提高實(shí)驗(yàn)設(shè)備在實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用最大化研究

王金葉　李朝霞

【摘 要】實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)設(shè)受到實(shí)驗(yàn)設(shè)備和經(jīng)費(fèi)的限制，如何用最少的設(shè)備開(kāi)出更多的實(shí)驗(yàn)，開(kāi)設(shè)更新穎的設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，達(dá)到儀器設(shè)備功能開(kāi)發(fā)和使用效益最大化，是實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究的目標(biāo)。本文根據(jù)資源與環(huán)境專(zhuān)業(yè)購(gòu)置的污水處理實(shí)驗(yàn)設(shè)備的特點(diǎn)，與水產(chǎn)養(yǎng)殖專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)結(jié)合，開(kāi)發(fā)出符合水產(chǎn)養(yǎng)殖學(xué)專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)，提高了已有實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，為培養(yǎng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型“藍(lán)色經(jīng)濟(jì)”人才的建設(shè)目標(biāo)貢獻(xiàn)力量。

【關(guān)鍵詞】污水處理；水產(chǎn)養(yǎng)殖學(xué)；實(shí)驗(yàn)；創(chuàng)新

培養(yǎng)實(shí)用型、復(fù)合型技術(shù)人才是應(yīng)用型特色名校建設(shè)的重點(diǎn)，對(duì)實(shí)踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)是重中之重。但實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)設(shè)受到實(shí)驗(yàn)設(shè)備和經(jīng)費(fèi)的限制，如何用最少的設(shè)備開(kāi)出更多的實(shí)驗(yàn)，開(kāi)設(shè)更新穎的設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，達(dá)到儀器設(shè)備功能開(kāi)發(fā)和使用效益最大化，是實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究的目標(biāo)。

本研究中的污水處理設(shè)備包括完全混合曝氣微型污水處理裝置、一體化凈化反應(yīng)柱、廢水好氧可生物降解實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)于環(huán)境類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生了解和掌握多種污水生物處理工藝的運(yùn)行規(guī)律和實(shí)驗(yàn)方法的專(zhuān)業(yè)技能培養(yǎng)有重要的作用，但目前在海洋資源與科學(xué)專(zhuān)業(yè)中運(yùn)用該設(shè)備的資料很少，主要應(yīng)用于環(huán)境工程學(xué)專(zhuān)業(yè)，國(guó)內(nèi)高校的環(huán)境工程學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室一般是購(gòu)置多臺(tái)不同工藝的污水生物處理模擬裝置，近年來(lái)有部分高校進(jìn)行一體的多功能污水處理實(shí)驗(yàn)裝置的研發(fā)，這些設(shè)備可模擬生活污水處理和多種工業(yè)廢水處理工藝，通過(guò)對(duì)模擬裝置的運(yùn)用提高了學(xué)生污水處理實(shí)驗(yàn)技能，可以用于海洋資源與環(huán)境專(zhuān)業(yè)進(jìn)行污水處理方面的教學(xué)。但如何更好的利用這些設(shè)備，開(kāi)發(fā)綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課程的數(shù)量和質(zhì)量，同時(shí)使該項(xiàng)設(shè)備不僅局限于海洋資源與環(huán)境專(zhuān)業(yè)的教學(xué)利用，將其與水產(chǎn)養(yǎng)殖學(xué)專(zhuān)業(yè)的現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行整合，開(kāi)發(fā)多功能應(yīng)用，提高設(shè)備的使用率，更好的為創(chuàng)新型、應(yīng)用型學(xué)生的培養(yǎng)提供實(shí)驗(yàn)條件，同時(shí)為產(chǎn)學(xué)研提供了實(shí)驗(yàn)條件，本文就上述問(wèn)題進(jìn)行了探索研究。

1 根據(jù)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求，進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)

水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水具有無(wú)機(jī)氮、磷較高的特征，根據(jù)混合曝氣微型污水處理裝置和污水一體式凈化反應(yīng)柱特點(diǎn)，進(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，如設(shè)計(jì)進(jìn)行不同曝氣量、曝氣時(shí)間、混凝劑種類(lèi)、最佳投量、最適pH值等，利用科學(xué)方法處理數(shù)據(jù)，考察混凝處理對(duì)養(yǎng)殖廢水的影響，選出最佳的混凝劑和助凝劑。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出，混凝對(duì)養(yǎng)殖污水中亞硝態(tài)氮的去除效果較好，總氨氮次之，對(duì)硝態(tài)氮去除能力最差。運(yùn)用多功能污水處理實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了用于處理高氨氮養(yǎng)殖廢水的活性污泥培養(yǎng)、養(yǎng)殖廢水可生化性的測(cè)定及實(shí)驗(yàn)過(guò)程水質(zhì)監(jiān)測(cè)。上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程為養(yǎng)殖污水的凈化回用提供了新的技術(shù)途徑，具有可行性和實(shí)用性，學(xué)生通過(guò)該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過(guò)程，既鞏固了生物試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的知識(shí)，也對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的特征有了更明確的認(rèn)識(shí)，對(duì)節(jié)約水資源、降低能耗、減少環(huán)境污染等方面有了更深的認(rèn)識(shí)，教學(xué)效果較好。

2 將演示實(shí)驗(yàn)設(shè)備用于觀賞魚(yú)循環(huán)水養(yǎng)殖應(yīng)用

利用水處理實(shí)驗(yàn)中的陰陽(yáng)離子交換柱裝置進(jìn)行觀賞魚(yú)循環(huán)水養(yǎng)殖應(yīng)用。熱帶觀賞魚(yú)需要的養(yǎng)殖用水一般要求硬度較低，通過(guò)該實(shí)驗(yàn)解決了軟水或去離子水的問(wèn)題。陰陽(yáng)離子交換柱除鹽過(guò)程就是按順序用陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂將水中各種陽(yáng)離子交換成H+和OH-，進(jìn)入水中的H+和OH-離子組成水分子H2O，當(dāng)水經(jīng)過(guò)離子交換處理后，就可除盡水中各種的無(wú)機(jī)鹽類(lèi)。首先讓學(xué)生進(jìn)行該裝置的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，考察不同的原水溫度、再生液溫度等對(duì)水中離子的去除效果和對(duì)制水周期的影響，選出最佳的實(shí)驗(yàn)條件。之后讓學(xué)生將得到的軟水和曝氣自來(lái)水進(jìn)行調(diào)配實(shí)驗(yàn)，用于觀賞魚(yú)養(yǎng)殖。學(xué)生通過(guò)該實(shí)驗(yàn)可以掌握離子交換法除鹽實(shí)驗(yàn)裝置的操作方法，加深離子交換基本理論的理解，熟悉離子交換除鹽的過(guò)程，學(xué)生不僅理解了水處理的知識(shí)點(diǎn)，并且學(xué)以致用，用理論解決了生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題，極大的提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

本研究既積極開(kāi)發(fā)海洋資源與環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)相關(guān)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，又將主要應(yīng)用于生活污水和工業(yè)廢水的實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的水產(chǎn)養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)合起來(lái)應(yīng)用，整合了實(shí)驗(yàn)室資源，挖掘已有實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用潛力，增加了設(shè)計(jì)性、綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的數(shù)量，強(qiáng)化了對(duì)實(shí)用型、復(fù)合型技術(shù)人才的能力培養(yǎng)，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。

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