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环境科学原理范文1
[关键词]麻省理工学院;环境工程课程体系;分析与启示;公共卫生
麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology,简称MIT)环境工程专业设置在土木与环境工程系里(Department of Civil and Environmental Engineering,简称CEE),是获得美国工程技术认证协会认证的专业。多年来,MIT环境工程本科专业一直在全美国排名前十名,2014年被USNews排名全美本科环境健康专业第6[1],在全美乃至世界上享有很高声誉。科学合理的课程体系无疑是MIT环境工程专业持续保持强竞争力的原因之一。
近年来,我国环境问题日益突出,尤其是因为环境问题而引发的健康问题,已引发人们广泛关注,迫切需要对我国高校环境工程教学内容和课程体系进行改革。借鉴国外知名大学在环境工程教学上的成功经验,对我国环境工程专业课程体系的改革具有重要的参考价值。本研究旨在通过对MIT环境工程课程体系的分析,从中得到对我国环境工程课程体系改革有益的经验。
一、MIT环境工程专业教学计划概况
培养目标:帮助学生掌握基本知识,发展能力,以应对现代社会挑战。使学生能将科学的力量融入社会价值和社会目标中。培养学生成为环境工程领域的专家,具有创新能力的知识界领导者和问题解决者, 富有终身学习的热情。使学生有能力就职于环境工程设计、教育、法律、医学和公共卫生等部门或行业,能够从事相关科学与工程的研究工作。
学制:4年
学位:学士学位(Bachelor of Science in Environmental Engineering Science)
总学分:384 units。说明:MIT几乎每门课都是12units,即每周12小时学时。学时包括课堂教学+实验或设计或野外考察+学生课外准备三部分时间,无实验或设计或野外考察的为0。如Engineering Mechanics I(Units: 3-2-7),即工程力学I,周学时是12小时,其中3小时课堂教学、2小时实验和7小时课外自学(后文中只写总学时)。每学期每门课的1unit=14小时。2个6-unit的实验课程算1门课程。可以把MIT的学时等同于国内的学分。
教学日历:秋季(9月-12月);春季(5月-8月)
教学计划实施过程大体如下:
(1)大学一年级,主要学习MIT要求的基础科学,如数学、物理、化学和生物学。一般人文、艺术和社会科学课程是每学期上1门。
(2)大学二年级,继续学习MIT要求的基础科学,同时学习专业基础课。
(3)大三、大四年级,学生根据自己兴趣选择环境工程专业课程(必修、限制性选修和任选)。第八学期主要学习毕业论文设计。
获取一个本科学士学位共需完成32~34门课程的学习。
毕业要求:修完MIT和CEE要求的课程,且每门课程成绩不低于3(5分制)。
二、MIT环境工程课程体系
环境工程专业课程体系分为两个部分,即MIT的基本要求(General Institute Requirements,简称GIRs)和CEE的专业要求(Department Program) 。MIT环境工程专业课程体系如下[2]:
(一)基本要求(GIRs)
MIT的基本要求学17门课,共12×17=204学分
(1)6门自然科学
数学:从单变量微积分、单变量微积分及应用和微积分及理论I等3门中选1门;从多变量微积分I、多变量微积分II、多变量微积分Ⅲ、多变量微积分及应用和微积分及理论II等5门中选1门。
物理:从4门不同要求的经典力学课程中选1门;从2门不同要求的电力与磁力课程中选1门。
化学:从固态化学导论和2门不同要求的化学科学原理的课程中选1门。
生物学:从3门不同要求的生物学导论课程中选1门。
(2)人文、艺术、社科 (Humanities, Arts, and Social Sciences,简称HASS)
基础HASS课程:选3门不同类别的课程。
专业性HASS课程:选3~4门课程。
其他HASS选修课程:选2门或1门。
(3)科技限制性选修课
从生态学I: 地球系统、工程力学I和微分方程3门中选2门。
(4)设计实践课程
土木与环境工程设计概论I和土木与环境工程设计概论II。
(5)表达要求
4门写说表达课程。其中2门包含在人文社科类里,不再计算学分;另2门是与专业有关的课程,主修课中已有,也不再计学分。
(6)体育要求
一般要求第四学期结束前修成。要求通过游泳测试;上完4节体育课。
(二)、专业课程要求
(1)必修课程(Required Subjects)
必修课程包括以下四个部分,共168学分。其中,与GIRs重复课程的学分为48。
环境科学原理范文2
关键词:环境生物;交叉学科;人才培养;实践能力
Study on education of innovation and practice ability for environmental-biological interdiscipline subject students in engineering colleges
Du Qingping, Li Yanxu, Xu Yanbin, Tang Bing
Guangdong university of technology, Guangzhou, 510006, China
Abstract: The main reasons that influenced the interdiscipline subject talents training were analyzed in this article. Then two substantial ways were proposed to personnel training for EB interdiscipline subjects in engineering colleges: improving and optimizing the distinctive teaching plan and teaching programme; developing diversity experiments practicing teaching focused on strong actual effects.
Key words: environmental biology; interdisciplinary subjects; personnel training; practical ability
环境保护已成为当前国际关系、经贸合作的一个极为重要问题,严重地影响着我国国民经济的可持续发展。如何在经济高速发展的同时控制环境污染,改善环境质量,以实现社会经济可持续发展,这是我国目前亟待解决的重要问题[1]。生物高新技术是环境保护中应用最广、最为重要的单项技术,其在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁以及可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、污染环境的修复等各个方面发挥着极为重要的作用[2]。历年的创纪录高温、低温、干旱、冰雹等恶劣气候环境,使得人们对环保治理的质量和效益要求越来越高。化学、计算机、地理等学科领域都在参与生物学和环境保护领域的研究,甚至连传统学科中的数学、物理都悄然开始生物数学和生物物理学的研究[3]。环境生物教育的国际化、学科交叉的复杂化和科技知识更新的频繁化,对工科院校环境生物交叉学科学生的实践能力提出了新的要求。
1 环境生物交叉学科毕业生面临的困境
1.1 环境生物交叉学科毕业生五花八门,学科背景相差很大
目前,全国理、工、农、林、医和师范等各类高校基本上都设置有与环境保护相关的生物工程专业。各高校设置环境生物交叉学科的背景不同,专业基础相差较大,对环境生物类人才培养所使用的专业培养方案五花八门,对交叉学科人才培养的教学大纲和基础课程设置存在着很多不完善的问题。具体表现在以下几个方面。
1.1.1 学生基础课或者公共课程任务繁重
为了培养具有基础知识面宽、适应性强、创新意识突出的优秀人才,国家教育部将原有的环境生物专业合并到环境科学专业中,使其成为环境科学的一个分支方向[4]。而各学校都要求交叉学科学生必须完成学校公共基础课以及学院或一级学科专业基础课。以我校为例,生物工程专业(环境生物技术方向)的学生不但要完成所有的基础课程,还要具有很强的工程实践能力,所以学生的高等数学、化工原理、工程制图和物理化学、有机化学、分析化学等工程基础课程学时所占的比例也相对较大。
1.1.2 专业课程门类多,培养的人才“博”而“不专”
生物技术专业涉及细胞工程、酶工程、基因工程、蛋白质工程、发酵工程等课程,而这些知识又必须建立在细胞生物学、遗传学、分子生物学、生物化学等基础知识上;如果要培养环境生物技术人才,学生还必须掌握环境检测和分析、环境工程学、环境评价等基础知识。
从以上两点可以看出,交叉学科学生“博览”多门课程的基础知识,但是真正掌握的专业技术并不过关。要培养有特色的环境生物类技术人才,必须根据社会实际需求改革人才培养计划,对现行的教学培养方案和课程体系进行整合和完善。
1.2 环境生物交叉学科毕业生的实践能力和综合处理问题能力欠缺
美国工程与技术鉴定委员会(ABET)要求各工程专业毕业生必须达到11种能力要求:包括制订实验方案、进行实验、分析和解释数据的能力;根据需要设计一个系统、一个部件或一个过程的能力;对工程问题进行识别、建立方程以及求解的能力;在工程实践中运用各种技术、技能和现代工程工具的能力等[5]。原因主要是:(1)如今很多用人单位反映毕业生普遍存在重理论轻实践、重高端技术轻基础实践能力的问题。尽管各高校人才培养方案中都设有实验、实习等实践教学环节,但实际上,实践教学资源满足不了对学生实践能力培养的要求。从实验教学分析,高校扩招,但教学设备没有大规模增加,以前20人/批次的实验资源,现在要满足50人/批次的需要,学生不能独立操作或者整体完成实验教学要求。(2)实验教学内容没有根据技术发展进行更新。学生上实验课时,只是按照教师编写的非常详细的实验指导书按部就班操作,在实验课上不能达到对学生的综合能力和创新能力进行培养的目的。(3)缺乏处理实际问题的能力。很多专业没有固定的生产实习基地,学生综合实践经验几乎为零,而且近年来就业压力增大,学生急于找工作,不能独立、高质量地完成毕业论文/毕业设计,失去了最后培养实践能力和综合解决问题能力的机会。
因此对环境生物类交叉人才培养的实验教学、实践教学的内容、方法和手段进行改革,建立稳定、有特色的实践教学模式势在必行。
2 环境生物类交叉人才培养实践教学模式初探
2.1 教学计划和教学方案的完善和优化
为了培养有特色的环境生物类技术人才,不同院校必须有适合自己专业特色的环境生物交叉的知识体系、教学计划和教学方案[6]。以我校生物工程(环境生物技术方向)专业为例。教学中一方面强调学生有扎实的工程设计和技术应用基础,另一方面要求学生掌握生物技术和环境保护领域系统的专业基础知识。这些基础知识涉及多个学科、多个领域,很多课程所使用的教材内容自成一体,缺少系统的适合工科学生所用的教材[7]。因此教学中首先根据本校学科优势和本地人才培养需求,将各门基础课和专业课所教授的知识进行优化整合,把一门课程放到满足整个专业技术人才培养目标的层次上考虑,提炼知识内容,重新设置课程内容,确定课程教学的核心内容。再根据知识点之间内在联系,将知识领域整合、聚类成环境生物技术板块。最后根据学生的兴趣和就业目标,将知识板块构成不同的层次或者技术培养方向,使知识体系结构和教学目标明确。
2.2 开展多样化实效强的实践教学
培养环境生物类交叉技术人才可以参与的实践教学环节包括课程实验、专业实习以及科研团队和自主创业等活动。
(1)实验教学是培养合格人才的基本环节,不仅能培养学生严谨的科学方法和独立进行科学实验的能力,而且培养学生的创造能力,是培养学生动手能力和综合素质的基础[8]。对实验课程进行整合,采取开放式实验教学模式,实验内容模块化,将一些技能培训的基础实验融入综合性实验,学生按照参与客体的不同分为不同小组;各组学生参与的实验内容相互支撑,却各不相同,自成一体,不但增强了学生的探索精神,而且可以引导学生进入研究性课题[9]。
(2)通过多种途径,加强实习基地的建设。充分利用教师的科研实力,以“互惠互利、优势互补”为原则,多途径、多形式地与相关企事业单位共建校外实践教学基地,并鼓励理论功底扎实、实践能力较强的中青年教师带着学生与大型企事业单位的中高级专业技术人员从事校内外的合作研究,使教学和科研工作获得“双赢”。
(3)建立本科生科研平台,鼓励学生参加创新科研团队。除了加强课堂实践能力的培养,积极引导学生参与特色的课外科研创新课题,努力申报针对本科生而设立的科研项目。鼓励参加前期科研团队的学生,在毕业论文/毕业设计期间继续参与自己的项目完成毕业论文/设计。该措施在我校环境生物系取得良好的效
果,近年来毕业生的就业率和企业反馈信息良好。
3 结束语
随着生命科学与环境科学的发展与应用,环境生物学知识的高等教育,很可能延伸为一项重要的社会普及教育[10]。从一个较全面、系统、科学的角度,认识和分析环境生物交叉技术人才培养中所遇到的问题,强化技术储备人才实践能力的培养是非常必要的。从完善、优化教学计划和教学方案做起,采取不同的途径加强实验和实践能力训练,采用本科生导师制、纵性科研小组等措施,在教学中实施以实践教学改革为突破口的整体教学改革,力求取得更为显著的成效。
参考文献
[1] Bruce E R, Martina H, Frank L, et al. A Vista for Microbial Ecology and Environmental Biotechnology[J].Environmental Science & Technology,2006,40:1096-1103.
[2] Abuja SK, Ferreira GM, Moravia, AR. Utilization of Enzymes for Environmental Applications [J].Crit Rev Biotechnol.2004,24(2/3):125-154.
[3] 刘国忠,王秀华.一个关于害虫管理的时滞脉冲生态传染病模型[J].生物数学学报,2009,24(2):222-230.
[4] 程树培,孔志明,尹大强.环境生物学高等教育改革研究[J].高等理科教育,2004,54(2):69-71.
[5] 毕家驹.美国ABET的工程专业鉴定新进展[J].高教发展与评估,2005,21(5):44-50.
[6] 赵建华.大学生实践能力的概念、结构与影响因素分析[J].中国大学教育,2009,7:67-69.
[7] 陈德人.创新创业型交叉学科专业的知识化探索与社会化实践[J].中国大学教育,2010,1:43-45.
[8] 孙连鹏,曾令初,张再利.构建新型实践教学体系培养环境工程专业的应用型人才[J].中国建设教育,2008,10(10):43-46.
环境科学原理范文3
关键词:独立学院 环境科学与工程专业 培养环节
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007—3973(2012)009—001—02
独立学院是指由普通全日制本科高等学校中,按新机制、新模式与社会力量合作举办的本科层次的二级独立学院。独立学院的学生有其自身的特点,有不同于母体高校大学生。环境科学与工程专业是2005年出现在独立学院的全新专业,探索独立学院环境科学与工程专业教学模式具有重要的现实意义。
1 独立学院环境科学与工程专业培养环节设置的基本思路
由于独立学院的学生有其自身的特点,理论基础较为薄弱、动手能力较强、思想活跃、个人为重彰显自我,这些特点将成为独立学院环境科学与工程专业培养环节设置基本思路考虑的基础。结合学生的特点,将设置专业培养环节定位为应用型、创新型、复合型人才的培养,结合社会经济发展和市场人才需求定位,如图1所示,确定独立学院环境工程专业培养环节包括环境科学与工程专业理论教学环节、实践教学环节、教师科研环节、学生创新竞赛环节、就业环节五个主要组成内容,以培养学生的专业兴趣和专业技能为目的和出发点,有机关联的同步协调开展,夯实理论基础、强化技能培养、提高教师素质、完善教学手段、拓宽就业领域。将独立学院的专业教育与用人单位的需求实现无缝对接,从专业培养的诸个环节设置入手,切实实现本质转变。将传统高校理论与实践脱节、教学与学生学习脱节、专业设置与市场人才需求脱节的局面彻底改变,在继承传统高校理论教学基础厚实的前提下,大胆吸收借鉴职业技术教育的实践教学和技能培养的经验,形成独立学院所特有的厚基础、强技能、敢创新、重应用的特色培养环节。
2 独立学院环境科学与工程专业理论教学培养环节
为了适应独立学院专业培养环节的要求,在环境科学与工程专业理论教学培养环节做了优化整合,设置以通识必修和通识选修课程为基础、技能必修和技能选修为手段、专业必修和专业选修为重点的三级理论教学培养模块。在理论教学环节设置时,考虑着重提高技能课程比例、专业课程选修课程细分专业方向、专业选修课程打包形成就业方向。如图2所示,将环境科学与工程专业划分为膜分离与资源再生利用工程、给水排水工程、生态工程三个应用性较强紧贴市场人才需求的专业方向,以市场人才需求和行业发展定位专业方向,改变传统高校以学术科研方向定位专业方向的闭门造车的现象。通过这样的理论教学培养环节,使独立学院的学生通过有限的精力投入获得扎实的本专业理论基础,并在此基础上结合技能培养理论课程的学习迅速提高技能知识水平,为专业课程学习提高理论和技能的基础保障,从而实现夯实应用型、创新型、复合型人才的理论基础。
3 独立学院环境科学与工程专业实践教学培养环节
针对独立学院学生的自身特点以及毕业之后的出路大部分直接就业的状况,结合环境科学与工程专业自身的专业特点,独立学院环境科学与工程专业培养环节的设置将实践教学提到一个空前重要的高度,认为实践教学与理论教学具有同等重要性,两者是平行并列关系,这彻底扭转了传统高校重理论、轻实践的短板。从学生收获较强的实践技能而非单一的理论知识为出发点,独立学院环境科学与工程专业实践教学培养环节的设置,强调学生动手实践操作训练。结合借鉴职业技术教育的经验,如图3所示,独立学院环境科学与工程实践教学环节设置包括:与理论教学环节配套的课程实践环节、实践周教学环节、毕业实习环节、生产实习环节、课程任务和作业环节、暑期社会实践环节、实验课程环节、毕业设计、论文环节。通过这些全方位、多层次、立体交叉的实践教学培养环节,使独立学院的学生能够在本专业的理论基础支撑下,进行有针对性、科学的实践技能训练,实现理论 与实际、专业与应用、教学与技能提高的同步交叉训练,使学生获得过硬的专业技能和解决问题的工作能力。
4 独立学院环境科学与工程专业教师科研环节
师资是任何一所高校最重要的资源和教学的根本保障,师资的质量直接影响到学校的教学质量和培养学生的素质。通过加强教师应用型科研项目研究的开展,进一步巩固和提高教师的学术水平和专业素养。以教师的学历教育中的基础理论研究为基础,大力开展与社会经济发展相结合的应用项目研究,可实现独立学院的科研与社会需求密切无缝对接,并为独立学院的学生提供较为宽松的、与社会行业接轨的科研学术平台和培养氛围。独立学院环境科学与工程专业教师科研环节主要围绕三个方面展开:
(1)膜分离与资源再生利用工程方面。结合膜分离技术这一高新技术,利用其分离能耗少、仅需加压操作、无热相变、自动操控的特点,将其应用在污水处理及中水回用、废水中重金属提取、固废中资源回收、航天水处理技术等诸多领域,体现其在资源再生利用方面的价值,为建设集约型、环境友好型社会起到积极推动作用。
(2)给水排水工程方面。给水排水工程与国家的经济建设有着紧密的联系,从国家层面的水利基础设施建设,到城市层面的供水排水系统工程建设,以及具体到每家每户的上水排水管道系统楼宇消防、供水、排水系统建设,都体现水排水工程专业的必需性和重要性。随着我国城市化进程的不断深入,生态环保节能低碳型的建筑和城市规划设计已成为主流,从雨水收集、中水回用、空调冷凝水循环利用、纯净水入户等最新的应用角度出发,利用并创新给水排水工程技术,推动城市化进程绿色环保生态低碳的技术进步。
(3)生态工程方面。建设生态文明型社会是我国经济发展的必由之路,环境保护作为基本国策也被长期实施。生态工程主要基于利用自然环境的生态系统的规律来进行环境建设、环境修复和环境保护。利用园林绿化工程来美化、绿化城市人居环境,并且还可以用生态工程来修复矿山垦区、污染水体、绿化荒山、护坡工程、沙漠绿化等。建立人工自然湿地进行水体水质修复处理,对于大面积水体修复具有重要的贡献,红树林工程对于海岸带生态保护、近海海域水质修复也具有不可替代的作用。
5 独立学院环境科学与工程专业学生创新竞赛培养环节和就业培养环节
环境科学原理范文4
一、提高认识,健全组织,完善制度,明确责任
全校师生充分认识食品卫生安全工作的重要性、紧迫性和长期性,增强教职工的责任感和使命感,卫生安全工作纳入学校各项规范化管理之中,建立分工负责齐抓共管的卫生安全长效机制,学校先后成立了卫生安全工作小组、食品卫生安全教育组织机构、传染病预防工作领导小组、食品卫生安全工作领导小组、健康教育三级网络等组织机构。组织相关人员认真学习了法规,逐一落实卫生安全制度,先后制定了《传染病预防控制措施及应急预案》《晨检制度》《消毒制度》《因病缺课病因追查与登记制度》《传染病病愈返校管理制度》《传染病疫情报告制度》《食品卫生安全管理制度》《学生饮用水管理规章制度》《食堂管理规章制度》《食堂岗位责任制度》《食品安全责任制和责任追究制度》《食品卫生安全突发事件应急处置预案》等制度。使学校卫生安全工作细致化、持久化、制度化、科学化、规范化。
二、做好食品卫生安全工作,确保学校教育教学工作正常进行
学校领导始终把食品卫生安全工作放在重要位置,主管校长经常组织开展工作,使食品卫生安全工作形成了制度化、规模化的格局,食品卫生安全工作更加深入人心,全校师生人人讲食品卫生安全,时刻注意食品卫生安全,每位教职工都自觉承担对学生卫生安全教育的责任,并能在教育教学活动中开展食品卫生安全教育,有效地遏制了食物中毒事件的发生,确保学校教育教学工作的正常进行。
三、学校加大投入力度,改善了学校卫生安全基础设施
我校食堂基础设施规范,布局合理,功能分块,无二次污染或交叉污染机会。副校长亲自抓食堂管理工作,严把采购关,确保优质、安全的食品输入学校食堂。从业人员持健康上岗,定期参加培训,养成良好卫生意识和个人卫生习惯。加强对就餐环境、食品储藏、加工、餐具消毒、保洁等环节的卫生监督。食堂重地非本食堂人员禁入,严防投毒等突发事件发生。学校食堂不以盈利为目的,以为师生提供健康安全食品为宗旨。
四、改善学校环境和教学卫生条件,创建健康科学的育人环境
学校领导在校园环境建设中坚持“校园环境高品位,一景一处都育人”如气势宏伟的校门、“拥抱未来”大型雕塑,校风、校训,先进的塑胶跑道、草坪足球场、水泥篮球、排球场地,洁净的人行道及大面积的绿化花园和设计先进的喷泉,校园环境已达到“绿化、美化、亮化”标准。学校被评为国家级绿色学校,学校共有90多间教室,所有采光照明均符合国家卫生标准,平均照度150XL,教学设备先进,学生课桌椅符合国家卫生标准。教室及宿舍环境洁净,食堂、卫生间设施符合卫生要求。人人讲卫生,学校以年级部为单位做好室内外卫生检查及个人卫生检查评比工作。班级积极争创卫生流动红旗,以讲卫生为荣,不讲卫生为耻。
五、积极开展健康教育,提高卫生安全意识和能力
学校卫生安全工作重在预防,健康教育是卫生安全工作的重要环节。首先,健康教师上好每两周一节的健康教育课,充分利用好课堂40分钟,为学生讲述更多的健康知识。其次,广泛开展多种形式的健康教育宣传活动,利用板报、传单、广播讲座等形式宣传卫生安全知识。每学期举办一次卫生安全知识竞赛,举办一次以卫生安全知识为内容的主题班会,利用校园网络进行卫生安全知识教育。通过多方位、多渠道的宣传教育,学生们掌握了许多卫生安全知识。通过学习保质期和保存期的区别,食品中不安全因素有哪些,如何认识食品标识,如何预防食物中毒和食源性疾病等知识,使学生能够发现食品中不安全因素,拒绝不安全食品,不断地形成科学的、安全的、合理的饮食习惯,提高了学生卫生安全防范意识和能力。
近年来,在上级主管部门的精心指导下,在校领导的正确领导下,经过全体师生的共同努力,学校的卫生安全工作得到了持续稳定发展,取得了显著成效。通过多年工作实践,我们更加清醒地认识到安全责任重于泰山。要真正做好学校卫生安全工作,我们的体会是:校长高度重视、亲查督办是关键;分管领导或后勤主任依法依章加强管理是根本;坚持对学生进行安全卫生知识教育、提高自身防范能力是基础;从业人员高度的责任、真诚的服务意识是此项工作取得胜利的保证。只有保证了师生的生命安全和身体健康,家长才放心,学校才安宁,社会才和谐,教育才能让人民满意。
环境科学原理范文5
网络教学是未来教学发展的一种必然趋势。网络教学有利于深化课堂教学改革、创建新型教学模式,有利于促进教师教育思想、教学内容、教学方法的变革,有利于培养适应当代社会发展需求的人才。网络教学能创设丰富的教学情景,能促进学生创造性地学习。网络教学拓展了学生的学习时空,让他们可以在任何时间、任何地点接入因特网,实现随时随地学习。网络教学能提供极强的学习交互性、协作性,学习者可参与同一专题的学习、讨论、交流,达到学习效果最大化。在网络教学中,网络的搜索引擎功能所提供的大量多媒体信息和资料,不仅有利于学生对知识的获取,而且大大拓展了学生的知识面。网络学习资源海量、共享、易寻的特点,为学习者提供了便捷和多样化的选择。
当前,学校网络环境还不能适应教学需求。近年来,学校信息技术基础环境建设较快,学校普遍建成校园网络,网络覆盖学校的每个角落。教室实现了“班班通”,而且装备了多媒体教学系统,这些为学校网络环境下的教学提供了基础条件。但是,目前学校环境建设还处于起步阶段,应用还停留在浅层次上,主要表现在:学生自主学习、师生互动学习、学生之间互相学习、教师之间互相学习尚不能满足需求。
鉴于网络教学的优势与现阶段学校网络教学环境的现状,特提出学校网络环境的建设目标与建设策略。
一、学校网络教学环境建设目标
学校网络教学环境建设应从4个方面着手去完善。
1.构建功能强大的校园基础网络
建设一个集语音、视频、数据等功能于一体的综合性平台,满足学校对互联网访问的需求,满足教师日常办公的需求,满足校园内部管理和多媒体教学的需求,满足数字化实验室等网络高速连接的需求,并作为校园各类信息化服务的载体和对外信息、互动教学、远程学习的载体。
2.构建功能强大的校园教学应用系统
建立数字电视系统,实现优质教学资源的网上直录播及点播功能。
建立远程交互系统,满足校际、校内互动教学需求,实现面对面的沟通培训,实现在线流媒体教学。精品课程、专题讲座通过系统提供的会议录播软件进行点播。
建立多媒体教学系统,帮助师生高效完成教学任务,提高课堂教学效果。多媒体教学系统包括计算机、投影机、先进的交互式显示设备、实物展示台、中控操作台等设备,能满足教师在教室实施多媒体教学的各种需求,多媒体教学系统要增强教学互动性。
3.构建功能强大的教学实验室
需通过两种途径实现:一种是将学校的计算机网络教室拓展成多用途的教学功能室;另一种是将学科教学专用实验室架设成网络教学环境,实现学生自主、合作、交互式的学习。
4.构建丰富的教学资源
多途径建成丰富的信息资源库:文字资料库、教学图片库、视频库、音乐音效库、备课资料库、电脑小课件库、学习软件等。
二、网络化学科实验室建设策略
构建功能强大的教学实验室是学校网络化学习环境建设的重要内容。网络化学科实验室建设的策略包括两方面:一是计算机网络教室的功能拓展;二是现有教室或实验室的升级改造。
1.计算机网络教室的功能拓展
计算机网络教室(如图1所示)是满足学校信息技术学科教学需求的功能室,主要由教师计算机、学生计算机、交换机等设备组成,是学校普遍要求建设的功能教室。目前学校普遍建成了一定数量的网络教室,且主要用于开设信息技术课,其功能相对比较单一,不能发挥最大效益。在满足信息技术学科教学功能的基础上,应将其功能拓展到多功能学科教学实验室的范畴。
(1)语言教学教室:在计算机网络教室的基础上,安装专用语言学习教学软件,配置语言学习资源,配备高品质专用耳机,形成语言教学环境,供口语教学及测试使用。
(2)师生电子阅读:在计算机网络教室的基础上,在服务器上配置电子图书资源,安装图书阅读工具软件,使之成为电子阅览室。
(3)数字化美术教室:在计算机网络教室的基础上,增加美术手绘画板及绘画学习教学软件,形成美术教学环境,满足美术绘画教学需求。为美术教学提供一种新型教学手段,提高美术教学效果和学生学习的兴趣。
计算机网络教室还可拓展成语文、历史等学科教学专用功能室,只要配置相关学科教学专用软件和教学资源,即能实现相应功能。
图1 计算机网络教室
2.将现有教室或实验室进行升级,打造成具有网络学习环境的专用功能室
(1)教学网络教室。在传统教学教室的基础上,班级配备一定数量的学习终端(计算机、平板电脑)。教师教学多媒体系统、学生学习终端与学校网络管理、资源中心形成网络,实现师生教学互动、学生自主学习及小组协作学习,提高教学效率。
图2 科学实验室
(2)数字化理科实验室。在传统中学理化生和小学科学实验室的基础上,根据需求(分组的要求)配备一定数量的计算机,并将这些计算机构建成网络环境。这些计算机可以放到每张实验桌上,也可以相对集中地布置在一个区域(如图2所示)。在此基础上,添加理科实验用实验数据采集分析系统及配套实验工具等实现理科实验教学的数字化教学用具。将信息技术与理科实验教学过程科学地融合在一起,营造一种新型互动式实验教学环境,完善现有实验教学手段。通过数字实验系统的应用,教授学生一种新的实验方法,培养学生的实践能力和创新精神。
(3)数字化地理历史实验室。在传统中学地理历史实验室的基础上,根据需求(分组的要求)配备一定数量的计算机,并将这些计算机构建成网络环境,在此基础上添加地理历史教学工具,如数字星球系统、地理历史教学模型、地理历史教学应用软件和资源。为学生学习地理历史创设情境,激发学生的学习兴趣,提高学生地理历史素养和技能。
(4)数字化数学实验室。通过建设一定规模的基础网络,添加数学教学工具,如图形计算器、数学教学模型、数学教学应用软件,构建互动式的数学教学环境,提高学生学习数学的兴趣和学习效果(如图3所示)。
图3 数学实验室
三、网络化学科实验室建设实践
近年来,我们装备了一批基于网络教学环境的教室与实验室,如网络教学教室、自动录播教室、数字化中学理科实验室、数字化小学科学实验室、数字化美术室、数字化数学实验室、书法教室、音乐欣赏厅、技能实践室(航模、机器人、武术)等。装备过程经历了需求调研、标准论证、方案制定、政府采购、项目实施、使用培训等步骤,保证了实验室建设的质量与效益的发挥,为学校提供了多样化的信息教学环境。
1.广泛调研,了解市场
因为网络教学环境下的实验室建设大都涉及一些新的装备项目,所以无可借鉴的先例。我们首先深入项目学校开展调研,听取学校管理及使用人员的需求建议,同时了解市场。针对装备项目,对相关企业的产品与技术进行分析比较,提出综合性解决方案。其次,对部分经营规范、服务优良的品牌供应商开展方案征询,对行业引领性的配套产品进行筛选,开展资料收集。
举办各类项目展示会,进行产品和技术的展示对比,邀请国内优质供应商参展。同时,组织学校、专家组成员对所展产品进行综合性评价,推荐各项技术指标及功能贴近目标需求的产品。
2.多方论证,制定标准
在调研的基础上,针对产品的市场现状和学校需求情况,制定相关项目装备标准或采购技术参数基本要求。
其间,我们分别组织相关专家、中心组教师、使用学校教师召开座谈会或研讨会,起草了《南京市理科数字化实验室建设指导方案》《南京市中小学课堂教学录播专用教室建设规范》《南京市小学科学数字化实验室装备指导意见》《南京市中学数学实验室装备指导意见》和《中小学美术数字画板装备技术参数要求》,用于指导学校装备。
3.一校一案,落实需求
在统一要求的基础上,结合学校实际,指导学校提出具体的装备需求方案。
由于每所学校的中小学录播系统装备基础及环境不同,需要逐校多次落实建设方案。中小学数字化实验室、中学数学实验室也因场地的不同需多次深化具体方案。书法室、技能实践室的建设,从学校需求调研起到项目方案成型,再到用户或学科中心组研讨修改、专业人员设计,再返回学校由学校对项目功能做综合性评测,最后形成科学合理的项目需求文件。
4.项目整合,集中采购
根据学校申报的采购需求,按类别进行汇总统计,分别按系统集成、多媒体设备、木器设备、仪器器材等进行集中公开招标采购。集中后产生一定的规模效益,吸引相关知名供应厂商参与。通过科学的评价标准和公开公正的采购程序,既保证了项目设备的质量,又提高了资金的使用效益。同类项目通过拆分组合式的采购,可比市场同类项目采购节约资金20%以上。
5.强化管理,确保质量
招标采购完成后,及时与中标供应厂商签署采购合同,召开项目学校和中标供应厂商的工作会议,明确项目实施的时间、设备质量与服务要求。要求项目学校确立项目责任人,全程参与项目的监督管理。中标企业要制定项目实施的工程计划,并在项目现场进行公开,便于市、区县、学校、企业随时对照,保证相互配合。
在项目实施过程中,项目主管部门定期深入学校了解项目实施进度,协调企业之间工程配合的相关问题。对于有的项目,我们充分调动区县教育技术装备部门、学科中心组和学校管理人员的力量,形成质量管理网络,并通过短信、QQ群等方式,实现对项目全程的监控,提高了管理效率。
严把设备产品进口关和项目工程质量。项目完成时,组织验收小组逐项逐件进行验收。不仅验收每件物品的数量、质量,核对技术参数,还要考核整个系统的综合功能。
6.培研结合,发挥效益
由于这些项目的技术含量相对较高,为了保证项目建成后效益的充分发挥,我们高度重视培训工作,将项目技术培训作为招标文件的重要内容。项目实施后,集中开展教师培训工作,先后分类开展了数字化实验仪器、数字美术画板(如图4所示)、数字星球系统、图形计算器、互动电子白板、数码显微系统和网络设备使用操作、维护保养的专题培训。
培训过程中,除了企业技术人员对设备使用开展培训外,在数字化实验仪器、数字美术画板、数字星球系统、图形计算器等项目的培训过程中,我们还邀请使用过相关设备的学校教师作为培训讲师,不仅培训设备的使用技术,更重要的是将设备使用与学科教学目标有机结合起来,增强了培训的效果,提高了实践工作水平。
图4
加强合作,开展教学应用交流。先后和教研部门、项目实施企业合作,共同开展数字美术画板、数字理科实验室、数学实验室等研讨课、公开课,交流使用经验与成果。
组织开展学生数字美术作品的展示与交流评比活动,提高学生学习兴趣,促进数字美术学科教学。数字美术项目培训后,开展教师、学生数字美术作品论文、课件、作品的评比活动,并作为培训与学习的考核成果,得到了学校的广泛响应,取得较好效果。
以课题研究为抓手,促进学校设备使用和教师专业成长。如开展“数字绘画技术在中小学美术课堂教学中的运用研究”。开展基于数字地理实验室、数字小学科学实验室、数学实验室教学模式的研究,以课题研究促进项目的进程及教学效益的充分发挥。
环境科学原理范文6
关键词:新专业;培养模式;资源环境与城乡规划管理
地理学从开始之初就具有与其他学科许多显著的区别,表现出独特的学科特征。①地理学经过了多年的发展,从古代地理学到现代地理学,他更加注重实验性,其知识成果表现出更强的实践性,并能够很快地被国家各级规划、生产部门所使用。当前,新学科的蓬勃涌现和新技术新手段的大量应用为地理学的发展提供更加先进的技术支撑。②但是,中国的高校长期以来传承沿袭着传统的分析方法和分析工具,这在很大程度上影响着地理学的进一步发展。因此,如何把这些新技术应用到地理学当中成为本文所要探讨的焦点。
一、当前地理学新技术和资源环境与城乡规划管理专业介绍
当前,地理学受到大量新技术的冲击并与之相融合,逐步形成了自己特色的专业方向。这其中主要有:
(一)计量地理学出现。该方向大量运用了数学统计的方法来解决地理的问题,更加侧重于地理学的定量表达,从而为地理学从更高层次上理解和解释地理现象。
(二)遥感。遥感的出现彻底解放了地理学家,从资源获取到实验室分析,遥感都为地理学家提供了主要的数据信息。随着这种技术的成熟和普及,大量的地理问题都直接或者间接借助于遥感进行解决。
(三)GIS。地理信息系统的出现使得地理学家有了更加便利的工具来分析和挖掘自己拥有的地理资源和信息,从而在获得知识的知识。
(四)测量学和数字地图制图。测量学和数字地图制图让地理研究工作者摆脱了繁重的地理数据获取和分析的工作,并且对地理数据的分析和标准化都产生了影响,也成为地理学方向的重要产业之一。
(五)时间和空间分析。时间序列的分析来源于地理资料的长期积累,通过时间序列的分析为获得具有规律性的地理知识提供了可能。空间分析的概念来自于数学拓扑学和GIS。空间分析为地理知识的空间表达和地理迁移提供重要的思想依据。上述这些重要的地理学思想和方法都为地理学新的发展提供帮助,实践也证明了这些方法和思想是可行的④,同时在当前地理学发展状况也可以看出这些方法已经被大量使用,并形成了一些固定的模式。
资源环境与城乡规划管理专业是为培养适应当前新农村建设和中国城市建设的需要,信息化、市场化、
现代化的时展趋势,培养掌握区域城镇有关理论和方法的人才而开设的一个新专业。该专业主要让学生掌握制图、测绘、信息系统、区域规划、资源评价、经济地理和生态等方面的基本专业技能,培养学生具备资源环境与城乡规划管理的基本理论、基本知识,具有测量、制图、计算机等基本技能。从资源环境与城市规划管理专业的发展过程可以看出,该专业体系的形成主要基于以下几个专业:地理专业;规划专业;管理专业;测绘专业;生态专业;其他相关的资源专业(如水利专业、矿产专业等)。
二、资源环境与城乡规划管理专业培养目标
按照国家对人才培养的要求,以资源环境与城乡规划为主线,资源环境与城乡规划管理专业人才的培养是以地理科学、环境科学、管理科学为主干学科,拓展城镇规划、旅游区域规划同时兼顾工程技术、城市经济学、城市社会学等学科的知识面,并接受城市规划、城镇设计、计算机应用及CAD辅助设计等基本训练,
熟悉从事城镇区域规划、旅游区域规划设计工作所需要的基本理论知识和专业技能。
三、资源环境与城乡规划管理开设的层次课程
(一)基础层次课程主要是让该专业的学生对专业有个简单的认识,基础课程为其他课程的开设提供了前提,因此基础课程开设的种类对本专业的建设方向具有重要的意义;基础层次的课程主要包含自然地理、普通地质学、管理科学、环境科学、生态学等。
(二)专业层次为整个专业的核心,该层次的课程决定了在本专业中的研究方向,因此对于这个层次课程的选取对于新生来讲尤为重要;该层次课程主要有:区域(中国、世界)自然地理、地质地貌学、水文学、人文地理学、区域经济学、产业布局学、经济地理学、城市地理学、测量与地图学、土地规划、生态学、建筑学、遥感技术与应用、地理信息系统等。
(三)技能层次为该学科的一个辅助,从一定意义上讲是整个学科的技术支撑;这个层次的课程有:高等数学、线形代数、数理统计、计算机图像处理、数据库基础知识、地学统计方法、统计软件(SPSS,STATISTIC)、CORELDRAW,AUOTCAD,GIS软件等。
从学科内部分类来看,资源环境与城乡规划管理专业可以分为:自然地理、人文地理(含经济地理)、城镇规划、地图测绘以及其他方面(旅游等),这几个层次也代表了本专业当前发展的几个主要方向。自然地理学主要开展资源调查、资源评估等方面的工作;人文地理学的研究内容为社会经济等方面;城镇规划方向主要开展城市体系、园林、住宅区、经济发展功能区、生态等方面的规划研究工作;地图测绘方向一般脱胎于测绘专业,并与工程测量结合到一起服务于政府等部门的基础测量工作,同时也为科研部门提供重要的基础地理数据。
从上述分析中我们可以清晰地看出,作为新的地理学科之一的资源环境与城乡规划管理专业在专业培养、学科设置、课程层次、技能培训等方法都大量依靠了新地理学技术的支撑,这些支撑使得资源环境与城乡规划管理成为地理学一个较为特殊专业,该专业既有了地理学中人文地理学的思想内核又有了工程学、技术科学的外在。本文在总结了大量高校该专业设置的经验的基础上,提出了以下几个主要的培养模式。
四、资源环境与城乡规划管理专业培养模式
(一)资源环境评估和分析为主的培养模式。该培养模式侧重于自然资源知识的掌握,对水、大气、土地、地籍管理等方面进行全面的学习。
(二)区域经济分析为主的培养模式。该模式主要探讨经济发展中的社会问题,主要有国家的区域发展、地区经济区建设、城市化问题、可持续发展问题、人口和资源问题等。
(三)以地图和测量为主的培养模式。该培养模式来源于以前的测绘学,主要研究地图测量、工程测量等一系列问题。
(四)以遥感和地理信息系统为主的培养模式。
(五)以规划为主的培养模式。这种模式以城市规划学为主,并结合了经济地理和建筑学的一些知识而形成的。
从这几种模式上我们可以笼统的进行一下划分:第一种模式偏重于自然地理方向,要求学生具有一定的地质学基础和野外实习能力;第二种模式偏重于人文地理和经济地理,要求学生的思维比较有扩展性和立体感,同时必须具备深厚的数学功底和统计学知识;第三种模式偏向测量,要求学生掌握的地图学和测量学的知识较多;第四种偏向于技术,要求学生具有一定的计算机技能,数据库、编程等应该比较熟练,同时要求学生具有一定的空间思考能力和知识转化能力;第五种模式偏向规划,要求学生的基本知识较多,该种模式是这几种模式中最高的一层,它所涉及的知识面可以涵盖上述几个模式。
五、几点思考
资源环境与城乡规划管理专业的开设和建设要根据各院校的实际情况开展,在充分利用现有资源的基础上,根据具体的师资情况和所在区域的社会需要进行设置。学生应该根据自身的爱好进行有侧重的模式选择。这就要求学生在充分考虑自身条件的基础上完整地审视这几种培养模式,选出适合自身发展的模式。
当前,很多高校的资源环境与城乡规划管理专业都是依历史专业或者优势专业而建设的,这样在师资配备、实验室建设、学生课程开设以及整体专业定位上往往偏斜于历史专业或者本身的优势专业,造成了资源环境与城乡规划管理专业成为其他学科的一个附属学科,这必然对资源环境与城乡规划管理专业的发展造成一定影响。
参考文献: