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数学在环境工程中的应用范文1
关键词 环境风险评价；应用；发展趋势
中图分类号X8 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）97-0101-02
我国环境工程的风险评价存在特有的特点及趋势主要有：一是由污染物数量角度出发，已从简单单一的污染物作用延伸到了多种污染物之间复合产生的作用；二是由环境研究的风险评价焦点角度出发，已从人体健康变成了生态环境；三是由环境风险才类型角度出发，不单单考虑化学污染物、有毒害的化学物，还重视非化学因素造成的有害影响；四是由环境风险评价范围角度出发，已从局部发展成到区域，甚至全球；五是在风险评价技术上由南定性发展成了半定量或定量；六是生态风险的内容不限于生物个体及生物群体，还对生物群落及生态系统进行评价。
1 环境工程风险评价含义介绍
对于生态环境事件其受到影响的除了人群和生物，还有环境的介质，如水、土壤、空气等等。而造成环境工程受到影响的原因大致可分为三个因素：一是管理层决策，使环境处于长期较差质量，如环境监管部门根据环境的法规审批的项目在正常及非正常的情况下排放污染物；二是客观环境出现的事故或偶然事件，如地震、海啸、设备技术等；三是主观因素导致出现突发性事件，如人为破坏、施工管理不当等。因为化学品的特性及进入方式不同，自然中扩散、传递、转化途径也不同，而且对环境影响时间也不一样，可能是长期、短期，也有可能是一瞬间的事情。可以是直接的也可能是间接的，可以是急性的也可能是慢性的。因此环境工程风险评价广义上的内容有，环境质量、人体健康、社会影响、、资源需求、产品使用、产品终结处理。狭义上主要内容有，环境资源及质量、人体健康[1]。
2 环境工程风险评价重要性分析
随着高新科技的不断发展，化工业、建筑业等得到了飞速的进步，取得了很多技术上的突破，但是在快速发展的道路上化学品带来的爆炸、泄露、辐射等时间不断的侵扰着人们的生活环境，对人类的生命财产安全及生存环境的污染等产生了巨大的不容忽视的影响，成为当代各个国家重点治理项目之一。因此对存在风险的工程建设项目进行环境工程风险评价显得尤为重要，成为了人类安全及生态循环得以保障的最为急切的需要。通过对历史事例进行研究分析可以发现一个规律，对建设项目进行前期飞风险评价，如可能突发事故原因与概率分析并对后果危害进行预测，提出能够避免或减少的对策，这样能够大大降低事故发生的概率，降低损失到最低[2]。
3 环境工程的风险评价的问题分析
3.1选择风险评价终点
对于人体健康的风险评价终点一般为一个物种，受体是人，无需选择。生态系统风险评价终点却不一样，不仅仅一个，因此需要进行终点的选择，这个选择也决定了风险评价过程。终点选择问题存在于所有的环境组织中，选择的原则根据生态系统及污染物的特性进行选择，了解越多选择越准确。鉴于生态环境的复杂情况以及评价员的主观性，因此选择的终点不尽相同，对此现在缺乏一个统一的选择方法与标准对评价终点进行选择。
3.2优化数学模型
数学模型是环境风险评价不可缺少的部分。环境风险评价的目的是对人为活动造成环境影响的可能性进行预测，而该过程是通过对已有资料分析预测可能发生的后果，其中涉及到大量数学计量模型的使用。因此数学模型质量的好坏对整个风险评价的准确性起到关键性作用。主要涉及模型有：污染物的环境转归模型及时空分布模型、外推模型、暴露模型、风险计算模型等。风险评价是多种模型的有机组合，并通过计算机进行连接组合。随着社会的不断发展，风险评价变得日益复杂，准确性的要求也日益提高，因此对数学模型的完善与优化是风险评价研究重点工作。
3.3暴露评价
对人体风险评价过程中暴露评价主要是指预测人体的暴露值、暴露时间、频率、途径，表征为受到暴露群体。而进行生态风险评价过程中，生态暴露评价比人体暴露评价要有难度，特别是暴露群体表征的确定，主要原因是不同的物种拥有不同的栖息地环境，且该环境差异大，如陆生环境、水生环境等。生态的暴露评价属于风险评价中基本组成部分，且因为暴露系统具有极为复杂的特性，因此当前仍缺乏一个可以适用于全部生态风险评价的暴露描述。对生态暴露评价方法与技术的研究与发展成为当前本行研究工作者研究重点项目。
3.4处理不确定性风险
处理不确定性风险作为风险评价中长期存在的问题。其不确定性来自于多种外推的结果，如，非同级生物之间的外推、实验室对野外状况的外推等。对不确定性风险进行定量化的处理，是当前风险评价需要解决的重要技术问题，需要研究与发展多种外推的理论，并建立科学外推的模型。
4 风险评价的应用
风险评价在环境影响评价中应用的目的是有效科学的对整个环境影响评价质量进行提高。环境风险评价首先就工程进行分析，从中预测可能发生的事故风险，并对项目原有风险开展调查，调查内容有工艺、包装、运输、原料及燃料用量、贮存等。其次在确定了风险源后，根据选择的模式进行风险评价，最终确定该项目风险的级别，同时对事故造成进一步污染后果进行预测[3]。
5结论
综上所述，环境工程中的风险评价的发展进度直接影响着我国环境状况改善及质量提高的速度。现在对环境的保护意识越来越受到重视，环境风险评价将会给人类更加健康的发展以及生存环境的良性循环做出不可磨灭的贡献。作为新时代环境保护工作者，更应该不断发展提升自我素质，研究创新新的评价技术与方法，为环保事业的持续发展添砖加瓦。
参考文献
[1]雷炳莉，黄圣彪，王子健.生态风险评价理论和方法[J].化学进展，2009，Z1：350-358.
数学在环境工程中的应用范文2
西南交通大学是我国发展环境学科和建设环境专业较早的重点大学之一。多年来，通过学科建设和环境工程专业课程体系与内容的改革和实践的加强，环境工程专业学位研究生教育得到了一定的发展：1999年招收第一批西南交通大学非全日制环境工程领域工程硕士，2010年招收全日制环境工程领域工程硕士研究生。
一、明确培养目标和要求，制定非全日制专业学位研究生培养方案
为明确环境工程领域非全日制专业学位的培养目标和要求，根据《中华人民共和国学位条例》和全国工程硕士专业学位教育教育指导委员会的有关推荐材料，2009年全面制定了西南交通大学环境工程非全日制专业学位研究生培养方案。
（一）培养目标
环境工程领域非全日制专业学位研究生应掌握坚实的学科基础理论和宽广的专业知识，对环境工程技术的国内外现状和发展趋势应有较全面的了解。能熟练运用先进的科学技术、工具和实验方法，具有独立从事工程技术研究、技术改造、开发、设计与工程管理的能力。
（二）学制及学习年限
非全日制专业学位研究生的研究生，采取进校不离岗的方式，在校学习时间累计不少于半年。
非全本文由收集整理日制专业学位研究生的学习年限为3～5年，其中论文研究工作时间（从开题报告通过之日起至论文送评阅前止）一般不少于一年半。
（三）课程设置及学分要求
1.课程设置原则。（1）课程内容：环境工程非全日制专业学位课程设置要以实际应用为导向，企业需求为目标，以综合素养和应用知识与能力的提高为核心；（2）课程量：环境工程非全日制专业学位原则是三个学期全部完成，并注意第一学期课程安排的饱满度；（3）课程结构：环境工程非全日制专业学位采用课程类别设计思路，切实增强工程意识、增强工程素质培养、增强工程能力。
2.学分设置。全部课程按课内16学时计1学分。环境工程非全日制专业学位学业期间获得学分总数的基本要求为32学分。
3.课程学习。环境工程非全日制专业学位研究生课程教学强调理论与应用课程有机结合，学校聘请有丰富实际工程经验的专家讲课或开设专题讲座，突出案例分析和实践研究。教学过程重视案例分析、现场研究等方法；注重培养学生研究生实践问题的意识和能力。
4.课程设置方案。环境工程领域非全日制专业学位研究生学位课程体系分为5个部分，分别是公共课程、基础课程、专业课程、选修课程、必修环节。课程设置方案中公共课程特增加知识产权和信息检索两门课程，突出培养学生的知识产权意识和信息检索能力；基础课程突出培养学生的外语应用能力和应用数学知识解决实际工程的能力；专业课程重点培养学生专业的基础知识和业务素质；选修课程重点考虑各类学生的研究目标不同，工作性质不同进而突出学生的专业特色；必修环节主要为校内外知名教授、专家开设环境工程领域研究前沿知识讲座和实际案例分析等，着重培养学生的实际应用能力和拓展学生的视野等。
（四）学位论文
学院应严把学位论文过程关，从学位论文的选题、开题、编写、预答辩、答辩等工作入手，扎实做好每一步工作。设计过程分，即指导教师对学生在论文过程的中的态度、进度等各方面进行打分，不合格者取消其答辩资格。
二、师资队伍建设
（一）环境工程领域非全日制专业学位研究生教学师资队伍建设目标
环境工程领域非全日制专业学位研究生教学体系中工程型教学人才资源建设是建设质量保障的核心环节。根据国家卓越工程师的培养背景、根据环境工程行业特点、根据依托单位的自身特点，拟定了师资队伍建设目标为：建设专职与兼职相结合、企业与学校相结合、反映轨道交通行业、具有国内外行业影响力的高水平、立体化环境工程专业工程型教学团队。
（二）环境工程领域非全日制专业学位研究生教学体系企业教师队伍建设
环境工程领域非全日制专业学位研究生教学体系企业教师队伍建设实行考核聘任制，动态管理。在此基础上，结合企业专业技术人才队伍数量多，层次高的特点，在今后企业的师资队伍建设中我们将在总量上适度增加的同时，重点在师资队伍的层次上进行提高，提高师资队伍的层次，提升企业教学的质量。
（三）环境工程领域非全日制专业学位研究生教学体系学校教师队伍建设
根据我校环境工程专业特点和行业应用需求，在教学主管院长领导下加强原有工程型教师教学团队建设工作。
三、环境工程领域非全日制专业学位研究生教学质量保障机制
（一）建立教学全过程动态保障机制
参照西南交通大学专业学位教育质量保障体系及实践教育相关质量保障措施，建立环境工程领域非全日制专业学位研究生的教学质量安全动态保障机制。
（二）建立以工程应用能力为核心的新型考评机制
数学在环境工程中的应用范文3
关键词：卓越计划；培养模式；环境工程
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）33-0168-02
“卓越工程师教育培养计划”（以下简称“卓越计划”）是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010～2020）》和《国家中长期人才发展规划纲要要（2010～2020）》而提出的高等教育重大改革计划。该计划一经推出，得到全国各高校的热烈响应，参与高校众多。但是，该计划从2010年开始启动，相应的实施办法和执行方案也在逐步的完善过程中，如何将“卓越计划”中的教育教学理念真正的落实，是摆在每一所高校、每一个专业面前的急需解决的问题。本文以我校环境工程专业基于“卓越计划”的人才培养模式的改革为例进行探讨。
一、培养标准和培养方案
（一）培养标准
我校环境工程专业培养标准的制定以国家《卓越工程师教育培养计划通用标准》和华盛顿协议ABET标准为指导，旨在为培养环境工程专业的本科生卓越工程师培养提出其应达到的知识、能力与素质的专业培养标准。
1.数学、自然科学和工程学知识的应用能力（对应通用标准2，4，8）；
2.设计实验方案与实施、实验数据分析与处理的能力（对应通用标准6）；
3.根据需要，设计一个系统、一个部件或一个过程的能力（对应通用标准5，6）；
4.在多学科工作集体中发挥作用的能力（对应通用标准5，6，9）；
5.对于工程问题进行识别、建立方程，以及求解的能力；（对应通用标准2，5）；
6.对职业和伦理责任的认知能力（对应通用标准1，3）；
7.有效的人际交流能力（对应通用标准9，11）；
8.宽厚的教育根基，足以认识工程对于世界和社会的影响；（对应通用标准3，10）；
9.有关当代问题的知识（对应通用标准3）；
10.在工程实践中运用各种技术、技能和现代工程工具的能力。（对应通用标准5）。
（二）培养方案
培养方案的制定采取“走出去、请进来”的方式，广泛征求和认真听取行业协会、用人单位、毕业校友和广大学生的“四方意见”，了解社会，也要让社会了解学校的本科教学，扎扎实实做好各类信息的收集和反馈工作，并对各类信息进行深入研究、认真梳理，最终落实到教学内容中，使教学内容符合专业培养目标要求，系统、完整、成体系，符合学生的认知规律。
我校环境工程专业培养方案由基础教育课程和专业教育课程两个平台构成。其中基础教育课程平台包括思想政治修养类课程、语言类课程、管理类课程、国防素质类课程、体育类课程、数学类课程、物理类课程、化学类课程、语言类课程、通识教育类课程、计算机基础、工程图学基础、力学基础、电工基础、机械基础、军事训练、工程认识、工程实践及与基础理论课程相对应的基础实验环节。专业教育课程平台包括无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、化工原理、水力学、环境监测、环境化学、环境微生物学、水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物处理与处置、水工程、环境噪声控制工程、给排水管网、水泵及水泵站、专业英语、清洁生产审核、建筑制图、计算机绘图、水工艺设备基础、给水排水工程监理、城市水工程仪表与控制、水厂设计概论、专业综合实验、课程设计、专业实习、毕业设计（论文）及与理论课程相对应的实验环节等课程。
二、课程体系和教学内容改革
课程体系和教学内容改革是成功地进行卓越工程师培养必须完成的一项至关重要而又具有挑战性的关键工作。我校人才培养的目标定位是培养具有坚定信念与创新精神，视野宽、基础厚、能力强、素质优的可靠顶用之才。因此课程体系的搭建除了考虑培养学生突出的专业能力外，还要有助于学生打开宽广的视野、奠定宽厚的基础、适应宽口径就业。
由于“卓越计划”要求学生在企业完成累计时间约为1年的实践学习环节，这就使得课程体系中的理论授课学时减少了。为了更好地完成培养目标，我们通过听取相关企业的意见，确定必须的授课内容，避免课程设置和实际生产的差异，尤其是专业主干课程的设置，更是依企业的实际需求来定，使课程设置直接面向社会需求。同时对知识单元进行科学的划分，合理的分配教学内容，压缩理论课学时，处理好前修、后续课程之间知识点的衔接，做到课程体系既无重复，又不脱节。另外我们还加强了相关课程的整合，建立了以四大污染控制工程为主线的核心课程群和以环境监测、环境影响评价、清洁生产审核等不同应用方向的模块化课程体系。该课程体系内容更加丰富，应用方向分布更为合理，留给学生更多的选择空间，学生可根据自己的学习兴趣和就业方向选择适合自己的模块。
在实践环节的具体安排上，环境工程专业采用“2.5+0.5+0.5+0.5”的模式实施，即前五个学期在校进行公共基础课和专业基础课的学习，第六学期在企业进行部分与企业相关的专业课学习和企业实践，第七学期回到学校继续完成专业课学习，第八学期到企业进行毕业设计。
另外，在教学内容的安排上还要根据实际情况每年进行相应的调整、充实和更新，所授内容要与社会需求、工程技术、科学文化方面的发展同步，我们采用“经典+前沿+应用”的原则，使课程体系和教学内容适应外部环境的变化和社会发展的要求。
数学在环境工程中的应用范文4
【关键词】环境工程微生物学 教学 体会
微生物技术是现代高技术之一,对经济建设与社会进步有着深远的影响,它以低耗高效、副产物和副作用小、安全性好,而在解决生态和环境问题等方面发挥着越来越重要的作用。在现代技术的交叉渗透过程中,将微生物技术的基本原理应用到环境工程中,为微生物技术从实验室走向解决环境问题提供了理论基础。在解决目前人类所遇到的人口、能源、废物处理等环境问题中发挥了重要的作用,并显示了可观的经济效益和社会效益。因此,国内许多院校的环境工程专业开设了《环境工程微生物学》课程,并将课程的重点放在了介绍微生物的生态与微生物在解决环境问题的应用上。但同时《环境工程微生物学》在内容与研究方法上和环境工程的其它课程又有较大的差别,所以该课程的教学有它的独特性。
我校水资源与环境学院自开始招环境工程本科生以来,一直把《环境工程微生物学》作为环境工程专业的主要专业基础课之一。目前,我有幸成为这门课程的主讲老师。如何对待该课程的教学? 如何使环境工程专业微生物学教学紧跟学科发展步伐,使学生在系统学习和掌握微生物学基础理论知识的同时,进一步理解防治环境污染、改善与提高环境质量的微生物学原理、技术和方法? 经过近两年的教学工作,感受颇多,特将我对讲授这门课的一些体会总结如下,请批评指正。
1 加强绪论部分的教学
有些人认为绪论没有什么具体内容,在教学上可有可无,有些老师往往是让学生们自学绪论部分。但实际上绪论是一门课程的序曲,又是一门课程的缩影和向导。在绪论的讲授中,授课教师应该介绍微生物的发现及其与人类和环境之间的关系,让学生认识到微生物对于我们人类和环境的重要性;介绍微生物学的奠基、发展历史、现状及发展方向,让学生了解微生物学是在解决实际问题,是在认识自然和改造自然的过程中得到发展的;介绍显微镜的发明者列文虎克、青霉素的发现者弗莱明等为微生物学做出杰出贡献的科学家,启迪学生为科学献身的精神[1];介绍环境工程微生物学当前的研究热点和难点,激发学生的求知欲望。同时,在课程的讲授过程中要多联系生活和实践,努力使抽象深奥的内容变得具体简单。例如,在讲授微生物发酵时,联系酸奶的制作,告诉学生各厂家生产的酸奶呈现不同的风味就是因为不同厂家选用的菌种不同,因而发酵产物不同所致,使学生深刻了解了发酵的不同类型。
2 更新教学内容,加大新知识和新技术的传授
环境微生物学作为一门新兴的边缘学科,随着生物学、微生物学及环境科学的发展而不断呈现出新的内容。特别是日新月异的分子生物学技术已渗透到生物科学和技术的各个领域,尤其是与微生物学关系密切,这更加促进了微生物在环境工程中的应用。为了紧跟时代和学科发展的步伐,培养高质量人才,教师需及时更新自己的知识结构,跟踪学科前沿发展变化的动态,将新的知识和新技术及时增加到教学中来,让学生熟悉和掌握学科前沿性的理论知识和操作技术,为他们将来深入开展研究打下良好的基础。例如,可以讲解有关dna重组技术、基因扩增技术、dna测序技术等高新技术在环境工程中的应用现状和发展前景[2,3],为学生将来开展创新性研究工作奠定理论基础。同时还可以把一些和日常生活关系密切的知识,例如adis的传播及预防,sars、禽流感的爆发与环境污染的关系等等,以科普形式介绍给学生,既活跃了课堂气氛,又拓宽了学生的知识面,调动了学生的学习兴趣,激发学生对科学研究的责任感和奉献精神。另外,把一些有争议的问题引入教学中,也可以开拓学生的专业视野,激发学生智力活动的积极性,培养学生的科研动机,帮助学生认识发现真理的过程,培养其攀登科学高峰的信心和勇气。
3 改革教学模式,激发学生学习兴趣
学习动机是一种内驱力,学习兴趣是学习的最佳动力。只有在充分激发学生的兴趣,调动他们的想象力和参与能力的情况下才能最大限度地发挥效力。环境微生物学研究的对象是人们在通常情况下看不见的微小生物,其教学内容是一些微观的、抽象的、阐述性的内容,并且涉及到遗传学、生理学、生物化学、分子生物学等诸多前沿学科,具有较强的广度与深度。如果不能及时调动学生的学习积极性,那么这些繁杂的内容就会使学生感到味如嚼蜡,毫无兴趣,直接影响学生的理解,最终导致学习效率低下,学习效果不佳。如果激发了学生对课程的学习兴趣,就会增加学生课后查找、阅读参考资料的主动性,这对学生后续内容的学习也是一种鞭策和鼓励。
学生在学习该课程之前,主要学习了数学、物理和基础化学等课程,专业课程学习尚未展开,所以学生对环境工程专业学习微生物目的缺乏认识,在他们思想上有一种根深蒂固的想法,即解决环境问题必须用物理化学的方法。针对这种情况,就需要将工程实践中一些有影响的或与学生生活比较贴近的实例,如:一般的城市二级污水处理厂、城市垃圾资源化系统等内容引入课堂,让学生明白微生物在处理环境问题中有着广泛的应用,从而激发他们的学习热情。
还有,《环境工程微生物学》的前几个章节主要讲述微生物的形态、结构及生化过程,具有概念多、微生物种类多且形态多变的特点,而且由于微生物形体小,无法从日常生活中得到直观的印象,学生普遍感到“看不见,摸不着”。针对这种情况,应当采用多媒体教学的手段,利用一些典型微生物的图片或三维动画形式,描述其形态与生长发育过程,这样既方便讲解又生动活泼,利于学生理解,增加学生学习兴趣,提高教学效果。同时,还要鼓励学生自己动手采集微生物,利用实验室开放时间,自己去观察体会,并通过查资料,关注学科进展,采取互动形式,增加学生从课外获得相关知识的能力。
4 加强实验教学
微生物学是来源于实验的科学,所以我们应着重加强实验教学。环境工程微生物学实验是一门原理性、概念性、实践性、操作性难度较大的课程。比如显微镜技术、制片和染色技术、培养基的制备技术、无菌操作技术、纯种分离培养技术、菌种保藏技术、大气及水中微生物监测技术等。这些都需要特殊的设备和独立的训练,如果没有足够的课时及仪器支持,掌握其中的操作技术是很困难的。环境工程微生物学实验课前期准备工作是一项比较复杂、精细和繁琐的工作,工作量大,连续性强,即使是微小的疏忽也可能造成实验的失败。在做实验准备的过程中必须认真、细致才能保证实验课的顺利进行,这就对实验室老师的素质和教学态度提出严峻的考验。
还有,实验操作过程是培养学生独立工作能力最好的过程。实验中,我们应该采取学生独立思考、自己动手、大胆探索,教师积极引导、注重启发的实验教学模式,充分发挥学生在实验中的积极性和主动性。如在做“细菌革兰氏染色”实验时,我们要求每个学生至少完成3个不同类别典型细菌的正确鉴别染色片,从挑取菌种、涂片、固定、染色、调试显微镜,直到观察到染色的微生物形态,鉴别出正确的菌种为止,整个过程完全由学生自己操作,而且实验的每一步都要非常认真仔细,稍不注意就得不到正确结果[4]。实验中,学生对涂片后固定细菌时的温度高低、洗片环节、酒精脱色的时间等精心分析,反复实验摸索,并在教师的启发下,找出问题症结,直到得出满意的结果为止。实验过程中,我们还应对学生操作时的习惯性问题和错误作重点提示和讲解,并在学生操作过程中及时指导纠正动作,严格要求学生独立完成。
实验课的讲授过程中,我们还应尽可能地开一些综合性地实验。综合实验是一个以学生为主体、学生与教师互动的教学过程,其特点是学生独立自主进行实验的设计、组织、实施和管理。演示性、验证性实验多,而综合性、设计性实验少是过去实验教学中存在的问题,学生对实验过程印象不深,理论掌握不牢,动手能力不强,不利于培养学生的创新能力。为此,我们针对学生比较感兴趣的实验课题,如水、室内空气、土壤和食品中的微生物种类、数量、分布等应用于实验教学,学生通过查阅资料,设计实验方案,由指导老师指导和小组讨论,确定实验方案,提高了学生的分析问题和解决问题的能力,这样激发了学习兴趣,巩固了理论知识和实验技术,也培养了学生的综合运用能力。
微生物学博大精深,微生物在处理环境问题时的优势越来越明显。作为环境工程专业的重要基础课之一,《环境工程微生物学》在学科体系中的地位也越来越重要。如何使环境工程专业的微生物教学进行得更合理,如何使环境工程专业的学生具备较高的微生物学综合素质,相信通过对教学经验的不断总结和改革,通过主讲老师地不断学习提高,最终能够使《环境工程微生物学》的教学工作适应时展要求,为培养具有综合素质的环境科学人才做出贡献。
参考文献
[1] 周德庆.微生物学教程(第二版).北京:高等教育出版社,2002.
[2] 张洪勋,王晓谊,齐鸿雁.微生物生态学研究方法进展[j].生态学报,2003,23(5): 988-993.
数学在环境工程中的应用范文5
目前许多院校广泛采用主辅修方式培养复合型人才，即学生在完成主修专业课程的基础上，再辅修第二专业的课程。辅修课程的上课时间经常与主修课程的上课时间相冲突，或者辅修课程的上课时间统一被安排在周末或晚上，这给辅修课程的学习带来不便。环境工程与化学工程复合型人才的培养可采用特色班级方式培养，即在招生时就用固定班集体招生、统一培养。这种培养方式便于课程体系的学习，尤其是便于实践课程的教学与管理。湖南城市学院化学与环境工程学院同时拥有化学工程和环境工程两个专业，这使得该学院在环境工程与化学工程复合型人才的招生、教学与管理有独特的资源优势。
2环境工程与化学工程复合型人才培养的课程体系
在课程体系设计上，不能简单地将环境工程专业与化学工程专业的课程“拼盘”。根据环境工程与化学工程复合型人才培养的特点和要求，我们在请教专家、调查学生的基础上对环境工程专业、化学工程专业的相关课程进行了有机整合，形成了培养环境工程与化学工程复合型人才的课程体系，该课程体系由5个课程模块组成。公共基础和素质课程模块。该课程模块包括中国近现代史纲要、思想道德修养与法律基础、基本原理、思想和中国特色社会主义理论体系概论、大学生心理健康教育、军事训练、大学体育、大学英语、计算机基础、大学语文。专业基础课程模块。该课程模块包括高等数学、工程制图及CAD、无机化学及实验、有机化学及实验、分析化学及实验、仪器分析及实验、物理化学及实验、化工原理及实验、波谱分析。专业核心课程模块。该课程模块包括环境化学、管网工程、环境微生物学及实验、环境生态学、环境监测及实验、水污染控制工程及实验、大气污染控制工程及实验、固体废物处理工程及实验、噪声污染控制工程、环境影响评价。特色课程模块。该课程模块包括化工环境保护、化工污染控制工程、化工污染控制设备、绿色氧化技术、突发性化工环境污染事故的预防与处置等课程。实践教学课程模块。该课程模块包括环境工程仿真实验、工程设计、工程实验设计与数据处理、PIDCAD工艺流程制图、认识实习、生产实习、毕业论文(设计)。该课程体系在保留环境工程专业的核心课程基础上，《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》、《物理化学》、《仪器分析》、《化工原理》、《波谱分析》等专业基础课程内容和学时与化学工程专业一致，在课程设置上体现出环境工程专业与化学工程专业课程的复合；特色课程模块和实践教学课程模块体现出环境工程专业与化学工程专业课程的融合。
3环境工程与化学工程复合型人才培养的教学方法
对于环境工程与化学工程复合型人才，要求综合培养学生环境工程、化学工程两专业的知识和能力，达到综合培养的目标，这就要求其相应的教学不能采用灌输性的教学风格，而应采用渗透式教学、融合式教学、案例式教学和研究性教学等。(1)渗透式教学是指在上述专业基础课程模块中渗透环境工程专业知识的教学，在上述专业核心课程模块渗透化学工程专业知识的教学。例如，《物理化学实验》中动力学实验可以让学生动手做“Fenton试剂降解除草剂2,4-D反应速率常数和活化能的测定”。(2)融合式教学是指在上述特色课程模块和实践教学课程模块中将环境工程和化学工程中的知识、原理、技能融成一体进行教学。例如，《化工污染控制工程》中教师可结合工程实践进行“流化床化学反应器处理农药厂废水”的专题教学，将流化床工艺设计参数、原理、废水排放标准等融合在一起进行教学。(3)案例式教学就是指在环境工程与化学工程复合型人才培养的教学过程中结合教学内容运用工程中的实际案例进行教学。例如，《水污染控制工程》中教师可结合工程实践进行“电镀厂含铬废水的深度处理”的案例教学。(4)研究型教学是指在环境工程与化学工程复合型人才培养的教学过程中教师结合教学内容，通过创设学习情境，促进、支持和指导学生完成研究型学习活动，来综合培养学生能力与素质的一种教学方法。例如，在“Fenton试剂降解除草剂2,4-D反应速率常数和活化能的测定”实验中，教师可引导学生自己查阅文献资料，引导学生思考如何测定溶液中2,4-D的浓度？如何用计算机软件绘制2,4-D浓度的标准曲线？让学生自己确定实验中所需要的仪器和使用的方法，引导学生思考FeSO4和H2O2使用量对2,4-D降解速率的影响，如何求算该降解过程中的速率常数K和表观活化能Ea？
4环境工程与化学工程复合型人才培养的师资队伍建设
良好的师资队伍是实施环境工程与化学工程复合型人才培养的关键。要培养环境工程与化学工程复合型人才，首先必须有环境工程与化学工程复合型的师资。笔者认为，要改变目前环境工程与化学工程复合型的师资匮乏问题，可从如下几个方面加强环境工程与化学工程复合型人才培养的师资队伍建设。(1)引进、培养具有环境工程和化学工程双专业学位的高水平的博士或硕士，他们在学士、硕士或博士学位教育期间接受过环境工程、化学工程的专业教育，具备环境工程和化学工程复合的知识结构和科研素养，是环境工程与化学工程复合型人才培养的理想师资队伍。(2)教师交叉自学和资格认证。在学院内部要求有环境工程专业学位的教师参加化学工程的本科理论与实践教育，要求有化学工程专业学位的教师参加环境工程的本科理论与实践教育，教育期满后进行考试认证，达到认证资格的教师才能评聘为环境工程与化学工程复合型人才培养的师资。(3)聘请企业有工程实践经验，且有良好师范素养的工程师参与环境工程与化学工程复合型人才培养的教学和科研工作。
5学生自主学习是环境工程与化学工程复合型人才培养的重要手段
数学在环境工程中的应用范文6
关键词：案例教学；环境工程原理；教学改革
“环境工程原理”于2004年被教育部相关教学指导委员会确定为高校环境工程专业的核心课程，随后逐渐发展成为高校环境科学与工程专业一门重要的必修专业基础课。该课程分析归纳总结了环境工程专业涉及的水、气、固废、环境净化和生态修复等核心课程的技术原理，并对具有共性的基本原理、现象和过程进行系统和深入的阐述，具有较强的理论性和系统性。因此，该课程被认为是环境工程专业学生接触和深入学习环境领域技术的基石和桥梁[1]。该课程于2019年秋季在重庆文理学院首次对“新工科”环境科学与工程专业学生开设，此前，重庆文理学院用“化工原理”课程作为环境工程专业的基础课程。尽管两者涉及的某些基础原理性知识具有类似性，研究对象和体系却有着较大区别。如“化工原理”关注的是化工生产过程中较高浓度的操作条件，而“环境工程原理”关注的是环境污染净化和控制领域较低浓度的污染物，后者更符合环境专业的特色和需求。作为重庆文理学院一门新课，该课程自开设以来将在较长时间内处于不断发现问题、解决问题的探索阶段。本课题旨在阐述“环境工程原理”教学中应用案例教学法的可行性及其设计实施方法，以提高该课程的教学效率和培养具有解决实际环境问题能力的创新人才。
1案例教学法概况
案例教学法于1870年起源于美国哈佛法学院，并取得显著的教学改革成果，受到了教育界的高度关注，随后在全球各地得到快速推广与普及[2，3]。改革开放之初，成熟的案例教学模式开始扎根于我国高等教育，并在各个专业领域的实践中取得了广泛成功。所谓“案例教学”，顾名思义是一种以案例为主的教学方法[4，5]，是教师根据教学目标和教学内容要求，通过引入合适的生活场景或模拟仿真场景，使学生置身于案例场景中，甚至产生身临其境的效果，并根据实际教学内容，有针对性地引导学生将理论知识和案例问题相结合，鼓励学生积极主动讨论和分析问题，并提出解决问题的策略。期间教师要注重与学生的互动，及时对学生的过程行为给予肯定或评价矫正，以培养学生理论联系实际的能力、分析问题和解决问题的能力以及创新能力。案例教学法主要有以下几个方面的特点：首先，以案例为主。案例可以是真实的生活场景，也可以是虚拟的场景，但必须和教学内容高度一致；其次，强调师生交流互动。案例教学以学生主动参与为主，教师引领为辅，师生互动交流为保障，师生互动程度越高，则教学效率越高；再次，开放性。案例教学旨在培养学生理论联系实际的能力、分析问题和解决问题的能力以及创新能力。同一案例，基于学生个体差异性和思维发散性的不同，学生可能会提出不同的解决措施；最后，启发性。案例是为教学目标和内容服务的，案例应具备引导学生深思、启迪学生思维的功能，进而达到实际联系具体理论，加深学生对理论知识的理解。
2案例教学法在“环境工程原理”教学中的必要性
“环境工程原理”作为重庆文理学院环境科学与工程专业学生深入学习环境工程领域技术的基石和桥梁，必须要符合国家和学校对该专业学生的人才培养要求。在教育部积极推进“新工科”建设背景下，重庆文理学院环境科学与工程专业人才培养的目标是培养环境污染净化和控制领域的高层次实用型人才[6-7]，特别是社会紧缺的，具备系统的专业理论基础、良好素质和综合能力的环境领域专业技术人才。因此，在教学过程中，除了让学生掌握环境领域的专业知识和技能外，更重要的是使学生具备以理论知识为依据，分析解决实际环境工程问题的能力。作为一门理论性强的核心专业基础课，在“环境工程原理”教学过程中如何使学生理论联系实际，对培养应用创新型环境人才至关重要，这与案例教学法的目标相一致。因此，在“环境工程原理”教学中引入案例教学法是非常有必要的。此外，“环境工程原理”课程知识体系复杂、原理性和系统性强、内容抽象枯燥和难度大等特点，决定了该课程内容与学生的实际生活无太大联系，这进一步加大了学生对知识内容的理解难度。因此，适当引入生活案例或者简单的虚拟案例，既能激发学生的学习兴趣，强化其自主学习能力，又能使学生由浅入深、循序渐进，加深对知识的认知和理解。因此，将案例教学和“环境工程原理”教学相结合非常有必要。
3案例教学的设计和应用
在案例教学法中，案例选择是关键，案例必须与具体教学内容紧密联系，既能体现“环境工程原理”的专业知识，也能说明环境污染净化和控制技术现状和发展趋势的案例才是好案例。环境工程案例教学的设计和应用应当体现出以下4个方面的内容：3.1案例结合教学目标和教学内容。案例的优劣直接决定了案例教学的成败。在教学设计时，必须认真分析教学目标和教学内容，认真考虑哪些知识点引入案例最合适，案例如何扩展、延伸到教学内容，案例分析讨论和理论教学的学时分配，如何有的放矢地引导学生对案例的分析等，这些都是需要结合教学目标和教学内容进行考虑的。如首节绪论课的目的是使学生明白为什么学习“环境工程原理”，而“环境工程原理”是学生接触的第一门专业课，学生对专业认识和专业知识都不深。此时，在进行案例设计时可以选择学生较了解的热点环境事件，引导学生做事件应急处理人，分析污染物的来源和去向，提出解决策略，并与事件处理方案对比，不仅可以使学生明白“环境工程原理”的重要性，还能培养其思维创新能力。3.2案例新颖。教材一般滞后于工程应用，因此，案例只有与工程技术同步，才能使学生掌握与时俱进的专业知识。例如吸收章节，环境工程领域吸收法主要用于脱硫脱硝。石膏法是烟气脱硫应用最广、最成熟的技术，但其现在面临着脱硫产物处理处置的问题，导致该处理处在转型阶段。此时选择该案例作为增强吸收传质过程是不错的，但可能会导致学生与新知识、新技术脱节。3.3案例源于生活场景。“环境工程原理”涉及的知识是各种环境技术原理具有共性的基本原理知识，实际主要应用于污水处理厂、火电厂和给排水等方面，与学生实际生活契合度较小，选择这方面的案例较难激发学生的兴趣。如讲授保温层内容时，可以选择如何让学生将一杯开水尽可能维持较高温度作为案例教学。此时，大多数学生会基于生活方式给出使用密封容器或者保温杯的方法。3.4案例具有创新启发性。根据具体教学内容，教师可以选择自己的科研方向或者环境领域热点创新技术作为案例。如在吸附章节，可以从绿色化学概念出发，选择反向案例展开探讨，如污水中重金属用吸附剂是否可以完全去除？教师在和学生互动的过程中可以从自身科研或全球先进技术角度说明现状以及启迪学生改进的思路，不仅可以使学生掌握吸附知识，还可以激发其科研创新兴趣。案例教学的核心是案例的选择，但案例教学的高效实施还需要其他几个方面。首先，指导学生课前积极思考。由于“环境工程原理”的知识较深奥、难理解，教师在课堂上突然引入案例，学生可能难以提出专业性的策略。教师可以把需要引入的案例作为课前作业，给予学生充足的时间预习或参阅文献资料，教师可以有针对性地在某些方面作一些要求，以引导学生较全面地查阅。其次，根据学生个体差异性和成绩分布等，合理地安排学生进行分组交流。教师要作好小组交流考评，制定恰当的要求和制度，促使尽可能多的学生参与探讨。最后，在进行案例教学时，教师要积极和学生互动，并及时对学生讨论的结果进行指导，对好的方案给予肯定和鼓励，对错误的观点进行纠正，并选择合适的时机，使教学过程从案例分析过渡到相应的教学内容上，提高学生理论联系实践的能力。
4结语
