一、程和案例的基本情况
课程名称：火力发电厂水质分析课程设计
授课对象：环境工程
课程性质：专业实践教学环节
课程简介：火力发电厂水质分析课程设计是环境工程专业的一项重要的实践环节。本课程通过实验教学握实验中各技术指标的分析测定程序及实验方法；掌握各种分析仪器的工作原理及使用方法；学会自己动手操作实验设备，具备基本实验操作技能；通过实验现象培养学生的观察与记录能力，实验结果的整理与分析能力，写出完整的实验报告。通过独立完成火力发电厂水质分析，开拓学生的视野，对不同水的成分有初步的认识和了解。同时本课程培养学生在实验过程中承担负责人的角色，团结组员，与组员间有效沟通，听取并综合团队其他成员的意见与建议，并做出合理的决策。通过此门课程的训练，使学生进一步巩固和深化所学的专业知识，掌握专业工作的基本技能，为毕业后从事环境工程工作打好坚实的基础。
案例简介：某火力发电厂在日常运行中，发现锅炉给水的电导率逐渐升高，超过了规定的标准限值。经过初步检查，发现是由于冷却水系统中部分管道泄漏，导致冷却水与锅炉给水混合，引起电导率升高。这一问题不仅影响了锅炉的热效率，还可能导致锅炉结垢和腐蚀，增加运行成本和设备维护难度。
知识传授：
1.电导率升高的原因：
（1）冷却水系统管道泄漏，导致冷却水与锅炉给水混合。
（2）冷却水中的溶解固体（如盐类）进入锅炉给水系统，增加了水中的离子浓度，从而导致电导率升高。
2.对发电厂运行的影响：
（1）锅炉结垢：电导率升高表明水中溶解固体增加，这些固体在高温下容易形成水垢，降低锅炉的热传导效率，增加燃料消耗。
（2）设备腐蚀：高电导率的水具有较强的腐蚀性，可能导致锅炉和管道的腐蚀，缩短设备寿命，增加维护成本。
（3）运行效率下降：电导率升高可能导致冷却系统效率降低，影响发电机的冷却效果，进而影响发电效率。
能力培养：学生可以深刻理解水质电导率对火力发电厂运行的重要影响，掌握电导率监测和控制的方法，以及在实际工作中如何应对电导率异常问题。价值塑造：增强学生的环保意识和职业责任感，培养其解决实际问题的能力。
二、案例蕴含的思政元素分析
（一）环保意识与社会责任
火力发电厂作为我国重要的能源供应单位，其水质管理对于保障能源供应安全、保护生态环境具有重要意义。通过本课程，学生可以深入了解火力发电厂水质对环境和人类健康的影响，从而树立强烈的环保意识，增强社会责任感，深刻理解环境工程专业在国家生态文明建设中的重要使命。
（二）职业道德与敬业精神
在课程设计过程中，培养学生严谨认真的工作态度、实事求是的科学精神和遵守职业道德规范的职业素养，为未来从事环境工程工作筑牢思想根基。通过实验教学，让学生认识到准确、可靠的水质分析数据对于环境保护和企业运营的重要性，引导学生树立严谨负责的职业态度和敬业精神。
（三）团队协作与沟通能力
通过小组合作完成水质分析实验，锻炼学生的团队协作能力、沟通技巧和集体荣誉感，学会在团队中发挥个人优势，共同攻克难题，培养学生的集体主义精神和团队意识。同时，引导学生学会在团队中有效沟通，听取并综合团队其他成员的意见与建议，并做出合理的决策。
（四）创新思维与实践能力
鼓励学生在实验设计、数据分析和问题解决过程中积极思考、勇于创新，提高学生的实践能力和解决复杂环境问题的综合能力，培养学生的创新精神和实践能力。通过独立完成火力发电厂水质分析，开拓学生的视野，对不同水的成分有初步的认识和了解，为未来从事环境工程工作打好坚实的基础。
三、案例教学整体设计
（一）课程导入阶段
环保形势与行业背景介绍
在课程开始时，通过多媒体展示我国当前的环境状况，特别是水资源污染的现状和火力发电厂废水排放对环境的影响，让学生直观感受到环境问题的严峻性和紧迫性。
介绍火力发电厂在能源供应中的重要地位以及其面临的环保挑战，强调水质分析在保障发电安全和减少环境污染中的关键作用，激发学生的学习兴趣和责任感。
引入环境工程行业的职业道德规范，结合实际案例，如因水质分析失误导致的环境污染事故，让学生认识到准确、可靠的水质分析数据对于环境保护和企业运营的重要性，引导学生树立严谨负责的职业态度和敬业精神。
（二）实验教学阶段
1.团队协作与责任分配
将学生分成若干小组，每组负责完成火力发电厂水质分析的某个环节或指标的测定，如pH值、DD、全铁等。在小组内明确分工，指定组长负责协调和组织，其他成员根据自身特长承担相应的实验任务，培养学生团队协作能力和责任感。
在实验过程中，引导学生相互配合、相互支持，共同解决实验中遇到的问题。鼓励学生积极发表意见和建议，学会倾听他人观点，培养学生的沟通能力和团队合作精神。
2.实验操作与科学精神培养
在实验操作前，详细讲解各种分析仪器的工作原理、操作步骤和注意事项，强调实验操作的规范性和准确性。通过教师示范和学生实际操作相结合的方式，让学生熟练掌握实验技能，培养学生的动手能力和科学精神。
在实验数据记录和分析过程中，要求学生如实记录实验现象和数据，不篡改、不造假，培养学生的诚信意识和实事求是的科学态度。引导学生对实验结果进行深入分析，学会从数据中发现问题、总结规律，提高学生的分析能力和解决问题的能力。
（三）课程总结阶段
1.实验成果汇报与交流
组织学生进行实验成果汇报，每组推选代表展示本组的实验过程、结果和分析，其他小组进行提问和讨论。通过汇报交流，让学生学会清晰、准确地表达自己的观点和研究成果，培养学生的语言表达能力和逻辑思维能力。
在汇报过程中，引导学生关注其他小组的实验方法和结果，鼓励学生相互学习、取长补短，培养学生的合作意识和集体荣誉感。
2.思政教育总结与升华
在课程总结时，回顾整个课程设计过程，总结学生在环保意识、职业道德、团队协作和创新能力等方面的表现和收获。通过实际案例和数据分析，引导学生思考如何将所学知识和技能应用到实际工作中，为环境保护事业贡献力量。
引导学生反思在课程学习过程中存在的不足和问题，鼓励学生在今后的学习和工作中不断改进和提高，培养学生的自我反思能力和持续学习的精神。
（四）教学反思
1.教学方法的改进
在教学过程中，发现部分学生对实验操作的规范性和准确性掌握不够熟练，需要进一步加强实验操作的指导和训练。同时，部分学生在团队协作中存在沟通不畅、分工不明确等问题，需要在今后的教学中更加注重团队协作能力的培养。针对这些问题，可以采取以下改进措施：
（1）增加实验操作的示范次数，通过反复演示和讲解，让学生更好地掌握实验操作的规范和技巧。
（2）在实验前，组织学生进行团队建设活动，明确团队分工，制定团队合作规则，提高团队协作效率。
（3）在实验过程中，教师更加注重观察学生的团队协作情况，及时发现并解决团队合作中存在的问题，引导学生学会有效沟通和协作。
2.思政教育的深化
通过本课程的实践教学，学生在环保意识、职业道德、团队协作和创新能力等方面都有了一定的提高，但思政教育的深度和广度还有待进一步拓展。在今后的教学中，可以尝试以下方法：
（1）结合实际案例，深入讲解环境工程行业在国家生态文明建设中的重要地位和作用，引导学生树立更高的职业理想和责任感。
（2）邀请行业专家或企业工程师来校讲座，分享他们在实际工作中遇到的环境问题和解决经验，让学生更加直观地了解环境工程专业的实际应用和职业前景。
（3）组织学生参观当地的火力发电厂或其他环境工程企业，了解企业的生产运营和环境保护措施，增强学生的实践能力和环保意识。
3.课程评价体系的完善
目前的课程评价主要侧重于学生的实验操作和实验报告的完成情况，对学生的思政素养评价相对薄弱。为了全面评价学生的学习成果，需要进一步完善课程评价体系，增加对思政素养的评价指标。例如：
（1）在实验报告中，增加对学生环保意识、职业道德和团队协作精神的评价内容，要求学生在报告中反思实验过程中的思政收获。
（2）组织学生进行自我评价和小组互评，评价内容包括团队协作、沟通能力、职业责任感等方面，将评价结果纳入课程总成绩。
（3）设立思政表现奖，对在思政方面表现突出的学生给予表彰和奖励，激励学生积极参与思政学习和实践活动。
教学内容
（一）理论教学内容
1.火力发电厂水质分析的重要性
介绍火力发电厂的运行原理及其对水资源的需求和影响。
讲解火力发电厂废水的来源、成分及其对环境和人类健康的潜在危害。
强调水质分析在火力发电厂运行管理中的重要性，包括保障发电安全、提高能源利用效率、减少环境污染等方面的作用。
2.水质分析的基本原理和方法
详细讲解水质分析中常用的技术指标，如pH值、DD、硝酸盐氮、QG、重金属等的测定原理和方法。
介绍各种分析仪器的工作原理及使用方法，如pH计、电导率测定仪、分光光度计、原子吸收光谱仪等。
讲解实验数据的处理和分析方法，包括数据记录、统计分析、结果解释等。
（二）实践教学内容
1.实验设备操作与技能培训
组织学生参观火力发电厂的水质分析实验室，了解实验室的布局和设备配置。
在实验室中，教师进行各种分析仪器的操作示范，学生分组进行实际操作练习，掌握仪器的使用方法和操作技巧。
通过实验操作，让学生熟悉水质分析的实验流程，包括样品采集、预处理、测定和数据记录等环节。
2.水质分析实验
学生分组完成火力发电厂水质分析的实验项目，包括pH值、DD、硝酸盐氮、QG、重金属等指标的测定。
在实验过程中，教师巡回指导，及时纠正学生的操作错误，解答学生的问题。
实验结束后，学生整理实验数据，撰写实验报告，总结实验过程中的问题和收获。
3.团队协作与沟通训练
在实验过程中，引导学生进行团队协作，共同完成实验任务。鼓励学生在团队中积极发表意见和建议，学会倾听他人观点，培养学生的沟通能力和团队合作精神。
组织小组讨论和汇报，让学生学会清晰、准确地表达自己的观点和研究成果，培养学生的语言表达能力和逻辑思维能力。
