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摘要:基于分析在高中地理教学中进行环境保护教育。首先分析出通过地理教师挖掘环保因素,渗透环保知识;组织课外活动,强化环保意识;抓住教育时机,合理设置问题三种教学策略,来实现环境保护教育的渗透。最后分析出高中地理教学中的环境保护教育,能够增强学生的环保意识,促使学生养成良好的环境保护行为习惯,树立正确的社会价值观,促进学生的健康发展。
关键词:地理教学;环境保护教育;环保意识
根据素质教育和实施和课改的要求,在高中地理教学中,不仅要让学生掌握相关的环境知识,还需要培养学生的环境保护意识。因此,地理教师要加强对学生的环境保护教育,让学生认识到人类生活与大自然的紧密联系,以及环境问题的重要性。同时,地理教师需要为学生渗透环保和节约资源方面的知识,促使学生树立正确的社会价值观,肩负起保护环境的重担,自觉养成良好的环保行为和习惯,塑造学生高尚的情操和道德品质。从而,实现学生的全面发展,为我国培养出高素质的优秀人才。
一、挖掘环保因素,渗透环保知识
对于高中的地理教材,其环境保护资料都是隐性存在其中。因此,需要地理教师全面了解每一部分的教学内容,为学生充分的挖掘环保因素,并结合实际教学的内容,为学生渗透环境保护教育[1]。同时,教师要不断创新教学的手段和形式,以学生的兴趣点入手,根据学生的环保意识和学习情况,拟定合理的教学计划,围绕环境保护为目标,为学生创造出良好的保护环境的氛围,让学生能够产生浓厚的兴趣去深入的学习,从而不断增强学生的环保意识,促使学生养成良好的环保习惯,确保学生在地理课堂学习效果的提升。
例如在湘教版《海洋与人类》教学中。地理教师要让学生认识海洋生物资源、海洋矿产资源,掌握人类现阶段对海洋空间的利用,了解人类活动对海洋的影响,协调好人类社会与海洋发展的关系。因此,地理教师就可以借助多媒体的教学设备,为学生呈现出相关的视频和图片,比如:8万吨塑料垃圾,在美国加利福利尼亚和夏威夷之间的太平洋水域堆积,形成大太平洋垃圾带,数以万计的塑料微粒,被浮游生物摄入,通过大鱼吃小鱼的食物链传到,最终在导致很多海洋动物的死亡,在其肚里发现大量的垃圾,甚至一些进入到人类的身体里。从而,让学生直观的看到垃圾的危害,以及不合理的海洋开发方式,导致海洋生态环境面临着威胁,促使学生自觉树立起环境保护的意识。
二、组织课外活动,强化环保意识
在高中地理教学中的环境保护教育,就让学生关注环境的问题,能够参与到解决之中,树立社会环境保护的责任感。因此,地理教师可以将相关的教育,转化为实际行动,组织课外活动,来强化学生的环保意识,让学生进一步认识到保护环境的重要性。首先,地理教师可以带领学生,参加一些有意义的环境保护活动,开展环境的保护宣传,让环境保护进入到每一个家庭之中,鼓舞全社会的人共同保护环境[2]。其次,地理教师可以组织学生,以小组为单位,去展开环境保护行动,比如学生可以捡垃圾,并将垃圾正确分类;或者检查学校内所有水龙头是否关闭;以及到超市进行宣传,尽量不使用塑料袋等等。
比如,地理教师为学生布置实践作业,让学生在小区中发放环境保护的宣传材料,呼吁更多的人保护环境。同时,当学生看到有人随手乱扔垃圾,可以给予其一个环节保护的宣传单,让人们意识自身的不良行为所导致的危害。另外,地理教师可以为学生布置一个变废为宝的作业,让学生将身边的一些废纸、废纸盒等材料,制作成一个实用的物品。从而,通过学生身心力行的活动,能够进一步发扬环境的保护美德。
三、抓住教育时机,合理设置问题
由于高中阶段的学生,已经具备良好的认知能力和生活经验。所以,地理教师在实际教学中进行环境保护教育,要寻找适当的时机,结合具体的地理知识,为学生设置合理的问题,并鼓励学生尝试解决,逐渐加强学生对环境的情感,让学生产生强烈的环境保护思想和动机,能够从自身做起,不断改正以往不良的行为和习惯,逐渐成正确的环保观念[3]。从而,学生开始以身作则,实施光盘行动;在超市中不购买塑料袋;对日常垃圾合理分类,将可回收垃圾进行收回再利用,在任何时间和任何地点都能完成对环境的保护任务。
例如在湘教版《人类面临的主要环境问题》教学中。地理教师要让学生理解环境问题的概念和类型,能够分析人类面临的主要环境问题,并对自己身边的环境提出解决措施,培养学生的分析和解决问题能力,树立保护环境人人有责的公民意识。因此,地理教师就可以让学生以小组为单位,去收集危害环境的现象、环境问题产生的原因等,比如:环境污染包括几种形式?环境问题主要包括那三个大问题等等,同时,鼓励学生尝试列出一些解决方法和措施。从而,通过学生对问题的探讨和解答,在很大程度上增强了学生的环境保护意识。
结束语:综上所述,高中地理教学中的环境保护教育,能够增强学生的环保意识,形成良好的环保行为,树立正确的社会价值观,促进学生的健康发展。通过地理教师精心设计的教学方案,将教学内容与环境保护充分的融合,让学生在掌握具体的地理知识同时,受到环境保护的思想教育,有助于学生自觉养成良好的保护环境习惯,从而肩负起保护环境的重任,投身到环境污染防治之中,在日常生活中完成对环境的保护任务,让未来的世界更加干净美好。
环境保护毕业论文范文模板(二):新形势下大气环境保护及防治对策论文
摘要:大气环境是人类赖以生存的重要因素,大气环境质量的优劣很大程度上影响社会经济的发展。然而我国较多城市在发展经济的过程中,忽略了对大气环境的保护,严重破坏了生态环境,导致生态失衡问题日益严峻,这种问题的长期存在不利于我国可持续发展战略的顺利实施。为此,必须重视大气环境保护。本文在全面了解大气污染危害的前提下,主要分析了造成大气污染的原因,并对新形势下大气环境保护与防治措施进行了探究,以供参考。
关键词:大气污染;环境保护;防治对策
1大气污染的危害
大气污染是常见的一种环境污染问题,是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气,呈现出足够的浓度,待达到一定时间后,危害人体健康,或产生更为严重的环境污染问题。
1)对人体健康的危害。当大气被污染后,因污染物质来源、性质、浓度等存有差别,或污染地区所处地理环境等不同,均会对人体产生不同程度的危害,甚至引发支气管疾病等。
2)对工农业生产的危害。于工农业而言,大气污染危害严重,甚至会影响经济发展,甚至造成大量人力、财力、物力损失。于工业危害来讲,大气污染物中的大气酸性污染物、二氧化硫、二氧化氮等。或腐蚀工业材料、设备等。
3)对大气和气候的影响。大气污染为产生大量颗粒物,导致大气能见度下降,减少太阳光到达地面的辐射量。
2造成大气环境污染的主要原因
城市的快速发展,带来了严重的环境污染问题,其中大气污染最为严峻,甚至已对人们的生产生活造成了直接影响,并对社会的可持续发展造成一定威胁。所以,必须重视大气环境污染问题,找出原因,采取行之有效的措施进行治理。
1)大气污染监管不足。大气污染治理涉及多个部门、多个领域,加之人员素质参差不齐,人员数量少等因素,导致现实环境监管中,极易产生监管漏洞,以至于无法满足环境保护和污染防治工作需要。此外,由于监管不足,导致企业违法排污现象屡禁不止,仍很严重。
2)废气排放量大。现阶段我国经济还处于工业化发展阶段,各种工业企业在生产过程中向大气中排放大量的生产废气,其排放量约占整个大气污染總量的五分之一左右,是最严重的污染源头。针对工矿区而言其排放点相对比较集中,有害气体成分浓度较高,是环境工程大气治理的重点。此外,近年来,日益增多的私家车、货运车等各种大中小型车辆穿梭在城市中,给人们的出行提供了便利,使人们的物质水平得到了提升,但车辆排出的汽车尾气对大气环境造成的污染却少有人关注,现在人们在出行时很少会选择步行,目前每年出现的雾霾天气很大原因都是由于机动车尾气污染造成的。
3)研究资金投入不够。近年来,国家加大了财政投入力度,支持大气污染治理,在大气污染防治攻坚战中已取得了明显成效。大气污染治理是一个高投入、见效慢的项目,若研究资金不到位,很难达到精准治污的目标。目前,总体来讲,在大气污染防治方面,存在支出规模小、预算执行进度慢、资金使用不规范等问题,若不及时处理,必将产生更为严重的后果,不利于后期各项治理工作的开展。
3新形势下大气环境保护及防治对策
1)提高监测与控制大气污染力度。对于环境工程中的大气污染而言,开展的治理工作需要耗费较长的时间,所以在实际治理过程中我国环保单位应肩负好自身职责,应进一步提高对大气环境污染治理的认知,更新传统治理理念,在思想层面上重视环保工作。就现存的大气污染问题,我国有关部分应积极采取有关措施处理与治理,严格分析大气污染具体情况与有关数据,加强和其他单位之间的联合协作,提高治理举措的综合性。在开展工作时应严格控制与监测大气环境质量,及时排查其中的超标污染物,结合实际情况制定污染治理方案。
2)合理规划城市工业,调整工业产业结构。对于主要污染大气环境的工业产业,优化其生产方式、控制气体排放已经成为急需解决的问题。各城区都需要加强工业管理,因地制宜的开展合理有效措施,找出污染源、制定解决污染方案,控制好污染物的持续排放,并引进先进科技设备,对产生的污染物进行处理,做到循环再利用,节约了资源,也消减了对大气的污染程度。相关部门还要及时派出人员对各个工业企业进行排查和检验,合理规划城市工业,做好大气数据的汇整工作,实施科学布局,对大气污染做好预防,制定好及时的解决措施,积极发挥相关部门功效。
除了合理规划城市工业,还需要调整工业产业结构,将工业运转中的不合理之处及时做到调整并取缔,将消耗大、污染严重的生产环节做到有效控制和管制,或是换取生产方式,将环保放到首位,增加环保力度,增强设备支出。当下,工业产业需要紧跟时展需求,调整发展路线,满足社会发展要求,将产业结构做到从低度化向高度化转变,促工业生产与大气环境保护方针的融合。此外,还需要加强工业企业间的宣传工作,将保护大气环境作为发展方向,提升相关企业领导的意识高度。
3)增加设备更新资金投入。在环境工程中要想更好地治理大气污染问题,一方面相关人员应进一步提高环保意识,对治理大气污染计划与方案加以完善,以此加大投入大气污染工作治理力度,并引进先进的机械设备减少工业生产与企业中,因为设备落伍而引发的大气污染问题,从技术方面提高大气环境保护能力。我国有关部门与单位应该将环境保护政策严格落实,针对违反该方面条例的单位与行为需要予以应有的惩罚,防止加剧污染环境程度。不仅大气污染会限制地区经济发展,更会在一定程度上降低人们的生活质量,若大气环境长时间得不到有效治理,则会严重威胁人们的身体健康,由此可见,提高治理意识并加大资金投入,在提高环境工程质量方面发挥着重要作用。
4)控制污染源,推广清洁能源。想要控制大气污染排放,做好大气污染工作,就需要从污染源头抓起,减少和杜绝污染源头继续向空中排放污染物,这是解决大气污染必须做到的工作。污染源头类型多样,可能是灰尘,也可能是汽车尾气,还可能是家庭油烟,还有不可忽略的工业气体,相关部门要抓好各行各业的发展细节,充分发挥职能,管理好各种气体的排放,切实加强市区、城区、农村的污染源管控,积极排查不达标的企业、产业,查封或处罚不按照相关规定办事的企业单位,从源头上杜绝污染物的产出。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)03(a)-0212-02
随着我国经济发展和政府对环境保护的重视,21世纪,环境保护的意识越来越被国民所接受,政府也正在加大对环境治理的力度。社会对环境专业人才的需求也持续增长,环境工程专业人才的需求和环境保护产业的兴起,又促进环境工程专业的发展。这对于环境工程专业来说既是机遇,也是挑战。环境工程专业人才也将面临严峻的人才市场的竞争。环境工程是一个实践性与工程性很强的学科,从根本上说,环境工程学科的主要任务是运用工程手段防止、控制和解决有关环境污染的问题,涉及到供水处理厂、污水处理厂、各种除尘设备与装置、垃圾处理场等的规划、工程设计、运行管理等,要求培养学生具有一定的工程实践能力、运行管理能力、动手能力和一些基本技能。
长期以来在环境工程专业实验教学过程中,重理论轻实践的思想根深蒂固,这导致了环境工程的教学上出现了一定的误区。
1 传统实验教学问题的分析
在传统的环境专业教学中,实验课基本作为理论教学的附属品,一般只开设验证性或者操作性的实验,教师以及学生无法对这些内容简单、容易掌握的实验课引起重视。而且实验教学并没有很紧密的联系环境工程实践,学生难以将所学的知识以及概念系统化。传统环境工程实验有一下几个特点。
(1)现有实验内容单一,测定方法过于陈旧,落后于社会的发展,已不能满足环境保护的需要。而实验类型的单一化,导致学生对上实验课缺乏兴趣,学生对问题的观察能力、分析能力和解决能力得不到锻炼,没有帮助学生掌握环境工程知识,更无从谈起学生创新、创造力的锻炼。
(2)实验教学内容和手段相对陈旧,且落后于理论教学,实验教材已经大大滞后于社会的发展,大部分实验教材很早就编著,并没有及时更新,甚至某些已经被淘汰的实验方案仍在使用。这些情况使环境工程教学远离现实情况,对现代社会的人才培养产生滞后影响。
(3)实验安排缺乏整体性及系统性,环境保护研究发展越来越快,环保的标准被不断更新,然而实验教学中仍在使用配置较低、落后甚至老化的仪器设备,已经大不要所要求的测定结果的准确性和精度。
2 创新实验教学方法
2.1 调整实验课程安排
传统的环境工程试验包括环境监测实验、环境微生物学实验、水污染控制实验和大气、噪声控制实验等,这些试验均依托于理论课程,我们先对这些实验内容进行整合,设立以环境监测实验和环境微生物实验内容为主的环境工程专业实验和以水处理实验、固废处理处置实验和大气控制实验内容为主环境工程专业实验,使之成为独立的实验课程。
以环境监测实验和环境微生物实验内容为主的环境工程专业实验的内容各有侧重。在学生完成规定学时学习外,在开放性实验中,设立两个专业实验的选修实验。环境工程专业实验的选修实验侧重大型仪器的分析和使用,例如:气相色谱、高效液相色谱、紫外分光光度仪、原子吸收光谱仪等。环境工程专业实验的选修实验侧重水处理工程实验、水处理工程综合实验和化工原理实验。这样可以保证学生根据兴趣爱好和专业方向选修实验课程。
2.2 增加综合性专业实验
除了安排传统的综合性专业实验外,充分利用湖南城市学院和益阳市周边资源,在环境工程专业实验中开设南洞庭湖水质监测综合实验,校园及周围地下水水质监测综合实验,长张高速公路(长沙至张家界益阳段)空气质量与噪声监测综合实验。此类实验的开设,不仅使专业实验充分与实际生产生活相结合,而且让学生充分认识到所开实验的实际应用意义,加深了对各项环境指标的认识和理解。
3 建立新实验教学体系
3.1 采用开放式实习模式
任课教师将学生分成多个实习小组( 每组2~4名成员),确定1名组长,然后根据监测对象及监测项目选择药品、仪器等设备,分别为各个小组制订计划,明确各小组的监测对象、监测项目、采样位置、时间安排及分析方法;也可以预约实验,即根据学生自己的时间和掌握实验的程度,分批完成实验。以小组为单位分发玻璃仪器、试剂药品,实习期间仪器室及实验室全天开放,以电厂废水处理为例,要求学生自己动手配制污水,对污水进行一级处理、二级处理、深度处理后,还要进一步去除水中多余的阳离子和阴离子。在整个过程中,学生要对每步的处理效果进行分析比对,并检测最终的处理结果。一星期内各小组完成实习项目。实习完成后,全班所有小组集中进行交流讨论实习中存在的问题和收获,每个学生提交一份实习报告。实验教师也可以对学生做单独指导,这样也有助于学生对知识的理解和掌握。采用这种教学模式需要注意的是,对大型精密仪器要进行定期培训,帮助学生掌握现代化的分析、测试手段,提高学生的科研能力。
3.2 毕业论文与工程项目相结合
取消综述性研究的毕业论文,规定撰写的论文要有一定的工程研究背景,以工程性实验或综合性实验为基础。学生的毕业(设计)论文可以采用教师自己主持或参与的工程项目和科研项目作为基础,也可以聘请环保公司或者是环保局的工程技术人员做毕业(设计)论文指导教师,把毕业论文与工程项目及实验挂钩,使学生更投入、更有针对性地进行实验研究,从而提高毕业(设计)论文的质量。
4 结语
通过对环境工程实验教学的改革,实验教学内容、方法与手段都获得了改进,实验条件也获得了改善,湖南城市学院环境工程专业本科生在科学研究中试验设计、试验组织、数据进行分析和处理、实验结果分析等方面得到了全面训练,学生的综合素质以及综合解决问题的能力和创新能力都得到很大提高,
参考文献
[1] 安小六,邹小红.加强实验队伍建设增强高校实验室软实力[J].西南师范大学学报:自然科学版,2010,35(1):229-232.
一、我国环境污染防治立法现状
我国现代意义环境法的产生, 一般以20世纪70年代为起点, 以环境污染防治法的诞生为标志。环境污染防治法是指国家为预防和治理环境污染和其他公害, 对产生或可能产生环境污染和其他公害的活动所实施的管理,以达到保护生活环境和生态环境, 进而达到人体健康和财产安全的目的而制定的同类法律规范的总称[1]。毕业论文,环境污染。。环境污染防治法是传统环境法的基本内容, 是我国环境法律体系的核心部门。污染防治法的立法体系不仅包括大量的专门性法律法规、规章及标准, 还包括宪法、民法、刑法、行政法和经济法等其他法律部门对环境污染问题的规范。其中, 各专门的污染防治法是我国目前环境污染防治法的主要部门。已颁布的污染防治单行法中, 最重要的是防治环境四大公害的污染防治法律。它们分别是:1987 年制定, 1995 年、2000 年两次修正的《大气污染防治法》; 1984 年制定, 1996 年、2008 年两次修正的《水污染防治法》; 1995 年颁布, 2004 年底修订的《固体废物污染环境防治法》和1996 年颁布的《环境噪声污染防治法》,目前我国污染防治法律体系已基本形成。但令人遗憾的是, 几乎所有的污染防治法都停留在以单个环境因子为调整客体的单项法状态。
二、我国现行环境污染防治法律的缺陷分析
1. 环境污染防治缺乏综合性
首先表现在污染防治法律体系结构上的缺陷, 没有一部综合性的污染防治法典。我国虽已制定六部防治环境污染的专项法律和众多的法规、规章、标准, 但立法只是针对单项污染控制进行的,缺乏对污染源的全面控制和人类环境的整体保护。实践中导致环境单行法之间相互重叠、交叉和矛盾, 而个别领域却出现法律空白, 给环境保护工作带来了有法难依和无法可依的尴尬被动局面[2]。
2. 可操作性差
由于我国现有的许多环境污染防治法立法过粗, 导致执法过程中有法难依。如对拒报或者谎报环境噪声排放申报事项的, 《噪声法》虽规定可警告或处以罚款,但未规定处罚金额标准, 给执法带来困难。即使已有的法律,也相对过于原则, 缺乏可操作性。而现行的个别环境污染防治的专项法律却只要求超标排污者缴纳排污费即可, 这直接违反了《标准化法》的规定,造成法律体系内部的不协调[4]。
3. 法律调控机制中的公众参与不足
依靠公众参与环境保护是环境法发展的新阶段, 也是我国环境法的一项基本原则。但是由于法律没有赋予公众明确的环境权和具体环境救济方法, 公众实际上被排斥在环境保护的大门之外。公民作为环境污染的直接受害者, 却不能对环境监督管理机关做出的行政决定进行监督和救济,显然是不合理的。在没有明确公民环境权利的前提下, 高唱公民对环境的义务, 既不符合权利与义务对等的法律原则, 也调动不起公众参与环境保护的积极性[6]。
三、完善我国环境污染防治法的构想
1. 制定环境污染防治法典
我国今后环境污染防治立法的方向应该是重视和体现全过程污染控制, 首先制定尚缺漏的环境污染防治法, 以完善现有的制度规范。在条件成熟的时候可以整合各单项法为“环境污染防治法典”[8]。即对所有现有的环境污染防治单项法所进行的法律整合, 使这些同门类的单项法法群走向法典化, 从而形成“环境污染防治法典”。未来的综合性污染防治法典应反映整体环境观, 并将可持续发展的理念作为法典的立法统帅思想。
2. 重视地方环境污染防治立法
地方环境立法是国家法律、法规的延伸和补充, 是各地贯彻国家环境法律法规, 因地制宜地管理本地环保事务的保证措施。我国地域辽阔, 不同地区环境问题各有侧重点, 且社会经济发展水平也差异较大, 因而结合地方实际情况, 进行地方环境污染防治立法, 具有十分重要的作用。
3. 引进市场经济原理,发挥经济手段作用
在社会主义市场经济体制下,强调“经济靠市场、环保靠政府”。这种行政主导的体制具有较高效率的优势。但它也具有局限性。面临严峻的环境污染问题,在环境保护中必须充分重视经济手段的调节作用。毕业论文,环境污染。。
第一,改革环境税费,建立合理的绿色税收制度。目前我国环境税费制度主要依靠两种手段来实现,一是征收排污费;二是污染税费、资源税费或生态补偿税费,其中包括资源收费、生态补偿费、生态恢复保证金、土地出让金、土地增值税,等等,另外,有关环境关税也出台了一些调整制度。
第二,改革贷款制度,未通过环评审批不得给予贷款支持。鉴于一些地区建设项目和企业的环境违法比较突出的现象,因污染企业关、停带来的信贷风险加大,已严重影响了社会稳定和经济安全,同时也给我国环境带来严重的负担,造成环境形势十分严峻。因此,应当通过立法的形式对贷款制度进行改革,明确规定对未通过环评审批或者环保设施验收的项目,不得给予任何形式的授信支持;对限制和淘汰类新建项目,不得提供信贷支持,并采取措施收回已发放的贷款。毕业论文,环境污染。。规定各级环保部门要加强对排污企业的监督管理,并加强与当地人民银行、银监部门和金融机构的联系,及时将相关情况通报给他们,实现信息共享。
第三,增设排污许可证交易制度。毕业论文,环境污染。。确定污染物的排放总量后,由市场确定排污权的价格,市场发现价格的过程就是优化资源配置的过程。只要超标准排污的企业所付代价大于治理费,就会激励企业治污,一旦排放量达到排放标准以下,企业就有了可以用来出售的排污权,而不能达标的企业就成为排污权的需求者。毕业论文,环境污染。。这样就形成了排污权交易市场,通过供求双方相互作用形成排污权的均衡价格。毕业论文,环境污染。。这种制度安排可以提高企业治污的积极性,使污染物总量控制目标得到实现。
4. 扩大环境民主, 落实公众参与机制
2002 年《环境影响评价法》的通过, 是我国公众参与环境保护立法方面的一个重大突破。但是, 目前我国环境法律、法规对于公众参与的具体方式、程序、参与效力等保障手段规定得不太具体, 影响到公众对环境污染监督的积极性。因此, 应进一步扩大、细化公众参与机制, 保障公众的环境民主权利。
参考文献:
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[3]邓波.略论我国污染防治法的缺陷及完善[J].长白学刊,2004.(4).
[4]杜群.可持续发展与中国环境法创新—环境法律体系的重塑[J].北京师范大学学报,2001.(5).
[5]张善信.中国环境保护法理若干问题[J].中国软科学,1999.(2).
[6]徐祥民,陈书全等.中国环境资源法的产生与发展[M].科学出版社,2007.(65).
1.1课内实验环节
环境科学专业普遍存在着实验教学环节薄弱及不全面的现象,使得实验教学与理论教学脱节或不配套,二者不能形成一个有机的整体,从而导致学生的动手能力及创造力较差。就以淮阴师范学院环境科学专业为例,实验课程主要包含两部分:一是基础性实验,主要包括无机化学、分析化学等四大基础化学实验;二是专业性实验,主要包括环境工程、环境监测、环境化学等实验。
就基础性实验而言,在四大基础化学实验课程中,尽量多开一些与环境科学专业结合较为紧密的设计性实验,适当增加环境专业相关仪器分析试验学时,精简无机元素化合物验证性测定,减少重复性的有机合成实验,帮助学生提高实验主动性,从而为后续的专业实验设计打下坚实的基础。而就专业性实验而言,实验的设计与开设尽量具备典型性,尽量能囊括这一门课程的方方面面,精简重复性的实验,适当增加综合性、设计性和研究探索性实验,从而使学生的动手能力和创造性得到进一步提升。另课内专业实验的开设也尽量做到全面,既要包括环境工程、环境监测等实验室操作的实验,也要包括环境土壤学、环境生态学等野外操作的实验。
1.2实习环节
实习环节主要包括专业见习及毕业实习两部分。就专业见习而言,应避免以往乱看一气的传统,在兼顾全面的同时也应突出重点。应让学生全面了解见习单位的组织结构、运行情况及废水、废气、固废等处理工艺流程,另需适当延长见习时间,从而使学生的切身体会更深刻,进一步可提高学生的实际动手能力。就毕业实习而言,应摒弃学生自愿参与的方式,强制所有学生必须参加,并在实习结束之后要求学生写一份详细的实习报告,这样才可切实提高教学质量,进一步可增强学生的实践认知能力。另可加强校内、校外实习基地的建立,以满足课程实习和毕业实习的要求,同时也可缓解校内资源匮乏的现状。
1.3课程设计环节
课程设计设置的合理与全面与否,直接影响学生对这一专业的认知深刻以及实践教学的好坏与否。因此,在制定课程设计培养计划时,应尽量做到合理与全面。不仅需开设环境工程设计课程,其他诸如环境影响评价、环境生态学等课程的课程设计也需开设。另各课程的课程设计内容也应具有代表性,如环境工程设计内容可偏向于污水处理厂、垃圾填埋场等方面,而环境影响评价的课程设计内容可偏向环境影响报告表或报告书的编制等方面。
1.4毕业论文(设计)环节
毕业论文(设计)是本科生培养方案中的重要组成部分之一,也是衡量学生是否达到本科学历水平的重要依据之一,对培养学生的创造力也显得至关重要。毕业论文(设计)可实行导师负责制,导师一般由本专业或相近专业并具备讲师以上职称的教师担任。为能切实提高学生的创新能力及科研素养,毕业论文(设计)应注重以下环节:(1)选题。论文选题应集中在当前比较现实或前沿的环境问题上,可由导师出题,也可学生根据自身的兴趣爱好自拟题目,并尽量做到“一生一题”,避免传统“多生一题”的现象。(2)大纲及技术路线的制定。毕业论文(设计)选题确定后,可要求学生在2周时间内查阅大量相关文献资料,独立完成文献综述的撰写,在与导师讨论后拟定出论文大纲、制定出合理的论文技术路线。(3)论文的实施和撰写。论文的实施和撰写阶段是培养学生科研能力的重要环节,学生遇到问题可与导师相互讨论,导师也应严格控制,要求学生应有严谨的学风和科学的态度,避免学生出现剽窃、大面积引用、学术不端等现象的发生。
2多模块、多层次实践教学体系的建设与改革
我国环境科学专业实践教学在培养高素质环境专业人才中发挥了重要作用,并形成了由课程实验、课程/教学实习、社会实践、毕业论文/实践构成的实践教学体系.近年来,重庆文理学院在建立应用型人才培养体系方面做了积极的探索.目前,重庆文理学院的环境科学专业已初步建立了多模块、多层次的实践教学体系,该体系由实验教学、专业实习、科研训练3个模块组成,包含基本训练、提高型训练、研究创新型训练3个层次.实验教学模块由基础型、综合型、设计型实验组成,重在培养学生基本实验技能、方法和手段,使学生的科学思维能力和创新意识得到初步训练;专业实习模块由认知实习、课程实习、课程设计、生产实习、毕业实习、社会实践等组成,强化学生的社会实践感性认识,培养学生分析和解决实际问题的能力;科研训练模块由创新实践、学科竞赛、课外科技活动、毕业论文(设计)、参加教师科研项目或工程项目等组成,使学生得到科研训练,提高学生的创新意识和科研能力.
2.1实践教学平台的建设
重庆文理学院化学与环境工程学院利用学校自筹资金、日元贷款项目和中地共建项目等,建立了“环境科学与工程实验中心”、“化学教学实验中心”和“分析技术实验中心”,总面积约为3500m2,仪器设备价值1200余万元.开设的学科基础实验包括无机及分析化学实验、有机化学实验、物理化学实验、仪器分析实验,专业基础实验包括化工原理实验、环境化学实验、环境监测实验、环境微生物实验、环境生态学实验,专业方向实验包括室内环境监测实验、土壤与农化分析实验、环境工程学实验、水污染控制工程实验、大气污染控制工程实验、固体废物处置与资源化实验、环境科学综合实验、环境治理综合实验.目前的教学平台已能满足我校环境科学专业及相关专业学生基础实验教学和专业实验教学的需要.实习基地是实践教学的重要载体,基地建设的成效将影响实践教学的质量[4].为便于学生实习、见习,经过几年的努力,重庆文理学院已在市内各区县建立了稳定的实习基地,在永川区环保局、永川侨立水务有限公司、渝北肖家湾污水处理厂、重庆市环境科学院、江津污水处理厂建立了稳定的见习基地,基本能满足学生实习、见习的需要,较好地为学生提供了拓展视野、亲身体验的场所.在学生见习或实习期间,还请有经验的环保技术专家指导学生实习,进行现场教育.通过见习、专业实习、毕业实习等过程训练,让学生深入了解社会需求及自身的不足,明确了学习的目的,激发学习的动力,提高了综合素质.
2.2实践教学内容的建设与改革
一般来说,高校本科生毕业至少要修完160学分,其中实验课程、教学实习及毕业论文等约为30学分.重庆文理学院环境科学专业加大了学生实践能力的培养力度,本科生毕业需修完186学分(其中第二课堂素质拓展10学分),实验课程环节为26学分,集中性实践教学环节(包括军事理论与训练、见习/社会实践、学年论文、专业实习、技能训练及证书、毕业实习、毕业论文)为35学分,显著增加了实践环节的时间,有利于学生综合应用能力的培养.
2.2.1实验教学的建设与改革
近年来,重庆文理学院环境科学专业实验教学条件得到了极大的改善,有力地促进了课程的改革与发展,促进了学科专业的课程建设[5].学院现有重庆市精品课程《无机化学》,校级精品课程《有机化学》,校级重点课程《分析化学》、《环境学导论》、《环境监测》、《环境化学》和《水污染治理工程》等8门基础学科和专业课程.为了培养学生的综合应用能力和设计创新能力,结合教师的科学研究成果和新的研究方法、技术,于2009年自编了实验教材《环境科学综合实验》和《环境治理综合实验》,并于2010年试用于2007级环境科学专业的学生,取得了良好的效果.1)实验课程体系的科学化.环境监测与评价方向:目前,在这方面的人才培养普遍存在只重视环境科学专业教学,而忽视环境工程教学.学生对环境工程知识了解少,实际中的应用能力差[6],且普遍重视水体和大气污染物质的测定,而弱化甚至忽视室内污染物质、土壤污染物质的监测[7],不利于培养具有良好综合素质的应用型人才.为了适应现代社会对应用型环境监测和评价人才的需求,重庆文理学院环境监测与评价方向在专业课程别设置了环境工程学(实验)、室内环境监测(实验)、土壤与农化分析(实验)、环境科学综合实验.环境治理工程方向:目前,这方面的专业课程设置尚无统一的标准,主要根据各校的办学情况或所依托的学科专业自行设置[8].一般开设的实验课程主要为水污染控制工程实验、大气污染控制工程实验和固体废弃物处理处置实验.但是,仅开设这些实验课程,无法满足用人单位对学生工程应用能力的要求,学生的综合能力、设计能力和创新能力培养无法得到保证.为了适应社会对环境工程人才的需求,重庆文理学院在这个方向的专业理论课程上增设了工程力学、测量学,实验课程增设了测量学实验和环境治理综合实验.2)实验教学课程内容改革的深化.随着我国社会经济的高速发展,需解决的环境问题愈来愈复杂,因此环境科学专业教学必须与时俱进.但目前我国环境科学专业实验教学主要以满足各课程的基本要求为目的,多数高校的实验教学内容相对稳定,一些实验内容陈旧,课程实验基本以单一实验为主,很少开展现场实验和集成实验,缺少学生自主设计实验,既不能体现实验教学的先进性和实用性,也难以培养高素质的环境科学创新人才和高级专业人才[9].重庆文理学院环境科学专业的实验教学始终坚持与时俱进的原则,结合实验室的建设,逐年改进、更新了部分实验内容,加大了综合性、设计性实验项目的比例,促进了学生对知识的综合应用能力和创新能力的培养.如表1所示,与2006级学生相比,2009级学生的专业实验项目由原来的75项增加为161项,增幅达114.7%,基础性、综合性、设计性实验项目分别为77、72、12项.其中,原有实验课程(环境化学实验、环境微生物学实验、环境生态学实验、环境监测实验、水污染控制工程实验、大气污染控制工程实验、土壤农化分析实验)的基础性实验项目显著降低,由60项降为41项,而综合性、设计性实验项目分别由12项、3项增加为40项和8项,且改进实验项目10项,新增实验项目达42项.同时,新增了6门专业实验课程(包括室内环境监测实验、环境工程学实验、环境科学综合实验、固体废物处置与资源化实验、环境治理综合实验、测量学实验),新增实验项目达72项,其中基础性、综合性、设计性实验项目分别为36、32、4项,形成了具有一定代表性和自身特色的实验教学项目.此外,重庆文理学院环境科学专业适应国家环境保护和实验先进性的需求,将教师的科研成果或新的研究方法、技术改编成实验,进一步培养学生的应用性和创新性能力.如将“聚乙烯醇包埋活性炭小球处理含铬废水的研究”和“聚乙烯醇包埋活性炭/纳米TiO2微球处理含铬废水的研究”的研究成果及研究方法,改编成“聚乙烯醇包埋活性炭微球吸附废水中的铬(VI)”实验,将“粉煤灰絮凝剂处理实验室废水实验研究”的研究成果与研究方法改编为“粉煤灰絮凝剂的制备及其实验室废水处理”实验.另外,还根据学校所在的环境条件,设置了具有自身特色的一些实验项目,如“星湖校区空气质量评价”、“湖水中溶解氧含量的日变化”、“水体富营养化程度的评价”、“富营养化湖中藻类的测定”等,不但提高了学生实验操作能力,同时也激发了他们对专业研究的兴趣.
2.2.2教学实习的建设与改革
教学实习是大学生实践教学体系中的一个重要组成部分,是贯彻理论联系实际的教育方针,培养社会需要的德才兼备人才的重要环节;是巩固所学理论知识,提高学生分析问题、解决问题,培养创新与创业意识[10],学以致用和适应社会的能力,增强职业意识,进行基本技能训练的重要途径.虽然,重庆文理学院环境科学专业的实习、见习基地已能满足学生的实习、见习需要,但是也存在着显著的缺陷,主要表现在基地单位的性质较为单一,主要为各区县的环保局和污水处理厂,长此以往将不利于专业的发展和学生综合应用能力的培养.因此,有必要加强与具有良好环境行为和环境绩效的研究机构、企业集团、社会团体等组织,以双赢互惠、共同发展的原则,通过有效的科研合作,建立实习教学基地.前期的调查表明,众多的企事业单位愿意与高校通过科研纽带建立长期的互惠合作关系,多元化的实习基地建设应是可行的,目前这方面的工作正在逐步地开展.根据人才培养目标和学科特色,重庆文理学院环境科学专业建立了分年级、分阶段、分层次组织实习教学的机制.但是,随着我校应用型高校的定位,实习时间过短、时间段不合理的问题日益凸显,特别集中体现在毕业实习上.经认真的调查研究后,我校环境科学专业毕业实习由原来的9周调整为26周,时间由原来的第7学期1~9周调为第7学期第8周后(即毕业论文之后),从而在时间上为学生的实习效果提供了充分的保障.这也在一定程度上解决了实习单位对学生实习时间过短的不满,有利于加强与实习单位的长期合作.
2.2.3科学实践的建设与改革
科学实践是培养高素质环境科学专业人才的重要环节,主要包括学生参与教师的科研课题、科研申请、毕业论文/设计等.以往,由于教师担心学生的科研能力,不愿意学生参与自己的科研课题,即使有,也仅限于个别的高年级学生.但是,这种状况是极其不利于学生创新能力培养的,而且也不利于营造良好的学习风气.为了解决这一问题,重庆文理学院环境科学专业逐步建立、完善了学生参与教师科研的激励机制,每年均选择部分低年级(主要为二年级)的优秀学生(约为学生总数的10%~20%)补充进入教师的课题组从事科研工作,并且鼓励教师指导学生参与学校校级科研课题的申报、立项课题的完成.近3年学生校级科研立项达25项,涉及学生100余人,近10篇;特别是2008级学生科研课题达14项,涉及学生近半.无论是教师科研还是学生课题,过程中始终坚持以学生为主,教师指导的原则.经过2~3年的培养,这些学生毕业时均初步具备了开展科学研究的能力,整体素质较高.目前,环境科学专业逐步形成了学生科研能力培养的梯级机制,高年级学生逐渐成为教师科研的有力助手,能够有效地协助教师完成对低年级同学的辅导.学生科研创新能力的提高,极大地促进了学生参与各类科技竞赛的激情.近年来,学生在各类科技竞赛活动中获得了优异的成绩:1人次获“挑战杯”全国大学生课外学术作品全国三等奖,1人次获“全国大学生英语竞赛”二等奖,3人次获“挑战杯”全国大学生课外学术作品竞赛重庆赛区二等奖,2人获“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛重庆赛区金、银奖,3人次获重庆市大学生“数学建模”比赛一等奖,2人获重庆市大学生“校园之春”活动之“我型我塑”环保服饰设计大赛及环保工艺品展二等奖,1人获重庆市大学生校园之春”社团之光“摄影展”之“我在社团”摄影大赛三等奖等.毕业论文/设计是本科生在校期间创新性科研实践的最重要环节,毕业论文体现了学生的科研水平,也反映了学校实践教学的水平[10].重庆文理学院环境科学专业狠抓学生毕业论文各教学环节,在学生毕业论文中安排所有具有讲师及以上职称的教师担任指导教师,并建立了相应的管理及考核制度,有效地提高了学生毕业论文/设计的水平.2006~2010届学生毕业论文经专家评审论文合格率均为100%,获得学校优秀毕业论文/设计的学生占毕业生总数的10%,优良论文占50%.
2.3实践教学管理的建设与改革
良好的管理是保证环境科学专业实践教学取得成效的关键[11-13].重庆文理学院化学与环境工程学院以教学副院长为责任人,教研室主任为组织人,教师为执行人,建立了实践教学的管理与考核机制和制度,并将学生的社会实践纳入正常的实践教学体系,建立和完善了实践教学成绩评定方法.近年来,我国的就业压力使大部分的高年级学生不能安心毕业论文/设计等实践环节,既影响了学生潜能的发挥,也影响了实践教学的质量.自2007级学生开始,重庆文理学院环境科学专业学生的毕业论文/设计时间由第8学期的第1~8周调到第7学期的第1~8周,避免了学生毕业论文/设计完成时间段与学生就业时间段的冲突,从而有利于进一步提高学生的毕业论文/设计的质量.同时,学生的毕业实习时间由第7学期的1~9周调为第7学期第8周后,实习时间也由9周延长为26周,不仅确保了学生能专心实习,有利于学生就业,也进一步增强了实习单位对学生的接受度.
3实践教学的成效
进入20世纪70年代以来,我国工业企业的环境污染事故经常发生,自然生态环境出现了明显的恶化。
在此背景下,1973年,国务院了《关于保护和改善环境的若干规定》,明确指出,“有关大专院校要设置环境保护的专业和课程,培养技术人才”。1979年9月通过的《中华人民共和国环境保护法(试行) 》对环境教育作出了明确规定。高等学校从1977年开始,设立了工科环境类本科专业;1981年开始,设立环境工程硕士点;1983年开始,设立环境工程博士点;1999年开始,建立环境科学与工程一级学科博土后流动站。至此,培养不同层次环境专业人才的高等学校工科环境类专业教育体系日臻完善。
我国环境工程专业设置已由1977年的7所高校发展到2004年的247所高校、每年2万余本科毕业生的规模。据相关报道,2010年应届生创历史新高,达630万人,环境工程专业就业市场同样是机遇与挑战并存。1998年国家环保总局和国家教委联合主持的“中国高等环境教育发展战略研究”课题组预测,2000-2010年我国对环境工程专业人才年均需求量为1147万人,但事实却并不尽如人意,环境工程专业人才在各种毕业生招聘会上普遍受冷遇,本科毕业生一次就业率达不到50%[1]。面对严峻就业形势,很多高校的环境工程专业面临着“缩招,减招”的尴尬处境,学生对环境工程专业的严峻就业形势普遍有了认知,于是在“就业”这个指挥棒指挥下,更多的学生全倾向于其他更为“热门”的理工类专业。环境工程就业的岗位是典型的“越老越值钱”,各用人单位需要的是有很强设计、动手能力,同时懂管理、懂相关法规的复合型人才,因而多会倾向于选择有相关从业经验的人才,而在我国传统教育模式下培养出的高校毕业生,缺少实际工作实验,动手能力也较差,无法在短时间内为用人单位创造价值。我国高校目前环境工程专业的培养模式及课程设置存在较多问题,致使学生在学校学到的知识体系单一,动手能力普遍较差。为了改变这一现状,我国高校环境工程专业的课程改革势在必行。
一、强化专业基础知识教学,适当提高专业课学时
对于环境工程专业教学计划,大多数院校一般都遵循教育部1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录及专业介绍》中所规定主干课程,设置相关的基础课和专业课,对于主干课设置要求可以看出,对于本专业培养目标,主要是围绕水处理工程展开的,或者说主要偏重于水处理工程[2]。
为了适应时展要求,环境工程专业改革应以9门核心课程(环境监测、环境工程微生物学、环境工程原理、水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物处理与处置、物理性污染控制工程、环境规划与管理、环境评价)为主干课程,强化专业基础教育。
目前高校环境工程专业的公共基础课和学科基础课学时学分普遍较多,如武汉大学公共基础课、学科基础课和专业课学分比为46:38:16,学分多,专业课课时少。目前环境工程专业课主要有水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物处理与处置、物理性污染控制工程、环境规划与管理、环境评价、清洁生产、生态工程,等,一般集中在大学三四年级学习。以水污染控制工程为例,在《高等学校本科环境工程专业规范中规定》规定为64学时、4学分,但很多高校此课程的学时低于此值,甚至只有30-40学时,这种课时安排,学生很难对水污染控制方向的基础知识有比较全面深刻的理解,专业基础知识方面的缺陷使得很多学生在走向工作岗位后遇到实际问题无从下手,无法胜任工作。
二、重视和加强实践环节,合理增加专业性实践环节
我国高校环境工程专业的实践性环节主要包括课程实验、课程设计、专业实习、毕业实习和毕业设计。实践教学有利于培养学生重视实践的观念,提高实际工作的能力,因而环境工程专业教学过程中应重视现场教学和可视化教学相结合[3]。
(一)基本实验教学环节的改革
基本实验教学是促进学生深化理论知识、掌握基本实验技能方法、培养严谨工作作风的基本方式,目前环境工程专业教学中对于基本实验教学,存在着以下问题:
(1)各高校环境工程实践性环节学时普遍不足。以课程实验为例,环境监测实验、环境工程专业实验等实验环节,一般在10-20学时,课程实验的目的是使学生在实验过程中掌握知识同时提高动手能力,若一味压缩课程实验的学时,不利于学生对相关知识的掌握和动手能力的提高,这就造成了很多学生升入研究生后科研能力较弱,创新能力不强。
(2)实验教学内容不利于提高学生的工程实践应用能力。传统实验教学往往大量开设验证性实验,综合性、设计性和创新性实验较少,不利于提高学生的实践和知识运用能力,应在实验教学体系中进行优化设计,精简教学内容,增设设计性、综合性实验。
(二)校内实践教学环节的改革
我国高校环境工程专业的专业实习、毕业实习等认识性实践环节,往往并未真正的深入实际,研究实际问题。以专业实习为例,一般高校安排学时为三周左右,但很多时候往往只是走马观花,并未使学生真正的动手动脑并深入生产第一线,因而很多学生在从事工作后会“纸上谈兵”,解决实际问题的能力较差。
在环境工程专业实习与设计方面,需积极探索开放实习的途径,一方面使学生深入生产第一线,利用现有条件增加学生接触实践的机会,另一方面在实践教学的内容方面,应通过能体现应用性、先进性、综合性内容的课程设计及培养学生综合能力和大工程意识的毕业设计等环节,模拟工程应用的实际训练过程,真正使学生通过实践教学环节,形象直观的学习专业知识,拉近与专业的距离[4],并能进一步激发学生对专业的学习兴趣。 (三)毕业论文(设计)环节的改革
毕业论文(设计)是高等学校实践教学的重要环节,是对学生在校学习的总结和检阅,也是提高学生运用知识能力的重要环节,目前环境工程专业学生论文(设计)一般有三种形式,即综述性论文、实验及污染治理工艺设计,依据不同高校的硬件设施实际情况,三类毕业论文形式比例不同。对于实验性毕业设计(论文)来说,目前普遍存在着指导教师短缺、实验室紧张的问题。为解决这一问题,可以采取与有科研能力、工程设计能力的研究院所、工厂和环保企业联合培养的方式,与相关单位研究人员或工程技术人员让学生通过参与实际研究或工程项目得到更全面的锻炼[5]。
在毕业论文(设计)课题选择方面,存在着课题缺乏创新性的问题,很多课题只是导师课题某一部分或某一方面的简单重复,导师将相关资料如实验方法等直接呈现给学生,学生则按照导师指令进行实验,这种方式不利于学生创造性的培养,另外也使得学生参与毕业课题缺乏主动性。因而在毕业论文(设计)过程中,选题除了要从实际出发外,更要着重发挥学生的创造力和参与意识,设计创新性的开放实验,鼓励学生大胆参与,由学生设计实验过程并动手实践。另外在毕业论文(设计)的选题方面,可采用“目标”培养模式,比如允许和安排考取研究生同学结合研究生导师的科研课题做毕业论文,让已经就业同学做其相关工作领域的毕业课题,题目设置面可以放宽一些,以保证同学能够较早的适应未来的工作、学习。
三、面向市场需求设置课程
高校环境工程专业课程设置应面向市场需求,环境工程专业学生就业难,知识结构不合理是一个重要原因,毕业生虽多,但通才型人才、实践型人才和特色型人才较少。因此在设置课程时,应适当考虑市场需求,科学制定培养计划、培养方案,将应用性强的课程引入课堂,还可以实行“工程师进课堂”、“将环境工程课程体系与注册环保工程师制度结合”等形式。注册环保工程师考试是我国高校制定教学改革计划、确定人才培养规格和进行课程设置提供重要参考,有利于提高学生相关基础知识、专业知识及工程管理知识水平。以注册环保工程师为例,学生除需要掌握环境专业相关知识外,还要掌握数学、计算机应用基础、物理学、化学、工程制图、建筑力学等相关内容,更有如施工技术与组织管理、给水排水工程概预算、工程法规等专业课内容[6],实施环境工程课程与注册环保工程师制度结合,可以使学生的知识结构更为完备,也为今后参加工作打下良好基础。
四、环境工程专业的创新教育
创新教育是一种以培养学生具有一定创新意识、创新思维和创新能力及创新个性为主要目标的教育理论和方法,使学生一方面牢固系统的掌握学科知识,同时发展创新能力,即培养学生的创新素质[7]。创新教育作为一种思潮而生,现在被广泛使用,引起社会各界的广泛关注,在这种大环境下,我国高等学校环境工程专业的教育改革,应以创新教育为指导思想和目标,努力营造创新环境,提高学生创新能力及创新素质。
环境工程专业的教学也加应强创新教育,例如可以调整课程设置,引入通识教育;更新教学内容,教材与时俱进;教学方法方面变“满堂灌式”教学方式为“启发式”、“研讨式”教学;课程考核方式多样化,等。特别对于环境工程专业的学生,动手实践能力很重要,所以应建立创新实验基地,鼓励学生自主设计,自选课题,自由探索,将环境工程专业的实践性环节与创新教育相结合。
[参考文献]
[1]闫兵,丛军兹.环境工程专业教学改革及课程体系建设[J].中国成人教育,2010,6:107-108.
[2]徐惠忠,王德义,苏宏.环境工程专业的就业出路分析与课程设置改革[J].理工高教研究[J].2003,22(5):109-110.
[3]汤洁,董德明,刘淼,等.环境科学专业课程休系建设与教学质量监控[J].中国大学教育,2007年,第3期:35-36.
[4]黄方.环境工程专业实践教学改革初探[J].实验科学与技术,2005,10增刊:61-62.
进入20世纪70年代以来,我国工业企业的环境污染事故经常发生,自然生态环境出现了明显的恶化。
在此背景下,1973年,国务院了《关于保护和改善环境的若干规定》,明确指出,“有关大专院校要设置环境保护的专业和课程,培养技术人才”。1979年9月通过的《中华人民共和国环境保护法(试行) 》对环境教育作出了明确规定。高等学校从1977年开始,设立了工科环境类本科专业;1981年开始,设立环境工程硕士点;1983年开始,设立环境工程博士点;1999年开始,建立环境科学与工程一级学科博土后流动站。至此,培养不同层次环境专业人才的高等学校工科环境类专业教育体系日臻完善。
我国环境工程专业设置已由1977年的7所高校发展到2004年的247所高校、每年2万余本科毕业生的规模。据相关报道,2010年应届生创历史新高,达630万人,环境工程专业就业市场同样是机遇与挑战并存。1998年国家环保总局和国家教委联合主持的“中国高等环境教育发展战略研究”课题组预测,2000-2010年我国对环境工程专业人才年均需求量为1147万人,但事实却并不尽如人意,环境工程专业人才在各种毕业生招聘会上普遍受冷遇,本科毕业生一次就业率达不到50%[1]。面对严峻就业形势,很多高校的环境工程专业面临着“缩招,减招”的尴尬处境,学生对环境工程专业的严峻就业形势普遍有了认知,于是在“就业”这个指挥棒指挥下,更多的学生全倾向于其他更为“热门”的理工类专业。环境工程就业的岗位是典型的“越老越值钱”,各用人单位需要的是有很强设计、动手能力,同时懂管理、懂相关法规的复合型人才,因而多会倾向于选择有相关从业经验的人才,而在我国传统教育模式下培养出的高校毕业生,缺少实际工作实验,动手能力也较差,无法在短时间内为用人单位创造价值。我国高校目前环境工程专业的培养模式及课程设置存在较多问题,致使学生在学校学到的知识体系单一,动手能力普遍较差。为了改变这一现状,我国高校环境工程专业的课程改革势在必行。
一、强化专业基础知识教学,适当提高专业课学时
对于环境工程专业教学计划,大多数院校一般都遵循教育部1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录及专业介绍》中所规定主干课程,设置相关的基础课和专业课,对于主干课设置要求可以看出,对于本专业培养目标,主要是围绕水处理工程展开的,或者说主要偏重于水处理工程[2]。
为了适应时展要求,环境工程专业改革应以9门核心课程(环境监测、环境工程微生物学、环境工程原理、水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物处理与处置、物理性污染控制工程、环境规划与管理、环境评价)为主干课程,强化专业基础教育。
目前高校环境工程专业的公共基础课和学科基础课学时学分普遍较多,如武汉大学公共基础课、学科基础课和专业课学分比为46:38:16,学分多,专业课课时少。目前环境工程专业课主要有水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物处理与处置、物理性污染控制工程、环境规划与管理、环境评价、清洁生产、生态工程,等,一般集中在大学三四年级学习。以水污染控制工程为例,在《高等学校本科环境工程专业规范中规定》规定为64学时、4学分,但很多高校此课程的学时低于此值,甚至只有30-40学时,这种课时安排,学生很难对水污染控制方向的基础知识有比较全面深刻的理解,专业基础知识方面的缺陷使得很多学生在走向工作岗位后遇到实际问题无从下手,无法胜任工作。
二、重视和加强实践环节,合理增加专业性实践环节
我国高校环境工程专业的实践性环节主要包括课程实验、课程设计、专业实习、毕业实习和毕业设计。实践教学有利于培养学生重视实践的观念,提高实际工作的能力,因而环境工程专业教学过程中应重视现场教学和可视化教学相结合[3]。
(一)基本实验教学环节的改革
基本实验教学是促进学生深化理论知识、掌握基本实验技能方法、培养严谨工作作风的基本方式,目前环境工程专业教学中对于基本实验教学,存在着以下问题:
(1)各高校环境工程实践性环节学时普遍不足。以课程实验为例,环境监测实验、环境工程专业实验等实验环节,一般在10-20学时,课程实验的目的是使学生在实验过程中掌握知识同时提高动手能力,若一味压缩课程实验的学时,不利于学生对相关知识的掌握和动手能力的提高,这就造成了很多学生升入研究生后科研能力较弱,创新能力不强。
(2)实验教学内容不利于提高学生的工程实践应用能力。传统实验教学往往大量开设验证性实验,综合性、设计性和创新性实验较少,不利于提高学生的实践和知识运用能力,应在实验教学体系中进行优化设计,精简教学内容,增设设计性、综合性实验。
(二)校内实践教学环节的改革
我国高校环境工程专业的专业实习、毕业实习等认识性实践环节,往往并未真正的深入实际,研究实际问题。以专业实习为例,一般高校安排学时为三周左右,但很多时候往往只是走马观花,并未使学生真正的动手动脑并深入生产第一线,因而很多学生在从事工作后会“纸上谈兵”,解决实际问题的能力较差。
在环境工程专业实习与设计方面,需积极探索开放实习的途径,一方面使学生深入生产第一线,利用现有条件增加学生接触实践的机会,另一方面在实践教学的内容方面,应通过能体现应用性、先进性、综合性内容的课程设计及培养学生综合能力和大工程意识的毕业设计等环节,模拟工程应用的实际训练过程,真正使学生通过实践教学环节,形象直观的学习专业知识,拉近与专业的距离[4],并能进一步激发学生对专业的学习兴趣。
(三)毕业论文(设计)环节的改革
毕业论文(设计)是高等学校实践教学的重要环节,是对学生在校学习的总结和检阅,也是提高学生运用知识能力的重要环节,目前环境工程专业学生论文(设计)一般有三种形式,即综述性论文、实验及污染治理工艺设计,依据不同高校的硬件设施实际情况,三类毕业论文形式比例不同。对于实验性毕业设计(论文)来说,目前普遍存在着指导教师短缺、实验室紧张的问题。为解决这一问题,可以采取与有科研能力、工程设计能力的研究院所、工厂和环保企业联合培养的方式,与相关单位研究人员或工程技术人员让学生通过参与实际研究或工程项目得到更全面的锻炼[5]。
在毕业论文(设计)课题选择方面,存在着课题缺乏创新性的问题,很多课题只是导师课题某一部分或某一方面的简单重复,导师将相关资料如实验方法等直接呈现给学生,学生则按照导师指令进行实验,这种方式不利于学生创造性的培养,另外也使得学生参与毕业课题缺乏主动性。因而在毕业论文(设计)过程中,选题除了要从实际出发外,更要着重发挥学生的创造力和参与意识,设计创新性的开放实验,鼓励学生大胆参与,由学生设计实验过程并动手实践。另外在毕业论文(设计)的选题方面,可采用“目标”培养模式,比如允许和安排考取研究生同学结合研究生导师的科研课题做毕业论文,让已经就业同学做其相关工作领域的毕业课题,题目设置面可以放宽一些,以保证同学能够较早的适应未来的工作、学习。
三、面向市场需求设置课程
高校环境工程专业课程设置应面向市场需求,环境工程专业学生就业难,知识结构不合理是一个重要原因,毕业生虽多,但通才型人才、实践型人才和特色型人才较少。因此在设置课程时,应适当考虑市场需求,科学制定培养计划、培养方案,将应用性强的课程引入课堂,还可以实行“工程师进课堂”、“将环境工程课程体系与注册环保工程师制度结合”等形式。注册环保工程师考试是我国高校制定教学改革计划、确定人才培养规格和进行课程设置提供重要参考,有利于提高学生相关基础知识、专业知识及工程管理知识水平。以注册环保工程师为例,学生除需要掌握环境专业相关知识外,还要掌握数学、计算机应用基础、物理学、化学、工程制图、建筑力学等相关内容,更有如施工技术与组织管理、给水排水工程概预算、工程法规等专业课内容[6],实施环境工程课程与注册环保工程师制度结合,可以使学生的知识结构更为完备,也为今后参加工作打下良好基础。
四、环境工程专业的创新教育
创新教育是一种以培养学生具有一定创新意识、创新思维和创新能力及创新个性为主要目标的教育理论和方法,使学生一方面牢固系统的掌握学科知识,同时发展创新能力,即培养学生的创新素质[7]。创新教育作为一种思潮而生,现在被广泛使用,引起社会各界的广泛关注,在这种大环境下,我国高等学校环境工程专业的教育改革,应以创新教育为指导思想和目标,努力营造创新环境,提高学生创新能力及创新素质。
环境工程专业的教学也加应强创新教育,例如可以调整课程设置,引入通识教育;更新教学内容,教材与时俱进;教学方法方面变“满堂灌式”教学方式为“启发式”、“研讨式”教学;课程考核方式多样化,等。特别对于环境工程专业的学生,动手实践能力很重要,所以应建立创新实验基地,鼓励学生自主设计,自选课题,自由探索,将环境工程专业的实践性环节与创新教育相结合。
[参考文献]
[1]闫兵,丛军兹.环境工程专业教学改革及课程体系建设[j].中国成人教育,2010,6:107-108.
[2]徐惠忠,王德义,苏宏.环境工程专业的就业出路分析与课程设置改革[j].理工高教研究[j].2003,22(5):109-110.
[3]汤洁,董德明,刘淼,等.环境科学专业课程休系建设与教学质量监控[j].中国大学教育,2007年,第3期:35-36.
[4]黄方.环境工程专业实践教学改革初探[j].实验科学与技术,2005,10增刊:61-62.
女科学家卡逊于1962年出版的《寂静的春天》,因为是当代环境保护运动的第一本著作而闻名于世。我有这本书的中文版,我知道。只是由于不断地搬家,不知道放在哪个纸箱里而已。某日,评读一位学生的毕业论文,是讨论环境问题的,论文引用了卡逊在《寂静的春天》中的几句原话,然而却没有标明出处,参考文献中也没有列出卡逊和《寂静的春天》。我一时冲动,翻箱倒柜,想找出那本久违的旧书。但当我真找到它的时候,却大吃一惊,书的封面上清清楚楚地盖着方印“XX学院图书馆藏书章”和书号“221176”。XX学院就是现在的某大学的书,竟然在我的手上,原来那位同学找不到所引文献的责任,还在我的身上。
不过,我很快就释然了:书后更加清清楚楚地盖着一个“注销”的方印。回忆起来,这本书是我在当年学校图书馆廉价处理旧书的时候买下的。那时图书馆书库狭小,不时要处理旧书,以便新书入库。因此,《寂静的春天》被我碰巧从旧书里觅得。该大学1979年恢复,图书馆大概亦是1979年重新建立的吧。《寂静的春天》中文版也是1979年第一次面世,被当作旧书处理是在1987年左右。那时,卡逊的书乏人问津,8年内可能无人借阅,自然应当处理。
不知道是写作论文的同学偷懒,没有去查找图书馆仍然藏有的《寂静的春天》的复本,还是图书馆不再藏有这本书了――两者都是令人遗憾的。但无论如何,值得欣慰的是,从1979年《寂静的春天》的乏人问津,到现在越来越多的学生以环境保护为题撰写论文。在我们的身边,已经有越来越多的人关注环境问题,这是可以告慰于生前饱受围攻的卡逊之灵的进步。
《寂静的春天》不是学术著作,作者写这本书的目的,不是建立理论,而是以振聋发聩之势来冲破阻力,“唤醒民众”。当下,每日难以忍受的空气污染,已经唤醒了我们的环保意识。比《寂静的春天》写得更好也更新的环保读物已经很多,因此,我们大多数人没有特别的必要去了解卡逊的原话或者原著,也没有必要像我评读的论文的作者那样为此而思索。我们所要做的,大概仅仅是用我们已经觉悟了的环保意识,提醒自己离开房间时顺手关灯、丢弃垃圾时随手分类、可走路时无须乘车、能耐受时不必空调……
环境工程是一门综合性的新兴学科,几乎涉及到自然科学的各个方面,数学、物理、化学、生物等学科与环境学科联系非常紧密。针对我校环境工程专业学生就业主要面向政府环境保护与规划管理部门、工矿企业、环境工程公司、科学研究等单位从事环境污染控制与治理工程的规划、设计、施工及运行管理,技术研究开发与推广等工作,建立了与之相适应的实践教学体系。
1.环境工程专业实践教学体系的总体思路
环境工程专业是理论性和实践性均较强、多学科交叉的专业,围绕培养应用型、复合型工程技术人才的目标,制定符合培养目标、教学内容优化、突出实践教学的人才培养方案;通过建立校内外实践教学基地,对学生进行专业思想教育,使其得到实际专业技术的熏陶、提升专业的认同感、对环境工程有更充分、具体的认识;同时也适应地方经济发展的需求和学生择业的要求,多途径、多层次培养学生的实践创新能力,保证学生顺利就业。
实践教学体系的建立主要围绕几个方面展开:通过确立学生就业去向,搞好 专业定位,合理规划课程体系,确立适合各个年级实践技能要求的教学点及教学内容;建立位于学校、社会、企业的实践教学基地,建立环境工程产学研基地,加强对学生基本技能、专业技能与研究能力的培养,促进学生对专业的认同,建立互动式的教与学关系;企业对学生的基本要求在实践教学中得到充分贯彻和体现;面向就业的毕业实习场所为就业作良好铺垫:学校、院系、教研室、教师间上下一致,良好的办学氛围是环境工程专业实践教学体系得以贯彻实施的保证。
2.环境工程专业实践教学体系的基本内容
2.1实践教学课程体系的基本构成和教学目标
环境工程专业实践教学计划系统地安排了专业技能训练课,实践教学内容与专业人才培养密切相关,各门实践教学课程均有严格的评价考核标准。实践教学课程体系主要包括课程实验、课程设计、认识实习、毕业实习等。
①课程实验包括基础实验、操作实验、综合性实验、设计性实验,主要课程有《环境监测》、《环境化学》、《化工原理》、《画法几何与工程制图》、《城市给水管道工程》、《城市排水管道工程》等,以培养学生的动手能力和科研工作能力;
②课程设计是工科学生必须经历的实践教学环节,以学生的工程设计能力为目的,《泵与风机》、《水污染控制工程》、《大气污染控制工程》、《噪声控制工程》等课程中都安排课程设计环节,以加强学生对工程、设备的设计能力;
③认识实习主要是结合课程教学和课程设计来实施,以参观实际工程为主,了解生产中对水污染、大气污染、固体废弃物的处理与处置方法,使学生理性认识与感性认识相结合;
④毕业实习是学生毕业前的一次综合实践教学,一般根据自己的意向选取1~2个方向实习,包括环境监理、环境执法、环境监测、环境质量评价、环境工程设计、污染治理等实际生产工作,以进一步学习和实践环境工程的理论,提高实践能力。
学生实践教学除了完成各门实践课程外,还积极参与教师的科研工作,学生在导师的指导下,参与专业相关的课题研究,一方面可以掌握科学研究的方法和实际分析操作技能,另一方面还可以了解最新的科技动态,为环境工程新技术的推广应用积累经验。
2.2实习基地的建设情况
实践教学基地的建设是保障教学质量的硬件因素之一。我系历来重视实践教学,关于建设和利用好校外实习基地,我系亦做了一些有益的尝试,取得了较好的成绩。几年来,在校内实验条件有限的情况下,我系想方设法,对外拓展,通过多番调查和研究,分别与江门文昌沙水质净化厂、广州绿茵环境工程公司、东莞市塘厦凤凰岗科达水务有限公司塘厦污水处理厂、中山市黄圃食品工业园污水厂、深圳平湖污水处理厂和广州市沥滘污水处理厂等6家单位签订了合作协议,作为我系的校外实习基地。另外,我系还与广州钢铁股份有限公司、广州石油化工总厂、广州市环境监测中心站等10家单位长期合作。通过在实习基地请有丰富经验的现场工程技术人员,介绍现场设备、工艺流程、结构原理和作专题技术讲座等,学生能将在校所学的理论知识与实际结合起来,对专业知识的认识能上升到一个新的高度,也可为后续专业课的学习与以后的工作,打下一定的基础。
我系领导、教师非常重视实践教学,每次实习前都认真讨论内容安排,结合基地具体的经营项目,安排学生参与生产经营业务,充分利用校外实践教学基地平台,直接到实际中去实践。同时,还选派教师与学生一起到实习基地进行跟踪管理,一方面有利于对学生的管理和实习的控制,另一方面有利于获得实践一线的有关资料,便于学校结合企业意见,对专业课程、教学重点等进行有针对性的整改。而且,为加强实践教学,理论联系实际,我系还专门引进了生产第一线的设计施工人员充实教师队伍(现引进教授级高工1名,高级工程师1 名)。
通过校外实习基地,结合校内的金工实习基地,基本能满足教学计划中的认识实习、课程实习、毕业实习及毕业设计等方面的要求,从多方面培养和提高学生的基本技能、创新能力和综合应用知识的能力。
2.3毕业论文与毕业设计
毕业论文与毕业设计是对学生科研能力、设计能力的系统训练,学生可以选择毕业论文或毕业设计。毕业论文可以选择环境工程及相关学科领域的科学研究、技术方法改进、解决生产实际问题及环境管理等方面的内容;毕业设计主要在污(废)水治理、废气治理及噪声控制等方面结合工程项目进行。
教师出的论文题目经学术带头人、教研室的讨论、审阅后再发给学生,从论文题目人手,也就从源头上保证了论文质量。在论文题目确定后,于4年级开学初即向毕业生下达毕业论文(毕业设计)任务书,让学生早作准备,尽快进入角色,开始论文的调查、实验、制图等工作。指导教师每周要对学生的纪律表现、进度、质量等方面进行
考核,并填写毕业论文(设计)过程纪录表,作为评定成绩的一个重要依据。
3. 环境工程专业实践教学体系实施效果
环境工程专业200l~2007级一直按照这一体系运作进行实践教学工作。从学生及毕业生用人单位反馈回来的情况表明,我系培养出的本科毕业生,不但具有坚实的理论基础,同时具有较丰富的实践经验,在分析问题、解决问题和科研能力等方面更胜一筹。总体上讲,教学质量较好。2005~2007连续三届毕业生初次就业率达到91%以上,最终就业率达到98%以上,三届毕业生无论初次就业率还是最终就业率均高于全省平均水平。
4.结论
学生的实践能力的形成和综合素质的提高是一个循环渐进的过程,是在不断的实践过程中积累,并通过有意识、有计划的培养中逐步形成、逐步实现的。实践教学在这一过程中有着不可替代的重要的意义。经过近8年的规划及实践,以就业为导向的环境工程实践教学体系行之有效,促进了学生对专业的认同,建立了互动式的良好教与学关系,学生的学习积极性和主动性大大提高。通过建立校内外实践教学基地,对学生进行专业思想教育,培养适合企业需要的环境工程专业人才,使学生得到实际专业技术的训练,对环境工程专业有了充分、具体的认识,使学生得到实惠,保证了学生顺利就业。
参考文献
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学校资源环境科学专业依据课程体系的设置,开设的课程实验主要有分析化学实验、环境化学实验、环境监测实验、测量学实验、地理信息系统实验、遥感实验、环境调查与分析实验等。实验分班分组开设,在专业实验教师的讲解和指导下完成实验过程和实验报告。
1.2课程实习
资源环境科学专业课程实习涉及的课程有环境监测、环境调查与分析、水污染控制及原理、土地利用规划和环境生态学。课程实习是依据培养方案的要求,周期一般在一周之内。如在环境监测的课程结束之后组织学生到环境监测部门观摩实习监测方案的制定、布点、取样、样品处理、实验分析、数据处理和结果表达;在土地利用规划课程结束之后带领学生到项目区实地考察,依据考察结果进行规划方案的设计。
1.3野外综合实习
野外综合实习是资源环境科学专业学生专业课基本结束的第六学期后进行,野外实习的目的在于对三年所学的专业知识进行系统性的实践和检验,其内容聚集于专业学习中的资源管理和环境保护。如近年来对于成都活水公园的考察,意在把水污染治理、环境微生物学、环境生态学的知识进行有机结合;对于熊猫基地的考察,意在通过学习对生物多样性的保护方式、过程和原理进行掌握。
1.4毕业实习
毕业实习是资源环境科学专业实践教学中最重要的实践环节,是综合性最强的实践环节,毕业实习安排在第七学期,为期三个月。当前,资源环境科学专业学生的毕业实习主要包括三种类型:一是应用型,主要表现为进入公司或者行政部门进行土地利用规划的设计、制图,进行环境的监测或执法;二是科研型,比如进入中科院盐亭生态站进行科学实验和辅助科学研究,学习研究方法的设计、样品的采集、数据的测试和处理、研究成果的形成等;三是综合型,体现对于自我能力的全面检验,可能既包括应用型的内容又包括研究型的内容。
1.5毕业论文(设计)
毕业论文是学生基于自己所掌握的专业知识进行系统性的科学研究训练过程。资源环境科学专业毕业论文一般在第七学期初启动,通过导师分配、学生选题、开题、数据收集(调研或者实验)、论文写作、指导教师评阅、评阅教师评阅、答辩小组答辩、学位评定小组审查最终通过。毕业论文最终成绩由评阅成绩的30%,指导成绩的30%,答辩成绩的60%构成。
1.6其他实践环节
除上诉五方面的实践外,资源环境科学专业的实践环节还包括知识竞赛、科技论文写作、课程设计和劳动等形式。在世界环境日进行资源环境科学专业知识竞赛,竞赛以项目导向和知识抢答相结合的方式进行;科技论文写作是学生创新能力培养的一部分,需要学生申请科研课题或者参与教师科研支持科技论文的写作。
2当前实践教学中存在的问题分析
2.1实践环节基本完备,实践内容缺乏系统性实践环节的设置是针对学生能力培养的需求设计,能力培养的效果需要完备而合理的实践内容来保障。当前资源环境科学专业的实践环节设置相对较为完善,但是在内容的条理性上明显不足,比如课程实验中实验项目设置缺乏系统性和完备性,实际过程中经常会出现不同课程之间实验项目的交叉,或者实践能力不能有效衔接。
2.2实践能力培养注重泛性,方向性不够明晰资源环境科学专业人才要求在资源利用及环境保护方面进行能力培养,而资源和环境的范畴相对较大,对于本科专业而言,如何实现学生知识的宽泛和能力培养的针对性是专业培养方案首先要解决的问题。当前的培养模式中,学生在3S(GIS、GPS、RS)技术、环境规划和管理、环境监测和评价、土地规划和整理方面都掌握一定的实践能力,但如何理顺各种能力之间的支持关系,如何培养和形成这种能力尚缺乏系统化的思路,导致实践能力培养的专注性和方向性不足。
2.3实践环节硬件建设缓慢,制约了能力培养目标实现实践环节的推动必须依赖于硬件环节的建设,只有硬件环节能够完全支撑实践教学体系的时候才会体现良好的实践教学效果。资源环境科学专业经过近十年的建设,当前的专业实验设备更多利用在传统原理教学中,新的实验设备如气相色谱、液相色谱及原子吸收方面非常缺乏。实践基地数量及类型较多,基地建设的针对性体现不足,不同实践基地建设的能力培养目标及相互关系没有理清。
3专业实践教学改革思路与实施
3.1专业实践教学改革思路
(1)以“工程能力”为专业实践能力培养的导向实现专业能力培养在宽泛性的基础上体现针对性,培养应用型人才,是专业教学改革中首先要解决的问题。“工程能力”即解决问题的能力,以此为导向的专业应用型人才的培养必须立足于能够解决具体问题的能力,这既是专业人才培养目标的要求,又是实践教学体系所要解决的具体问题。以“工程能力”为导向的实践能力培养思路能够立足于专业培养目标,以培养目标确定能力需求,以能力需求决定能力培养方式、过程和体系,进而建立起立足于专业培养目标,服从于专业能力培养需求且处理好各种能力培养之间逻辑关系的实践教学体系。
(2)注重实践环节的优化和阶段性培养目标的设计学生实践能力的培养是贯穿教学始终的问题,在强调实践教学体系的构建系统性的基础上,还必须进行系列优化和阶段性目标设计。实践教学体系以课程体系为依托,从课程的系统性设计出发构建实践教学体系,实践教学体系的每一环节以实践能力的阶段目标为导向确定实践内容、方式、效果和考核,由此确保实践环节设置的关联性和层次性,避免其交错和缺乏系统性的缺点。
(3)通过内部挖潜和外部整合提升实践教学软硬件环节通过加强现有教师的进修和深造来改善目前的实践教学队伍,通过鼓励教师深造来实现内部潜力的充分发挥,可以实现在目前的师资条件下的效益最优化。外部资源的整合是在目前条件下优化师资和硬件环节的有力的举措,资源环境科学专业应充分利用服务地方经济社会发展的机会,丰富师资队伍,充分依靠外部师资的工作环境,为实践教学环节提供设备上和场地上的便利。
引言
实验教学是化学教学的重要组成部分,结合当今时代特点,环境保护问题已成热点。绿色化学是在获取新物质的化学过程中充分利用每个原料原子,实现“零排放”,既充分利用资源,又不产生污染,对环境的治理从治标转向治本。
日前,我国环保部参与欧盟亚洲可持续生产和消费项目研讨会会上提出“采用废物跟踪系统,提高电子废物资源利用和环境保护水平”,可见环保问题全球关注。垃圾之多,却未用尽其能,眼看是不环保,实则是有限资源的浪费。中国南方素以水乡为其优势,由于工厂、化肥农药农业、生活、校园实验等排放的污染水,严重超过环境水体容量,打乱水体的自净能力,单方向的水治理困难重重,污水不同程度地影响着民众身心健康,同时治理污水耗重金耗时而且影响基本生活,如今真正能为民众享用的洁净水正急剧削减中,地表水污染引起的土壤污染影响农业的健康耕作,地下水的污染,源头水的保护,水污染污染物的扩散侵袭等一系列水问题引起我们深思。近日,对环境污染事件的关注度日益提高,尤其在水污染防治方面颇为重视。例如华北平原地下水污染防治开展淮水污染重点工程检查正要在2015年初步完成耗资数十亿建立的监测网,耗资巨大,耗时长久,若能减少污染,这些资源的便能得以节约。就高校来说,从实验排污源起,减少污染。
在高校中,通常做完实验就将试剂直接倒入水池中。这样的实验不停地进行着,而实验室很少有三废处理,致使实验室如一污染排放源向外排放着各种污染物(所用的化学药品种类多,消耗量大,而且大部分有腐蚀性或有毒,有的实验还伴随有毒或有害物质的产生)。不仅对水体造成污染,其对土壤、水生生物的副作用更强,尤其笔者深有感触的是所在学校中的湖泊,经常是发黑散臭气,而如在国庆假期之后的几日里能明显感受到湖的清爽,湖面也无明显漂浮的植物,这是由于没有污染行为的发生,可见实验室的绿色化势在必行。
一、绿色成果创意――激发学生兴趣
教师通过引导促使学生通过一些改良实验(如用无毒、弱毒试剂代替有毒试剂进行实验,发现新方法代替原本效率低的方法,等等),使学生感受到绿色化学创新带来的好处,产生学习兴趣,从而真正步入绿色化学实验的学习中。
二、绿色化学之源――网络微型实验
在当今网络迅猛发展的时代,网络化已具备各方面完善的功能。在网络环境下微型化学开放实验的开设具有显著的经济效益、环保效益和教学效果,代表了化学实验改革发展的方向,是贯彻两型社会(资源节约型、环境友好型)发展的战略指导方针。
创新是一个民族生存和发展的基础,是一个国家兴旺发达的不竭的源泉和动力。网络环境下微型化学实验教学模式有如下优点:实验的项目准备、操作等都是以学生为主体,使学生由过去被动“等待”和“接受式”的学习方式,变为“主动”和“探索式”的学习方式;培养了学生学习化学的兴趣,培养了学生实践和创新的能力。便于学生在课堂上进行实验探究和课外进行家庭小实验(而笔者认为学生的主动思考性实验即使有缺陷也远胜过安排性实验),能增强参与意识和动手能力,有利于创新思维的培养。由于微型实验使用剂量少,可以给学生更多的机会动手实验,有利于培养学生娴熟的实验操作技能。
三、绿色实验开展――融会贯通
1.实践绿色化学实验课程教学,提高学生开展绿色化学实验的能力。
(1)以学生为中心,使化学实验成为绿色工程。
要求学生做到“实验源头预防、实验中间控制、实验排放达标”。期间包括避免使用剧毒原料、用绿色溶剂代替易挥发性的有毒有机溶剂、用绿色催化剂替代有毒、易腐蚀的催化剂、对实验中产生的“三废”进行分类处理,等等。
(2)革新常规实验,开展微型、半微型化学实验。
微型化学实验是以尽可能少的试剂,获取与常规实验相当的化学信息的实验原理与技术。其主要优点是:试剂用量大大减少,仅为常规实验的1%~10%,减少了“三废”排放量,以及相关材料和水、电的消耗,降低了实验成本,节约了实验经费,缩短了实验时间,提高了实验的安全性,改善了实验环境,降低了环境的污染。
常规实验的半微量是指在不改变实验方法、不改变操作技术的前提下,采用常规的小容量仪器、药品用量减量,不用额外的经费投入,就可以充分利用实验室现有的资源而进行实验操作的方法,因为成熟的实验技术更容易推广。
2.实践课程教学中形成绿色工程理念,促使学生形成良好的绿色化学行为。
(1)绿色化学观念贯穿实习、实践。
毕业实习、课程实习及社会实践时,要求学生用绿色化学的思维审视生产单位的技术路线、生产工艺、生产管理、产品销售等环节,用绿色工程的12条标准验证各生产环节,总结出符合绿色化学标准的各环节,整理出不符合绿色化学标准的各个环节,并有针对性地提出解决措施。依据“5R”原则考虑和解决化学实验中出现的污染问题,做到实验药品的减量化、循环或回收再利用,选择污染少、装置简单、产物易分离、安全性高的实验方法,在无法避免使用或产生有毒有害物质时,必须采取有效的保护和消害处理措施。通过反复多次地实习实践、归纳总结,强化学生的绿色化学观。
(2)绿色化学观伴随毕业生终生。
要求学生在进行毕业论文及毕业设计时,从开题报告到论文答辩都必须体现绿色化学观。凡违背绿色化学观及绿色工程理念的毕业论文及毕业设计都视为不合格,要么修改,要么重做。指导老师要严格把关,及时跟踪指导,务必培养出合格的应用型人才。要让绿色化学思想扎根于每一位学生的心田。这既是对学生负责,更是对社会及历史负责。
结语
环境保护是我国的一项基本国策,从源头开始的绿色实验,使清洁生产跟上环保主题前进的步伐。绿色化学实验的进行促进学生在科研、实验的道路上保持绿色、清洁意识,使用绿色材料,开展节约型实验,拥有绿色洁净实验过程,排放低污染值三废。我们要清醒地认识到,化学实验的绿色化是一项大工程,需要学者、生产者持久地进行建设。
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[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)20-0046-03
环境科学与工程学科是随着环境问题的产生和日趋严重而发展起来的新兴学科。近30年来,我国环境教育发展迅速,据教育部环境科学与工程教学指导委员会的统计,到2009年为止,我国共有371所高校开设了各类不同层次的环境教育专业,其中197所开设了环境科学专业本科教育,向社会输送了数以万计的环境专业人才,为我国乃至世界环境保护事业做出了积极贡献。然而,目前我国环境保护产业人才仍然严重不足,尤其缺乏能在生产领域解决实际问题的高素质环保创新型人才,这使得环境专业创新型本科人才的培养变得更加迫切。我国高等院校在产学研合作教育培养创新型人才的运行机制上进行了多年探索和实践,证明产学研合作教育是全面贯彻落实党的教育方针的一种较好模式,体现了当前我国推进素质教育的要求,在培养高素质创新型人才方面具有明显的优势。
一、产学研合作教育的内涵
产学研合作教育是由学校、企业、科研院所合作,将理论学习与实践训练相结合,培养学生实践能力和创新精神,全面提高学生素质的一种新型的教育模式。这种教育模式主要以培养学生的综合素质、创新能力和就业竞争能力为重点,充分发挥学校、企业与科研院所三种不同的教育资源和教育环境在人才培养方面的各自优势,造就一批有学识、能做事、善为人,适应社会需求的知识、能力、素质协调发展的创新型人才。产学研合作教育具体包括两个层次的含义,一层是从宏观的角度来理解,即教育要与整个国民经济发展和社会发展相结合;二层是从微观的角度来理解,即高等学校的教育教学过程和科研活动要与生产劳动相结合,以利于高等学校教育、科研和社会服务三大职能的发挥。产学研合作教育对经济、科技、教育和社会进步具有巨大的促进作用,日益受到世界各国政府的高度重视。
二、产学研合作教育对培养环境科学与工程专业创新型人才的作用
(一)产学研合作教育弥补了课堂教学的不足
环境科学与工程专业教学涉及面很广,涵盖了生物学、化学、地理学、物理学、工程学、数学以及社会学、经济学和法学等多种学科,同时具有很强的实践性和应用性。从人才培养方面来讲,环境科学与工程专业对人的培养是综合型的,既注重理论研究,更强调实践应用,培养出的人才要直接能够解决现实的环境问题。高等学校作为教育机构,具有消化、重组和传播知识的优势,但缺少真正意义上的实践知识和技术创新。企业和科研部门较学校教育能更直接地接触到知识、技术创新的实际情况,在创新技术的掌握与应用、创新环境的设立等方面蕴藏着巨大的教育潜能。这种优势一旦补充到大学,对创新型人才的培养产生优势互补式的飞跃。
(二)实施产学研结合,为环境科学与工程专业学生创新能力的培养搭建平台
我国环境科学与工程专业的人才培养模式定位于“厚基础、宽口径、强能力、高素质、重创新”,即培养理论知识全面、应用能力强的多层次、多规格的环保复合型人才。学生毕业后具备从事环境污染治理、环境监测、环境质量评价、环保设备研制与开发、环境规划与管理等工作的能力。以上这些能力的培养离不开实践过程,学生只有通过社会生产实践,才能主动发现问题,追溯问题根源,然后主动去查阅相关资料,思考和探究解决问题的方法和对策。产学研合作教育为学生提供了一个真实的实践环境,让学生在真实的实践中感受体验知识,激发求知欲,释放创新激情,形成敢于质疑、勇于挑战、善于超越的创新品质,在实践中达到自我塑造、自我发展、自我完善。
(三)产学研合作教育有利于提高环境科学与工程专业学生的综合素质,加速人才成长
人才培养是一项极其复杂的系统工程,需要多方面的努力才能逐步形成一个完备的充满活力的体系。我国传统的高等教育一贯以传授知识为中心,重理论教育,轻实践教育,忽视学生创新思维的发展,实践环节能力培养不够,培养出来的人才不能很好地满足社会的需求。环境科学与工程专业强调人才综合素质的培养,注重实践,突出专业技能和创新精神。产学研合作培养模式把人才的培养置于学校、企业和科研院所三种完全不同的环境下交替进行,在企业、科研院所都要求学生有一定的独立工作能力、良好的心理素质、管理协调能力及与他人的合作能力。在这种边学习、边工作的实践锻炼中,学生可以亲身体会到社会需要什么样的人才,增强学习的主动性、责任感、使命感与紧迫感,从而自觉地加强对自身创新能力和实践能力的锻炼,树立学以致用、理论联系实际的观念,为毕业后早出成果、多出成果打下了良好的基础。
三、产学研合作培养环境科学与工程创新型人才的探索与实践
吉首大学资环学院环境科学与工程专业结合专业特色和地方社会发展需求,走产学研合作教育的人才培养模式,坚持“技能培养型教学”和“创新开放性教学”相结合的原则,着重培养学生的创新能力和实践能力,以适应环境科学与工程专业发展趋势以及就业多元化的需要。近年来,结合产学研合作教育在校内实践教学、校企合作、科研实训等方面进行了大胆的尝试和探索。
(一)整合校内资源,建立科学合理的实践教学体系
实践是创新的源泉,实践教学不仅有助于学生及时深入理解、消化理论课的知识内容,将其转化为内在的实际技能,而且可以增加学生的学习兴趣,培养学生的创新意识和创新思维,使学生在实践过程中养成以研究的眼光去观察事物和探究学习的习惯。围绕环境科学与工程专业的培养目标、培养方案和课程要求,校内实践教学重点抓好实验教学、课程设计和毕业设计(论文)三部分。
1.实验课教学。传统的实验教学主要依附于理论教学,内容单调,验证性实验多,综合性、设计性实验少,学生的思维能力、创造能力得不到锻炼,极大地限制了创新型人才的培养。环境科学与工程专业在实验教学内容设置上打破了课程的界线,按基本技能训练、综合能力培养、创新思维开发三个层次由浅到深螺旋推进。在一、二年级进行基本技能训练,如各种环境监测仪器的使用,环境中水质、大气污染物、固体废弃物、噪声等的测定;二、三年级以综合性实验、设计性实验和课程设计为主,如借助环境生物学、环境治理、环境评价、环境生态修复等课程的相关内容,应用所学的理论知识和实验技能培养学生解决实际问题的能力。实践证明,这种循序渐进的模式遵循了从感性认识上升到理性认识,再用于指导实践的辩证过程,提高了学生的综合能力和创新能力。
2.课程设计。课程设计是本科生教育中的重要一环,是培养学生工程意识、提高学生综合素质的主要途径。环境科学与工程专业在环境监测、环境影响评价、水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废弃物处理等课程设置上分别安排为期各两周的课程设计。在课程设计题目的选择上,要求指导老师一方面注重课程设计与理论教学的相互衔接,互为补充;另一方面题目尽可能与近年来企业的生产实践相关,难度适宜。通过课程设计使学生进一步消化和巩固了所学的内容,全面提高了学生的分析、计算、使用技术资料、工程绘图、总体设计和编写设计说明书的能力。
3.毕业论文(设计)。毕业论文(设计) 是本科教学体系中最为重要的实践性教学环节。环境科学与工程专业建立和完善了毕业论文(设计)规章制度,明确规定了指导教师和学生在毕业论文(设计)过程中的职责,制定了严格的选题、开题、过程指导、中期检查、答辩、成绩审定制度。在选题上,考研同学以毕业论文为主,题目尽量与老师们的科研课题直接联系,使学生的选题紧跟国内外科技发展的前沿,且有一定的研究深度和创新性,又提高了学生的理论水平。毕业后工作的同学以毕业设计为主,题目尽量与毕业实习紧密结合起来,让学生研究实际生产问题,培养学生的应用能力。
(二)加强校企合作,夯实校外实践实习基地
校企合作是产学研培养创新型人才的重要途径。生产实践教学既是获取知识的过程,又是综合运用知识、培养学生分析问题和解决生产实际问题能力的过程。自2006年以来,环境科学与工程专业与吉首市污水处理厂、怀化市污水处理厂、常德市污水处理厂、湘西自治州环境监测站、湘西自治州环境保护局、花垣县环境保护局、小溪国家级自然保护区、中科院会同生态定位研究站等10个实习基地签订了校企联合培养协议。学生在实习基地的生产实践分为三个层次:一是认识实习,安排在大学一年级结束时,由专业老师带队对不同类型的实习基地进行为期两周的参观实习。参观过程中,由实习单位的专业技术人员对主要的实验仪器、功能实验室及相应工艺流程作详细的讲解,使学生对今后专业课程的学习及未来从事的工作形成一个整体的、概括的认识。二是工厂综合实习,学生在部分专业课程结束后,依据自己的兴趣选择合适的实习基地,在与基地技术管理人员协商的情况下,利用寒、暑假或所有节假日,以个人或小组的形式进行。学生按照技术管理人员的安排,到车间班组跟班运行。学生通过跟班上岗,虚心向工人师傅和技术人员学习,增强了对具体的实际工艺流程的认识,锻炼了学生动手、动脑和独立工作的能力,学会了利用原有专业课的知识分析、解决实际问题能力。三是毕业实习,在第七学期课程结束,安排学生到实习基地进行为期两个月的毕业实习,毕业实习要求学生以职业人的身份每天深入到岗位从事生产性或科研性工作,认真履行实习单位安全责任、岗位责任制度,每天撰写实习日记、实习报告和实习心得,通过严格的毕业实习,学生较早地接触社会,在实际工作中增长了才干。转换角色,作为大学进入社会前的专业实战演练,能极大地提升大学生的实践技能和就业能力。
(三)参与科研实践,培养学生的科研意识和创新能力
科研实践是让大学生参与科学研究的全过程,明确科学研究的基本要求,掌握科学研究的基本方法,提高大学生运用所学知识发现问题、分析问题和解决问题的综合能力的实践活动。强化大学生科技活动,广泛开展大学生科研实践是提高大学生创新能力的有效途径。环境科学与工程专业以校级优势学科为依托,从培养学生科研兴趣、设立科研创新学分、提供基础保障等方面促进学生积极参与科研实践。
1.培养大学生科研兴趣。将学生参加科研实践纳入教学计划之中,要求专业教师在传授知识的同时,向学生教授从事科学研究的基本方法,将与课程相关的科研成果和科研动态介绍给学生,开阔学生的视野,激发学生科研的热情。学院结合专业开展多项课外科技活动,如学术讲座、环保协会、大学生挑战杯赛、大学生创新论坛、大学生科技文化节等,使大学生对本专业的学科领域、未来发展以及职业前景有初步的认识。
2.设立大学生科研创新学分。设立大学生创新学分是激励大学生进行创新实践的重要举措。借鉴国内外优秀大学的经验,环境科学与工程专业尝试设立科研学分,学生的小发明、小制作、科研成果、学术论文、申请的创新性实验项目、社会实践调查等经考核达到一定标准,学院给予相应的创新学分。
3.优化管理,为大学生参与科研实践提供保障。环境科学与工程专业以环境科学与工程校级优势学科为依托成立研发中心,设立大学生科技创新项目,挑选一批科研能力和创新意识较强的教师作为大学生科技活动的指导教师,成立大学生科技创新实验室及相关功能室。该实验室及其相关配套室施行全天候开放,专职管理人员负责相关仪器设备的调配和药品供应。在实验室内学生可接受专业教师的师徒式传授,学生独立完成从文献查阅、项目撰写、实验准备与操作、数据处理、实验报告乃至学术论文的撰写等过程。学生申请到的创新项目、发明创造、研究成果、学术论文既可以参加学院每年举行的学术讲座、科技文化节、创新论坛等活动进行交流获得奖励,又可以获取相应的科研创新学分。参与科研实践的学生形成比较完善合理的知识结构,实践动手能力较强,毕业生广泛受到用人单位的青睐。
四、结语
21世纪是一个国际竞争日益激烈的时代,竞争的决定性因素是人才,培养大学生的创新能力,全面提高学生素质已经成为世界各国高等教育面临的重大课题。环境科学与工程专业具有很强的实践性,培养大学生的创新品质和实践能力十分重要。产学研合作教育作为一种新的教育模式,在人才培养方面打破了传统大学教育单纯在校园内部环境中对学生进行培养的单一格局,为学生提供了参加生产实践、社会实践和科研实践的机会,真正实现了教学、科研、生产三结合及优势互补,培养了学生的创新能力和实践能力,同时也提高了学生的就业竞争力。在新形势下积极探索产学研合作教育,对我国高层次创新型人才的培养有十分重要的现实意义。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 王成端,赵君科.产学研合作培养环境工程创新型人才的研究与实践[J].西南科技大学学报(哲学社会科学版),2004,21(4):1-5.
[2] 钟秉林.深入开展产学研合作教育培养具有创新精神和实践能力的高素质人才[J].中国高等教育,2000,(6):15-16.
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