環(huán)境科學(xué)綜合實驗平臺的構(gòu)建與實驗改革初探

梁寧　侯曉虹　張聰璐　倫小文　禮彤　鄭鑫

摘要：為了滿足具有藥學(xué)特色的環(huán)境科學(xué)專業(yè)教學(xué)改革的需要，培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)，從實驗環(huán)境、實驗教學(xué)體系和實驗管理等方面構(gòu)建了基于科研、教學(xué)、實踐為一體的完整的綜合實驗平臺，并在此基礎(chǔ)上進行實驗改革，使學(xué)生由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，從而提高實驗教學(xué)質(zhì)量、實驗室管理水平和資源的利用率。

關(guān)鍵詞：環(huán)境科學(xué)；綜合實驗平臺；實驗改革；藥學(xué)特色

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）47-0277-02

一、環(huán)境科學(xué)綜合實驗平臺的構(gòu)建

（一）營造工程類人才培養(yǎng)的環(huán)境科學(xué)專業(yè)實驗氛圍

營造工程類人才培養(yǎng)的環(huán)境科學(xué)專業(yè)實驗氛圍，環(huán)境綜合實驗課程的建設(shè)和依托部門是制藥工程與環(huán)境科學(xué)實驗教學(xué)中心。中心擁有新購置的全套水處理中試設(shè)備，先進的教學(xué)條件成為綜合實驗平臺建設(shè)的基礎(chǔ)和重要特色。環(huán)境科學(xué)綜合實驗平臺整合了環(huán)境科學(xué)專業(yè)各實驗的資源，甚至聯(lián)合其他企業(yè)或高校的科研力量，開展以制藥領(lǐng)域污水處理技術(shù)研究為主的各種研究工作，并將其應(yīng)用到環(huán)境科學(xué)各個專業(yè)實驗、學(xué)生實訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計的各個環(huán)節(jié)。此外，綜合實驗平臺還與沈陽市環(huán)境監(jiān)測中心等單位建立了良好的合作關(guān)系，進一步拓寬學(xué)生的實驗、實踐能力培養(yǎng)平臺。這種教與學(xué)雙向互動的社會交往和職業(yè)情景，將營造一種濃厚的創(chuàng)新性人才培養(yǎng)氛圍，從而進一步提高學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力和學(xué)以致用的工作經(jīng)驗。

（二）深化實驗教學(xué)改革

深化實驗教學(xué)改革，彰顯綜合實驗平臺特色，進行“實驗教學(xué)環(huán)節(jié)”的改革，對環(huán)境化學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境污染物分析、藥廠廢水處理四門實驗重新設(shè)計，理順實驗教學(xué)內(nèi)容。充分體現(xiàn)環(huán)境化學(xué)實驗探討環(huán)境化學(xué)行為的特色；注重環(huán)境監(jiān)測實驗的污染物采集、監(jiān)測的特點；體現(xiàn)環(huán)境污染物分析實驗在分析技術(shù)先進性方面的優(yōu)勢；加強藥廠廢水處理實驗工程特色，構(gòu)建環(huán)環(huán)相扣、相互銜接的實驗課程體系，強調(diào)學(xué)生的自主參與，增加大型儀器和前沿技術(shù)在實驗中的使用，提高綜合性和設(shè)計性實驗比例，提高實驗教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

（三）建立完善的資源共享、科學(xué)管理體系

建立完善的資源共享、科學(xué)管理體系，改革實驗室的管理體制和運行機制，教育教學(xué)資源統(tǒng)籌調(diào)配，資源共享，提高使用效率。按照課程內(nèi)容整合實驗室，使有限的資源能綜合利用，發(fā)揮最大的效益。實驗室實現(xiàn)開放管理，可同時作為學(xué)生的實訓(xùn)平臺、畢業(yè)設(shè)計平臺，提高設(shè)備的利用率。同時為師生創(chuàng)造良好的實驗氛圍和條件，達到以學(xué)生為本，有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力的目的，在實驗室開放的管理上逐步形成一套行之有效的制度和措施。

二、具體實施方案

（一）實驗內(nèi)容改革，在環(huán)境科學(xué)綜合實驗平臺下，開設(shè)3組綜合實驗課程

根據(jù)每門實驗課的教學(xué)時間，合理安排實驗進程。環(huán)境化學(xué)在第五學(xué)期開設(shè)，首先在已確定環(huán)境樣品的基礎(chǔ)上，在環(huán)境化學(xué)實驗中進行污染物的環(huán)境化學(xué)行為分析。學(xué)生依據(jù)實驗結(jié)果，通過查閱相關(guān)文獻，掌握該污染物的環(huán)境特性，設(shè)計合理的基于不同基質(zhì)的環(huán)境污染物監(jiān)測分析方法和處理方法，形成文字材料并上交，作為環(huán)境化學(xué)實驗成績考核的參考。環(huán)境監(jiān)測實驗等其他三門課程實驗指導(dǎo)教師針對該文字材料進行評價和可行性分析，在第六學(xué)期的環(huán)境監(jiān)測實驗、環(huán)境污染物分析實驗和藥廠廢水處理實驗中將其具體實施。在實施過程中，注意考慮實驗內(nèi)容的先后連貫性和銜接性。涉及到的實驗內(nèi)容，在相關(guān)實驗課的教材中有所體現(xiàn)。

第一組：抗生素廢水綜合處理實驗。以解決制藥廢水污染治理為目的。首先，開設(shè)抗生素廢水綜合處理實驗。在第五學(xué)期環(huán)境化學(xué)實驗中，擬開設(shè)抗生素的光降解行為的研究，結(jié)合光降解實驗結(jié)果，要求學(xué)生進行相關(guān)文獻檢索，全面了解抗生素的物理、化學(xué)性質(zhì)、環(huán)境化學(xué)行為和生態(tài)毒性，選擇在水環(huán)境中抗生素的分析檢測方法，制定該類抗生素廢水的處理方法，形成設(shè)計方案文字材料并上交。環(huán)境化學(xué)實驗、環(huán)境監(jiān)測實驗、環(huán)境污染物分析實驗、藥廠廢水處理實驗的實驗指導(dǎo)教師，從不同的角度對學(xué)生的文字材料進行綜合評價和可行性分析，并給出修改意見和建議；第二，在第六學(xué)期其他三門實驗課程的開設(shè)過程中，將設(shè)計方案進行實施。具體實施包括：通過藥廠廢水處理實驗，采用化學(xué)、電化學(xué)等處理方法，對抗生素廢水進行有效的處理。對于處理前后水質(zhì)中各種指標(biāo)的變化，通過環(huán)境監(jiān)測實驗和環(huán)境污染物分析實驗進行測定，環(huán)境監(jiān)測實驗測定常規(guī)指標(biāo)，通過各指標(biāo)前后的變化，評價水處理工藝的效果，并作為工藝優(yōu)化的參考內(nèi)容；第三，學(xué)生撰寫研究綜合性實驗論文，全面分析該抗生素廢水的污染性、環(huán)境效應(yīng)和治理效果，指導(dǎo)各門實驗課程的老師同時給出綜合實驗成績，并且作為最后每門課程成績評定的參考內(nèi)容。

第二組：藥物合成過程中的氣體和噪聲污染的監(jiān)測與評價。選擇校內(nèi)具有代表性的藥物合成實驗室為研究對象，監(jiān)測分析其開展過程中的氣體和噪聲污染。氣體污染監(jiān)測在環(huán)境監(jiān)測和環(huán)境污染物分析實驗中實現(xiàn)，監(jiān)測項目包括氮氧化物、揮發(fā)性有機物等。噪聲監(jiān)測通過噪聲污染與控制實驗來實現(xiàn)?？紤]在實驗過程中學(xué)生課程的沖突，必要時實驗樣品可提前采集，科學(xué)合理地保存，以不影響實驗結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)。

第三組：地表水體水質(zhì)監(jiān)測與評價實驗。以學(xué)校附近的某地表水體—運河為研究對象，對其進行水質(zhì)監(jiān)測與評價。在環(huán)境化學(xué)實驗課程中，通過對水體自凈程度的研究，并了解污染的源和匯，使學(xué)生對該地表水的受納污染能力有所把握，然后在環(huán)境監(jiān)測和環(huán)境污染物分析實驗中分別對常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)（pH、SS、濁度、色度、總氮、總磷、BOD、COD等）和有機物指標(biāo)進行測定。通過實驗數(shù)據(jù)，分析評價該水體的污染狀況。最后，藥廠廢水處理實驗課程給出問題：如果該地表水用作景觀或者雜用水，如何進行處理。學(xué)生給出設(shè)計的處理方案并在實驗中進行實施，對該水體進行有效地處理（包括絮凝、過濾等）。

（二）實訓(xùn)環(huán)節(jié)，環(huán)境科學(xué)專業(yè)學(xué)生參與教師科研工作，提早進入科研訓(xùn)練

綜合實驗平臺隨時對學(xué)生開放，接納并指導(dǎo)學(xué)有余力的本科生早期進入實驗室進行科研訓(xùn)練。在學(xué)生進入實驗室前提出設(shè)計方案，研究中給予具體指導(dǎo)，結(jié)束后批閱實驗總結(jié)。通過在該平臺上的訓(xùn)練，使學(xué)生了解不同學(xué)科的實驗技術(shù)和科研方法，開闊了學(xué)科視野，拓寬了思維空間，得到了早期科研道德、科研意識和科研方法的訓(xùn)練。學(xué)生的科研訓(xùn)練實驗成果可以形成一些有一定實際意義的論文或綜述，學(xué)生的科研意識和創(chuàng)新思維、綜合實踐能力明顯提高。

（三）完善畢業(yè)實習(xí)環(huán)節(jié)，結(jié)合客觀實際，指導(dǎo)訓(xùn)練

畢業(yè)實習(xí)環(huán)節(jié)，題目全部結(jié)合科學(xué)研究、制藥或相關(guān)行業(yè)生產(chǎn)與工程實際，滿足綜合運用所學(xué)知識，從收集資料、數(shù)據(jù)處理，到撰寫科技論文、解決實際問題的全面綜合訓(xùn)練。這一訓(xùn)練過程完全可以在綜合實驗平臺上完成。

三、結(jié)語

通過包括實驗教學(xué)、大學(xué)生研究訓(xùn)練、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)等環(huán)節(jié)的環(huán)境科學(xué)綜合實驗教學(xué)平臺的建設(shè)，進而實現(xiàn)環(huán)環(huán)相扣、相互銜接的實驗教學(xué)體系的構(gòu)建。通過實驗和實踐環(huán)節(jié)的強化，豐富全方位人才培養(yǎng)模式的內(nèi)涵，使環(huán)境科學(xué)專業(yè)本科人才培養(yǎng)既彰顯專業(yè)特色，又兼顧制藥行業(yè)與社會的實際需求。通過綜合平臺的建設(shè)，將環(huán)境科學(xué)專業(yè)實驗有機地結(jié)合，科學(xué)、合理地串聯(lián)，充分利用實驗教學(xué)中心資源，實現(xiàn)資源利用的最大化。

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