（通讯员 贺清尧）受突如其来的新冠疫情影响，2020年度上半年的所有本科教学任务几乎全部转移到线上开展，然而对于实践类教学课程的开展却存在一定难度。能源工程与装备创新设计是工学院能源与动力工程专业的一门专业必修课，对于强化学生在能源装备方面的创新能力和动手能力十分重要。为充分利用同学们在家的学习时间并推进教学工作，减轻同学们返校后的学习压力，经过能动专业相关老师的多次讨论，决定充分发挥学生们的主观能动性，以居家试验的方式完成本次实践教学。

本次创新设计实践教学课程以“点燃湿垃圾”为主题，对湿垃圾以厌氧发酵的方式实现其能源化与无害化处理为主线，居家开展试验创新实践。试验中所需的主要试验设备和耗材通过对点邮寄的方式逐一邮寄到每位同学手中。课程以教师线上直播操作过程、学生线下动手实践、师生线上不定期交流探讨为主要教学形式进行开展。课程主要包括五个部分：1、从野外获取厌氧发酵菌种；2、自行组装厌氧发酵反应器；3、测试不同种类湿垃圾的产气潜力；4、调查居住地小区或村庄湿垃圾产量；5、设计点燃湿垃圾工艺。本次实践课程总计耗时约50天。

实践课程的第一阶段为厌氧发酵菌种的获取并自行组装厌氧发酵反应器。该阶段需要同学们大胆走出去，到污水处理厂、河边、臭水沟甚至是下水道等处获取厌氧污泥，取回后的污泥还需要在厌氧条件下继续培育和扩繁。部分同学附近实在找不到相应的厌氧污泥获取地点，就在小区内通过泥土腐殖层加水后在厌氧条件下培育，北方的同学不易获取污泥则直接拿羊粪进行发酵培育。厌氧发酵反应器的拼装对于强化学生实践动手能力和理解厌氧反应器的制备和设计理念十分重要。由于本次实践教学同学们相对独立，因此，在老师的指导下，同学们拼装出了多种形式的小型厌氧反应器。

图1 同学们获取厌氧污泥途径与场景

图2 多种方式结合的厌氧发酵反应器

实践课程的第二阶段为厌氧发酵菌种的培育以及典型家庭湿垃圾的产沼气潜力测试。为培育好厌氧发酵菌种，同学们因地制宜，部分同学向发酵罐中加入一定量的白糖、淀粉、甚至奶粉，另外一些同学则直接加入香蕉皮、桃子、芒果皮等进行培育，补充发酵罐中的有机碳源。根据产气量的多少和pH值来确定发酵是否正常。少部分同学发酵过程中出现了产气量少和发酵液酸化的情况，经过线上对比分析后，优化操作方式或补充淤泥量，进而保证了菌种培育的顺利完成。菌种培育基本完成后，同学们自行选取家庭产生的湿垃圾进行厌氧发酵产沼气，获得典型湿垃圾的产气潜力。

图3 多种原料用于厌氧发酵试验

实践课程的第三阶段为调研小区或村庄的湿垃圾产量，并进行点燃湿垃圾方案设计。同学们深度统计了一个家庭每天的湿垃圾产量，同时大量走访了所在楼栋、小区、街道等区域，并进行了实地勘查和统计。在湿垃圾统计量的基础上，同学们结合自己的试验数据与文献数据，对湿垃圾的就地处理与应用进行了工艺设计。在同学们的眼中，湿垃圾经过厌氧发酵产生沼气后，可以用来发电点燃路灯、提供广场音响供电，还可以用来直接燃烧做饭、供热和供热水等，体现了多元化思想。经过本次课程，同学们对湿垃圾厌氧发酵产沼气的全流程进行比较完整实践，同时促进了同学们的创新思维和系统思想。相比于在校的课程实践，虽然同学们实践的项目数量少了，但是通过独立的开展创新实践，全班同学开展创新实践的内容没有重复，收获更加丰富。

图4 调研湿垃圾产量

图5 点燃湿垃圾方案设计部分样例

审核人：张国忠