面向创新创业教育的“大气污染控制工程”课程教学研究

中图分类号：G647

0 引言

随着经济社会快速发展，近些年来，我国越来越重视创新创业教育。早在 2010 年，教育部下发了《关于大力推进高等学校创新创业教育和大学生自主创业工作的意见》，明确要求各地加大力度推进创新创业教育，强化创业基地建设，力求在创新创业教育和促进大学生自主创业方面取得显著进展和突破性就［1］。 2014 年 9 月，李克强在夏季达沃斯论坛提出，要在全国掀起“大众创业”、“草根创业”热潮，并构建“万众创新”、“人人创新”的新格局［2］。在国发〔2015〕32 号文件，即 《关于大力推进大众创业万众创新若干政策措施的意见》中，再次强调“大众创业、万众创新是推动发展的核心动力，也是实现富民、公平与强国的关键策略。”［3］。2018 年 9 月国务院颁发的《关于推动创新创业高质量发展打造“双创”升级版的意见》同样指示, 要加强大学生创新创业教育培训，推广全国高校创业导师制度，并将创新创业教育与实践课程整合为高校必修内容。 2021 年 10 月，国务院办公厅发布的《关于进一步支持大学生创新创业的指导意见》着重指出，要把创新创业教育全面融入人才培养的各个阶段，并着重提升教师在创新创业教育方面的教学能力和水平[4]。通过调研发现，在当前国家政策持续完善和就业观念转变的背景下，"大众创业、万众创新"已成为大学生择业的重要方向。这一趋势不仅有助于缓解就业压力，更能促进人力资本积累和社会智慧化发展。作为人才培养的主阵地，高校亟需在"双创"教育中发挥更积极作用。高校应把握时代机遇，将"双创"教育作为人才培养的重要抓手。这既是履行社会责任的需要，更是服务国家创新驱动发展战略的关键举措。

当前，生态文明建设已被纳入我国国家发展蓝图，建设美丽中国成为全民奋斗目标。随着社会经济发展和人民生活水平提高，"人民日益增长的美好生活需要"突出表现为对优美生态环境的迫切需求。然而，全球气候变化加剧、复合型大气污染频发等环境问题日益严峻，这对环境工程专业人才培养提出了更高要求。地方院校如，作为地方性本科院校，始终以培养应用型人才为目标，不断优化教育模式，以适应社会对高素质环保人才的需求。《大气污染控制工程》作为环境工程专业的核心课程，系统讲授大气污染控制理论、技术方法及设备设计计算原理。课程注重理论与实践相结合，通过实验教学、课程设计和毕业设计等实践环节，培养学生解决复杂工程问题的能力。本课程旨在为学生奠定扎实的专业基础，使其掌握大气污染防治工程的设计、系统分析与运行管理技能，为未来从事环境保护领域的技术研发和工程实践工作做好准备。我国大气污染物排放量巨大，PM2.5 和 O3污染问题显著，重污染天气频发，对人类健康构成重大威胁[5]。提升该课程教学中解决大气环境污染问题的能力，以培养高质量应用型人才，适应大气污染学科的不断变革，显得尤为重要。鉴于上述情况，如何在有限的教学时间内培养学生的综合解决问题能力与创新创业意识，达成应用型本科院校的人才培养目标？基于多年教学经验，笔者提出若干课程建设建议，以供探讨。

1 “大气污染控制工程”课程教学不足分析

《大气污染控制工程》是环境工程专业的核心职业发展课程，于大三上学期（第五学期）开设，采用郝吉明院士主编的第四版教材。此课程因其广泛的知识覆盖面被誉为“上知天文，下通地理，中晓人和”，被师生普遍认为难度较大。在 48 学时的有限教学时间内，要达成教学目标，不仅需重新整合教学内容，还需确保其系统性和完整性，使课堂教学紧密贴合教学大纲要求。

传统“教师讲、学生听”模式难以激发学习热情，极易致厌学，降低学习动力，影响课程教学效果。缺乏实践工程案例支撑的教学，导致学生仅掌握表面知识。学生常抱怨不了解所学专业的实际应用，对未来岗位迷茫，学完课程后不知如何从事该领域工作，这是当前教学面临的严峻挑战。

实践教学是环境工程专业培养的重要环节，旨在通过工程实践强化学生的理论应用能力、问题分析与解决能力。然而，当前的教学体系仍存在诸多不足：一是实验场地和实践安排受限，导致综合性实验训练不足，学生难以深入参与大气污染控制工程的全流程实践（如设计、施工、管理及维修）；二是课程设计环节偏重理论计算，与实际工程应用脱节；三是校企合作培养机制薄弱，学生缺乏真实工程场景的锻炼机会。这些因素制约了学生创新能力和工程素养的提升。未来应优化实践教学模式，加强校企协同育人，引入更多实际案例和项目驱动式教学，以真正实现理论与实践的结合，培养具备综合能力的工程技术人才。

2 创新创业背景下的“大气污染控制工程”教学探索

2.1 提升教师双创理念，强化引领作用

教师在课堂中扮演着发起者和组织者的角色，他们的基本素养对于学生在整个学习过程中的表现和学习质量具有至关重要的影响。一个具备良好素养的教师能够为学生提供更高质量的教学和指导。由此可见，教师的“双创”意识在很大程度上塑造着学生对“双创”的认知与理解。提升教师“双创”意识的途径多样：首先，教师可以主动自学“双创”相关政策，作为高校创新创业教育的重要实施主体，教师专业发展需要构建多元化的学习体系。建议通过以下途径系统提升"双创"教育能力：其一，充分利用"学习强国"等数字化平台自主开展学习，及时获取最新政策解读和典型案例；其二，积极参与集中培训活动。以渤海大学为例，该校创新创业学院创新性地将竞赛组织与师资培养相结合，定期邀请领域专家开展研讨。这种"线上+线下"的混合式培养模式具有显著优势：线上学习保证灵活性和自主性，便于教师根据需求选择内容；线下培训则通过专家讲座、案例研讨等形式，既帮助教师把握政策动向，又能针对教学实践中的具体问题进行深入交流。这种多维度的培养体系能有效促进教师"双创"教育理念的更新和教学能力的提升，为培养创新型人才奠定坚实基础。

2.2 增强教学与考核多样性，促进学生自主学习能力的提升

线下教育允许学生即时与教师沟通，监督效果更强；线上学习依赖视频，自我管理能力要求高。线下缺席则错过课程，因需保持班级进度；线上可回看直播，学习时间地点灵活。本课程采用线上线下混合模式，教师课堂讲解重难点，学生课后可按需线上复习或深化理解。针对与前置课程重复内容及课时限制未讲章节，如净化系统设计、VOCs 控制等，学生可通过线上自学。此外，线上还涵盖拓展训练，如全球环境问题、热点研究及法规政策等。学习资源不仅限于非重点，本课程提供大气污染控制工程全面录屏，供学生自选学习。

构建多元化的教学考评主体结构是深化教育改革的重要举措。通过整合学生评价、同行评议、专家评估及社会反馈等多维视角，能够有效激发教师的教学创新动力，促进教学方法的持续优化。这种立体化的评价体系不仅体现了教育民主化的理念，更能确保评价结果的科学性和公信力。研究表明，当学生参与评价过程时，其自主学习意识和批判性思维能力可获得显著提升；而行业专家的介入则有助于将实践需求融入教学评价标准。这种动态平衡的评价机制既能客观反映教学质量，又能为培养创新型人才创造有利条件，最终实现教学相长的良性循环。该结构主张“教师主导，学生、社会组织辅助”的考核模式，学生参与易行，社会组织参与则需灵活掌握。考核内容是核心，具体化课程目标，支撑考核主体多元化，促进考核形式多样化。本课程综合评价学生学习状况，采用平时与期末成绩结合，百分制记分。作为环境工程领域的资深教育工作者，我建议采用以下多元化考核体系：课程评估由平时表现（ 30% ）、小组协作（ 20% ）和期末考核（ 50% ）三部分组成。平时表现包括考勤记录、作业质量及课堂参与度；小组协作涵盖实验报告、专题研讨、课程设计和团队项目展示；期末考核为综合性笔试。这种"过程+结果"的评估模式既注重知识积累（作业与笔试），又强化能力培养（演讲与设计），特别符合环境工程学科实践性强的特点。通过量化指标与质性评价相结合的方式，不仅能客观反映学生的理论掌握程度，更能有效评估其解决复杂环境问题的工程实践能力，实现"以评促学"的教学目标。

学生成绩由平时学习成绩（占 50% ）和期末考核（占 50% ）两部分构成。平时成绩涵盖出勤（ 10% ）、课堂问答 20% ）、章节测试与作业（ 50% ）及课程实践设计报告 (20% ）。特别强调笔记考核，要求每位同学整理学习笔记，按知识结构树模式归纳每章内容，作业需提交及修改版，依据内容、态度、条理及逻辑性于期中、期末进行 A+至 E 九个等级评定。作为本课程的教学设计，我们采用"预习-考核-反馈"的闭环教学模式：课程开始前设置预习测试（占平时成绩 10% ），帮助学生建立知识框架；在讲授至"第七章气态污染物控制技术基础"时安排半期考试（占总成绩 20%)_ζ 。这一阶段性评估具有双重作用：一方面通过量化分析评估教学效果，为后续章节的授课重点和进度调整提供依据；另一方面帮助学生及时发现知识盲区。

本课程的考核内容旨在全面评估学生对大气污染控制工程核心知识的掌握程度，重点考察理论基础与实践应用能力。试卷设计兼顾知识广度与深度，既包含基础概念和理论，又强调技术原理、装置设计及系统管理的实际应用。核心知识模块包括①大气污染基础理论：包括燃料燃烧与污染物生成机制、气象条件对污染物迁移扩散的影响规律，以及大气污染综合防治策略。这部分内容着重考查学生对污染源特性及环境影响因素的理解。②污染控制技术：涵盖颗粒物与气态污染物的控制技术原理（如静电除尘、吸附脱硫等）、装置设计要点及其实际应用效能。试题可能涉及技术对比分析或特定场景下的优化选择。③系统设计与运维：包括除尘与净化装置的选型计算、烟气净化系统的平面与高程布置原则，以及系统运行管理及维护要点。此部分强调工程实践能力，可能结合案例分析或计算题进行考核。其中包含基础理论题（ 30% ），技术应用题（ 50% ）， 综合论述题（ 20% ），近年试题逐步强化跨学科整合（如结合气象学与化学动力学）和实际工程问题的解决能力（如成本效益分析）。通过以上模块化设计，试卷既能检验学生的理论基础，又能反映其解决复杂环境工程问题的潜力，符合高等教育对应用型人才的培养目标。

2.3 实践工程入课堂，培养落地工程意识

实践性教学环节是学生从理论知识向实际应用过渡的重要桥梁，其核心在于促进学生从理论认知向工程实践的转化，培养具备解决复杂环境问题能力的应用型人才。在教学实施过程中，我们采用"案例驱动+项目导向"的教学模式：首先通过典型工程案例的影像资料（如污水处理厂工艺流程、大气污染控制设施等）建立工程认知；随后组织学生以小组形式开展仿真实验与综合设计实验，要求其完成文献调研、方案比选、实验操作及数据分析等完整科研训练；最后通过实验报告撰写及小组答辩等形式强化学生的工程表达与团队协作能力。这种递进式的实践训练不仅深化了学生对专业理论的理解，更系统培养了其发现问题、分析问题和解决问题的工程素养，为未来从事环境工程设计、运营及研发工作奠定扎实基础。

在专业实习环节中，学生们深入生产车间进行实地学习。由经验丰富的工程技术人员系统讲解除尘、脱硫脱硝等环保装置的工作原理、工艺流程及设备布置要点。同时邀请行业资深专家结合典型工程案例，深入剖析大气污染控制工艺在设计、施工、安装调试及运行维护等各环节的关键技术问题。为提升教学水平，学院还特别组织青年教师赴企业生产一线跟岗学习，通过实地考察和动手实践，深入了解环保设备的内部构造、设计计算方法以及日常运维要点。这种"校企协同"的实践教学模式，不仅使学生将理论知识与工程实践有机结合，也有效提升了教师队伍的工程实践能力，为培养高素质环境工程技术人才奠定了坚实基础。

本课程设计安排在大三下学期理论课程结束后实施，采用"理论-实践-评价"三位一体的教学模式。学生以 4-6 人小组为单位，自主选定典型工业污染治理课题，完成包括污染物浓度核算、除尘与脱硫脱硝工艺比选、环保装置结构设计（需提交 CAD 简图）、工艺流程优化等系统性训练。该设计环节特别强化工程实践能力培养，通过真实案例模拟，使学生掌握从理论计算到工程实施的完整链条，同时培养其技术文档编制、团队协作等职业素养，为后续毕业设计及就业奠定坚实基础。

在毕业设计环节中，鼓励学生根据个人兴趣自主选择课题，避免与课程设计内容重复，并适当增加题目数量及工作量。同时，邀请企业工程师举办专题讲座，深入分析实际工程设计中的共性问题，介绍大气污染控制工程的应用前景，帮助学生将理论知识与工程实践紧密结合，从而提升其解决复杂工程问题的能力。特别值得强调的是校企协同育人的重要性。通过这种"理论-实践-创新"的三维培养模式，可以有效帮助学生建立完整的工程知识体系，显著提升其解决复杂环境问题的能力。建议建立校企联合指导机制，由校内导师和企业工程师共同组成指导小组（建议配比为 1:1），确保毕业设计既具有学术深度又贴近工程实际。

2.4 学科竞赛结合创新，提升知识运用力

在近两年的"大气污染控制工程"课程教学中，系统性地将创新创业教育理念融入专业教学。通过重构课程内容体系，采用项目驱动式教学方法，将典型环保工程案例与创新思维训练有机结合。在保持专业理论深度的同时，引入行业前沿技术分析、环保设备创新设计等实践环节，并组织学生开展污染控制方案创新竞赛。这种教学模式不仅强化了学生对除尘、脱硫等核心技术的掌握，更培养了其工程实践能力和创新意识。教学评估显示，这种融合式教学方法显著提升了学生解决复杂环境问题的能力，为其未来从事环保技术创新或创业奠定了坚实基础。学生在结合 “大气污染控制工程”相关知识开展创新创业相关赛事的同时，科研训练意识也在