數(shù)學在環(huán)境工程中的應用范文
時間:2023-12-02 15:33:57
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篇1
1 環(huán)境工程學的特點及傳統(tǒng)教學中存在的問題
隨著環(huán)境控制技術迅速發(fā)展,污染控制工程理論和實踐的知識量也越來越多,知識點的更新速度也越來越快。我國各理工科院校的環(huán)境科學專業(yè)基本都開設有環(huán)境工程學課程,但縱觀課程的教學現(xiàn)狀,存在諸多不盡如人意的地方。
1.1 教學內容多且廣泛
環(huán)境工程學包含廢水污染控制、大氣污染控制、固體廢物處理以及噪聲控制等,內容多而雜,容易造成學生對知識的掌握廣而不深,學而不精。對應的專業(yè)教材知識更新慢;理論課程課時過多,實踐課程課時少,專業(yè)技能訓練難以保證[1]。
1.2 實習實訓教學效果差
環(huán)境工程課程實習實訓都是集中將學生帶到某個與專業(yè)相關的單位比如污水處理廠,學生只能參觀某些處理單元,不得隨便操作任何設備、儀器,對于如何控制管理水處理工藝的運行、如何解決運行問題等,仍然得不到學習和鍛煉。實習實訓教學現(xiàn)場通常比較嘈雜,學生對參觀的內容往往是“走馬觀花”,不能達到實習實訓的目的。
1.3 實驗項目偏少且單一
環(huán)境工程實驗作為環(huán)境工程學理論課程的后續(xù)實驗課程,該課程不僅能加深、鞏固學生對環(huán)境工程基本理論的理解,同時還可增強分析問題和進行科學實驗的獨立工作能力;有利于掌握有關環(huán)境工程實驗研究方法和實驗技巧,培養(yǎng)整理、分析數(shù)據(jù)能力,提高環(huán)境工藝、工程方面的科研思維能力和創(chuàng)新意識。但是目前環(huán)境工程實驗教學僅限于幾個固定實驗,比如:活性污泥實驗、大氣除塵演示實驗、氧傳遞系數(shù)測定實驗等,實驗項目偏少。教學方式大多是在教師講解之后,學生“依樣畫葫蘆”進行實驗,學生對實驗目的和步驟理解得不夠透徹,在整個實驗過程中處于一種被動的地位。另外,學生對實驗設備缺乏感性認識,即使把實驗指導書中對設備的基本構造、使用方法和注意事項看了多遍,仍不得要領,甚至不能正確地操作設備。另外,某些實驗項目受到設備數(shù)量、品種、成本等方面的限制而無法開展。
2 虛擬仿真技術在環(huán)境工程學理論及實驗教學中的應用
虛擬仿真教學是指利用實物和計算機軟件共同模擬出真實的情境,讓學生在模擬的情境下進行探究和學習。隨著科學技術的迅猛發(fā)展,虛擬仿真技術越來越廣泛地被應用于各領域的專業(yè)教學,如自動化[2]、水電機組監(jiān)測與故障診斷等[3]。虛擬仿真教學可以根據(jù)教學的實際需要和效果,對教學內容進行動態(tài)的組織和修改,具有很強的針對性和互動性,能夠充分發(fā)揮學生的主動思維[4]。
2.1 虛擬仿真技術水污染控制的運用
虛擬仿真技術教學可以提升學生對城市生活廢水、工業(yè)廢水處理系統(tǒng)的認識,提高教學效果。在仿真系統(tǒng)中,學生按照時間操作規(guī)程的要求對各個工藝參數(shù)進行調整,最終確定處理后的廢水與污泥能否與實際設計的標準要求相符[5]。學生可根據(jù)提示熟悉虛擬水廠構筑物分布和水廠概況,查看主要動力設備的知識點,了解水廠主要動設備能耗和藥劑成本,了解污水處理廠的相關工作規(guī)定和安全章程等。比如:虛擬仿真水廠包含巡檢項目和事故預案工況等,分別是正常工況巡檢、出水總氮超標、出水總磷超標、出水COD超標、反應池曝氣量調節(jié)、初沉池排泥撇渣、內回流的調節(jié)、SVI調節(jié),從而掌握污水處理廠常見事故的應急處理預案和解決措施。
2.2 虛擬仿真技術在大氣污染控制的運用
篇2
1國外環(huán)境工程專業(yè)的發(fā)展
環(huán)境工程是在20世紀60、70年代興起的。1970年,在新成立的美國環(huán)境保護局的不懈努力下,環(huán)境工程學科的地位得以在美國確立歐州許多國家都以美國環(huán)境工程師學會(AAEE)于1998年提出的環(huán)境工程教育的定義作為開展環(huán)境工程教育的指導原則,該定義為:“應用工程原理進行環(huán)境管理,以保護人類健康,保護自然生態(tài)系統(tǒng),保護并改善與人類生活質量相關的環(huán)境?!痹摱x實際指出環(huán)境工程的工作在于水和廢水處理的設計和管理,并對空氣、土壤、河流和湖泊污染進行治理。但近幾年來,則已逐漸將諸如環(huán)境系統(tǒng)設計等更宏觀的工作內容納人其專業(yè)范疇,并更多地重視廢物的減量化、循環(huán)利用,以減少所需處理的廢物數(shù)量。歐洲各國對如何確定滿足環(huán)境工程師教育需要的課程計劃設置問題尚存在很大的不同,但大多數(shù)環(huán)境工程專業(yè)教學計劃都反映了這樣一點:由于環(huán)境工程源于諸如土木工程和衛(wèi)生工程等傳統(tǒng)的專業(yè)領域,因而其教學計劃的設置與這些專業(yè)密切相關,有的甚至是在這些傳統(tǒng)專業(yè)的基礎上加以擴展而設置的。
2我國環(huán)境工程專業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀
我國的環(huán)境工程本科教育起始于20世紀70年代,80年代末真正形成規(guī)模,迅速發(fā)展是在90年代擴招之后??v觀各個高校的環(huán)境工程專業(yè),大致由以下幾種形式發(fā)展而來:(1)以清華大學、同濟大學為代表的傳統(tǒng)的市政工程專業(yè)發(fā)展而來的環(huán)境工程專業(yè);(2)以南京大學、浙江大學為代表由傳統(tǒng)的化學、化工類專業(yè)發(fā)展而來的環(huán)境工程專業(yè);(3)其他礦業(yè)、石油、冶金、地質、海洋、農業(yè)等院校的相關專業(yè)發(fā)展而來的環(huán)境工程專業(yè)。
目前各類院校環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)的目標基本沒有太大的區(qū)別,在課程設置上有很大的相似之處,教學內容主要由化學類知識、工程類知識和專業(yè)類知識三大塊結合而成,只是各知識所占比例不同而已,這樣培養(yǎng)出來的學生具有基本相同的知識背景,而缺乏相應特色,不能適應多變的市場需求。
3環(huán)境工程專業(yè)課程體系設置
探討環(huán)境工程專業(yè)課程體系設置應符合市場需求、科學發(fā)展、學校特點這三個方面的要求,現(xiàn)從以下幾個方面進行的探討:
3.1確定培養(yǎng)目標和培養(yǎng)模式,適應市場需求
高等本科環(huán)境工程專業(yè)教育的總體目標是為21世紀培養(yǎng)環(huán)境工程學科的高級工程技術人才,在確定環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)目標時,不僅要兼顧所在學校的實P示情況,更重要的是要適應社會主義市場經濟對人才的需求,對環(huán)境保護工作者的新要求。具體的講就是要“厚基礎,寬口徑,重能力,淡專業(yè)”的通才教育。要求學生理論基礎要扎實,知識面要寬,在實踐中不斷加強動手能力、協(xié)同工作能力、學會學習的能力,根據(jù)市場需求可細分專業(yè)方向進行培養(yǎng),學生就業(yè)方向除環(huán)境工程方向外,可細分如給排水方向、化工環(huán)保方向、環(huán)保設備設計方向、環(huán)境監(jiān)測方向、環(huán)境規(guī)劃與管理方向等。這樣既滿足了市場需求,又緩解了環(huán)境工程專業(yè)目前面臨的就業(yè)壓力。
環(huán)境工程的課程體系應該是彈性的。全部課程基本應由四大模塊組成:即通識教育課程,專業(yè)基礎課程、專業(yè)課程和選修課程。其中通識教育課程按《高等學校本科環(huán)境工程專業(yè)規(guī)范》設置,專業(yè)基礎課程是環(huán)境專業(yè)的基礎課,它是進一步學習專業(yè)課的前提,選修課程則是為了拓寬學生的知識面,可根據(jù)學校實際和學生將來的就業(yè)方向有針對性地進行選擇。將上述模塊具體化為:
第一模塊通識教育課程:政治課、法律基礎、數(shù)學、物理學、化學、外語、計算機應用等。
第二模塊專業(yè)基礎課程:力學、工程制圖、電工學、環(huán)境工程原理(化工原理)、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境工程微生物學等。
第三模塊專業(yè)課程:水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物處理與處置、物理性污染控制工程、環(huán)境規(guī)劃與管理、環(huán)境評價、清潔生產、生態(tài)工程等。
第四模塊選修課程。環(huán)境工程概預算,環(huán)境工程儀表與自動化,環(huán)保設備基礎,環(huán)境工程仿真與控制,環(huán)境工程施工技術,環(huán)境工程技術經濟,環(huán)境管理與法規(guī)。
在上述課程體系中著重強調了數(shù)學、化學、力學以及計算機應用的重要性,這是因為在環(huán)境工程設計,環(huán)境事件分析中,都離不開上述的基礎知識。環(huán)境工程原理主要講述的是防治環(huán)境污染、公害的技術和措施的基本原理,而具體的技術和措施在相應的專業(yè)課中將講授。在確保工程技術教學的同時,還須重視法律、經濟等的教學,做到文理滲透,尤其是在可持續(xù)發(fā)展的要求前提下,工程技術將越來越多地涉及到管理、法律及經濟等問題。正如研討會指出的,一個合格的環(huán)境工程師,不僅應是一個技術行家,而且應具有良好的交流技能以及寬闊的交叉科學領域(如法律、經濟等)的視野,學生具備這些扎實的基本知識和擁有這些廣泛的知識領域,就能在變化的專業(yè)領域和多邊的市場競爭中立于不敗之地。
3.2加強基礎教學,重在自主學習能力的培養(yǎng)
環(huán)境工程專業(yè)屬于交叉學科,一方面使其可以博采眾長,汲取更多學科的營養(yǎng)。另一方面卻容易忽視學科本身內在的規(guī)律,使得課程設置沒有形成一個完整的體系。例如污染治理涉及化學、化工方面的知識,于是課程中設立四大化學,每門課課時都很多。污染治理的工藝設計需要一定的繪圖基礎,所以就設立機械制圖課,雖了解很多機械零件方面的知識,但學生學過之后,既搞不了機械設計,又畫不了工藝圖。學習基礎課,卻不知用在哪里;學習專業(yè)課,又把該用的基礎知識忘記了,基礎與專業(yè)互不關聯(lián)、相互獨立,課程之間缺乏滲透和有機結合“基礎知識”的選擇應該著眼于整個環(huán)境學科,著眼于為學生今后發(fā)展奠定基礎。更為重要的是傳授獲取知識的方法和思想,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和科學品質,使學生具有潛在的發(fā)展能力和基礎,即繼續(xù)學習的能力、表達和應用知識的能力、發(fā)展和創(chuàng)造知識的能力,這才是百年樹人的基石。所以環(huán)境工程專業(yè)的學生要學習好數(shù)學、物理和化學等基礎知識,掌握好計算機、制圖等工程領域的基本技能,才能適應社會的各種變化。在課程體系設置時,可將教學過程分成兩階段,即前二至三年為基礎教育階段,基礎教學階段課程徹底打通;后一至二年為專業(yè)方向分流階段,擴大學生的學習的自主權,在興趣中培養(yǎng)他們的自主學習能力。
3.3結合地域特點,以特色謀發(fā)展
復雜性和多樣性是環(huán)境科學的最大特點之一,反映在環(huán)境工程專業(yè)建設中就是不同的院校環(huán)境工程專業(yè)各有特色。可以依靠某一行業(yè)、某一技術或者現(xiàn)有完善的學科建設進行發(fā)展。例如依托于水文地質及工程地質省部級重點學科的中國地質大學,側重于地下水研究,形成了具有地學特色的環(huán)境學科體系。國內最早開辦環(huán)境工程專業(yè)之一的西安建筑科技大學,以土建類學科為基礎,依托教育部西北水資源與環(huán)境生態(tài)重點實驗室、陜西省環(huán)境工程重點實驗室的重要資源,形成了環(huán)境類工科與理科專業(yè)齊頭并進的發(fā)展特色。
如何在眾多的院校中脫穎而出,將自己的環(huán)境工程專業(yè)辦出特色,在激烈的人才市場競爭中立于不敗之地,是在專業(yè)建設中必須考慮的重要問題。而一個專業(yè)要辦好、辦出自己的特色,主要受兩方面因素的制約:一是社會的需要;二是學校自身的辦學條件,即學校的整體背景和本專業(yè)教研室實際能為專業(yè)人才的成長和培養(yǎng)提供什么樣的軟、硬件條件。此外還要將社會近期的人才需求和專業(yè)的長遠發(fā)展結合起來,對當前和未來的人才需要有一個較準確的預測,只有這樣才能保證所設置的專業(yè)和與師資隊伍的相對穩(wěn)定性。
3.4改革教學手段,提高教學質量
現(xiàn)在好多學校環(huán)境工程專業(yè)的教學還是主要以課堂教學為主,老師講,學生聽,課后完成習題,一份試卷定成績^“填鴨式”、“滿堂灌”的教學方式已經不能適應環(huán)境工程專業(yè)的的教學要求,澳大利亞一位著名環(huán)保專家曾經說過:真正的環(huán)境教育是在環(huán)境中的教育?,F(xiàn)在好多學校環(huán)境工程專業(yè)的教學還是主要以課堂教學為主。所以改革教學手段,探討和嘗試適合環(huán)境工程專業(yè)教育教學的方法是提高教學質量的關鍵。
改變課堂教學形式教學的主體是學生的學而非教師的教,從學生的興趣出發(fā),以學生的學為中心,借以“案例式”,“師生互動式”,“合作討論式”“啟發(fā)式”和“滲透式”相結合等方法施教,讓學生在興趣和快樂中學習,定能起到事半功倍的效果。
從課堂走向實踐對于工程這一種職業(yè),其最終目的是通過實踐造福人類。環(huán)境工程專業(yè)具有很強的實踐性,需要學生具有很強的設計能力、動手能力和運角多學科知識的綜合能力,其最終目的是應用實踐、解決實際問題。而現(xiàn)有的環(huán)境工程實踐教學內容不夠完善。因此強化實踐教學環(huán)節(jié),提高學生的專業(yè)技能和解決實際問題的能力,是環(huán)境工程教學的重心。在環(huán)境工程專業(yè)教學過程中,實踐性教學環(huán)節(jié)除了課程設計和實驗外,還可以包括現(xiàn)場實例剖析、案例理論教學、企業(yè)參觀實習、工地蹲點操作、參與實際工程的規(guī)劃設計與管理、現(xiàn)場和室內的采樣分析與實驗等。這些實踐性教學環(huán)節(jié)不僅是專業(yè)教學所必須的方法和途徑,也是培養(yǎng)學生學會學習、增強獨立和協(xié)同工作能力、擴大知識面的重要保證。
知識的與時俱進可持續(xù)發(fā)展的觀點已經深入人心,而當前環(huán)境工程專業(yè)的教學重點主要放在末端治理,即“廢水、廢氣、廢渣”的治理方式和以工藝革新為主的教學內容。西方發(fā)達國家的環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)理念已經從末端治理轉向首端防治。因此,清潔生產、循環(huán)經濟、零排放技術及產業(yè)生態(tài)的原理及思維方式已經貫穿在他們的整個教學體系之中。還有,國際上對產品質量的要求已經在IS09000的基礎上提高到IS014000和IS018000,我們的教學內容就應該補充IS014000和IS01800而淘汰IS09000。
4結語
篇3
一、明確培養(yǎng)目標和要求,制定非全日制專業(yè)學位研究生培養(yǎng)方案
為明確環(huán)境工程領域非全日制專業(yè)學位的培養(yǎng)目標和要求,根據(jù)《中華人民共和國學位條例》和全國工程碩士專業(yè)學位教育教育指導委員會的有關推薦材料,2009年全面制定了西南交通大學環(huán)境工程非全日制專業(yè)學位研究生培養(yǎng)方案。
(一)培養(yǎng)目標
環(huán)境工程領域非全日制專業(yè)學位研究生應掌握堅實的學科基礎理論和寬廣的專業(yè)知識,對環(huán)境工程技術的國內外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢應有較全面的了解。能熟練運用先進的科學技術、工具和實驗方法,具有獨立從事工程技術研究、技術改造、開發(fā)、設計與工程管理的能力。
(二)學制及學習年限
非全日制專業(yè)學位研究生的研究生,采取進校不離崗的方式,在校學習時間累計不少于半年。
非全日制專業(yè)學位研究生的學習年限為3~5年,其中論文研究工作時間(從開題報告通過之日起至論文送評閱前止)一般不少于一年半。
(三)課程設置及學分要求
1.課程設置原則。(1)課程內容:環(huán)境工程非全日制專業(yè)學位課程設置要以實際應用為導向,企業(yè)需求為目標,以綜合素養(yǎng)和應用知識與能力的提高為核心;(2)課程量:環(huán)境工程非全日制專業(yè)學位原則是三個學期全部完成,并注意第一學期課程安排的飽滿度;(3)課程結構:環(huán)境工程非全日制專業(yè)學位采用課程類別設計思路,切實增強工程意識、增強工程素質培養(yǎng)、增強工程能力。
2.學分設置。全部課程按課內16學時計1學分。環(huán)境工程非全日制專業(yè)學位學業(yè)期間獲得學分總數(shù)的基本要求為32學分。
3.課程學習。環(huán)境工程非全日制專業(yè)學位研究生課程教學強調理論與應用課程有機結合,學校聘請有豐富實際工程經驗的專家講課或開設專題講座,突出案例分析和實踐研究。教學過程重視案例分析、現(xiàn)場研究等方法;注重培養(yǎng)學生研究生實踐問題的意識和能力。
4.課程設置方案。環(huán)境工程領域非全日制專業(yè)學位研究生學位課程體系分為5個部分,分別是公共課程、基礎課程、專業(yè)課程、選修課程、必修環(huán)節(jié)。課程設置方案中公共課程特增加知識產權和信息檢索兩門課程,突出培養(yǎng)學生的知識產權意識和信息檢索能力;基礎課程突出培養(yǎng)學生的外語應用能力和應用數(shù)學知識解決實際工程的能力;專業(yè)課程重點培養(yǎng)學生專業(yè)的基礎知識和業(yè)務素質;選修課程重點考慮各類學生的研究目標不同,工作性質不同進而突出學生的專業(yè)特色;必修環(huán)節(jié)主要為校內外知名教授、專家開設環(huán)境工程領域研究前沿知識講座和實際案例分析等,著重培養(yǎng)學生的實際應用能力和拓展學生的視野等。
(四)學位論文
學院應嚴把學位論文過程關,從學位論文的選題、開題、編寫、預答辯、答辯等工作入手,扎實做好每一步工作。設計過程分,即指導教師對學生在論文過程的中的態(tài)度、進度等各方面進行打分,不合格者取消其答辯資格。
二、師資隊伍建設
(一)環(huán)境工程領域非全日制專業(yè)學位研究生教學師資隊伍建設目標
環(huán)境工程領域非全日制專業(yè)學位研究生教學體系中工程型教學人才資源建設是建設質量保障的核心環(huán)節(jié)。根據(jù)國家卓越工程師的培養(yǎng)背景、根據(jù)環(huán)境工程行業(yè)特點、根據(jù)依托單位的自身特點,擬定了師資隊伍建設目標為:建設專職與兼職相結合、企業(yè)與學校相結合、反映軌道交通行業(yè)、具有國內外行業(yè)影響力的高水平、立體化環(huán)境工程專業(yè)工程型教學團隊。
(二)環(huán)境工程領域非全日制專業(yè)學位研究生教學體系企業(yè)教師隊伍建設
環(huán)境工程領域非全日制專業(yè)學位研究生教學體系企業(yè)教師隊伍建設實行考核聘任制,動態(tài)管理。在此基礎上,結合企業(yè)專業(yè)技術人才隊伍數(shù)量多,層次高的特點,在今后企業(yè)的師資隊伍建設中我們將在總量上適度增加的同時,重點在師資隊伍的層次上進行提高,提高師資隊伍的層次,提升企業(yè)教學的質量。
(三)環(huán)境工程領域非全日制專業(yè)學位研究生教學體系學校教師隊伍建設
根據(jù)我校環(huán)境工程專業(yè)特點和行業(yè)應用需求,在教學 主管院長領導下加強原有工程型教師教學團隊建設工作。
三、環(huán)境工程領域非全日制專業(yè)學位研究生教學質量保障機制
(一)建立教學全過程動態(tài)保障機制
參照西南交通大學專業(yè)學位教育質量保障體系及實踐教育相關質量保障措施,建立環(huán)境工程領域非全日制專業(yè)學位研究生的教學質量安全動態(tài)保障機制。
篇4
針對環(huán)境工程設計與概預算的課程特點和教學過程中存在的難點,以目標導向(OBE)為出發(fā)點,從教學內容、模式、完善考核體系等方面進行教學改革和探索。采用現(xiàn)代信息教育技術,實現(xiàn)教學多媒體化、網絡化,提高了課程的教學效果;采用項目化教學,實現(xiàn)了課程與社會需求緊密結合,為社會培養(yǎng)了實際應用性人才。
關鍵詞:
環(huán)境工程設計與概預算;課程改革;教學模式;案例化教學;考核體系
隨著國家對環(huán)保事業(yè)不斷重視,社會對環(huán)境工程人才需求日益增加,環(huán)境工程專業(yè)也逐漸在工、農、管等各類高等院校出現(xiàn)[1,2]。多年來,我國高等院校環(huán)境工程專業(yè)為國家培養(yǎng)了大批專業(yè)技術人才,為國家的工業(yè)、農業(yè)的綠色和可持續(xù)發(fā)展做出了很大的貢獻。為了使該專業(yè)學生更好地為社會服務,各高校也在不斷探索增開與生產實踐緊密相連的課程,而環(huán)境工程設計與概預算就是近年來被爭相開設的一門課程。
1環(huán)境工程設計與概預算課程在環(huán)境工程專業(yè)的重要性和教學現(xiàn)狀分析
1.1環(huán)境工程設計與概預算課程在環(huán)境工程專業(yè)的地位、作用
環(huán)境工程設計基礎被業(yè)內認為是環(huán)境工程專業(yè)非常重要且實用的一門專業(yè)基礎課,實用性強,與實際工作聯(lián)系緊密,受到廣大學生歡迎。其內容主要包括環(huán)境工程設計的基礎知識、基本原則、設計程序、技術規(guī)范、工藝設計、環(huán)保設備設計基礎、施工圖設計等。環(huán)境工程概預算也是非常實用的一門課程,包括環(huán)境工程概算、預算、竣工決算、招投標、成本核算和技術經濟分析等。環(huán)境工程設計基礎和環(huán)境工程概預算都是培養(yǎng)計劃中的重要內容,也是工程認證所要求的學生必須掌握的內容。通過該課程學習,培養(yǎng)學生解決復雜工程問題的能力,提高學生設計、繪圖、計算等多方面技能,為今后從事環(huán)境工程設計、造價和招投標等工作打下扎實的專業(yè)基礎。這門課使學生對專業(yè)課中水、氣、渣等不同方向有一個總體認識,掌握這些方向的共同基礎知識;讓學生了解未來該專業(yè)就業(yè)去向,找到自己工作方向;也讓繼續(xù)深造的學生對該專業(yè)各方向有深入了解,選好自己的研究方向。所以如果說環(huán)境工程專業(yè)各方向都是一顆顆璀璨奪目的珍珠,那么這門課就是穿起這些珍珠的線,因此,該課于環(huán)境工程專業(yè)來說,非常重要,起到總起、總概或總結的作用。
1.2環(huán)境工程設計與概預算課程教學現(xiàn)狀分析
該課程是較新的一門課[3],各高校也都因其實用和與實際聯(lián)系緊密而積極增開這門課。該課程在國外發(fā)展較早,國外多采用案例教學,但目前國內高校還處于起步探索階段。在教學實踐中發(fā)現(xiàn),國內相關教材較少,特別是針對石油化工類院校的更少?,F(xiàn)有教材多偏重理論知識和原理介紹,大多數(shù)學校采用理論授課為主的教學模式[4,5],缺乏實際工程案例等應用性闡述,系統(tǒng)性、完整性不強,不符合教學特點和規(guī)律。目前金毓荃教授主編的《環(huán)境工程設計基礎》是各高校大多采用的教材[6,7]。但大多數(shù)高校通常是將環(huán)境工程設計基礎和環(huán)境工程概預算作為兩門課分別講授;甚至由于課時有限,許多高校未開設概預算,進而導致學生這方面知識和技能缺乏,不滿足工程教育認證要求。在教學中,通常以環(huán)境工程設計為主線,介紹設計的范圍、原則、內容等相關的一些基本知識,包括廠址選擇和總平面布置、工藝流程設計、車間布置設計、管道鋪設和環(huán)保設備選型等[8]。然而,僅這些內容還不能滿足社會對學生的要求。由于行業(yè)標準和環(huán)保相關政策在不斷完善,所講授內容也需與時俱進[9,10]。因此,對于環(huán)境工程設計與概預算屬方法論類課程的教授,要求教師隨著現(xiàn)代科學的不斷發(fā)展,不斷更新教學內容,與時俱進。將該課程的設計內容,包括水、大氣、固廢等和工程概預算有機結合,重點解決如何根據(jù)具體的工程實際和技術要求做出合理科學的工程設計,包括初步設計和施工圖設計,并對設計做出詳細準確的概預算,增強該課程的實用性。通過課程教學和對一些大型設計院實際做的工程設計案例討論,提高學生知識運用水平及動手能力,提高學生觀察問題、發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題的能力,為學生走上工作崗位,迅速上手工作打下基礎,提高該課程的應用性。故近年來,我們在結合市場需求和學校特色基礎上,對該課程進行了改革,使該課程更好地為學生服務。
2環(huán)境工程設計與概預算課程教學改革與發(fā)展探討
2.1將環(huán)境工程設計基礎與環(huán)境工程概預算合二為一使知識系統(tǒng)化、連貫化
我們開始同大多數(shù)高校一樣僅講授環(huán)境工程設計基礎,其中用2個學時簡單介紹概預算知識,但學生反映概預算知之甚少,不能滿足以后工作需要。但由于學時有限,不可能像土木工程專業(yè)那樣,單開設一門工程概預算。因此綜合考慮后,將環(huán)境工程設計基礎和環(huán)境工程概預算合為一門課程,這在國內高校還很少見。但我們認為,環(huán)境工程設計和概預算本就是不可分割的內容,一個工程設計的是否合理,有很大一部分取決于它的是經濟性。而在項目的競標中,投標書中的預算非常關鍵[11]。只有預算和底標相差的最小,才有望競標成功。因此,對于一個完整的工程來說,設計與概預算不可分割,為了使學生對工程項目有全面深刻的認識,這兩部分內容適合在一門課程里講授。
2.1.1教學內容改革
對于設計部分,選擇以金毓荃教授主編的《環(huán)境工程設計基礎》為基點,對其中內容進行適當刪減或增補。例如,由于我校開設了專門的環(huán)保設備原理課程,因此,環(huán)保設備的相關內容做了刪減。再如,因我校是石化類院校,學生就業(yè)以石油、石化系統(tǒng)為主,所以,為給學生日后工作打好基礎,將第七章《管道布置與設計》內容增講了化工廠的管廊布置等。同樣,在第三章《廠址選擇》中,增加了化工廠選址的特殊要求,且以某化工園區(qū)選址的實際工程案例講述如何進行選址和需注意的問題等。傳授知識的同時又教會學生運用知識,做到授之以漁。在講授設計過程中穿插概預算,對工程項目做全過程分析。將二者結合,使學生掌握知識全面深入。教會學生編制環(huán)境工程項目的投資估算、設計概算、施工圖預算和竣工決算等。而這些內容都是學生在以后工作中會經常遇到的。
2.1.2做到與時俱進符合時代需求和教學規(guī)律
根據(jù)最新行業(yè)標準、環(huán)保政策和環(huán)保技術等更新和強化相應的教學內容,將應用少的、落后的工藝等相應縮減,使教學內容符合時代需求和教學規(guī)律。將課程有機整合和整體優(yōu)化,理順各部分內容之間的關系。做到課程教學反映實踐工作中的具體應用和發(fā)展動態(tài),教學與考核手段現(xiàn)代化和簡易化,便于學生學習和教師教學??傊鰪姯h(huán)境工程設計和概預算內容的有機結合,改變以往只重視設計內容講授即將該課程變?yōu)榄h(huán)境工程設計基礎;或只講授概預算內容即將該課程變?yōu)楣こ谈蓬A算。該課程應是完整工程項目的全過程分析,既包括設計又包括概預算,二者不可偏廢。
2.2改變教學模式增加案例教學提供多方位思維訓練
在講授中,使學生了解環(huán)境工程設計的最新應用,將符合客觀實際教學內容及手段進一步加強,將不足內容進一步完善。開展案例分析與討論,提高學生學習興趣。通過教師教學評價和學生學習評價,檢測教學質量,進一步獲得教學效果和質量提升。
2.2.1改進教學方法,提高學生學習興趣,增強師生互動
增加實際的工程案例,采用項目化教學以實際工程為例,將完整的工程包括項目前期到驗收等進行全過程分析,使學生深刻了解工程的含義。在教學過程中,將基本知識與實際工程案例結合。例如,講授完設計工作需要遵守的基本設計原則、注意事項等后,給學生一個實際工程案例的基礎條件,然后教師和學生轉換角色,把教師轉變?yōu)樵O計部主任負責項目設計審核等,將學生設定為設計人員,鼓勵學生運用所學知識,提出設計方案,再由教師審核或學生互評等。通過轉變教師和學生的角色,擺脫傳統(tǒng)的教學模式,充分利用學生頭腦靈活好奇心強、勇于探索的積極性,增強學習動力,提高教學效果。
2.2.2加強教學體系建設,實現(xiàn)教學多媒體化、網絡化
教師與學生在教學過程中互動、交流,活躍教學氣氛,提高教師的授課效果和培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力,使整個教學內容成體系,系統(tǒng)、連貫。設計、概預算和繪圖知識有機、有序結合,使學生對整個專業(yè)有全面認識。采用現(xiàn)代化教學技術,使用多媒體教學。在授課中,采用多媒體課件能較生動、形象和清晰的講授工藝、設備、閥門和管道等知識。如講授《閥門》一章節(jié)時,為使學生更好的明白各類閥門的工作原理和適用條件,特別播放了閘閥、旋塞閥、截止閥等工作原理和過程的動態(tài)Flash。不僅講清了知識點,還提高了學生學習興趣,受到學生歡迎。通過,上機實際操練,講練結合,將知識真正轉化為能力。同時,通過我校教育在線網站,開辟這門課的討論園地,學生可在上面充分討論,提高了學習主動性,增強學習興趣。
2.3建立完善的考核體系
增加實際能力考核,促進學生能力提高。增加情景測試,提高學生動手和思維能力。改變只以筆試成績這種單一形式作為教學效果的評判,進行多元化模式考核。該課程是一門與實際工程非常貼近的課程,因此,其考核體系就與其他理論課考試不同。除了常規(guī)的期末筆試外,增加案例分析等實際情景考試。即讓學生分組,分別撰寫可行性研究報告或標書等,然后,互相作為專家評審對方的可研報告或標書等,互相評判、打分。通過這樣考核,提高學習興趣,使學生更好地掌握設計和概預算、招投標等實際的專業(yè)技能。增加設計能力的考核,將以實際工程為例,要求同學做簡單設計和概預算。采用學生互評的方式,互相提出優(yōu)點和不足,學習對方優(yōu)點、改正自己缺點。讓學生通過實踐理解怎樣的工程設計才是合理、經濟和實用的。
3結束語
我們要緊扣國家環(huán)保產業(yè)的發(fā)展需求,培養(yǎng)應用性環(huán)保專業(yè)技術人才,推進環(huán)境工程設計與概預算課程改革,提高學生工程實踐能力和專業(yè)技術才能。通過改變傳統(tǒng)教學思維方式,積極采用現(xiàn)代教育技術手段,改變教學模式,實施項目化教學改革,完善考核體系,經過長期投入和精心準備,提高該課程的教學質量,進而提高該課程的教學水平。從而為國家培養(yǎng)出更多環(huán)境工程專業(yè)應用型技術人才,更好地促進我國工農業(yè)的綠色、可持續(xù)發(fā)展。
作者:吳莉娜 孔惠 單位:北京石油化工學院 哈爾濱工業(yè)大學
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篇5
隨著高新科技的不斷發(fā)展,化工業(yè)、建筑業(yè)等得到了飛速的進步,取得了很多技術上的突破,但是在快速發(fā)展的道路上化學品帶來的爆炸、泄露、輻射等時間不斷的侵擾著人們的生活環(huán)境,對人類的生命財產安全及生存環(huán)境的污染等產生了巨大的不容忽視的影響,成為當代各個國家重點治理項目之一。因此對存在風險的工程建設項目進行環(huán)境工程風險評價顯得尤為重要,成為了人類安全及生態(tài)循環(huán)得以保障的最為急切的需要。通過對歷史事例進行研究分析可以發(fā)現(xiàn)一個規(guī)律,對建設項目進行前期飛風險評價,如可能突發(fā)事故原因與概率分析并對后果危害進行預測,提出能夠避免或減少的對策,這樣能夠大大降低事故發(fā)生的概率,降低損失到最低。
2環(huán)境工程的風險評價的問題分析
2.1選擇風險評價終點
對于人體健康的風險評價終點一般為一個物種,受體是人,無需選擇。生態(tài)系統(tǒng)風險評價終點卻不一樣,不僅僅一個,因此需要進行終點的選擇,這個選擇也決定了風險評價過程。終點選擇問題存在于所有的環(huán)境組織中,選擇的原則根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)及污染物的特性進行選擇,了解越多選擇越準確。鑒于生態(tài)環(huán)境的復雜情況以及評價員的主觀性,因此選擇的終點不盡相同,對此現(xiàn)在缺乏一個統(tǒng)一的選擇方法與標準對評價終點進行選擇。
2.2優(yōu)化數(shù)學模型
數(shù)學模型是環(huán)境風險評價不可缺少的部分。環(huán)境風險評價的目的是對人為活動造成環(huán)境影響的可能性進行預測,而該過程是通過對已有資料分析預測可能發(fā)生的后果,其中涉及到大量數(shù)學計量模型的使用。因此數(shù)學模型質量的好壞對整個風險評價的準確性起到關鍵性作用。主要涉及模型有:污染物的環(huán)境轉歸模型及時空分布模型、外推模型、暴露模型、風險計算模型等。風險評價是多種模型的有機組合,并通過計算機進行連接組合。隨著社會的不斷發(fā)展,風險評價變得日益復雜,準確性的要求也日益提高,因此對數(shù)學模型的完善與優(yōu)化是風險評價研究重點工作。
2.3暴露評價
對人體風險評價過程中暴露評價主要是指預測人體的暴露值、暴露時間、頻率、途徑,表征為受到暴露群體。而進行生態(tài)風險評價過程中,生態(tài)暴露評價比人體暴露評價要有難度,特別是暴露群體表征的確定,主要原因是不同的物種擁有不同的棲息地環(huán)境,且該環(huán)境差異大,如陸生環(huán)境、水生環(huán)境等。生態(tài)的暴露評價屬于風險評價中基本組成部分,且因為暴露系統(tǒng)具有極為復雜的特性,因此當前仍缺乏一個可以適用于全部生態(tài)風險評價的暴露描述。對生態(tài)暴露評價方法與技術的研究與發(fā)展成為當前本行研究工作者研究重點項目。
2.4處理不確定性風險
處理不確定性風險作為風險評價中長期存在的問題。其不確定性來自于多種外推的結果,如,非同級生物之間的外推、實驗室對野外狀況的外推等。對不確定性風險進行定量化的處理,是當前風險評價需要解決的重要技術問題,需要研究與發(fā)展多種外推的理論,并建立科學外推的模型。
3風險評價的應用
風險評價在環(huán)境影響評價中應用的目的是有效科學的對整個環(huán)境影響評價質量進行提高。環(huán)境風險評價首先就工程進行分析,從中預測可能發(fā)生的事故風險,并對項目原有風險開展調查,調查內容有工藝、包裝、運輸、原料及燃料用量、貯存等。其次在確定了風險源后,根據(jù)選擇的模式進行風險評價,最終確定該項目風險的級別,同時對事故造成進一步污染后果進行預測。
4結論
篇6
(1.安徽農業(yè)大學資源與環(huán)境學院,安徽 合肥 230036;2.農業(yè)部農業(yè)環(huán)境科學觀察實驗站〈合肥〉,
安徽 合肥 230036)
【摘要】農村和農業(yè)環(huán)境保護是我國建設美好鄉(xiāng)村及現(xiàn)代農村生態(tài)文明的首要任務,農村急需環(huán)境保護工程技術人才。文章分析了農業(yè)高等院校環(huán)境工程類課程教學存在的主要問題,從建設具有農業(yè)院校特色課程的觀點出發(fā),提出課程教學改革的方向。
關鍵詞 農業(yè);高校;環(huán)境工程;課程
環(huán)境工程專業(yè)在我國設置初期主要以工科院校為主,教學課程要求通過理論和實踐等教學環(huán)節(jié),使學生系統(tǒng)地了解和掌握環(huán)境保護的基本理論、原理和方法,培養(yǎng)學生具備環(huán)境污染控制及其治理等方面的知識、技術和能力。環(huán)境工程學科是一個交叉學科,不同高校設立該專業(yè)的基礎條件不同,部分高校是在化學學科的基礎上成立的,有些在水利學科基礎、市政工程、或機械等學科的基礎上成立的,還有以生物工程學科為基礎而建立[1]。傳統(tǒng)工科院校環(huán)境工程專業(yè)課程體系及教學內容,以數(shù)學、力學、材料學和工程學等專業(yè)為主,主要集中于市政工程建設和工業(yè)污染防治[2]。農業(yè)院校環(huán)境工程專業(yè)多數(shù)以生物和化學學科為基礎[1]。
農業(yè)污染控制已經成為我國現(xiàn)代農村生態(tài)文明建設中的重要領域[3-4]。服務“三農”是農業(yè)院校的目標,農業(yè)院校的環(huán)境工程類課程應為農村環(huán)境保護技術人才培養(yǎng)發(fā)揮作用,引領農村環(huán)境保護科學的發(fā)展,使農業(yè)高校的環(huán)境工程專業(yè)具有更大的發(fā)展前途[5]。我國多數(shù)農業(yè)類高校環(huán)境工程專業(yè)設立時間較工科類院校晚[1,6],雖然取得一定的成績,但課程教學還存在諸多問題。
1 農業(yè)院校環(huán)境工程類課程教學存在的問題
1.1 教學內容沒有突出農業(yè)院校的特色
面向農村服務農業(yè)是我國高等農業(yè)院校發(fā)展的目標和方向[7],但農業(yè)院校環(huán)境工程課程設置目前仍然沿用以城市與工業(yè)污染處理為重點的的教學內容。雖然有些優(yōu)秀教材包括了部分適合農村環(huán)境保護的理論內容,但限于課時,許多被大綱規(guī)定為自學內容,或只占極少的課時。多數(shù)環(huán)境污染控制工程類課程教學內容以大中型污水處理工藝為主,不適應我國農村大量個體家庭使用的小型沼氣池、畜禽、水產養(yǎng)殖業(yè)等有機質含量高、水量相對小的特點。課程教學涉及農村環(huán)境面源污染控制措施內容較少,沒能突出農村和農業(yè)環(huán)境污染防治技術的應用教學特色。
1.2 教學體系不完善,不利于人才培養(yǎng)要求
跟蹤調查顯示,學生在校學習期間,實習、設計等實踐性教學環(huán)節(jié)對工作后幫助很大[8],學生沒有得到適當?shù)膶嵺`鍛煉和工程意識的教育,這已經是我國包括工科院校在內的工科教育普遍存在的問題[9]。環(huán)境工程是工科類專業(yè),課程理論內容和工程意識培養(yǎng),需要通過實踐類課程來加強和提高。受到學校類型、專業(yè)發(fā)展時間和實驗、實踐課程教學方式等影響,農業(yè)院校環(huán)境工程實踐教學通常開設一些簡單的驗證性實驗和短期認知性實踐教學,如一周的教學實習,缺乏到相關企事業(yè)單位進行較長時間的實踐鍛煉,不設置設計課程,考核制度也不完善。
1.3 實踐教學內容脫離農村污水防治現(xiàn)實,教學效果不明顯
工科院校在發(fā)展的過程中形成相對完善和穩(wěn)定實踐教學體系,如與企業(yè)建立良好的合作關系、合作單位有專門的實踐教學指導人員、與企業(yè)有合作科研項目等。農林院校與農業(yè)企業(yè)和農村地方管理機構聯(lián)系緊密,與實力強的環(huán)保和工業(yè)企業(yè)等單位合作關系較弱。我國農村環(huán)境保護體系尚不完善,實踐指導技術人員更加缺乏。這些因素造成針對農村和農業(yè)環(huán)境保護內容的實踐教學力量不足,而城鎮(zhèn)或工業(yè)環(huán)境保護內容實踐教學質量不高,教學效果不明顯。如許多農業(yè)院校雖然與部分工業(yè)企業(yè)、市政環(huán)保企業(yè)和省市級環(huán)境監(jiān)測部門建立教學實踐合作關系,但實習內容與農村農業(yè)污水處理和控制有一定差距,學生對農村農業(yè)污水處理和控制領域仍然感到陌生,今后難以盡快進入農業(yè)環(huán)境保護工作。
2 農業(yè)院校水污染控制工程課程改革方向
農村和農業(yè)環(huán)境保護具有自身的特點,如農業(yè)污水性質沒有工業(yè)廢水性質復雜,也不像城市污水處理和控制技術工藝路線相對穩(wěn)定。雖然多數(shù)為生物處理工藝,農村和農業(yè)污水處理通常會結合地理、生產、以及居住條件等因地制宜。因此農村污水處理應用技術相對單一,但處理形式多種多樣。因此環(huán)境工程課程改革可從下面幾個方面進行。
2.1 調整課程建設目標,形成適合農村農業(yè)環(huán)境工程人才培養(yǎng)的教學模式
依據(jù)目前我國農村和農業(yè)對環(huán)境保護人才的市場需求,調整教學內容,側重對農村和農業(yè)環(huán)境保護實際能力的培養(yǎng)。在理論教學的基礎上,加強實踐和設計課程的教學,形成面向農村和農業(yè)污染控制工程的教學內容體系。建設具有專業(yè)院校特色的實踐基地,完善實踐課程體系。加強課程設計的教學環(huán)節(jié),提高教學效果。
2.2 建設具有農業(yè)院校特色的污染控制課程教學內容
我國農村水環(huán)境保護在相當一段時間內發(fā)展緩慢。近年來,國家從路線、政策和基金等方面,對農村和農業(yè)環(huán)境保護都進行了大量的改革和投入,農業(yè)院校有責任義務為農村和農業(yè)環(huán)境保護培養(yǎng)工程性人才。課程改革中,在突出基本知識與原理的基礎上,設置農村和農業(yè)處理教學的大綱和內容。如:將《水污染控制工程》中污水的穩(wěn)定塘和污水土地處理及適用于小型污染水的技術內容規(guī)定為一定課時必講內容;由于農村和農業(yè)環(huán)境污染控制往往與農村地理狀況、居住和生產緊密聯(lián)系,增設應用案例講解,幫助學生理解多種處理方式的聯(lián)合應用;在處理固廢尤其是沼氣工程中的固廢等,還要考慮后續(xù)沼渣和污水綜合處理等。因為農村和農業(yè)環(huán)境工程保護技術發(fā)展迅速,應補充相關新技術及應用內容,甚至專設講座;配套與農業(yè)水環(huán)境治理相關的前修課程,如農用化學品污染,面源污染控制等,為課程學習打下基礎。
2.3 建立完整有效的實踐教學體系
環(huán)境工程的教學體系應該包括理論、實驗、實踐、課程設計和工程意識教育等環(huán)節(jié),農業(yè)院校在完善實踐課程體系上應做出更大努力。
理論教學基礎上可以設置驗證性、綜合性和創(chuàng)新性等不同類型的實驗性。因為環(huán)境工程實驗的綜合性強,普通意義上的驗證性實驗不能滿足教學需求。如《水污染控制工程》課程實驗中《污泥性能測定實驗》是污水生物處理的一項重要指標,但不同來源的污泥其性能不同,實驗過程中還必須測定多項指標,是綜合性強且時間持續(xù)時間也非常長(通常需要一周)的實驗,應該設置綜合性實驗來完成;污水處理效果根據(jù)污水來源、工藝等不同而不同,設計完整創(chuàng)新性實驗,包括污水來源選擇、不同工藝設計、實驗設備綜合應用、檢測指標與檢測手段選擇等??梢暂^好的鍛煉學生從整體上系統(tǒng)解決實際工作中問題的能力,提高學生的工程性思維和創(chuàng)新能力。
加大實踐教學的力度,建立農村和農業(yè)企業(yè)為主的生產實習基地。實踐類教學被證明是對學生今后工作幫助最大的課程類型之一[8]。僅靠短期的如參觀城市環(huán)保企業(yè)等的認知性教學實習難以達到提高學生動手能力,也無法讓學生了解農業(yè)環(huán)境工程保護的實際內容。設置2個月以上完全進駐實習單位的生產實習,聘請合作單位有經驗的工程技術人員作為實地指導老師,跟隨實習點的工作節(jié)奏鍛煉學習,實習期間要求撰寫實習的工作日記、調研報告和實習專題報告,作為考核實習的依據(jù)之一。教師定期到實習單位檢查實習情況,及時發(fā)現(xiàn)問題,作出總結。
實習合作單位的選擇是建設農業(yè)院校特色的水污染控制工程課程的關鍵。合作單位應該是農村環(huán)境保護企事業(yè)單位如鄉(xiāng)鎮(zhèn)級的環(huán)保單位;擁有農村和農業(yè)環(huán)保處理設施的農業(yè)生產單位,如大型或家庭式畜禽和水產養(yǎng)殖場;新農村美好鄉(xiāng)村居民居住和旅游地的環(huán)保處理設施單位等;大型或家庭式沼氣單元等。我國正在大力發(fā)展農村和農業(yè)環(huán)境保護事業(yè),這些單位其實非常缺乏有專業(yè)理論知識人員,期望與相關科研與高校建立合作關系,也期望有理論知識的人員指導。在校的大學生已具備相當?shù)臅局R,可以應用甚至幫助實習單位的工作,在實習中發(fā)現(xiàn)問題可以及時與學校老師聯(lián)系,幫助或協(xié)調問題解決。在發(fā)現(xiàn)和解決問題的過程中學生的能力包括行政管理、專業(yè)技術、協(xié)調能力等都會得到極大提高。相反,城市環(huán)保事業(yè)單位組織機構相對成熟,企業(yè)技術穩(wěn)定、生產運轉順利。學生即便是蹲點實習,但基本就是每天例行上下班,如,一個成熟氧化溝工藝的城市污水處理廠,基本是全自動化控制,正常生產運轉中,參數(shù)短期內不會也不可能調整,學生感性認識收獲不大。
依靠科研項目,通過大學生進行科技創(chuàng)新項目,引導學生在農村污水控制方面進行實驗,如畜禽污水處理、農產品安全生產等,提高學生的創(chuàng)新能力。
2.4 完善教學體系,加強課程設計
學習24小時后的知識保持率統(tǒng)計顯示,講授5%,閱讀 10%,視聽結合20%,示范30%,討論組50%,實踐練習75%,向他人講授/即時應用90%[10]。應用所學知識進行工程設計是最有效的學習手段,信息技術發(fā)達的今天,應用課程是目前大學教育難以取代的優(yōu)勢[10]。課程設計是將已經學習的知識進行實際應用的教學方式之一。農業(yè)院校水污染控制工程的課程設計往往被忽略,完成理論、實驗和實踐教學后,加強課程設計教學,突出理論應用,訓練大學生工程整體設計能力。并將課程設計開設在實踐教學的后期,設計的內容可結合實踐課程中發(fā)現(xiàn)的問題,更利于學生的創(chuàng)新。
2.5 制定合理的實踐課程考核制度
實踐課程考核因為指導人員、地點和單位性質的不同,相對理論和實驗類課程難度更大,往往流于形式,不能積極促進教學。制定合理的水污染控制工程實踐課程考核體系,可以針對不同的實習內容綜合考察。學生實踐中的表現(xiàn)由實習單位指導教師和校內指導老師聯(lián)合評判,并以實習單位老師為主,考察學生的實習主觀能動性,如到勤率、工作表現(xiàn)等。第二項考核內容依據(jù)學生的書面報告,如工作日記、調查報告和專題報告等是否完整,質量水平如何。設置不同權重,實習是否發(fā)揮主觀能動性,積極思考、提出問題等都是考核的重要內容。因此,可以將現(xiàn)場考核的權重加大,充分體現(xiàn)現(xiàn)場工作能力的重要性。另外,考慮實習的難易,對不同實習單位加不同的權重分。
3 結語
教學需要根據(jù)課程特點,結合社會的需求不斷改進。農業(yè)院校在生物及農業(yè)專業(yè)較工科院校有較大優(yōu)勢,我國生態(tài)農村建設需要大量水環(huán)境保護人才。因此,農業(yè)院校應堅持為農村和農業(yè)服務的教學理念,提高學生自身的素質和競爭力,培養(yǎng)出具有農業(yè)院校自身特色的合格的人才。
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關鍵詞:翻轉課堂;任務教學;形成性評價;環(huán)境工程專業(yè)英語
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)31-0126-02
專業(yè)英語是四年制本科環(huán)境工程專業(yè)的限選課,它不僅僅是英語語言課程,更與環(huán)境工程專業(yè)知識密切相關,是一門為環(huán)境工程專業(yè)服務的語言應用課程,涉及體系龐大而復雜的專業(yè)知識,即專業(yè)英語=英語語言+專業(yè)知識。不同于基礎英語,在文體上主要表現(xiàn)為學術論文,一般包括引言、材料與方法、結果與討論、結論、致謝和參考文獻等幾個固定的組成部分;在句法方面比較單一,主要是名詞化結構多、被動語句多、長句多、后置定語多;在詞匯方面,由專業(yè)術語、半科技詞匯和語言共核詞匯構成。為了客觀、嚴謹?shù)仃愂隹茖W事實,專業(yè)術語多源出拉丁語和希臘語,由詞根(root)、前綴(prefix)、后綴(suffix)和連接元音(combining vowel)通過不同的組合方式派生而成。
目前,南昌航空大學環(huán)境工程專業(yè)英語課程僅24學時。在短學時、多學生的教學環(huán)境里,如果仍采用傳統(tǒng)的“填鴨式”內容教學模式,必然出現(xiàn)“教師簡單講講、學生大概聽聽,課堂氣氛冷清”的現(xiàn)象。因此,探求更合理的教學模式,對課程進行全面改革,是完成我國普通高等教育的《大學英語教學大綱》中專業(yè)英語課程要求的唯一途徑。
一、基于任務教學法的翻轉課堂教學模式
近年來,一種新穎的教學模式――翻轉課堂已成為全球教育界關注的熱點。翻轉課堂是指通過顛倒知識傳授和知識內化,來改變傳統(tǒng)教學中的師生角色并對課堂時間的使用進行重新規(guī)劃的新型教學模式。換而言之,課堂時間主要用于知識的鞏固和討論,而知識的學習在于課下。這種教學模式下,教師的主要職責是調動學生的學習積極性,引導學生正確學習和提高學習效率,成為真正的解惑者。
所謂任務型教學,教師將學生分成若干小組,通過創(chuàng)設一個個“任務”,根據(jù)每次的授課內容,為每個小組設置符合教學目標的研究任務。
綜上可知,課下任務的合理設計是現(xiàn)實翻轉課堂教學模式的提前條件。任務的設計一定要與環(huán)境工程專業(yè)前沿緊密相關,又要依據(jù)授課對象的特點控制難度,課下任務過空過泛起不到語言應用的實際效果,任務過大過重不僅學生無法完成,還會打擊學生學習的積極性。筆者結合自身教學經驗,對基于任務教學法的教學模式進行探索,以提高環(huán)境工程專業(yè)英語課程的授課質量和教學效果。
二、環(huán)境工程專業(yè)英語課程改革
(一)修改教學大綱
課程大綱主要包括授課對象、課程性質和地位、教學目標、教學內容、教學方式與習題要求、考核辦法和教材等7個方面的內容。本次課程改革圍繞翻轉課堂的教學理念對教學內容、教學方式與習題、考核辦法和教材等幾個部分做了大幅改動,如下頁表1所示。
改革后,專業(yè)詞匯和專業(yè)文獻的閱讀等課程基礎內容的學習將由課上轉至課下,考慮到學生英語水平的差異仍保留了難點內容精講,且將科技論文的翻譯與寫作等知識運用的內容放到了課堂討論環(huán)節(jié)。這種精講與任務式教學法的結合主要是通過實施任務,促進學生自身知識的重組與建構,激發(fā)學生學習積極性和主動性,培養(yǎng)學生獨立進行閱讀、語言積累和應用。
(二)修訂教材
結合專業(yè)特點和本校學生英語基礎,筆者曾在2010年自編了一本課程教材,內容主要涉及人與環(huán)境、生態(tài)學、大氣污染、水污染與廢水處理、固體廢物及其處理、噪聲及其影響和環(huán)境監(jiān)測等7個專題的科普文章,以及科技論文的翻譯與寫作技巧的基礎知識。使用至今已近6年,部分專業(yè)知識略顯老舊。6年間環(huán)境工程專業(yè)的培養(yǎng)計劃幾度調整,課程學時由最初的40學時縮減至24學時,加上學生對專業(yè)詞匯掌握薄弱,在課程上占用了大量的時間進行詞匯講解,因此,根本無法按最初的設想將目標語言與主題內容整合在一起進行內容精講教學(content-based instruction),許多知識只能“蜻蜓點水”,一筆帶過。
本次課程改革,筆者結合自己多年的教學經驗,以王立章等人編寫的《英漢環(huán)境科學與工程詞匯》字典為藍本,縮編專業(yè)必備詞匯,供學生課前自學,課上隨堂檢驗。另外,從國外各大數(shù)據(jù)庫的環(huán)境學科期刊,如“Environmental Science and Technology”、“The Science of the Total Environment”、“Water Research”、“Chemosphere”、“Journal of Hazard Material”、“Atmospheric Environment”、“Environmental Pollution”等中選取難度適中的英文文章或部分內容,補充原教材人與環(huán)境、生態(tài)學、大氣污染、水污染與廢水處理、固體廢物及其處理、噪聲及其影響和環(huán)境監(jiān)測等7個專題的閱讀材料,并做到每三年更新一次,與時俱進。
(三)設計課下任務
依據(jù)本科培養(yǎng)計劃,大學生在畢業(yè)論文期間需完成5000字的外文翻譯、撰寫畢業(yè)論文的英文標題與摘要。但大多數(shù)學生完成的作業(yè)質量不高,更有部分學生完全借助翻譯軟件應付了事。為此,筆者提前準備7個專題的30多篇閱讀材料,作為畢業(yè)論文環(huán)節(jié)外文翻譯的模擬材料,分別以不同的任務形式發(fā)給每位同學。由于學生英語水平差別較大,任務的設計采取個人任務與小組協(xié)作任務組合的形式,同時做好同學間的幫、扶、帶。標題和摘要的寫作是課程精講的內容,課后要求學生完成相關練習,通過實踐提高學生的專業(yè)英語寫作水平。
普通高校的專業(yè)課程很難實現(xiàn)小班授課,課下練習產生的幾十份疑問根本無法在課堂討論環(huán)節(jié)完成。因此學生在完成課前自學后,可通過QQ群、微信群等網絡便捷平臺進行課前溝通討論,鞏固課下學習效果。
(四)課堂講解與討論教學
翻轉課堂將知識的學習轉入課下,課堂時間主要用于知識的鞏固和討論。因此,課堂第一步是測試學生每個專題的必備詞匯量和對專業(yè)英語基本語句表達方式的掌握程度,并依據(jù)學生水平進行分組。第二是針對學生在課下學習中存在的普遍問題講解科技論文寫作和翻譯技巧,主要包括:(1)翻譯簡史及專業(yè)英語翻譯基本要求;(2)專業(yè)英語中數(shù)字、符號、公式、化學反應式等的讀法;(3)英語科技論文的構成及投稿;(4)標題的翻譯;(5)摘要的寫作;(6)專業(yè)英語中常用句型的英漢互譯。
課堂討論主要是針對7個專題的閱讀材料展開。教師首先根據(jù)各組學生的英語水平,布置討論題目,討論結束后公開發(fā)表小組討論意見,以呈現(xiàn)課下學習和課內討論的結果。同時要求每位同學從7個專題的討論材料里選出部分章節(jié),獨立完成3000字左右的外文翻譯,作為課程的期末大作業(yè)。
(五)建立形成性評價體系
采用任務式翻轉課堂的教學模式組織環(huán)境工程專業(yè)英語教學實現(xiàn)了大學英語教育從應試教育向應用教育的轉變,學生課下練習和課內交流的頻率大幅度增加,因此對學生學習效果的評價也不應采用“一考定分值”的形式。建立形成性評價體系有利于客觀準確地評價學生的實際情況,學生的成績可由課內詞匯測試、課堂互動、隨堂報告和期末大作業(yè)等幾個部分,按2∶2∶2∶4的比例加權確定。
三、結語
專業(yè)詞匯是環(huán)境工程專業(yè)英語課程的基礎,語言的專業(yè)應用是課程的最終目標。任務式翻轉課堂教學法是將課程基礎和最終目標均以任務的形式布置給學生課下預習和準備,專業(yè)詞匯通過隨堂測試檢驗,專業(yè)知識的語言應用在課堂精講與討論中進一步升華提煉,最終培養(yǎng)出符合時代特點的應用型本科人才,確保環(huán)境工程專業(yè)英語的教學效果。
參考文獻:
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關鍵詞:環(huán)境工程專業(yè)綜合實驗專題實驗創(chuàng)新實驗
一前言
環(huán)境工程專業(yè)是集理論性、技術性和實踐性的工科專業(yè)。隨著社會經濟的快速發(fā)展、人口的增多、環(huán)境污染日益嚴重,社會對環(huán)境問題的關注程度也普遍提高,這就要求培養(yǎng)高素質的環(huán)境工程專業(yè)人才既要有扎實的理論基礎知識、較強的動手能力,還要有一定的創(chuàng)新能力。
然而,傳統(tǒng)的高校教學主要側重于學生理論知識的培養(yǎng),而學生在動手能力和創(chuàng)新能力方面則較為薄弱。為了適應社會經濟快速發(fā)展的需求,迫切需要培養(yǎng)具有理論、實踐和創(chuàng)新能力的應用復合型人才,必須對傳統(tǒng)的實驗教學模式進行改革。因此,本文將結合幾種實驗模式進行探討。
二三種專業(yè)實驗模式
1.開展專業(yè)綜合實驗
傳統(tǒng)的環(huán)境工程專業(yè)實驗課程一般是按照各門專業(yè)課程劃分的,而且?guī)缀醵际腔炯寄軐嶒?,其中大多為驗證性實驗。如環(huán)境監(jiān)測實驗課中的煙氣流量及顆粒物濃度的測定實驗項目,學生只是按照實驗講義和儀器的使用說明,按照選擇測試位置、測點、測試、分析計算的步驟,寫出實驗報告就算完成實驗了。在實驗過程中學生根據(jù)具體的實驗步驟動手操作,不需要太多的思考,這遠遠不能滿足培養(yǎng)具有環(huán)境工程綜合能力強的高素質人才的需求,因此必須對傳統(tǒng)的專業(yè)實驗教學進行改革。性的綜合性實驗的開設。那就要把環(huán)境工程專業(yè)課實驗融為一體,稱為專業(yè)綜合實驗?;驹瓌t是,驗證性實驗能夠納入綜合性實驗的,要納入綜合性實驗,減少不必要的重復。如前面提到的環(huán)境監(jiān)測中的煙氣流量及顆粒物濃度的測定實驗項目完全可以并入袋式除塵器的性能測定實驗中,因為除塵器的性能測定中就包含了煙氣流量及顆粒物濃度的測定。這是僅僅其中的一個例子。事實上,環(huán)境工程專業(yè)的幾門主要專業(yè)課包括大氣污染控制工程、水污染控制工程、環(huán)境監(jiān)測、噪聲污染控制工程和固體廢物污染控制工程等,并不是互相獨立的,它們之間是相互聯(lián)系的,一個有機整體。所以環(huán)境工程專業(yè)實驗課完全可以放在一起開設。
開展專業(yè)綜合實驗有如下優(yōu)點:第一,可以大大減少驗證性實驗數(shù)目,減少不必要的重復和浪費;第二,能夠使學生對環(huán)境工程的幾門專業(yè)課程融會貫通,從全局出發(fā)考慮問題,加深學生對專業(yè)知識的理解,有利于學生從認識、設計到解決問題綜合能力的提高,這是理論聯(lián)系實踐的橋梁。
2.新增專題實驗
在學生完成專業(yè)綜合實驗后,可以新增專題實驗。專題實驗時間可以為2~4周。專題實驗教學過程中以學生為主體,教師負責寫實驗指導書,其中只對學生提出實驗要求和實驗目的,然后提供實驗設備和材料,負責指導和檢查實驗結果。實驗前要求學生查閱相關的文獻資料,寫出詳細的實驗方案,交與教師審查。學生在具體實驗的過程中,應重點培養(yǎng)其獨立思考問題、分析問題和解決問題的能力,要求學生必須掌握相關的實驗設備的操作,加強學生動手能力的培養(yǎng)。第三,學生應能夠參考相應的論文格式寫出研究性論文,其中要求有曲線圖和分析說明,以提高學生對實驗的綜合分析能力和總結能力。
長沙學院環(huán)境工程專業(yè)對2006級本科生開設了專題實驗,實驗課題基本上是教師的科研項目,例如:以教師申請的湖南省科技計劃項目“高效納米TiO2光催化劑凈化室內外空氣的應用研究”作為專題實驗項目,該項目涉及的知識面廣,既要求有相關的環(huán)境工程專業(yè)知識,又要求有材料科學與工程、有機化學等方面的知識。在具體的實驗過程中學生要依據(jù)科研基本要求,積極查閱相關資料,設計實驗方案和步驟,自己動手測試實驗參數(shù),完成整個實驗研究,最后對實驗數(shù)據(jù)進行整理、分析和總結,向指導教師遞交實驗研究論文。學生提交的研究論文和實驗過程所發(fā)現(xiàn)的問題有利于教師的科研,一方面可以作為教師科研的參考依據(jù),另一方面教師可以借鑒學生某些創(chuàng)新性研究的思路,少走彎路。這樣既保證科研任務的順利完成,又有利于學生的實驗創(chuàng)新能力的提高。該類實驗來自科研課題,學生對這類實驗普遍具有較高的科研興趣,經過實踐、探討和修正,相信會取得越來越好的效果。
因此,通過專題實驗,能夠充分調動學生的學習主觀能動性,提高學生查閱資料的能力、設計實驗方案的能力、實驗動手的能力,解決專題實驗過程中出現(xiàn)問題的能力、實驗數(shù)據(jù)的整理和分析處理能力,學生的創(chuàng)新思維和實際科研的能力,使學生掌握國際前沿科學研究動態(tài),為今后的畢業(yè)論文和順利工作奠定堅實的基礎。
3.鼓勵大學生參與創(chuàng)新實驗研究
近十多年大規(guī)模的高校擴招,我國的大學教育正從精英教育向大眾教育過渡。然而,目前我國的教育基本上是應試教育,這種模式培養(yǎng)出來的學生可以成為很好的專業(yè)技術人才,但卻很難成為具有科學探索精神的創(chuàng)新人才。在高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育工作經驗交流會上,國家教育部黨組成員、部長助理林蕙青強調,高等學校要更新教育教學觀念,將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育面向全體大學生,納入教學主渠道,結合專業(yè)教育,貫穿于人才培養(yǎng)全過程。要將加強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育作為教育教學改革重點內容,深化課程體系、教學內容和教學方法改革。要加強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實踐教學,積極開展以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育為主要內容的第二課堂活動。因此,鼓勵大學生參與創(chuàng)新實驗研究是必要的,是新時代大學教育改革的必然。
大學生創(chuàng)新實驗主要是學生在導師的指導下,自主進行研究性學習,自主進行實驗方法設計、組織設備和材料、實施實驗、分析處理數(shù)據(jù)、撰寫總結報告等。目前,長沙學院的大學生創(chuàng)新實驗研究項目課題主要來自省級和校級。項目到期,學校都會統(tǒng)一檢查項目執(zhí)行情況,然后全校通報。項目結題后,給予指導教師一定的課時補助。從近兩年的創(chuàng)新實驗研究執(zhí)行情況來看,大學生創(chuàng)新實驗計劃對于專業(yè)學習以及學生綜合素質的提高有促進作用,這項計劃的實施受到了大多數(shù)學生的肯定,師生反映良好。第一,通過開展大學生創(chuàng)新性實驗項目,能夠充分調動學生學習的主動性、積極性和創(chuàng)造性,激發(fā)學生的創(chuàng)新意識,在創(chuàng)新實驗實際操作中逐漸掌握思考問題、分析問題和解決問題的方法,提高學生創(chuàng)新能力;第二,通過開展大學生創(chuàng)新性實驗項目,使學生在本科學習階段得到科學研究與發(fā)明創(chuàng)造的初步訓練,大大增強學生的動手能力。
三總結
把環(huán)境工程各門專業(yè)課融為一體,開展專業(yè)綜合實驗,新增專題實驗,鼓勵學生參與創(chuàng)新實驗研究,可以使環(huán)境工程專業(yè)學生一方面鞏固專業(yè)知識和熟練實驗設備的基本操作,培養(yǎng)學生的獨立思考、獨立設計和獨立解決問題的能力,提高學生的綜合創(chuàng)新能力,為學生走向工作崗位和進一步深造奠定堅實的基礎。
參考文獻
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環(huán)境工程專業(yè)每隔4年修訂一次培養(yǎng)方案,2012版培養(yǎng)方案中學科基礎課程有流體力學、環(huán)境工程原理、環(huán)境工程微生物學、工程制圖與CAD基礎、工程力學、無機化學、有機化學、分析化學、物理化學、高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、大學物理,共13門課程53學分。專業(yè)必修課程有環(huán)境監(jiān)測、大氣污染控制工程、水污染控制工程、固體廢物處理與處置、環(huán)境物理性污染與控制、環(huán)境質量評價,6門課程15.5學分。專業(yè)選修課程有排水管網、給水工程、傳熱傳質學、城市規(guī)劃等,16門課程2分。實踐教學環(huán)節(jié)有6周的認識、生產、畢業(yè)實習,環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境工程2門實驗、泵站、大氣污染控制、水污染控制、固體廢物處理、排水管網、給水工程、環(huán)評7門課程設計、畢業(yè)設計等,共17門課程45.5學分。2012版培養(yǎng)方案較2008版減少了30學分,總的特點是“三重”,即重基礎、重實踐、重專業(yè)方向,力爭讓學生具備大學生基本素質和自我學習能力,專業(yè)上突出按方向培養(yǎng),系統(tǒng)深入掌握水、氣、固、環(huán)境管理規(guī)劃某一個方向知識。環(huán)境工程專業(yè)逐漸組建大氣污染控制、水污染控制、固體廢物處理和環(huán)境規(guī)劃管理4個方向的教學團隊,承擔相應方向的課程群建設,開展教學改革和科學研究。
二、教學團隊帶頭人和骨干教師遴選
教學團隊帶頭人作為團隊的“領頭羊”,引領著教學改革和科學研究方向,是教學團隊的核心和靈魂。教學團隊帶頭人除具備較高的學術造詣、創(chuàng)新性學術思想和良好的組織協(xié)調能力外,還應長期堅持在本科教學第一線,致力于課程建設,具備目光遠大、胸襟開闊、善于溝通、甘于奉獻等人格魅力,以學術精神、學術水平帶動和影響團隊成員參與團隊的各項建設,促進學術成果的教學轉化,吸引并帶動一批有創(chuàng)新能力和突出發(fā)展?jié)摿Φ闹星嗄杲虒W骨干,組建合理的教學梯隊。教學團隊成員除年齡和職稱結構合理外,也需考慮基礎知識、專業(yè)知識、實驗設計實踐環(huán)節(jié)、科學研究和工程應用等多方面人才互補。骨干教師遴選以本專業(yè)教師為主,但需跨學科、跨專業(yè)、跨院系,甚至跨地域吸收引進核心骨干成員。團隊人員數(shù)量以8~15人為宜,其中包含3~5位校外專家顧問。團隊梯隊人員結構既注重基礎和專業(yè)結合,也注重校內、外聯(lián)合、基礎理論研究和工程應用結合。
三、開展課程群教學改革
(一)課程群建設規(guī)劃
精品課程建設在新一輪高校教學改革中具有帶動主要課程群建設與改革、推動品牌專業(yè)立項與建設、開創(chuàng)院校辦學特色等重要功能。教學團隊以精品課程的建設目標和要求編制課程群建設規(guī)劃,明確和制定課程群建設目標和任務,以及建設的具體措施與對策。精品課程有院級精品課程→校級精品課程→省級精品課程→國家級精品課程4級建設梯度。水污染控制工程和大氣污染控制工程已評為省級精品課程,這兩個教學團隊力爭將省級精品課程建設為國家級精品課程,同時以省級精品課程的建設目標帶動環(huán)境工程微生物、環(huán)境工程原理、環(huán)境監(jiān)測等重點課程申報校級精品課程。
(二)教學內容和教材
教學團隊要理清不同課程在課程群系統(tǒng)中的邏輯關系,針對學生培養(yǎng)目標,規(guī)范基礎課程、專業(yè)骨干課程和選修課程之間的教學內容分配、銜接等,突出重點,避免內容重復,統(tǒng)籌考慮各課程的學時、開課時間、實踐環(huán)節(jié)內容與課時分配。抓好歸屬課程教學大綱執(zhí)行與落實,規(guī)范歸屬課程講義與教案,加強課程教學課件等方面建設,將該學科最新研究成果及時補入教學內容,定期修訂與完善各門課程大綱內容、范圍和要求。同時,對每門課程教學所選用的課堂教學、實驗、課程設計、實習指導教材進行論證。教材建設是教學團隊建設的一個很好載體,教材是教師和學生之間的媒介,是聯(lián)系師生的紐帶,也是教師合理利用教學資源、整理教學思路的突破點?,F(xiàn)在高校使用的教材或多或少存在著內容陳舊、缺乏創(chuàng)新等問題,應盡量選用最新的“十一五”、“十二五”國家級規(guī)劃教材和面向21世紀高校教材。對教材的選用既要考慮國內、外最新先進科技成果,又要考慮教材質量。另外,要積極組織力量主編或參編省部級以上教材,自編特色教材??傊菇虒W內容緊跟科學文化以及經濟社會發(fā)展步伐,做到與時俱進。
(三)教學方法和手段
教學團隊建設中突出創(chuàng)新意識和團隊進取精神。教學團隊除了改革教學外,在教學模式和教學方法等方面也要進行積極改革和創(chuàng)新,將一些好的教學研究成果運用到本科教學,形成特色。比如,可以采用六步教學法、課堂討論法、啟發(fā)式教學法、案例教學法、直觀教學法、比較教學法等進行課堂教學的不斷嘗試與探索。也可采用多媒體教學、實驗教學、課程設計、雙語教學、仿真教學、視頻教學、網絡教學、現(xiàn)場實訓結合的“八結合”教學方法和手段,豐富教學內容,提升教學質量。
(四)科研和教學互補
教學團隊及科研團隊是伴隨著高校的發(fā)展而產生的,兩者密切聯(lián)系、相互包容和依存。教學團隊主要是針對本科教學提出的,是以提高教學質量、促進教學改革為主要任務,通過團隊建設促進高質量人才培養(yǎng);科研團隊,側重于以項目為依托,探索新知識、開發(fā)新成果等,目的是為學科發(fā)展提供創(chuàng)新成果和高層次人才。在教學型院校,教團團隊應融合科研團隊的作用和功能,高校教師既是知識的傳播者,也是知識的創(chuàng)造者。優(yōu)秀的教學團隊建設應當與科研工作緊密結合;定期討論本團隊方向的前沿科學問題,申報科研項目;搭建實驗平臺,開展科學研究,實現(xiàn)科研反哺教學。
(五)教學團隊管理和績效考評制度
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學生主體性是學生個體反映在其成長過程中的表現(xiàn)形式,即是學生個體在成長過程中所參與社會活動時體現(xiàn)出的質的規(guī)律性,包括個體在各類與對象的互動活動中與客體互相作用而表現(xiàn)出來的各種能動性,如選擇性、社會性、自為性、創(chuàng)造性、自主性等[3]。這些都是學生個體在與對象的互動活動中體現(xiàn)出來的本質特征。在教學活動中,學生的主體性指其作為認知主體在處理與學習對象客體關系時所表現(xiàn)出的各類功能,包括對外和對內兩部分。其具體形式見表1。由表1可見,所謂的學生個體的主體性,是指在各項教育活動過程中,作為主體的學生個體在教師指導下處理與學習對象關系時所表現(xiàn)的各類功能特點,也就是說,學生的主體性是其后天通過在各類學習活動中與學習對象互相作用而逐步建立起來的。具體到環(huán)境工程實驗課的教學,則不同于一般的理論教學,因為實驗是環(huán)境工程教學不可分割的一部分。學生作為教學主體,遵照教學要求,需在實驗教師的指導下獨立自主的完成實驗過程。從熟悉實驗內容、了解實驗原理開始,到操作實驗設備、認真開展實驗、直至完成實驗,最后總結實驗結果———學生必須全程參與,學生的主體意識得到淋漓盡致的發(fā)揮。要想在具體教學過程中達到突顯學生主體的效果,必須將培養(yǎng)學生個體的實際操作興趣作為著眼點。通過與學生的溝通交流和問卷調查,得出大多數(shù)學生對環(huán)境工程實驗課的觀點為:如若僅僅按照實驗手冊要求的各項實驗步驟按部就班操作,其結果是可預知的,不具備探索未知世界的挑戰(zhàn)性,不能提起學生的濃厚興趣。為此,可采取下列措施提高學生的實際操作興趣:第一,改革試驗課程的課時和教學時間,使每堂實驗課的時間有一定的完成范圍,學生只要在規(guī)定的時間之前提交試驗結果即可,給學生以充分的查閱文獻、完成實驗和思考討論的空間。第二,改革實驗室藥品管理制度,設計成相對開放的實驗室,不由實驗員提前為學生在課前準備好所需儀器和藥品,而是學生根據(jù)預習試驗手冊的結果在實驗員的協(xié)助下自行從試劑倉庫取用藥品,學生之間還可以自行協(xié)調各類儀器設備的輪流使用,培養(yǎng)其團隊協(xié)作精神。第三,改革實驗教學制度,不為學生提供詳盡的實驗步驟流程指導,每次實驗課前均提前給出實驗題目和要求,促使學生通過查閱資料、思考討論等自行撰寫實驗預習報告,在實驗前就了解該實驗的步驟、目的、意義、注意事項等,同時也要引導學生思考該實驗的實際應用價值、經濟效益、社會效益等[4]。
2突出學生技能培養(yǎng)研究
實驗課堂教學的目標為在有限的教學時間內要求學生獲得最大量的實踐技能,培養(yǎng)學生獨立分析解決問題的能力,培養(yǎng)學生主動發(fā)現(xiàn)問題的科學意識,培養(yǎng)學生嚴謹誠實開展科學研究的工作作風。盡管在實驗課堂中,也需要傳授學生一部分理論知識,如實驗原理的理解與掌握等,但更注重對學生實踐能力的培養(yǎng)。本校結合實際情況,開設了“環(huán)境工程監(jiān)測實驗”、“大氣污染控制工程實驗”、“水污染控制工程實驗”“環(huán)境微生物實驗”及畢業(yè)論文實驗方案等課程,緊跟當前的環(huán)境工程實踐和發(fā)展趨勢設計實驗內容,使得實驗內容分為夯實基礎理論、鍛煉實操技能、探索前沿創(chuàng)新三個遞進階段。我們會根據(jù)實驗室硬件設備的動態(tài)條件,以及環(huán)境工程專業(yè)知識的國內外前沿發(fā)展,來不斷更新環(huán)境工程實驗課程教學的內容和項目。多年來,我們的實驗項目已經涵蓋了廢氣處理、廢水處理以及各類廢物資源化等多項內容。為進一步突出學生實驗技能的培養(yǎng),從微觀方面,在實驗過程中要求學生必須掌握以下幾個方面并加以考核:了解該實驗的內容在實際中的應用流程,分析該實驗的各個操作單元并明確具體的操作參數(shù),掌握該實驗的操作步驟和方法,理解該實驗各個操作單元的注意事項,如果其他人操作有失誤,能夠找到潛在的問題所在并提出解決方法;從宏觀方面,要求學生要全面熟悉和了解當?shù)氐沫h(huán)境污染程度,當?shù)丨h(huán)保局的管理意識,其各項環(huán)保設施的運營現(xiàn)狀和維護管理,當?shù)仄髽I(yè)的生產流程和污染現(xiàn)狀等等。培養(yǎng)學生能夠綜合利用所學知識,獨立分析本地企業(yè)的污染源頭、治理手段和管理現(xiàn)狀等,能夠熟悉各種環(huán)境污染控制工序和環(huán)境監(jiān)測計量工作,能夠獨立展開調查、查閱國內外科技文獻資料、獨立撰寫調研報告,做到理論聯(lián)系實際,具備分析和解決實際環(huán)境工程問題的能力。以上各項突出了學生技能的培養(yǎng),為本校學生畢業(yè)后達到企業(yè)和環(huán)保部門的要求奠定了堅實的基礎。
3實驗教學氛圍創(chuàng)新研究
新時代對教育的要求是培養(yǎng)高素質的人才,但局限于當前高等教育的現(xiàn)狀,高校的課堂教學往往以教師為中心,學生沒有選擇學習內容和方式的自由,在課余時間更是得不到必要的引導和啟發(fā)。因此,營造優(yōu)質的教學氛圍對于新時代培養(yǎng)高素質人才有著十分重要的意義[5]。要想創(chuàng)造優(yōu)良的實驗教學氛圍,教師發(fā)揮其引導作用占首要地位。在聯(lián)合國教科文組織的《學會生存———教育世界的今天和明天》一書中,將教師的角色描述為“教師的職責已經從傳統(tǒng)的傳遞知識逐漸演變?yōu)榧钏伎迹谕瓿善鋫鹘y(tǒng)職能之外,他更多地將執(zhí)行顧問、參與討論者、問題解決助推者而不僅僅是現(xiàn)有知識的灌輸者”。因為盡管現(xiàn)代多媒體技術發(fā)展迅猛,傳統(tǒng)意義上由教師講述的各類知識通過多媒體渠道也可以更便捷的獲取,但教師在課堂教學中的地位是不可動搖的。優(yōu)良的實驗教學氛圍需要教師對教學過程的引導和組織,這種氛圍在用多媒體設備學習過程中是達不到的,所以,教師在教學過程中應充分發(fā)揮其掌控能力,創(chuàng)造優(yōu)良的實驗教學氛圍。在環(huán)境工程課程的實驗教學中,可以通過將學生分成若干實驗小組,通過交流實驗儀器設備的操作經驗、實驗過程感受等,來探究討論實驗內容,分析實驗結果。這樣可以通過靈活的教學形式來創(chuàng)造較為寬松的教學氛圍。在具體實驗教學過程中,要注重引導學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識。實踐證明,在環(huán)境工程專業(yè)實驗教學的過程中,有效激發(fā)學生的發(fā)散思維,能活躍教學氣氛,而且對調動學生的思維靈感起到積極作用。在環(huán)境工程課程的實驗教學中,還要注意教學方法的藝術性。教師在實驗教學中要遵循一定的教學尺度和法則,才能營造優(yōu)質的實驗教學氛圍,從而通過有效的教學手段達到最佳的教學效果。學生對于實驗課程的熱愛固然不是天然形成的,良好的實驗氛圍有助于培養(yǎng)其對本課程的持續(xù)興趣。在環(huán)境工程課程的實驗教學中,還可以通過讓學生參與討論教師所承擔科研課題的方法來創(chuàng)造優(yōu)質的實驗教學氛圍。通過此方法可以鼓勵學生對本課程實驗進行探索,使學生感覺受到重視,從而調動其積極性。
4結語