基于應用型人才培養模式的《工業通風》課程教學設計

馬有營

(濱州學院 化工與安全學院,山東 濱州 256600)

目前，應用型人才的培養對國家發展的作用越來越大。各高校對應用型人才培養的呼聲也越來越高。但目前，高校本科課程的理論性仍然較高，教師上課仍然以純粹講述課本知識為主[1-3]。學生只能死板的學習基本理論，不能做到對基礎知識的靈活應用。畢業生往往不能滿足生產活動對應用型人才的需求。因此，本文針對應用型人才培養的理念，以《工業通風》課程為例，分別從加強案例教學、注重課程設計、充分利用實驗教學以及加大應用性考核幾個方面對課程教學內容進行了設計，以期提高教學的應用性效果。

1 《工業通風》課程基本情況

《工業通風》課程主要講述工業生產過程中通過通風方法對空氣進行凈化，將空氣中的固體顆粒物、有毒有害氣體進行隔離去除，同時涉及到通風過程中除塵風機以及通風管道的參數計算，是實用性比較強的一門課。濱州學院安全工程專業《工業通風》課程選擇的教材是中國建筑工業出版社的孫一堅、沈恒根主編的《工業通風》第四版。教材主要有八章內容，分別是：工業污染物及其防治的綜合措施；控制工業污染物的通風方法；局部排風罩；通風排氣中顆粒物的凈化；通風排氣中有害氣體的凈化；通風管道的設計計算；自然通風與局部送風；通風系統的測試。難點主要是第二至第六章的內容。本課程在第四學期開設，學生前期已經學習了《流體力學》、《高等數學》等基礎理論課程。課程總共32學時，2個學分，為專業必修課程。

2 應用型人才培養的理念

隨著國民經濟的發展，各行各業的生產能力也隨之提高，但作業現場環境惡化也就越來越嚴重。因此，急需要培養一批人才，保證生產能力提高的同時，也要確保作業環境的優良以及生產活動的安全性[4]。應用型人才對國家發展和生產活動的正常進行起到了至關重要的作用。對應用型人才的工作定位和需求也決定了應用型人才所需要掌握的知識必須是與人民生活生產活動息息相關的，所學習的理論知識是可以解決現實生活中的各種問題的[5-6]。因此，對應用型人才的培養，要同時注重理論的學習和知識的實踐。對應用型人才而言，理論學習效果固然重要，但對理論知識的應用更為重要。

3 應用型《工業通風》課程內容設計

3.1 加強案例教學，將課堂知識與現實生產活動緊密結合

鑒于安全工程專業培養的學生需與國家應用型人才培養的目標相吻合，因此，在教學過程中要把課本內容與實際應用相結合，才能更好的體現出該課程的教學目標。為了突出應用型人才培養的理念，更是為了達到應用人才培養的目標，必須加大案例教學的力度，讓學生在學習中了解生產，在了解生產中提出問題，反饋到課程內容。接下來，筆者將依據課程的重點和難點，重點講述本課程主要知識點與實際應用相結合的教學案例。

3.1.1 工業污染物及其防治案例教學

該部分教學內容主要講述了作業場所環境空氣中顆粒污染物以及氣體污染物的主要來源、對人體的危害以及具體的傳播機理，最后提出了幾項綜合防治技術措施。講述污染物來源的時候可以讓學生提出幾個比較常見的工業場所及其主要的污染物有哪些。比如：面粉廠可能存在粉塵危害，比較常見的技術措施是在廠房內安裝抽出式除塵風機；機械加工企業的廠房頂部通常會有排氣扇，這是為了排出電焊、氣焊過程中產生的有毒有害氣體。同時也可以引入近幾年比較熱門的PM2.5的概念，即空氣中顆粒粒徑小于2.5μm的粉塵占所有粉塵的百分比，讓學生在學習該課程的過程中充分了解到該課程與現實生活的聯系。

3.1.2 控制污染物的通風方法案例教學

這一塊內容主要是講解幾種比較常見的通風方法，主要包括了局部通風、全面通風、蒸發冷卻降溫通風以及事故通風。教授該部分時，可以引入的具體案例如下：針對局部通風，可以引入礦井綜掘工作面局部通風的講解，為后期《采礦安全工程》課程的學習打下基礎，同時也可以比較全面的理解局部通風的定義和作用；同時，也可以根據學生的現實經歷，比如：實驗室中實驗臺上方的吸風罩，用于吸除實驗過程中的有毒有害氣體，這也屬于局部通風的范疇，結合學生親身經歷教學更有利于學生理解。針對全面通風部分，也可以結合學生的親身經歷進行講解，比如：學生們周末喜歡到購物廣場進行買東西、吃飯等娛樂活動。在餐飲樓層為什么那么多做飯的攤位，卻感受不到強烈的油煙味，溫度也不至于太高。從而引出商場全面通風的概念。再者，可以舉例，如果開車到商場頂層的停車場，就會看到商場頂層有很多排氣扇，同時，如果到各個商場內各個餐館去留意一下的話還會看見每個餐館都有其獨立的排風管道，最后統一匯總到總通風管道內，經由樓頂的排氣扇排出，以此讓學生了解全面通風的概念。針對蒸發冷卻降溫通風，可以引入高溫礦井綜掘工作面制冷空調進行講解，礦井制冷空調的原理是將水制成冰，利用冰融化和蒸發吸熱，起到降溫的作用，井下有冰和冷水輸送管道，將冷卻后的風流引入到綜掘工作面起到制冷的作用。針對事故通風也可以引入礦井火災發生過程中，可以利用礦井反風將火災控制在局部范圍內不致使火災進一步擴大，以此來講解事故通風的重要性。

3.1.3 顆粒物凈化方式案例教學

顆粒物凈化方式是本課程的重點和難點，該部分主要讓學生了解顆粒物的理化性質以及幾種比較常見的除塵系統的除塵原理以及除塵效率計算。該部分在講解除塵器種類和原理的時候可以引入案例教學。比較常見的除塵器主要有重力沉降室和慣性除塵器、旋風除塵器、袋式除塵器、濕式除塵器、電除塵器以及空氣過濾器。慣性除塵器在講解時可以講述一下W形除濕器的工作原理，利用空氣和固體顆粒物的密度不同，從而在有一定的初速度的情況下，固體顆粒物慣性大，氣體慣性小，遇到障礙物時，固體被截留而氣體可以繞過障礙物繼續前進，從而達到氣體和固體分離的效果；旋風除塵器可以以家用洗衣機為實例進行講解，洗衣機將濕衣服甩干的原理跟旋風除塵器的除塵原理大致相同；袋式除塵器可以以家用紗窗為例進行講解，家用紗窗之所以能阻擋蚊蟲，就是因為布滿了小孔，這樣既可以阻擋蚊蟲又不妨礙通風，而袋式除塵器的原理也是如此，利用特質的紗布對含塵氣流進行凈化；濕式除塵器可以引入礦井采掘工作面噴霧除塵，結合噴霧除塵現場照片讓學生了解濕式除塵的原理；電除塵器的講解可以引入干洗原理，利用靜電將衣物的灰塵除去，該種方法在現實中主要針對于粒徑較小的粉塵，除塵效率較高。通過結合現實中的實際案例，讓學生充分了解各種除塵器的工作原理。

3.2 充分利用課程設計提高教學效果

為了更好地提高學生對基礎知識的應用能力，需開設《工業通風課程設計》實踐課程。時間為2周，占1個學分。主要方式是任課教師擬定設計場景，將本班學生每3～4人分為一組，一組選擇一個題目進行設計。學生可以到圖書館查閱相關資料，自行完成設計，指導教師提供相應指導并進行最終打分。整個課程設計環節時間安排如下：查閱資料(2天)→設計計算(8天)→設計書撰寫(2天)→圖紙繪制(2天)，全程共14天。

目前，課程設計存在的問題主要有以下幾點：學生對題目理解不到位；設計過程中參考資料查閱不準確；計算過程易出錯。針對上述問題，筆者認為，教師在布置任務時應對各個任務目標進行詳細的講解，保證學生準確理解題意；其次，教師應對學生取得的參考文獻進行監督，保證學生不走偏；最后，實行一天一匯報的對策，及時發現學生設計中存在的問題。

總之，課程設計教學應引起足夠的重視，課程設計的教學效果直接影響了學生今后能否勝任安全生產監督管理工作，對學生今后就業和考研起到了至關重要的作用。

3.3 將課堂內容與實驗教學相結合

安全工程專業開設了綜合實驗一、綜合實驗二以及流體與熱工實驗三個實驗課，綜合實驗一和綜合實驗二中有關除塵器原理以及除塵效率計算的實驗，可以促進學生對課程中顆粒物凈化章節的理解。流體與熱工實驗中牽涉到伯努利方程的實驗，該部分可以與《工業通風》中通風管管道參數計算相結合。加強實驗教學與理論教學的聯系是提高學生學習效果的關鍵。

3.4 注重應用性考核

以往的考核方式主要是以筆試為主，題型主要是選擇題、填空題、簡答題和計算題。學生應對考試的方法也是死記硬背，機械性的套公式計算，考核方式的應用性不高。為了突出對學生知識應用能力的考查，教師在命題時應當將論述題納入其中且分值建議不低于20分，論述題一定是綜合型題目，全面考察整本教材的重點和難點，以此激發學生對基礎知識的應用能力。

4 結論

依據國家應用型人才培養的目標，結合《工業通風》課程的內容，對《工業通風》課程中可以用到的案例教學進行了總結和講解，優化了教學內容。同時，針對目前《工業通風》課程設計中存在的問題，提出了改正的措施。講述了實驗教學的重要性，根據安全工程專業開設實驗課的具體情況，對實驗課中能與《工業通風》課程聯系的環節進行了總結，突出了實驗課在本門課程學習中的重要性。為《工業通風》課程教學工作提供了參考。