提高实验设备在实践教学中的应用最大化研究

王金叶　李朝霞

【摘 要】实验项目的开设受到实验设备和经费的限制，如何用最少的设备开出更多的实验，开设更新颖的设计型实验，达到仪器设备功能开发和使用效益最大化，是实验技术研究的目标。本文根据资源与环境专业购置的污水处理实验设备的特点，与水产养殖专业特点结合，开发出符合水产养殖学专业的实验项目，加强对学生创新能力和实践应用能力的培养，提高了已有实验教学水平，为培养创新型、应用型“蓝色经济”人才的建设目标贡献力量。

【关键词】污水处理；水产养殖学；实验；创新

培养实用型、复合型技术人才是应用型特色名校建设的重点，对实践应用能力的培养是重中之重。但实验项目的开设受到实验设备和经费的限制，如何用最少的设备开出更多的实验，开设更新颖的设计型实验，达到仪器设备功能开发和使用效益最大化，是实验技术研究的目标。

本研究中的污水处理设备包括完全混合曝气微型污水处理装置、一体化净化反应柱、废水好氧可生物降解实验装置，对于环境类专业学生了解和掌握多种污水生物处理工艺的运行规律和实验方法的专业技能培养有重要的作用，但目前在海洋资源与科学专业中运用该设备的资料很少，主要应用于环境工程学专业，国内高校的环境工程学专业实验室一般是购置多台不同工艺的污水生物处理模拟装置，近年来有部分高校进行一体的多功能污水处理实验装置的研发，这些设备可模拟生活污水处理和多种工业废水处理工艺，通过对模拟装置的运用提高了学生污水处理实验技能，可以用于海洋资源与环境专业进行污水处理方面的教学。但如何更好的利用这些设备，开发综合性、创新性实验课程的数量和质量，同时使该项设备不仅局限于海洋资源与环境专业的教学利用，将其与水产养殖学专业的现有设备进行整合，开发多功能应用，提高设备的使用率，更好的为创新型、应用型学生的培养提供实验条件，同时为产学研提供了实验条件，本文就上述问题进行了探索研究。

1 根据专业培养目标要求，进行设计性实验项目开发

水产养殖废水具有无机氮、磷较高的特征，根据混合曝气微型污水处理装置和污水一体式净化反应柱特点，进行水产养殖废水处理，开发设计性实验，如设计进行不同曝气量、曝气时间、混凝剂种类、最佳投量、最适pH值等，利用科学方法处理数据，考察混凝处理对养殖废水的影响，选出最佳的混凝剂和助凝剂。通过实验得出，混凝对养殖污水中亚硝态氮的去除效果较好，总氨氮次之，对硝态氮去除能力最差。运用多功能污水处理实验装置进行了用于处理高氨氮养殖废水的活性污泥培养、养殖废水可生化性的测定及实验过程水质监测。上述实验过程为养殖污水的净化回用提供了新的技术途径，具有可行性和实用性，学生通过该实验的设计过程，既巩固了生物试验统计学课程的知识，也对水产养殖废水的特征有了更明确的认识，对节约水资源、降低能耗、减少环境污染等方面有了更深的认识，教学效果较好。

2 将演示实验设备用于观赏鱼循环水养殖应用

利用水处理实验中的阴阳离子交换柱装置进行观赏鱼循环水养殖应用。热带观赏鱼需要的养殖用水一般要求硬度较低，通过该实验解决了软水或去离子水的问题。阴阳离子交换柱除盐过程就是按顺序用阴、阳离子交换树脂将水中各种阳离子交换成H+和OH-，进入水中的H+和OH-离子组成水分子H2O，当水经过离子交换处理后，就可除尽水中各种的无机盐类。首先让学生进行该装置的设计性实验，考察不同的原水温度、再生液温度等对水中离子的去除效果和对制水周期的影响，选出最佳的实验条件。之后让学生将得到的软水和曝气自来水进行调配实验，用于观赏鱼养殖。学生通过该实验可以掌握离子交换法除盐实验装置的操作方法，加深离子交换基本理论的理解，熟悉离子交换除盐的过程，学生不仅理解了水处理的知识点，并且学以致用，用理论解决了生产实际问题，极大的提高了学生学习的积极性。

本研究既积极开发海洋资源与环境科学专业相关课程实验教学项目，又将主要应用于生活污水和工业废水的实验装置与实验室现有的水产养殖实验装置结合起来应用，整合了实验室资源，挖掘已有实验设备的使用潜力，增加了设计性、综合性和创新性实验项目的数量，强化了对实用型、复合型技术人才的能力培养，提高了实验教学水平。

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[责任编辑：张涛]