张 方,张长飞,李乾军,刘献锋
(南京工程学院 环境工程学院,江苏 南京 211167)
随着国家向资源节约型和绿色环保型的转变,电厂对水质的分析与监测、动力设备的腐蚀与防护、烟气污染物治理要求越来越高。近几年,南京工程学院为培养高素质电厂水化学工程技术应用型人才,不断增加电厂化学实验室建设力度,提升专业实践环节教学水平[1-2]。但是,目前电厂化学专业实验手段还比较落后,实验设备相对陈旧、台件套数量偏少,实验设备使用时间久、使用频率过高,现已不能满足本科实验教学的要求,实验项目偏少,项目比例不足,远不能满足专业学生实践能力的培养以及创新素养的提高[3-4]。
通过改善实验教学条件,增加教学仪器设备台件数,引进先进设备,更新实验项目的设置,加大综合性、设计性、创造性实验的比例,扩大实验室开放,推动实验教学体系、内容与方法的改革,从而促进教学质量和教学效果的稳步提高,更好的培养基础扎实、实践能力强、综合素质高、具有创新意识的高级应用型专门人才已经成为南京工程学院电厂水化学专业的必然选择[5-7]。
电厂水化学实验室建设的主要理念包括以下几个方面:
1)实用性:满足现阶段学生的基本实验需求,提高学生的创造力、理解力、表现力,适应目前和将来教学改革的形势,为新的教学改革体系创造坚实的实验基础;
2)先进性:保证实验设备、实验项目和实验方法的先进性,5年内不落后,10年能使用;
3)经济性:在同类实验仪器设备中,选择经济的、满足学生实验要求的实验设备;
4)方便性:建立实验室的良性开放机制,让学生能自主选择实验项目、自主设计实验方案、自主完成实验内容,切实提高实验的开放程度;
5)系统性:扩大实验项目的覆盖面,拓宽学生的视野,加强各实验项目之间的联系,使学生在该实验室可以得到全面、系统的锻炼。
实验室可承担动力煤与电力用油分析、电厂燃料、电力用油技术、火电厂水处理技术、电厂化学动力设备的腐蚀与防护、金属腐蚀原理及应用、电厂金属材料、金属工艺学、金属材料与热处理、工程化学、物理化学、分析化学、仪器分析等课程的部分实验教学任务,同时还能满足与金属设备腐蚀与防护相关的本科毕业论文和科技创新的需要。具体的综合性或设计性项目内容和名称见表1。
表1 综合性或设计性项目内容
表1(续)
电厂水化学实验教学内容广泛、开展项目较多以及综合性程度高等特点,传统的实验教学模式已经不能适应教学要求,需要开展以项目化教学为主、嵌入式教学和团队教学为辅的实验课教学改革。
项目化教学结合专业教师的纵向、横向课题搭建的和实验教学内容相近的模型或实验台,开展相关实验项目。如结合江苏省环保厅课题“负载二氧化钛镍电极高效降解低浓度苯胺类化合物的机理研” 开展新型防腐材料理化性能实验。专业教师近3年来纵、横向课题45项,累计搭建实验台26套,能够开设9个相关实验。嵌入式教学作为辅助教学模式有利于将理论教学和实验教学高度结合起来,教师对照现有的设备和系统讲解相关章节内容,学生更容易有感官认识。团队教学则利用教师各自的专业优势和不同的授课方法,更有利于学生掌握实验教学内容。
通过分析电厂水化学实验室建设与教学改革的几点看法,提出电厂水化学实验室建设的理念和优化建设内容,改革实验教学模式,提高实践教学质量,为应用型本科人才培养目标与实验教学改革提供参考。