國家級環(huán)境科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)與發(fā)展探索

蔣麗娟，錢 瑜，王曉琳，楊柳燕

（南京大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，江蘇 南京 210023）

21世紀(jì)以來，隨著高等教育教學(xué)改革的不斷深入，實(shí)踐教學(xué)越來越受到重視。南京大學(xué)歷來重視學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，南京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心（以下簡稱中心）在秉承先進(jìn)教學(xué)理念的同時(shí)，結(jié)合環(huán)境學(xué)科自身發(fā)展的特點(diǎn)，形成了“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重創(chuàng)新、國際化”的教學(xué)模式，力爭培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和國際視野的環(huán)境界拔尖創(chuàng)新人才。2009年中心被評為國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)[1]單位，2012年順利地通過了國家級教學(xué)示范中心驗(yàn)收。主要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)基地建設(shè)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)和信息化建設(shè)方面不斷探索和實(shí)踐，取得了相當(dāng)?shù)某尚А?/p>

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)基地建設(shè)

1.1 教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

中心于2010年搬遷至仙林校區(qū)，借此契機(jī)，新建了一批包括分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室、恒溫恒濕動／植物培養(yǎng)室、細(xì)胞房、無菌操作室、顯微互動教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，以及可達(dá)中試規(guī)模的水處理實(shí)驗(yàn)室、大氣污染控制實(shí)驗(yàn)室、固廢處理實(shí)驗(yàn)室、水環(huán)境過程模擬實(shí)驗(yàn)室的新型教學(xué)實(shí)驗(yàn)室。以水處理實(shí)驗(yàn)室為例，實(shí)驗(yàn)室面積達(dá)640m2，設(shè)計(jì)了多點(diǎn)位上下水系統(tǒng)，為學(xué)生開展水處理工程的自主式、開放性實(shí)驗(yàn)提供了完備的條件；水環(huán)境過程模擬實(shí)驗(yàn)室可同時(shí)開展4組河流水環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)，通過水流和水質(zhì)控制，開展河流污染物遷移轉(zhuǎn)化過程的模擬教學(xué)。恒溫恒濕動／植物培養(yǎng)室、無菌操作室和細(xì)胞房等能滿足更深層次的基礎(chǔ)教學(xué)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的需求，同時(shí)向科研開放，成為支撐“環(huán)境科學(xué)”重點(diǎn)學(xué)科發(fā)展的重要共享資源。

在儀器設(shè)備方面，中心在建設(shè)期的3年內(nèi)，學(xué)?！?85工程”、“211工程”經(jīng)費(fèi)投入了400余萬元，添置了涉及水處理模擬單元、微量物質(zhì)檢測、野外環(huán)境監(jiān)測等國內(nèi)領(lǐng)先的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，價(jià)值1530萬元。常規(guī)儀器的配套數(shù)滿足2個人1組、1組1套的需要，常用的大、中型分析儀器的臺套數(shù)也得到很大增長；配備了膜處理組件、新型樹脂處理廢水裝置、催化氧化汽車尾氣實(shí)驗(yàn)裝置等新型處理工藝實(shí)驗(yàn)裝置；加大了野外監(jiān)測儀器方面的投入，增加了水深探測器、激光測距儀、小型自動氣象站、多參數(shù)便攜式水質(zhì)監(jiān)測儀等便攜式野外監(jiān)測設(shè)備。豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，增強(qiáng)了學(xué)生關(guān)心實(shí)際環(huán)境問題、增加解決問題的能力。

中心還積極鼓勵教師自制實(shí)驗(yàn)設(shè)備，自制了廢氣處理、垃圾浮選等實(shí)驗(yàn)裝置，并自行設(shè)計(jì)、建設(shè)了模擬水環(huán)境過程的10m×4m的大型水槽，配備了控制泵、水質(zhì)測試等設(shè)備，為學(xué)生提供了自主式學(xué)習(xí)環(huán)境。

為管理、維護(hù)好以上實(shí)驗(yàn)室和設(shè)備，確保完好率＞95%，中心除嚴(yán)格執(zhí)行學(xué)校制定的規(guī)章制度外，還制定了H.S.E.綠色實(shí)驗(yàn)室管理辦法等管理細(xì)則，并將責(zé)任落實(shí)到人。實(shí)驗(yàn)室還配備了消防、急救包、緊急淋浴器、洗眼器、危廢收集專用容器等安全設(shè)施。院、校兩級領(lǐng)導(dǎo)部門一方面落實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)費(fèi)?？顚Ｓ?，另一方面每學(xué)期都召開專門會議強(qiáng)調(diào)嚴(yán)格管理事項(xiàng)，安排師生進(jìn)行安全培訓(xùn)，節(jié)假日前進(jìn)行專項(xiàng)安全檢查，切實(shí)保障了實(shí)驗(yàn)條件和環(huán)境的安全、高效使用。

1.2 教學(xué)實(shí)習(xí)基地建設(shè)

中心十分重視結(jié)合區(qū)域環(huán)境特點(diǎn)的野外實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)，與多家科研院所、企業(yè)、環(huán)保管理部門建立了長期的合作關(guān)系，擁有穩(wěn)定的教學(xué)實(shí)習(xí)基地，為學(xué)生提供了接觸工程和社會的實(shí)習(xí)機(jī)會。這些基地包括：南京大學(xué)宜興實(shí)訓(xùn)中心、南京地理與湖泊研究所太湖生態(tài)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)站、中石化揚(yáng)子石化水廠、南京大學(xué)宜興環(huán)?？萍佳邪l(fā)中心、江蘇泗洪洪澤湖濕地自然保護(hù)區(qū)、江蘇省環(huán)境科學(xué)研究院、江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心站、南京市環(huán)境監(jiān)測中心站、常州市環(huán)境保護(hù)局、江蘇戈德環(huán)保科技有限公司、江蘇三強(qiáng)環(huán)境工程有限公司等。這些實(shí)習(xí)基地均有良好的設(shè)施、穩(wěn)定的指導(dǎo)教師隊(duì)伍，教學(xué)實(shí)習(xí)工作規(guī)范化、制度化，能滿足不同專業(yè)教學(xué)實(shí)習(xí)的要求。其中南京大學(xué)宜興實(shí)訓(xùn)中心是南京大學(xué)在宜興環(huán)?？萍紙@建設(shè)的、面向社會的實(shí)踐教學(xué)基地，成立于2011年7月，是國內(nèi)一流的、開放式的環(huán)保產(chǎn)業(yè)化人才教育基地，國際化環(huán)保人才教育基地、生態(tài)保護(hù)教學(xué)和實(shí)踐基地，有6000m2用房，并聘有企業(yè)導(dǎo)師直接指導(dǎo)學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)

建設(shè)一流實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的至關(guān)重要的條件，就是要擁有一支結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)好、水平高的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍[2－5]。

南京大學(xué)始終把本科教育質(zhì)量作為創(chuàng)建“綜合性、研究型、國際化”的世界一流大學(xué)的重要因素，而教師隊(duì)伍建設(shè)是基礎(chǔ)、是關(guān)鍵。南京大學(xué)《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》和《關(guān)于加強(qiáng)本科實(shí)踐教學(xué)的若干意見》等文件明確規(guī)定“教授每學(xué)年至少要為本科生講授一門課程，連續(xù)2年不授本科生課程的不再聘任其擔(dān)任教授”，并且通過設(shè)立“實(shí)驗(yàn)教學(xué)教授崗”、制定《南京大學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)骨干培養(yǎng)計(jì)劃實(shí)施辦法》（2011.12）遴選實(shí)驗(yàn)技術(shù)骨干，鼓勵高水平教師參加實(shí)驗(yàn)教學(xué)，為提高南京大學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量起到了積極的指導(dǎo)作用。

中心根據(jù)學(xué)校的相關(guān)政策，制定了以下措施確保教師隊(duì)伍建設(shè)規(guī)劃的順利實(shí)施。

（1）中心主任由有教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和科研成績突出的教授擔(dān)任，各學(xué)科方向分管教學(xué)副主任均兼任中心副主任，共同組成中心管理領(lǐng)導(dǎo)班子，并實(shí)行主任負(fù)責(zé)制。

（2）在教師選留和引進(jìn)方面，首先必須進(jìn)行教學(xué)能力評估，由院教學(xué)委員會組織30min教學(xué)試講，人才引進(jìn)考察實(shí)行教學(xué)水平考核一票否決制。

（3）每3～5年給予實(shí)驗(yàn)教師一次學(xué)習(xí)和進(jìn)修的機(jī)會，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)人員的水平和素質(zhì)的提高，提升實(shí)驗(yàn)人員的學(xué)歷。同時(shí)，派出各類課程的主講教師到兄弟院校學(xué)習(xí)，接受兄弟院校的教師參觀指導(dǎo)，通過交流，取長補(bǔ)短。老教師對青年教師進(jìn)行傳、幫、帶，提高業(yè)務(wù)水平，使他們快速成長。

（4）實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員職稱評審實(shí)行單列，重點(diǎn)考核在實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作中的成績，并形成從初級、中級、副高級、正高級的實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員職稱系列，保障高水平實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍的穩(wěn)定。

（5）通過政策引導(dǎo)，吸收理論課教師以及其他相關(guān)學(xué)科的專業(yè)教師（包括海外引進(jìn)或資深教授、博導(dǎo)）作為兼職人員參與到實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)科建設(shè)、科研、工程和社會應(yīng)用實(shí)踐的結(jié)合，促進(jìn)理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)、專業(yè)教學(xué)與基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)銜接。目前，已有工程院院士、國家級教學(xué)名師、長江學(xué)者、杰出青年基金獲得者、以及多位“973”和“863”課題負(fù)責(zé)人在內(nèi)的教授、副教授擔(dān)任兼職實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師。

（6）實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員采取固定與流動相結(jié)合、競爭上崗的用人機(jī)制，進(jìn)一步明確實(shí)驗(yàn)室人員的崗位職責(zé)，明確實(shí)驗(yàn)室人員的工作責(zé)任，切實(shí)保證中心能夠高質(zhì)量地完成各項(xiàng)工作。

通過不懈努力，中心目前已形成了一支技術(shù)骨干穩(wěn)定、科研實(shí)力強(qiáng)、教學(xué)水平高、教風(fēng)優(yōu)良、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦?、中、青相結(jié)合，職稱、結(jié)構(gòu)、數(shù)量合理，兼職和聘用相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)技術(shù)與管理隊(duì)伍。中心61名成員中有專職教師23名、兼職教師38名，其中專職教師由12名授課教師和11名實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員組成。

中心設(shè)主任1名，學(xué)科實(shí)驗(yàn)室副主任4名，每門課由1～3位教師承擔(dān)，實(shí)驗(yàn)課與相應(yīng)的理論課組成課程小組，課程小組實(shí)行組長負(fù)責(zé)制，配備專門實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員進(jìn)行輔助教學(xué)和相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室管理工作，很好地滿足了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求。

中國工程院張全興院士作為南京大環(huán)境學(xué)院環(huán)境工程專業(yè)創(chuàng)始人，親手建立了環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)室，并安排工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。張?jiān)菏繉Νh(huán)境科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)非常關(guān)心，常常親臨中心給以指導(dǎo)，為實(shí)驗(yàn)中心的發(fā)展建言獻(xiàn)策；左玉輝老師在環(huán)境科學(xué)課程體系教改研究中，也非常重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)中心發(fā)展進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)劃。

目前實(shí)驗(yàn)室主要骨干中青年（45歲以下）占82%，他們具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和豐富的實(shí)驗(yàn)室工作經(jīng)驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理不斷進(jìn)行探索研究，取得了顯著效果。近年引進(jìn)的海外杰出科研人才，也主動加入實(shí)驗(yàn)教學(xué)一線，通過開設(shè)開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，將最先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)方法和思路展現(xiàn)給學(xué)生。如“青年千人”谷成教授，主動開設(shè)了“黏土礦物為模板環(huán)境友好納米材料的合成與應(yīng)用”實(shí)驗(yàn)，通過對粘土表面改性以及加入活性成分，合成環(huán)境友好新型納米材料，進(jìn)行污染物治理研究；“教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才”、“江蘇省333高層次人才”張效偉教授開設(shè)了“環(huán)境污染物的高通量生物檢測技術(shù)開發(fā)”實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用基因重組和轉(zhuǎn)染技術(shù)，構(gòu)建新型的有毒污染物報(bào)告菌株，并采用高通量生物檢測方法和設(shè)備，構(gòu)建環(huán)境樣品中有毒污染物的快速篩查技術(shù)方法。在這些實(shí)驗(yàn)過程中，既培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α㈤喿x文獻(xiàn)能力，更培養(yǎng)了學(xué)生對于環(huán)境科學(xué)研究的興趣。

3 信息化平臺建設(shè)與利用

實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化建設(shè)工作已經(jīng)成為各高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心教學(xué)改革的重要方面[6－8]，信息化建設(shè)的開展可以促進(jìn)教學(xué)資源共享，師生之間更好的互動，管理人員更有效的管理[9]。中心通過建設(shè)實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)覆蓋、實(shí)驗(yàn)室和儀器設(shè)備資源信息化管理、機(jī)房多媒體應(yīng)用，以及豐富、完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心網(wǎng)站資源等舉措，加大了信息化平臺建設(shè)與利用，擴(kuò)大了中心的示范作用。

3.1 實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)覆蓋建設(shè)

中心依托南京大學(xué)校園網(wǎng)，綜合采用有線拓?fù)?、無線連接和VPN相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)連接方式，建立了實(shí)驗(yàn)室局域網(wǎng)系統(tǒng)，學(xué)生在中心的各個實(shí)驗(yàn)室均可便捷地實(shí)現(xiàn)寬帶接入，既可查閱文獻(xiàn)、共享網(wǎng)上資源，又可上傳實(shí)驗(yàn)結(jié)果，遠(yuǎn)程探討實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)，盡快提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

3.2 實(shí)驗(yàn)室用房及儀器設(shè)備信息化平臺

中心對管轄的5000m2、50多個實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了智能化門卡管理，可通過發(fā)放臨時(shí)、限時(shí)門卡對各實(shí)驗(yàn)室分別設(shè)置靈活的開放權(quán)限，一方面便于管理，各實(shí)驗(yàn)室開放使用情況均記錄在案，另一方面便于對學(xué)生實(shí)現(xiàn)24h開放，符合本學(xué)科實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)，充分體現(xiàn)了以人為本的管理理念。

中心儀器設(shè)備均實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理，由校、院兩級信息化管理系統(tǒng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫，從固定資產(chǎn)登記到維護(hù)實(shí)現(xiàn)在線管理，責(zé)任明確，維護(hù)便捷。

3.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心網(wǎng)站建設(shè)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心網(wǎng)站采用文字、圖片和多媒體相結(jié)合的形式，詳細(xì)介紹實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心總體情況、學(xué)校及中心制定的相關(guān)政策和規(guī)章制度、實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)課程信息等，并通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻和多媒體課件的在線鏈接、實(shí)驗(yàn)室開放在線申請、師生在線互動等內(nèi)容，為學(xué)生提供便捷的自學(xué)、咨詢，以及使用實(shí)驗(yàn)室資源的通道，同時(shí)實(shí)現(xiàn)向全社會的展示、開放，進(jìn)一步擴(kuò)大了中心的宣傳工作。

3.4 教學(xué)機(jī)房多媒體建設(shè)及應(yīng)用

以教學(xué)機(jī)房實(shí)驗(yàn)室為核心，選用先進(jìn)的高性能服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和多媒體教學(xué)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)屏幕廣播和監(jiān)看、網(wǎng)上課件影院、遠(yuǎn)程遙控命令、電子白板、語音對講、分組討論、文件傳送、電子搶答、網(wǎng)上配置、學(xué)生演示和錄音等功能，充分滿足了實(shí)驗(yàn)教學(xué)、語音教學(xué)、學(xué)科教學(xué)的多方面需要。

3.5 數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

依托環(huán)境規(guī)劃與管理方向科研平臺建設(shè)開放數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室，開展學(xué)科教學(xué)課程、實(shí)驗(yàn)課程和科研課題的過程仿真模擬、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和遠(yuǎn)程指導(dǎo)參與，如環(huán)境信息系統(tǒng)、水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)模擬預(yù)警、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急救援模擬演習(xí)平臺等，為科研與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合提供了有力的支撐。

4 結(jié)束語

中心一直以來秉承南京大學(xué)先進(jìn)的教學(xué)理念，把握環(huán)境科學(xué)與工程的學(xué)科特點(diǎn)，擁有先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和條件，每年為國家培養(yǎng)大批優(yōu)秀環(huán)境保護(hù)創(chuàng)新型人才，是我國環(huán)境類教育最重要的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)基地之一。未來，中心將繼續(xù)以培養(yǎng)具備“扎實(shí)的科研創(chuàng)新能力、強(qiáng)烈的社會責(zé)任感、寬闊的國際化視野”的環(huán)境保護(hù)精英人才為目標(biāo)，緊跟環(huán)境類學(xué)科前沿，借助南京大學(xué)第二批入選“卓越工程師計(jì)劃”的機(jī)會，強(qiáng)化工科特色，建設(shè)研究型、創(chuàng)新性、工程化的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)平臺，充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，分方向、分層次地培養(yǎng)學(xué)生科研創(chuàng)新和服務(wù)社會能力，提高實(shí)驗(yàn)室開放自由度和管理水平，力爭建成國內(nèi)外一流的環(huán)境類教學(xué)基地。

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