基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的《工業(yè)通風(fēng)》課程教學(xué)設(shè)計(jì)

馬有營

(濱州學(xué)院 化工與安全學(xué)院,山東 濱州 256600)

目前，應(yīng)用型人才的培養(yǎng)對國家發(fā)展的作用越來越大。各高校對應(yīng)用型人才培養(yǎng)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(xué)生只能死板的學(xué)習(xí)基本理論，不能做到對基礎(chǔ)知識的靈活應(yīng)用。畢業(yè)生往往不能滿足生產(chǎn)活動對應(yīng)用型人才的需求。因此，本文針對應(yīng)用型人才培養(yǎng)的理念，以《工業(yè)通風(fēng)》課程為例，分別從加強(qiáng)案例教學(xué)、注重課程設(shè)計(jì)、充分利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及加大應(yīng)用性考核幾個方面對課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了設(shè)計(jì)，以期提高教學(xué)的應(yīng)用性效果。

1 《工業(yè)通風(fēng)》課程基本情況

《工業(yè)通風(fēng)》課程主要講述工業(yè)生產(chǎn)過程中通過通風(fēng)方法對空氣進(jìn)行凈化，將空氣中的固體顆粒物、有毒有害氣體進(jìn)行隔離去除，同時(shí)涉及到通風(fēng)過程中除塵風(fēng)機(jī)以及通風(fēng)管道的參數(shù)計(jì)算，是實(shí)用性比較強(qiáng)的一門課。濱州學(xué)院安全工程專業(yè)《工業(yè)通風(fēng)》課程選擇的教材是中國建筑工業(yè)出版社的孫一堅(jiān)、沈恒根主編的《工業(yè)通風(fēng)》第四版。教材主要有八章內(nèi)容，分別是：工業(yè)污染物及其防治的綜合措施；控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法；局部排風(fēng)罩；通風(fēng)排氣中顆粒物的凈化；通風(fēng)排氣中有害氣體的凈化；通風(fēng)管道的設(shè)計(jì)計(jì)算；自然通風(fēng)與局部送風(fēng)；通風(fēng)系統(tǒng)的測試。難點(diǎn)主要是第二至第六章的內(nèi)容。本課程在第四學(xué)期開設(shè)，學(xué)生前期已經(jīng)學(xué)習(xí)了《流體力學(xué)》、《高等數(shù)學(xué)》等基礎(chǔ)理論課程。課程總共32學(xué)時(shí)，2個學(xué)分，為專業(yè)必修課程。

2 應(yīng)用型人才培養(yǎng)的理念

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各行各業(yè)的生產(chǎn)能力也隨之提高，但作業(yè)現(xiàn)場環(huán)境惡化也就越來越嚴(yán)重。因此，急需要培養(yǎng)一批人才，保證生產(chǎn)能力提高的同時(shí)，也要確保作業(yè)環(huán)境的優(yōu)良以及生產(chǎn)活動的安全性[4]。應(yīng)用型人才對國家發(fā)展和生產(chǎn)活動的正常進(jìn)行起到了至關(guān)重要的作用。對應(yīng)用型人才的工作定位和需求也決定了應(yīng)用型人才所需要掌握的知識必須是與人民生活生產(chǎn)活動息息相關(guān)的，所學(xué)習(xí)的理論知識是可以解決現(xiàn)實(shí)生活中的各種問題的[5-6]。因此，對應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，要同時(shí)注重理論的學(xué)習(xí)和知識的實(shí)踐。對應(yīng)用型人才而言，理論學(xué)習(xí)效果固然重要，但對理論知識的應(yīng)用更為重要。

3 應(yīng)用型《工業(yè)通風(fēng)》課程內(nèi)容設(shè)計(jì)

3.1 加強(qiáng)案例教學(xué)，將課堂知識與現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)活動緊密結(jié)合

鑒于安全工程專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生需與國家應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)相吻合，因此，在教學(xué)過程中要把課本內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，才能更好的體現(xiàn)出該課程的教學(xué)目標(biāo)。為了突出應(yīng)用型人才培養(yǎng)的理念，更是為了達(dá)到應(yīng)用人才培養(yǎng)的目標(biāo)，必須加大案例教學(xué)的力度，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中了解生產(chǎn)，在了解生產(chǎn)中提出問題，反饋到課程內(nèi)容。接下來，筆者將依據(jù)課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，重點(diǎn)講述本課程主要知識點(diǎn)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的教學(xué)案例。

3.1.1 工業(yè)污染物及其防治案例教學(xué)

該部分教學(xué)內(nèi)容主要講述了作業(yè)場所環(huán)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(jī)理，最后提出了幾項(xiàng)綜合防治技術(shù)措施。講述污染物來源的時(shí)候可以讓學(xué)生提出幾個比較常見的工業(yè)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(shù)措施是在廠房內(nèi)安裝抽出式除塵風(fēng)機(jī)；機(jī)械加工企業(yè)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(chǎn)生的有毒有害氣體。同時(shí)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(xué)生在學(xué)習(xí)該課程的過程中充分了解到該課程與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系。

3.1.2 控制污染物的通風(fēng)方法案例教學(xué)

這一塊內(nèi)容主要是講解幾種比較常見的通風(fēng)方法，主要包括了局部通風(fēng)、全面通風(fēng)、蒸發(fā)冷卻降溫通風(fēng)以及事故通風(fēng)。教授該部分時(shí)，可以引入的具體案例如下：針對局部通風(fēng)，可以引入礦井綜掘工作面局部通風(fēng)的講解，為后期《采礦安全工程》課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，同時(shí)也可以比較全面的理解局部通風(fēng)的定義和作用；同時(shí)，也可以根據(jù)學(xué)生的現(xiàn)實(shí)經(jīng)歷，比如：實(shí)驗(yàn)室中實(shí)驗(yàn)臺上方的吸風(fēng)罩，用于吸除實(shí)驗(yàn)過程中的有毒有害氣體，這也屬于局部通風(fēng)的范疇，結(jié)合學(xué)生親身經(jīng)歷教學(xué)更有利于學(xué)生理解。針對全面通風(fēng)部分，也可以結(jié)合學(xué)生的親身經(jīng)歷進(jìn)行講解，比如：學(xué)生們周末喜歡到購物廣場進(jìn)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(qiáng)烈的油煙味，溫度也不至于太高。從而引出商場全面通風(fēng)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(shí)，如果到各個商場內(nèi)各個餐館去留意一下的話還會看見每個餐館都有其獨(dú)立的排風(fēng)管道，最后統(tǒng)一匯總到總通風(fēng)管道內(nèi)，經(jīng)由樓頂?shù)呐艢馍扰懦?，以此讓學(xué)生了解全面通風(fēng)的概念。針對蒸發(fā)冷卻降溫通風(fēng)，可以引入高溫礦井綜掘工作面制冷空調(diào)進(jìn)行講解，礦井制冷空調(diào)的原理是將水制成冰，利用冰融化和蒸發(fā)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(fēng)流引入到綜掘工作面起到制冷的作用。針對事故通風(fēng)也可以引入礦井火災(zāi)發(fā)生過程中，可以利用礦井反風(fēng)將火災(zāi)控制在局部范圍內(nèi)不致使火災(zāi)進(jìn)一步擴(kuò)大，以此來講解事故通風(fēng)的重要性。

3.1.3 顆粒物凈化方式案例教學(xué)

顆粒物凈化方式是本課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，該部分主要讓學(xué)生了解顆粒物的理化性質(zhì)以及幾種比較常見的除塵系統(tǒng)的除塵原理以及除塵效率計(jì)算。該部分在講解除塵器種類和原理的時(shí)候可以引入案例教學(xué)。比較常見的除塵器主要有重力沉降室和慣性除塵器、旋風(fēng)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(shí)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(shí)，固體被截留而氣體可以繞過障礙物繼續(xù)前進(jìn)，從而達(dá)到氣體和固體分離的效果；旋風(fēng)除塵器可以以家用洗衣機(jī)為實(shí)例進(jìn)行講解，洗衣機(jī)將濕衣服甩干的原理跟旋風(fēng)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(jìn)行講解，家用紗窗之所以能阻擋蚊蟲，就是因?yàn)椴紳M了小孔，這樣既可以阻擋蚊蟲又不妨礙通風(fēng)，而袋式除塵器的原理也是如此，利用特質(zhì)的紗布對含塵氣流進(jìn)行凈化；濕式除塵器可以引入礦井采掘工作面噴霧除塵，結(jié)合噴霧除塵現(xiàn)場照片讓學(xué)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(xiàn)實(shí)中主要針對于粒徑較小的粉塵，除塵效率較高。通過結(jié)合現(xiàn)實(shí)中的實(shí)際案例，讓學(xué)生充分了解各種除塵器的工作原理。

3.2 充分利用課程設(shè)計(jì)提高教學(xué)效果

為了更好地提高學(xué)生對基礎(chǔ)知識的應(yīng)用能力，需開設(shè)《工業(yè)通風(fēng)課程設(shè)計(jì)》實(shí)踐課程。時(shí)間為2周，占1個學(xué)分。主要方式是任課教師擬定設(shè)計(jì)場景，將本班學(xué)生每3～4人分為一組，一組選擇一個題目進(jìn)行設(shè)計(jì)。學(xué)生可以到圖書館查閱相關(guān)資料，自行完成設(shè)計(jì)，指導(dǎo)教師提供相應(yīng)指導(dǎo)并進(jìn)行最終打分。整個課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)時(shí)間安排如下：查閱資料(2天)→設(shè)計(jì)計(jì)算(8天)→設(shè)計(jì)書撰寫(2天)→圖紙繪制(2天)，全程共14天。

目前，課程設(shè)計(jì)存在的問題主要有以下幾點(diǎn)：學(xué)生對題目理解不到位；設(shè)計(jì)過程中參考資料查閱不準(zhǔn)確；計(jì)算過程易出錯。針對上述問題，筆者認(rèn)為，教師在布置任務(wù)時(shí)應(yīng)對各個任務(wù)目標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)的講解，保證學(xué)生準(zhǔn)確理解題意；其次，教師應(yīng)對學(xué)生取得的參考文獻(xiàn)進(jìn)行監(jiān)督，保證學(xué)生不走偏；最后，實(shí)行一天一匯報(bào)的對策，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生設(shè)計(jì)中存在的問題。

總之，課程設(shè)計(jì)教學(xué)應(yīng)引起足夠的重視，課程設(shè)計(jì)的教學(xué)效果直接影響了學(xué)生今后能否勝任安全生產(chǎn)監(jiān)督管理工作，對學(xué)生今后就業(yè)和考研起到了至關(guān)重要的作用。

3.3 將課堂內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合

安全工程專業(yè)開設(shè)了綜合實(shí)驗(yàn)一、綜合實(shí)驗(yàn)二以及流體與熱工實(shí)驗(yàn)三個實(shí)驗(yàn)課，綜合實(shí)驗(yàn)一和綜合實(shí)驗(yàn)二中有關(guān)除塵器原理以及除塵效率計(jì)算的實(shí)驗(yàn)，可以促進(jìn)學(xué)生對課程中顆粒物凈化章節(jié)的理解。流體與熱工實(shí)驗(yàn)中牽涉到伯努利方程的實(shí)驗(yàn)，該部分可以與《工業(yè)通風(fēng)》中通風(fēng)管管道參數(shù)計(jì)算相結(jié)合。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)的聯(lián)系是提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果的關(guān)鍵。

3.4 注重應(yīng)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(jì)算題。學(xué)生應(yīng)對考試的方法也是死記硬背，機(jī)械性的套公式計(jì)算，考核方式的應(yīng)用性不高。為了突出對學(xué)生知識應(yīng)用能力的考查，教師在命題時(shí)應(yīng)當(dāng)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(diǎn)和難點(diǎn)，以此激發(fā)學(xué)生對基礎(chǔ)知識的應(yīng)用能力。

4 結(jié)論

依據(jù)國家應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)，結(jié)合《工業(yè)通風(fēng)》課程的內(nèi)容，對《工業(yè)通風(fēng)》課程中可以用到的案例教學(xué)進(jìn)行了總結(jié)和講解，優(yōu)化了教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)，針對目前《工業(yè)通風(fēng)》課程設(shè)計(jì)中存在的問題，提出了改正的措施。講述了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，根據(jù)安全工程專業(yè)開設(shè)實(shí)驗(yàn)課的具體情況，對實(shí)驗(yàn)課中能與《工業(yè)通風(fēng)》課程聯(lián)系的環(huán)節(jié)進(jìn)行了總結(jié)，突出了實(shí)驗(yàn)課在本門課程學(xué)習(xí)中的重要性。為《工業(yè)通風(fēng)》課程教學(xué)工作提供了參考。