摘要:遵循“腐蚀防护综合实验”的教学要求,创新实验理念与实验方式,有利于培养学生综合运用理论知识分析、解决生产实际问题的科学研究能力;创新实验内容与实验方案,有利于培养学生的自主学习能力;改变学生的实验态度,激发学生的实验热情。
关键词:腐蚀与防护综合实验;特色;创新
作者简介:谢学军(1968-),男,湖南益阳人,武汉大学动力与机械学院,教授。(湖北 武汉 430072)
中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)06-0124-01
“水质科学与技术”专业是根据教育部2001年11月6日印发的教高[2001]5号文件《关于做好普通高等学校本科学科专业结构调整工作的若干原则意见》的精神,于2003年在原武汉水利电力大学“应用化学(电厂化学,工科)”专业的基础上,由武汉大学自主设置并由教育部批准的新专业。原武汉水利电力大学“应用化学(电厂化学,工科)”专业,历经五十多年的建设和发展,形成了以水质工程和水处理技术、工业水系统腐蚀与防護为特色,涵盖水处理过程监测、系统设计和自动控制等内容的专业体系。
“水质科学与技术”专业为进一步发挥在火力发电厂、核电站等大型蒸汽动力设备高品质水的净化、水质调节、水质检测与水汽系统材料保护等方面的专业特色与优势,进一步提高教学质量,打造专业品牌,在加强和夯实专业主干(核心)课程“金属腐蚀与防护”及“金属腐蚀实验”课程的基础上,开设了“腐蚀防护综合实验”。
一、“腐蚀防护综合实验”的教学要求
教师在讲授“金属腐蚀与防护”课程中的发电热力设备水汽系统的腐蚀与防护理论知识时,针对生产实际问题,提出目前发电热力设备腐蚀与防护方面带有普遍性、正在解决的热点问题。作为“腐蚀防护综合实验”的实验选题,要求学生在学习理论知识的同时即开始思考腐蚀防护综合实验的设计。
综合实验开始前,教师要重点讲授发电热力设备水汽系统的腐蚀防护要求、[1]腐蚀防护综合实验设计、实验与评价的基本原理,以及必要的实验操作要点,[2]并在此基础上指导学生独立进行腐蚀防护综合实验方案的设计(包括实验内容、实验原理、实验方法、实验仪器与用品、实验步骤、实验现象的观察、实验结果的记录与评价、解决同一生产实际问题的不同防护方法的技术经济比较),对学生独立设计的实验方案进行面对面的交流、评价、探讨、修改、完善,直至学生设计的实验方案能顺利进行实验;学生实验时实验室实施开放式管理,教师考察学生整个综合实验的全过程,并随时进行指导、讲评,最后由学生撰写实验报告,在实验报告中根据实验结果提出指导解决生产实际问题的可行方法,并发表实验感想。整个过程强调实事求是和创新发现的科学探索精神。
二、“腐蚀防护综合实验”的特色与创新
1.创新了实验理念与实验方式,有利于培养学生综合运用理论知识分析、解决生产实际问题的科学研究能力
“腐蚀防护综合实验”课程开设前,学生们已做过很多实验,但都是单纯为巩固某些理论知识和培养某些实验技能的验证性实验,教师已准备好实验方案、实验仪器和各种实验用品,学生们只要照着实验方案做即可。而“腐蚀防护综合实验”集设计、实验、评价、指导解决生产实际问题于一体,实验方案由学生在教师的指导下独立设计,实验由学生按照自己设计的实验方案进行,并对实验结果进行评价,对解决同一生产实际问题的不同防护方法进行技术经济比较,提出指导解决生产实际问题的可行方法。这样,实验不再是单纯的、被动性的实验,而是集设计、实验、评价、指导解决生产实际问题于一体的主动性综合实验,带有科学研究试验的成分,既有利于学生进一步加深理解、巩固和综合检阅所学的理论知识与实验技能,也有利于培养学生综合运用理论知识分析、解决生产实际问题的科学研究能力。
2.创新了实验内容与实验方案,有利于培养学生的自主学习能力
“腐蚀防护综合实验”的实验内容是教师在讲授理论课时针对生产实际提出的带有普遍性、正在解决的热点问题,如凝汽器管的腐蚀与防护,发电机水内冷空芯铜导线的腐蚀与防护,不同水化学工况防腐蚀效果的评价等。与以往的实验内容相比,“腐蚀防护综合实验”的实验内容与理论知识、生产实际紧密结合,具有实效性、实时性甚至前瞻性的特点,既创新了实验内容,也有利于培养学生的自主学习能力,是理论联系实际、学以致用的创新探索。因为学生在学习腐蚀与防护理论知识时就已知道“腐蚀防护综合实验”的实验方案要自己设计,因此学生们在学习理论课时能主动学习,除在上课时认真听讲、积极思考外,课后还能自觉查阅、分析、整理相关文献资料,并主动与教师交流、探讨。因为他们知道,设计实验方案必须有理论指导,而理论必须靠理论学习获得;“腐蚀防护综合实验”的实验由学生按照自己设计的实验方案进行,并对实验结果进行评价,对解决同一生产实际问题的不同防护方法进行技术经济比较,从而提出指导解决生产实际问题的可行方法,因而在设计实验方案时必须考虑实验方案的实验可行性,也必须结合生产实际的特殊性与复杂性,考虑解决生产实际问题的现实性。因此,学生们能主动运用所学理论知识,从实验能否付诸实施、能否指导解决生产实际问题着想设计实验方案。所设计出的实验方案既不能与理论脱节,也不能与生产实际脱节,而是要既理论联系实际,实验结果又能用于指导解决生产实际问题的创新实验方案。
3.改变了学生的实验态度,激发了学生的实验热情
由于学生们以往做的都是验证性实验,实验方案已有,实验结果已知,学生对实验缺乏新鲜感,因而实验兴趣不大,有为实验而实验的消极应付情绪。而这次综合实验,学生们面对自己设计的实验方案,实验能不能顺利进行,实验结果能否用于指导解决生产实际问题,学生们跃跃欲试且都急于知道,因此实验态度端正,实验过程中积极主动,既动脑又动手,还不时请教教师。因此,可以说“腐蚀防护综合实验”改变了学生的实验态度,大大激发了学生们的实验热情。
三、结论
“腐蚀防护综合实验”已给九届学生开设,从学生设计实验方案和进行实验的态度及所写实验感想可以看出,学生们非常喜欢这种实验形式,受益颇多。教师和学生都认为:“腐蚀防护综合实验”集设计、实验、评价、指导解决生产实际问题于一体,创新了实验理念、实验方式、实验内容和实验方案,改变了学生的实验态度,激发了学生的实验热情,有利于学生进一步加深理解、巩固和综合检阅所学理论知识与实验技能,有利于培养学生的自主学习能力,也有利于培养学生综合运用理论知识分析、解决生产实际问题的科学研究能力。
参考文献:
[1]谢学军,龚洵洁,许崇武,等.热力设备的腐蚀与防护[M].北京:中国电力出版社,2011.
[2]李久青,杜翠薇.腐蚀试验方法及监测技术[M].北京:中国石化出版社,2007.
(责任编辑:孙晴)