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摘要：CDIO是一种倡导“做中学”的新型教学模式。为了更好地培养学生的实践能力和团队精神，提高“大气污染控制工程”的教學质量，把CDIO 理念引入到“大气污染控制工程”的教学中，在引入工程项目前提下对该课程的教学理念、教学内容、教学方法、教学评估体系等方面进行了探讨和实践，培养和加强学生的工程实践能力和综合素质。
关键词：大气污染控制工程；CDIO；教学模式
作者简介：陈胜文（1977-），男，江西南昌人，上海第二工业大学城市建设与环境工程学院，副教授。（上海 201209)倪芳（1982-），女，安徽铜陵人，上海震旦职业学院，讲师。（上海 201908）
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）32-0123-02
“大气污染控制工程”是环境工程专业的专业必修课程，其教学效果和教学改革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。[1]“大气污染控制工程”讲述大气污染控制的基本概念、重要原理、主要设备和典型工艺的设计计算等。[2]通过本课程的学习，使学生掌握主要大气污染物控制的理论和技术，培养学生分析和解决实际问题的能力，为学生从事大气污染控制工程设计、科学研究及环境评价、管理工作奠定必要的基础。同时，该课程具有实践性强、内容繁多、基础知识面宽、复杂抽象问题多等特点。[3]
CDIO工程教育模式，是近年来国际工程教育改革的最新成果，是由美国麻省理工学院、瑞典皇家工学院、瑞典查尔摩斯工业大学和瑞典林雪平大学四所大学共同创立的工程教育改革模式。[4]CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和运作（Operate）。CDIO是工程教育的一种先进理念，是将文化的类型即科学文化与人文文化作为一个整体，把知识、思维、方法、原则与精神作为一个整体，并突出领域特点，即突出系统的实践性这一大特点，而成为工程教育。[5]鉴于“大气污染控制工程”课程实践性强特点，特别适合CDIO模式进行教学。
本文主要对如何把CDIO工程教育模式引入到“大气污染控制工程”课程的教学中，以提高课程教学质量和效果，培养学生的综合实践能力、创新能力和团队合作能力。
一、倡导工程教育的CDIO理念，规划调整基于CDIO下的“大气污染控制工程”课程知识体系
CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。
在CDIO理念中，培养学生工程概念是一个关键的步骤。首先要给学生一个大工程概念，使学生从感性上认识到这门课程是解决什么问题的。“大气污染控制工程”课程体系包括四个部分：理论教学、课程实验、课程设计及毕业设计。以上环节旨在使学生掌握大气污染控制的基本理论、各种控制方法的过程分析及典型控制设备的工艺设计计算，培养分析和解决大气污染控制工程问题的能力。
教学中以工程项目带动教学，由工程导入、专业基础、课程实验、课程设计和以项目为驱动的毕业设计组成（图1），其中工程导入的作用是确定工程实践框架，讲解早期技能，让学生了解大气污染控制工程要解决哪些实际的工程问题。图1中项目1为简单的导引性工程项目，让学生初步了解工程师所需从事的工作并激励学生对大气污染控制工程的兴趣。该项目在教师指导下对实例解剖，了解其构成、设计与所涉及大气污染控制基础知识关系。
课程设计项目2是对所学基础知识的一种实际应用，项目如除尘器的设计，烟囱设计等，这有利于学生对所学知识的掌握并进行初步应用。该类项目要求多个学生组成团队相互分工协作来完成。项目3，即毕业设计，大约需要3～6个月时间来完成，项目如发电厂脱硫除尘系统的设计等，该项目一般比较复杂所涉及方面比较多。希望经过相关课程与项目2的训练后，要求学生利用所学知识，能够对一个工程项目完全地展开构思、设计、实现、运行，系统地完成一个工程实践，让学生从解决工程问题的角度学习专业知识，进而形成对工程的兴趣，并初步掌握工程思维方法。
规划与整合“大气污染控制工程”教学大纲，构建基于CDIO理念下课程知识体系。借鉴CDIO标准来设计和规划培养方案、教学大纲和教学要求，在理论教育和实践教育将学生的课程教育置于现代工程背景下，将现代工程师素养的培养结合学生专业基础知识的学习，纳入到课程教学建设中，注重基础知识原理和技术推理的教授，夯实学生的基础知识；注重现代工程科学和技术发展的介绍，培养学生善于“构想-设计-实施-操作”的工程设计能力，同时锻炼了学生分析解决工程操作型问题的能力。
二、课程教学内容改革，强化基于工程项目的驱动启发式教学
根据CDIO工程教育理念，课程内容的选择标准做了根本性改革，打破以课堂知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为以CDIO的各级项目为中心组织课程内容和课程教学，让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识，并充分发展专业能力。
在知识点的讲解过程中采用“引出问题，分析问题，解决问题”的工程项目问题驱动启发式教学模式。从生动的工程项目实例中引入问题，分析项目中涉及到的基础知识，引入“大气污染控制工程”课程中相应的知识点，运用启发、对比、举例和实例动态演示等方法深入浅出地讲解该知识点所涉及的基础知识及相应的工程运作。
在讲授过程中时刻关注学生的反馈信息，例如表情反馈信息等，选择合适的时机提出一些问题，引导学生积极思考，并回答问题，使教师与学生之间形成良好的互动效应，从而极大地调动学生的主动性和积极性，营造出宽松、互动、活跃的课堂气氛，激发学生的学习兴趣。
三、基于工程项目的团队式实践性教学环节的建设和改革，实现应用型人才的培养目标
CDIO教育模式要求学生基于工程项目的全生命周期进行学习与实践，最大的特点就是注重对学生实践能力的培养。要培养高层次的技术人才，就必须完善学生的实践教学体系。
“大气污染控制工程”课程教授的内容中很大部分是工程中的实际问题，如何将课本知识转化为解决工程项目的能力是本课程急需解决的课题。将工程项目实践引入到课程教学，在实施过程中重点解决设计什么、怎么设计、谁来设计，启发学生自主应用课本知识寻找课题，用系统分析的方法分析问题，用学过的知识与技能解决问题。通过加强问题的实践性、选题的多样性、方法的选择性和任务的完整性来引导学生自觉地将书本知识进行转化。
在课程设计项目2过程中，建立项目小组并由教师结合课程的教学内容和教学对象的实际情况，提出一些与实际相关的工程项目。特别是大气污染控制中遇到较普遍工程项目和实例，例如电厂烟气脱硫问题、烟气除尘问题、有机废气处理问题等等。同时项目与任务的提出必须充分考虑到需要学生掌握哪些知识点、哪些操作技能，从学生的实际出发，选择一些具有趣味性的项目，以调动学生的学习积极性。强调工程项目的完整性，即从选题、方案制定、流程计算、设备选型到设计书撰写的全过程均由学生自主完成。
“大气污染控制工程”课程实践性很强，每个知识单元都需要设计好相应的实践项目，要求学生组成项目小组来完成。这样可以让让学生在团队环境下获得较真实的工程项目经验，提高学生在项目规划、工作分配、成员交流等多方面的能力，培养积极向上的合作精神。项目验收的形式采用项目演示结合现场答辩的形式，每组团队进行点评，评出最佳团队和最具创新性的团队，培养集体荣誉感和团队协作精神。
四、建立大气污染控制工程CDIO 教学评价体系
在CDIO教学中，需对学生个体在CDIO教学方法中获得的成效进行评估。传统的课堂教学是由任课教师来考评学生，重在知识的获得；CDIO的评价方法则重在能力培养，将能力本位的教学观贯穿到教学实践的全过程。因此，必须确保能力评价过程的合理性和有效性，采用不同的方法评价不同的能力。
在“大气污染控制工程”的考评中，将平时成绩进行细化，分为课堂表现、课余作业、课程设计、实验情况及考试卷面等内容，卷面成绩只占三到四成，更注重考核学生学习过程中的表现情况，特别是在工程项目实践环节所表现出来的能力给予肯定，有利于促进学生积极主动学习，培养创新能力。对平时成绩的评判可采用不同的标准，但总体应该体现个性化、创新性、准确性相结合的原则。
课程工程项目结束时，教师要对项目的完成情况进行考核，CDIO教学模式的标准之一就是要对学生个体进行评估验收。考核的形式常采用“答辩”的方式，由学生演示程序的运行结果，然后针对自己在小组中的分工情况，详细介绍具体项目来源、解决方法及他们在工程项目中遇到的问题，最后提交项目总结报告。较之传统的考试，这种考核方式更加强调学生的表达能力和科技文章的撰写能力，既分享了学习经验，又拓宽了知识面。教师在考核过程中要起到主导作用，站在企业、用户或用人单位的角度来设立问题，将学生置于一个大的环境中，使学生具备业界所需要的素质和能力。
五、结语
“大气污染控制工程”是门实践性较强的课程，按照CDIO的标准与内容，对教学课程、教学内容和教学模式进行相应的改革，及时总结经验教训，优化课程的改革方案，注重培养学生理论应用能力、团队合作能力，提高工程实践能力，使学生能够更好地适应社会需求。CDIO教育理念是一个复杂的系统工程，该培养模式的评价体系尚未完善，今后将结合专业特色，针对国际上完善的评价体系进一步探索教学改革的策略和方法。
总之，通过将CDIO教学模式运用于“大气污染控制工程”课程，倡导“做中学”，使學生在掌握基本专业知识和技能的同时，既提高了学习兴趣，又增强了工程项目实践能力，对学生毕业走上社会的可持续发展起到积极的作用。
参考文献：
[1]郝吉明,马广大.大气污染控制工程[M].第二版.北京:高等教育出版社,2005.
[2]郝晓文,田甜.“大气污染控制工程”课程在热能专业中的教学探讨[J].中国电力教育,2011,(13):98-99.
[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]王伟冰,张东梅,李玉菊,等.基于CDIO 理念的新机械制图教学模式研究[J].长春理工大学学报(社会科学版),2010,23(1):171-172.
[5]苏萍.基于CDIO教育模式的《音视频制作》课程教学改革研究[J].浙江工商职业技术学院学报,2010,9(2):45-46.
（责任编辑：孙晴）
关键词：大气污染控制工程；CDIO；教学模式
作者简介：陈胜文（1977-），男，江西南昌人，上海第二工业大学城市建设与环境工程学院，副教授。（上海 201209)倪芳（1982-），女，安徽铜陵人，上海震旦职业学院，讲师。（上海 201908）
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）32-0123-02
“大气污染控制工程”是环境工程专业的专业必修课程，其教学效果和教学改革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。[1]“大气污染控制工程”讲述大气污染控制的基本概念、重要原理、主要设备和典型工艺的设计计算等。[2]通过本课程的学习，使学生掌握主要大气污染物控制的理论和技术，培养学生分析和解决实际问题的能力，为学生从事大气污染控制工程设计、科学研究及环境评价、管理工作奠定必要的基础。同时，该课程具有实践性强、内容繁多、基础知识面宽、复杂抽象问题多等特点。[3]
CDIO工程教育模式，是近年来国际工程教育改革的最新成果，是由美国麻省理工学院、瑞典皇家工学院、瑞典查尔摩斯工业大学和瑞典林雪平大学四所大学共同创立的工程教育改革模式。[4]CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和运作（Operate）。CDIO是工程教育的一种先进理念，是将文化的类型即科学文化与人文文化作为一个整体，把知识、思维、方法、原则与精神作为一个整体，并突出领域特点，即突出系统的实践性这一大特点，而成为工程教育。[5]鉴于“大气污染控制工程”课程实践性强特点，特别适合CDIO模式进行教学。
本文主要对如何把CDIO工程教育模式引入到“大气污染控制工程”课程的教学中，以提高课程教学质量和效果，培养学生的综合实践能力、创新能力和团队合作能力。
一、倡导工程教育的CDIO理念，规划调整基于CDIO下的“大气污染控制工程”课程知识体系
CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。
在CDIO理念中，培养学生工程概念是一个关键的步骤。首先要给学生一个大工程概念，使学生从感性上认识到这门课程是解决什么问题的。“大气污染控制工程”课程体系包括四个部分：理论教学、课程实验、课程设计及毕业设计。以上环节旨在使学生掌握大气污染控制的基本理论、各种控制方法的过程分析及典型控制设备的工艺设计计算，培养分析和解决大气污染控制工程问题的能力。
教学中以工程项目带动教学，由工程导入、专业基础、课程实验、课程设计和以项目为驱动的毕业设计组成（图1），其中工程导入的作用是确定工程实践框架，讲解早期技能，让学生了解大气污染控制工程要解决哪些实际的工程问题。图1中项目1为简单的导引性工程项目，让学生初步了解工程师所需从事的工作并激励学生对大气污染控制工程的兴趣。该项目在教师指导下对实例解剖，了解其构成、设计与所涉及大气污染控制基础知识关系。
课程设计项目2是对所学基础知识的一种实际应用，项目如除尘器的设计，烟囱设计等，这有利于学生对所学知识的掌握并进行初步应用。该类项目要求多个学生组成团队相互分工协作来完成。项目3，即毕业设计，大约需要3～6个月时间来完成，项目如发电厂脱硫除尘系统的设计等，该项目一般比较复杂所涉及方面比较多。希望经过相关课程与项目2的训练后，要求学生利用所学知识，能够对一个工程项目完全地展开构思、设计、实现、运行，系统地完成一个工程实践，让学生从解决工程问题的角度学习专业知识，进而形成对工程的兴趣，并初步掌握工程思维方法。
规划与整合“大气污染控制工程”教学大纲，构建基于CDIO理念下课程知识体系。借鉴CDIO标准来设计和规划培养方案、教学大纲和教学要求，在理论教育和实践教育将学生的课程教育置于现代工程背景下，将现代工程师素养的培养结合学生专业基础知识的学习，纳入到课程教学建设中，注重基础知识原理和技术推理的教授，夯实学生的基础知识；注重现代工程科学和技术发展的介绍，培养学生善于“构想-设计-实施-操作”的工程设计能力，同时锻炼了学生分析解决工程操作型问题的能力。
二、课程教学内容改革，强化基于工程项目的驱动启发式教学
根据CDIO工程教育理念，课程内容的选择标准做了根本性改革，打破以课堂知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为以CDIO的各级项目为中心组织课程内容和课程教学，让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识，并充分发展专业能力。
在知识点的讲解过程中采用“引出问题，分析问题，解决问题”的工程项目问题驱动启发式教学模式。从生动的工程项目实例中引入问题，分析项目中涉及到的基础知识，引入“大气污染控制工程”课程中相应的知识点，运用启发、对比、举例和实例动态演示等方法深入浅出地讲解该知识点所涉及的基础知识及相应的工程运作。
在讲授过程中时刻关注学生的反馈信息，例如表情反馈信息等，选择合适的时机提出一些问题，引导学生积极思考，并回答问题，使教师与学生之间形成良好的互动效应，从而极大地调动学生的主动性和积极性，营造出宽松、互动、活跃的课堂气氛，激发学生的学习兴趣。
三、基于工程项目的团队式实践性教学环节的建设和改革，实现应用型人才的培养目标
CDIO教育模式要求学生基于工程项目的全生命周期进行学习与实践，最大的特点就是注重对学生实践能力的培养。要培养高层次的技术人才，就必须完善学生的实践教学体系。
“大气污染控制工程”课程教授的内容中很大部分是工程中的实际问题，如何将课本知识转化为解决工程项目的能力是本课程急需解决的课题。将工程项目实践引入到课程教学，在实施过程中重点解决设计什么、怎么设计、谁来设计，启发学生自主应用课本知识寻找课题，用系统分析的方法分析问题，用学过的知识与技能解决问题。通过加强问题的实践性、选题的多样性、方法的选择性和任务的完整性来引导学生自觉地将书本知识进行转化。
在课程设计项目2过程中，建立项目小组并由教师结合课程的教学内容和教学对象的实际情况，提出一些与实际相关的工程项目。特别是大气污染控制中遇到较普遍工程项目和实例，例如电厂烟气脱硫问题、烟气除尘问题、有机废气处理问题等等。同时项目与任务的提出必须充分考虑到需要学生掌握哪些知识点、哪些操作技能，从学生的实际出发，选择一些具有趣味性的项目，以调动学生的学习积极性。强调工程项目的完整性，即从选题、方案制定、流程计算、设备选型到设计书撰写的全过程均由学生自主完成。
“大气污染控制工程”课程实践性很强，每个知识单元都需要设计好相应的实践项目，要求学生组成项目小组来完成。这样可以让让学生在团队环境下获得较真实的工程项目经验，提高学生在项目规划、工作分配、成员交流等多方面的能力，培养积极向上的合作精神。项目验收的形式采用项目演示结合现场答辩的形式，每组团队进行点评，评出最佳团队和最具创新性的团队，培养集体荣誉感和团队协作精神。
四、建立大气污染控制工程CDIO 教学评价体系
在CDIO教学中，需对学生个体在CDIO教学方法中获得的成效进行评估。传统的课堂教学是由任课教师来考评学生，重在知识的获得；CDIO的评价方法则重在能力培养，将能力本位的教学观贯穿到教学实践的全过程。因此，必须确保能力评价过程的合理性和有效性，采用不同的方法评价不同的能力。
在“大气污染控制工程”的考评中，将平时成绩进行细化，分为课堂表现、课余作业、课程设计、实验情况及考试卷面等内容，卷面成绩只占三到四成，更注重考核学生学习过程中的表现情况，特别是在工程项目实践环节所表现出来的能力给予肯定，有利于促进学生积极主动学习，培养创新能力。对平时成绩的评判可采用不同的标准，但总体应该体现个性化、创新性、准确性相结合的原则。
课程工程项目结束时，教师要对项目的完成情况进行考核，CDIO教学模式的标准之一就是要对学生个体进行评估验收。考核的形式常采用“答辩”的方式，由学生演示程序的运行结果，然后针对自己在小组中的分工情况，详细介绍具体项目来源、解决方法及他们在工程项目中遇到的问题，最后提交项目总结报告。较之传统的考试，这种考核方式更加强调学生的表达能力和科技文章的撰写能力，既分享了学习经验，又拓宽了知识面。教师在考核过程中要起到主导作用，站在企业、用户或用人单位的角度来设立问题，将学生置于一个大的环境中，使学生具备业界所需要的素质和能力。
五、结语
“大气污染控制工程”是门实践性较强的课程，按照CDIO的标准与内容，对教学课程、教学内容和教学模式进行相应的改革，及时总结经验教训，优化课程的改革方案，注重培养学生理论应用能力、团队合作能力，提高工程实践能力，使学生能够更好地适应社会需求。CDIO教育理念是一个复杂的系统工程，该培养模式的评价体系尚未完善，今后将结合专业特色，针对国际上完善的评价体系进一步探索教学改革的策略和方法。
总之，通过将CDIO教学模式运用于“大气污染控制工程”课程，倡导“做中学”，使學生在掌握基本专业知识和技能的同时，既提高了学习兴趣，又增强了工程项目实践能力，对学生毕业走上社会的可持续发展起到积极的作用。
参考文献：
[1]郝吉明,马广大.大气污染控制工程[M].第二版.北京:高等教育出版社,2005.
[2]郝晓文,田甜.“大气污染控制工程”课程在热能专业中的教学探讨[J].中国电力教育,2011,(13):98-99.
[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]王伟冰,张东梅,李玉菊,等.基于CDIO 理念的新机械制图教学模式研究[J].长春理工大学学报(社会科学版),2010,23(1):171-172.
[5]苏萍.基于CDIO教育模式的《音视频制作》课程教学改革研究[J].浙江工商职业技术学院学报,2010,9(2):45-46.
（责任编辑：孙晴）