大气污染【具有火电特色的大气污染控制工程课程改革探讨】

具有火电特色的大气污染控制工程课程改革探讨

一、教学内容的改革 （一）调整教学内容，与其他课程合理衔接 本课程与本专业其他课程有重叠内容。[2]在制定教学 标准时，相关课程教师应共同交流，确定每门课程的重点内 容，且使课程内容之间有衔接但不重复。如大气污染控制工 程吸收、吸附和催化是两章重要内容，但是其基本原理在环 境工程原理和物理化学课程中已经作为重点内容详细讲述， 且吸收的基本设备和基本工艺在环境工程原理课程中也有 介绍，因此吸收一章我们直接以电厂广泛应用的石灰石石膏 法吸收工艺为重点内容即可。而对于氮氧化物治理的催化转 化原理部分也仅做简单介绍，重点放在SCR和SNCR脱硝工艺 上。

（二）实践教学内容改革 大气污染控制工程课程包含的实践环节有课程实验、课 程设计与毕业设计，还包含相关的认识实习、生产实习、毕业实习等多个实习环节。实践环节是学生应用知识并拓展能 力的阶段。针对目前实习环节存在走马观花、流于形式的问 题，我们重新设计了实习环节。采用模型教学（校内）和现 场教学（校外）相结合的方式落实实习目标，与山西省内多 个电厂合作，学生直接进入厂内跟随技术人员了解电厂的发 电工艺、煤质检测工艺及各种废气脱除的工艺流程、主要设 备运行情况等。

课程实验项目的确定全部以综合性和设计性为标准。围 绕电厂主要废气——硫氧化物、氮氧化物和以汞为主的重金 属等污染物的协同脱除开展实验项目。考虑到实验室设备与 实际电厂设备差别比较大，采用实验室教学与电脑仿真相结 合的综合实验方式。

课程设计环节注重综合性和实用性相结合。比如除尘装 置的设计，根据一些电厂未达到现行排放标准，需要把原静 电除尘器后面几个电场改造为布袋除尘器的实际情况，以某 电厂烟气相关参数为设计依据，要求学生设计电袋复合除尘 装置或对现有静电除尘进行改造，使学生对静电除尘和布袋 除尘都有了很好的掌握和应用。毕业设计强调综合性，让学 生设计电厂烟气处理的一系列工艺流程，包括脱硝、脱硫、 除尘和排烟烟囱的设计，并要求加入主要设备结构尺寸、工 艺运行、控制措施及工程概预算和运行成本的设计内容。同 时对于有科研创新能力或以后有志进一步从事研究的学生， 结合教师科研项目和方向，完成研究型、创新型的设计，比如涉及火电厂气态污染物一体化脱除吸附剂的开发和工艺 的研究课题。

（三）注重前沿技术和新知识的补充 大气污染控制技术可以说是日新月异，而教材内容难以 跟上国内外新技术的发展和应用要求。因此，我们把各类新 技术的研究和应用现状以专题和讲座的形式介绍给学生。比 如薄膜电除尘、低温湿式电除尘技术，新型的袋式除尘器滤 料研究，新型脱汞技术，烟气一体化净化技术等。讲座由校 内外从事电厂烟气处理方向研究的学者专家或者是企业的 专业技术人员主讲，完成对教材内容的有效补充。

二、教学方法与手段的改革 （一）总结互动式教学法 所谓互动式教学，[3]是指在教学中教与学双方交流、 沟通、协商、探讨，在彼此平等、彼此倾听、彼此接纳、彼 此坦诚的基础上，通过理性说服甚至辩论，使不同观点碰撞 交融，激发教学双方的主动性，拓展创造性思维，以达到提 高教学效果的一种教学方式。教师在课堂上有意识地引入互 动教学，通过提出一些问题，下次上课前以作业形式或口头 回答方式与学生交流互动，答对者适当提高平时成绩，来鼓 励学生积极发言。对于一些较复杂的问题，要求学生先分小 组讨论，教师再做最后归纳总结。例如对于污染物浓度的估 算，先给出燃烧煤的煤质，让学生根据自己确定的过剩空气 系数自行估算污染物浓度；
老师进而在课堂上进行对比分析，说明燃烧锅炉种类的不同，空气过剩系数也会随之变化，并 且说明《火电厂大气污染物排放标准》中设定的空气过剩系 数的数值。这种师生互动加教师总结归纳式的教学方法，更 能获得良好的教学效果。

（二）启发式教学法 启发式教学[4]是指教师在教学过程中根据教学任务和 学习的客观规律，从学生的实际出发，采用多种方式，以启 发学生的思维为核心，调动学生的学习主动性和积极性，促 使他们生动活泼地学习的一种教学指导思想。启发式教学的 关键在于设置问题情境。例如在讲授了电除尘器的除尘原理 后，请学生回答这样一个问题：电晕极和收尘极组成的电场 是均匀还是不均匀电场？让学生先独立思考，再相互讨论， 给出最后结果和原因。通过这样一个简单的问题，可以启发 学生理解什么是电晕放电，为什么一极是金属板而另一极为 金属线，又为什么阳极比阴极的粉尘多等等一系列的除尘机 理和除尘问题。

（三）案例教学法 案例教学法[5]是一种以案例为基础的教学方法，案例 本质上是提出一种教育的两难情境，没有特定的解决之道， 而教师于教学中扮演着设计者和激励者的角色，鼓励学生积 极参与讨论。

大气污染控制工程教学涉及很多工艺、设备的内容，如 除尘工艺、硫氧化物的污染控制、氮氧化物的污染控制工艺等。这些工艺的讲授包含很多内容，比如工艺原理、工艺流 程、工艺系统、工艺运行和工艺特点等知识，往往使学生产 生内容多而散的印象，因此，在讲授过程中，通过案例的介 绍，把这些知识点有机的结合起来，使学生后续更容易掌握 和应用相关的工艺技术。例如，给出某发电有限责任公司选 择性催化还原烟气脱硝技术的工程案例，包括设计参数、工 艺流程和运行数据，让学生学习案例，结合现行《火电厂大 气污染物排放标准》分析该技术是否可行，思考并讨论整个 工艺流程中哪些地方可以进行改造，教师最后总结并给出实 际的改造方案。

（四）丰富教学手段 在课堂理论教学中应灵活运用多媒体技术，结合板书授 课。设备结构、操作原理和操作过程采用动画、图片、录像 短片等多媒体技术，如CAI课件和FLASH动画模拟；
公式推演 等难懂的理论部分则采用板书的方式。在多媒体课件中，借 助于动画和录像，将设备的内部结构、工作原理、各部件的 运动、物料的走向和操作工况等形象、生动地展现出来，同 时结合教学模型、实物等手段，在课堂上给学生一个很强的 实物感，能够较容易地使学生接受和掌握。如旋风分离器、 塔设备中多相流体的接触状况等都可以形象表现出来。现代 信息化技术的运用可以变抽象为具体，变静态为动态，更具 直观性、现实性、趣味性和活泼性。需特别说明的是，对一 些理论性强的理论模型的推演，板书的教学效果要远优于多 媒体介质。鼓励学生多进行网上学习，并通过校内教育网络建立专 门论坛，上传教学视频，使学生随时学习。引导学生自行登 录国家环保部官网、中国电力企业联合会官网等相关权威网 站，查阅如《火电厂大气污染物排放标准》等国家规范性文 件，同时鼓励学生通过网络了解新技术新理论，拓展知识体 系。[6] 三、结语 随着我国对大气质量的重视程度越来越高，对火电厂烟 气排放要求也越来越严，如何针对这一行业培养专业人才是 相关院校必须重视的问题。大气污染控制工程作为校环境工 程专业的核心课程，只有教师勤于总结教学经验，进行行之 有效的教学内容和教学方法的改革，才能激发学生的学习兴 趣；
更要教与学相互促进，注重基础理论知识、工程实践在 本课程中的有机结合，才能提高本课程教学的质量和效率， 为学生的后续学习和就业打下良好的基础。

[ 注 释 ] [1] 蒋文举，尹华强，金燕，等.大气污染控制工程课 程教学改革探索[J].西南科技大学学报（哲学社会科学版）， 2004（4）：52-53. [2] 杨嘉谟，余训民，杨光忠，等.大气污染控制工程 课程教学改革的探索与思考[J].化工高等教育，2008 （5）：
60-62. [3] 吕辉雄，黄荣，蔡全英.“大气污染控制工程”课程教学改革与优化[J].中国电力教育，2010（30）：104-105. [4] 耿春香，张秀霞，王志伟.大气污染控制工程教学 方法探讨[J].中国校外教育，2008（1）：53-55. [5] 张杨帆，杨期勇，谢宝华，等.“Case Teaching” 模式在大气污染控制工程教学中的探索与实践[J].广东化 工，2010（7）：190-191. [6] 唐小玲，倪金龙.大气污染控制工程课堂教学改革 与优化[J]. 化工高等教育，2013 （1）：78-80.