融入實(shí)際工程案例情景化教學(xué)方式的改革與實(shí)踐

周洵平，陳本壽，陳淑艷，張永江，吳麗君

[摘? ? ? ? ? ?要]? 以湖北某鍋爐補(bǔ)給水超濾預(yù)處理項(xiàng)目為例，提出了在水污染控制技術(shù)課程的教學(xué)過(guò)程中融入實(shí)際工程案例情景化教學(xué)方式的改革與實(shí)踐，使教學(xué)內(nèi)容更加貼近工程實(shí)際，有利于學(xué)生融會(huì)貫通學(xué)習(xí)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)由“教”→“學(xué)”→“用” 的轉(zhuǎn)變，為學(xué)生在畢業(yè)后更好地適應(yīng)環(huán)境保護(hù)工作提供幫助。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 水污染控制技術(shù);實(shí)際工程案例;情景化教學(xué)方式;改革與實(shí)踐

[中圖分類(lèi)號(hào)]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號(hào)]? 2096-0603（2021）49-0124-02

水污染控制技術(shù)是一門(mén)理論性、工程實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，而水環(huán)境污染是我國(guó)當(dāng)前最主要的環(huán)境問(wèn)題，也是環(huán)境學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生需重點(diǎn)掌握的內(nèi)容[1]。高職院校的畢業(yè)生基本在企業(yè)一線從事與本專(zhuān)業(yè)相關(guān)的專(zhuān)業(yè)性工作，這些崗位需要的是既有一定專(zhuān)業(yè)知識(shí)又有較為扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)技能的技能型人才[2]，如何通過(guò)改革課堂教學(xué)，激發(fā)和提高學(xué)生對(duì)水污染控制技術(shù)課程學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與積極性，實(shí)現(xiàn)本課程的教學(xué)目標(biāo)，是一個(gè)值得探討和思考的教學(xué)問(wèn)題。

一、教學(xué)方式的改變

在傳統(tǒng)課程的教學(xué)過(guò)程中，教師在課堂上占主導(dǎo)地位，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的講解，學(xué)生處于被動(dòng)接受的地位，課堂互動(dòng)較少，學(xué)生會(huì)感到課程內(nèi)容枯燥乏味，缺乏學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性;對(duì)如何運(yùn)用理論知識(shí)分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題認(rèn)知模糊，學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)后不能達(dá)到學(xué)以致用的目的。案例教學(xué)被認(rèn)為是很多課程改革中的重要方法，其主要目的在于培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力[3]，要求教師本人最好要有真正的企業(yè)一線經(jīng)歷，只有教師自己熟悉行業(yè)情況，具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，方可傳授給學(xué)生真正所需的職業(yè)技能[4]。為了使學(xué)生更好地掌握水污染控制技術(shù)的相關(guān)理論知識(shí)，提高學(xué)生從事水污染控制工作的實(shí)踐能力，本文提出了在水污染控制技術(shù)課程的教學(xué)過(guò)程中融入實(shí)際工程案例情景化教學(xué)方式的改革和實(shí)踐。

二、實(shí)際案例——湖北某鍋爐補(bǔ)給水超濾預(yù)處理項(xiàng)目概況

在學(xué)習(xí)水污染控制技術(shù)課程中膜分離處理方法時(shí)，以湖北某鍋爐補(bǔ)給水超濾預(yù)處理工程項(xiàng)目作為水污染控制技術(shù)教學(xué)方法改革的一個(gè)實(shí)際教學(xué)案例。本工程第一期建設(shè)2×64MW燃?xì)饴?lián)合循環(huán)供熱機(jī)組，鍋爐補(bǔ)給水超濾預(yù)處理水源采用經(jīng)原水預(yù)處理后地表水。

（一）水源水質(zhì)及超濾處理出水水質(zhì)

本項(xiàng)目水源水質(zhì)及超濾處理出水水質(zhì)參數(shù)詳見(jiàn)表1。

（二）超濾處理出力

超濾裝置共2套，正常工況下2套設(shè)備一套運(yùn)行，一套備用。單套超濾裝置的連續(xù)凈出力：217m3/h。

（三）超濾預(yù)處理工藝

鍋爐補(bǔ)給水超濾預(yù)處理選擇以下處理工藝：

凈水站來(lái)水→生水加熱器→PCF過(guò)濾器→清水箱→超濾裝置→超濾水箱

（四）超濾膜元件技術(shù)參數(shù)表

根據(jù)技術(shù)文件要求，本項(xiàng)目采用日本旭化成公司生產(chǎn)的超濾膜（技術(shù)參數(shù)詳見(jiàn)表2）。

（五）超濾設(shè)計(jì)計(jì)算

1.計(jì)算公式

根據(jù)原水水質(zhì)的不同，超濾一般有兩種運(yùn)行流程模式：死端過(guò)濾模式和循環(huán)過(guò)濾模式。一般當(dāng)原水中懸浮物和膠體含量較低時(shí)（如SS<5，濁度<5NTU）采用死端過(guò)濾模式，因?yàn)闆](méi)有濃水排放，因而能耗較低，在工程上大量應(yīng)用。本項(xiàng)目源水經(jīng)凈水站處理后水質(zhì)較好，因此采用超濾死端過(guò)濾模式，相關(guān)計(jì)算如下：

單套超濾膜元件數(shù)量：N=F×1000/LS/SZ，向上圓整為整數(shù)即可。

凈通量：LZ=F×1000/N/SZ

反洗水泵的流量：Fbz=Fb×N

反洗風(fēng)機(jī)流量：Fwz= Fw×N

正沖流量：Ftz=Ft×N

上式中：F為單套凈產(chǎn)水量（m3/h），N為單套超濾膜元件數(shù)量（支），LS為設(shè)計(jì)凈通量（LMH），LZ為凈通量，SZ為單支膜面積（m2），F(xiàn)bz為反洗水泵的流量（m3/h），F(xiàn)b為單支膜的反洗水量（m3/h），F(xiàn)wz為反洗風(fēng)機(jī)流量（Nm3/h），F(xiàn)w為單支膜的反洗風(fēng)量（Nm3/h），F(xiàn)tz為正沖流量（m3/h），F(xiàn)t為單支膜的正沖洗水量（m3/h）。

2.融入工程情景超濾計(jì)算——知識(shí)的融會(huì)貫通

根據(jù)旭化成超濾膜技術(shù)手冊(cè)和工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，本項(xiàng)目超濾膜設(shè)計(jì)凈通量設(shè)定為56LMH。課堂上引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)超濾計(jì)算公式、已有的工藝參數(shù)和掌握的知識(shí)，對(duì)超濾計(jì)算數(shù)據(jù)表（詳見(jiàn)表3）中超濾膜支數(shù)、運(yùn)行設(shè)計(jì)部分工藝參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)束后分析學(xué)生計(jì)算結(jié)果，對(duì)于正確的同學(xué)給予表?yè)P(yáng)和記入平時(shí)成績(jī)，對(duì)于錯(cuò)誤的同學(xué)加以鼓勵(lì)并分析原因。在課堂教學(xué)中學(xué)生融入具體工程案例情景中，運(yùn)用已掌握的知識(shí)分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題，在課堂互動(dòng)中學(xué)生將已學(xué)習(xí)的知識(shí)融會(huì)貫通，更深刻地理解和掌握了超濾處理相關(guān)知識(shí)，有利于學(xué)生將理論知識(shí)與工程項(xiàng)目實(shí)踐緊密結(jié)合起來(lái)，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的積極性。

三、實(shí)施效果

根據(jù)計(jì)算成果完成了本項(xiàng)目超濾膜元件采購(gòu)、超濾框架加工和設(shè)備材料施工安裝，投入運(yùn)行后超濾出水水量和出水水質(zhì)均滿足設(shè)計(jì)要求，運(yùn)行正常。

四、結(jié)論

將融入實(shí)際工程案例情景化教學(xué)方式應(yīng)用在水污染控制技術(shù)的課堂教學(xué)過(guò)程中，第一，消除了傳統(tǒng)教學(xué)模式“理論與實(shí)踐脫節(jié)，知識(shí)與能力脫節(jié)”的弊端，使課堂教學(xué)知識(shí)內(nèi)容更加貼近工程實(shí)際，將學(xué)生引入真實(shí)的工程情景中，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的學(xué)習(xí)習(xí)慣，通過(guò)課堂教學(xué)的互動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際水污染控制問(wèn)題的能力;第二，通過(guò)課堂教學(xué)互動(dòng)，有利于學(xué)生融會(huì)貫通學(xué)習(xí)的知識(shí)，通過(guò)實(shí)際工程案例的學(xué)習(xí)和思考，鞏固了學(xué)習(xí)的知識(shí);第三，讓課程書(shū)本上的理論知識(shí)內(nèi)容不會(huì)過(guò)于枯燥乏味，從而在很大程度上提高了學(xué)生對(duì)水污染控制技術(shù)課堂的學(xué)習(xí)熱情，有利于培養(yǎng)環(huán)境類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生自身的綜合素質(zhì);第四，實(shí)現(xiàn)由“教”→“學(xué)”→“用” 的轉(zhuǎn)變，提高教學(xué)質(zhì)量，為學(xué)生在畢業(yè)后更好地從事環(huán)境工程實(shí)際工作打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳麗，楊列，劉靜萱，等.《環(huán)境規(guī)劃學(xué)》課程設(shè)計(jì)教學(xué)體系研究初探[J].課程教育研究，2016（23）：11-12.

[2]周秋江.高職院校畢業(yè)生就職崗位適應(yīng)性調(diào)查及基本策略[J].浙江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，13（4）：71-74.

[3]廖曉斌，馬紅芳，苑寶玲.案例教學(xué)法在“環(huán)境工程概論”課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].科技文匯，2016（5）：42-43.

[4]廖征軍.《水污染控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)》的實(shí)施與考評(píng)[J].四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，27（2）：150-154.

◎編輯 郭小琴