無機(jī)與分析化學(xué)實驗課在培養(yǎng)應(yīng)用型人才方面的探索
——以紅山湖水質(zhì)檢測為例

侯軍偉 盧 媛 宋 琪 明 惠 致珂珂 劉艷升

（中國石油大學(xué)（北京）克拉瑪依校區(qū) 新疆·克拉瑪依 834000）

0 前言

中國石油大學(xué)（北京）克拉瑪依校區(qū)于2015年12月10日隆重揭牌。建設(shè)克拉瑪依校區(qū)是學(xué)校在新形勢下服務(wù)“一帶一路”建設(shè)和國家能源戰(zhàn)略，服務(wù)新疆社會穩(wěn)定和長治久安，服務(wù)克拉瑪依市可持續(xù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，適應(yīng)國家高等教育布局結(jié)構(gòu)調(diào)整的新舉措，標(biāo)志著學(xué)校在服務(wù)國家重大戰(zhàn)略需求和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展道路上邁出嶄新的步伐，開啟新的發(fā)展歷程。五年多來，本校區(qū)堅持高層次、應(yīng)用型、國際化、合作共建的人才培養(yǎng)目標(biāo)定位，充分發(fā)揮北京校本部已有學(xué)科專業(yè)、師資隊伍、辦學(xué)經(jīng)驗等方面的優(yōu)勢，依托地處石油石化產(chǎn)業(yè)基地的地理優(yōu)勢，堅持與北京校本部統(tǒng)籌規(guī)劃、協(xié)同發(fā)展，把克拉瑪依校區(qū)納入學(xué)校整體發(fā)展規(guī)劃，在學(xué)校黨委的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，做好一校兩區(qū)的統(tǒng)一發(fā)展規(guī)劃，統(tǒng)籌學(xué)科布局、專業(yè)設(shè)置、人才培養(yǎng)、教學(xué)科研、建設(shè)規(guī)劃、辦學(xué)管理，保證克拉瑪依校區(qū)與北京校本部的協(xié)調(diào)健康發(fā)展。

無機(jī)與分析化學(xué)課程作為化學(xué)工程與工藝專業(yè)、能源化學(xué)工程專業(yè)以及環(huán)境專業(yè)的專業(yè)必修課，旨在加深學(xué)生對無機(jī)化學(xué)基本理論的理解，掌握實驗的基本原理和基本操作，并且能夠應(yīng)用。然而，目前有的高校教師過于注重理論知識教學(xué)，反而忽視了化學(xué)實驗教學(xué)的意義，使得基礎(chǔ)實驗課程流于表面，比如：在某些化學(xué)實驗課程的考核中，除了學(xué)生的課堂表現(xiàn)外，指導(dǎo)教師僅以實驗報告來判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，難以反映學(xué)生的真實情況。其次，學(xué)生只知道按著實驗預(yù)習(xí)報告做實驗，卻不知道這個實驗究竟有什么用，對化學(xué)實驗沒有積極性；此外，校區(qū)所處的克拉瑪依市，屬于油田開發(fā)地區(qū)，各種各樣的油田采出液為無機(jī)及分析化學(xué)實驗課提供了大量的分析樣本；新疆地區(qū)屬于水資源匱乏地區(qū)，國家以及地方正負(fù)對于環(huán)境和水資源的分析與保護(hù)非常重視，這也為我們進(jìn)行無機(jī)與分析化學(xué)課程的應(yīng)用研究提供了契機(jī)。

1 流程

我們根據(jù)無機(jī)與分析化學(xué)實驗課的實驗，進(jìn)行了一下的應(yīng)用型設(shè)計具體方案如下：

1.1 發(fā)揮學(xué)生主觀能動性，自己設(shè)計實驗方案

（1）檢測位置的確定。首先讓學(xué)生們閱讀了國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 8978-1996），以及國家地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB/T14848-93。通過閱讀這些類標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生們知道了做水質(zhì)分析需要掌握無機(jī)與分析化學(xué)實驗中的哪些知識。之后，告訴學(xué)生們我們將要以克拉瑪依校區(qū)內(nèi)的紅山湖為研究對象，讓學(xué)生們從地理位置、取水難易度，水深以及安全等幾方面優(yōu)選取水的位置，最終選擇了A,B,C,D四個取水位置，如圖1所示，每個月在這4個位置取樣分析。其中，A點(diǎn)為學(xué)校觀景長廊的終端，繼續(xù)向東是一片蘆葦?shù)?，較難行動；B點(diǎn)為紅山湖的北段，該位置附近有鹽堿地；C點(diǎn)為紅山湖的唯一進(jìn)水口；D點(diǎn)為紅山湖最南端，觀景長廊的起點(diǎn)。

圖1：紅山湖四個水文檢測點(diǎn)的位置

（2）分析內(nèi)容的確定。學(xué)生通過調(diào)研國家地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB/T14848-93，結(jié)合目前無機(jī)及分析化學(xué)實驗室所擁有的儀器設(shè)備，確定了化學(xué)需氧量、礦化度、氯離子、鈣鎂離子、硫酸根離子、pH值，濁度這幾個實驗作為長期跟蹤的數(shù)據(jù)。

（3）影響因素確定。因為紅山湖為終端水體系，只有C點(diǎn)一個進(jìn)水口，主要為城市綠化用水匯集。影響水質(zhì)變化的主要因素為C點(diǎn)水質(zhì)、湖水中的生物，以及下雨、下雪以及刮風(fēng)。因此，對2020年的雨水、雪以及雨、雪后湖水的水質(zhì)變化也做了相應(yīng)的分析。

1.2 實驗結(jié)果

學(xué)生將在無機(jī)及分析化學(xué)實驗中學(xué)到的實驗技能與國家地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB/T14848-93中的檢測要求相結(jié)合。每隔兩周，對紅山湖的四個點(diǎn)位進(jìn)行取水分析。

圖2為氯離子變化曲線，可以看出，從4月份化凍以后，Cl-離子的含量先上升再下降，最后穩(wěn)定在380mg/l附近。

圖2：A,B,D號位置Cl-變化曲線

圖3為氯離子的等值分布，可以看出，Cl-濃度呈現(xiàn)從北到南逐漸增大的趨勢，這主要是因為進(jìn)水口C在北端，進(jìn)水的Cl-含量較低。

圖3：Cl-的等值分布

圖4為進(jìn)水口C的礦化度變化，可以看出，礦化度在6月之前較低，這主要是因為新疆春夏冰雪融水較多，導(dǎo)致來水礦化度小，8月份礦化度最高，是因為蒸發(fā)量大；9月以后礦化度又降低，主要是因為雨水變多，同時溫度下降導(dǎo)致蒸發(fā)量變小。

圖4：進(jìn)水口C的礦化度變化

2 總結(jié)

經(jīng)過近1年的試運(yùn)行，效果很好。首先，學(xué)生們對無機(jī)及分析化學(xué)實驗掌握得非常熟練，國家地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB/T14848-93中的檢測手段與我們的無機(jī)及分析化學(xué)實驗非常接近，學(xué)生們通過每兩周的實驗，積累了大量的實驗經(jīng)驗；其次，學(xué)生們的積極型大幅度提高，學(xué)生們知道自己學(xué)的有什么用，該怎么用，主觀實驗性大幅度提高；同時，為什么湖水的Cl-會這樣分布，影響分布的主要原因是什么，這些問題又驅(qū)使著他們?nèi)プ龈钊氲膶W(xué)習(xí)和調(diào)研；最后，學(xué)生們從項目設(shè)計、文獻(xiàn)調(diào)研、方法確定、實驗實施、總結(jié)報告等過程了解到了分析檢測科研項目的全周期管理，有利于他們以后的科研和學(xué)習(xí)。