“环保设备选择与应用”课程教学实践与探索

2011-08-15黄兆琴韩承辉

镇江高专学报 2011年3期

程婷，黄兆琴，陈晨，韩承辉

（1.江苏城市职业学院城市科学系，江苏南京 210036；2.江苏科技大学生物与化学工程学院，江苏镇江 212018）

0 引言

“环保设备选择与应用”是高职院校环境监测与治理技术的一门专业必修课。该课程建立在水污染控制工程、大气污染控制工程、噪声控制工程等课程知识基础上，旨在培养环境类专业学生对环保项目中涉及的环保设备进行选择与应用的能力。课程主要包括分离设备、吸收设备、水的生化处理设备、噪声与振动控制设备、环保输送设备、管道及管配件的选用与维护等内容，可以为环境类专业学生毕业后在施工现场从事环境工程施工、环保设备选型与安装、设备运营与调试等工作打下基础［1］。

1 现有教学模式存在的问题

1）课程实践训练内容少。现有的“环保设备选择与应用”课程教学内容，基本理论所占的比例偏大，而关于设备运行与维护内容相对较少，且缺乏实际工程运行案例，致使学生学习兴趣不高。2）课堂偏重传统教学方法。本课程沿用传统的教学方式，以教师讲授为主，不能充分发挥学生的主观能动性。3）课程教学缺少校企合作，缺乏环保企业一线授课教师，不利于学生将学习的理论知识与实际工程项目相结合。4）教学手段相对落后。教师利用多种媒体手段增强教学效果的能力较弱。

2 课程教学实践

2.1 引入实际环保工程项目进行教学

做好环保设备的选型、运行与维护管理工作是环境工程项目正常运行的重要保证，也是企业对环保设备专业人才的职业要求。“环保设备选择与应用”课程的教学不能脱离实际的环境工程项目，不仅要介绍设备的工作原理、性能、技术参数等内容，还要讲授设备的选型方法、设备与构筑物的对应关系及其在具体工程项目中的运行与维护。

例如，在讲授环保输送设备中气体输送设备鼓风机的工作原理、分类、特点、技术参数时，教师引入某肉类加工废水处理工程中的三级生物接触氧化池的曝气装置，向学生讲解该工艺流程中三叶罗茨鼓风机的型号、运行特点、维护管理以及生物反应池的曝气系统组成，将鼓风机的理论知识与生物接触氧化池中的曝气系统相联系，帮助学生更好地掌握该部分内容。此外，该废水处理工程中其它环保设备有机械格栅、加药装置、自吸排污水泵、溶汽水泵、螺杆泵、空气压缩机、带式压滤机等；构筑物有隔油沉砂池、调节池、水解酸化池、二次沉淀池、污泥浓缩池等。教师通过对肉类加工废水处理工程中涉及的环保设备、构筑物单体及其之间的对应关系进行分析讲解，进一步巩固分离设备、混凝处理设备、水的生化处理设备及环保输送设备的选型与应用知识，并将独立的知识点链接在一个整体项目上。

2.2 加强实践性教学环节

注重学生实践创造能力与基本职业能力的培养是高职教育的特色［2］。“环保设备选择与应用”课程的学时偏少，根据新修订的人才培养方案，该课程由原来的82学时（理论课54学时，实践课28学时）缩减为54学时（理论课27学时，实践课27学时），学生遇到的问题无法在课堂上得到完全解答，一定程度上影响了课堂教学的效果。加强实践性教学环节是本课程的重点。课程实践教学分为2个部分。1）实际环境工程项目中相关环保设备的调研。例如，教师带领学生调研某电厂的大气污染控制工程与污水处理工程相关环保设备，使学生了解整个项目的工艺流程、设备技术参数、设备的维护管理技术等，并撰写相关调研报告，更深层次地理解课堂学习的理论知识。2）环境工程项目中环保设备的选用。教师模拟环境工程项目招标方案的制作，提供项目的工程概况、设计依据、污染物排放标准等，要求学生选定污染物的处理工艺与相应的环保设备。在学生深入理解环保设备基本理论的基础上展开实践教学，可以培养学生实际环保项目的制作能力。

在项目制作时，每个学生独立完成处理工艺的选择及其对应环保设备的选型难度较大，可以采用小组合作形式。教师将不同的环保项目分给各个小组，每个小组相互协作完成项目的工艺选择及设备选型。学生4人一组，其中2人主要负责选定处理工艺，2人负责选定工艺所对应的设备，小组成员之间相互讨论项目所选工艺及设备的合理性。在项目任务的完成过程中，教师适时查看制作进度，对各组出现的问题及时指导，并对制作完成的项目进行点评。

2.3 引入兼职教师，加强课程教学团队

在“环保设备选择与应用”教学中，教师必须具备较强的环境工程项目设计与施工经验。教师是整个课堂活动的设计者与组织者。通过本课程的学习，要求学生掌握污染控制工程项目中环保设备的选择、运行与维护方法。教师具备环保项目的工艺设计能力、设备选用能力、工程概预算能力、工程施工与调试指导等综合素养，才能对学生的活动进行更好的指导。为此，课程教学团队由校内专任教师和校外兼职教师组成。

教学过程中引入企业一线的环保工程师作为兼职教师，增强了课程教学团队的实力。来自企业的环保工程师主要负责讲授实践性较强的部分章节，并以企业实际项目案例作为教学材料进行分析，讲解。例如在管道与管配件选用、维护部分的教学过程中，依次讲授常用管道及阀门管件、管道布置的设计要点、管道布置图的阅读、常见管道与阀门图例等。在学生掌握了管道与管配件的基本理论之后，引入用AutoCAD绘制的某环保工程管道平面布置图，详细讲解管道的连接、布置要求及其注意事项。由于来自企业的环保工程师熟悉实际运行中的仪器设备，又有实际工作经验，教学效果非常好。

2.4 提高任课教师的“双师”素质

建立“双师型”师资队伍是高职院校提高教育教学质量的关键，而校企合作是培养“双师型”教师的有效途径之一［3］。在教学过程中，教学团队中的专任教师不仅要与企业环保工程师交流学习，还应定期到相关的环境工程公司挂职锻炼，积累一定的工程经验，提高自身工程素养与教学的“双师”能力。

2.5 充分利用优质教学资源

充分利用优质的教学资源，可以提高教学的质量。目前，针对环保设备教学可供选择的教材较多，如王继斌主编的《环保设备选择、运行与维护》［4］，王爱民主编的《环保设备选择及应用》［5］，罗辉主编的《环保设备设计与应用》［6］等。但该课程教材与许多专业课程之间的内容交叉严重，且交叉部分未能体现知识点的升华，不能完全满足实际教学需求［7］。所以教师在备课过程中，必须对教材内容做出适当的修改，精心准备适合学生学习的教学内容。

多媒体教学是一种被广泛应用的重要的现代化教学辅助手段。在讲授“环保设备选择与应用”时，除采用传统的文字说明介绍环保设备各项性能指标以外，可以插入大量设备图片，让学生从视觉效应上更快地认识环境工程设备。在讲授环保设备的选用方法时，可以引入该设备的相关视频与正在施工的环保项目图片，让学生更加直观、深入地了解各种环保设备的工作原理、性能参数及其实际工程应用，为以后走向相应的职业岗位进行设备选型打下基础。此外，设备的运行与维护部分的教学也不容忽视，其对污染防治系统的长期稳定运行至关重要。该部分教学内容如果仅采用文字进行讲解，学生会感觉枯燥而缺乏学习兴趣，达不到应有的教学效果。教师可以通过多种渠道搜集正在运行的环保工程视频文件，让学生观看。

2.6 重视学生作业，展开小组互评

教师在平时授课中，要求学生利用课余时间完成适量的作业，可以有效巩固知识点。“环保设备选择与应用”课程考核方式为形成性考核，实践性环节占60％，平时表现占40％（其中平时作业占20％）。考虑到该课程教学内容有较强的工程应用性，教师要精心选择有实际应用背景的课程作业。例如，教师在完成水处理分离设备的教学以后，要求每个学生完成2种以上分离设备的介绍。学生以小组形式选题，分别从结构功能、性能参数、调试运行等方面对环保设备进行说明。各小组代表以多媒体形式讲解所选择的环保设备，其他小组成员评价其作业完成的质量，并指出其优点与不足之处。通过这种作业讲评方式，一方面可以锻炼学生的语言表达能力、多媒体课件制作能力、网络资源查找能力与专业知识应用能力；另一方面，学生之间的相互点评是一个相互促进、相互学习与交流的过程。最后，教师对各组学生的作业完成情况与小组互评情况进行综合点评，并指出需要改进的地方。

3 课程教学改革的预期效果

3.1 选用环保设备与工程项目相结合的意识增强

课程教学体现高职教育的特点，突出其实际应用性，将环保工程项目与环保设备的选用知识相互结合。在单个设备、设备与构筑物之间、整个项目一套设备的选用中均引入实际项目案例进行教学，培养了学生环保设备选用与具体工程项目相结合的意识。在课程的实践性教学环节，让学生接触实际的环保设备，对具体项目中的设备进行调研，并根据典型工程案例对项目中的环保设备进行选型。同时，来自企业一线的工程师作为兼职教师与学生进行面对面的授课与交流，并以企业案例作为教学材料，使学生逐步掌握了工程项目中环保设备的选择、应用与工程概预算方法。

3.2 学习兴趣大幅度提高

兴趣是影响学生对一门课程学习行为强度的关键因素。“环保设备选择与应用”课程基本理论知识、名词概念、图表较多，而实际应用的内容却较少，一定程度上影响了学生的学习积极性［8］。可以把课堂设在实训室、环保工程现场、环保公司等，通过观看环保设备图片与视频文件、制作多媒体课件、查找网络资源、讲评小组作业等活动，提高学生学习兴趣。

3.3 团队协作意识增强

团队合作在现代社会的工作与学习中必不可少。教学过程中，通过小组分工完成环保设备调研、工程方案中环保设备的选用、小组作业讲评等活动，促进团队成员之间的交流与学习，增强学生团队合作意识。

3.4 就业渠道拓宽

课程教学过程紧扣高职高专学生的就业需求，注重学生实践技能与综合素养的培养，实现了培养高素质工程应用型人才的目标。学生在掌握了扎实的专业基础知识、环保设备选择与应用技能之后，能够直接上岗就业，可适应环保行业中的设备研发工程师、环保工艺设计师、环境工程项目施工核算等岗位。