環(huán)境科學綜合實驗平臺的構(gòu)建與實驗改革初探論文
為了滿足具有藥學特色的環(huán)境科學專業(yè)教學改革的需要，培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)，從實驗環(huán)境、實驗教學體系和實驗管理等方面構(gòu)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(chǔ)上進行實驗改革，使學生由被動學習轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W習，從而提高實驗教學質(zhì)量、實驗室管理水平和資源的利用率。
一、環(huán)境科學綜合實驗平臺的構(gòu)建
(一)營造工程類人才培養(yǎng)的環(huán)境科學專業(yè)實驗氛圍
營造工程類人才培養(yǎng)的環(huán)境科學專業(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)境科學實驗教學中心。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)境科學綜合實驗平臺整合了環(huán)境科學專業(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)境科學各個專業(yè)實驗、學生實訓和畢業(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，進一步拓寬學生的實驗、實踐能力培養(yǎng)平臺。這種教與學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，從而進一步提高學生的實踐創(chuàng)新能力和學以致用的工作經(jīng)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(huán)節(jié)”的改革，對環(huán)境化學、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，理順實驗教學內(nèi)容。充分體現(xiàn)環(huán)境化學實驗探討環(huán)境化學行為的特色;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，提高實驗教學質(zhì)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(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，可同時作為學生的實訓平臺、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，達到以學生為本，有利于學生自主學習，培養(yǎng)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(nèi)容改革，在環(huán)境科學綜合實驗平臺下，開設(shè)3組綜合實驗課程
根據(jù)每門實驗課的教學時間，合理安排實驗進程。環(huán)境化學在第五學期開設(shè)，首先在已確定環(huán)境樣品的基礎(chǔ)上，在環(huán)境化學實驗中進行污染物的環(huán)境化學行為分析。學生依據(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(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。在第五學期環(huán)境化學實驗中，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，要求學生進行相關(guān)文獻檢索，全面了解抗生素的物理、化學性質(zhì)、環(huán)境化學行為和生態(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(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、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(zhì)中各種指標的變化，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，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(yōu)化的參考內(nèi)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(huán)境效應(yīng)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(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)。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(jié)果為標準。
第三組：地表水體水質(zhì)監(jiān)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(zhì)監(jiān)測與評價。在環(huán)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(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(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(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)實訓環(huán)節(jié)，環(huán)境科學專業(yè)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(shè)計方案，研究中給予具體指導，結(jié)束后批閱實驗總結(jié)。通過在該平臺上的訓練，使學生了解不同學科的實驗技術(shù)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(chuàng)新思維、綜合實踐能力明顯提高。
(三)完善畢業(yè)實習環(huán)節(jié)，結(jié)合客觀實際，指導訓練
畢業(yè)實習環(huán)節(jié)，題目全部結(jié)合科學研究、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練。這一訓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、大學生研究訓練、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習等環(huán)節(jié)的環(huán)境科學綜合實驗教學平臺的建設(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)境科學專業(yè)實驗有機地結(jié)合，科學、合理地串聯(lián)，充分利用實驗教學中心資源，實現(xiàn)資源利用的最大化。
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