化學工程前景范文

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第1篇

關(guān)鍵詞：化學環(huán)境工程 教學方法

前言：我校環(huán)境工程專業(yè)從99級開始開設(shè)環(huán)境化學課程，課程的性質(zhì)由最初的專業(yè)選修課（環(huán)境工程專業(yè)99級到2004級）改為必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程，明確了環(huán)境化學課程在環(huán)境工程專業(yè)教學中的地位和重要性。由于環(huán)境化學課程內(nèi)容多，學時少（32學時），在有限的學時內(nèi)要想使學生靈活地掌握環(huán)境化學的基礎(chǔ)知識并獲得運用基礎(chǔ)知識分析、解決實際環(huán)境問題的能力，就必須進行環(huán)境化學課程教學改革。本文就環(huán)境工程專業(yè)環(huán)境化學課程教學方法，談?wù)勛约旱目捶ê腕w會。

一、突出環(huán)境化學與其它化學課程的差別，合理地安排教學內(nèi)容

環(huán)境化學是在化學科學的傳統(tǒng)理論和方法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，以化學物質(zhì)在環(huán)境中出現(xiàn)引起的環(huán)境問題為研究對象，以解決環(huán)境問題為目標的一門新興學科。環(huán)境化學主要研究有害化學物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在、化學特性、行為和效應(yīng)及其控制的化學原理和方法。環(huán)境化學教材中幾乎所有的環(huán)境問題都涉及化學知識，但是由于環(huán)境化學所研究的環(huán)境本身是一個多因素的開放體系，變量多、條件較復雜，環(huán)境化學并不是化學知識的簡單運用，它與其他化學課程是有差別的，如果把環(huán)境化學仍然作為化學來學習，將失去環(huán)境化學的特色。因而，在授課時，以環(huán)境問題為突破口，以化學知識為基礎(chǔ)，將正確認識環(huán)境污染與化學之間的關(guān)系作為重點，以如何解決相關(guān)的環(huán)境問題為目標，合理地安排教學內(nèi)容，并注意充分利用多學科知識來講好有關(guān)內(nèi)容，不斷提高教學質(zhì)量。如講授大氣環(huán)境化學一章時，對于大氣污染物種類及其來源、自由基反應(yīng)等在環(huán)境保護概論和物理化學中已學過的內(nèi)容可以讓學生自學，對于大氣中自由基產(chǎn)生、大氣中硫氧化物、氮氧化物和碳氫化合物的轉(zhuǎn)化等基礎(chǔ)化學知識要精講，授課的重點是利用硫氧化物、氮氧化物和碳氫化合物的轉(zhuǎn)化等基礎(chǔ)化學知識來解釋硫酸煙霧、（光化學煙霧）、酸雨等環(huán)境問題的形成機理，目的是讓學生掌握大氣環(huán)境問題防治的方法和措施。

二、根據(jù)環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)目標，選用適合的教材

目前出版的環(huán)境化學教材類型很多，主要有高等學校教材、高等學校教學參考書、環(huán)境科學基本知識叢書、發(fā)展戰(zhàn)略調(diào)研報告等。環(huán)境化學教材的編寫和出版主要針對高校群體，以高校學生為主體。環(huán)境化學教材編排體系主要有四種類型：① 以環(huán)境化學的研究內(nèi)涵為主要編排體系，主要有戴樹桂主編的《環(huán)境化學》（高教出版社，2006年）和何燧源等主編的《環(huán)境化學》（華東理工大學出版社，2005年）。②以大氣環(huán)境、水環(huán)境、土壤環(huán)境和生態(tài)環(huán)境為序，對環(huán)境化學進行編排，這也是環(huán)境化學最為普遍的編排體系。主要代表有劉綺主編的《環(huán)境化學》（化學工業(yè)出版社，2004年）。③ 以環(huán)境分析化學、環(huán)境污染化學和環(huán)境工程化學等環(huán)境化學分支來編排，主要代表是王曉蓉編著的《環(huán)境化學》（南京大學出版社，1990年）。④ 以環(huán)境化學所涉及的化學過程為序編排，主要有鄧南圣等編著的《環(huán)境化學教程》（武漢大學出版社，2006年）。我校環(huán)境工程專業(yè)的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)能在政府部門、規(guī)劃部門、環(huán)保部門、工礦企業(yè)、科研單位和高等院校等從事規(guī)劃設(shè)計、施丁、管理、教育和研究開發(fā)等方面的環(huán)境工程學科高級工程技術(shù)人才，環(huán)境化學課程學習不僅要滿足學生日后從事環(huán)境工程專業(yè)工作的基礎(chǔ)知識的需要，還要最重要是培養(yǎng)學生分析、解決實際環(huán)境問題的能力，戴樹桂等主編的《環(huán)境化學》教材由于內(nèi)容全面、更新及時，而且編排更符合于本專業(yè)教學目標，所以選用戴樹桂等主編的《環(huán)境化學》作為教材，同時老師在3.充分發(fā)揮教師主導和學生主體作用，提高教學質(zhì)量

教學方法是教師教法和學生學法的有機結(jié)合。傳統(tǒng)的教學方法注重教師的教忽略了學生的學，注重系統(tǒng)理論知識的傳授，而忽視了學生能力的培養(yǎng)。所以，無論采用什么樣的教法，學生主體的反饋都沒有體現(xiàn)出來，教法的優(yōu)越性也未見奇效。互動式教學法由于能充分發(fā)揮教師和學生雙方的主觀能動性，能激發(fā)學生的學習積極性，提高學生分析和解決問題的能力，能夠教學相長，能夠提高教學質(zhì)量，能使教與學得到有機統(tǒng)一，而被引入課堂教學中，同時也是教學改革的需要日。教學過程中，教師是主導，學生是主體。教師的主導作用重在“精講”和“導思”上.“精講”即教師對內(nèi)容的重點、難點、疑點進行剖析，起到畫龍點睛的作用，“導思”即精心設(shè)計問題，為學生創(chuàng)造條件和提供好的途徑，引導、激勵學生主動參加到教學中來，真正發(fā)揮學生的主體作用，激發(fā)學生學習的積極性和創(chuàng)造性。學生的主體性活動指學生發(fā)揮能動性，進行自主學習、合作學習和探究性學習的行為等。根據(jù)不同的教學目標和教學要求，考慮到學生的具體情況，采用靈活多樣的互動式教學方式如啟發(fā)式教學方法、問題教學法和案例教學法，豐富了課堂內(nèi)容，活躍了課堂氣氛，提高了教學效果。

三、結(jié)語

課程的教學改革是教法和學法的結(jié)合，而且學法是教法的基礎(chǔ) 。所以首先，學生自身要養(yǎng)成自主學習、合作學習的方法，養(yǎng)成課前要預習的習慣，而不要抱著“老師在課堂上會講的”這樣的想法，而且要主動參與到課堂教學討論中。課堂教學由教師為中心轉(zhuǎn)換以學生發(fā)展需要為中心，教師是為課堂的組織者、主導者、學生創(chuàng)造學習過程中的助學者，要給學生提供更多參與課堂教學的機會和途徑。

參考文獻

[1] 黃樹輝.問題教學法在環(huán)境化學教學中的運用[J].檢驗醫(yī)學教育，2008，15（3）：15―16

第2篇

引言

所謂環(huán)境指的是人類和各種生物所依賴的各種要素的總和。它包括有自然環(huán)境以及社會環(huán)境，環(huán)境和人之間的關(guān)系不僅僅是對立的，還應(yīng)該是互相制約著的。它給人類的生存與發(fā)展帶來了非常必要的條件，但是人類在生存與環(huán)境的過程中，還必須要不斷的調(diào)整自己，來適應(yīng)變化著的外界環(huán)境。除此之外，人類還需要不斷的對環(huán)境加以改造，從而創(chuàng)造出有利于自身發(fā)展的環(huán)境。從某種程度上來講，人類對于自身依賴的環(huán)境的改造能力越強，那么環(huán)境對于人類影響的作用就會更強。眾所周知的是，隨著工業(yè)化時代的來臨，人們在從事工業(yè)生產(chǎn)的過程中，在獲取了很大的經(jīng)濟利益大過程中，也對周本文由收集整理圍的環(huán)境產(chǎn)生了非常惡劣的影響。有很多的影響甚至是不可逆的。生物化學工程作為一門與環(huán)境有著密切聯(lián)系的學科，它對于當前生態(tài)環(huán)境的有效改善，也有著非常重要的促進作用。

1生物化學工程對當前生態(tài)環(huán)境具體改造

作為與生態(tài)環(huán)境有著密切聯(lián)系的生物化學工程對當前生態(tài)環(huán)境具體改造主要表現(xiàn)在4個方面，包括凈化污水、修復被生物藥劑污染的土壤、清除化學污染以及清除白色污染上，具體講來。

1.1 有效的凈化污水

污水中所包含的有毒物質(zhì)種類繁多，包括各種酚類、重金屬、醛、醇、蛋白質(zhì)及各種有機毒害物質(zhì)等等。但是微生物卻完全可以通過自身的活力消除污水的毒害，還可以通過降解，使污水之中的有毒物質(zhì)變成無毒，從而達到凈化的目的。在當下，人們普遍使用的固定化酶技術(shù)對污水進行有效處理，就是一種生物凈化污水的方法，它主要是通過化學吸附的作用將水溶性的酶物質(zhì)與不容載體互相的結(jié)合，結(jié)合之后，酶雖然不能完全溶于水中，但是它保留了催化性，這樣就可以對工業(yè)廢水中的有毒物質(zhì)，包括污染物、重金屬進行無毒的清除，保證水質(zhì)安全、健康[1]。

1.2 修復污染土壤

土壤污染主要是有種金屬污染所造成的，而對重金屬污染的修復過程，最主要的就是利用微生物的作用，降低重金屬的毒性。一般情況下，我們通過酶促反應(yīng)來改善重金屬在土壤中的化學形態(tài)，不僅是重金屬固定下來，而且還能消解一部分毒性，從而在很大程度上降低其在土壤環(huán)境中的移動性，最后，通過生物吸收的過程削減土壤中重金屬的含量。對于存在污染的土壤的修復完全可以增加土壤內(nèi)部有機質(zhì)的含量，激發(fā)微生物的活性，從而很好的改善土壤的生態(tài)結(jié)構(gòu)，這甚至可以穩(wěn)定土壤，防止土壤受到風水侵蝕，從而防止水土流失[2]。

1.3 消除白色污染

白色污染是環(huán)境污染中比較嚴重的一個方面，這主要是由于一些廢棄的塑料和農(nóng)用的地膜很難被空氣化解，這種白色污染在我國大概有百萬噸左右存在。殘留在土壤之中的塑料會降低土壤的營養(yǎng)，引發(fā)農(nóng)作物減少，甚至會致使耕地荒蕪，我們也可以認識得到塑料垃圾對于整個生態(tài)環(huán)境的影響非常惡劣。我們利用生物工程技術(shù)首先可以對塑料物質(zhì)產(chǎn)生降解作用的微生物，合成具有極好效果的降解菌，其次還可以將講解基因分離并將它導入土壤微生物之中，從而使兩者各自發(fā)揮作用。在日后，需要加大力度研發(fā)和推廣可以降解的塑料以及地膜，保持環(huán)境不受白色塑料用品的污染。

1.4清除農(nóng)藥污染

利用化學農(nóng)藥制劑殺滅植物上的害蟲已經(jīng)沿用多年，但是絕大多數(shù)的殺蟲劑都會殘留在土壤之中，特別是氯代烴類農(nóng)藥，和白色污染一樣，它是很難被分解消除的，但是利用微生物降解農(nóng)藥消除農(nóng)藥的污染在當下是非常可行的。在降解以殺蟲劑為代表的農(nóng)藥過程中，一般都是通過礦化作用來實現(xiàn)，最終產(chǎn)生的物質(zhì)是co2和h2o這兩種不具有任何毒性的物質(zhì)，這也是一種應(yīng)用非常廣泛的微生物農(nóng)藥降解措施，得益于它的降解非常的徹底，不會留下任何的殘留物質(zhì)；還有另外的降解方法，譬如說聽過新陳代謝的作用，將農(nóng)藥轉(zhuǎn)換成可以代謝的中間產(chǎn)物，從而消除殘留的農(nóng)藥，但是需要注意的是，這種方法實現(xiàn)的過程比較復雜，而且很容易產(chǎn)生一些不好的負面效果，這就需要用微生物手段改變它的反映路線，從而獲得最好的降解效果。當然，從某種角度來看，想要徹底的消除化學農(nóng)藥制劑的污染，最好的辦法就是全面的推廣生物農(nóng)藥，這種農(nóng)藥不會將有毒物質(zhì)殘留在土壤之內(nèi)，對于環(huán)境保護有著非常積極的意義[3]。

第3篇

關(guān)鍵詞：環(huán)境工程；大氣污染控制工程；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）19-0141-02

自1999年我校開設(shè)環(huán)境工程專業(yè)以來，《大氣污染控制工程》就列入該專業(yè)的主干課程，2003年，我校環(huán)境工程碩士學位授權(quán)點被批準，大氣污染控制為主要研究方向之一。學科建設(shè)促進了課程建設(shè)，十多年的教學摸索和實踐使得環(huán)境工程專業(yè)的《大氣污染控制工程》課程的改革取得了一系列成果，2008年，本課程被確立為校級重點課程；2010年，本課程被評為校級精品課程，2011年，本課程被列為精品課程。

大氣污染控制工程主要講述大氣污染控制的原理、方法和有關(guān)的設(shè)計計算問題，適當介紹了國內(nèi)外的先進實用技術(shù)。通過本課程的理論學習，并配合大氣污染控制的實踐教學環(huán)節(jié)，如實驗、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等，學生能夠掌握主要大氣污染物控制的基本理論、最新技術(shù)，具備分析和解決實際問題的能力，為后續(xù)學習和從事相關(guān)工作打下堅實的基礎(chǔ)。該課程具有內(nèi)容繁雜、抽象等特點，導致學生主動學習積極性不高，教學效果常常不太理想。我校教學團隊結(jié)合學生的學習特點，在以下方面進行了教學改革。

一、實踐教學改革

實踐教學是“大氣污染控制工程”課程的重要教學環(huán)節(jié)之一。本課程實踐教學活動主要包括課程設(shè)計、課程實驗和實習三大項內(nèi)容。原來的實踐教學主要根據(jù)課本進行設(shè)計，沒有針對性?，F(xiàn)在課程設(shè)計主要針對我校環(huán)境工程專業(yè)主要的就業(yè)單位進行題目設(shè)計，主要包括：煉鐵廠高爐煙氣處理工程設(shè)計；煉鋼轉(zhuǎn)爐煙氣處理工程設(shè)計；酸法焙燒稀土精礦煙氣處理工程設(shè)計；電廠燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵系統(tǒng)設(shè)計；各種工業(yè)爐窯（電石、水泥等）煙氣處理系統(tǒng)設(shè)計。學生可根據(jù)自己將來的擇業(yè)方向選擇設(shè)計題目，同時也允許學生根自己的愛好在一定的范圍內(nèi)自主選擇設(shè)計題目。課程實驗的目的是為了加深學生對大氣污染控制工程課程中的基本概念、基本理論的理解，改革內(nèi)容主要是開設(shè)有針對性的單元實驗，分為綜合性和設(shè)計性實驗，綜合性實驗主要有除塵器性能效率測定、大氣中氮氧化物的測定、大氣中二氧化硫濃度的測定等，設(shè)計性實驗主要為靜電除塵實驗。以讓學生掌握大氣污染控制工程實驗方法、基本測試技術(shù)和數(shù)據(jù)分析方法，通過理論聯(lián)系實際，提高學生分析問題和解決問題的能力，為今后從事大氣污染控制領(lǐng)域的科研和工程實踐工作打下良好的基礎(chǔ)。實習在本科階段的目的主要是建立大氣污染控制的立體化印象，主要依托我們的實習基地，安排參觀一些典型的大氣污染控制工藝，如電廠煙氣脫硫、高爐煙氣除塵、氮氧化物尾氣治理，使學生能夠建立起大氣污染控制的全面立體化印象。

通過實踐教學的改革，在校學生和已畢業(yè)的學生普遍認為該實踐教學的改革，尤其是課程設(shè)計和實習的改革更能適應(yīng)將來就業(yè)的需要，學起來也更有興趣。同時我們也根據(jù)每年學生的就業(yè)方向和學生的反饋對實踐教學進行進一步的優(yōu)化，以使實踐教學更有針對性。

二、課堂中引入“案例教學”

案例教學法是現(xiàn)今大學教育中比較先進的教學方法之一[1，2]，案例教學的最大優(yōu)點是能夠密切聯(lián)系實際，具有很強的針對性、實效性和目的性。對一些難點問題采用啟發(fā)式教育，對重點、難點深入講解剖析，使學生具備對知識點進行綜合分析的能力，理論與典型案例相結(jié)合，對重點、難點進行深入擴展，幫助學生理解和掌握重點、難點。近幾年，我在大氣污染控制工程課程中實施了案例教學，例如在硫氧化物的污染控制一章里就引入了案例教學，以該市第三熱電廠為例，分析該廠的二氧化硫排放的成因、如何控制和減少二氧化硫的排放，并引入二氧化硫排放交易權(quán)。具體的教學形式為：每小組6～8人，每小組指定一名組長和秘書。每小組進行單獨討論，主要討論二氧化硫排放的原因、影響因素以及后果，并對影響因素排序并說明理由。最后進行綜合評價說明該小組認為主要的成因。每小組討論時間為10分鐘，討論后由每個小組推舉一名上臺陳述該小組的觀點和結(jié)論，陳述時間3分鐘，陳述后接受其他小組的提問。各小組陳述完由老師給出總結(jié)意見，時間為10分鐘。課程結(jié)束后各小組結(jié)合其他小組的提問和老師的評價意見，寫出自己的評價總結(jié)報告，作為一次平時成績。

三、開展互動式教學

互動式教學能夠活躍課堂氣氛，可以采用不同的形式[3]。常用的是老師在講授內(nèi)容前先提出一個或幾個學生比較容易回答的問題，以使學生提高積極性，容易加深后面問題的理解，也可以在講授前列出幾個待學生課后回答的問題，讓學生帶著問題聽課。鼓勵學生間進行討論。例如在講述機動車污染控制時，提出機動車的污染源都有哪些？是否應(yīng)該發(fā)展電動自行車？是否應(yīng)該建立快速公交系統(tǒng)？一般情況下自己愿意選擇什么出行方式等一系列問題。學生自由作答，從課堂效果來看，學生回答積極，并且回答有一定的深度。課堂氣氛非常活躍，而且教學效果顯著。

對于一些難度較小易于掌握的章節(jié)，采取先讓所有學生自己查閱資料、收集相關(guān)信息后進行總結(jié)，采用隨機的方式讓學生在課堂上講解。例如在講授大氣污染和全球氣候這章時，提前告知學生這章內(nèi)容由他們講解，每人準備的時間為20分鐘，講授的內(nèi)容和重點自己定。學生也可以用雙語講授。讓學生自己講課加深了對本章的理解，同時鍛煉的學生的表達能力，課堂氣氛也很活躍。

四、利用多媒體教學

隨著科技的進步，多媒體教學進入課堂已經(jīng)得到了普及，也使得傳統(tǒng)的黑板板書的教學方式發(fā)生了本質(zhì)性的變化。多媒體減少了課堂的板書量與板書花費的大量時間，同時可以通過圖片、動畫、錄像等激發(fā)學生的學習興趣和求知欲，調(diào)動他們的學習主動性。多媒體教學有效解決了教學內(nèi)容繁多和課時嚴重不足的矛盾，并隨時更新與補充教學內(nèi)容。例如講解慣性除塵器時，通過動畫的演示，可以使學生直觀地理解粉塵的運動、捕集、清灰的具體過程及原理。使教學內(nèi)容顯得直觀、生動，彌補了傳統(tǒng)教學的不足。同時，積極利用網(wǎng)絡(luò)下載一些大氣污染控制方面的視頻，讓學生深刻地理解相關(guān)過程及機理。

n下，鼓勵學生利用微信群、QQ群分享一些大氣污染控制方面的資料，調(diào)動每個學生都參與進學習中來。此舉極大地增強了學生主動學習的積極性，而且能夠使學生掌握到更為先進的相關(guān)知識。

五、改革效果評價

通過近幾年不斷地進行教學改革與實踐，通過實踐教學、案例教學、互動式教學和多媒體教學的應(yīng)用，大氣污染控制工程課程教學取得了一定的成效。主要效果有：（1）學生的學習興趣明顯提高，由改革前的被動學習變?yōu)橹鲃訉W習。（2）提高了學生的創(chuàng)新能力和實際應(yīng)用能力。（3）提高了教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)。

六、結(jié)論

雖然大氣污染控制工程的課程教學改革取得了很大成效，受到老師和學生的一致好評，但仍存在一些有待完善的問題，例如可以進行大氣污染控制工程的題庫建設(shè)，在線提交作業(yè)系統(tǒng)等問題的優(yōu)化。

參考文獻：

[1]胡英等.工科化學系列課程改革探討-理論系列課程改革構(gòu)思[J].化工高等教育，1996，（3）.

[2]胡英.面向21世紀工科化學系列課程改革的研究與實踐[J].化工高等教育，2001，（3）.

[3]肖細元.《大氣污染控制工程》課程教學的思考與方法創(chuàng)新[J].西南師范大學學報，2014，（2）.

Teaching Reform and Optimization of the Course Air Pollution Control Engineering of Environmental Engineering Major

LI Na，SHI Min，JIAO Kun-ling，ZHANG Lian-ke，ZHANG Kai

（School of energy and environment，Inner Mongolia University of Science and Technology，Baotou，

Inner Mongolia 014010，China）