孫 昊

(天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 300350)

全國(guó)職業(yè)院校技能大賽是教育部發(fā)起，聯(lián)合國(guó)務(wù)院有關(guān)部門(mén)、行業(yè)和地方共同舉辦的一項(xiàng)全國(guó)性職業(yè)院校學(xué)生競(jìng)賽活動(dòng)。國(guó)家環(huán)境類職業(yè)院校技能大賽作為大賽常規(guī)賽項(xiàng)，包括“水環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理技術(shù)賽項(xiàng)”和“大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理技術(shù)賽項(xiàng)”[1-2]。技能競(jìng)賽作為一項(xiàng)國(guó)家級(jí)賽項(xiàng)，充分體現(xiàn)了高職院校有別于普通高等院校的特點(diǎn)，即培養(yǎng)的學(xué)生具有一定的理論知識(shí)和熟練的技能操作。將培養(yǎng)學(xué)生的技能水平放在非常重要的位置。而實(shí)訓(xùn)課程又是提高學(xué)生技能水平最為重要的教學(xué)手段。

天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院環(huán)境專業(yè)是國(guó)家骨干高職院校重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)，2016年以優(yōu)異成績(jī)通過(guò)驗(yàn)收。其中，在國(guó)家職業(yè)院校技能大賽中連續(xù)6年獲得全國(guó)一等獎(jiǎng)，技能大賽成績(jī)是驗(yàn)收過(guò)程的重要加分項(xiàng)。文章以“水環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理技術(shù)”技能大賽為例，對(duì)實(shí)訓(xùn)課程改革的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行研究。

1 國(guó)家“水環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理技術(shù)”賽項(xiàng)概述

1.1 賽項(xiàng)簡(jiǎn)介

“水環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理技術(shù)”賽項(xiàng)，英文翻譯為“Water Environmental Monitoring and Control Technology”，在2012年，2014年，2017年，2019年共舉辦了4次競(jìng)賽。其競(jìng)賽目的為通過(guò)技能競(jìng)賽，展示環(huán)保類高職院校在水環(huán)境監(jiān)測(cè)、水污染治理技術(shù)方面的教學(xué)與實(shí)踐成果，促進(jìn)工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式的改革與創(chuàng)新，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)與合作精神，推動(dòng)環(huán)保類專業(yè)教學(xué)與實(shí)踐，為我國(guó)環(huán)保事業(yè)儲(chǔ)備環(huán)保復(fù)合型及應(yīng)用型技術(shù)技能人才[3-4]。

1.2 賽項(xiàng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)簡(jiǎn)介

水環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理技術(shù)賽項(xiàng)采用的是浙江天煌科技實(shí)業(yè)有限公司研制的THEMJZ-1型綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。該實(shí)訓(xùn)平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)模擬A2/O系統(tǒng)，SBR系統(tǒng)，以及MSBR系統(tǒng)。該平臺(tái)主要由控制系統(tǒng)、供水系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)三部分組成[5]。

通過(guò)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)可以提高學(xué)生通過(guò)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)DO儀、pH儀的零點(diǎn)和斜率的標(biāo)定能力；提高學(xué)生在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的運(yùn)用和掌握能力；提高學(xué)生通過(guò)控制程序的編寫(xiě)對(duì)整機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行的能力；提高學(xué)生污水處理設(shè)備部件的安裝與調(diào)試能力；提高學(xué)生對(duì)曝氣系統(tǒng)充氧量的調(diào)節(jié)與控制能力；提高學(xué)生電氣控制線路的連接、PLC硬件組態(tài)以及程序編寫(xiě)與調(diào)試能力；提高學(xué)生污水處理相關(guān)填料的裝填能力；提高學(xué)生A2/O、SBR以及MSBR三種污水處理系統(tǒng)工藝的設(shè)計(jì)和管道連接能力；提高學(xué)生對(duì)A2/O系統(tǒng)中好氧池填料的掛膜能力。

2 依據(jù)國(guó)家技能大賽對(duì)實(shí)訓(xùn)操作進(jìn)行課程改革

依據(jù)水環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理技術(shù)賽項(xiàng)設(shè)置特點(diǎn)，結(jié)合我院環(huán)境專業(yè)人才培養(yǎng)方案，制定出環(huán)保設(shè)備安裝與維護(hù)、污廢水生化處理設(shè)備操作等實(shí)訓(xùn)課程。以污廢水生化處理設(shè)備操作課程為例，具體說(shuō)明實(shí)訓(xùn)課程改革情況。

2.1 系統(tǒng)圖和電氣控制原理圖的繪制

水環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理技術(shù)賽項(xiàng)中包括理論賽項(xiàng)，要求學(xué)生掌握如何使用CAD軟件進(jìn)行工程制圖的繪制。原有的實(shí)訓(xùn)課程標(biāo)準(zhǔn)中注重對(duì)技能知識(shí)含義的理解，忽略了知識(shí)與技能能力之間的聯(lián)系。通過(guò)課程改革使學(xué)生從宏觀上了解課程設(shè)置的目的與含義，并且在學(xué)習(xí)過(guò)程中掌握基本的工程繪圖能力。具體來(lái)講，CAD工程制圖原本屬于機(jī)械專業(yè)的核心課程，不在環(huán)境專業(yè)的課程設(shè)置內(nèi)容中。通過(guò)參加技能大賽，發(fā)現(xiàn)了該技能的缺失，增加了CAD課程教學(xué)。(在二年級(jí)第一學(xué)期增加了CAD理論課程，實(shí)訓(xùn)課程開(kāi)設(shè)在二年級(jí)第二學(xué)期，實(shí)訓(xùn)課程中學(xué)生可以直接運(yùn)用CAD進(jìn)行系統(tǒng)圖和電氣控制原理圖的繪制。)既保留了對(duì)理論知識(shí)掌握的要求，又突出職業(yè)院校對(duì)技能操作的重視，符合環(huán)保專業(yè)國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

2.2 污水處理設(shè)備的工藝連接

根據(jù)競(jìng)賽內(nèi)容的技能競(jìng)賽要求，在實(shí)訓(xùn)課程中增加污水處理設(shè)備的工藝連接。污水處理設(shè)備的水處理單元，(可以為A2/O系統(tǒng)，SBR系統(tǒng)，或MSBR系統(tǒng))按照實(shí)訓(xùn)課程任務(wù)書(shū)要求進(jìn)行軟管的連接，組成污水處理系統(tǒng)。該實(shí)訓(xùn)課程內(nèi)容包括理論學(xué)習(xí)和實(shí)訓(xùn)操作兩部分。

2.2.1 理論學(xué)習(xí)

如果想要正確的連接水處理單元，首先必須熟練掌握典型的水處理單元的構(gòu)成。水處理單元主要由格柵調(diào)節(jié)池、沉砂池、A2/O生物反應(yīng)器、SBR池、二沉池、砂濾柱、加藥池等組成。

(1)格柵調(diào)節(jié)池：格柵是由金屬棒或柵條按照一定間距平行排列而成，其作用是對(duì)水量和水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)污水pH值、水溫，有預(yù)曝氣作用。實(shí)訓(xùn)課程中使用的平臺(tái)是格柵與調(diào)節(jié)池進(jìn)行了一體化設(shè)計(jì)。其主要功能是為了實(shí)現(xiàn)模擬污水處理的預(yù)處理環(huán)節(jié)。

(2)沉砂池：沉砂池是利用物理作用(重力分離原理)將砂礫從廢水中分離出來(lái)的一個(gè)預(yù)處理單元。根據(jù)物理原理或結(jié)構(gòu)形式的差別，沉砂池可分為平流式沉砂池、豎流式沉砂池、曝氣沉砂池、渦流沉砂池等。實(shí)訓(xùn)課程采用的是平流式沉砂池，此類沉砂池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，處理效果好。

(3)A2/O生物反應(yīng)器：A2/O采用三段式反應(yīng)器，在去除有機(jī)污染物的同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)脫氮除磷的效果。

(4)SBR池：SBR是序批式間歇活性污泥(Seguencing Batch Reactor)的簡(jiǎn)稱。SBR工藝整個(gè)運(yùn)行周期分為進(jìn)水，反應(yīng)，沉淀，出水和閑置等五個(gè)基本工序。所有工序都在設(shè)置有曝氣及攪拌裝置的反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行。實(shí)訓(xùn)平臺(tái)采用2臺(tái)SBR池，可以模擬污水處理的生物處理環(huán)節(jié)。

(5)二沉池：二沉池又稱為二次沉淀池，是分離污水懸浮物的一種主要處理單元。實(shí)訓(xùn)課程采用的是豎流式沉淀池，用以模擬污水處理中的后續(xù)處理環(huán)節(jié)。

(6)砂濾柱：砂濾柱模擬的是污水處理的深度處理環(huán)節(jié)。污水處理廠的二次出水中的污染物雖然得到了一定的去除，但是仍有一部分較小的顆粒和其他物質(zhì)懸浮在水中，為了達(dá)到深度處理的目的，需要設(shè)置濾池(即砂濾柱)。

(7)加藥池：這部分的工藝在實(shí)際工作條件下是不存在的，由于實(shí)訓(xùn)平臺(tái)采用清水模擬整個(gè)工藝流程，為了更好的接近污水處理廠現(xiàn)場(chǎng)，幫助學(xué)生理解工藝流程，加藥池的作用是投藥脫氧。

2.2.2 實(shí)訓(xùn)操作

學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)污水處理設(shè)備工藝連接，可以熟練地掌握PU管的切割與連接。實(shí)訓(xùn)操作的連接水處理單元管道采用PU管，(即軟管)，其主要特點(diǎn)是管道阻力小，質(zhì)量輕，便于更換與連接。

PU管的切割方式主要是采用PVC管子剪刀。操作流程如下：

①準(zhǔn)備好所用的PU管，規(guī)格D10。

②使用尺子測(cè)量實(shí)訓(xùn)任務(wù)書(shū)要求的長(zhǎng)度，然后用筆標(biāo)記。

③使用剪割PU管專用的剪刀，具體使用方法是調(diào)整好剪刀的開(kāi)口大小，以可以將PU管正好放入為宜。

④用一只手把持住PU管，順著標(biāo)記處開(kāi)始慢慢切割，直到剪斷。注意在切割過(guò)程中，完成一次剪切后，停下來(lái)確保沒(méi)有剪歪后，再繼續(xù)剪。

連接PU的方式為氣動(dòng)連接，其連接方式為將PU氣管直接插入氣動(dòng)接頭內(nèi)，注意將PU氣管拔出時(shí)，需用左手將氣動(dòng)接頭的彈性部分按到底部，右手再用力將氣管拔出。

2.3 污水處理設(shè)備的安裝與調(diào)整

根據(jù)競(jìng)賽內(nèi)容的技能競(jìng)賽要求，在實(shí)訓(xùn)課程中增加污水處理設(shè)備的安裝與調(diào)整。按照實(shí)訓(xùn)課程任務(wù)書(shū)中的相關(guān)圖紙和工藝要求，完成風(fēng)機(jī)、曝氣盤(pán)、水泵、攪拌器等部件的安裝與調(diào)整。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容包括理論學(xué)習(xí)和實(shí)訓(xùn)操作兩部分。

2.3.1 理論學(xué)習(xí)

(1)風(fēng)機(jī)：主要功能為曝氣系統(tǒng)的動(dòng)力系統(tǒng)，為曝氣系統(tǒng)引入風(fēng)源，分別為好氧池、SBR1池、SBR2池提供風(fēng)源曝氣用。

(2)曝氣盤(pán)：主要功能是使曝氣均勻，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、氧利用率高、性能可靠、氣孔不堵塞、污水不倒灌、環(huán)向受力均勻、壽命長(zhǎng)、安裝維修方便等特點(diǎn)。

(3)水泵：共4臺(tái)，其中1臺(tái)為提升泵，1臺(tái)外回流泵，1臺(tái)內(nèi)回流泵，1臺(tái)備用。

(4)攪拌器：共6臺(tái)，其中1臺(tái)為加藥池?cái)嚢杵鳎?臺(tái)為調(diào)節(jié)池?cái)嚢杵鳎?臺(tái)為厭氧池?cái)嚢杵鳎?臺(tái)為缺氧池?cái)嚢杵?，SBR1池中1臺(tái)，SBR2池中1臺(tái)。

2.3.2 實(shí)訓(xùn)操作

學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)污水處理設(shè)備的安裝與調(diào)整，可以熟練地掌握如下操作技能。

(1)風(fēng)機(jī)：安裝方式為從下到上穿螺絲加平墊，底板反面焊有螺母。

(2)曝氣盤(pán)：安裝為先將曝氣盤(pán)4分外螺紋處纏上生料帶，然后將其旋進(jìn)有機(jī)玻璃池內(nèi)曝氣管路4分內(nèi)螺紋管接件處，旋緊即可，確保同一管路上的曝氣盤(pán)處于同一水平上。

(3)水泵：為了避免泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的震動(dòng)感，需要提前在泵下安放一塊5 mm的墊布。安裝的方向是螺絲從上端插入螺孔，根部設(shè)置有焊接螺母。

(4)攪拌器：安裝方式為從下向上穿螺絲，將其固定于相應(yīng)的有機(jī)玻璃板上，然后再用連軸器將攪拌桿與攪拌機(jī)連接起來(lái)。

(5)污水處理設(shè)備的引出管采用不銹鋼復(fù)合管，其主要結(jié)構(gòu)為內(nèi)部為PVC塑料管，外部采用不銹鋼材料包裹，可以做到內(nèi)部抗腐蝕，外部增強(qiáng)管路的強(qiáng)度與硬度。其切割方式為使用專門(mén)的割刀切割，并連接管體。操作流程如下：

①選擇所需型號(hào)的不銹鋼復(fù)合管。

②用卷尺度量好所需的尺寸長(zhǎng)度，并用記號(hào)筆標(biāo)記。

③使用專用切割不銹鋼復(fù)合管的割刀，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有兩個(gè)活動(dòng)滾輪，以便可以固定不銹鋼復(fù)合管，將不銹鋼復(fù)合管放入割刀中，旋轉(zhuǎn)螺母以固定位置。

④將割刀刀片對(duì)準(zhǔn)記號(hào)筆標(biāo)記，然后再次利用割刀手柄上的螺母順時(shí)針旋轉(zhuǎn)將不銹鋼復(fù)合管壓緊。避免用力過(guò)大，導(dǎo)致管體變形。

⑤將不銹鋼復(fù)合管固定好，一只手抓住復(fù)合管，另一只手慢慢旋轉(zhuǎn)割刀，進(jìn)行切割。需要注意的是，在切割過(guò)程中，緩慢調(diào)整螺母，使刀片慢慢進(jìn)入管體。

⑥完成切割后，慢慢將割刀上的螺母慢慢旋松，取出不銹鋼復(fù)合管，然后復(fù)合管的一段加上連接螺母，并放入缺口銅環(huán)、封口銅環(huán)、密封圈等，最后與另一段不銹鋼復(fù)合管連接，慢慢擰緊。注意不要用力過(guò)猛，避免脫扣。

3 技能大賽對(duì)實(shí)訓(xùn)課程改革的推動(dòng)作用

3.1 技能大賽促進(jìn)實(shí)訓(xùn)課程標(biāo)準(zhǔn)的改革

通過(guò)參與技能競(jìng)賽，發(fā)現(xiàn)自身存在的差距與不足，促使實(shí)訓(xùn)課程教師修改課程標(biāo)準(zhǔn)，將過(guò)去過(guò)多強(qiáng)調(diào)掌握理論知識(shí)，轉(zhuǎn)變?yōu)橐岳碚撝R(shí)為基礎(chǔ)，加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)操作，使學(xué)生在日常課程學(xué)習(xí)中就可以達(dá)到技能競(jìng)賽的崗位能力要求。

3.2 技能競(jìng)賽帶動(dòng)了實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)方法的改革

以往的實(shí)訓(xùn)課程，教師課堂上首先進(jìn)行大量的理論知識(shí)的講解，學(xué)生填寫(xiě)實(shí)訓(xùn)記錄，最后學(xué)生才進(jìn)行實(shí)訓(xùn)操作，學(xué)生動(dòng)手操作的時(shí)間被大量壓縮。改革后的教學(xué)方法采用教師課前布置任務(wù)書(shū)，學(xué)生課前理論知識(shí)學(xué)習(xí)，制定解決方案，并與老師提前進(jìn)行確認(rèn)。課堂上學(xué)生以小組為單位，依據(jù)確定的解決方案進(jìn)行技能操作訓(xùn)練，將有限的課堂時(shí)間更多的用于學(xué)生技能操作上。并且每間隔兩周就進(jìn)行課程競(jìng)賽，達(dá)到以賽代練的效果，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和職業(yè)能力。

3.3 技能競(jìng)賽改變實(shí)訓(xùn)課程考核標(biāo)準(zhǔn)

改變了實(shí)訓(xùn)課程以往理論知識(shí)考核與實(shí)訓(xùn)操作考核各占一半的考核標(biāo)準(zhǔn)。轉(zhuǎn)變?yōu)榘凑照n堂實(shí)訓(xùn)考核、課程競(jìng)賽考核、理論知識(shí)考核，以及將個(gè)人考核、小組考核等多種考核方式相結(jié)合的方式。建立課程考核注重技能操作，成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)注重過(guò)程的考核標(biāo)準(zhǔn)。使擅長(zhǎng)技能操作的學(xué)生得到了展示自我，發(fā)揮自我的空間，并在學(xué)習(xí)過(guò)程中得到認(rèn)可。

4 結(jié) 語(yǔ)

天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院于2014年第一次參加“水環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理技術(shù)”賽項(xiàng)，發(fā)現(xiàn)原本的實(shí)訓(xùn)課程要求根本無(wú)法滿足競(jìng)賽要求；甚至有些技能根本就不曾涉及，如前文中提到CAD繪圖，更無(wú)從談起熟練操作。以國(guó)家技能大賽為抓手，對(duì)實(shí)訓(xùn)課程進(jìn)行改革，使課程標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到技能大賽對(duì)于職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)的要求，使教學(xué)內(nèi)容組織與技能大賽競(jìng)賽過(guò)程相一致，使學(xué)生在日常學(xué)習(xí)中達(dá)到足夠的實(shí)訓(xùn)強(qiáng)度，滿足技能大賽的參賽需求，提高了實(shí)訓(xùn)課程的考核標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)實(shí)訓(xùn)課程改革，我校在接下來(lái)幾年技能大賽中取得了優(yōu)異的競(jìng)賽成績(jī)，也驗(yàn)證了實(shí)訓(xùn)課程改革的合理性與有效性。綜上，以污廢水生化處理設(shè)備操作課程為例，說(shuō)明課程改革情況，以期為環(huán)境專業(yè)實(shí)訓(xùn)課程改革提供可行的參考。