火电厂水处理技术实验教学改革与实践

李艳萍

山东电力高等专科学校 山东 济南 250002

0 引言

国家目前倡导的高职教育办学理念的核心是提高学生的职业能力。学生的职业能力是决定学生就业率和就业质量的重要指标，也是高职院校赖以生存和发展的前提和基础。所以，高职院校教学改革必须注重学生实践能力的培养和提高，做到以就业为导向、以提高学生的职业能力为核心。

现有高职高专课程设置大多沿袭了本科学历教育的模式，教学内容以理论为主，与学生就业岗位工作任务相联系的技术应用型知识内容较少，缺乏职业核心能力的要素，理论教学和实践应用脱节的现象突出。实验教学对学生的实践操作能力、自主创新能力培养的作用未能发挥出来，因此，实验教学内容和教学方式的改革对提高学生的职业能力意义重大。

1 火电厂水处理实验教学现状

火电厂水处理课程是电厂化学专业的核心课程之一，目前高职院校在这门课程的教学改革主要集中在根据各自的办学特点对原有教学内容进行适当的调整，减少纯理论授课时长，增加实验课程学时，提高实验教学比重。但实验课程的内容设置偏重于验证性实验，缺乏综合性、设计性实验内容。

我校以往的火电厂水处理实验课程着重于让学生掌握化学分析的基本操作、掌握典型水质检测项目的基本实验方法、化学分析仪器的原理和操作方法等。每个实验项目有专门的实验指导书，明确实验仪器、实验原理、取样方法、实验步骤、计算方法等所有细节。因此，在同一个实验项目中，所有学生采用相同的实验仪器、设备，量取相同量的样品，按照相同的实验步骤和计算方法，得出几乎相同的实验结果。实验过程中学生几乎没有主动选择性，往往只按照教师的示范和要求，“照方抓药”地进行实验操作、应付了事，实验报告往往千人一面，体现不出学生实际的掌握程度。

此外，各个实验项目都是独立的，与其他实验结果没有关系。但是在实际生产中，各个检测项目是相互关联的，后一个检测结果的计算，往往直接引用了前一个检测结果。例如，试剂称量的准确度会影响标准溶液的标定浓度，量具选择错误会造成取样量的偏差，而标准溶液的浓度不正确和取样量的偏差又会导致分析结果的偏差。所以，如何合理设计实验课程，使之更加符合实际生产也是实验课程教改的目的之一。

2 实验教学内容的改革

2.1 实验教学改革的基本思路

结合生产现场实际工作需求，依据学生的知识结构和能力水平，科学设计实验内容，优化原有实验项目，弱化验证性实验，强化综合性模拟实验，使学生在认真完成本课程所有实验后能达到电厂化学各岗位的分析操作职业要求。

2.2 模拟综合实验的设计

由于“火电厂水处理”课程与电厂实际生产联系非常紧密，学生未来从事的电厂水分析值班员、电厂水处理值班员等岗位要求大多都与此有关，必须使学生在课程的学习中完整掌握称量、定容、标定、滴定、比色等各种操作能力，并结合实际生产的水分析项目，设计综合模拟实验项目。实验内容要充分体现多个知识点的相互交融、综合应用。在具体内容的安排上，要充分考虑学生个体知识与能力的差异性，合理安排难度梯度，以满足不同层次学生的需求。让能力好的学生有充分创新与探索的空间，让能力较差的学生通过认真学习也能达到未来职业岗位的基本要求。尽量让所有学生在完成实验过程中，都有所收获、体会到成功的喜悦，这对于提高整体教学水平十分重要。

综合模拟实验项目的设计，采用模拟工作任务的方式，学生完成实验任务的过程就是实验方案的设计与实施过程，也是完成模拟工作任务的过程。根据生产现场实际检测项目，本实验课程设计了三大模块：①水质硬度和钙、镁离子浓度的测定；②水质各种碱度及碳酸根、碳酸氢根以及氢氧根浓度的测定；③水质铁离子浓度的测定。三个模块分别训练学生的络合滴定容量分析能力、酸碱中和滴定分析能力以及分光光度法分析能力。

每个模块由3～4个相关的实验项目组成，学生必须独立完成试剂的称量、溶液的配制、标准溶液的标定、准确滴定、正确计算，才能得到最终的分析数据。任何一步的误差或错误都会引入最终的结果，导致检测结果错误或误差超差。

完成实验任务的具体要求包括：①制定实验方案和操作步骤；②写出实验原理和化学反应方程式；③根据实际要求选择合适精度的称量设备和玻璃量具；④找出实验过程中的安全要点；⑤编写实验报告，完成误差分析；⑥总结与评价。

2.3 应用实例和教学效果

我校从07级的电厂化学专业开始逐步推行这种综合模拟实验训练的实验教学模式，同时探索开放式的教学方法。以模块一水质硬度和钙、镁离子浓度的测定为例。实验要求是学生独立完成一个未知水样的硬度、钙离子、镁离子的浓度。学生要完成给定的水样分析任务，必须依次完成下列内容：①选择合适的玻璃仪器并正确洗涤、干燥；②选择正确纯度的EDTA试剂、称量出需要的试剂质量；③配制需要的EDTA溶液并标定其准确浓度；④用自己配制的EDTA标准溶液完成给定水样硬度、钙离子、镁离子浓度的测定。

上述每个具体模拟实验训练内容，都包含了前期无机化学、有机化学、分析化学等多学科知识的融会贯通以及多种操作技能的训练。①选择合适的玻璃仪器并正确洗涤、干燥：这个过程要求学生结合对本次分析任务所需要的各种玻璃容器、量具等进行合理、正确选择，并完成清洗、干燥、检漏处理等，是化学分析操作的基本功。②选择正确纯度的EDTA试剂、称量出需要的试剂质量：这个过程包括了根据称量精度选择天平、天平的使用方法、不同试剂的称量方法等操作训练。③配制需要的EDTA溶液并标定其准确浓度：这个过程包括了试剂的转移、稀释、定容、滴定操作训练，学生必须根据实际需要自主选择不同精度的容器和量具。④用自己配制的EDTA标准溶液完成给定水样硬度、钙离子、镁离子浓度的测定：这个过程训练学生的络合滴定分析能力和数据处理能力。络合反应速度慢，容易过量，较难掌握，教师重点指导学生滴定管的操作方法、掌握络合滴定的技巧并根据水质硬度、钙离子含量计算出镁离子含量。

每个实验项目基本由学生自主完成，在各自完成水样测定任务后，以4个学生为一组，要求学生计算4组数据的平均值、误差，讨论实验中正确的操作方法、分析误差来源，提高分析结果的准确度和精密度。

此外，在教学实践中，尽可能采用开放式的教学方法，把学生推到实验课的主体地位。在任务准备阶段，教师要求学生通过多途径查阅相关资料，完成所有实验内容的设计。每个综合实验开始之前，教师对学生的实验设计进行点评，学生进行实验设计的完善。学生在完成实验的过程中，教师及时指出学生操作中存在的问题，并尽可能通过启发和学生相互讨论的方式发现问题、解决问题，使学生的自学能力和自主创新能力得到提高。学生在制定实验方案的实施过程中，不仅对相关的国家标准和行业标准有了初步的理解和运用，也能结合之前所学的各科知识内化整理，为自己以后的职业能力培养和职业素养的提升做好积累。

迄今为止，我校的07、08、09级毕业生已经走上了工作岗位，从他们的实际工作反馈情况看，教改效果是非常显著的。绝大部分学生在简短的岗前培训之后，都能够迅速地胜任电厂化学工作的各个岗位。07和08级毕业生中已有多名学生担任了化学专工、运行班长、车间技术员等技术要求较高的生产岗位。

3 结束语

教学实践表明，本文提出的火电厂水处理实验教学内容优化改革是成功的，对提高学生职业能力效果显著。这样的实验教学改革对教师的综合素质也提出了更高的要求，教师不仅要具有坚实的理论知识，也要有丰富的生产实践经验，并对学生未来的就业岗位职业技能有深入的了解。教师要深入到生产实践中去，实时掌握行业发展新技术，不断优化教学内容，使之贴合生产实际，这样才能保证学生的职业能力与时俱进，具有较高的竞争力和良好的发展力。

［1］刘占年.高职教育核心职业能力分析［J］.江苏技术师范学院学报，2008，（7）：155.

［2］邓小龙.高职院校开放式实验教学的研究［J］.重庆电子工程职业学报，2008，（1）：149.

［3］洪景娥.高职《金属学与热处理》课程实验教学改革内容的改革与实践 ［J］.山东电力高等专科学校学报，2010，（4）：54.