基于环保设备工程专业的废水处理设备原理与设计课程建设初探

远野 陈天明 金建祥 丁成 严金龙

摘要：废水处理设备原理与设计课程是环保设备工程专业的一门主干专业课。本文针对废水处理设备原理与设计课程建设存在的问题进行综合和归纳，对课程建设依据和任务、选用教材、实践教学、教学与方法建设等几方面进行了分析和讨论，以优化课程建设。

关键词：环保设备工程；废水处理设备；课程建设

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）08-0213-02

环保设备作为新兴行业，是我国环保和机械行业优化产业结构调整中重点发展的领域。近十年来，随着该行业的高速发展，对人才的需求不断增长。环保设备工程专业培养具备环境科学与工程学科与机械工程学科相交叉的专业知识和技能，能够在环保行业领域从事环保设备设计与生产、运行与维护等方面的工作，又能从事设备的研发、技术改造等方面的高级工程技术人员。环保设备工程专业毕业生在从事相关工作的过程中，往往会面临废水处理设备的设计与开发、运行与管理等方面的问题，因此本课程开设的主要目的是针对废水处理方向系统开展废水处理设备原理与设计相关知识及技能的课程。本课程是专业教学计划中一门重要的专业必修课。本文根据我校以OBE（Outcome Based Education，能力、目标、需求导向教育）理念为导向的办学定位和专业的要求，结合废水处理设备原理与设计课程建设现状，提出了对该课程的改革与创新的探索性建议，以适应社会和学校培养该专业高级工程技术应用型人才的需求。

一、课程建设面临的主要问题

1.在理论教学方面，课程课内共44学时，学时多用于讲授废水处理设备原理、设计工作原理和构型设计方面的知识，对设备的运行和操作涉及的较少，这与环保设备工程专业的培养要求不符。在学时无法增加的情况下，如何使教学内容紧跟设备更新知识发展，也是今后面临的主要问题。

2.在实践教学方面，课程实践环节共4学时，在理论课结束之后，安排学生到学校污水处理站进行设备的观摩操作，然后设计计算和绘制污水站工艺中相关的设备图纸，培养学生对设备的操作及设计能力。不足之处是污水站的设备已经过时，无法满足学生对新设备进行操作的学习需求。

3.在教材方面，现有的教材是“十一五”国家级规划教材，讲述了国内外主要废水治理设备的原理与设计，侧重环保机械设备与环境工程交叉学科的基础知识。但是设备的讲解前后关联性较小，没有按照废水处理工艺流程进行设置，同时在实际操作方面内容较少，不符合以实践应用型人才为导向的培养要求。

4.在教学方法方面，目前主要采用讲授法和案例教学法，教法较为单一。在课件运用方面，课件的设备内容缺乏立体感，设备工作原理演示性不强。在实践过程中规定学生完成的图纸设计停留在传统2D平面图的要求，缺乏对新型绘图软件的作图要求。

二、课程建设的依据和任务

经过对我校废水处理设备原理与设计课程的分析，我们将在今后的课程建设中确立建设遵循的依据。

1.课程服务于专业。废水处理设备原理与设计是环保设备工程专业的核心主干课程之一，除了讲授设备的工作原理和设计外，还应重视设备在废水处理工艺中的作用，包括操作维护、运行管理和选型方面的知识和能力。特别是一些目前广泛采用的、新型的设备的操作和使用，能为学生以后学习其他专业的课程奠定基础。

2.课程服务于办学定位。一方面，学校于1996年由盐城工业专科学校与盐城职业大学合并升级为国家全日制本科院校，在20年的本科办学过程中一直定位于应用型人才的培养，重视与企业联合培养；另一方面，环保行业在江苏盐城市具有地方特色，2009年成立的盐城环保科技城是中国首家环保产业集聚区，是中国环保研发与产业化最具竞争力的园区之一，对环保设备人才需求量较大。因此，课程应该与职业资格（注册设备工程师等）要求相适应，提高学生设备的设计、研发、制造及运行管理的能力，完善该课程在专业人才培养体系中的地位和作用。

基于以上问题的分析，确定了本课程重点建设的任务，包括选用教材、实践教学、教学与方法建设等几方面的内容。

三、教材以及辅助教材建设

教材是教学内容和知识传播的载体，是实现课程教学目标的主要依据，因此在教学过程中要注重教材的建设，加强教材的系统性。同时，要求教師对相关的教材进行深入研究，对教材和辅助教材进行互补选择。在选择课程教材时应该遵循本课程在专业中的培养作用，这是编写和选用教材的主要依据。我校在废水处理设备原理与设计教材建设上包括两个方面：一是主要使用教材建设，二是辅助教材建设。

1.使用教材建设。本课程所选用的教材是由中国石化出版社出版的《环保设备原理与设计》，编写教材的团队是由一支具备环境工程和机械设计专业背景的人员组成，章节结构科学合理，按照废水的一级、二级处理，污泥处置的工艺流程来讲解主体设备。近年来，废水处理工艺和技术在不断进步和发展，对废水处理设备提出了更高的要求，教材内容落后于新设备的情况无法避免，为了弥补此方面的不足，我们可憎在辅助教材和课程讲授过程中加以弥补。

2.辅助教材建设。教师选择优质的辅助教材来弥补主要教材的不足，帮助学生深刻理解知识、拓展知识面以及了解最新的设备发展情况。本课程选用的辅助教材主要分为教材类和工具书类。教材类主要选用了由化学工业出版社出版的《污水处理机械设备设计与应用》、高等教育出版社出版的《环境工程设备与应用》；工具书类主要选用由中国建筑工业出版社出版的《水处理技术设备手册》和化学工业出版社出版的《废水处理设备与材料手册》。

四、实践教学建设

实践教学是将理论知识转化为实践能力的有效途径，是培养高级应用型技术人才的重要环节。通过实践教学，可以提高学生的实际动手能力，提高学生分析问题和解决的能力。我校环保设备工程专业加强实践性教学环节，其主要措施包括校污水站实训、课程设计、参与教师科研等。

1.校污水站实训。通过校污水站的实训，使学生进一步理解废水处理设备原理，训练学生的动手操作能力。实训要求学生掌握单体设备的结构原理及单元处理技术的基本操作方法，并在此基础上对废水处理工艺流程及各单元的作用进行认知，通过运行操作，掌握常规废水处理设备工艺的基本操作要求和方法。

2.课程设计。实训后，开设课程设计，进一步培养学生运用所学专业知识的能力，在设计、计算、绘图方面得到锻炼。针对一座二级处理的废水处理厂，要求学生对主要处理设备尺寸进行设计计算，确定单体设备的平面图、剖面图和俯视图，最后完成设计计算说明书和设计图纸。

3.参与教师科研。本科生参与教师科研对学生的科研、实践能力的提高，综合素质的发展具有较高的意义。在教师科研实验室，教师会带头示范设备的运行及操作过程，然后由学生独立操作，培养学生对设备的操作能力。同时，涉及设备的研发内容，让学生参与进来，可以将所学的理论知识和设计内容灵活运用，提高学生对设备的设计研发能力。

五、课程教学与方法

废水处理设备这门课程具有较强的理论性和实践性。在理论教学创新与改革方面，力争采用现代科技，拓宽理论教学手段。例如，在设备工作原理和构造描述方面，将利用现代多媒体课件进行动画演示，并辅以设备的影像资料，让枯燥乏味的内容变得生动易懂。在实践教学的改革中，将以市场需求为导向，提高学生的就业能力。例如，现代设备研发企业经常要用到3D等效果图软件，向客户直观的反映设备的设计情况，我们在工程实训和课程设计上，也要求学生在完成传统2D图纸的基础上，能够完成一些3D效果图纸，以适应企业对环保设备人才的技能需求。

六、结语

废水处理设备原理与设计是一门理论性和实践性很强的课程。通过课程建设，不断完善课程教材、实践训练以及教学与方法，通过多样化的授课方式，探索符合“以OBE理念为导向的育人理念”的人才培養模式，使学生通过课程的学习获得废水处理设备原理与设计相关问题的分析与解决能力，以适应企业对环保设备人才的技能需求。

参考文献：

[1]金建祥，丁成，肖波.“卓越”背景下环保设备工程专业人才培养模式探索[J].长春理工大学学报：高教版，2013，（4）：214-215.

[2]张德，李密，谭文发.基于实践创新能力培养的环保设备维修技术课程改革初探[J].科教导刊，2017，（10）：53-54.

[3]解清杰，吴向阳，赵如金，等.关于环保设备工程专业课程设置及教材建设的思考[J].中国电力教育，2013，（34）：103-104.