環保設備原理與設計課程教學改革與實踐

常俊英 陳家慶 周翠紅 桑義敏 朱 玲

北京石油化工學院 北京 102617

環保設備原理與設計課程教學改革與實踐

常俊英 陳家慶 周翠紅 桑義敏 朱 玲

北京石油化工學院 北京 102617

環保設備原理與設計是我校環境工程專業的核心主干課程，從教學內容、教學方法、教學手段、實驗教學、專業實習和課程設計等方面對課程組在課程建設過程中進行的理論教學和實踐教學改革和實踐進行了介紹。

專業主干課；教學改革；理論教學；實踐教學

環保設備原理與設計是面向我校環境工程專業本科生開設的專業主干課程，設置在第7學期，總學時為56學時；配套的實踐環節分散在環境工程專業實驗、生產實習、專業課程設計等課程中。

我校環境工程專業從2001年開始招收本科生，作為一個新辦專業，在開辦之初就明確了“兼顧常規環境工程共性的基礎上突出環保設備特色”的辦學定位。因此，環保設備原理與設計便成為環境工程專業的核心主干課和特色課，該課程在2006年被評為校級精品課程，由課程負責人主編的配套教材《環保設備原理與設計》（第一版）于2006年被評為北京高等教育精品教材，并于2007年入選普通高等教育“十一五”國家級規劃教材，該課程于2007年被評為北京市高等學校精品課程。課程建設在短短幾年內取得的這些成果與課程組教師在課程教學中的不斷改革和實踐密不可分，課程組教師對課程的理論教學和實踐教學進行的改革和實踐主要包括以下幾個方面。

1 理論教學

在理論教學方面，主要針對教學內容、教學方法、教學手段等方面進行了不斷的改革和實踐。

1.1 教學內容

本課程的主要目的是通過講述目前國內外各種主要環境污染末端治理設備的原理與設計，尤其是各單體環保設備的基本組成、工作原理和結構設計，進一步加深學生對各種環境污染治理技術的認識與理解，使之具備設計一些主要單體環保設備的能力，以滿足目前環境污染治理工程實際對較高層次從業人員的需要。針對環境污染治理工程中出現的新技術新設備，在每年的開課前課程組教師都會對課程教學內容進行不斷調整，及時增加新的技術和設備，甚至在上課的前一天還要將一些最新的技術和設備加入第二天的授課內容中，這樣使得課程的教學內容在不斷地更新，實現教學內容更新的與時俱進。同時對一些傳統的技術和設備進行適當刪減，以滿足整個課程學時數的要求。

教材是制定教學大綱和內容的依據，因此，教材建設也是教學內容改革的一個重要組成部分。通過對國內外各種教材的廣泛調研，于2005年由中國石化出版社出版了由課程負責人陳家慶教授主編的《環保設備原理與設計》教材，同時該教材也用于本課程的教學中，隨著課程教學的不斷進行，該教材也在不斷修訂。該教材修訂后的第二版于2008年8月由中國石化出版社正式出版。

通過對教學內容的改革和實踐，開闊了學生的專業知識面，使學生對環保技術和設備有了更多和更新的了解和掌握，起到的很好的教學效果。

1.2 教學方法

在教學方法上，對于基礎的理論和技術仍以傳統的教學方式為主，對于一些新型的技術和設備，盡量采用教師啟發、提問，學生討論等方式，使學生對新事物和新理論主動地去學習和接受，激發了學生的學習興趣和熱情，鍛煉了學生的思維能力。對于一些熱點問題，有時會采取教師指定講授題目，讓學生課后查閱資料和備課，然后在下一次課上學生根據自己查得的資料和理解來講述，這樣更能加深學生對知識的理解和掌握。通過對教學方法的借鑒和摸索，課程組教師正在逐漸形成自己的教學方法，并在進行不斷的改革和實踐。

1.3 教學手段

課程主講教師在教學過程中大力推進多媒體教學，通過互聯網絡等手段查閱、積累了大量生動形象的環保設備圖片，輔以北京東方仿真控制技術有限公司的環境工程多媒體素材庫，編寫了具有實際效果的多媒體教學課件，基本滿足了教學需要。并隨著教學周期的不斷循環，在以后的教學過程中還將不斷更新、豐富課件，繼續完善。

通過大量色彩逼真的實物圖片來展示各種環保設備的外形輪廓，使得學生能將書本上的結構示意圖與工程實際中的實物結合起來；同時通過采用動畫仿真的形式，來揭示一些復雜環保設備的工作原理、運行機理，以加深學生的認識和理解。充分、恰當使用現代多媒體教學手段，促使學生由被動學習向主動學習轉變，使教學內容真實感增強，留給學生以深刻印象，激發學生學習興趣和學習主動性，最終達到使學生牢固地掌握所學知識的目的。

2 實踐教學

實踐教學主要包括實驗教學、專業實習和專業課程設計等方面。

2.1 實驗教學

環境工程專業實驗是將我校環境工程專業的所有專業實驗集中在一起的一門實踐課程，分散在2個學期進行。在實驗內容安排上針對不同學期開設的理論課進行時間分配。通過調整實驗教學內容，將與環保設備原理與設計相關的實驗內容調整在與理論教學同一學期進行，并在時間安排上將實驗課緊隨在相關理論課授課之后進行，使得學生通過實驗教學進一步加深對理論教學內容的理解和掌握，同時也提高了實驗教學的運行效果。通過對實驗時間安排的調整使得理論教學與實驗教學都取得比原來更好的效果。

2.2 專業實習

由于專業實習時間相對比較集中，時間安排由學校根據培養方案統一安排。所以實習時間一般安排在第6學期進行，為了將實習內容與理論教學緊密結合起來，課程組教師根據實習現場的情況和后續的理論課程之間的關聯，通過在實習現場結合實物對某些設備或構筑物的原理和構造進行詳細講解，在實習過程中強化學生對實習場地的設備和構筑物的認識和理解，同時在實習結束進行的考試中再進行相關內容強化。在實習過程中對有典型代表的設備或構筑物進行拍照和錄像，在進行后續理論教學過程中，再將這些圖片和視頻在課堂上回放，使得學生在理解課程內容的同時，對實習場地的工藝流程有進一步的掌握和理解。例如，某個污水處理廠采用的主體構筑物為奧貝爾氧化溝，氧化溝上采用的曝氣設備為轉碟式曝氣機，在實習過程中學生可能對工藝流程的印象比較深刻，而對具體的設備記憶得不夠清楚，在講授曝氣機相關內容時，通過在課堂上展示他們熟悉的照片或含有他們身影的錄像，就可以使學生馬上回憶起實習現場的內容，同時也能活躍課堂氣氛，也達到了實踐教學與理論教學的良好互補。

2.3 專業課程設計

專業課程設計與環保設備原理與設計課程設置在同一學期，在理論課程結束后的期末進行，在最初主要針對污水處理工藝流程設計和計算。為了進一步銜接好與設備設計的關系，在課程設計過程中，每年都對設計內容進行更新，逐漸向設備設計側重。從題目類型設置上單獨設置出設備設計類題目，同時對非設備設計類題目在內容上要求對涉及設備的內容進行詳細設計。目前在課程設計題目設置和設計內容要求上均體現出設備設計的特色。如在對污水處理工藝流程設計類題目的設計內容要求上，要求對配套設備的設計或選型進行詳細的設計，并對主體構筑物進行詳細的結構設計和三維實體建模設計，從而使學生對課程學習中涉及的設備或構筑物的原理和結構有更深刻的理解和掌握，達到了對所學知識的鞏固和提高。

3 結束語

通過課程組教師的不斷努力，環保設備原理與設計課程在教學改革和實踐中取得了很大的成功。作為我校環境工程專業的核心主干課和北京市級精品課程，無論在學校內還是在北京市高校內都起到了示范作用，因此，今后課程組還應繼續努力做好課程建設工作，爭取更上一個新臺階。

Abstract: Principle & design for environmental protection equipment is a major course of the environmental engineering specialty in our institute. The theoretic teaching and practice teaching are introduced in this article, including teaching contents, teaching ways, teaching means, experiment teaching, professional practice and curriculum design.

Key words: major course; teaching reform; theoretic teaching; practice teaching

Teaching reform and practice of principle & design for environmental protection equipment

Chang Junying, Chen Jiaqing, Zhou Cuihong, Sang Yimin, Zhu Ling
Beijing institute of petrochemical technology, Beijing, 102617, China

2010-09-02

常俊英，碩士，講師。

北京市2010專項“北京市級精品課程建設項目”（編號：PXM2010_014222_099968）。