火電廠水處理技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐

李艷萍

山東電力高等?？茖W(xué)校 山東 濟(jì)南 250002

0 引言

國家目前倡導(dǎo)的高職教育辦學(xué)理念的核心是提高學(xué)生的職業(yè)能力。學(xué)生的職業(yè)能力是決定學(xué)生就業(yè)率和就業(yè)質(zhì)量的重要指標(biāo)，也是高職院校賴以生存和發(fā)展的前提和基礎(chǔ)。所以，高職院校教學(xué)改革必須注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)和提高，做到以就業(yè)為導(dǎo)向、以提高學(xué)生的職業(yè)能力為核心。

現(xiàn)有高職高專課程設(shè)置大多沿襲了本科學(xué)歷教育的模式，教學(xué)內(nèi)容以理論為主，與學(xué)生就業(yè)崗位工作任務(wù)相聯(lián)系的技術(shù)應(yīng)用型知識內(nèi)容較少，缺乏職業(yè)核心能力的要素，理論教學(xué)和實(shí)踐應(yīng)用脫節(jié)的現(xiàn)象突出。實(shí)驗(yàn)教學(xué)對學(xué)生的實(shí)踐操作能力、自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)的作用未能發(fā)揮出來，因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的改革對提高學(xué)生的職業(yè)能力意義重大。

1 火電廠水處理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

火電廠水處理課程是電廠化學(xué)專業(yè)的核心課程之一，目前高職院校在這門課程的教學(xué)改革主要集中在根據(jù)各自的辦學(xué)特點(diǎn)對原有教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，減少純理論授課時長，增加實(shí)驗(yàn)課程學(xué)時，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)比重。但實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容設(shè)置偏重于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，缺乏綜合性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

我校以往的火電廠水處理實(shí)驗(yàn)課程著重于讓學(xué)生掌握化學(xué)分析的基本操作、掌握典型水質(zhì)檢測項目的基本實(shí)驗(yàn)方法、化學(xué)分析儀器的原理和操作方法等。每個實(shí)驗(yàn)項目有專門的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，明確實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)原理、取樣方法、實(shí)驗(yàn)步驟、計算方法等所有細(xì)節(jié)。因此，在同一個實(shí)驗(yàn)項目中，所有學(xué)生采用相同的實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備，量取相同量的樣品，按照相同的實(shí)驗(yàn)步驟和計算方法，得出幾乎相同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生幾乎沒有主動選擇性，往往只按照教師的示范和要求，“照方抓藥”地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、應(yīng)付了事，實(shí)驗(yàn)報告往往千人一面，體現(xiàn)不出學(xué)生實(shí)際的掌握程度。

此外，各個實(shí)驗(yàn)項目都是獨(dú)立的，與其他實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有關(guān)系。但是在實(shí)際生產(chǎn)中，各個檢測項目是相互關(guān)聯(lián)的，后一個檢測結(jié)果的計算，往往直接引用了前一個檢測結(jié)果。例如，試劑稱量的準(zhǔn)確度會影響標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定濃度，量具選擇錯誤會造成取樣量的偏差，而標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度不正確和取樣量的偏差又會導(dǎo)致分析結(jié)果的偏差。所以，如何合理設(shè)計實(shí)驗(yàn)課程，使之更加符合實(shí)際生產(chǎn)也是實(shí)驗(yàn)課程教改的目的之一。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革

2.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的基本思路

結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)際工作需求，依據(jù)學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和能力水平，科學(xué)設(shè)計實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，優(yōu)化原有實(shí)驗(yàn)項目，弱化驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化綜合性模擬實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在認(rèn)真完成本課程所有實(shí)驗(yàn)后能達(dá)到電廠化學(xué)各崗位的分析操作職業(yè)要求。

2.2 模擬綜合實(shí)驗(yàn)的設(shè)計

由于“火電廠水處理”課程與電廠實(shí)際生產(chǎn)聯(lián)系非常緊密，學(xué)生未來從事的電廠水分析值班員、電廠水處理值班員等崗位要求大多都與此有關(guān)，必須使學(xué)生在課程的學(xué)習(xí)中完整掌握稱量、定容、標(biāo)定、滴定、比色等各種操作能力，并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)的水分析項目，設(shè)計綜合模擬實(shí)驗(yàn)項目。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要充分體現(xiàn)多個知識點(diǎn)的相互交融、綜合應(yīng)用。在具體內(nèi)容的安排上，要充分考慮學(xué)生個體知識與能力的差異性，合理安排難度梯度，以滿足不同層次學(xué)生的需求。讓能力好的學(xué)生有充分創(chuàng)新與探索的空間，讓能力較差的學(xué)生通過認(rèn)真學(xué)習(xí)也能達(dá)到未來職業(yè)崗位的基本要求。盡量讓所有學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)過程中，都有所收獲、體會到成功的喜悅，這對于提高整體教學(xué)水平十分重要。

綜合模擬實(shí)驗(yàn)項目的設(shè)計，采用模擬工作任務(wù)的方式，學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)的過程就是實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計與實(shí)施過程，也是完成模擬工作任務(wù)的過程。根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)際檢測項目，本實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計了三大模塊：①水質(zhì)硬度和鈣、鎂離子濃度的測定；②水質(zhì)各種堿度及碳酸根、碳酸氫根以及氫氧根濃度的測定；③水質(zhì)鐵離子濃度的測定。三個模塊分別訓(xùn)練學(xué)生的絡(luò)合滴定容量分析能力、酸堿中和滴定分析能力以及分光光度法分析能力。

每個模塊由3～4個相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項目組成，學(xué)生必須獨(dú)立完成試劑的稱量、溶液的配制、標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定、準(zhǔn)確滴定、正確計算，才能得到最終的分析數(shù)據(jù)。任何一步的誤差或錯誤都會引入最終的結(jié)果，導(dǎo)致檢測結(jié)果錯誤或誤差超差。

完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)的具體要求包括：①制定實(shí)驗(yàn)方案和操作步驟；②寫出實(shí)驗(yàn)原理和化學(xué)反應(yīng)方程式；③根據(jù)實(shí)際要求選擇合適精度的稱量設(shè)備和玻璃量具；④找出實(shí)驗(yàn)過程中的安全要點(diǎn)；⑤編寫實(shí)驗(yàn)報告，完成誤差分析；⑥總結(jié)與評價。

2.3 應(yīng)用實(shí)例和教學(xué)效果

我校從07級的電廠化學(xué)專業(yè)開始逐步推行這種綜合模擬實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，同時探索開放式的教學(xué)方法。以模塊一水質(zhì)硬度和鈣、鎂離子濃度的測定為例。實(shí)驗(yàn)要求是學(xué)生獨(dú)立完成一個未知水樣的硬度、鈣離子、鎂離子的濃度。學(xué)生要完成給定的水樣分析任務(wù)，必須依次完成下列內(nèi)容：①選擇合適的玻璃儀器并正確洗滌、干燥；②選擇正確純度的EDTA試劑、稱量出需要的試劑質(zhì)量；③配制需要的EDTA溶液并標(biāo)定其準(zhǔn)確濃度；④用自己配制的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液完成給定水樣硬度、鈣離子、鎂離子濃度的測定。

上述每個具體模擬實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練內(nèi)容，都包含了前期無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)等多學(xué)科知識的融會貫通以及多種操作技能的訓(xùn)練。①選擇合適的玻璃儀器并正確洗滌、干燥：這個過程要求學(xué)生結(jié)合對本次分析任務(wù)所需要的各種玻璃容器、量具等進(jìn)行合理、正確選擇，并完成清洗、干燥、檢漏處理等，是化學(xué)分析操作的基本功。②選擇正確純度的EDTA試劑、稱量出需要的試劑質(zhì)量：這個過程包括了根據(jù)稱量精度選擇天平、天平的使用方法、不同試劑的稱量方法等操作訓(xùn)練。③配制需要的EDTA溶液并標(biāo)定其準(zhǔn)確濃度：這個過程包括了試劑的轉(zhuǎn)移、稀釋、定容、滴定操作訓(xùn)練，學(xué)生必須根據(jù)實(shí)際需要自主選擇不同精度的容器和量具。④用自己配制的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液完成給定水樣硬度、鈣離子、鎂離子濃度的測定：這個過程訓(xùn)練學(xué)生的絡(luò)合滴定分析能力和數(shù)據(jù)處理能力。絡(luò)合反應(yīng)速度慢，容易過量，較難掌握，教師重點(diǎn)指導(dǎo)學(xué)生滴定管的操作方法、掌握絡(luò)合滴定的技巧并根據(jù)水質(zhì)硬度、鈣離子含量計算出鎂離子含量。

每個實(shí)驗(yàn)項目基本由學(xué)生自主完成，在各自完成水樣測定任務(wù)后，以4個學(xué)生為一組，要求學(xué)生計算4組數(shù)據(jù)的平均值、誤差，討論實(shí)驗(yàn)中正確的操作方法、分析誤差來源，提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度。

此外，在教學(xué)實(shí)踐中，盡可能采用開放式的教學(xué)方法，把學(xué)生推到實(shí)驗(yàn)課的主體地位。在任務(wù)準(zhǔn)備階段，教師要求學(xué)生通過多途徑查閱相關(guān)資料，完成所有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計。每個綜合實(shí)驗(yàn)開始之前，教師對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計進(jìn)行點(diǎn)評，學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計的完善。學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)的過程中，教師及時指出學(xué)生操作中存在的問題，并盡可能通過啟發(fā)和學(xué)生相互討論的方式發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，使學(xué)生的自學(xué)能力和自主創(chuàng)新能力得到提高。學(xué)生在制定實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)施過程中，不僅對相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有了初步的理解和運(yùn)用，也能結(jié)合之前所學(xué)的各科知識內(nèi)化整理，為自己以后的職業(yè)能力培養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)的提升做好積累。

迄今為止，我校的07、08、09級畢業(yè)生已經(jīng)走上了工作崗位，從他們的實(shí)際工作反饋情況看，教改效果是非常顯著的。絕大部分學(xué)生在簡短的崗前培訓(xùn)之后，都能夠迅速地勝任電廠化學(xué)工作的各個崗位。07和08級畢業(yè)生中已有多名學(xué)生擔(dān)任了化學(xué)專工、運(yùn)行班長、車間技術(shù)員等技術(shù)要求較高的生產(chǎn)崗位。

3 結(jié)束語

教學(xué)實(shí)踐表明，本文提出的火電廠水處理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化改革是成功的，對提高學(xué)生職業(yè)能力效果顯著。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革對教師的綜合素質(zhì)也提出了更高的要求，教師不僅要具有堅實(shí)的理論知識，也要有豐富的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并對學(xué)生未來的就業(yè)崗位職業(yè)技能有深入的了解。教師要深入到生產(chǎn)實(shí)踐中去，實(shí)時掌握行業(yè)發(fā)展新技術(shù)，不斷優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，使之貼合生產(chǎn)實(shí)際，這樣才能保證學(xué)生的職業(yè)能力與時俱進(jìn)，具有較高的競爭力和良好的發(fā)展力。

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