课程概况
课程教材
环保设备为改善环境质量和推动绿色发展提供了重要的物质基础和技术保障。从国内外环保产业发展对从业人员的要求来看,即便是环保工程项目的招标投标和运营管理等,也都需要用到环保设备等方面的知识与技能,而目前多数高校环境工程及相关专业本科毕业生在这方面的知识储备都略显欠缺。为此,国内高校近十多年来大体上采用三种方式来尝试培养环保设备类高级专业技术人才:一是在环境工程及相关专业中设置环保设备类课程,二是从环境工程及相关专业中分流出环保设备专业方向,三是开办“环保设备工程”(082505T)本科专业。无论相关高校采用哪一种方式,都需要配套使用环保设备方面的专业教材;同时鉴于高校教材自身的内涵要求,专业教材应该体现出较好的系统性、较高的理论性和较强的技术性。
本课程配套编写的《环保设备原理设计》教材的最大创新为:在国内较早(2005年)编写出版了适合在环境科学与工程等类本科专业中开展环保设备特色人才培养的配套教材,助力弥补传统环境工程等专业人才培养模式不太适应环保产业发展需要的缺憾。教育部2010年7月开始批准设置“环保设备工程”这一与节能环保战略性新兴产业相关的本科新专业,也从一个侧面表明本教材在这方面率先进行改革探索的创新性和正确性。
纵向溯源,《环保设备原理设计》(第一版)的内容编排涉及水、大气、噪声三大污染控制的主要设备,仅固体废弃物处理与处置设备限于篇幅未作专门阐述;当时聘请清华大学环境科学与工程系的卜城教授负责组织审阅,该系的徐康富研究员、傅立新教授、袁光钰教授对本书提出了许多宝贵意见和建议。《环保设备原理设计》(第二版)本着“纳新弃错,突出重点和特色,不求面面俱到”的原则,在内容编排上进行了较大幅度的调整,不仅只涉及水、大气两大类污染控制的主要设备,而且在整合化学法、物化法水处理技术与设备的基础上,增加了“环保过程钢制容器与塔设备的设计”以及“环境污染控制工程系统配套设备”等章节;当时聘请了四川大学环境科学与工程系杨平教授、湖南大学环境工程系杨春平教授同时独立组织审阅。四川大学环境科学与工程系杨平教授2008年上半年在审阅了该书第二版之后给主编陈家庆教授的来信中写道:“据我所知,编写如此内容全面的《环保设备原理与设计》教材在国内尚属首次,感谢作者们为此付出的辛勤劳动。……我过去曾在某环保公司任职,社会上好些人认为,学环境工程的往往只会画几个工艺框图,说一些原理,具体如何设计环保设备,不会做!我想学过你们编写的教材后,情况会有很大改观。”
《环保设备原理设计》(第三版)的修订工作自2014年就已经开始着手进行,基于主编陈家庆教授本人十多年来主讲《环保设备原理与设计》本科必修课程使用本教材的切身体会以及与各届学子的持续交流反馈,同时听取兄弟院校中使用过本教材同行以及环境工程领域诸多专家学者的意见和建议,决定第三版修订时全面继承沿用第二版的框架体系,但下大力气重点关注教材的内涵质量,努力使之成为名副其实的精品教材。
简而言之,《环保设备原理设计》(第三版)在修正完善前两版缺憾和不足的基础上,继续传承和强化了如下三个特色:
(1)相较近五年出版市场上出现的同类教材而言,本教材真正做到了从机械(设备)工程师的角度来看环保,而非从环保(工艺)工程师的角度来看机械,内容上真正做到了从工作原理、结构细节的角度剖析环保设备,而非在字面概念和简单叙述的层面来介绍环保设备;具备“新工科”背景下本科教材应有的深度和难度。
(2)本教材内容在兼顾内容实用性的同时,尽可能体现国内外环保设备的最新技术水平和发展趋势动向;通过直接登录国外环保设备生产厂家的网站、查阅文献资料等途径获取第一手资料,通过认真消化理解后编写呈现在教材中,极大地拓展了读者的国际视野,促使其“睁眼看世界”,近十多种典型环保设备都是在国内首次系统介绍。
(3)从学科知识点前后连贯性的角度来看,本教材做到了与《工程力学》、《工程材料》、《机械设计基础》或《环保设备设计基础》等课程相关知识的有机衔接;力求文字通俗易懂,力求表达准确到位;注重树立工程观念,注重突出设计思维,为相关本科专业如何更好地实施设备特色类课程教学提供了很好的范例。
《环保设备原理与设计》先后荣获北京高等教育精品教材奖(2006年)、中国石油和石化工程优秀教材一等奖(2008年)、北京高校“优质本科教材课件”建设项目(2019年)、中国石油和化学工业出版物奖·教材奖一等奖(2020年),第二版还入选普通高等教育“十一五”国家级规划教材。《环保设备原理与设计》第一版和第二版出版发行以来,得到了社会各界的高度认可,浙江大学、大连理工大学、沈阳工业大学、长沙理工大学、广东工业大学、太原科技大学、北京联合大学、宁波大学、重庆工商大学、陕西科技大学、盐城工学院、九江学院、厦门理工学院、武昌理工学院、上海第二工业大学、西北大学等高校经过一线教师比选后主动使用过该教材,并受到广泛好评。正如重庆工商大学董帆教授2011年在阐述选择《环保设备原理与设计》作为环境工程专业相关课程教材的理由时说:“……有些教材虽然题名包含‘环保设备’,但是内容上没有完全体现设备方面的知识;有些教材过于偏重机械设计方面的知识,学生学起来吃力;还有些教材内容单薄,不够丰富,没有重视设计方面的能力的培养;还有些教材内容跟《大气污染控制工程》和《水污染控制工程》的内容有较多的重复。经过对比,市面上仅有《环保设备原理与设计》克服了一般教材的缺点,是一本内容丰富、结构完善、质量上乘的本科教材,同时也是学生进行课程设计的重要参考书。”