国家职业技能竞赛引领下的环境专业课程设置研究——以天津现代职业技术学院环境专业为例

(天津现代职业技术学院，天津 300350)

一、国家职业院校技能大赛概述

全国职业院校技能大赛是教育部主办，联合23个部门、共同组织举办的一项全国性职业教育院校的学生技能竞赛活动。2010年在天津设立永久主赛场，并于2012年开始在全国职业院校技能大赛统一使用“ChinaSkills”五色星大赛标识。将原来很多行业主导的技能赛项逐步划归到全国职业院校技能大赛的范畴中，提升了各赛项的办赛水平。经过多年努力，大赛已经发展成为全国各省、自治区、直辖市、新疆生产建设兵团和计划单列市积极参与，专业覆盖面最广、参赛选手最多、社会影响最大、联合主办部门最全的国家级职业院校技能赛事，成为中国职教界的年度盛会。

二、国家环境类职业院校技能大赛概述

(一)发展历程

2012年之前，环境专业的职业技能竞赛是以国家环保行业指导委员会为主导的赛事，其办赛水平属于国家一级二类赛项。(国家级赛项属于一级赛项，由教育部主办的赛项为一类赛项，由各国家行业指导委员会主导的赛项为二类赛项。)2012年开始，环境类赛项成为教育部主办的赛项。首届“水环境监测与治理赛项”在天津渤海职业技术学院举办。2015年，新增“大气环境监测与治理赛项”，在天津现代职业技术学院举办。

截至2018年，国家环境类职业院校技能大赛共举办了6次竞赛。(除2013年停办一次，2012年，2014年，2017年为“水环境监测与治理技术”赛项，2015年，2016年，2018年为“大气环境监测与治理技术”赛项。由于近年来环境问题突出，环境问题成为社会关注热点，引起相关部门的高度重视。环境类技能大赛已被列入技能大赛常规赛项，教育部领导多次莅临赛场，参观指导。以“水环境监测与治理技术”赛项为例，具体说明赛项的办赛宗旨与赛项设置情况。

(二)办赛宗旨

充分发挥技能大赛引领专业建设及课程改革的提升作用，促进高职学院水环境监测与治理专业的建设及人才的培养进程，以满足社会对水环境监测与治理高素质技术技能型人才的需求。通过本赛项，考核学生的水环境的监测、水样配制与测定、污水处理工艺的设计、污水处理设备装调、污水处理系统的运行与维护、污水处理装置的自动控制技术、以及环保水、气、声、渣在线监测技术的应用能力，测试学生分析问题、解决问题能力，以及团队协作、安全意识、心理素质等职业素养。

(三)赛项设置

竞赛由理论、技能、职业素养三部分内容组成，其中理论部分占权重25%，技能部分占权重65%，职业素养部分占权重10%。竞赛时间为5小时，其中理论部分2小时，技能部分3小时。竞赛项目在一个通用的水环境监测与治理技术实训平台上实施，使学生的实际操作与理论知识紧密结合在一起，做到理实一体，学做合一，实现监测与治理的综合实训，能够熟练掌握水质的监测和分析;水质监测和治理工程方案选择和工艺设计;水处理设施的施工安装;水、气、声、渣污染因子的监测;水处理系统整体的调试、运行与维护。

1.理论竞赛

理论竞赛为2小时，在标准化计算机教室进行，具体内容如下:

(1)污水处理工艺设计及计算。根据任务书给定的工艺和相关技术要求，选用并设计合理的水处理系统(任务书会给出A/O、A2/O、SBR、MSBR等其中一个系统)，按照我国相关设计标准和城镇污水处理厂经验数据，运用Office2003 - Excel软件进行各构筑物设计计算，高程计算。

(2)工艺流程图及高程图绘制。启动制图软件，绘制工艺流程图，不同管路分别用不同的线型代号绘制，并标相应管径，文件名另存为“机位号+流程图”；启动制图软件，设定一个给定图幅，文件名为“机位号+高程图”，按一定比例绘制高程图，并在高程图.上进行高程标注，要求所绘制的高程图在图中比例适中。

(3)自动控制污水装置程序设计。启动S7-200软件，根据任务书要求，对指定的污水处理系统(任务书会给出A/O、A2/O、 SBR、MSBR等其中一个系统)进行编程或程序修改。

2.技能竞赛

技能竞赛为3小时，在一个公共的水环境监测与治理技术综合实训平台上进行，需要配备有水箱，供A/O、A2/O、SBR、MSBR等4个系统运行的模拟构筑物，pH在线监测仪，DO在线监测仪，以及电脑、实验台、控制柜等，具体内容如下:

(1)水样配制与测定。根据给定的任务书(以下4种情况之一)，完成水样配制与测定工作。其一，根据给定的酸性废水，进行pH值在线监测和水量计算。计算NaOH投加量，并计入表格。配制NaOH溶液，投加至废水池中。在线监测pH值，达到规定的pH值范围。其二，根据给定的碱性废水，进行pH值在线监测和水量计算。计算醋酸投加量，并计入表格。配制醋酸溶液，投加至废水池中。在线监测pH值，达到规定的pH值范围。其三，根据给定的原水，进行DO值在线监测和水量计算，计算脱氧剂投加量，并计入表格。配制脱氧溶液，投加至指定容器中，以完全脱除原水中的溶解氧、再利用曝气(机械曝气或鼓风曝气)充氧，使得DO值达到指定值，并在一段时间内保持恒定。其四，根据给定的原水，进行SS值检测和水量计算，计算PAC (或PAM)投加量。采用湿投法，投加PAC (或PAM)，并混凝沉淀至最佳状态。取处理后水样，测SS值并计算去除率，计入表格。

(2)污水处理工艺设备部件与管道连接。根据给定的任务书(以下4种工艺之一)，完成污水处理工艺设备部件与管道连接。

根据平台给定的A/O、A2/O、SBR、MSBR工艺装配图及装配工艺要求，进行搅拌机、曝气头、填料、流量计、传感器等器件的装配与工艺管道(污水管、空气管、污泥管)的连接。

(3)水处理平台动力系统线路设计与连接根据给定的任务书(以下4种工艺之一)，完成水处理平合动力系统线局设计与连接。

根据任务书给定的A/O、A2/O、SBR、MSBR工艺系统、 绘制或补充完善动力线路原理图。根据任务书要求，对水处理系统所配量置的动力系统与监测系统进行线路连接，确认无误后进行电控柜电源通电检测。

(4)污水处理设备的调试运行工作。根据给定的任务书(以下4种工艺之一)，完成污水处理设备调试运行。

根据任务书给定的A/O、A2/O、SBR、MSBR工艺系统，经现场有权人员确认同意后进行通电运行，进行单机调试和整机联动，使之能够正常完成工艺流程，并将在线监测数据记入表格。

(5)污水处理厂水、气、声、渣污染因子的监测。一是，根据任务书要求及给定的试剂，能够正确使用在线监测仪器仪表，完成指定的环保监测仪器(DO仪、pH仪等)标定工作，以及对相关单元进行收测并记录相应的数据，达到预定功能要求。二是，根据任务书要求及给定的检测仪器，完成对设备环境空气质量PM2.5、设备平台风机噪声和污泥pH值和电导率的检测并记录相应的数据。

(6)职业素养。包括操作不当损坏工具，工作台面遗留工具、零件，操作结束工具未能整体摆放，不尊重考场裁判和工作人员，违反竞赛规则。

三、环境专业课程设置

凭借多年参加全国环境类职业院校技能大赛的经验，结合天津现代职业技术学院环境类专业课实际情况，简述环境专业课程设置中重点关注的问题。

(一)依据赛项特点，针对大赛的考核知识点，对知识能力进行调整

其一，掌握计算机基本操作方法和常用文字、表格处理等软件的使用知识。

其二，掌握大学专科英语相应的听说读写知识。

其三，掌握无机及分析化学、有机化学、环境监测、污染控制技术、环境工程施工管理、环境影响评价、环境管理等方面的基础理论、基本知识。

其四，了解节能环保、环境监测、污染治理、环境影响评价、环境管理等领域的有关政策法规及相关的国家标准和行业标准。

其五，了解环境监测、污染治理、环境影响评价与管理的前沿科学和发展动态。

其六，了解环境工程技术等相近专业的一般原理和知识。

(二)总结参赛经验，突出课程改革对专业能力的要求

熟悉国家标准和国家监测规范，能正确使用国家标准、国家监测技术规范、行业标准、行业监测规范方法标准；

能够进行常规水环境监测项目的监测和应急监测；

掌握项目质量检验和验收技能；

掌握水污染治理设备安装与维护技术，能进行设备运行检测、故障处理和排除。能进行一般水质分析与化验；

熟悉各类污水处理工艺，掌握各类型污水处理设施及构筑物的运行、调试、管理要点，具备独立进行工艺分析、优化和实际操作的职业技能；

可以完成环境工程项目平面布置和高程布置设计；

可以完成污水处理工程初步设计、并完成图纸的绘制。

(三)结合赛项设置，强调课程设置的能力结构及相关要求

具有工业生产废水污染物调查分析能力；

具有各类水质的综合分析能力；

具有流域水环境监测方案的确定和设计能力；

具有制图、识图及CAD绘图能力；

具有使用常用的分析、检测仪器设备，正确分析操作能力；

具有应急监测的处理和处置能力；

具有使用在线自动监测系统的仪器设备和在线监控能力。

(四)以技能大赛为抓手，制定环境专业核心课程设置

天津现代职业技术学院环境专业现设两个培养方向，分别为环境评价与咨询服务、环境工程技术。依据技能大赛的赛项设置特点，对专业核心课程的设置进行了调整。

1.流体流动与传热(54课时，3.5学分)

通过本课程的学习，掌握各种流体输送和传热设备的操作方法，培养学生相关典型操作设备的选型、使用、保养以及常见故障处理的能力。

2.环境影响评价(56课时，3.5学分)

通过本课程的学习，使学生掌握环境影响评价的基本概念、理论、方法和程序，并认识到环境影响评价是加强环境管理、防治污染、协调经济发展与环境保护关系的有效手段，培养学生能够根据技术导则确定水、大气、声等环境要素的环境影响评价工作等级，制定环境现状调查监测方案，进行简单的环境影响预测、分析。

3.污水处理技术(72课时，4.5学分)

通过本课程的学习，使学生掌握污水处理中的物理、化学、物理化学及生物方法处理的基本知识与污水处理运行管理知识与技能。培养学生具有对常规水污染情况进行治理工艺方案的选择能力，初步具有对单体构筑物的设计能力和设备选型的能力。

4.大气污染治理技术(72学时，4.5学分)

通过本课程的学习，使学生掌握大气污染控制技术的的基本概念、基础理论、和基本技能，培养学生分析和解决大气污染控制技术实际问题的能力。

5.环境监测技术(72课时，4.5学分)

通过本课程的学习，使学生了解各种分析仪器的性能、参数、工作原理、仪器组成，熟练掌握各种监测仪器的操作，培养学生能够进行各种水质指标检测与分析的能力。

6.环保设备安装与维护(56课时，3.5学分)

通过本课程的学习，使学生掌握基本的污染处理设备实践操作技能，具备一定的设备安装能力，熟悉三废处理技术及工艺流程，培养学生能够完成污染治理设施项目的安装指导、调试、主要设备及仪表的操作与维护等技术工作。

7.污废水生化处理设备操作(45学时，3学分)

通过本课程的学习，使学生能够熟练掌握污废水生化处理过程中常用的处理设施操作及其在运行过程中出现的问题与对策。培养学生能够进行污废水生化处理设施的工艺分析、参数优化和实际操作的职业技能。

8.工业烟气除尘设备操作(42学时，2.5学分)

通过本课程的学习，使学生对大气烟气除尘处理工艺的认识能力，能够熟练掌握工业烟气除尘处理过程中常用的处理设施操作及其在运行过程中出现的问题与对策，强化学生对烟气除尘处理设备的安装、调试、维护与运行管理等综合能力。

四、国家技能大赛对环境专业课程设置的引领作用

依据国家技能大赛赛项设置，充分考虑赛项考核的知识点与技能点。对天津现代职业技术学院环境专业的核心课程设置进行改革。

(一)依据“水环境监测与治理赛项”的课程设置改革

依据“水环境监测与治理赛项”的赛项设置特点，考虑到赛项分为理论计算环节与实际操作环节，天津现代职业技术学院所设置的环境专业核心课程也划分为理论部分与实训操作部分。其中，流体流动与传热，环境影响评价，污水处理技术，以及环境监测技术等4门课程属于理论部分，是考核学生的的水环境的监测、水样配制与测定、污水处理工艺的设计、污水处理设备装调、污水处理系统的运行与维护、污水处理装置的自动控制技术、以及环保水、气、声、渣在线监测技术的应用能力。环保设备安装与维护，污废水生化处理设备操作属于实训操作部门，是专门针对技能大赛设置的。授课与实训是在水环境技能大赛的竞赛操作平台上进行的，是依据国家技能大赛专门开设的课程。

(二)依据“大气环境监测与治理技术赛项”的课程设置改革

依据“大气环境监测与治理赛项”的赛项设置特点，考虑到赛项分为理论计算环节与实际操作环节，天津现代职业技术学院所设置的环境专业核心课程也划分为理论部分与实训操作部分。其中，流体流动与传热，环境影响评价，大气污染治理技术，以及环境监测技术等4门课程属于理论部分，是考核学生在大气环境监测、烟气处理工艺的设计、烟气处理设备的安装调试、烟气检测与分析及烟气处理系统的运行维护等方面的综合性实践与创新能力。环保设备安装与维护，工业烟气除尘设备操作属于实训操作部门，是专门针对技能大赛设置的。授课与实训是在技能大赛的大气环境竞赛操作平台上进行的，是依据国家技能大赛专门开设的课程。

综上，天津现代职业技术学院的环境专业课程设置改革充分体现了以技能大赛为抓手，阐明了国家技能大赛对环境专业课程设置的引领作用。

五、结语

天津现代职业技术学院自2014年参加全国职业院校环境类技能竞赛，连续5年获得全国一等奖。获得荣誉的同时，扩大了天津现代职业技术学院在全国高职类环境专业的知名度，促进了专业建设的提升。环境专业作为重点建设专业，2016年顺利通过了国家骨干校的验收工作。可以明确地说，技能大赛对天津现代职业技术学院环境专业的发展起到了非常重要的引领作用。

同时，作为一个专业最为核心的课程改革方面，技能大赛也深深地影响天津现代职业技术学院环境专业的课程设置改革。在所有的8门核心课程中，均是以技能大赛相关的课程。其中，污废水生化处理设备操作与工业烟气除尘设备操作是在技能大赛的竞赛操作平台上进行的，是依据国家技能大赛专门开设的课程。通过这两门课程的开设，使大部分学生在日常的课程学习中，学习水平就可以达到了技能大赛的赛项要求。同时，建立学生社团，优中选优，将实训机制常态化，避免了为技能大赛而临时选拔学生参赛的功利性做法。参加职业技能大赛，并不是只是培育优秀学生获得优异的成绩。而是通过技能大赛对课程设置的引领作用，将技能大赛的新规范，新技术，新项目融入环境专业职业教育课程设置改革中，从而获得了竞赛成绩和教学成果的双赢。以上，是以天津现代职业技术学院环境专业为例，阐明了国家技能大赛对环境专业课程设置的引领作用，希望能为环境专业的课程改革提供可行的参考。