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环境科学与工程基础范文1
大学为了实现“人才培养、知识生产、社会服务”三大功能,需要进行一种专业目的的学科群建设,以学科群组织人才培养模式。本文在对环境科学学科群和相应的专业课程体系进行系统分析的基础上,对环境科学专业课程体系设置进行探讨,为建立适应新时期要求的环境科学专业人才培养方案提供科学依据,也为专业建设提供一种新范式。
1专业学科群
高等学校的专业是一种传承知识、培养人才的组织方式,主要指学术和人才培养的人为分类,起着目录性的指导作用,规定着师生探索的方向和范围,也起着范型的作用,是人才培养的范式。从知识角度讲,专业也是实现知识领域专门化的一种方式,是知识、学科及学科群的一种组织形式,既是具有一定共性和内在联系的学科群的集合体。
专业学科群包括基础学科、带头学科和外延学科三个层次。学科群建设就是要加强基础学科的理论源头作用,发挥带头学科的牵引作用,使多形态的学科结构产生协同效应,紧密联系交融形成一个学科整体是学科发展的一个新模式。学科群必须有带头学科。带头学科领域内的知识内容必须是学科群中心任务所涉猎的内容的大部和关键所在,是众多学科之中的核心学科和首席学科,担负起领导和组织的功能,连通、协调着各个学科、各层次学科,起着牵引作用。根据环境科学专业的发展演变过程和传统特色,环境科学是其带头学科,也是环境科学专业学科群的主干课程。基础学科是学科群的理论源头,环境科学专业的基础学科为地学、化学。
2环境科学专业学科群分析
2.1环境科学专业渊源
环境科学就是研究人及其生存环境间关系的一门学科。环境科学学科都是在传统学科中衍生、发展、壮大起来的,在环境科学的初级阶段,与环境科学的相关学科分别从解决环境问题的不同角度出发,形成了具有各自学科特点的环境类专业,如环境化学、环境地理学、环境地质学、环境生物学、环境工程学等,形成了各类环境科学分门别类发展,百花齐放,百家争鸣的局面。这样环境科学学科都以二级学科的形式附属在传统学科内。例如,综合性和师范型大学的环境科学体系主要起源于地理学、化学、和生物学等学科,农业大学的环境科学体系主要起步于土壤农化和农业环境保护,海洋大学的环境科学体系主要侧重于海洋环境科学等。随着环境科学进入综合发展阶段,由于实际环境问题的综合性,前述学科通过相互联系、联合、融入和融合,并逐渐综合、归并为环境科学和环境工程两个专业。1998年国家对学科设置体系进行了调整,新设了环境科学与工程一级学科,其下包括环境科学和环境工程两个二级学科,其中环境科学所涵盖了原来的环境地理学、环境化学、环境生物学、环境海洋学等多个二级学科,成为一个覆盖面非常广的一个新的二级学科。
2.2带头学科的演变
环境科学是一门综合性强的科学,研究核心是人地关系。研究对象是人地系统,是指环境与人类活动两个子系统相互作用,构成的具有一定结构和功能机制的复杂巨系统。按照研究人地关系系统相互关系的课程设计,环境科学专业主干课程是环境科学。
环境科学是一门年轻的交叉科学,环境问题是环境科学发展的根本驱动力,环境科学发展以环境问题为导向。20世纪50年代初,环境科学是在人类认识解决环境问题的过程中逐步产生和发展起来的,是人类社会生产力和科学技术发展到一定阶段的产物。因人们对环境问题的日益重视而在国外被提出,随着国际社会对环境问题关注的不断加强而得到发展,特别是进入20世纪七、八十年代后,得到了迅速发展,逐步形成了一门具有领域广泛、内容丰富的独立新兴学科。
环境科学是多学科、多门类的综合性科学,不过主要是移植其他众多自然科学学科如生物学、地学、化学、气象学、经济学、工程学、规划学等的原理和方法应用,及相关学科分化,并随着科学和技术进步而逐步发展起来的。从地球科学分化出的环境地学包括环境地理学、环境地质学、环境海洋学、环境地球化学以及环境生物地球化学和环境大气学等。生物学分化出环境生物学和环境医学包括环境生态学、环境水生物学、环境微生物学、环境生理学和环境毒理学等。由化学学科分化而来的环境化学包括环境分折化学和环境工程化学、环境有机分析化学、卫生工程化学、用水废水化学、大气污染化学、土壤污染化学和海洋化学等。环境物理学,包括辐射生物学和辐射医学以及环境声学、环境空气动力学等。工程类的环境工程学包括给水排水工程、给水及污水处理工程、供热工程、空气调节技术、除尘技术、冷冻技术、“三废”综合利用等。环境社会科学是从社会学科发展而来的,包括环境发展史、环境污染史、环境经济学、环境规划和环境管理学等。90年代前后,才开始注意到社会科学在研究和解决环境问题中的重要作用,环境哲学、环境社会学、环境伦理学以及环境法学等学科才逐渐形成。
20世纪70年代,联合国教科文组织,把“人与生物圈”的研究列为全球性课题,强调从宏观上研究人与环境的规律。人类面临的人口、粮食、能源、环境、健康等重大问题都是环境科学的研究内容,既要从广义的科学、技术和社会角度解决,更是从生物认)与环境角度来解决。这样,“环境科学”以其与时倶进的强大生命力,不断地扩充其学科视野,扩展其理论视界,扩张其应用视域,直到全面关注并深层关怀人类的生存与发展的生态文明前景。这样不仅形成了众多的环境科学分支,还与其他一些应用学科甚至社会学科相互渗透,产生了许多应用科学。人类环境学基础理论包括环境动力学、环境控制论和环境系统学;从应用上分有环境工程学、环境规划学和环境管理学;从层次等级分有个体环境、家庭环境、企业环境、社区环境;从系统类型分,有农村环境、城市环境、工矿环境、交通环境;从学科领域分,有经济环境学、文化环境学、社会环境学、行为环境学、环境伦理学、医学环境学、教育环境学和技术环境学等。
环境是指人类赖以生存的自然环境和社会环境,是围绕生物界泡括人类)并构成生物生存的必要条件的外部空间和无生命物质,如大气、水、土壤、阳光及其他无生命物质等。环境科学的主体是人,人的活动遵循社会发展规律,向自然界索取资源,产生出一些新的东西再返回给自然。环境科学的目的就在于弄清人类和环境之间各种各样的演化规律,包括人和环境的关系;人类活动引起环境质量的变化,这种变化又反过来影响人类活动,使我们能够控制人类活动给环境造成的负面影响。它的任务就是要揭示人和环境的这种相互作用的客观规律,以及运用这个规律来保护和改善环境。环境科学的研究从宏观上讲,研究人和环境相互作用的规律,由此揭示社会、经济和环境协调发展的基本规律。从微观上讲,环境科学要研究环境中的物质,尤其是人类活动产生的污染物及其在环境中的迁移、转变、积累、归宿等过程及其运动规律。还要研究环境污染综合防治技术和管理措施,寻求环境污染的预防、控制、消除的途径和方法。经过数十年的发展,学科内容进一步细化、深化,分支成环境科学学科群。环境科学学科群包括生态环境学科集、环境学学科集和应用环境学学科集。
2.2.1生态环境学科集
生态环境科学学科集包括基础环境因子学科子集和生态环境学科子集。
环境科学研究的环境是围绕着人的生存环境,包括自然界的大气圈、水圈、岩石圈、生物圈。基础环境因子学科子集细分为地质学、地貌学、气象学、水文学、土壤学、动物学、植物学、微生物学等环境因子,每个环境因子都包括一个系列学科,如土壤学系列学科包括基础土壤学、土壤地理学、土壤资源学、环境土壤学、土壤调查与制图、土地评价、土壤改良治理工程与技术、水土保持、土壤社会学等课程;同时包括地质环境学、地貌环境学、大气环境学、水文环境学、水资源环境、土壤环境学、生物环境学、植物环境学、动物环境学、微生物环境学等环境因子系列学科。
生态环境学科子集细分为海洋、河流、沙漠、草原、森林、农田、湖泊、沼泽、平原、山区、高原、丘陵、盆地等类型,包括海洋学、流域学、草原学、森林学、农田学、湖泊学、自然地理学、经济地理学和人文地理学等学科;海洋环境学、流域环境学、沙漠环境学、草原环境学、森林环境学、园林环境学、农田环境学、湖泊环境学、河流环境学、城市环境学、聚落环境学等系列课程;同时包括生态系统工程学、海洋环境工程、水利工程环境学、沙漠环境工程、草原环境工程、森林环境工程、园林环境工程、农田环境工程、湖泊环境工程等系列学科。
2.2.2环境学学科集
环境学学科集包括基础环境学学科子集、社会环境学学科子集和环境工程学科子集。
基础环境学学科子集包括环境科学概论、环境地质学、环境地球化学、环境海洋学、环境土壤学、污染气象学、环境化学、环境物理学、环境微生物学、环境生物学、数学环境学、化学环境学、环境医学、环境毒理学、环境生态学、环境监测、环境质量及评价、环境仪器分析等系列学科。
社会环境学学科子集包括环境哲学、环境科学方法论、环境统计学、环境伦理学、环境社会学、自然环境保护学、清洁生产概论、环境信息系统、环境保护学、环境管理学、环境经济学、环境法学、环境美学、景观环境学、环境政治学等系列学科。
环境工程学科子集包括环境规划学环境工程学、环境生态工程学、环境保护工程学、环境系统工程学、环境地球化学工程学、水污染防治工程学、大气污染防治工程学、固体污染防治工程学、噪声控制工程学、环境材料等系列学科。
2.2.3应用环境学学科集
应用环境学科是飞速成长的环境科学学科群中另一个重要学科子集。环境学与经济学相结合产生了经济环境学,同理如农业环境学、资源环境学、城市环境学、产业环境学、家庭环境学、工程环境学、环境教育、放射性环境学、农村环境学、区域环境学、全球环境学和宇宙环境学等都是环境科学应用的重要研究领域。出现了环境科学与环境工程学科双向同步发展的景象,如与前述应用环境科学学科相对应的农业环境工程、资源环境工程、城市环境工程、产业环境工程、家庭环境工程、环境教育工程、放射性环境工程、农村环境工程、区域环境工程、全球环境工程和宇宙环境工程等学科纷纷出现,这样就逐渐形成了飞速成长的应用环境学学科集。
2.3环境科学专业学科群的外延发展
环境科学专业是一门新兴的、多学科交叉渗透形成的、与人类及生物生存息息相关的前沿学科集其知识体系涉及自然资源和环境资源的高效利用、浪费、污染及控制、生态与环境建设的各个方面。因此人和环境科学集向外延拓展:(1)人一方面外延发展成人、生物科学与技术进而发展成包含现代生物认肢术与工程的生物(人)科学集;另一方面人口资源外延发展成自然资源,发展成以人口资源为主体的自然资源调查与保护、管理,进而发展成为资源科学学科集;(2)环境科学由人类生存环境发展成为生物(人)环境系列课程,外延发展成社会环境、人类环境系列课程,进而发展成为包括自然环境学科、社会环境学科、人类环境学科的环境科学学科集。
2.4农业大学环境类特色学科
农业大学最大的特色学科是农业学科群属于生命科学群的重要组分。经过数十年的发展,农业己经形成了许多传统学科,与环境科学专业有关的课程有:普通生物学、植物学、动物学、微生物学、植物生理学、植物生物化学、农业概论、作物栽培学、园艺学概论、生物保护学、设施园艺环境调控工程、养殖环境工程、农业生态学、农业病理学、植物保护学、试验设计与生物统计、农业仪器分析;农业气象学、农田水利学、土壤肥料学、农业环境学、园林环境学、生态农业、循环农业、绿色(有机)食品工程、建筑环境学、环境景观设计等。
2.5地方环境特色学科
青岛农业大学位于美丽滨海城市一青岛市的腹地城阳区,濒临黄海,东接崂山、西邻胶州湾,湿地广布,水域(湿地)环境研究方便。学校具有强大的农业技术背景,依托这一背景,学院环境科学专业将在农业环境保护、湿地(尤其是海洋)环境保护、区域环境规划、农业环境工程等方面独具一格。
3环境科学专业课程体系设置
高等学校的“专业”指的就是一个系列、有一定逻辑关系的课程组织151。因此,专业就是培育学科群的组织保证,是围绕社会需要,尤其是人才培养的需要,组织多学科协同攻关,形成一些由若个具有某一共同属性的分支学科构成的学科群体和人才培养的范式。
环境科学着重研究区域生产(生活)活动中的环境污染问题及资源利用与生态、环境和工程之间的相互关系,其工作重点是在可持续发展战略思想的指导下,努力提高环境容量,注重区域生态环境的保护和环境质量的改善,保证区域环境健康和优质农产品生产,确保生物认)生存的环境质量,是人们生活、生产和环境保护的理论基础,也迫切要求用较为完善的理论去对许多应用性问题提供专门指导。“国家中长期科学技术发展纲要”161中指出:防止水土流失、保护生态环境,建立合理的农林牧副渔复合生态体系。发展生态建设工程,开展温室效应、酸雨及臭氧层机理,及其对环境和人体影响的研究。是中国21世纪初环境科学研究发展的前沿和核心领域。由于环境问题涉及面广、性质复杂,其解决需要各相关学科的知识,环境科学专业也就需要同时具备相应的基础知识和基本技能,尤其是现代科学技术的发展和解决环境问题的迫切性,要求环境科学本科专业人才必须具备广博的理论基础和扎实地掌握相应的技术手段。针对环境科学涵盖面的广泛性和所研究问题的复杂性,客观上需要专业方向各有所侧重的人才多样化,需要具有深厚理论基础的综合能力和适应性强的专业人才的特点。这就要求学生掌握环境科学方面的基本理论、基本知识,受到应用基础研究、应用研究和环境管理的基本训练,熟悉国家环境保护、自然资源合理利用、可持续发展、知识产权等有关政策和法规,了解环境科学的理论前沿、应用前景和最新发展动态,以及环境保护产业的发展状况;同时通过学科交叉、渗透,加强基础理论教学,拓宽学生的知识面,强化专业基本技能、基本实践的训练,培养学生具有系统扎实地环境领域的科学研究、工程设计和管理规划能力,具备区域环境质量监测与评价、生态环境建设、资源利用技术、环境规划与管理、环境质量保障方法和可持续发展方法的基础理论和基本技能,具有较好的科学素养及一定的教学、研究、开发和管理能力,成为基础扎实、适应性广、能力强、素质高的区域环境系统规划、建设和管理的技术人才,能在科研机构、高等学校、企事业单位及行政部门等从事科研、教学、环境保护和环境管理等工作。高等学校应在教育部颁布的环境科学专业课程体系基本框架下,根据环境科学专业学科群发展的要求,按照“宽口径、厚基础、强能力”的原则,结合自身特点和所处环境,从有利于学生就业和继续深造两方面着手构建环境科学专业的课程体系和人才培养模式。
专业学科群是本专业的主干课程的细化、交叉融合形成的系列课程的集合,以本专业的主干课程系列课程为核心,以专业主干课程的外延课程系列为支撑,加上这些专业课程的基础课程群,形成金字塔型学科群。地方农业院校环境科学专业学科群包括化学科学学科集、生物浓业)科学学科集、生态环境科学学科集、环境科学学科集和环境工程科学学科集。青岛农业大学将前述的环境科学专业学科群分成专业基础课程、专业课程、专业选修课程等层次,形成环境科学专业课程体系。针对庞大的课程体系,特别是众多的选修课,学生们往往很迷茫。为了学生们能根据自己的喜好,很好地在环境科学领域定位自己、发展自己,在宽口径的基础上,能有一技之长,毕业后成为能在产业环境保护、生态农业、循环生产、污染监测及控制的教学、科研、管理等工作的应用技术型人才。我们结合农业资源与环境科学的发展趋势,紧密结合中国资源管理与环境保护方面的问题与社会需求,尤其是“三农”领域的广泛需求,考虑到农业院校的基础和环境科学领域的特色,根据市场的需要考虑设立多个专业方向,来培养多层次、多样化、适应性强的各类人才。按照“基础+模块”模式设置了环境科学专业课程体系,将环境科学专业选修课程分设三个方向,每个学生至少选修一个方向的课程、至少选修8个学分人文社科类课程和一定任选课。湿地晦洋)环境科学方向:主要选修课程有水生生物学、水文与水资源学、海洋学导论、自然资源学、水域生态学、水污染与控制、水污染治理、海洋环保技术、水土保持、环境生态工程学等;
污染控制方向:环境工程原理、CD制图、产业生态学、城市生态学、环境风险评价、环境土壤学、清洁生产概论、大气污染控制工程、固体废弃物处理与资源化、物理性污染控制、水处理新技术、室内空气污染控制工程等;
环境科学与工程基础范文2
一、《地球科学概论》的教学内容
根据《工程教育认证标准(2015版)》,该标准由通用标准和专业补充标准组成;通用标准是各工程教育专业应达到的基本要求,专业补充标准是在通用标准基础之上根据本专业特点提出的具体要求。在测绘工程的专业补充标准中,课程设置分为四类,即:数学与自然科学类课程、工程基础类课程、专业基础类课程、专业类课程。《地球科学概论》属于数学与自然科学类课程中的自然科学课程。
地球是一个巨大的系统,地球的各圈层在不断地演化与相互作用,人类对地球的认识在不断地深化。通常,《地球科学概论》的教育教学内容包括以下四个方面:(1)地球的形成和组成,包括宇宙中的地球、行星地球简史、地球的物质组成三个部分;(2)地球的外部圈层,包括大气圈、生物圈、水圈,以及地球表部圈层的相互作用四个部分;(3)地球的内部圈层,包括地球的内部圈层的划分和性质、岩石圈内部物质的转化、岩石圈的变形与变位、重力地磁与核幔作用四个部分;(4)人对地球的认识和人与地球关系,包括地球系统科学、人与资源、维护我们的生存环境三个部分。
二、《地球科学概论》知识点的涵盖
在2013年版测绘工程本科人才培养方案中,设置了《地球科学概论》课程,该课程可以很好地涵盖教学内容的所有知识点。但在之前版本的测绘工程本科人才培养方案中,没有设置《地球科学概论》课程,对于2011级、2012级同学来说,该课程的知识点需要由其他课程的教学内容来涵盖;具体设置的相关课程有:第3学期《环境科学概论》、第4学期《煤矿地质学》、第5学期《采煤概论》以及第7学期的《开采沉陷与变形监测》、《土地复垦与生态重建》。
《环境科学概论》的知识点,通常包括:大气环境、水体环境、土壤环境、固体废物与环境、物理环境、生物环境、环境管理、环境科学技术与方法、全球环境变化与可持续发展等。
通常,可以涵盖《地球科学概论》第四方面内容(人对地球的认识和人与地球关系),同时大气环境、水体环境、土壤环境、固体废物与环境、物理环境、生物环境,可以部分地涵盖《地球科学概论》第二方面内容(地球的外部圈层)。
《煤矿地质学》的知识点,通常包括:基础地质理论部分,地球概况、地质作用、矿物岩石、古生物地史、地质构造、煤与煤系等,应用地质工程技术部分,影响煤矿生产的主要地质因素、矿井水文地质与防治水、煤矿环境地质、地质勘探、主要地质图件、储量管理、地质编录、地质报告与说明书、煤矿地质信息技术等;可以涵盖《地球科学概论》第一方面内容(地球的形成和组成),同时,可以较多地涵盖《地球科学概论》第三方面内容(地球的内部圈层),以及部分涵盖《地球科学概论》第二方面内容(地球的外部圈层)。《采煤概论》的内容主要是煤矿生产建设的基础知识,知识点通常包括:煤矿地质、煤田开发、井田开拓、采煤方法、井巷掘进与支护、矿井通风与安全、矿井生产系统等;可以较多地涵盖《地球科学概论》第三方面内容(地球的内部圈层),以及部分涵盖《地球科学概论》第二方面内容(地球的外部圈层)。
《开采沉陷与变形监测》主要内容是:地下开采引起的岩层与地表移动、地表及岩层移动的观测工作、地表沉陷的一般规律、地表移动与变形预计、开采损害及其防护措施、露天矿边坡的稳定性监测、下沉与变形监测新技术;可以较多地涵盖《地球科学概论》第三方面内容(地球的内部圈层),以及部分涵盖《地球科学概论》第二方面内容(地球的外部圈层)。《土地复垦与生态重建》主要内容是:土地复垦与生态重建的概念、内涵与发展历史,采矿对土地与环境的影响,土地复垦与生态重建的技术,矿区土地复垦与生态重建中的测量工作;可以较多地涵盖《地球科学概论》第四方面内容(人对地球的认识和人与地球关系),以及可以部分涵盖《地球科学概论》第三方面内容(地球的内部圈层)。
所以,虽然在之前版本的测绘工程本科人才培养方案中没有设置《地球科学概论》课程,但《地球科学概论》的知识点,已经得到了很好的涵盖。
三、《地球科学概论》的教学特点
通常认为,《地球科学概论》不同于《普通地质学》。《普通地质学》是地质类专业学生的一门入门性的课程,解决的是专业入门教育问题,以今后从事地质工作为培养目标,在后续课程中将深入学习《普通地质学》中每一章的内容,是相对较纯的地质学的研究内容。而《地球科学概论》是由原来的《普通地质学》拓宽、发展而来的,课程的内容更加广泛,涉及的学科更多,体系更加庞大,不仅包括自然科学中比较成熟的地学知识,而且要面对当代技术发展和人类面临的重大问题,它的主要对象是非地质类专业但与地学相关专业的学生,它不以今后从事地质工作为培养目标,没有相应的后续课程,主要任务是为刚进入大学校门的学生传授地球科学的基本知识,进行地质思维的教育,使学生建立起正确的地球观,具有人与环境和谐发展的科学素质,培养学生对自己所学专业的兴趣。
通常来说,《地球科学概论》具有内容多、课时少、程度浅的特点。内容多体现在:地球科学是六大自然科学之一,地球科学所研究的对象具有空间跨度大、时间跨度长、地质过程复杂的特征,不仅要介绍地球的形成和组成,而且要介绍地球的外部圈层、内部圈层,阐述地球系统的整体作用和不同圈层之间的相互关系,在这基础上,还要介绍人类对全球变化、环境保护、资源利用和灾害防治等当今热点问题的认识和态度。
课时少体现在:通常该课程仅仅为32学时或40学时,相对于庞大的教学内容而言,课时显得十分的有限。程度浅体现在:《地球科学概论》是有关地球科学基础知识的一门通识性课程,不以从事地质工作为培养目标,在讲授时应由浅入深、由表及里将复杂的地质现象用浅显易懂的方式加以解释。以上的这些特点,也就决定了,要上好这门课,不能照本宣科,必须十分熟悉教学内容,必须对教学内容进行高度的凝练,教学过程中在具有很强的知识性、理论性的同时,还要具有很强的趣味性、思想性。
四、《地球科学概论》教学对专业认证的支撑
自2006年起,由教育部牵头,我国工程教育专业认证工作在机械、化工等行业开展了试点工作;随后,工程教育专业认证工作有序推进。我国工程教育专业认证工作的全面展开,对引入先进的教育理念与质量保障文化、引导工程教育专业建设与教学改革、全面提高工程教育人才培养质量,意义重大。测绘地理信息类专业认证从2012年开始,由国家测绘地理信息局和中国测绘学会进行认证工作。根据《工程教育认证标准(2015版)》,在毕业要求方面应覆盖12方面的内容:1.工程知识;2.问题分析;3.设计/开发解决方案;4.研究;5.使用现代工具;6.工程与社会;7.环境和可持续发展;8.职业规范;9.个人和团队;10.沟通;11.项目管理;12.终身学习。
《地球科学概论》教学对测绘工程专业认证的贡献,首先是课程设置的需要,《地球科学概论》属于数学与自然科学类课程中的自然科学课程。其次是教学内容为测绘工程专业的后续学习提供了一定的基础,如地球形状的知识是投影带划分的基础,大气圈的物质组成和分层的知识是航空摄影测量的基础,地球重力场和地磁场的知识是地球物理大地测量的基础等。最后是对专业认证毕业要求的12个方面中的几个方面有一定的支撑;在“6.工程与社会”方面:例如,滑坡是一种地质灾害,具有突发性的特点,通过观测整体的微小变形量,构造统计分析模型,能够及时有效地预测变形体的变化趋势,为防治灾害提供基础。这不仅是一个工程技术问题,而且是涉及到人身财产安全的社会问题。
在“7.环境和可持续发展”方面:地球是养育着亿万种生命的摇篮,是唯一适合人类生存的美好家园,为人类提供了空间、环境、资源等一切赖以生存与发展的条件。人类在发展自身的历程中,对地球的索取远远超过对她的关爱与保护,这种人地关系的失衡导致了资源、环境、生态和人口等问题,并对人类生存和发展构成了威胁。正如郝诒纯院士在为《地球科学概论》作序中指出的:地质科学已成为保障人类生存的科学,发展和普及地球科学是关系到中华民族乃至全人类生存和繁荣昌盛的意义深远的战略。在“8.职业规范”方面:在地球科学发展的过程中,存在着很多的争论,如水成论与火成论的争论、灾变论与渐变论的争论、固定论与活动论的争论等,这些不同学说之间的争论极大地推动了人们对地球科学的理解,丰富和完善了地球科学的理论。这些内容,对于培养同学们的辩证唯物主义思想、提升人文社会科学素养具有很好的帮助。《地球科学概论》的教学,还可以促进认识地球、了解地球,关注人类与资源、环境、灾害、可持续发展等问题,从而珍惜自然资源,爱护生存环境,增强社会责任感和历史使命感。
环境科学与工程基础范文3
随着社会经济的迅猛发展,环境污染问题不断突出。近期,国家在环境保护方面相继出台了《全国地下水污染防治规划(2011-2020年)》、《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》、《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》、《大宗工业固体废物综合利用“十二五规划”》等政策,对实现节能环保、提升基本环境公共服务、改善环境质量等重大环保民生工程更加重视,同时对环境保护人才也提出了更多的需求和更高的要求。面对社会中频繁出现的黑心工程、豆腐渣工程,社会公众对工程师社会责任感的提升提出了迫切要求。但是目前我国高等教育发展趋向大众化,工科院校承担的扩招任务较重,高校新生差异较大,综合素质出现下降。[1,2]狭窄的传统环境工程专业人才培养模式已经无法满足社会经济快速发展与建设资源节约型、环境友好型社会的要求,毕业生的工程意识、创新意识较为薄弱,社会责任感、合作精神、适应能力及运用多学科知识解决问题的能力等方面显著下降。[3]
课程体系作为高校教学体系的核心环节,对实现人才培养目标和适应社会需求具有重要作用。本文将以应用型本科院校河南城建学院为例,对环境工程专业课程体系的改革进行探讨。
一、应用型本科院校环境工程专业课程体系现状
1.缺乏工程伦理教育
20世纪末,美国工程教育界率先提出了大工程观的概念。从大工程观念出发,作为一名合格的现代工程师,既要具备一定深度和广度的科学基础,具有一定的本专业知识和动手解决实际问题的能力,还要对经济环境(本文由收集整理市场)、社会环境、公共政策、人际关系、道德规范、审美以及自然环境有一定的了解与适应能力。
美国斯坦福大学要求学习工程科技的学生,必须具备多方面的人文和社会科学知识,并加强在道德、文化等方面的修养,且在课程设置上体现学科交叉、融合的综合化思想。[4]北京科技大学(原北京钢铁学院)于1999年最早开设工程伦理学课程,之后西南交通大学、清华大学、福州大学、东南大学、大连理工大学等相继开设了此课。其中,西南交通大学将工程伦理学确定为必选课,并将其建设为四川省精品课程,其他高校则主要以本科生选修课的方式开设。2011年举办的全国第三届科学技术与工程伦理学术研讨会进一步推动了科学技术与工程伦理学科的发展,同时指出加强对学生的工程伦理教育,是塑造未来高素质工程技术人员必不可少的环节。
河南城建学院是一所以“城建”为特色,以培养具有综合素质和创新精神的高级应用型人才为目标的新建工科本科院校,但目前包括环境工程专业在内的所有工科专业均未开设工程伦理方面的课程,因此在对学生的大工程意识、工程技术人员基本职业素养和社会责任感的培养方面存在很大不足。
2.文、理、工学科融合不够
工科学生普遍存在学生文化视野狭窄,表达能力、社会适应能力及合作意识相对较弱,运用社会科学等多学科知识解决问题的综合能力较差等问题,主要是由于工科院校中学科融合不够所致。而目前环境污染问题不断复杂化,环境问题与经济问题、社会问题交织,要实现环境问题的解决,不但需要专业知识,更需要法律、经济学、沟通技巧等各方面的综合能力,而有时这些能力会成为推动问题解决的关键性因素。河南城建学院目前设有42个本科专业,涵盖工学、管理学、理学、文学、法学、经济学等六大学科门类,其中工学专业为24个,基本上形成了理工结合、文理渗透、城建特色鲜明的学科专业体系,但在课程体系方面存在很多问题,如课程设置缺乏工科针对性,即课程内容应用性和指导性相对较差,缺乏公共选修课的精品课程,课程考核机制不健全,导致授课效果受到影响。
3.应用型人才创新意识和创新能力培养较薄弱
社会经济结构、生产方式、消费模式不断改变,由此产生的环境污染性质、污染物种类不断变化,因此对环境工程专业人才的创新素质提出了更高的要求。面对不断更新的环境问题,环境工程人才必须树立创新意识,能用科学技术创造性解决工程问题,不断创新科技手段和管理机制,才能实现对环境问题的有效解决。而目前国内培养应用型人才的院校多为新建本科院校,主要由专科学校通过重组、合并后升格形成,办学上本专科教育并存,人才培养上难以脱离传统应用型人才培养模式,缺乏对环境工程人才创新意识和创新能力的培养,学生难以适应经济社会的快速发展。
4.实践教学方式、产学研合作机制有待改革创新
实践教学环节是培养应用型人才专业技能和实践能力的关键环节,但传统的实践教学管理方式及教学方式无法实现高级应用型人才的培养目标,需进行深入探讨与改革创新。[5]目前河南城建学院环境工程专业的实习教学环节主要采取到企事业单位参观实习的方式,由于时间较短,人数较多,学生无法对现场生产工艺及设备运行等情况进行深入了解,导致学生对专业技能掌握不透彻,课程设计及毕业设计成果水平难以提高,甚至在就业过程中存在上手难的问题。在学校及系部的努力下,虽然已经建立了实践教学基地,但运行方式及产学研合作机制仍不完善,总体实践教学环节学时数偏低,实践教学效果有待提高。
二、环境工程专业课程体系改革措施
针对目前环境工程专业人才培养过程中存在的问题,立足中原经济区建设需求和高素质应用型人才培养,主要对河南城建学院环境工程专业课程体系采取以下改革措施。
1.优化公共基础课构成,完善公共选修课平台,强化应用型人才综合素质培养
提高公共基础课中人文、艺术、社会科学课程比例,根据教育部要求增设社会实践环节。扩大公共选修课学科覆盖领域,在规定修满公共选修课学分的基础上,加强公共选修课的开设审核、过程控制和质量考评体制,提升公共选修课质量,评选一批公选课精品示范课程,进一步扩大学生知识面,提高学生的综合素质。
2.促进层级深入、多学科融合的专业课程建设
在专业基础课及专业课模块中,分学期开设了“环境工程导论”、“环境工程制图”、“环境工程原理”、“泵与风机”、“固体废物处理与处置”、“水污染控制工程”等专业课程,由浅入深、层级深入介绍专业理论知识。设置了“环境管理学”、“环境影响评价”、“环境工程微生物学”等相关学科的必修课。将“环境工程概预算”与“环境经济学”内容整合为“环境工程技术经济与概预算”,有利于学生对专业知识的全面掌握。将“环境工程专业文献检索”由原来的专业任选课调整为专业基础课,强化学生对信息的获取和综合分析能力,提高学生对现代社会的适应能力。
3.因材施教,多元发展,完善专业选修课
为进一步适应社会需求,促进学生多元发展,河南城建学院环境工程专业选修课模块分为环境工程方向和环境监测两个方向。
环境工程方向在原有“环境工程施工与监理”等课程的基础上,增设了“工程伦理学”选修课,使学生能够了解工程师职业活动的社会道德责任和法律责任。培养学生对工程活动中存在的伦理问题的道德敏感性,建立工程伦理问题意识,使学生建立更开阔的工程视野,开辟科技创新的新思路,并树立起审慎、严谨、负责的职业态度。
环境监测方向在“现代环境监测技术”等课程基础上,增设“城市生态学”课程,使学生掌握城市生态学的基本理论框架和体系、各种区域环境管理的原则和方法,提高学生应用生态学原理解决城市规划中的具体实践问题的能力,促进城市生态环境的可持续发展。
专业任选课模块开设了“环境与资源保护法学”课程,并调整开设“生态修复技术”,使学生能够熟悉本领域研究的新进展与新成果,培养学生科研创新意识与从事污染环境生态修复技术及研究开发工作的能力。增设“循环经济与清洁生产”课程,使学生了解清洁生产的概念及评价方法,掌握清洁生产的主要途径。对产品生产过程产生的污染进行综合预防,为节约能源、实现可持续发展打下基础。
4.强化实践教学,促进人才工程实践能力和创新能力培养
(1)增加实习、设计等实践教学环节学时数。将集中实践教学环节周数调整为39周。“认识实习”由原来的1周调整为2周,进一步加强学生对环境工程专业的感性认识,激发学生对专业知识的学习兴趣,巩固学生的专业思想,为今后的专业知识学习打下良好的基础。为了使学生巩固和加深对“泵与风机”课程内容的理解,并为“水污染控制工程”课程设计打下良好的基础,增设“水泵与水泵站设计”1周,进一步强化学生的工程意识和理论知识的系统应用。为解决当前社会面临的生活垃圾等固体废弃物处理问题,满足社会对固废处理方面人才的需求,将“固体废弃物处理课程设计”课时由原来的1周调整为2周。同时将“水污染控制工程(下)课程设计”调整为2周,强化培养学生综合应用知识和分析解决问题的能力,提高学生工程设计与制图的能力。
强化毕业设计(论文)工作的校、系两级管理体制,加强质量监控,严格过程控制与目标管理,加强前期、中期、后期和专项检查,进一步提升毕业设计(论文)质量。
(2)增加“现代环境监测技术”、“环境工程施工与监理”等课程的课内实验学时,完善“基础实验、综合性实验、设计性实验”三阶段实验教学体系;进一步规范“以学习为中心、学生为主体,老师为辅导”的开放性实验环节;增加科技创新学分,规范科技创新学分管理。积极开展大学生实验技能大赛。
(3)积极研究与当地企事业单位合作教学的长效机制,在合作基础上,深入探索生产实习等实践教学改革方式,保证实践环节的有效教学时间及教学内容的进一步细化、深入化,使学生能切实将理论联系实际,有效提高实践应用能力,为培养应用型人才打好基础。探索与企事业单位合作培养机制,加大“双师型”青年教师培养力度,提升青年教师工程素质,促进实践教学效果的有效提高。
环境科学与工程基础范文4
关键词:水利工程;规划设计;环境影响评价
水利工程是关系到国计民生的重大项目,在社会经济不断进步的背景下,近年来我国加大了水利工程建设力度,各个水利工程对当地经济的发展起到了重要的推动作用。然而,不科学的水利工程规划设计很容易导致流域内生态环境遭到严重的破坏,不利于当地以及我国整体的长期可持续发展。在这种情况下,国家明确规定,在水利工程规划设计中必须加大环境影响评价力度,提升水利工程规划设计的科学性,并为我国人民的长期发展造福。
1工程实例分析
2015年7月14日青海省羊曲水电站正式开始建设施工,然而,却被相关部门举报称其在开始施工前,并没有通过环境影响评价。鉴于此,当地环境保护厅及时下达了《责令改正违法行为决定书》,其中责令黄河上游水电开发有限责任公司必须于2015年12月31日前完成“三通一平”工程环境影响评价文件的审批。然而,该公司经过4个多月的努力,在向青海省环保厅进行报告的过程中提出,无法按时完成“三通一平”工程环境影响评价文件的审批。在这种情况下,青海省环保厅决定根据我国《环境影响评价法》和《环境保护法》内的相关规定,给予该公司20万元的罚款作为处罚。该公司之所以会受到处罚,是因为其运行过程中,忽视了水利工程与环境之间的关系,更没有从长远的角度出发来展开水利工程的建设和规划设计,工程如果继续实施,将对当地造成无法弥补的损失。
2水利工程与环境之间的关系
2.1水利工程同环境是一体
在构建水利工程的过程中,相当于将新的环境因素融入到原有环境整体中,此时将导致一个与以往不同的环境系统的产生。该环境系统是科学、合理的,同水利工程与最初环境要素之间的协调程度具有紧密的联系。如果水利工程能够同原有全部环境要素进行有效协调,那么该工程经过建设,不仅不会对当地生态环境造成严重的负面影响,反而会促进当地居民生活质量的提升以及经济的全面可持续发展。反之,如果二者无法实现有效协调,将导致原有生态环境遭到严重破坏,不仅不利于人们生活环境质量的提升,还将严重影响当地各个方面的持续发展。
2.2水利工程建设应以环境为基础
水利工程应将当地原有环境状态作为构建依据,才能够充分利用资源,发挥水利工程功能,而这一过程中,无法避免对原有环境的影响。这一影响因素如果得到了规划设计人员的充分考量,那么其将采取一系列有效措施,对当地环境进行改善,并将水利工程给当地环境带来的不利影响降到最低。反之,如果水利工程规划设计过程中,忽视了工程将对环境造成的影响,那么经过规划设计,在实际施工中,将导致滑坡、水土流失等自然灾害的产生。事实上,环境同水利工程相比,二者之间具有相互促进和相互制约的关系。也就是说,人类在对自然、生态环境进行改善的过程中,可以对水利工程进行利用,同时,如果当地环境条件良好,那么也将有助于水利工程的价值充分发挥出来。
3水利工程规划设计中各个阶段环境影响评价工作的重点
3.1规划阶段环境影响评价工作的重点
水利工程在规划阶段中,应在对工程覆盖区域周边环境状况进行充分掌握的基础上开展环境影响评价工作。从整体层面出发,引导施工企业对现有环境状态、环境问题进行充分的了解,并有针对性对工程开发进行制约,严禁过度开发、严重破坏当地环境因子,同时初步预测评价工程所在区域的环境因子以及现有环境问题的未来发展趋势,从而将大量可靠的环境数据和信息提供给施工企业。例如,对环境敏感地域的充分调查就是这一阶段环境影响评价工作中的重点,包括珍稀动植物以及饮用水源保护地等。
3.2可行性研究阶段环境影响评价工作的重点
通常,环境影响表的填报是中小型水利工程开展过程中的首要环节,而针对大型水利工程来讲,则应对环境影响报告书进行编制,在进行大量的专项调查以后,并确定不存在相关环境因素将对水利工程建设产生制约的基础上,以环境保护为大前提,对环境工程是否可行进行全面论证,论证需要在环境影响报告书中进行,此时,应紧紧围绕环境将受到工程的负面影响这一问题而展开,从而对设计、环保措施进行明确,对可操作性、针对性和有效性较强的环保措施进行掌握。并且,要想彻底深入贯彻落实相关环境保护措施,需要对工程建设过程中应用于环境保护方面的投资进行明确,此时需要进行大量反复的估算,最终将其作为工程总概算中的一个重要组成部分。
3.3初步设计阶段环境影响评价工作的重点
在以上2个阶段的环境影响评价工作基础上,还应当在初步设计阶段加大环境影响评价工作力度,这一过程中,应充分调查、掌握不同环保措施的可行性和科学性,将其同工程成本预算、工程量计算等进行紧密的结合,为提升设计合理性奠定良好的基础。在实际展开工作的过程中,施工企业应对环境管理工作开展的责任人、执行人等进行明确,将明确的界限应用于环境行政管理与环境管理之间,并掌握工程管理与环境管理之间的区别和联系,为提升水利工程设计科学性、环保性奠定良好的基础。
4环境影响评价工作开展中的注意事项
4.1充分掌握环境保护责任与环境需求
环境影响评价同环境质量评价存在差异,前者在实施过程中,必须对原有环境问题进行充分的掌握,并明确水利工程建设过程中将带来哪些新的环境问题、次生环境问题等,在此基础上,坚持对环境的科学治理和保护。同时,水利工程开发及建设单位,应在实际施工前,就明确自身应承担的环境保护责任,对工程有可能带来的环境问题进行明确,并从技术的角度出发,制定保护环境的策略和方针。
4.2充分发挥环境影响评价工作的服务职能
在水利工程设计中,环境影响评价的顺利开展,有助于设计得到优化。环境影响评价工作开展的根本目标是切实贯彻落实环境保护法律规定,并确保水利工程设计各个环节都能够符合环保要求,从而实现有机结合工程设计和环境需求的目的。因此,相关领域工作人员,必须明确环境影响评价是服务于设计的,在这一思想的基础上,才能够确保人类创造行为能够同自然和谐相处。实际规划设计中,环境影响评价应被融入到水利工程方案的确定、移民安置、施工手段等各个方面中去,在明确当地环境将受到工程的各种影响背景下,科学对设计方案进行优化,提升方案合理性,同时结合当地实际情况,对工程施工中应采取的环保措施进行详细规定,实施专项环境保护。
5结语
综上所述,水利工程规划设计中,环境影响评价的重要性是不容忽视的,这是因为,水利工程同当地原有环境之间存在相互促进和相互制约的关系。鉴于此,现阶段我国在积极进行水利工程建设规划设计的过程中,必须加大环境影响评价工作力度,在提升规划设计科学性的基础上,将水利工程促进当地经济发展的重要价值充分发挥出来,并为当地实现可持续发展奠定良好的基础。
作者:周相丽 单位:信阳水文水资源勘测局
参考文献:
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环境科学与工程基础范文5
关键词:环境科学;工程制图;教学模式
工程制图是高等理工学校本科专业的一门重要的技术基础课,是表达和交流技术思想的重要工具。目前,各类理工科专业课程体系中基本都设有工程制图课,各专业均结合本专业的需求和特点,在教学内容设置、教学方法上突出了不同的侧重点,比较传统的有机械制图、土木工程制图、建筑制图等。
随着环境问题的日益突出,与环境污染治理相关的工程项目越来越多,这就要求环境类专业的学生不仅能够掌握污染治理的基本原理、工艺和技术,还要能够将各种污染治理技术用工艺图纸表达出来。学会绘制环境工程图样,读懂复杂的施工图,对环境科学专业的学生将来在管理、科研等岗位更好地工作具有重要意义。同时,也是学生增加就业竞争力的重要条件之一。目前我国的环境工程制图课程还没有形成很好的课程结构体系,很多高校还在沿用机械制图或土木工程制图的教材及教学模式,这些课程在专业知识方面没有很好地与环境专业相结合,课程中所选用的一些图例也没有突出环境工程的特点,这就给学生识读、了解环境专业图样带来了很大的障碍,进而对学生以后进行相关课程设计以及就业造成了麻烦,因此,研究如何改进环境工程制图课程体系、改进教学模式是环境类专业课程中亟待解决的重要问题。
目前,我国高等学校的教学改革正在全面深入进行中。《中国教育改革和发展纲要》指出:“在高等教育的改革和发展中,体制改革是关键,教学改革是核心,培养人才是根本。”我们针对环境科学教学的特点,结合当代科技的动态及市场经济建设的需要,在多年环境科学专业工程制图教学的基础上,参考其他专业工程制图的教学情况,探索出了一套新型的教学模式。
一、当前环境科学专业工程制图教学中存在的问题
工程制图教学的主要任务是培养学生较强的读图能力、图示能力、空间想象能力和绘图技能。针对目前学生在学习制图课时空间想象能力、识图表达能力和完成作业时出现的种种问题,探讨有针对性的教学方法并采取有效的教改措施,是提高工程制图教学效果的当务之急。
纵观近年来的教学实践,工程制图教学过程中存在不少问题,主要表现为:
(一)课时少与教学内容多的矛盾
目前,环境科学等理科类专业开设的工程制图课时数都比较少,一般是40学时左右,有的甚至更少,而教学内容几乎与工科专业的工程制图一样多,不仅包括画法几何、制图基础,还需要介绍环境工程、给水排水工程等相关专业图的识读与表达以及计算机绘图的基本知识,这就造成教学课时不够、学生学习困难两个方面的矛盾。
(二)教学内容与环境专业相关性差
目前大部分学校为环境专业学生选择的教材为《工程制图》、《建筑制图》或《土木工程制图》,教学内容从总体上讲与机械制图相差不多,但环境科学专业与机械专业、建筑专业的要求不同,除适当讲授画法几何学、制图基础和计算机绘图等基本知识外,还应当增加适于环境科学专业的教学内容。
(三)学生的空间想象能力差
在制图教学过程中,经常需要从物体到图形又从图形回到物体的空间思维活动,学生往往想象不出已知视图表达的空间形体,不能顺利地补画视图;想象不出截交线、相贯线的形状,不能准确地判断截交线和相贯线的弯曲趋向,想当然地盲目画线;想象不出较复杂的组合形体的内部结构和形状,错误或不完整地表达形状结构。这些问题给学生识读和绘制环境工艺图纸带来一定的困难。
二、环境科学专业工程制图教学新模式探索
(一)多媒体与直观教学相结合
近年来,随着教学改革的不断深入,制图课的教学内容和教学要求都有了新的调整。为此,传统黑板加粉笔的教学手段已经不能适应当前的教学需要。而以计算机技术为主要特征的多媒体教学方式为制图教学带来了新的生机。
传统教学中所采用的教学媒体只能生成静态图,缺乏生动性和直观性。如果采用多媒体教学,则教学方式可以多样化,对于教学中的重点和难点,配合三维模型和视图,必要时演示动画,可以大大减少学生的理解难度,使得索然无味的理论教学变得生动、直观和可视化。多媒体教学不仅能够极大地提高学生学习的积极性,有效改善教学效果,而且可以大大节省课堂教学中手工绘图的时间,减轻教师讲课的强度,提高教学效率,最终达到提高教学质量的目的。
此外,教师在应用课件时,应针对教学内容和学生的具体情况,结合多媒体教学课件来备课和组织教学内容。课前,教师应提出一些问题,让学生带着问题听课,在讲解概念和开始举例时,应用三维动画将问题讲解透彻,重点和难点内容可适当放慢速度,反复播放。学完一段内容后,让学生回答问题,提出疑问。进一步举例时,应将动画关闭,让学生根据投影图,分析空间情况,培养学生的空间想象力。通过这些交流,刺激学生上课时集中精力听课,同时,教师也能更好地掌握学生的学习情况,安排好下一步教学内容。此外,计算机辅助教学不只限于教学课件的应用,还可以在学生自学过程以及测试、作业答疑等各环节使用多媒体课件,提供每道题的分析与答案,从而使教学效果与学习效率快速提高。
对于不适合多媒体教学的内容,可以采用直观教学(即黑板教学、模型教学)的方式解决。例如对那些需要实物参照,需要教师指导和某些实践的环节,则放到直观教学方式中解决。如截交线、相贯线的作图及分析,采用直观教学,可加强教师与学生的交流,使学生学习中的问题能及时得到解决,达到良好的学习效果。
(二)根据环境科学专业的特点进行教学
众所周知,各专业的工程制图的教材都来自机械专业的机械制图,但是,环境专业与机械专业存在很大的区别,零部件的绘制也远没有机械工程领域复杂,根据这个特点,应该对教学内容进行精心安排。
传统的工程制图课一般包括两大部分:画法几何及机械制图,有的增加一章计算机绘图简介,有的还会增加一些建筑工程或土木工程图样。如:建筑平面图、建筑立面图、剖面图、详图、管道图、给排水工程图等。然而,这些内容,既未体现环境科学专业的特点,也难以反映学科当前发展状况。因此,在注重实效、讲求实用、以培养学生能力为主的原则下,我们在2007年修订新的本科生培养方案时,对《环境工程制图》的教学大纲做了调整,把课程内容改为“制图基础、画法几何、环境专业制图、计算机绘图”四个板块。这样的安排既可以让学生掌握工程制图的基本原理和方法,又可以让学生熟悉环境科学专业的制图规律和专业知识。在“制图基础”部分,介 绍《机械制图》国家标准及本专业有关的技术法规,使学生从一开始就养成遵守国家标准的习惯,培养学生认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。在“画法几何”部分,应合理取舍有关内容。在介绍投影原理时,要遵循人类“从三维到二维”的认知规律,讲授投影方法及空间立体的投影规律,重点在于培养学生的空间想象能力及徒手绘制草图的能力。在“环境专业制图”部分,根据本专业及学科的发展动态,密切联系工程实际,引入新技术、新内容,使学生对工程制图与学科的结合和发展有一个综合的思考。以各种污水处理工艺图和施工图为例,重点提高学生的工程意识和专业工程图的阅读、绘制能力。制图课教师不能只讲授制图理论知识,相关的专业知识和实践经验也非常重要,专业制图无论是绘图、读图还是尺寸标注都涉及到具体的工艺和材料问题,环境专业图件需要多工种、多系统的配合才能完成,教学中不仅要传授制图理论,还要讲解相关的专业知识和背景,这样才能把问题讲清楚,而且对开阔学生的视野,让学生接触实践也有很大好处。在“计算机绘图”部分,介绍先进的绘图软件(主要是AutoCAD),让学生熟悉AutoCAD制图的环境和界面,掌握环境工程计算机辅助制图的基本方法,能够使用AutoCAD软件绘制各种图形单元,并对基本图形单元进行编辑和尺寸标注;掌握块、层的使用方法;熟悉废水处理工艺图的绘制。通过对软件使用的教学,加强学生计算机绘图的动手能力,切实有效地提高学生运用知识的综合设计水平,体现工程制图的时代性。
(三)加强课程设计教学环节,培养学生的实践能力
工程制图是一门实践性很强的课程,单纯依靠课堂教学难以实现课程的教学目的,尤其是“计算机绘图”部分,如果不进行实际操作,则很难掌握软件的各种功能,如果只是针对软件功能和模块让学生进行计算机操作,虽然可以达到熟悉软件环境、掌握软件功能的目的,但学生的学习过程仍然是被动的,而且也不能形成系统的工程制图概念,更无法让学生了解环境工程专业图纸的特点,无法与环境学科的专业知识挂钩。因此,我们在总结多年教学经验的基础上,在2007年修订《环境工程制图》教学大纲时,不仅从理论知识方面增加了相应的环境专业图样的介绍,而且增加了一周的课程设计。内容主要包括:熟悉CAD制图的环境和界面;练习绘制基本图形单元,并对基本图形单元进行编辑和尺寸标注;练习图层、块的使用方法;阅读、分析给定的环境工程工艺图纸(包括工艺流程图、平面布置图、高程图等),让学生自己制定绘图方案;在图纸绘制过程中,掌握图层和块在绘图中的灵活应用,掌握尺寸标注的原则和方法;在完成工艺图纸后,让学生分组汇报图纸绘制情况,并由教师进行点评。这样的实践教学环节,可以大大地锻炼学生的动手能力,培养学生分析问题、解决问题的能力,从而做到学以致用、活学活用。
此外,由于本课程实践性较强,因此在考核方式上也必须有所改变,本课程采用理论考试与制图能力考核相结合的方式。理论考试主要考核学生的空间想象能力和空间思维能力,目的是考查学生对制图基本理论的理解程度和应用能力,采取闭卷考试的方式。制图能力考核主要包括平时作业和实践考核两部分,平时作业主要考查学生对制图标准及规范的应用情况,督促学生在绘图过程中时刻遵守国家标准及本专业有关的技术法规,实践考核部分主要是考查学生对计算机绘图的掌握程度,以及独立完成环境专业基本工艺图纸的能力。
(四)采用教学、自学与培训并存的方式
随着我国改革开放步伐的加快,大量外资企业也入驻中国,他们都需要一大批的各类专业技术人才,具有专业技能方面等级证书将成为学生就业的有效竞争工具。一般来说,各种高端CAD软件都是遵循相关国际标准编制的,虽然风格、形式不同,但其内容功能模块等方面,还是具有一定的相通性的,学生一旦掌握了某一种软件,只要稍加努力,便可学会和运用其他的软件。为此,我们鼓励学生参加学习软件培训班,让学生通过培训,强化学习效果,同时获得相应的培训合格证书,为将来就业创造条件。
(五)开阔学生视野,介绍三维绘图方法
CAD极大地丰富了制图的教学内容,改变了制图的教学方法,是一场制图教学的革命。比如,CAD中三维模型的设计就是制图学中没有的内容,而且,随着计算机技术的不断发展,三面正投影图由于直观性不强的弱点,将逐渐被三维模型代替。CAD/CAM技术的进步与推广,也将使CAD制图教学得到进一步的发展。在一些发达国家,UG、Pro-E、Solidworks等先进的三维绘图软件的应用已经很普遍,近几年内,在我国也必将得到普及。随着教学设备和教学技术的改进,我们今后的教学也将会大有作为,我们应该让学生了解更多、更有用的先进技术与技能,提高他们的综合素质,为他们今后进一步的发展打下坚实的基础。因此,在制图教学内容中可考虑适当介绍一些三维绘图软件,以激发学生学习的兴趣。
环境科学与工程基础范文6
关键词:环境评价;课程教学;教学方法
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)34-0133-02
一、前言
环境评价课程是高校环境科学、环境工程和生态学相关专业的必修课程之一,是环境类专业的一个重要研究方向,是一门综合性和工程实践性都非常强的课程。而且其内容集中体现了环境科学与技术基础、环境管理和环境法学等学科分支知识的交叉和运用,具有很强的实用性和应用性[1]。
我国从2004年开始实施环境影响评价工程师职业资格制度,环境影响评价工作更加规范严格,这对高校环境影响评价课程的教学有了更高的要求。为了符合新形势下社会对环境影响评价工作者的更高要求,学校的环境影响评价教学也应进行创新改革,以培养出基础知识扎实、工程实践能力突出的毕业生。
专业教学是环境工程专业培养学生的一个重要手段,教学质量的好坏直接影响着学生的培养质量和就业率,特别是在目前世界范围内经济危机的情况下,用人单位对环境工程专业人才的要求不断提高,当前的环境工程专业本科毕业生面临着巨大的就业压力。本文通过对当前环境工程类环境评价课程的调查研究及分析,结合本人的教学实践,初步探讨了环境工程专业的教师如何适应新世纪的需求而进行环境评价课程的教学,使之更好地为社会、经济的可持续发展服务,为环境工程专业本科教学改革提供一定的参考依据。
二、环境评价课程简介
从20世纪60年代初“环境影响评价”概念的提出,到20世纪末的30多年中,环境影响评价既成为环境科学体系中一门基础性学科,也发展成为环境管理过程中一项具体制度,同时还是公众参与环境保护与管理的一种有效模式[2]。
环境评价涉及的学科领域较广,是一个发展中的具有理论框架的学科体系。特别是近十年来,环境影响评价作为一门新兴学科,无论在理论、法规与体制上,还是在内容、方法与技术上都有长足发展。北京建筑工程学院适应本科生培养的要求以及形势的需要,开设了这门课程,并列为环境工程专业的必修课程。目的是希望通过学习这门课程的教学,使本专业的学生掌握环境影响评价的理论、方法、技术与法规,融合可持续发展观,为以后从事环境保护、管理和规划等工作打下基础。
三、环境评价课程教学的探讨
1.重视教材的选用。科学、合理地选用对于知识的传授和人才培养至关重要,也决定了能否达到课程的预期培养目标。然而,与其他课程不同,环境评价是一门综合性非常强的课程,涉及内容非常广,包括法律法规、技术导则、技术方法和案例分析等。目前市面上环境评价教材种类繁多,但大部分都倾向于环境评价理论、技术和方法部分。在选择教材时应注意其内容的全面性以及实际环评案例的分析,同时要及时更新教材,为学生提供最新、最前沿的知识。特别是最近几年实行环评上岗证培训和环境影响评价注册工程师制度以后,毕业后很多同学将要加入环境影响评价工程师考试的大军,选择教材应该参考环境影响评价上岗证培训教材,兼顾职业资格考试的要求和考试的内容,并使教材内容与环评上岗培训和环评工程师培训接轨。比如我们在教学中选用了全国环境影响评价工程师职业资格考试系列参考教材:国家环境保护总局环境工程评估中心编写的《环境影响评价技术方法》,学生普遍反映此教材内容充实、实用、创新性强。这样,无形中我们就优化了知识体系,保证了教学内容的改革和更新。
2.突出工科院校课程体系开设的优势和特点。环境工程是一门涉及多学科知识的学科。新世纪科学技术突飞猛进,知识信息日新月异,环境工程也在迅猛发展。要在竞争中占有优势,各高校必须在相同的原则下,利用各自的优势培养环境工程专业本科生,环境评价教学也不例外。因此,在这方面,北京建筑工程学院环境工程系的环境评价教学必须围绕学校的专业人才培养目标,突出建筑类院校的优势和特色,并在下列内容上做进一步的改革或完善:(1)围绕环境工程人才培养目标和工科院校环境工程专业特点,调整课程、课程学时和课程教学内容。由于环境评价课程是综合性比较强的一门课,需要的前期知识较多,因此,该课程需要设置在水污染控制、大气污染控制、固体废物污染与控制、环境监测和环境生态学等课程之后或同步开设,这样就可以减少学生学习课程的难度,更加熟练地学习该课程。(2)由于环境评价课时较短,需要对环境评价课程教学内容进行认真整合,全面分析课程的基本知识、基本理论和基本技能的内容,去除跟课程无关紧要的部分,增加新知识、新理论和新技能,整合构建完整的知识体系。(3)将国内外和教师自己的新科研成果充实到课程教学内容中。环境评价知识体系是随着科学发展和大家对环境问题的认识不断更新的,教师应该与时俱进,把一些最新的知识内容充实到课堂中来,丰富学生的知识面。
3.加强环境评价课程的课堂教学效果。(1)认真备课,这对环境评价课程的教学十分重要。备课充分,能调动学生的积极性,教学效果就会好很多。备课时认真钻研教材和教学大纲,对照大纲要求,找出重点、难点,同时,除了准备课本内容外,还要尽量多收集一些环境评价的相关资料和案例作为补充,提高学生的学习兴趣。尽量搜集一些实际的环评案例和课本知识相结合,使得课本知识贴近日常生活,把抽象的原理化为具体,让他们了解社会发展和生活处处离不开环评,从而激发出他们自觉学习的热情。(2)精心组织课堂教学,创造良好的课堂气氛,在传统教学的基础上,采用多媒体这一教学手段,使学生真正参与到教学中,成为教育过程中的主体,变被动学习为主动学习,有效地提高了教学质量和教学效率。对于学生不能集中精力听讲的情况,可以采用提问的方式,增强和学生的互动,提问的内容可以涉及到一些具体的案例,这样就会使学生的精神一下子紧张起来,并且去思考你所提出的问题,提问时,尽量把面铺得广一些,这样就能增强全班同学回答问题的热情。
4.重视学生的课程实践。实践教学环节是将知识内化为能力的重要过程,对培养学生的能力起着重要作用。随着我国经济体制的转变,毕业生就业单位对毕业生解决实际同题的能力,特别是工程设计能力,提出了更高的要求,教师必须尽快转变实践教学的传统模式,改革实验教学的内容和方法,切实重视和加强实验、实习、计算机上机等教学实践环节。北京建筑工程学院的毕业生一向有工程实践能力强,具有较强创新能力的优点,并在社会上得到认可。因此,对于环境评价课程的教学,也应该在理论教学基础上,重点培养学生的实践能力和创新能力,全面提高学生的素质。比如在教学活动中,可增加即社会调查、课程实习和毕业实习三个实践环节,同时学会写好调查报告、课程论文和毕业论文。这样就可以循序渐进地提高学生实践能力、写作能力、社会工作能力和创新研究能力,使学生能够更好地适应社会。
作为一门实践性比较强的课程,环境评价课程在理论教学的基础上,必须结合实际,不能与实际工作相脱节。环境评价课程内容涉及范围很广,比如水、气、固、生态等,不但需要学生具备较开阔的前期知识,还需要学生对各个行业的生产工艺、设备以及污染物处理工艺等较为熟悉。这样在进行环境影响评价时,就会避免由于不了解工艺和设备情况,难以正确评价工程或项目对环境的影响,提出相应的污染物治理措施。因此,针对企事业单位对环境评价专业人才的需求,学校要加强对学生的实践能力的培养,扩大知识面,改善人才层次、专业知识结构,使之更好地适应社会的需要。
5.加强环境评价课程师资队伍培训和建设。教师是培养学生的主体,教师水平的高低直接影响到培养学生的效果。在当今社会,知识和科学技术的发展及更新可谓日新月异,这对教师特别是环境评价课的教师提出了更高、更新的要求。因此,要加强环境评价课程的师资队伍建设,以提高教育质量。建议:(1)学校派课程教师有计划地参加各种类型的专业师资培训班或研讨班。同时,加强同专业名牌大学和有经验的环境工程专业环境评价课程教师的经验交流。通过不断的合作与交流,才有利于开拓眼界,吸收好的经验,促进环境评价课程的健康发展,使培养的人才真正为中国的环境评价事业做出贡献。(2)提高课堂教学效果,提高教学水平。多向有其他兄弟高校和本校具有丰富教学经验的教师学习,多听不同教师的课,博采众长,这是一种提高教学能力的比较好的方式。这些资历丰富的教师从多年的教学实践中总结出很多教学方法和技巧,在教学方法、教学内容的设计和课堂气氛的掌控方面都相当有经验。
四、结论
环境评价涉及内容广、实践性强,为了达到理想的教学效果,教师要在传统教学方法和内容的基础上,根据工科院校环境工程专业的要求,丰富课程教学内容,结合本专业及学科的发展动态,使学生真正适应环境工程专业的要求。同时,也要积极加强课程设计教学环节,密切联系工程实际,培养学生实践的能力,将案例教学引入课堂教学中,培养环境评价高素质应用型人才。
参考文献:
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[2]陆书玉.环境影响评价——面向21世纪课程教材[M].北京:高等教育出版社,2001.
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