胡靜姝

(東莞理工學院城市學院，廣東 東莞 523106)

隨著國家最嚴環(huán)保法的出臺，很多的工廠和企業(yè)都急需環(huán)境工程專業(yè)相關(guān)人才。根據(jù)市場的需求及學校的發(fā)展方向需要，東莞理工學院城市學院城建與環(huán)境學院于2014年申報開設(shè)了環(huán)境工程專業(yè)。迄今為止，已經(jīng)有三屆畢業(yè)生，主要的就業(yè)領(lǐng)域和學歷提升都與本專業(yè)密切相關(guān)，考取的研究生院校包括有：暨南大學、華南師范大學、廣州大學等，另外大部分畢業(yè)生進入到環(huán)保行業(yè)工作，許多崗位與大氣污染控制技術(shù)緊密相關(guān)。鑒于此，以就業(yè)為導向，學院為環(huán)工專業(yè)開設(shè)了《大氣染控制工程》課程，學時為3.5，并且該課程是作為專業(yè)核心主干課程。課程開設(shè)目的是使學生系統(tǒng)地了解和掌握各種大氣污染控制技術(shù)的原理和應(yīng)用，以及各種工藝設(shè)備的設(shè)計和參數(shù)計算，為將來從事大氣處理工程設(shè)計、運行、管理和科學研究工作打下堅實的基礎(chǔ)[1]。

1 實踐教學內(nèi)容及開出情況

目前，雖然我國很多高校都開設(shè)了環(huán)境工程專業(yè)，但實際培養(yǎng)的人才從質(zhì)量上難以達到用人單位的標準。究其原因，畢業(yè)生專業(yè)操作能力不強，缺乏實際的工程經(jīng)驗，“入職后不能立刻上崗”的現(xiàn)象嚴重。要想得到用人單位的青睞，環(huán)境工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式必須加強專業(yè)實踐能力的培養(yǎng)，構(gòu)建完善的實踐教學體系。

結(jié)合我院環(huán)境工程專業(yè)的特點，課程選用了“十一五”國家規(guī)劃教材，童志權(quán)主編的《大氣污染控制工程》。教材內(nèi)容涉及機械除塵、電除塵、吸收等知識，具有知識交叉性強、綜合能力要求高等特點，教材適用80學時左右。然而我院修訂了2018級環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)方案，課時由原來本就不多的64學時(其中實驗16學時)縮減至56學時(其中實驗12學時)，學時短，任務(wù)重，大大影響了學生學習的興趣和動力[2]。

另外，由于我院實驗室設(shè)備有限，尤其大氣相關(guān)實驗設(shè)備更是缺乏。所以，現(xiàn)階段我院學生的實驗操作，主要依靠仿真軟件的操作方式來代替，化工仿真軟件能模擬開車、停車以及常見事故處理，操作界面的各項工藝參數(shù)動態(tài)變化，學生能直觀地看見涉及生產(chǎn)的參數(shù)及其變化。同樣，學生也可以親自動手操作，反復練習，而沒有任何危險，這在實際生產(chǎn)中是無法實現(xiàn)的[3]。但同時，很多設(shè)備同學們只是會在軟件上操作，一旦實際涉及到設(shè)備的參數(shù)計算和設(shè)計時，依舊是無從下手。鑒于以上面臨的問題，我院環(huán)工專業(yè)《大氣污染控制工程》課程急切需要進行教學改革從而達到質(zhì)量提升，尤其針對設(shè)計類和實踐方面的內(nèi)容。

2 改革與實踐

2.1 優(yōu)化理論教學，增加前沿知識

課程選用的教材主要介紹常規(guī)的大氣污染控制方法，對新技術(shù)、新設(shè)備和新工藝進展方面的介紹比較欠缺。鑒于目前國家對于大氣污染治理的要求及技術(shù)的快速發(fā)展，任課教師應(yīng)在授課內(nèi)容中適當加入現(xiàn)代污染治理的新技術(shù)新工藝，如通過前沿講座或討論等形式，完善和更新學生的知識體系[4]。例如，2018年6月，廣東省印發(fā)了《廣東省揮發(fā)性有機物(VOCs)整治與減排工作方案(2018-2020年)》的通知，將嚴格控制VOCs污染的排放，推動低(無)VOCs含量輔材的替代和工藝技術(shù)升級。東莞也被列入VOCs減排重點城市。文件中要求各企業(yè)必須優(yōu)化生產(chǎn)工藝過程并且建立健全VOCs排放管理和監(jiān)控體系。按照國的規(guī)定，到2020年，樹脂、橡膠、塑料和涂料等化工行業(yè)VOCs排放量減少30%以上。這場環(huán)保風暴的到來，向人們預(yù)示著VOCs減排刻不容緩。所以從2018年開始，還沒有達標的企業(yè)開始重視，紛紛向環(huán)保治理企業(yè)機構(gòu)拋出橄欖枝，解決VOCs排放量問題。以上減排問題實際上就是屬于大氣污染控制工程范疇，但是現(xiàn)階段很少能找到甚至是沒有適合教學的關(guān)于VOCs的教材，所以需要任課教師將這部分內(nèi)容根據(jù)學生的實際情況及地區(qū)要求有針對性地加入到授課內(nèi)容當中。鑒于此學院分批次派專任教師參加VOCs的治理培訓，培訓內(nèi)容包括理論課和實地參觀學習。通過學習，任課老師對于VOCs的治理等前沿知識有了一定了解，并將學習到的知識滲透進平時的教學中。

2.2 結(jié)合課程充分合理使用仿真軟件

計算機仿真技術(shù)是利用系統(tǒng)模型對實際的或設(shè)想的系統(tǒng)進行試驗研究的一門綜合性技術(shù)。計算機仿真技術(shù)具有經(jīng)濟、安全、可重復和不受氣候、場地、時間限制的優(yōu)勢，被稱為除理論推導和科學試驗之外的人類認識自然、改造自然的第三種手段[5]。目前，仿真技術(shù)除了廣泛地應(yīng)用于化工生產(chǎn)的各個階段也更多地用于工程類課程的仿真模擬教學，包括過程開發(fā)、過程設(shè)計、生產(chǎn)操作等，因此我院購買了上海江科實驗設(shè)備有限公司的仿真軟件，教學手段的多樣化，取得了較好的教學效果。

圖1 通風與大氣污染控制工程仿真軟件操作界面

與《大氣污染控制工程》相關(guān)的仿真實驗主要包含二氧化硫吸收實驗、旋風除塵器實驗、文氏管除塵器、水膜除塵器等實驗，見圖1。另外我院實驗室還有引進兩套實驗室中式設(shè)備，分別是旋風袋式組合除塵器以及二氧化硫吸收設(shè)備，但是以上設(shè)備都是屬于演示實驗，導致學生在課堂上學習的理論知識不能得到實踐和鍛煉。大氣污染處理仿真軟件的引入，可以很好的解決由于實驗室條件限制而帶來的實操受限的問題。學生利用在課堂上學習掌握的理論知識，根據(jù)不同的要求，設(shè)計確定處理工藝和設(shè)備尺寸，并用虛擬軟件進行繪圖和模擬，如若設(shè)計不合理還可以及時對工藝操作參數(shù)進行調(diào)整，有利于培養(yǎng)和提高學生的專業(yè)知識水平和工程應(yīng)用能力。

2.3 合理組織，引入現(xiàn)場教學

大氣污染控制工程是實踐性較強的課程，教學過程中可引入現(xiàn)場教學環(huán)節(jié)。目前我院環(huán)境工程專業(yè)開人才培養(yǎng)計劃中安排有認知實習和課程實習，包括前往廢氣處理車間、環(huán)保科技有限公司等。在實踐教學中，理論課教師應(yīng)與實踐課程指導教師密切合作，加強學生對實際廢氣處理廠工藝和設(shè)備運行的理解，提高實踐教學質(zhì)量，提升學生的綜合能力[6]。我院在東莞市建立了多個學生實習基地，例如東莞市某燃煤電廠，在燃料燃燒過程中產(chǎn)生大量大氣污染物，學生們通過實地參觀，了解了該廠采用石灰-石膏法脫硫，煙氣中的二氧化硫經(jīng)處理轉(zhuǎn)化成石膏；脫硝采用SNCR技術(shù)，不使用催化劑，降低成本，同時也能達到很好的處理效果；除塵部分使用低壓脈沖布袋除塵器，該除塵器加長了濾袋，并充分發(fā)揮壓縮空氣的強力清灰作用，具有穩(wěn)定，高效的特點。在參觀過程中，同學們親眼目睹了設(shè)備是如何運轉(zhuǎn)的，工作人員是如何在操作臺進行控制的。這些過程都能也讓學生們更深刻地理解和消化專業(yè)知識，大大提高學生的興趣和積極性。實習結(jié)束以后，可以要求學生根據(jù)參觀獲得的工藝參數(shù)進行同類型設(shè)備的設(shè)計。例如，若除塵工藝中有旋風除塵設(shè)備，那就要求學生首先確定影響除塵效率的因素，并進行相應(yīng)的參數(shù)設(shè)計，包括顆粒的分離直徑、半分離直徑 dc、捕集效率等。另外如果有條件，教師可以找一些簡單的材料，帶領(lǐng)學生自制一個小型的實驗室用旋風除塵器模型。

3 結(jié) 語

我國現(xiàn)在正大力發(fā)展環(huán)保事業(yè)，對環(huán)境工程類專業(yè)人才趨之若鶩。《大氣污染控制工程》又作為環(huán)工專業(yè)核心主干課程，其中實踐環(huán)節(jié)仍然有很多需要改進的地方。希望通過對課程實踐內(nèi)容的探究，提高教學質(zhì)量，增強環(huán)工畢業(yè)生在就業(yè)時的競爭力，能為我國的環(huán)保事業(yè)添磚加瓦。