摘 要: 21世紀人類面臨前所未有的環境挑戰難題,諸如人口的急劇增加、不可再生能源越來越少、資源過渡消耗、氣候變暖等等這些全球化環境問題正在逐漸加劇。對于環境問題的研究工作成為目前社會廣泛關注的研究課題,高校是我國技術人才的主要發源地,因此,有針對性的在高校開展環境工程方向的教學和科研顯得尤為重要。
關鍵詞: 環境工程；實驗室建設；實驗室管理；實驗室維護
21世紀人類面臨前所未有的環境挑戰難題,諸如人口的急劇增加、不可再生能源越來越少、資源過渡消耗、氣候變暖等等這些全球化環境問題正在逐漸加劇。而當前新興的環境工程學科就是伴隨社會發展及人類進步而開設的。環境工程學科與其他學科比較看有較大不同,環境工程是綜合性很強的學科,它有較高的實踐性要求,因此建設環境工程實驗室,使實驗教學成為學生對理論知識加深的重要途徑之一。首先,通過實驗教學,學生對理論知識進行了鞏固。其次,培養了學生實際動手解決問題的能力。最后,為將來走向工作崗位奠定基礎。
按照國家教委對高等學校中關于本科環境工程專業教學大綱規定,依據環境工程專家多年實踐經驗,我校制定出了學科培養方案及培養目標,在借鑒多所國家級實驗室培養人才模式的基礎上,根據環境工程專業的特點,整理出一套環境工程實驗室建設規模及發展方向的整體方案。依據環境工程學科的教學計劃以及所需課程中專業基礎課學時、專業課學時分配原則,環境工程實驗室需要承擔相應學時實驗課。
為滿足上述要求,具備了環境工程領域相關的實驗裝置、設備和實驗條件。包括以下幾個分實驗室:環境化學基礎實驗室、環境微生物實驗室、環境監測實驗室、水處理技術實驗室、大氣污染控制工程實驗室、噪聲污染控制工程實驗室。具備環境微生物、環境監測、樣品分析等實驗項目必備的儀器和設備;水污染控制工程、大氣污染控制工程、噪聲污染控制工程等方面完整的實驗設備與系統,如活性污泥曝氣池實驗系統、上流式厭氧污泥床實驗系統、中和吹脫實驗系統和袋式除塵器模擬裝置、靜電除塵模擬裝置等;還具備研究實驗和對外科技服務所必需的高精密分析儀器,如原子吸收分光光度計、氣相色譜儀、液相色譜儀等。
從上述數據中可以看出,隨著實驗教學環節的成熟和發展,實驗室建設較之以往有了明顯的變化,也在教學任務以及科研工作中發揮著至關重要的作用,但是由于實驗教學在我國應用的時間還比較短,往往缺乏科學的管理方法以及維護措施,導致實驗室工作在實際開展中受到一些阻礙,總結歸納不利因素,根據本人多年的工作經驗,綜合考慮實驗室管理維護的具體措施和辦法,制定出以下幾點細則。
首先,環境工程實驗室應建立完善的實驗管理制度,實驗管理制度應以保證實驗教學的正常運轉為主要出發點,按照環境工程所設課程的大綱、教案、進度制定符合課程開設條件的相關細則,在實驗管理制度中,應明確規范實驗室管理員、實驗器材、實驗環境的具體衡量標準,另外,還應對實驗結果所形成的實驗報告、抽樣檢查文檔等文件信息指定統一的資料存檔機制,實驗室管理人員應定時定期對實驗室環境、實驗室規范以及實驗室文檔進行內部抽查和審核,由此來保證實驗室的整體秩序能夠有條不紊的運行。另外,任課老師應保證環境工程專業課程實驗的質量,多開展實驗教學研討活動,與實驗室管理員合作指定符合課程發展需要的詳細計劃,并保證實驗學時達到要求,實驗中的實驗儀器應至少保證90%以上的可利用率。另外,實驗室管理制度中應明確每位實驗管理員的崗位職責和權限,以構建穩定且具有創新力、生命力的實驗組織為中心制定完整有效的管理制度,首先,對于實驗室的相關項目申報及審批、項目管理、經費申請及使用應做出明確規定,其次,實驗室應建立公平公正的績效考核機制,明確獎懲細則,保障實驗管理工作的有機運行。為實驗教學提供有力的保障。
利用計算機技術、網絡技術構造現代化實驗管理平臺,為實驗管理人員以及任課教師提供便捷的實驗管理方案,具體細則如下:實驗員可以進行主機設備的登記,如登記儀器設備的編號、名稱、型號、廠家、出廠號。從設備網絡管理平臺的設備變動欄目上,可以填寫報廢申請單。從數據分析欄目上可以進行快速查詢,可以按編號、按領用單位、按領用人、按儀器名稱、按型號、按規格等查詢。實驗員還可以查詢到其他實驗員所管理的儀器設備,便于申請調用;查詢到自己所管理的低值耐用品,了解本期低值品錄入情況,可以進行報表打印,打印統計表,明細帳。
環境工程實驗室由于其自身獨有的工作特點,應保證實驗室設備的合理配置和需求,根據課程內容的實際發展可以看出,目前大多數高校環境工程實驗室的大型設備配置明顯顯示不足。在設備管理的采購方面,應盡量添加大型設備的投資,并針對大型設備開展綜合型、設計型實驗,對大型設備實行專人管理制度,針對相關設備進行相關技術培訓,指定明確的設備使用辦法,使用前應預約,使用完畢后需保證設備的完好無損,管理員還需負責大型儀器的日常維護工作,保證設備的穩定運行和正常使用,所謂無規矩不成方圓,建立良好的管理制度對于降低設備的使用成本、規范管理辦法都是良好的輔助作用。
通過長期在環境工程實驗室工作發現,實驗室指導教師的整體素質需進一步改善和加強,因此,需加強對實驗教學師資隊伍的建設,培訓出一批技術能力強、綜合素質高、合作意識濃的專業技術團隊,為環境工程實驗室的具體工作安排添磚加瓦。具體措施可以通過專業技術培訓。實驗儀器使用培訓、工程知識業務培訓的方式來提升實驗教師工作能力,另外,學校還應指定明確的人事管理制度,對在試驗工作一線做出突出成就的教師予以表彰,相關實驗成果、研發成果、實踐教學相關論文應與高校教學獎勵、科研獎勵保持一致。
實驗教學任務主要是圍繞設備完成,那么硬件水平直接影響到學生實驗效果,因此,環境工程實驗室必須不斷提升硬件設備的整體水平,高校應加強對實驗中心的整體建設力度,摒棄對實驗室輔助教學地位的偏執認識,根據教學方案和學校發展規劃制定相關硬件采購措施,保證采購設備能夠與時俱進,滿足日常學習實驗的需要。我校環境工程實驗室在這一思想的指引下,與2008年至今積極爭取實驗室建設資金共計400萬元,實驗室利用這批資金積極開展實驗教學儀器設備的換代、納新工作,五年間供先后購置水分測定儀、環境檢測儀、有機碳分析器、液相色譜儀、氣相色譜儀等多套實驗器材,利用這些器材將我校環境工程試驗的硬件水平提升到省級先進實驗室的高度,通過這些器材開展相關課程實驗可以增強學生對課程內容的認識,提高學生的實際操作水平。
實驗室需要長期發展,就必須走出堡壘式的自我感覺誤區,大多數實驗室往往感覺自身建設比較完善,沒有正確的認識到發展的必要性,導致建設空間降低,人才流失嚴重,針對這一弊端,我校制定開放型試驗基地的建設方案,主要通過以下幾方面完成,一方面實驗室需對學生開放,將實驗室的基本管理制度,設備的實際信息、操作規程,學生申請實驗的流程辦法以及學生完成試驗所要提供的實驗報告細則公布,使學生能夠積極加入到開放式實驗環節中來,另一方面,環境工程實驗室應與學校其他實驗室建立良好的合作關系,實現資源共享和經驗共享,建立與其他實驗室的合作關系,擴展實驗平臺的有機結合和統一管理。第三,開放型實驗室應多開展實驗室宣傳活動,組織講座、研討會來促進師生間的互動,另外還可以通過校園廣播、校園板報的形式對實驗室多做宣傳,促進學生參與實驗的興趣。
隨著環境污染問題的逐漸增多,對于環境問題的研究工作成為目前社會廣泛關注的研究課題,高校是我國技術人才的主要發源地,因此,有針對性的在高校開展環境學方向的教學和科研顯得尤為重要。筆者在高校環境工程實驗室工作多年,依附工作經驗和自己的想法對環境工程實驗室的建設和研究做以上總結和敘述,希望可以憑一己薄力為讀者提供一些支持和幫助。
來源：《科技創新導報》
文/張舜