对学习的自主性和创新性相结合原则,激励学生积极参与学习全过程将知识传授、素质教育、能力培养融为一体。

如线下,将理论课与课程实验交叉融合,实现理论与实践相结合。线上,充分利用网络资源,通过动态仿真,模拟大气污染控制技术原理及工艺过程。


5 工艺运行仿真举例

在教学过程中,注重方法和思路的介绍,启发学生去思考,提出问题,激发学生的求知欲。结合污染控制技术、存在的问题与不足、市场需求等,从实际问题角度出发,在教师的启发下综合运用所学知识深入分析问题加深理解新知识点,促进理实结合,增强学生的融会贯通能力,如针对实际含尘气流,旋风除尘器如何选型、设计计算与实际装置结构如何协调等。

课外建立师生课程交流平台,如微信群。鼓励学生发布与课程相关的最新信息,了解学科发展前沿动向及社会的需求。反馈—收集—再反馈学生掌握课程知识,实现课堂内外相结合。

三、融入思政,立德树人

深入挖掘蕴含在课程中的思政元素,将专业教学目标和课程德育目标相结合,在知识传授中融入价值引领,通过适当的教学设计与教学方法,将思政教育融入工科专业课程的教学过程中,实现知识传授与德育教学结合。

四、构建多元考核评价体系

课程构建题库,实行教考分离,形成重教重学的良好氛围,不断提高教学质量。降低单一课堂或笔试考试的权重,将平时出勤、课堂学习表现、阶段测试、期末考试等纳入总成绩考核中,见图6。这样既可避免以期末考试成绩衡量学生的单一、片面化的效果,又能够从多个角度调动学生的学习积极性,使得课程的考核体系更加客观、公正。

 

6考核评价体系构成

 

 

主讲教师简介:吴丹,博士,辽宁省环境科学研究院与哈尔滨工业大学联合培养博士后,副教授,辽宁省环境科学学会会员、环境保护产业协会聘任专家、环境影响评价入库专家,为污水、烟气处理运营设施管理人员培训。具有环境法医及损害鉴定评估资格、省重点行业企业用地调查基础信息采集资格。十余年教学经验,主讲本科学科核心课、专业课及实验实践课;研究生基础课和专业课,曾获2届辽宁大学优秀青年教师。主编核心课课件获得辽宁省教育厅举办的“辽宁省第九届教育软件大赛”高等教育组优秀奖。主持与参与校级教学改革项目、学院课程思政项目多项。主持多项科研课题,完成科研经费二百余万元。起草国内首个施工扬尘地方标准DB21/2642-2016),填补了国内空白;获得多项专利(发明专利、实用新型专利);国内外发表论文40余篇(SCI十余篇)。科研成果多项服务于地方,并被采用,为政府及环境主管部门提供技术支持。

 

 

环境学院  丹执笔

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20226月30

 


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