环保设备理念及设计教学创新

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环保设备原理与设计是面向我校环境工程专业本科生开设的专业主干课程，设置在第7学期，总学时为56学时；配套的实践环节分散在环境工程专业实验、生产实习、专业课程设计等课程中。我校环境工程专业从2001年开始招收本科生，作为一个新办专业，在开办之初就明确了“兼顾常规环境工程共性的基础上突出环保设备特色”的办学定位。因此，环保设备原理与设计便成为环境工程专业的核心主干课和特色课，该课程在2006年被评为校级精品课程，由课程负责人主编的配套教材《环保设备原理与设计》（第一版）于2006年被评为北京高等教育精品教材，并于2007年入选普通高等教育“十一五”国家级规划教材，该课程于2007年被评为北京市高等学校精品课程。课程建设在短短几年内取得的这些成果与课程组教师在课程教学中的不断改革和实践密不可分，课程组教师对课程的理论教学和实践教学进行的改革和实践主要包括以下几个方面。

1理论教学

在理论教学方面，主要针对教学内容、教学方法、教学手段等方面进行了不断的改革和实践。

1.1教学内容

本课程的主要目的是通过讲述目前国内外各种主要环境污染末端治理设备的原理与设计，尤其是各单体环保设备的基本组成、工作原理和结构设计，进一步加深学生对各种环境污染治理技术的认识与理解，使之具备设计一些主要单体环保设备的能力，以满足目前环境污染治理工程实际对较高层次从业人员的需要。针对环境污染治理工程中出现的新技术新设备，在每年的开课前课程组教师都会对课程教学内容进行不断调整，及时增加新的技术和设备，甚至在上课的前一天还要将一些最新的技术和设备加入第二天的授课内容中，这样使得课程的教学内容在不断地更新，实现教学内容更新的与时俱进。同时对一些传统的技术和设备进行适当删减，以满足整个课程学时数的要求。教材是制定教学大纲和内容的依据，因此，教材建设也是教学内容改革的一个重要组成部分。通过对国内外各种教材的广泛调研，于2005年由中国石化出版社出版了由课程负责人陈家庆教授主编的《环保设备原理与设计》教材，同时该教材也用于本课程的教学中，随着课程教学的不断进行，该教材也在不断修订。该教材修订后的第二版于2008年8月由中国石化出版社正式出版。通过对教学内容的改革和实践，开阔了学生的专业知识面，使学生对环保技术和设备有了更多和更新的了解和掌握，起到的很好的教学效果。

1.2教学方法

在教学方法上，对于基础的理论和技术仍以传统的教学方式为主，对于一些新型的技术和设备，尽量采用教师启发、提问，学生讨论等方式，使学生对新事物和新理论主动地去学习和接受，激发了学生的学习兴趣和热情，锻炼了学生的思维能力。对于一些热点问题，有时会采取教师指定讲授题目，让学生课后查阅资料和备课，然后在下一次课上学生根据自己查得的资料和理解来讲述，这样更能加深学生对知识的理解和掌握。通过对教学方法的借鉴和摸索，课程组教师正在逐渐形成自己的教学方法，并在进行不断的改革和实践。

1.3教学手段

课程主讲教师在教学过程中大力推进多媒体教学，通过互联网络等手段查阅、积累了大量生动形象的环保设备图片，辅以北京东方仿真控制技术有限公司的环境工程多媒体素材库，编写了具有实际效果的多媒体教学课件，基本满足了教学需要。并随着教学周期的不断循环，在以后的教学过程中还将不断更新、丰富课件，继续完善。通过大量色彩逼真的实物图片来展示各种环保设备的外形轮廓，使得学生能将书本上的结构示意图与工程实际中的实物结合起来；同时通过采用动画仿真的形式，来揭示一些复杂环保设备的工作原理、运行机理，以加深学生的认识和理解。充分、恰当使用现代多媒体教学手段，促使学生由被动学习向主动学习转变，使教学内容真实感增强，留给学生以深刻印象，激发学生学习兴趣和学习主动性，最终达到使学生牢固地掌握所学知识的目的。

2实践教学

实践教学主要包括实验教学、专业实习和专业课程设计等方面。

2.1实验教学

环境工程专业实验是将我校环境工程专业的所有专业实验集中在一起的一门实践课程，分散在2个学期进行。在实验内容安排上针对不同学期开设的理论课进行时间分配。通过调整实验教学内容，将与环保设备原理与设计相关的实验内容调整在与理论教学同一学期进行，并在时间安排上将实验课紧随在相关理论课授课之后进行，使得学生通过实验教学进一步加深对理论教学内容的理解和掌握，同时也提高了实验教学的运行效果。通过对实验时间安排的调整使得理论教学与实验教学都取得比原来更好的效果。

2.2专业实习

由于专业实习时间相对比较集中，时间安排由学校根据培养方案统一安排。所以实习时间一般安排在第6学期进行，为了将实习内容与理论教学紧密结合起来，课程组教师根据实习现场的情况和后续的理论课程之间的关联，通过在实习现场结合实物对某些设备或构筑物的原理和构造进行详细讲解，在实习过程中强化学生对实习场地的设备和构筑物的认识和理解，同时在实习结束进行的考试中再进行相关内容强化。在实习过程中对有典型代表的设备或构筑物进行拍照和录像，在进行后续理论教学过程中，再将这些图片和视频在课堂上回放，使得学生在理解课程内容的同时，对实习场地的工艺流程有进一步的掌握和理解。例如，某个污水处理厂采用的主体构筑物为奥贝尔氧化沟，氧化沟上采用的曝气设备为转碟式曝气机，在实习过程中学生可能对工艺流程的印象比较深刻，而对具体的设备记忆得不够清楚，在讲授曝气机相关内容时，通过在课堂上展示他们熟悉的照片或含有他们身影的录像，就可以使学生马上回忆起实习现场的内容，同时也能活跃课堂气氛，也达到了实践教学与理论教学的良好互补。

2.3专业课程设计

专业课程设计与环保设备原理与设计课程设置在同一学期，在理论课程结束后的期末进行，在最初主要针对污水处理工艺流程设计和计算。为了进一步衔接好与设备设计的关系，在课程设计过程中，每年都对设计内容进行更新，逐渐向设备设计侧重。从题目类型设置上单独设置出设备设计类题目，同时对非设备设计类题目在内容上要求对涉及设备的内容进行详细设计。目前在课程设计题目设置和设计内容要求上均体现出设备设计的特色。如在对污水处理工艺流程设计类题目的设计内容要求上，要求对配套设备的设计或选型进行详细的设计，并对主体构筑物进行详细的结构设计和三维实体建模设计，从而使学生对课程学习中涉及的设备或构筑物的原理和结构有更深刻的理解和掌握，达到了对所学知识的巩固和提高。

3结束语

通过课程组教师的不断努力，环保设备原理与设计课程在教学改革和实践中取得了很大的成功。作为我校环境工程专业的核心主干课和北京市级精品课程，无论在学校内还是在北京市高校内都起到了示范作用，因此，今后课程组还应继续努力做好课程建设工作，争取更上一个新台阶。