融入实际工程案例情景化教学方式的改革与实践

周洵平，陈本寿，陈淑艳，张永江，吴丽君

[摘           要]  以湖北某锅炉补给水超滤预处理项目为例，提出了在水污染控制技术课程的教学过程中融入实际工程案例情景化教学方式的改革与实践，使教学内容更加贴近工程实际，有利于学生融会贯通学习知识，实现由“教”→“学”→“用” 的转变，为学生在毕业后更好地适应环境保护工作提供帮助。

[关    键   词]  水污染控制技术;实际工程案例;情景化教学方式;改革与实践

[中图分类号]  G712                   [文献标志码]  A                   [文章编号]  2096-0603（2021）49-0124-02

水污染控制技术是一门理论性、工程实践性很强的课程，而水环境污染是我国当前最主要的环境问题，也是环境学专业学生需重点掌握的内容[1]。高职院校的毕业生基本在企业一线从事与本专业相关的专业性工作，这些岗位需要的是既有一定专业知识又有较为扎实的专业技能的技能型人才[2]，如何通过改革课堂教学，激发和提高学生对水污染控制技术课程学习的主动性与积极性，实现本课程的教学目标，是一个值得探讨和思考的教学问题。

一、教学方式的改变

在传统课程的教学过程中，教师在课堂上占主导地位，强调知识的讲解，学生处于被动接受的地位，课堂互动较少，学生会感到课程内容枯燥乏味，缺乏学习的积极性与主动性;对如何运用理论知识分析和解决实际工程问题认知模糊，学生学习知识后不能达到学以致用的目的。案例教学被认为是很多课程改革中的重要方法，其主要目的在于培养学生解决实际问题的能力和创新能力[3]，要求教师本人最好要有真正的企业一线经历，只有教师自己熟悉行业情况，具有丰富的实践经验，方可传授给学生真正所需的职业技能[4]。为了使学生更好地掌握水污染控制技术的相关理论知识，提高学生从事水污染控制工作的实践能力，本文提出了在水污染控制技术课程的教学过程中融入实际工程案例情景化教学方式的改革和实践。

二、实际案例——湖北某锅炉补给水超滤预处理项目概况

在学习水污染控制技术课程中膜分离处理方法时，以湖北某锅炉补给水超滤预处理工程项目作为水污染控制技术教学方法改革的一个实际教学案例。本工程第一期建设2×64MW燃气联合循环供热机组，锅炉补给水超滤预处理水源采用经原水预处理后地表水。

（一）水源水质及超滤处理出水水质

本项目水源水质及超滤处理出水水质参数详见表1。

（二）超滤处理出力

超滤装置共2套，正常工况下2套设备一套运行，一套备用。单套超滤装置的连续净出力：217m3/h。

（三）超滤预处理工艺

锅炉补给水超滤预处理选择以下处理工艺：

净水站来水→生水加热器→PCF过滤器→清水箱→超滤装置→超滤水箱

（四）超滤膜元件技术参数表

根据技术文件要求，本项目采用日本旭化成公司生产的超滤膜（技术参数详见表2）。

（五）超滤设计计算

1.计算公式

根据原水水质的不同，超滤一般有两种运行流程模式：死端过滤模式和循环过滤模式。一般当原水中悬浮物和胶体含量较低时（如SS<5，浊度<5NTU）采用死端过滤模式，因为没有浓水排放，因而能耗较低，在工程上大量应用。本项目源水经净水站处理后水质较好，因此采用超滤死端过滤模式，相关计算如下：

单套超滤膜元件数量：N=F×1000/LS/SZ，向上圆整为整数即可。

净通量：LZ=F×1000/N/SZ

反洗水泵的流量：Fbz=Fb×N

反洗风机流量：Fwz= Fw×N

正冲流量：Ftz=Ft×N

上式中：F为单套净产水量（m3/h），N为单套超滤膜元件数量（支），LS为设计净通量（LMH），LZ为净通量，SZ为单支膜面积（m2），Fbz为反洗水泵的流量（m3/h），Fb为单支膜的反洗水量（m3/h），Fwz为反洗风机流量（Nm3/h），Fw为单支膜的反洗风量（Nm3/h），Ftz为正冲流量（m3/h），Ft为单支膜的正冲洗水量（m3/h）。

2.融入工程情景超滤计算——知识的融会贯通

根据旭化成超滤膜技术手册和工程运行经验数据，本项目超滤膜设计净通量设定为56LMH。课堂上引导学生根据超滤计算公式、已有的工艺参数和掌握的知识，对超滤计算数据表（详见表3）中超滤膜支数、运行设计部分工艺参数进行计算，计算结束后分析学生计算结果，对于正确的同学给予表扬和記入平时成绩，对于错误的同学加以鼓励并分析原因。在课堂教学中学生融入具体工程案例情景中，运用已掌握的知识分析和解决实际工程问题，在课堂互动中学生将已学习的知识融会贯通，更深刻地理解和掌握了超滤处理相关知识，有利于学生将理论知识与工程项目实践紧密结合起来，提高了学生学习本课程的积极性。

三、实施效果

根据计算成果完成了本项目超滤膜元件采购、超滤框架加工和设备材料施工安装，投入运行后超滤出水水量和出水水质均满足设计要求，运行正常。

四、结论

将融入实际工程案例情景化教学方式应用在水污染控制技术的课堂教学过程中，第一，消除了传统教学模式“理论与实践脱节，知识与能力脱节”的弊端，使课堂教学知识内容更加贴近工程实际，将学生引入真实的工程情景中，培养学生独立思考的学习习惯，通过课堂教学的互动，培养学生分析和解决实际水污染控制问题的能力;第二，通过课堂教学互动，有利于学生融会贯通学习的知识，通过实际工程案例的学习和思考，巩固了学习的知识;第三，让课程书本上的理论知识内容不会过于枯燥乏味，从而在很大程度上提高了学生对水污染控制技术课堂的学习热情，有利于培养环境类专业学生自身的综合素质;第四，实现由“教”→“学”→“用” 的转变，提高教学质量，为学生在毕业后更好地从事环境工程实际工作打下了坚实基础。

参考文献：

[1]吴丽，杨列，刘静萱，等.《环境规划学》课程设计教学体系研究初探[J].课程教育研究，2016（23）：11-12.

[2]周秋江.高职院校毕业生就职岗位适应性调查及基本策略[J].浙江工商职业技术学院学报，2014，13（4）：71-74.

[3]廖晓斌，马红芳，苑宝玲.案例教学法在“环境工程概论”课程教学中的应用[J].科技文汇，2016（5）：42-43.

[4]廖征军.《水污染控制技术实训》的实施与考评[J].四川职业技术学院学报，2017，27（2）：150-154.

◎编辑 郭小琴