融入實際工程案例情景化教學方式的改革與實踐

周洵平，陳本壽，陳淑艷，張永江，吳麗君

[摘? ? ? ? ? ?要]? 以湖北某鍋爐補給水超濾預處理項目為例，提出了在水污染控制技術課程的教學過程中融入實際工程案例情景化教學方式的改革與實踐，使教學內容更加貼近工程實際，有利于學生融會貫通學習知識，實現由“教”→“學”→“用” 的轉變，為學生在畢業后更好地適應環境保護工作提供幫助。

[關? ? 鍵? ?詞]? 水污染控制技術;實際工程案例;情景化教學方式;改革與實踐

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號]? 2096-0603（2021）49-0124-02

水污染控制技術是一門理論性、工程實踐性很強的課程，而水環境污染是我國當前最主要的環境問題，也是環境學專業學生需重點掌握的內容[1]。高職院校的畢業生基本在企業一線從事與本專業相關的專業性工作，這些崗位需要的是既有一定專業知識又有較為扎實的專業技能的技能型人才[2]，如何通過改革課堂教學，激發和提高學生對水污染控制技術課程學習的主動性與積極性，實現本課程的教學目標，是一個值得探討和思考的教學問題。

一、教學方式的改變

在傳統課程的教學過程中，教師在課堂上占主導地位，強調知識的講解，學生處于被動接受的地位，課堂互動較少，學生會感到課程內容枯燥乏味，缺乏學習的積極性與主動性;對如何運用理論知識分析和解決實際工程問題認知模糊，學生學習知識后不能達到學以致用的目的。案例教學被認為是很多課程改革中的重要方法，其主要目的在于培養學生解決實際問題的能力和創新能力[3]，要求教師本人最好要有真正的企業一線經歷，只有教師自己熟悉行業情況，具有豐富的實踐經驗，方可傳授給學生真正所需的職業技能[4]。為了使學生更好地掌握水污染控制技術的相關理論知識，提高學生從事水污染控制工作的實踐能力，本文提出了在水污染控制技術課程的教學過程中融入實際工程案例情景化教學方式的改革和實踐。

二、實際案例——湖北某鍋爐補給水超濾預處理項目概況

在學習水污染控制技術課程中膜分離處理方法時，以湖北某鍋爐補給水超濾預處理工程項目作為水污染控制技術教學方法改革的一個實際教學案例。本工程第一期建設2×64MW燃氣聯合循環供熱機組，鍋爐補給水超濾預處理水源采用經原水預處理后地表水。

（一）水源水質及超濾處理出水水質

本項目水源水質及超濾處理出水水質參數詳見表1。

（二）超濾處理出力

超濾裝置共2套，正常工況下2套設備一套運行，一套備用。單套超濾裝置的連續凈出力：217m3/h。

（三）超濾預處理工藝

鍋爐補給水超濾預處理選擇以下處理工藝：

凈水站來水→生水加熱器→PCF過濾器→清水箱→超濾裝置→超濾水箱

（四）超濾膜元件技術參數表

根據技術文件要求，本項目采用日本旭化成公司生產的超濾膜（技術參數詳見表2）。

（五）超濾設計計算

1.計算公式

根據原水水質的不同，超濾一般有兩種運行流程模式：死端過濾模式和循環過濾模式。一般當原水中懸浮物和膠體含量較低時（如SS<5，濁度<5NTU）采用死端過濾模式，因為沒有濃水排放，因而能耗較低，在工程上大量應用。本項目源水經凈水站處理后水質較好，因此采用超濾死端過濾模式，相關計算如下：

單套超濾膜元件數量：N=F×1000/LS/SZ，向上圓整為整數即可。

凈通量：LZ=F×1000/N/SZ

反洗水泵的流量：Fbz=Fb×N

反洗風機流量：Fwz= Fw×N

正沖流量：Ftz=Ft×N

上式中：F為單套凈產水量（m3/h），N為單套超濾膜元件數量（支），LS為設計凈通量（LMH），LZ為凈通量，SZ為單支膜面積（m2），Fbz為反洗水泵的流量（m3/h），Fb為單支膜的反洗水量（m3/h），Fwz為反洗風機流量（Nm3/h），Fw為單支膜的反洗風量（Nm3/h），Ftz為正沖流量（m3/h），Ft為單支膜的正沖洗水量（m3/h）。

2.融入工程情景超濾計算——知識的融會貫通

根據旭化成超濾膜技術手冊和工程運行經驗數據，本項目超濾膜設計凈通量設定為56LMH。課堂上引導學生根據超濾計算公式、已有的工藝參數和掌握的知識，對超濾計算數據表（詳見表3）中超濾膜支數、運行設計部分工藝參數進行計算，計算結束后分析學生計算結果，對于正確的同學給予表揚和記入平時成績，對于錯誤的同學加以鼓勵并分析原因。在課堂教學中學生融入具體工程案例情景中，運用已掌握的知識分析和解決實際工程問題，在課堂互動中學生將已學習的知識融會貫通，更深刻地理解和掌握了超濾處理相關知識，有利于學生將理論知識與工程項目實踐緊密結合起來，提高了學生學習本課程的積極性。

三、實施效果

根據計算成果完成了本項目超濾膜元件采購、超濾框架加工和設備材料施工安裝，投入運行后超濾出水水量和出水水質均滿足設計要求，運行正常。

四、結論

將融入實際工程案例情景化教學方式應用在水污染控制技術的課堂教學過程中，第一，消除了傳統教學模式“理論與實踐脫節，知識與能力脫節”的弊端，使課堂教學知識內容更加貼近工程實際，將學生引入真實的工程情景中，培養學生獨立思考的學習習慣，通過課堂教學的互動，培養學生分析和解決實際水污染控制問題的能力;第二，通過課堂教學互動，有利于學生融會貫通學習的知識，通過實際工程案例的學習和思考，鞏固了學習的知識;第三，讓課程書本上的理論知識內容不會過于枯燥乏味，從而在很大程度上提高了學生對水污染控制技術課堂的學習熱情，有利于培養環境類專業學生自身的綜合素質;第四，實現由“教”→“學”→“用” 的轉變，提高教學質量，為學生在畢業后更好地從事環境工程實際工作打下了堅實基礎。

參考文獻：

[1]吳麗，楊列，劉靜萱，等.《環境規劃學》課程設計教學體系研究初探[J].課程教育研究，2016（23）：11-12.

[2]周秋江.高職院校畢業生就職崗位適應性調查及基本策略[J].浙江工商職業技術學院學報，2014，13（4）：71-74.

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

[4]廖征軍.《水污染控制技術實訓》的實施與考評[J].四川職業技術學院學報，2017，27（2）：150-154.

◎編輯 郭小琴