东北师范大学本科教学实验室建设项目申报书度.docx

1、东北师范大学本科教学实验室建设项目申报书度东北师范大学本科教学实验室建设项目申报书（2019年度）申报单位： 环 境 学 院 项目名称：环境学院创新实验平台提升及野外实验站建设项目项目类型： 新建、升级换代 (指完全新建、升级换代、设备数量扩充)申报经费： 800万元 自筹经费： 100万元 项目联系人： 张继权 联系电话： 项目完成时间： 2019年12月30日 2018年5月09日教务处制一、项目组成员分工序号姓名职称分工1张继权教授统筹实验室建设全面工作及环境科学系实验课改革2边红枫副教授统筹学院实验教学及课程改革3何春光副教授龙湾生态实验站负责人，负责龙湾站的运行和管理4孙克萍副教授统

2、筹生态学系实验课改革及野外实习基地建设5朱逐一副教授统筹环境工程系实验课改革及校内实习基地改造工作6秦伟超高工实验室建设及日常管理7鲁楠工程师液质仪器设备选型和管理8曲蛟教授实验仪器购置及实验课改革9赵元慧教授液质实验仪器购置及实验课改革10唐占辉副教授仪器购置及实验课改革11肖艳红工程师实验室建设及日常管理12王咏副教授仪器购置及实验课改革13张冬梅讲师实验仪器购置及实验课改革二、本项目建设必要性、目标和内容2.1 建设必要性(从学科专业发展、专业培养方案、实验开课现状及存在的问题等方面阐述）东北师范大学环境学院成立于2013年，其前身为城市与环境科学学院环境科学系。学院下设环境科学系（19

3、86年）、生态学系（1992年）、环境工程系（2014年）和实验中心（2014年），拥有国家环境保护部湿地生态与植被修复重点实验室、 “十二五”国家级生态学实验教学示范中心等学科平台，此外在龙湾国家级自然保护区建立有龙湾生态实验站，在长岭县建有松嫩草地生态实验站等两个野外实习基地。环境学院人才培养目标为基于学院与学院的办学定位和教育理念，充分发挥理工结合的学科特色和优势，坚持“厚基础、宽口径、强专业、重创新”培养理念，最终为国家和地方环境与生态建设事业培养理工融合的研究性、复合型的多样化高质量人才。为了践行人才培养理念，凸显理工结合人才培养特色，2015年学院对原有招生与人才培养模式进行改革，

4、经过多次论证和征求意见，修订了三个专业的课程计划，实验课单独设列，独立计算学分，大大增加实践教学环节的比例（实践学分或学时提升至25%）。同时削减验证性实验项目数量和学时，大幅增加综合性和设计性实验的比例，切实提高学生的培养水平 。环境学院实验中心基础实验室承担着学院三个本科专业的实验实习教学任务。经过近五年发展，学院实验中心重点更新和补充了用于常规实验教学的仪器设备，环境科学和生态学两个本科专业的学科基础课和专业主干课的基础技能训练项目（验证性和部分综合性实验项目）所需仪器设备基本购置完成。2014年招生的环境工程专业，目前已进入专业主干课和实习课程培养环节。主干课程大气污染控制工程实验，缺

5、乏必备除尘设备，需要购置。环境工程专业生产实习大部分都是在校外实践基地开展的，实习较为分散，在实习过程中深刻认识到校内实践基地改善的必要性，因此需要更新相应的设备，如模拟污水处理厂中污泥螺杆泵、弹性填料等等。在实习环节的检测与评价内容，超出了现有学院仪器设备的覆盖范围。特别是便携式检测仪器（多参数水质分析仪、污泥计、超声波液位计等）的缺失，使本科生不能实时了解工艺流程和操作参数的影响，直接导致本科生的操控技术培养环节缺失。学院实验中心测试平台（中心实验室）承担着学院教学科研的分析测试任务，主要为学科发展、本科科研立项、本科毕业设计及研究生培养提供分析测试任务。测试平台现有20万以用于服务本科实

6、验教学和提供测试任务的上大型仪器设备仅有4台套，分别是原子吸收光谱仪（2006年）、液相色谱仪（2008年）、高效液相色谱仪（2015年）、离子色谱仪（2017年）。主要承担学院环境科学、生态学和环境工程学三个本科专业实验教学任务和学院分析测试工作，主要集中于环境仪器分析实验、环境化学实验、环境毒理学实验、环境生物学实验、水污染控制工程实验、环境工程微生物实验、水污染监测与控制、固废处置与资源化、污染生态学实验等实验中相关实验项目及本科科研立项、毕业设计和学院科研测试任务。由于测试任务繁重，也急需增加购置。学院基于学科专业的发展和专业培养方案的需求，随着科学研究的深入开展，教科研工作面临着诸多

7、的挑战，在日常的科研工作中，经常会遇到一些未知化合物测定的难题，比如环境污染物及其降解产物的分析等未知成分。工作中需要对这些未知的成分进行结构确认指正工作，对于这些工作，就目前实验室的高效液相色谱仪已经不能满足我们的科研要求，因此我们迫切的需要一套高分辨、高灵敏度的液质联用仪器（LC-MS），该仪器可以快速、准确的检测出每一种未知物的元素组成和二级碎片信息，从而准确无误的判断出未知物的种类的具体结构。通过LC-MS的购置，基于其强大的未知物解析功能，可成倍缩短机理解析时间，更快产出，加强我们学院的综合实力；同时学生通过学习与使用LC-MS，培养对科学研究的兴趣。总体来说，该套仪器的购进对于我院

8、的整体水平建设有着深远的意义，预期每年使用时间为9-10个月。经过调研论证，该设备预算约250万元，学院计划自筹经费100万用于该设备的购置，且经费已有着落。东北师范大学龙湾生态实验站和松嫩草地生态实验站，承担我校环境学院和生命科学院等生物学系、生态学系、环境科学系、地理科学系等相关专业的教学实习、毕业实习等教学任务，以及我校相关院系的硕士研究生、博士研究生和博士后的课题研究与培养任务。另外，还承担着国内外学者的来访、考察、调研以及国内部分兄弟院校学生的培养工作。为此，我校长岭野外实验站的建设目标为建成设备先进、功能齐全的一流野外台站，提供本科生教学、科学研究、研究生培养、师资培训等多层次的一

9、流教学与研究平台。在最近五年的实验室建设中，忽视了野外（专业）实习设备的购置，目前野外实习用的一些基本设备匮乏。用于环境地理学实习的手持气象站、水文水质实习的多参数水质分析仪、野外生态（草地和林地）调查的便携式温室气体测定仪、光合速率测定仪、便携式叶绿素荧光仪、叶面积仪等等急需购置和补充。随着高等教育的发展和学生人数的不断增加，原有的实验研究条件，尤其是学院实验中心分析测试平台的实验仪器设备条件就显得落后和数量不足，已远远不能适应目前的教学和研究发展的需要。为了提高教学和研究质量，培养多层次的优秀人才，早日实现我校建设一流师范大学的目标，急需对该站进行进一步的建设和完善，添置相关仪器设备，以适

10、应高等教育发展和人才培养的需要。正是基于以上两点，环境学院提出“环境学院创新实验平台提升及野外实验站建设项目”，以弥补人才培养过程中仪器设备的欠缺，进一步提升人才培养的质量和水平。2.2建设目标(覆盖的专业、课程、整体水平、特色等)项目建设涵盖我校环境学院和生命科学院、地理科学学院等生物学系、生态学系、环境科学系、环境工程学系、地理科学系等相关专业的教学实习、毕业实习等教学任务，以及我校相关院系的硕士研究生、博士研究生和博士后的课题研究与培养任务。大型精密仪器的购置，延伸了专业学科基础课与专业主干课的实践教学环节，拓展了实验实习的广度和深度，同时也为实验实习课程改革提供了机会和测试手段。本项目

11、总体预算800万元，其中自筹经费100万元，计划购置仪器设备85台套，其中10万元以上设备15台，主要面向环境学院环境科学、生态学及环境工程等三个本科专业，涵盖专业学科基础课与专业主干课的实践教学环节，涉及环境监测实验、环境化学实验、环境毒理学实验、环境工程微生物学实验、环境仪器分析实验、生态毒理实验、水处理实验技术、水质工程学II实验、环境工程专业实习、大气污染控制工程、环境统计实践、环境遥感与信息系统、生态学专业实习、种群与群落生态学实验、动物生理生态学、分子生态学实验、生物化学实验及普通生物学实验等18门实践课程，33个实验项目，其中新增实验项目21项。项目完成后，学院三个本科专业共计4

12、00余名本科生均将受益。2.3建设方案（说明项目需要开展工作的主要方面，并分项说明预算测算过程及总体预算）1）.在充分论证的基础上，从人才培养和学科发展的角度出发，购置一批高精尖的大型仪器设备，提升实验教学手段，增加开设设计性和创新性实验的数量和质量，切实提升实验教学项目的层次和水平。研究生实验教学条件达到基本满足完成学位论文的要求，提升研究生的培养质量，此部分仪器主要包括液质联机、气相色谱仪、紫外可见漫反射光谱仪、动态光散射颗粒分析仪、差示扫描量热仪、荧光定量pCR系统等。该部分预算合计500余万元，其中学院自筹经费100万元。2）.野外实验站建设，针对野外实验站的湿地、草地、农田和林地生态

13、系统，拟购置植物光合测定仪、便携式陆生动物呼吸测量系统、根系生态监测系统、（便携式）温室气体分析仪、土壤水分多点监测仪、便携式叶面积仪、手持式气象站、多参数水质分析仪等设备，更好的发挥野外实验站的功能。该部分预算合计224万元。3）校内实践基地更新和维护，本部新三舍污水处理站拟作为我校环境工程专业实习基地，重新运行需要更换部分零部件，如模拟污水处理厂中污泥螺杆泵、弹性填料、曝气头、提升泵、中间水池提升泵、反冲洗泵、污泥回流泵、剩余污泥泵、配套管路管件、石英砂过滤器、泵导轨等等，该基地如启用，将极大的缓解我校环境工程专业缺乏实习实践基地的局面，必将开创我校环境工程专业建设的新局面。该部分预实验合

14、计224万元。4）基础实验室更新，该部分设备主要有前处理设备超声波清洗器（10台）、冷冻研磨仪、电化学工作站及大气污染控制工程实验用的模拟装置等，该部分预算合计40余万元。2.4可行性分析（说明项目实施的主要工作思路与设想；项目预算的合理性及可靠性分析）项目预计2019年5月底前完成设备选型、参数论证工作，6月-10月完成招标采购工作，12月底全部完成设备的安装调试工作并投入使用。项目总体预算800万元，其中自筹100万。该项目的各项资金预算是在调研比较了国内多家代理公司的基础上，从最低报价的公司的报价中，再减去20后，或近期的招标成交价，所作的预算。 因此，该项目资金预算额度和标准经济合理，

15、依据充分。无不合理的预算资金。本项目在学校领导下，由学校资产处、财务处、审计处和环境学院、草地科学研究所等相关部门共同完成本项目。环境学院和草地科学研究所共同提出计划，资产处主持仪器设备购置和资料购置。财务处和审计处进行财务监督和审查。这些都在客观上保证本项目的顺利实施，不存在各种风险2.5建设成效（建设成果、使用效益等）本项目的实施将极大满足环境工程本科专业、生态学本科专业的专业基础课、专业主干课、专业系列课、专业实习、毕业论文中相关综合性、设计性和创新性实验项目的要求，实验内容和实验条件达到国内同类专业一流水平，进一步提升人才培养质量和水平。项目的实施不仅有利于全面提升我校环境工程、生态学

16、等专业的教育和教学质量，而且有利于加快我国环境科学与工程人才的培养和培训，对提升我校环境科学与工程一级学科的教学、科研水平和促进区域生态环境保护建设起到重要作用，具有良好的社会效益。项目完成后，将与新修订的本科生课程计划和实验教学大纲保持一致，满足各个专业实验课的要求，实验内容和实验条件达到国内同类专业一流水平。本项目实施有助于全面提升我校环生态学、环境科学、环境工程学等专业实践教学质量，提升学生实践创新能力，使我校成为生态环境保护建设的重要人才培养基地。在实验内容、实验方法、实验技术和实验设备等方面紧密跟踪学科发展前沿，不断提高实验室建设和管理水平，把平台建设成高水平人才培养和科技创新的重要

17、基地，为国家、地区社会发展服务。本项目的实施，可提高东北师范大学相关学院与专业的本科和研究生的野外教学与研究质量水平，使教学与研究手段达到国际先进水平；可建成学科发展的重要野外实习实验基地，对推动国家和区域经济快速健康发展，为国家提供宏观决策依据等具有重要意义。三、拟购置设备下表填表说明：1.表中“对应实验项目名称”应与“实验项目汇总表”中的项目一致；2.元器件、耗材等不列入下表中；3.总价保留至小数点后2位，单位为万元。教学仪器设备申购说明（含10万元以上的设备）序号设备名称主要参数及配置要求对应实验项目名称台套数单价（万元）总价（万元）原有仪器数量购置时间1高效液相色谱-质谱联用仪液相：操

18、作压力: 09000psi；混合范围: 0.0100.0% 以 0.1% 增量质谱：三重四极杆-线型离子阱质谱；离子源：配有电喷雾离子源(ESI)、大气压化学电离源(APCI)；同时具备线性离子阱质谱仪和三级四极杆质谱仪的结构及全部扫描功能，具备从四极杆到离子阱瞬时变化（ 1 ms）和相互关联的能力；在具备三重四极杆扫描功能的同时，还具备线性离子阱的同时定性和定量的多种扫描模式；最高分辨率：分辨率9000；1.液相色谱质谱联用仪基础操作环境仪器分析实验。2.利用液质联机测试环境内分泌干扰物环境化学实验3.高分辨液质检测蔬菜中农药残留环境毒理学实验1243.00（自筹100万）243.00（自筹

19、100万）02气相色谱仪-1岛津Nexis GC-2030 （FID、ECD、150位自动进样器）1气相色谱法测定农药残留2气相色谱法测定水中硝基苯含量3 水中痕量有机污染物分析4 室内空气中总挥发性有机物的测定方法；126.026.0120053气相色谱仪-2上海仪电GC128全EPC（电子压力闭环控制）；主机和计算机双向反控；双通道采集卡；内置原厂工作站；FID（氢火焰检测器）检测线： 310-12 g/s 样品：正十六烷；RSD3%；8个外部事件扩展接口。1吸收法净化气体中的二氧化硫实验2光催化法去除大气中的甲苯的测定实验环3境工程专业实习课程群实验II-模拟水、气、固处理工艺运行与管理

20、4水中VOC（挥发性有机物）的测定120.0020.0004冷光仪 微光度测定盘(96孔板) ；光辐射探测: 生物或化合光灵敏度: 光电计数器，attomole HRP（10-18摩尔HRP）波长:300-680nm操作: 自动扫描所有的孔微光度测定盘(96孔板)；光辐射探测: 生物或化合光灵敏度: 光电计数器，attomole HRP（10-18 摩尔HRP）； 波长:300-680nm 操作: 自动扫描所有的孔1苯系化合物对发光菌的毒性及定量构效关系2有机污染物光降解过程中的发光菌急性毒性实验117.0017.0005紫外可见漫反射光谱仪（1）光源：氘灯、钨灯、汞灯，其中汞灯用于波长校准，

21、以确保仪器长期使用波长的准确性，三个光源同时在位，自动切换。（2）单色器：异面复式Littrow单色器，双单色器设计；（3）检测器：必须为双检测器设计，高灵敏度R928光电倍增管和半导体冷却的PbS；（4）波长范围：1753300nm；溶液/固体材料的紫外-可见-近红外吸收/漫反射光谱测定148.048.006动态光散射颗粒分析仪高级T零技术，可以进行完整的四项热流方程的测量。基线重复性（-50300C），20W；不大于10W。1环境工程专业实习课程群实验I-长春市污水处理厂各污水处理工艺出水指标检测2环境工程专业实习课程群实验II-模拟水、气、固处理工艺运行与管理144.0044.0007差

22、示扫描量热仪光源，532nm固体激光器，功率10mW；检测器：3个PMT；测量角度：90C和173C，适合低浓度和高浓度样品；可进行粒径测量、Zeta电位测量。1生物法处理后水中残余大分子物质性能分析及去除方法2环境工程专业实习课程群实验I-长春市污水处理厂各污水处理工艺出水指标检测环境工程专业实习课程群实验II-模拟水、气、固处理工艺运行与管理145.0045.0008全自动便携式光合仪测量参数：CO2浓度、H2O浓度、空气温度、叶片温度、相对湿度、蒸汽压亏缺、露点温度、大气压、内置光强、外置光强、净光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度、气孔导度等。指标范围：（1）CO2测量范围： 0-300

23、0ppm，分辨率： 1ppm；（2）H2O测量范围： 075 mbar，分辨率： 0.1mbar（3）PAR测量范围：0-3000 mol m-2 s-1，余弦校正；（4）叶室温度：-5 - 50 精度：0.2；（5）叶片温度：-5 - 50精度：1.5 (6) 增强功能：土壤呼吸室：含土壤温度传感器；1、植物光合作用对外界环境变化响应2、生态学野外综合实习（用于龙湾实验基地、长白山实习基地湿地森林系统生态监测评价）3、环境要素对于地被植被生长影响综合实验144.0044.0009Real-Time PCR Systems（荧光定量pCR系统）VeriFlex精确数码温控模块: 3个独立的精确

24、数码温控区域，既可以完成梯度PCR又可以同时设置3个不同的实验，优于传统的梯度PCR功能；荧光通道数： 4色激发光通道和4色检测光通道，可以同时检测4种目标基因；高分辨熔解曲线分辨率：小至 0.02C支持HRM应用数据同时采集：所有反应孔同时采集荧光数据，不同孔之间不存在时间差安装时已校准染料：FAM, SYBR Green I, VIC, NED, ABY, JUN, TAMRA, and ROX dyes荧光染料：能同时检测并区分VIC荧光和TAMRA荧光，以用于TaqMan基因拷贝数(CNV)检测1基于SNPs标记的昆虫种群遗传多样性及遗传分化水平研究2有机污染物引发游离DNA降解效应测

25、定实验134.0034.000/10便携式陆生动物呼吸测量系统系统由二氧化碳分析仪、氧气分析仪、气流控制器、数据采集器及程序软件及呼吸室等组成。动物生理信息和代谢测定118.0018.00011AZR-100根系生态监测系统紫外光源系统，与测量同步使用；图像抓取系统：采集器，12英寸显示屏，控制器可以遥控摄像头白光水平及聚焦；机箱：图像抓取系统（含电池）集成于工作箱上，整套系统可配备背带箱，摄像头配备圆筒便携箱；测管：标准测管直径50mm，长900mm；专业进口植物根系数据分析软件。根的形态与生长及其对环境变化的相应124.0024.00012温室气体分析仪同时测定甲烷、二氧化碳、氧化亚氮土壤

26、生物群落结构分析与功能验证143.0043.00013便携式土壤水体温室气体监测仪测量参数：采用红外测量CO及进口激光法测量CH4（环境温度20,环境大气压 1013 hPa, 环境湿度 501.5% r.H时，CH4 最低检测限 0.8 ppm），可以分别测量CO、CH4、O三种气体。测量范围：CO：02000ppm,CH4：0100ppmO: 021% 分辨率：CO：1ppmCH4：0.1ppmO: 0.1%CH4 最低检测限：AZG-300L：0.8ppm生态学野外实习（人为干扰下森林、草地、湿地生态系统温室气体排放响应）126.0026.00014便携式调制叶绿素荧光仪测量光光源：蓝色

27、LED（470 nm）；标准光强0.05mol m-2 s-1（Int.=6，Freq.=3）；调制频率5或25Hz，高频100Hz。光化光光源：蓝色LED（470 nm）；最大连续光强3000 mol m-2 s-1。饱和脉冲光光源：蓝色LED（470 nm），最大闪光强度6000 mol m-2 s-1。测量参数：Fo, Fo, Fm, F, Fm, Fv/Fm, Y(II)=F/Fm, qP, qL, qN, NPQ, Y(NPQ), Y(NO), rETR, PAR 和叶温，相对湿度等。测量模式：两种，连接电脑操作和单机操作。植物光合系统荧光动力学参数测定114.0014.00015校

28、内实习基地设备升级改造污泥螺杆泵1台；弹性填料1套；曝气头200个；提升泵1台；中间水池提升泵1台；反冲洗泵1套；污泥回流泵1台；剩余污泥泵1台；管路管件1套；石英砂过滤器1套；配套泵导轨1套1环境工程专业实习课程群实验I-长春市污水处理厂各污水处理工艺出水指标检测2环境工程专业实习课程群实验II-模拟水、气、固处理工艺运行与管理115.0015.0016冷冻研磨仪应用领域：组织均质、研磨、细胞破碎、匀浆、样品混匀；15秒内最大处理量同时可以处理24个样品，包括可以适用12位和24位的液氮冷冻适配器具有升级成超低温液氮冷冻或空气制冷机制冷的能力动物组织基因组DNA提取16.006.000/17

29、数控超声波清洗器KQ-500DE实验准备清洗乳化专用100.606.004200518多参数水质分析仪上海雷磁/pH,DO,电导1、水环境样品中pH、DO和土壤中pH的快速监测(主要用于野外实习中)2、环境工程专业实习课程群实验I-长春市污水处理厂各污水处理工艺出水指标检测3环境工程专业实习课程群实验II-模拟水、气、固处理工艺运行与管理200.7014.00019高性能计算服务器2颗Intel Xeon E5-2683V4 16核CPU 2.1GHz，40MB高速智能三级缓存， 4*16GB RDIMM内存，2T 15K RPM SAS 12Gbps 2.5英寸热插拔硬盘1苯系化合物对发光菌

30、的毒性及定量构效关系2有机污染物光降解过程中的发光菌急性毒性实验64.0024.00020Gaussian 16软件包标配1苯系化合物对发光菌的毒性及定量构效关系2有机污染物光降解过程中的发光菌急性毒性实验3有机污染物正辛醇-空气分配系数的构效活性关系预测模型的构建12.802.80021Dragon 7.0软件包标配1苯系化合物对发光菌的毒性及定量构效关系2有机污染物光降解过程中的发光菌急性毒性实验3有机污染物正辛醇-空气分配系数的构效活性关系预测模型的构建10.700.70022多通道恒电位仪（CHI1040C）独立电解池或八工作电极在同溶液中；电位范围：10 V；电位控制精度：1 mV；电位控制噪声：0.01 mV；电流范围：10 mA；参比电极输入阻抗：1012 ohm；灵敏度量程：10-9 - 0.00