《环境保护设备及其应用》课程教学改革与实践

相会强，贺小凤，冉治霖，王国胜

（深圳信息职业技术学院交通与环境学院，广东 深圳 518172）

《环境保护设备及其应用》课程是环境工程技术专业的一门专业核心课程，其主要内容包括水污染控制工程、 大气污染控制工程、噪声污染控制工程以及固体废弃物处理与处置工程中常用处理设备的安装、运营与维护。通过本课程的学习，学生能够掌握环境保护设备的工作原理、结构特点及适用范围，具备环境保护设备安装施工图纸识读的能力，掌握环境保护设备安装施工工艺，具备环境保护设备运营维护能力，为毕业后从事环境工程施工、 环保设备选型与安装、 设备运营与调试等工作打下基础[1]。

随着环境保护产业的快速发展以及新技术、新设备、新材料的不断出现，使得该课程的教学面临着极大挑战：一方面需要在原有教学大纲的基础上增加新的教学内容；另一方面，需要对学生的一线专业技能和职业技能进行培养，提升学生对各种设备、材料的工程现场施工能力。因此，探索如何上好《环境保护设备》这门课程，适应时代需求培养环保设备技术一线工程应用型人才，就显得尤为重要[2]。

1 《环境保护设备及其应用》课程教学改革与实践

1.1 教学内容的选取

（1）基于处理对象选取教学内容

根据环境工程处理的对象：水、气、声、渣等，将《环境保护设备及其应用》课程的教学内容分为：水污染控制设备、 大气污染控制设备、 噪声污染控制设备、固体废弃物处理与处置设备共4个项目。

表1 课程项目及对应的学时

（2）基于处理工艺序化教学内容

在每一个项目中，根据污染物的处理工艺流程，确定污染物的收集、预处理以及处理过程中所需要的处理设备，逐一详细讲解其工作原理、安装施工工艺及运行维护知识。例如，在水污染控制设备章节部分，根据常规水处理工艺序化教学内容，选取典型水处理设备进行教学。根据水处理流程将本章内容分为：拦污设备、提升设备、曝气设备、上浮液（渣）排除设备、污泥收集设备、污泥处理设备六个单元。重点介绍格栅、潜污泵、鼓风机、刮渣机、刮（吸）泥机、污泥脱水机的工作原理、安装施工工艺及运行维护知识。

以污染物的处理工艺流程为主线，既可以加深学生对前续课程《水污染控制工程》、《大气污染控制工程》、《噪声污染控制工程》及《固体废弃物处理与处置》中相关处理工艺内容的理解，又便于学生对本课程的学习，教学效果良好。

2.2 教学方法和手段

2.2.1 教学方法

本课程在遵循“教、学、做”一体化模式的基础上，使用的教学方法主要有：现场教学法、任务驱动法、讲授法、案例教学法、情景教学法、角色互换法、讨论法等。根据《环境保护设备及其应用》课程的特点，主要采用现场教学法。

在课程的讲授过程中，结合课程项目的授课情况组织学生前往深圳水务集团下属水厂、南方水务集团下属水厂、郁南环境园等校外实习基地进行现场教学。

表2 课程项目对应校外实习基地

图1 校外兼职教师讲解启闭机的工作过程

在校外实习基地现场，根据污染物的处理工艺流程，确定污染物的收集、预处理以及处理过程中所需要的处理设备，逐一详细讲解其工作原理、安装施工工艺及运行维护知识。例如，深圳水务集团滨河污水处理厂采用A2O工艺处理污水，在该水厂的现场教学中，根据污水处理流程逐一讲解拦污设备（格栅）、提升设备（潜污泵）、曝气设备（罗茨鼓风机）、污泥收集设备（行车式刮泥机）、污泥处理设备（带式污泥脱水机）的工作原理、安装施工工艺及运行维护知识。

由于现场教学法的教学过程是在真实的场景中进行中，通过教师的讲解，学生能够真实的感受到环保设备的运行过程，教学的感染力强烈，气氛非常活跃，取得了非常良好的教学效果。

2.2.2 教学手段

（1）基于Blackboard的课堂内外学习平台

采用Blackboard建立《环境保护设备及其应用》课程网站，为学生提供丰富的网络教学资源，包括课程教学标准、电子教案、课件、产品电子样本、现场图片、动画、视频、施工图纸、国家标准库、试题等可供师生及相关人员查阅使用。

学生结合产品电子样本、图片、动画可以了解设备的结构、工作原理；结合施工图纸、现场图片可以掌握设备的安装施工工艺；结合现场视频、产品电子样本可以掌握设备的运行及维护知识。

教师可以采用网络平台管理教学、组织教学内容、编辑课件、在线考试、审批作业、组织在线答疑、统计分析学生学习情况等，学生还可以安排学习计划、查看课程内容、提交作业、参加在线测试、查看学习成绩、参与学习和交流等，不受时空限制地查阅大容量的教学资源库。

（2）基于东方仿真软件模拟平台

由于该课程涉及到较多的设备及其工艺环节，单纯根据设备结构示意图或流程图去学习会使课程过于抽象，尤其对于高职学生更难以消化和吸收。北京东方仿真软件技术有限公司专门从事计算机仿真应用领域高科技产品研究开发，涵盖化工、水处理、生物制药、食品等多个流程工业领域，为包括本科及职业学校提供了满足辅助教学，辅助实验，辅助实习实训的多套仿真软件。课程采用该公司仿真软件，对复杂设备和工艺进行演示和操作，加深学生印象，教学效果良好。

2.3 实训教学

《环境保护设备及其应用》课程是环境工程技术专业一门实践性很强的课程，在课程的实训教学环节设计中包括校内实训和校外实训两部分内容。

校内实训为期一周，在环保设备实训室完成阀门的安装、水泵的拆装与运行调试、风机的拆装与运行调试、水处理设备的安装与运行调试、大气污染处理模型的运行、噪声污染控制设备的安装与运行调试以及固体废弃物处理设备的运行调试。

校外实训是学生在第六学期在校外实践基地完成为期16周的顶岗实习。在深圳水务集团、南方水务、深圳市城市废物处置中心、国际低碳城等各校外实践基地，学生在校外指导老师的指导下顶岗完成整个水处理、固废处理、大气污染控制等工艺流程、构筑物、设备的运行操作、故障排除等过程。让学生在生产环境中进行综合性的技术训练，在生产实践过程中发现问题、思考问题、分析问题、解决问题，从而加深对理论知识的理解和技能的掌握，提高综合职业能力和创新能力，增强就业后劲。

2.4 校企合作

（1）以“校企合作”教学理念构建课程样本资源库、编写讲义、组织教学活动。

合作企业中通环保机械有限公司、安徽国帧环保节能科技股份有限公司等环保设备厂家提供产品样本，通过编写校本教材，实训指导书等方式用于课堂教学中，真正实现校企合作，将企业科技前沿融入课程教学，实现“所学即为所用”、零距离就业。

（2）引入兼职教师，建设课程“双师”教学团队。

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，并以企业实际项目作为案例教学进行分析、讲解。同时，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。

（3）与企业合作共建校外实习基地，协同育人。

环境工程技术专业与深圳水务集团、南方水务集团、郁南环境园等企业共建校外实习基地。根据课程授课情况结合合作企业的开放日组织学生前往校外实习基地，由校外兼职教师讲解相关环保设备的工作原理、安装施工工艺及运行维护知识。通过校内理论知识的学习结合现场参观和校外兼职教师的讲解，有利于学生对环保设备的相关知识的全面了解，达到了校企合作，协同育人的目的。

3 改革成效

《环境保护设备及其应用》是一门实践性与应用性很强的课程。通过基于处理对象选取教学内容以及基于处理工艺序化教学内容、丰富教学方法和手段、完善实训教学内容、加强校企合作等一系列措施对该课程进行教学改革，学生的学习兴趣大幅度提高，团队协作意识及自主学习能力明显增强。

4 存在的问题及研究方向

目前，《环境保护设备及其应用》课程的教学改革与实践取得了很好的教学效果，并取得了一系列的教学成果，但是在今后的课程建设中还有几个关键问题急待解决：

（1）加快基于真实案例的仿真实训平台的建设。

结合现有的校外教学实践基地真实案例，建设水污染控制工程、大气污染控制工程、噪声污染控制工程以及固体废弃物处理与处置工程仿真实训平台，实现校内模拟实训和校外顶岗实习无缝对接。

（2）根据学生的信息反馈，逐步优化课程建设建设，改革教学实践方法，进一步提高教学效果。

[1]徐劼, 翟志才, 赵国华, 等.《环保设备基础》课程教学改革与探索[J].广州化工,2015,43(22):212 -214.

[2]程婷, 黄兆琴, 陈晨, 等.“环保设备选择与应用”课程教学实践与探索[J].镇江高专学报,2011,24( 3) :103-105.