후난성 비철금속학교 실험실 GNST-900S 다중 파라미터 수질검측기 교육 사례

1. 교육 배경과 목표

(1) 배경 개요

호남성 유색금속학교는 유색금속업종의 인재양성과 과학연구혁신에 전념하는 전문대학으로서 그 환경공정, 야금기술 등 핵심전공은 대량의 유색금속제련, 가공과 관련된 수질검측실험교수와 과학연구프로젝트를 전개해야 한다.비철금속의 제련가공과정에서 발생하는 페수는 동, 납, 카드뮴, 크롬, 니켈 등 중금속이온 및 COD, 암모니아질소 등 특징오염물을 함유하고있어 교수와 과학연구의 중점연구대상이다."수질 중금속의 측정 원자 흡수 분광 광도법"등 국가 표준의 요구에 부합하고 실험 수업의 질과 과학 연구 검측의 정확도를 향상시키기 위하여 학교는 환경 검측 실험실을 업그레이드하고 GNST-900S 다중 파라미터 수질 측정기를 도입하였다.이 기기는 사물인터넷 지능화 설계를 기반으로 Genesite 스마트 검측 시스템과 ST32비트 ARM 프로세서를 탑재하여 40여 종의 수질 지표를 정확하게 검측할 수 있으며, 특히 비철금속 폐수 중금속 및 COD, 암모니아 질소 등 지표 검측에 적합하여 조작이 편리하고 데이터가 안정적이며 검측 속도가 빠른 등 우세를 갖추고 있어 실험 교수와 과학 연구 검측의 이중 수요를 동시에 만족시킬 수 있다.실험교사, 과학연구인원 및 고학년 학생들이 계기의 정확한 조작, 정확한 교정, 데이터해독 및 일상유지기능을 전면적으로 장악하고 교수와 과학연구에서의 설비의 핵심지지역할을 충분히 발휘하도록 보장하기 위하여 학교특합계기공급업체인 하남수정환경보호과학기술유한회사는 목적성전문훈련을 전개한다.

(2) 핵심 목표

이론적 측면: 훈련 참가자들로 하여금 GNST-900S 기기의 검측 원리, 핵심 기술 지표 및 각 검측 항목의 국가 표준 근거를 이해하게 하고, 서로 다른 수질 지표 검측의 적용 장면을 명확히 한다.
실조 차원: 훈련 참가자들이 기기 가동 자체 검사, 파라미터 교정, 샘플 제조와 검측, 데이터 저장 내보내기 등 전 과정 조작을 숙련하여 전형적인 수질 지표의 검측 업무를 독립적으로 완성할 수 있도록 확보한다.
보장 차원: 기기의 흔한 고장 조사 방법과 일상적인 유지 보수 요점을 파악하고, 기기의 사용 수명을 연장하며, 검측 데이터의 장기적인 안정성과 신뢰성을 보장한다.
응용차원: 리론과 과학연구실천의 심층적인 융합을 실현하고 훈련참가자들이 계기를 리용하여 실제과학연구문제를 해결하는 능력을 제고하여 관련 환경감시측정과학연구항목의 순조로운 추진을 위해 기초를 닦아놓아야 한다.
이론적 측면: 훈련 참가자들로 하여금 GNST-900S 기기의 검측 원리, 핵심 기술 지표 및 각 검측 항목의 국가 표준 근거를 이해하게 하고, 비철금속 폐수 관련 지표 검측의 적용 장면과 교수 과학 연구 적합성을 명확히 한다.
실조 차원: 훈련 참가자들이 기기 가동 자체 검사, 파라미터 교정, 샘플 제조와 검측, 데이터 저장 내보내기 등 전 과정 조작을 숙련하여 비철금속 폐수 전형 지표의 검측 작업을 독립적으로 완성할 수 있도록 확보한다.
보장차원: 계기의 흔히 볼수 있는 고장조사방법과 일상유지보수요점을 장악하고 계기의 사용수명을 연장하며 교수과학연구검측수치의 장기적인 안정성과 신뢰성을 보장한다.
응용차원: 리론과 교수과학연구실천의 심층적인 융합을 실현하고 훈련참가자들이 계기를 리용하여 실험수업을 전개하고 비철금속페수검측과학연구문제를 해결하는 능력을 제고하여 고품질교수와 과학연구항목의 추진을 위해 기초를 닦아놓아야 한다.

2. 훈련 준비

(1) 조직 구조

1.주최단위: 전자과학기술대학 장강삼각주연구원 (호주) 환경과학연구센터

2.지원단위: 하남 수정환경보호과학기술유한회사

3. 교육 강사: 공급업체 선임 기술 엔지니어(GNST-900S 기기 디버깅 및 교육 경험 풍부)

4.훈련 참가자: 연구원 환경 모니터링 관련 과학 연구팀 구성원, 실험 기술자 총 22명

(2) 사전 준비

장소와 설비 준비: 연구원 표준화 실험실을 교육 장소로 선정하고, 미리 조작대를 정리하여 장소의 통풍이 양호하고, 온습도가 기기 운행 요구에 부합하도록 확보한다 (온도 5-40 ℃, 상대습도 ≤ 85% RH).GNST-900S 본체, 다기능 스마트 소해기, 부대 검측 시험관, 사전 제작 시약 등 설비 기자재를 조작 동선에 따라 배치하고, 전원 연결과 전원 켜기 자체 검사를 완료하여 모든 설비가 정상적인 작업 상태에 있도록 확보한다;동시에 교정용액, 시뮬레이션 물샘플, 이온제거수, 거울닦이 종이 등 실조 소모품을 준비한다.
장소와 설비 준비: 학교 업그레이드 후의 표준화 환경 모니터링 실험실을 훈련 장소로 선정하고, 미리 조작대를 정리하며, 교육 시연 구역과 그룹 실조 구역을 구분하고, 장소의 통풍이 양호하고, 온도와 습도가 계기 운행 요구에 부합하도록 확보한다 (온도 5-40 ℃, 상대 습도 ≤ 85% RH).GNST-900S 본체, 다기능 스마트 소해기, 부대 검측 시험관, 사전 제작 시약 등 설비 기자재를 조작 동선에 따라 배치하고, 전원 연결과 전원 켜기 자체 검사를 완료하여 모든 설비가 정상적인 작업 상태에 있도록 확보한다;이와 함께 교정용액, 시뮬레이션 비철금속 폐수 시료(구리, 납, COD 등 지표 포함), 표준 시료, 이온제거수, 실험방호용품 등 실조 소모품을 준비한다.
자료 및 도구 준비: 훈련 참가자를 위해 1인당 1세트의"GNST-900S 다중 파라미터 수질 측정기 설명서", 교육 강의 (이론 지식 포인트, 조작 프로세스 도해, 흔한 문제 매뉴얼 포함), 그리고 전기공 절연 도구, 설비 디버깅 도구 및"훈련 서명표","실조 심사 평점표"등 자료를 준비한다.

방안 맞춤형: 강사는 학교 실험실 주임, 전문 리더와 미리 소통하고, 비철금속 업계 폐수 오염 특징 (여러 가지 중금속 이온 포함, 성분 복잡) 및 학교 실험 교수 요강, 과학 연구 프로젝트 수요를 결합하여 목적성 있게 훈련 내용을 조정하고, 중점적으로 구리, 납, 카드뮴,COD、암모니아 질소 등 비철금속 폐수 핵심 지표의 조작 훈련, 교수 장면에서 계기 실조 시연 기교, 학생 실험 지도 요점 등 전속 내용을 추가하여 훈련 내용이 교수 과학 연구 실제에 부합하도록 확보한다.

3. 교육 실시 절차

이번 교육은"이론설명 + 실조시연 + 분조연습 + 심사총화"의 다원화모식을 채용하여 1일간 진행되며 구체적인 절차는 다음과 같다.

(1) 리론해설환절 (9: 00-10: 30)

강사는 PPT와 실물 전시를 결합한 방식으로 시스템 이론 수업을 진행한다.

계기 핵심 원리: GNST-900S 계기의 LED 냉광원 광학 구조, 데이터 균일화 계산 알고리즘 등 핵심 기술을 상세히 해석하고, COD의 중크롬산칼륨법, 동/연의 분광 광도법 등 서로 다른 검측 항목의 원리를 논술하며,"수질 중금속의 측정 원자 흡수 분광 광광광도법","수질 화학 산소 요구량의 측정 중크롬산염법"등 국표 표준에 비추어 각 특징 검측 지표의 응용 및 비철 검측 장면의 응용 요구를 설명한다.

기술지표와 기능: 기기의 검측범위, 검측하한선, 상대오차, 중복성 등 관건적인 기술매개변수를 소개하고 8인치 IPS 고화질 컬러터치스크린의 조작론리를 시연하며 데이터저장 (10만개 데이터저장 지원), 자동인쇄, 대량검측 등 핵심기능의 응용장면을 설명한다.

안전과 규범: 비철금속 폐수 검측 특수 안전 주의사항을 강조하며, 중금속 샘플을 함유한 방호 처리, 화학 시약 (예: 발색제, 산화제) 의 규범 사용, 고온 분해 단계의 방호 요점 및 실험 폐기물의 합규 처리 요구를 포함한다;교수과학연구견본의 채집, 보존과 예처리절차 (예를 들면 중금속견본의 해소, 교란물질제거 등) 를 명확히 하고 교수실험과 과학연구검측에서의 견본관리의 차이요구를 설명한다.

유지보수와 고장기초: 프로브 청결, 시약 보존, 배터리 정비 등 기기의 일상 유지보수의 핵심 요점을 초보적으로 설명한다;부팅 무응답, 데이터 드리프트 등 흔히 볼 수 있는 고장에 대한 초보적인 판단 방법을 간략하게 소개한다.

(2) 실기 시연 세션(10:40-11:40)

강사는 비철금속페수의 핵심검측지표 및 교수과학연구수요와 결부하여 전반 과정의 실조시범을 진행하고 관건적인 조작절차와 교수적합성 주의사항을 중점적으로 설명한다.

기기 초기화: 전원 켜기 자체 검사 프로세스를 시연하고, 기기 하드웨어 (디스플레이, 버튼, 광원) 와 소프트웨어 시스템의 운행 상태를 어떻게 판단하는지 설명한다;날짜 시간 설정, 측정 단위 전환 등 시스템 설정 인터페이스의 매개변수 조정 방법을 설명합니다.

교정 조작: 구리 (비철금속 특징 중금속) 와 COD 검측을 예로 들면, 두 가지 교정 절차를 시연한다-이온 제거 물로 검측 통로를 세척한 후, 순차적으로 공백 용액, 표준 교정 용액을 첨가하고, 판독이 안정된 후 교정을 완료하고 파라미터를 보존하기를 기다리며, 교정 용액 조제의 정확성, 교수 시연 중 교정 단계의 중점 설명 요점 및 중금속 오염 검측 통로를 피하는 조작 규범을 강조한다.

샘플 검사: 중금속 샘플의 분해, 여과 잡동사니 제거 등 비철금속 폐수 샘플의 전속 사전 처리 절차를 시연한다;사전 제작 시약의 첨가 규범, 서로 다른 농도 물 샘플의 정확한 흡수와 소해 처리 절차를 설명하고, 다기능 스마트 소해기가 중금속, COD 등 서로 다른 지표에 대한 매개변수 설정 요점을 설명한다;처리후의 견본을 계기에 넣어 검측하고 데터의 안정적인 판단, 이상데터의 재심사방법을 시연하며 교수실험중의 데터편차의 원인분석과 설명기교를 중점적으로 설명한다.

데이터 내보내기: USB 인터페이스를 통해 테스트 데이터를 컴퓨터로 내보내는 절차를 시연하고 데이터 파일의 판독 방식과 아카이브 요구 사항을 설명합니다.
마무리 조작: 검측 완료 후 기기의 세척 절차 (이온 제거 물로 프로브와 검측 통로를 씻는다), 프로브의 정확한 보관 방식 및 설비 정리 요점을 설명한다.

(3) 그룹 실기 연습(13:30-16:00)

훈련 참가자는 3 그룹으로 나뉘어 각 그룹에 1 세트의 GNST-900S 기기 및 전체 소모품을 갖추고 강사와 조교의 일대일 지도 하에 실습 연습을 수행합니다.

기초조작연습: 각 조는 순서대로 계기가동자체검사, 시스템매개 변수설정, 핵심지표 (동, COD) 의 교정조작을 완성하고 강사가 순회지도하며 조작이 규범화되지 못한 점을 시정한다. 례를 들면 통로중금속오염을 검측하고 용액조제오차를 교정하며 견본소해가 같지 않은 문제를 동시에 실험교원에게 교수시범중의 중점난점과 학생들이 흔히 볼수 있는 오유를 시정하는 방법을 설명한다.

샘플 검측 연습: 시뮬레이션 비철금속 폐수 샘플 및 표준 샘플을 사용하여 샘플 전용 사전 처리, 시약 첨가, 소해에서 검측에 이르는 전 과정 조작을 완료하고, 검측 데이터를 기록하며, 서로 다른 그룹 간의 검측 결과를 비교하고, 차이 원인을 분석한다;실험 교사는 교수 장면에서의 실조 시연과 지도 화술을 동시에 연습하고, 학생 대표는 기초 조작 규범을 중점적으로 연습한다.

고장 시뮬레이션과 조사: 강사는"기기가 응답하지 않는다","데이터 파동이 크다","데이터 내보내기 실패"등 흔히 볼 수 있는 고장 장면을 설정하여 훈련 참가자들이 조를 나누어 조사하고 해결하도록 하여 고장 처리 방법에 대한 파악을 강화한다.

문제답안: 훈련참가자들은 교수과학연구의 실제수요와 결부하여 강사에게 질문했다. 례를 들면"교수과정에 어떻게 중금속검측실조절차를 간소화하고 정확성을 보장할것인가","복잡한 유색금속페수견본의 교란제거방법","과학연구검측수치의 품질통제요점"등이다. 강사는 하나하나 해답하고 교수사례와 과학연구실례를 결합하여 연장설명을 전개했다.

(4) 심사와 총화 단계(16:10-17:00)

실조 심사: 두 가지 심사 대상으로 나누어 심사를 전개하고, 실험 교사와 과학 연구자는 비철금속 폐수 여러 가지 지표 (동/연/COD) 의 전 과정 검측 및 교수 시연 화술 설명을 완성해야 하며, 학생 대표는 지정 지표의 기초 조작을 완성해야 한다;강사는 조작 규범성, 데이터 정확성, 교수 적합성 (교사 대상) 등 차원에 따라 점수를 매기며, 심사 통과율은 100% 이다.

교육 총결: 강사는 이번 교육의 핵심 지식점과 조작 요점을 회고하고, 훈련 참가자들이 실조에서 보편적으로 존재하는 문제를 정리하고 개선 건의를 한다;실험실 주임은 훈련 성과를 총결하고, 기기 규범 사용이 교수 과학 연구의 질에 대한 중요성을 강조하며, 교수 실험과 과학 연구 검측 중 기기 사용의 관리 요구를 명확히 하고, 기기 사용 문제의 교내 교류와 공급업체 기술 지원 이중 메커니즘을 구축한다.

피드백 수집: 교육 피드백 설문지를 배포하고 훈련 참가자의 교육 내용, 강사 수준, 실조 배치 등에 대한 의견과 건의를 수집하여 후속 교육 업무 최적화에 참고를 제공한다.

4. 훈련성과

기능 향상: 전체 훈련 참가자는 모두 GNST-900S 기기의 이론 지식과 비철금속 폐수 검측 실조 기능을 숙련하고, 실험 교사는 독립적으로 관련 실험 수업을 전개하고 학생을 지도하는 능력을 갖추고 있으며, 과학 연구자와 학생은 과학 연구 관련 검측 조작을 정확하게 완수할 수 있고, 조작 규범성과 데이터 정확성은 모두 예상 요구에 도달하여 이전의"교수 시연 목적성 부족","과학 연구 검측 데이터 편차가 크다"등의 문제를 해결하였다.

교수과학연구지탱: 훈련후 계기는 환경공정, 야금기술전공 실험교수와 관련 과학연구항목에 신속히 투입하여 년평균"환경감시측정","야금오염통제"등 4개 과정의 실험교수임무를 지탱하고 연인수로 300여명의 학생을 망라한다."비철금속제련페수심층처리"등 과학연구항목에 정확한 검측수치를 제공하여 검측효률이 이전에 비해 50% 이상 제고되여 교수질과 과학연구진도를 효과적으로 제고시켰다.

관리규범: 계기사용등록제도, 정기교정과 유지보수제도를 구축하고 훈련참가자들은 설비관리책임을 명확히 하여 계기고장발생률을 효과적으로 낮추고 설비사용수명을 연장하였다.

메커니즘 구축: 이번 교육을 통해 학교와 기기 공급업체의 기술 협력을 심화하고 장기적인 기술 교류 경로를 구축했습니다.이와 동시에 교내기계사용교류플랫폼을 구축하여 실험교원, 과학연구인원과 학생간의 기능공유를 촉진함으로써 후속교수과학연구사업의 협동추진에 량호한 기초를 닦아놓았다.

5. 경험총화와 전망

(1) 경험총화

정확한 맞춤형이 관건이다: 이번 훈련은 비철금속학교 교수과학연구의 이중수요를 긴밀히 결합하고 비철금속페수특징지표검측에 초점을 맞추며 교수시연기교, 학생지도요점 등 전속내용을 증가시켜 통용화훈련의"범용하고 정교하지 못한"것을 피면하고 훈련의 실효성과 교수적합성을 제고시켰다.

실조 가이드는 핵심이다:"시연 + 연습 + 고장 시뮬레이션"의 실조 교육 모델을 채택하여 훈련 참가자들이 실천 중에 기술을 습득할 수 있도록 하는 동시에 일대일 지도를 통해 적시에 잘못된 조작을 바로잡아 학습 효율을 효과적으로 향상시켰다.

다방면의 협동은 보장이다: 학교와 공급업체의 고효율 협동은 훈련장, 설비, 소모품 등 자원의 충분한 준비를 확보한다;교사와 학생의 부동한 수요에 대한 층별교수와 지도는 교수와 과학연구의 이중목표를 고루 돌보아 훈련성과의 공고화에 유력한 보장을 제공해주었다.

(2) 미래 전망

후속 학교는 이번 훈련 성과에 기초하여 전문 기능 향상 활동을 진일보 전개할 것이다: 첫째, 복잡한 유색 금속 폐수 검측, 과학 연구 데이터 심층 분석 등 난점 문제에 대하여 진급식 전문 교육을 전개한다;둘째, 교내 교류 플랫폼에 의탁하여 기기 사용 교수 경험 공유회를 전개하고, 교수에 적합한 기기 실조 지도 수첩을 편성한다;셋째, 공급업체와의 협력을 지속적으로 심화하고 계기기술의 승격동태를 제때에 따라가며 전문건설과 과학연구발전수요의 최적화검측방안을 결합하여 비철금속업종의 자질높은 기술기능인재를 양성하고 업종의 환경보호과학연구혁신을 추진하는데 더욱 유력한 버팀목을 제공해야 한다.