張長(zhǎng)飛，張東平，李乾軍，劉獻(xiàn)鋒

(南京工程學(xué)院 環(huán)境工程學(xué)院，江蘇 南京 211167)

南京工程學(xué)院電力環(huán)保專業(yè)是學(xué)院根據(jù)國(guó)家電力行業(yè)發(fā)展和火電廠污染物排放新的環(huán)保要求下結(jié)合環(huán)境工程專業(yè)具體發(fā)展形勢(shì)下成立的，電力環(huán)保專業(yè)于2010年開始招生，主要培養(yǎng)具有較強(qiáng)工程意識(shí)、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，了解電力生產(chǎn)設(shè)備基本原理和扎實(shí)的環(huán)境工程理論基礎(chǔ)知識(shí)，熟悉電力生產(chǎn)過程、系統(tǒng)和清潔發(fā)電技術(shù)，掌握電廠煙氣凈化、電廠廢水處理、灰渣處理技術(shù)，能從事電廠污染控制與治理、工程施工和運(yùn)行管理以及電廠環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)的工程師級(jí)人才。培養(yǎng)的學(xué)生具備電廠煙氣脫硫脫硝、煙氣除塵、廢水廢渣處理、電廠運(yùn)行與環(huán)保監(jiān)測(cè)等方面的專業(yè)技術(shù)能力，在環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域從事電廠環(huán)境污染控制與治理工程的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行管理，以及環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)等方面解決實(shí)際工程問題的能力。

項(xiàng)目化教學(xué)是大學(xué)工程實(shí)踐教學(xué)中具有良好的運(yùn)行前景，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源和開發(fā)新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，可以將科研和教學(xué)充分有機(jī)結(jié)合[1-3]。解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源匱缺、科研資源高效利用、開發(fā)潛在性教學(xué)內(nèi)容和綜合性工程實(shí)驗(yàn)方面具有良好的運(yùn)行價(jià)值[4-7]。對(duì)南京工程學(xué)院電力環(huán)保專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)研究具有一定的運(yùn)用價(jià)值。

1 電力環(huán)保專業(yè)實(shí)踐教學(xué)存在的問題

電力環(huán)保專業(yè)依托于我國(guó)火電行業(yè)污染物綜合治理新的背景而得到快速發(fā)展，畢業(yè)生深受火力電廠的青睞和用人單位的好評(píng)。然而電力環(huán)保專業(yè)實(shí)踐教學(xué)成為人才培養(yǎng)的一塊短板。電力環(huán)保專業(yè)的實(shí)踐課程因火電行業(yè)的特殊性和復(fù)雜性難以開設(shè)，主要原因有4點(diǎn)：

(1)火電廠的鍋爐、汽機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)三大核心設(shè)備價(jià)格昂貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和占地龐大，學(xué)院無法因?qū)嵺`教學(xué)而建設(shè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

(2)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)試方法、工藝原理等過于簡(jiǎn)化，學(xué)生無法具體操作和數(shù)據(jù)測(cè)試，難以得到教學(xué)效果。

(3)實(shí)踐課程教師不具備火電行業(yè)工程背景，現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)踐時(shí)間少，授課重點(diǎn)在工藝原理，具體設(shè)備和工藝運(yùn)行偏少，教學(xué)效果難以保證。

(4)火電廠污染物排放測(cè)試精密儀器價(jià)格和維護(hù)成本較高，實(shí)踐教學(xué)成本投入相對(duì)較大。電力環(huán)保專業(yè)實(shí)踐教學(xué)難以開展引起教研室的高度重視，統(tǒng)籌利用現(xiàn)有的教學(xué)資源開發(fā)新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和利用教師科研平臺(tái)開展項(xiàng)目化教學(xué)是兩種行之有效的方法。

2 電力環(huán)保專業(yè)實(shí)踐課程項(xiàng)目化教學(xué)改革思路

電力環(huán)保專業(yè)教研室?guī)熧Y力量雄厚，教授3人，副教授4人，和電力環(huán)保專業(yè)相關(guān)的橫向縱向課題經(jīng)費(fèi)年均300余萬(wàn)，項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)平臺(tái)20余臺(tái)套，充分利用這些實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開展實(shí)踐課程項(xiàng)目化教學(xué)，實(shí)現(xiàn)科研平臺(tái)和實(shí)踐教學(xué)高度有機(jī)統(tǒng)一。實(shí)踐課程項(xiàng)目化教學(xué)的具體思路分以下四點(diǎn)：

(1)開發(fā)利用已結(jié)題項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，利用該平臺(tái)開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

電力環(huán)保教研室從2014年至2017年年度，在研項(xiàng)目12項(xiàng)，涉及煙氣脫硫脫硝等6個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，已結(jié)題項(xiàng)目7項(xiàng)，建設(shè)4個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，可以優(yōu)化火電廠煙氣污染物測(cè)試實(shí)驗(yàn)2項(xiàng)，火電廠給水處理、脫硫廢水處理各1項(xiàng)。優(yōu)化利用這些平臺(tái)，可以開設(shè)火電廠煙氣污染物控制實(shí)驗(yàn)、石膏脫硫廢水影響因素實(shí)驗(yàn)等項(xiàng)目。

(2)新項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)臺(tái)搭建時(shí)優(yōu)化設(shè)計(jì)，從科研項(xiàng)目中挖掘?qū)W科相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，科研和教學(xué)相兼容。

在研項(xiàng)目在搭建實(shí)驗(yàn)臺(tái)時(shí)，可以在保證項(xiàng)目需要的同時(shí)考慮到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求，譬如增加煙氣通道、溫度壓力控制單元、測(cè)試測(cè)孔等方法，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)優(yōu)化設(shè)計(jì)，項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)統(tǒng)籌兼顧。

(3)人才培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱靈活制定，實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目科研合理選擇。

目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容因教學(xué)大綱規(guī)定沒有調(diào)整空間，建議在制定大綱時(shí)充分認(rèn)證，可以增加實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選項(xiàng)，可以做到五選三或者六選四。同時(shí)實(shí)驗(yàn)時(shí)間可以跨度到一整天，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)分組保證學(xué)生充足實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

(4)開展綜合性實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生認(rèn)知水平和動(dòng)手操作能力。

電力環(huán)?，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)主要以探索性實(shí)驗(yàn)和認(rèn)證型實(shí)驗(yàn)為主，綜合實(shí)驗(yàn)相對(duì)缺乏，各個(gè)實(shí)驗(yàn)之間關(guān)聯(lián)性較小?？梢詫⒉煌膶?shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和重新組合，在一套綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上同步完成多個(gè)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

3 電力環(huán)保專業(yè)項(xiàng)目化教學(xué)開發(fā)案例

以火電廠煙氣脫硫效率影響因素實(shí)驗(yàn)作為項(xiàng)目化教學(xué)的案例。實(shí)驗(yàn)裝置由煙氣系統(tǒng)、脫硫塔、石膏脫水處理系統(tǒng)等組成，結(jié)構(gòu)如圖1。

圖1 石灰石-石膏濕法煙氣脫硫中試裝置系統(tǒng)圖

塔高10.8 m，直徑為0.8 m，模擬空氣通過鼓風(fēng)機(jī)引入，SO2通過調(diào)節(jié)氣體流量計(jì)控制，再通過電加熱器將煙溫加熱到所需要的固定值。塔內(nèi)在高度5.3 m、6.5 m、7.7 m的位置分別設(shè)置3層螺旋式噴嘴，噴口朝下。在高度8.6 m、10.2 m的位置分別設(shè)置2級(jí)除霧器，凈煙氣由塔頂部排出。

以電力環(huán)保151為例，全班40人分為8組，實(shí)驗(yàn)步驟：

(1)將石灰石-石膏濕法煙氣脫硫?qū)嶒?yàn)系統(tǒng)分為5個(gè)子系統(tǒng)，每組同學(xué)熟悉一個(gè)系統(tǒng)，一個(gè)子系統(tǒng)需要15min學(xué)習(xí)時(shí)間；每組學(xué)習(xí)完互換熟悉其它系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)需要90min熟悉時(shí)間。

(2)學(xué)生熟悉各系統(tǒng)后，任課教師開始具體講解各子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能以及整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的運(yùn)行過程，引導(dǎo)學(xué)生熟悉脫硫工藝，詳細(xì)了解脫硫工藝設(shè)備的布局、工作順序、連接的情況及提高脫硫效率的原理等，需要45min時(shí)間。

(3)學(xué)生前面4組負(fù)責(zé)操作系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)室臺(tái)，后面4組負(fù)責(zé)各截面污染物測(cè)試。每組同學(xué)均需完成操作系統(tǒng)運(yùn)行和污染物測(cè)試兩個(gè)部分，需要180min。

在模擬發(fā)電廠現(xiàn)場(chǎng)脫硫控制的基礎(chǔ)上，可以采用各種條件脫硫方法進(jìn)行脫硫過程的演習(xí)，熟悉掌握發(fā)電廠的脫硫工藝模擬煙氣系統(tǒng)、二氧化硫吸收系統(tǒng)、制漿系統(tǒng)和石膏脫水系統(tǒng)等。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過分析電力環(huán)保實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，提出電力環(huán)保專業(yè)實(shí)踐課程項(xiàng)目化教學(xué)改革研究思路，認(rèn)真修改人才培養(yǎng)計(jì)劃和制定綜合性實(shí)踐教學(xué)大綱，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓學(xué)生進(jìn)行真實(shí)的設(shè)備操作，使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣更加的濃厚，解決電力環(huán)保專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的問題，使學(xué)生掌握扎實(shí)的實(shí)踐操作技能，為培養(yǎng)電力環(huán)保具有創(chuàng)新能力和全面發(fā)展的應(yīng)用性人才打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。