環境科學綜合實驗平臺的構建與實驗改革初探

梁寧　侯曉虹　張聰璐　倫小文　禮彤　鄭鑫

摘要：為了滿足具有藥學特色的環境科學專業教學改革的需要，培養學生實踐創新能力和綜合素質，從實驗環境、實驗教學體系和實驗管理等方面構建了基于科研、教學、實踐為一體的完整的綜合實驗平臺，并在此基礎上進行實驗改革，使學生由被動學習轉變為主動學習，從而提高實驗教學質量、實驗室管理水平和資源的利用率。

關鍵詞：環境科學；綜合實驗平臺；實驗改革；藥學特色

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

一、環境科學綜合實驗平臺的構建

（一）營造工程類人才培養的環境科學專業實驗氛圍

營造工程類人才培養的環境科學專業實驗氛圍，環境綜合實驗課程的建設和依托部門是制藥工程與環境科學實驗教學中心。中心擁有新購置的全套水處理中試設備，先進的教學條件成為綜合實驗平臺建設的基礎和重要特色。環境科學綜合實驗平臺整合了環境科學專業各實驗的資源，甚至聯合其他企業或高校的科研力量，開展以制藥領域污水處理技術研究為主的各種研究工作，并將其應用到環境科學各個專業實驗、學生實訓和畢業設計的各個環節。此外，綜合實驗平臺還與沈陽市環境監測中心等單位建立了良好的合作關系，進一步拓寬學生的實驗、實踐能力培養平臺。這種教與學雙向互動的社會交往和職業情景，將營造一種濃厚的創新性人才培養氛圍，從而進一步提高學生的實踐創新能力和學以致用的工作經驗。

（二）深化實驗教學改革

深化實驗教學改革，彰顯綜合實驗平臺特色，進行“實驗教學環節”的改革，對環境化學、環境監測、環境污染物分析、藥廠廢水處理四門實驗重新設計，理順實驗教學內容。充分體現環境化學實驗探討環境化學行為的特色；注重環境監測實驗的污染物采集、監測的特點；體現環境污染物分析實驗在分析技術先進性方面的優勢；加強藥廠廢水處理實驗工程特色，構建環環相扣、相互銜接的實驗課程體系，強調學生的自主參與，增加大型儀器和前沿技術在實驗中的使用，提高綜合性和設計性實驗比例，提高實驗教學質量和教學效果。

（三）建立完善的資源共享、科學管理體系

建立完善的資源共享、科學管理體系，改革實驗室的管理體制和運行機制，教育教學資源統籌調配，資源共享，提高使用效率。按照課程內容整合實驗室，使有限的資源能綜合利用，發揮最大的效益。實驗室實現開放管理，可同時作為學生的實訓平臺、畢業設計平臺，提高設備的利用率。同時為師生創造良好的實驗氛圍和條件，達到以學生為本，有利于學生自主學習，培養學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）實驗內容改革，在環境科學綜合實驗平臺下，開設3組綜合實驗課程

根據每門實驗課的教學時間，合理安排實驗進程。環境化學在第五學期開設，首先在已確定環境樣品的基礎上，在環境化學實驗中進行污染物的環境化學行為分析。學生依據實驗結果，通過查閱相關文獻，掌握該污染物的環境特性，設計合理的基于不同基質的環境污染物監測分析方法和處理方法，形成文字材料并上交，作為環境化學實驗成績考核的參考。環境監測實驗等其他三門課程實驗指導教師針對該文字材料進行評價和可行性分析，在第六學期的環境監測實驗、環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，注意考慮實驗內容的先后連貫性和銜接性。涉及到的實驗內容，在相關實驗課的教材中有所體現。

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，開設抗生素廢水綜合處理實驗。在第五學期環境化學實驗中，擬開設抗生素的光降解行為的研究，結合光降解實驗結果，要求學生進行相關文獻檢索，全面了解抗生素的物理、化學性質、環境化學行為和生態毒性，選擇在水環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，形成設計方案文字材料并上交。環境化學實驗、環境監測實驗、環境污染物分析實驗、藥廠廢水處理實驗的實驗指導教師，從不同的角度對學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，在第六學期其他三門實驗課程的開設過程中，將設計方案進行實施。具體實施包括：通過藥廠廢水處理實驗，采用化學、電化學等處理方法，對抗生素廢水進行有效的處理。對于處理前后水質中各種指標的變化，通過環境監測實驗和環境污染物分析實驗進行測定，環境監測實驗測定常規指標，通過各指標前后的變化，評價水處理工藝的效果，并作為工藝優化的參考內容；第三，學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、環境效應和治理效果，指導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容。

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

第三組：地表水體水質監測與評價實驗。以學校附近的某地表水體—運河為研究對象，對其進行水質監測與評價。在環境化學實驗課程中，通過對水體自凈程度的研究，并了解污染的源和匯，使學生對該地表水的受納污染能力有所把握，然后在環境監測和環境污染物分析實驗中分別對常規水質指標（pH、SS、濁度、色度、總氮、總磷、BOD、COD等）和有機物指標進行測定。通過實驗數據，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。學生給出設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）實訓環節，環境科學專業學生參與教師科研工作，提早進入科研訓練

綜合實驗平臺隨時對學生開放，接納并指導學有余力的本科生早期進入實驗室進行科研訓練。在學生進入實驗室前提出設計方案，研究中給予具體指導，結束后批閱實驗總結。通過在該平臺上的訓練，使學生了解不同學科的實驗技術和科研方法，開闊了學科視野，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練。學生的科研訓練實驗成果可以形成一些有一定實際意義的論文或綜述，學生的科研意識和創新思維、綜合實踐能力明顯提高。

（三）完善畢業實習環節，結合客觀實際，指導訓練

畢業實習環節，題目全部結合科學研究、制藥或相關行業生產與工程實際，滿足綜合運用所學知識，從收集資料、數據處理，到撰寫科技論文、解決實際問題的全面綜合訓練。這一訓練過程完全可以在綜合實驗平臺上完成。

三、結語

通過包括實驗教學、大學生研究訓練、生產實習、畢業實習等環節的環境科學綜合實驗教學平臺的建設，進而實現環環相扣、相互銜接的實驗教學體系的構建。通過實驗和實踐環節的強化，豐富全方位人才培養模式的內涵，使環境科學專業本科人才培養既彰顯專業特色，又兼顧制藥行業與社會的實際需求。通過綜合平臺的建設，將環境科學專業實驗有機地結合，科學、合理地串聯，充分利用實驗教學中心資源，實現資源利用的最大化。

參考文獻：

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