环境科学综合实验平台的构建与实验改革初探论文

　　为了满足具有药学特色的环境科学专业教学改革的需要，培养学生实践创新能力和综合素质，从实验环境、实验教学体系和实验管理等方面构建了基于科研、教学、实践为一体的完整的综合实验平台，并在此基础上进行实验改革，使学生由被动学习转变为主动学习，从而提高实验教学质量、实验室管理水平和资源的利用率。
　　一、环境科学综合实验平台的构建
　　（一）营造工程类人才培养的环境科学专业实验氛围
　　营造工程类人才培养的环境科学专业实验氛围，环境综合实验课程的建设和依托部门是制药工程与环境科学实验教学中心。中心拥有新购置的全套水处理中试设备，先进的教学条件成为综合实验平台建设的基础和重要特色。环境科学综合实验平台整合了环境科学专业各实验的资源，甚至联合其他企业或高校的科研力量，开展以制药领域污水处理技术研究为主的各种研究工作，并将其应用到环境科学各个专业实验、学生实训和毕业设计的各个环节。此外，综合实验平台还与沈阳市环境监测中心等单位建立了良好的合作关系，进一步拓宽学生的实验、实践能力培养平台。这种教与学双向互动的社会交往和职业情景，将营造一种浓厚的创新性人才培养氛围，从而进一步提高学生的实践创新能力和学以致用的工作经验。
　　（二）深化实验教学改革
　　深化实验教学改革，彰显综合实验平台特色，进行实验教学环节的改革，对环境化学、环境监测、环境污染物分析、药厂废水处理四门实验重新设计，理顺实验教学内容。充分体现环境化学实验探讨环境化学行为的特色；注重环境监测实验的污染物采集、监测的。特点；体现环境污染物分析实验在分析技术先进性方面的优势；加强药厂废水处理实验工程特色，构建环环相扣、相互衔接的实验课程体系，强调学生的自主参与，增加大型仪器和前沿技术在实验中的使用，提高综合性和设计性实验比例，提高实验教学质量和教学效果。
　　（三）建立完善的资源共享、科学管理体系
　　建立完善的资源共享、科学管理体系，改革实验室的管理体制和运行机制，教育教学资源统筹调配，资源共享，提高使用效率。按照课程内容整合实验室，使有限的资源能综合利用，发挥最大的效益。实验室实现开放管理，可同时作为学生的实训平台、毕业设计平台，提高设备的利用率。同时为师生创造良好的实验氛围和条件，达到以学生为本，有利于学生自主学习，培养学生实践动手能力的目的，在实验室开放的管理上逐步形成一套行之有效的制度和措施。
　　二、具体实施方案
　　（一）实验内容改革，在环境科学综合实验平台下，开设3组综合实验课程
　　根据每门实验课的教学时间，合理安排实验进程。环境化学在第五学期开设，首先在已确定环境样品的基础上，在环境化学实验中进行污染物的环境化学行为分析。学生依据实验结果，通过查阅相关文献，掌握该污染物的环境特性，设计合理的基于不同基质的环境污染物监测分析方法和处理方法，形成文字材料并上交，作为环境化学实验成绩考核的参考。环境监测实验等其他三门课程实验指导教师针对该文字材料进行评价和可行性分析，在第六学期的环境监测实验、环境污染物分析实验和药厂废水处理实验中将其具体实施。在实施过程中，注意考虑实验内容的先后连贯性和衔接性。涉及到的实验内容，在相关实验课的教材中有所体现。
　　第一组：抗生素废水综合处理实验。以解决制药废水污染治理为目的。首先，开设抗生素废水综合处理实验。在第五学期环境化学实验中，拟开设抗生素的光降解行为的研究，结合光降解实验结果，要求学生进行相关文献检索，全面了解抗生素的物理、化学性质、环境化学行为和生态毒性，选择在水环境中抗生素的分析检测方法，制定该类抗生素废水的处理方法，形成设计方案文字材料并上交。环境化学实验、环境监测实验、环境污染物分析实验、药厂废水处理实验的实验指导教师，从不同的角度对学生的文字材料进行综合评价和可行性分析，并给出修改意见和建议；第二，在第六学期其他三门实验课程的开设过程中，将设计方案进行实施。具体实施包括：通过药厂废水处理实验，采用化学、电化学等处理方法，对抗生素废水进行有效的处理。对于处理前后水质中各种指标的变化，通过环境监测实验和环境污染物分析实验进行测定，环境监测实验测定常规指标，通过各指标前后的变化，评价水处理工艺的效果，并作为工艺优化的参考内容；第三，学生撰写研究综合性实验论文，全面分析该抗生素废水的污染性、环境效应和治理效果，指导各门实验课程的老师同时给出综合实验成绩，并且作为最后每门课程成绩评定的参考内容。
　　第二组：药物合成过程中的气体和噪声污染的监测与评价。选择校内具有代表性的药物合成实验室为研究对象，监测分析其开展过程中的气体和噪声污染。气体污染监测在环境监测和环境污染物分析实验中实现，监测项目包括氮氧化物、挥发性有机物等。噪声监测通过噪声污染与控制实验来实现。考虑在实验过程中学生课程的冲突，必要时实验样品可提前采集，科学合理地保存，以不影响实验结果为标准。
　　第三组：地表水体水质监测与评价实验。以学校附近的某地表水体运河为研究对象，对其进行水质监测与评价。在环境化学实验课程中，通过对水体自净程度的研究，并了解污染的源和汇，使学生对该地表水的受纳污染能力有所把握，然后在环境监测和环境污染物分析实验中分别对常规水质指标（pH、SS、浊度、色度、总氮、总磷、BOD、COD等）和有机物指标进行测定。通过实验数据，分析评价该水体的污染状况。最后，药厂废水处理实验课程给出问题：如果该地表水用作景观或者杂用水，如何进行处理。学生给出设计的处理方案并在实验中进行实施，对该水体进行有效地处理（包括絮凝、过滤等）。
　　（二）实训环节，环境科学专业学生参与教师科研工作，提早进入科研训练
　　综合实验平台随时对学生开放，接纳并指导学有余力的本科生早期进入实验室进行科研训练。在学生进入实验室前提出设计方案，研究中给予具体指导，结束后批阅实验总结。通过在该平台上的训练，使学生了解不同学科的实验技术和科研方法，开阔了学科视野，拓宽了思维空间，得到了早期科研道德、科研意识和科研方法的训练。学生的科研训练实验成果可以形成一些有一定实际意义的论文或综述，学生的科研意识和创新思维、综合实践能力明显提高。
　　（三）完善毕业实习环节，结合客观实际，指导训练
　　毕业实习环节，题目全部结合科学研究、制药或相关行业生产与工程实际，满足综合运用所学知识，从收集资料、数据处理，到撰写科技论文、解决实际问题的全面综合训练。这一训练过程完全可以在综合实验平台上完成。
　　三、结语
　　通过包括实验教学、大学生研究训练、生产实习、毕业实习等环节的环境科学综合实验教学平台的建设，进而实现环环相扣、相互衔接的实验教学体系的构建。通过实验和实践环节的强化，丰富全方位人才培养模式的内涵，使环境科学专业本科人才培养既彰显专业特色，又兼顾制药行业与社会的实际需求。通过综合平台的建设，将环境科学专业实验有机地结合，科学、合理地串联，充分利用实验教学中心资源，实现资源利用的最大化。