环境工程原理重点范文

时间:2024-02-03 16:10:10

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环境工程原理重点

篇1

随着网络技术的飞速发展,ec越来越成为众商家利益的着眼点与增长点。ec的出现为企业提供了方便、快捷、实时的服务方式,使企业能够最大限度的了解客户的需要,满足客户的个性化需求。但在广泛发展的ec下,企业的客户忠诚度和员工忠诚度处于哪种水平、会给企业的获利能力带来哪些影响呢?这将是本文研究的重点

欧、美、日各国对企业广义的客户(即外部客户,内部客户-员工)非常重视,不仅投入大量的资本与精力进行外部管理,以期赢得客户的满意与忠诚,同时也重视对内部员工的关怀培训,以期获得员工的满意与忠诚。西方业界、学界已经充分认识到了客户忠诚与员工忠诚的内在联系。据翰威特咨询公司(hewitt associates)的“最佳雇主调查”,员工满意度达80%的公司平均利润增长要高出同行业其他公司20%左右。由此可见,员工的满意度对顾客的满意度及企业的盈利存在着重要的影响。在以“顾客为导向”的今天,企业要想在激烈的竞争中获得优势,就必须重视员工忠诚度及客户忠诚度的提高。

一、ec下的客户忠诚

无论是传统企业还是电子商务企业,都意识到了客户忠诚对企业获利能力的巨大影响。Www.133229.COm资料表明,著名电子商务企业ebay公司有超过一半的顾客是被推荐来的。电子商务企业营销成本的升高,使得忠诚客户的推荐为企业节省的营销成本相当客观,同时也提高了企业的利润率。因此,关注客户忠诚度对ec企业有着举足轻重的作用。

1.ec下客户的特点

主动性 互联网为客户提供了丰富的信息资源,客户利用网络强大的搜索引擎便可找到自己想要的东西,不再像以前要花费大量的时间、精力去寻找。此外,客户还可根据自己的特殊要求直接向商家提出要求,以期获得满足。

广泛选择权 网络不仅为客户提供了多种多样的信息,同时,就客户所感兴趣的某一类商品也提供了数不胜数的选择权。网络空间使客户获得了近乎无限的广泛选择的权利。在电子商务下,顾客会挑选到自己最满意的商品。

高满意低忠诚 忠诚的网络顾客能带来更高的经济价值,同时也很难保持。通过网络顾客可以通过对比选择,获得更满意的服务,但也为其提供了更为丰富且迅速更新的服务信息,使其忠诚度大大降低。但是,一旦成为忠诚的客户,便会通过推荐来帮助企业树立良好的形象,节省企业的营销成本,从而为企业创造更高的经济价值。

女性顾客将成为主流 越来越多的女性已逐渐改变消费渠道,变传统的消费渠道为网络消费,纷纷加入了网上购物的大军,并且占据着越来越大的比例。

2. ec下客户忠诚的影响因素

u11:网站使用经历-顾客感知网站使用的质量

u12:网络服务可靠性-电子商务企业对服务承诺的遵守程度

u13:安全与隐私-顾客感知的网络安全与隐私保护程度

u14:客户服务-附加服务与顾客帮助

u15:客户满意-顾客累计满意程度

u16:情感关系-顾客对网络企业的情感依附程度

二、ec下的员工忠诚

员工作为企业的内部客户,其忠诚度对于企业也有着举足轻重的作用。美国零售业巨人西尔斯建立了一个管理模型,用以测定员工满意度,客户满意度和公司业绩之间的关系。他们估计,如果员工满意度增加5个单位,将会使客户满意度增长1.30个单位,从而增加收益0.50%。忠诚的员工必然是满意的,因此提高员工的忠诚度与提高员工的获利能力直接相关,企业应重视对员工忠诚度的培养。

1.ec下员工的特征

技术性 电子商务更强调现代信息技术手段的使用,在进行信息的传递、存储、处理、等一系列过程中,技术发挥着基础性核心作用。对于员工来说,企业就要求其具有比传统商业模式下更强的技术性。只有技术性强的员工才能为企业赢得更大的利润空间。

流动性 网络不仅为顾客提供了大量的商业信息,也为员工提供了大量的招聘信息。出于对工作环境、满意度的考虑,员工可以针对自身的特点及爱好选择更适合自己的企业、职位。这就引起了在职员工流动性的增强,员工流动性的加剧也为企业带来了高额的沉没成本。

责任感缺失 员工作为联系企业与客户的纽带,其工作态度和服务意识对企业和客户都产生着重要的影响。但随着信息的多元化,员工对企业所提供的工作环境、福利待遇、企业文化等方面的心理期望与实际都会产生一定差距。在差距逐渐扩大的情况下,会导致员工对企业、客户不负责任的态度,从而影响企业在客户心中的形象,影响企业的获利水平。

2.ec下员工忠诚的影响因素

u21:工作内容-员工力所能及并取得一定成就能实现自我价值的工作

u22:人际关系-领导、同事对其工作的认可尊重

u23:企业关怀-对员工意见、想法及问题的重视

u24:工作待遇-企业为员工提供的薪水福利及工作环境

u25:发展机会-企业对员工进行的培训与职业规划

通过对上述ec下客户和员工的分析,可建立如下二维忠诚度体系图(图1)。具体说明客户忠诚度和员工忠诚度对企业获利能力的影响。

三、二维忠诚度体系模糊综合评价模型

1.建立指标体系,确定指标权重

将决定企业获利能力的指标体系汇于图2。定义指标集u={u1,u2}分别代表企业获利能力二维忠诚度体系中的两个指标,即客户忠诚度、员工忠诚度。采用层次分析法(ahp)确定指标权重,根据专家评分得到指标ui={ui1,ui2,…,uij}的权重,记为ai=(aij)。

2.建立评价集

设v={v1,v2,v3,v4,v5}={高,较高,中,较低,低}为评价值,其中“高”,“低”分别代表了客户,员工的忠诚度度量,即客户忠诚度高低,员工忠诚度高低。利用问卷调查的方法,将“高”,“较高”,“中”,“较低”,“低”分别用数字9,7,5,3,1来衡量,那么v={vm}={9,7,5,3,1}

3.模糊综合评价

设指标ui作为评判对象,通过对外部客户,内部员工就ui的全部影响因素进行详细调查,可得到评判矩阵。由此得到指标ui的模糊综合评价集为:

bi=ai*ri=(bi1,…,bi5),表示指标ui的综合评判结果。对bi量化,并将其绘于企业获利能力体系图(图1)。根据其位置可得出企业获利能力所属水平(具体见表)。

从上述分析可看出,模糊综合评价法易于形成分类标准,通过对指标的计算分析,可找出客户及员工忠诚度的具体具体水平,并且该结果与实际较吻合。通过结果分析,可以帮助企业认识当前外部客户、内部员工忠诚度的水平,使企业更有针对性的调整内外政策,制度,以期获得更强的获利能力。

四、基于忠诚度企业策略调整

面对着不同的客户忠诚度和员工忠诚度,企业应找准自身的弱点,对症下药,以期能够达到内外兼修的水平。

1.内外兼修型

企业既注重外部管理又注重内部管理,实现了“双满意”理论的实践应用。以员工忠诚为主要推动力,积极地满足客户的个性化需求从而实现了客户的高忠诚度,同时也为企业带来来强势的获利能力。

2.员工导向型

企业注重内部管理并取得了不错的成绩——员工高忠诚度,但因其内部管理与外部管理尚缺乏有机的结合,使得外部客户的忠诚度较低。但从长远来看,该类型的企业获利能力会稳步增长。企业应积极调整外部策略,使内外协调一致,从而获得“双高”的忠诚度,实现企业获利能力的提高。

3.客户导向型

企业注重对客户的服务质量及管理,现阶段取得了较高的获利,但对内部管理漠然,对员工缺乏应有的关怀,导致了员工的低忠诚度。此种情况会导致未来客户忠诚度的降低,企业获利能力也随之降低的恶果。该类型企业应投入精力,成本以提高内部管理水平。了解员工的需求并尽力满足其合理的需求。企业管理层应将员工视为自身的第一客户,给予其充分的重视与尊重,以提高员工的忠诚度。

4.内外告急型

企业已摇摇欲坠,失去客户又失去员工的企业最终将走向灭亡。企业管理层应充分认识到问题的严重性,从企业内外部同时入手,不但要以客户为导向调整对外策略,同时要以员工为导向调整内部策略。通过内外部的协调改善帮助企业走出困境,提高获利能力。

总之,不论企业处于哪一类型,都应树立以客户为导向的外部管理理念和以员工为导向的内部管理理念,通过理念引导实践,最终实现企业的高获利。

五、结论

本文提出了企业获利能力的二维忠诚度体系,分析了客户忠诚度与员工忠诚度各自的影响因素,并以此作为评价指标,对不同获利水平的企业进行了分类。同时,借助模糊综合评价模型,对二维忠诚度体系中各指标忠诚度进行分析评价,并据此将企业划为四种类型(内外兼修型、员工导向型、客户导向型、内外告急型)。针对不同获利水平的四类特征企业,提出了应对策略,以使企业能够在激烈的竞争中,通过不断的调整自身的经营策略来赢得更多的利润。

参考文献:

[1]席勇马凌:试论顾客满意的切入点——员工满意[j].经济论坛,2006(18):68~70

[2]reich held f f, schefter p. e-loyalty: your secret weapon on the web [j]. harvard business review, 2000(july~august):105~113

[3]俞立平曹进文高功步等:企业电子商务与网络营销[m].科学出版社,2004.7:208~213

[4]苏秦李钊崔艳武陈婷:网络消费者行为影响因素分析及实证研究[j].系统工程,2007(2):1~5

篇2

1 环境工程原理实验存在的问题

1.1 实验教材内容不合适

环境工程原理实验是一门以环境工程本文由收集整理单元操作过程原理和设备为主要内容,以处理环境工程问题的实验研究方法为特色的实践性课程。它在培养学生的工程能力、创新能力方面起着重要作用。通过本课程学习,不仅是验证环境工程单元操作的基本理论,加深对课堂教学内容的理解。更重要的还在于对学生进行工程实验方法、实验技能的基本训练。

环境治理工程中常应用化工工艺流程中的单元操作。由于环境工程有其独特性,并不是化工中的单元操作均可用于环境治理工程中。化工原理实验并不能完全代替环境工程原理实验,因此,编写一本适合环境科学专业用的环境工程原理实验指导书,并在首届学生中使用,同时探讨教学与实践中碰到的问题进行研究迫在眉睫。

1.2 实验项目类型单一

传统的实验一般是验证性实验,缺少设计性和综合性实验。教学模式是教师讲授实验原理和操作步骤,学生按部就班地完成实验内容,学生定期提交实验报告。该教学模式过于简单,学生缺乏对实验的设计和实验数据的分析,不仅不能激发学生的创造性思维和实验主动性,同时也无法培养学生科学严谨的实验态度,也导致学生不会独立思考,对于实验中出现的一些现象和问题无法做出判断与解释。另外,学生很少接触大型仪器,就算在《仪器分析实验》中也是无法亲自操作。

1.3 实验教学效果不佳

目前本校环境科学专业的实验课由一名老师负责一个班学生,由此造成实验课程教学秩序的混乱,甚至出现有些学生出工不出力的现象发生。另外,教师不能及时地解决学生在操作中的问题。比如学生在做苯酚废水的光化学降解实验中发现,苯酚的浓度随着反应的进程是满足一级动力学规律,但是降解过程中溶液由无色慢慢转变为浅棕色。学生针对该现象无法做出解释。

2 实验教学改革方案

2.1 编写合适的实验教材

根据自编实验指导书,指导环境科学10级学生完成了36学时的实验,并对学生实验报告做了批改。本次教改的重点是完成实验指导书的编写,并用于学生的实验教学。本实验指导书包含7个实验。实验内容与“环境工程原理”理论教学有关知识点对应,加深学生对课堂教学的理解,并培养理科学生一定的工程实验能力。主要实验项目见:表1。增加了设计性和综合性实验个数,减少验证性实验数目。

2.2 合理安排实验学生人数

本次教改的实践教学是依托应用化学实验室中型工业化的实验装置,通过学生的亲自实践操作,使得学生增强了对工业装置组成结构的认识,为将来走向工作岗位调试工程装置奠定了坚实基础。环境工程原理实验课程共设7个实验,同时安排7个老师负责一个实验。平均每位教师只需要负责指导学生人数5名。

篇3

环境工程是在20世纪60、70年代兴起的。1970年,在新成立的美国环境保护局的不懈努力下,环境工程学科的地位得以在美国确立欧州许多国家都以美国环境工程师学会(AAEE)于1998年提出的环境工程教育的定义作为开展环境工程教育的指导原则,该定义为:“应用工程原理进行环境管理,以保护人类健康,保护自然生态系统,保护并改善与人类生活质量相关的环境。”该定义实际指出环境工程的工作在于水和废水处理的设计和管理,并对空气、土壤、河流和湖泊污染进行治理。但近几年来,则已逐渐将诸如环境系统设计等更宏观的工作内容纳人其专业范畴,并更多地重视废物的减量化、循环利用,以减少所需处理的废物数量。欧洲各国对如何确定满足环境工程师教育需要的课程计划设置问题尚存在很大的不同,但大多数环境工程专业教学计划都反映了这样一点:由于环境工程源于诸如土木工程和卫生工程等传统的专业领域,因而其教学计划的设置与这些专业密切相关,有的甚至是在这些传统专业的基础上加以扩展而设置的。

2我国环境工程专业发展的现状

我国的环境工程本科教育起始于20世纪70年代,80年代末真正形成规模,迅速发展是在90年代扩招之后。纵观各个高校的环境工程专业,大致由以下几种形式发展而来:(1)以清华大学、同济大学为代表的传统的市政工程专业发展而来的环境工程专业;(2)以南京大学、浙江大学为代表由传统的化学、化工类专业发展而来的环境工程专业;(3)其他矿业、石油、冶金、地质、海洋、农业等院校的相关专业发展而来的环境工程专业。

目前各类院校环境工程专业人才培养的目标基本没有太大的区别,在课程设置上有很大的相似之处,教学内容主要由化学类知识、工程类知识和专业类知识三大块结合而成,只是各知识所占比例不同而已,这样培养出来的学生具有基本相同的知识背景,而缺乏相应特色,不能适应多变的市场需求。

3环境工程专业课程体系设置

探讨环境工程专业课程体系设置应符合市场需求、科学发展、学校特点这三个方面的要求,现从以下几个方面进行的探讨:

3.1确定培养目标和培养模式,适应市场需求

高等本科环境工程专业教育的总体目标是为21世纪培养环境工程学科的高级工程技术人才,在确定环境工程专业培养目标时,不仅要兼顾所在学校的实P示情况,更重要的是要适应社会主义市场经济对人才的需求,对环境保护工作者的新要求。具体的讲就是要“厚基础,宽口径,重能力,淡专业”的通才教育。要求学生理论基础要扎实,知识面要宽,在实践中不断加强动手能力、协同工作能力、学会学习的能力,根据市场需求可细分专业方向进行培养,学生就业方向除环境工程方向外,可细分如给排水方向、化工环保方向、环保设备设计方向、环境监测方向、环境规划与管理方向等。这样既满足了市场需求,又缓解了环境工程专业目前面临的就业压力。

环境工程的课程体系应该是弹性的。全部课程基本应由四大模块组成:即通识教育课程,专业基础课程、专业课程和选修课程。其中通识教育课程按《高等学校本科环境工程专业规范》设置,专业基础课程是环境专业的基础课,它是进一步学习专业课的前提,选修课程则是为了拓宽学生的知识面,可根据学校实际和学生将来的就业方向有针对性地进行选择。将上述模块具体化为:

第一模块通识教育课程:政治课、法律基础、数学、物理学、化学、外语、计算机应用等。

第二模块专业基础课程:力学、工程制图、电工学、环境工程原理(化工原理)、环境监测、环境工程微生物学等。

第三模块专业课程: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。

第四模块选修课程。环境工程概预算,环境工程仪表与自动化,环保设备基础,环境工程仿真与控制,环境工程施工技术,环境工程技术经济,环境管理与法规。

在上述课程体系中着重强调了数学、化学、力学以及计算机应用的重要性,这是因为在环境工程设计,环境事件分析中,都离不开上述的基础知识。环境工程原理主要讲述的是防治环境污染、公害的技术和措施的基本原理,而具体的技术和措施在相应的专业课中将讲授。在确保工程技术教学的同时,还须重视法律、经济等的教学,做到文理渗透,尤其是在可持续发展的要求前提下,工程技术将越来越多地涉及到管理、法律及经济等问题。正如研讨会指出的,一个合格的环境工程师,不仅应是一个技术行家,而且应具有良好的交流技能以及宽阔的交叉科学领域(如法律、经济等)的视野,学生具备这些扎实的基本知识和拥有这些广泛的知识领域,就能在变化的专业领域和多边的市场竞争中立于不败之地。

3.2加强基础教学,重在自主学习能力的培养

环境工程专业属于交叉学科,一方面使其可以博采众长,汲取更多学科的营养。另一方面却容易忽视学科本身内在的规律,使得课程设置没有形成一个完整的体系。例如污染治理涉及化学、化工方面的知识,于是课程中设立四大化学,每门课课时都很多。污染治理的工艺设计需要一定的绘图基础,所以就设立机械制图课,虽了解很多机械零件方面的知识,但学生学过之后,既搞不了机械设计,又画不了工艺图。学习基础课,却不知用在哪里;学习专业课,又把该用的基础知识忘记了,基础与专业互不关联、相互独立,课程之间缺乏渗透和有机结合“基础知识”的选择应该着眼于整个环境学科,着眼于为学生今后发展奠定基础。更为重要的是传授获取知识的方法和思想,培养学生的创新意识和科学品质,使学生具有潜在的发展能力和基础,即继续学习的能力、表达和应用知识的能力、发展和创造知识的能力,这才是百年树人的基石。所以环境工程专业的学生要学习好数学、物理和化学等基础知识,掌握好计算机、制图等工程领域的基本技能,才能适应社会的各种变化。在课程体系设置时,可将教学过程分成两阶段,即前二至三年为基础教育阶段,基础教学阶段课程彻底打通;后一至二年为专业方向分流阶段,扩大学生的学习的自主权,在兴趣中培养他们的自主学习能力。

3.3结合地域特点,以特色谋发展

复杂性和多样性是环境科学的最大特点之一,反映在环境工程专业建设中就是不同的院校环境工程专业各有特色。可以依靠某一行业、某一技术或者现有完善的学科建设进行发展。例如依托于水文地质及工程地质省部级重点学科的中国地质大学,侧重于地下水研究,形成了具有地学特色的环境学科体系。国内最早开办环境工程专业之一的西安建筑科技大学,以土建类学科为基础,依托教育部西北水资源与环境生态重点实验室、陕西省环境工程重点实验室的重要资源,形成了环境类工科与理科专业齐头并进的发展特色。

如何在众多的院校中脱颖而出,将自己的环境工程专业办出特色,在激烈的人才市场竞争中立于不败之地,是在专业建设中必须考虑的重要问题。而一个专业要办好、办出自己的特色,主要受两方面因素的制约:一是社会的需要;二是学校自身的办学条件,即学校的整体背景和本专业教研室实际能为专业人才的成长和培养提供什么样的软、硬件条件。此外还要将社会近期的人才需求和专业的长远发展结合起来,对当前和未来的人才需要有一个较准确的预测,只有这样才能保证所设置的专业和与师资队伍的相对稳定性。

3.4改革教学手段,提高教学质量

现在好多学校环境工程专业的教学还是主要以课堂教学为主,老师讲,学生听,课后完成习题,一份试卷定成绩^“填鸭式”、“满堂灌”的教学方式已经不能适应环境工程专业的的教学要求,澳大利亚一位着名环保专家曾经说过:真正的环境教育是在环境中的教育。现在好多学校环境工程专业的教学还是主要以课堂教学为主。所以改革教学手段,探讨和尝试适合环境工程专业教育教学的方法是提高教学质量的关键。

改变课堂教学形式教学的主体是学生的学而非教师的教,从学生的兴趣出发,以学生的学为中心,借以“案例式”,“师生互动式”,“合作讨论式”“启发式”和“渗透式”相结合等方法施教,让学生在兴趣和快乐中学习,定能起到事半功倍的效果。

从课堂走向实践对于工程这一种职业,其最终目的是通过实践造福人类。环境工程专业具有很强的实践性,需要学生具有很强的设计能力、动手能力和运角多学科知识的综合能力,其最终目的是应用实践、解决实际问题。而现有的环境工程实践教学内容不够完善。因此强化实践教学环节,提高学生的专业技能和解决实际问题的能力,是环境工程教学的重心。在环境工程专业教学过程中,实践性教学环节除了课程设计和实验外,还可以包括现场实例剖析、案例理论教学、企业参观实习、工地蹲点操作、参与实际工程的规划设计与管理、现场和室内的采样分析与实验等。这些实践性教学环节不仅是专业教学所必须的方法和途径,也是培养学生学会学习、增强独立和协同工作能力、扩大知识面的重要保证。

知识的与时俱进可持续发展的观点已经深入人心,而当前环境工程专业的教学重点主要放在末端治理,即“废水、废气、废渣”的治理方式和以工艺革新为主的教学内容。西方发达国家的环境工程专业培养理念已经从末端治理转向首端防治。因此,清洁生产、循环经济、零排放技术及产业生态的原理及思维方式已经贯穿在他们的整个教学体系之中。还有,国际上对产品质量的要求已经在IS09000的基础上提高到IS014000和IS018000,我们的教学内容就应该补充IS014000和IS01800而淘汰IS09000。

篇4

作者简介:解清杰(1973-),男,河北献县人,江苏大学环境与安全工程学院环境工程系主任,副教授;吴向阳(1965-),男,江苏丹阳人,江苏大学环境与安全工程学院院长,教授,博士生导师。(江苏 镇江 212013)

基金项目:本文系江苏大学工业中心国家级实验教学示范中心实践(工程训练)教学改革研究项目(项目编号:ZXJG201213)的研究成果。

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)34-0103-02

随着我国环保事业的快速发展,社会对环保设备人才的需求不断增长,为了适应这一人才需求态势,教育部2010年首批批准江苏大学等4所高校招收环保设备工程专业本科生。目前,环保设备工程专业正迎来前所未有的发展机遇,同时也面临着时代赋予的巨大挑战,如何在专业教育方面提高本科生综合能力以适应行业和社会的发展,仍然是今后的研究热点之一。

如何根据人才培养目标建设新专业以及完善课程体系,如何培养适应社会需求的应用型创新专业人才,创造新的人才培养模式,是开设该专业的各高校面临的共同问题。而作为一个新专业,对于课程体系设置情况,各高校还处于一个摸索阶段。江苏大学作为国内最早招收环保设备工程专业本科生的高校,在课程设置和教材建设方面进行了一些思考和实践。

一、环保设备工程专业培养目标

江苏大学环保设备工程专业本科生的培养目标是通过四年的学习使学生具有环保设备领域基本理论,具有环境科学与工程、机械设计与制造、自动控制等方面的基本知识,具备环保设备研发、设计、制造、安装、运行与管理以及环境分析与检测、环境污染治理等相关工作基本能力的高级工程技术人才。[1]

该专业学生主要学习工程力学、工程图学、电工电子学、机械工程学、污染控制工程等学科的基本理论和基本知识,受到外语、计算机技术及CAD绘图、环保设备设计与制造等方面的基本训练,具有环保设备设计、制造、安装与运行管理等方面的基本能力。毕业生应获得以下几方面的知识和能力:具有良好的思想道德、文化、心理和身体素质,掌握本专业所必需的自然科学基础理论,较好的人文、艺术和社会科学修养以及较好的汉语语言文字表达能力;具有较强的计算机和外语综合应用能力;系统掌握环保设备工程专业宽广的技术理论基础理论,包括:化学、力学、机械学、电工电子学、环境工程原理等;具有本专业必需的设计、计算、分析、测试和工艺操作等基本技能,了解环境工程、机械工程学科前沿及发展趋势;具有较强的自学能力、独立工作能力、开拓创新意识和敏锐的观察事物以及分析处理事物的能力;具有较强的团队意识、良好的科学精神与职业道德。

二、课程设置特点

教学内容和课程体系,直接反映了教育目的和培养目标,是培养人才提高教学质量的核心环节。对大多数高校而言,新专业是在环境工程专业基础之上筹建起来的,新专业有其突出的特点,其课程体系设置思路不能等同于环境工程专业。

对于环保设备工程专业而言,学生应该掌握与环保设备相关的基本理论、原理及方法,对环保设备具备全局观和系统观。而环境工程专业要求具备环境工程有关的基础理论与专业知识。[2]环境工程中的环保设备系统知识仅仅是环保设备工程专业需要掌握的环保设备知识体系中的一个方面,环境工程土建施工不是新专业掌握的重点,这恰是环境工程专业要求的重点内容。因此,从培养方案看,两个专业的培养目标是不同的。

专业基础课、专业课以及专业选修课的建设是一个全新的内容,其中一些课程创新色彩浓厚,具有很深的机械工程专业特点,国内国外均无建设经验可以借鉴。对于主干学科和主要课程,作为环境工程中的化学、微生物学、工程力学等重要专业基础课内容,在环保设备工程专业教学中应注意筛选和有针对性的调整。结合专业建设需要,可考虑重新编写教材。如对于环境工程专业所开设的无机化学、物理化学、有机化学和分析化学等4门课,可以根据环保设备工程专业对化学知识要求较低的特点整合成环境化学基础一门课。对新专业而言,应该注重环保设备工程专业中的设备相关基础理论的讲解,如开设工程材料及其制造技术、公差与检测技术、机械传动、传感器技术等。对工程图学,重点应放在与设备结构相关的制图理论,而不是土建施工图纸的绘制;对流体力学,应该以基本的流动方程与流体机械的基本理论为重点;机械原理与设计中基本概念以及基本动力学理论应该让学生掌握,而与环保设备无关的齿轮传动、螺纹连接及连杆机构器等不作为重点。

课程体系建设的构成中,除专业基础课外,专业课是课程体系的重点。环保设备、污染控制技术、固废处理与处置、环境分析与检测成为新专业的主干课程,其他课程体系应围绕主干课程进行建设。而环境影响评价、环境监测、物理性污染控制工程等环境工程专业重要的主干课程,仅仅是环保设备工程专业课程建设中的参考或作为选修课程开设。在教学实践中,环境分析与检测是分别整合了环境分析化学、环境监测和环境分析技术三大专业基础课内容,以环保相关的分析与检测为主要内容进行专业课程的安排。为了扩大学生的知识量,在专业选修课中开设了管道工程、环境工程施工与管理、环保设施运行与管理、环保设备模型与仿真等。

设置工业系统认识实习、专业认识实习和毕业实习三大实践环节,但各阶段的实践内容均不同于环境工程专业。工业系统认识实习要求了解工业设备的生产和制造过程,实习地点为江苏大学工业中心和机电总厂 ;专业认识实习应该了解污染控制原理及环保设备的设计与制造过程,实习地点为污水厂、废气处理设施等污控系统以及环保设备制造企业;新专业的就业对象一般为环保设备设计、制造或运营企业,因此,毕业实习应该与毕业设计结合,围绕此类业务开展毕业设计。图1所示为江苏大学环保设备工程专业的课程设置情况。

三、教材建设

对于一个新专业,如何结合专业特色进行教材建设,是深化教育教学改革,培养知识丰富、技能过硬、具有创新能力的高素质应用人才,提高教学质量的重要保证和支撑。如前所述,本专业的建设是基于环境工程专业,因此,对于内容和要求相近的课程可以采用环境工程专业通用的教材,如环境工程原理、环境学基础、环境生物技术、(水、气、固)污染控制技术和一些选修课程。而对于学时或内容要求明显不同于环境工程专业的课程及本专业特有的一些基本课程、特色课程和实践课程,则需要加大建设力度,组织优势力量进行组织编写。

1.基本课程教材建设

基本课程是环保设备工程专业必须要学习的一些具有通用性和普遍性的课程,是不论将来从事环保设备哪个方面的工作和研究都应当学习的课程,同时也是该专业的入门课程。学完基本课程,对该专业技能就有了一个基本的整体的了解和掌握。

(1)环境化学基础。如前所述,环保设备工程不同于环境工程,其对化学基础课程的要求略低,同时考虑到机械类课程的开设,因此有必要对化学相关课程进行整合。一方面适应专业的需求,另一方面可以有效控制学时。环境化学基础课程就是结合该专业特点整合了无机化学、物理化学等多门化学课程,以适应环保设备工程专业而设置的。

(2)机械原理与设计。该课程的教学内容和学时要求不同于传统的机械工程等专业开设的类似课程,对于环保设备工程专业而言,机械原理与设计应该更偏重于简单机构的结构分析、运动学与动力学分析和机械系统设计综述等内容。

(3)环境分析与检测。该课程作为一门骨干课程是基于短学时的要求而开设的,其核心内容应该包括分析仪器的使用,水、气、固、土壤、噪声等环境污染检测方法介绍。该课程亦是一门集成型的课程,其内容涵盖了传统的分析化学、环境监测等几门分析检测课程的内容。

(4)环保设备设计与应用。目前,该课程相关的教材较多,如刘宏编的《环保设备:原理·设计·应用》,罗辉等编的《环保设备设计与应用》,周敬宣编的《环保设备及课程设计》,陈家庆编的《环保设备原理与设计》等书使用量较大。但是,这些教材均是针对环境工程专业本科教学而编写的,而其作为环保设备工程专业的核心课程,应该专门编写一部更系统更详尽的教材,以适应专业特点,并体现专业能力。

2.特色课程教材建设

特色课程的开设主要是体现不同学校的环保设备工程专业的特色和亮点以及学生毕业之后的就业倾向。如江苏大学是一所机械基础较强的特色院校,且位于环保设备制造企业众多的长三角区域,其特色主要体现在环保设备模型与仿真、环保设施运行与管理等校企共建的特色课程和特色教材。而中国石油大学(华东)院校作为一所石化类院校,其专业特色课程设置亦很明显。[3]

3.实践课程教材建设

环保设备工程专业跨机械工程、环境工程、自动控制三个专业,均对学生的实践能力提出了较高的要求。对应设立的实验、认识实习、金工实习、测量实习、毕业实习、课程设计和毕业设计等实践环节均不同于上述三个专业,因此对其教材建设提出了更高的要求,应结合教学内容和学生特点编写一套集基础性、系统性、科学性、先进性于一体的实践课程教材,以适应学生的个性化和专业化学习需求。

四、结语

对于一个新办专业,由于建设的复杂性,其课程设置的优化和教材的建设还需要一个较长的过程,很多经验要通过建设过程中的不断总结才能逐步完善。对于目前而言,需要思考的问题有: 在理论教学中,如何尽快实现理论基础知识和专业实践的有机结合;在创新型应用人才培养过程中,如何提高课程设置的合理性、实践教学活动的针对性和系统性;如何培养学生的思考能力、创新精神、处理和解决、科研问题、实际工程项目的能力等。要解决以上问题,还需要高校教师付出艰辛的努力。

参考文献:

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1.1实训项目任务的设计环境工程原理的主要实训项目要围绕主干课程来设定,充分考虑学校教学与就业岗位之间的联系和区别,改变传统的以教材为主的教学模式,并深入调研实际的就业岗位需求状况来设计,表1列出了几项常见任务项目(如表1)。

1.2项目任务的实施在整个工程实训过程中,指导教师负责学习气氛的营造,组织和引导学生进行实训。学生作为环境工程原理实训的主体,其应该主动进行学习,并将环境工程原理情境应用到社会实践中,最大限度地发挥自己的主观能动性,具体分配如下:前期准备阶段中,教师具体任务是准备项目指导书、实训工具、实训场地,并对学生进行安全教育。学生主要进行相关实训资料查阅、生活实习用具,并由组长进行分工。项目实施阶段中,教师要指导实训线路和项目任务的实施,学生在组长带领下完成各项任务。项目总结阶段中,教师指导学生进行实训项目总结,并进行简短评价。学生分组进行项目任务书的编制和整理,撰写总结报告,并制作PPT等多媒体课件,进行成果展示和交流。

1.3项目任务的考核指导教师依据项目任务的过程设计评分表,进行学生自评、组员互评、老师总评等,注重学生的“过程”参与,重点考核学生的实操能力。具体内容见表2学生自评表、表3组员互评表。教师总评分数占据50%,可以从以下几方面:组成员整体表现、组员对于本任务相关知识的熟悉程度、组员团结协作能力以及成果展示,在成果展示中可采取分组ppt演示比赛、教师和其他组员提问的办法来评定最终成绩,在教师提问环节,除理论知识考核外,也可通过学生实操能力来考核。在实训项目考核过程中,学生允许进行补考,并记录学生的最高成绩,以此提高学生掌握实际动手能力的积极性,最终真正实现项目任务的“过程化”考核,(如表2、表3)。

2结论及展望

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根据教育部“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的要求,我校从2011起启动了新一轮专业人才培养方案修订工作,新的培养方案自2013级起适用。切实解决当前实验、实践教学体系课程门数多、学时分散的问题,顺应了当前我国环境工程专业教育的发展趋势。

1综合性实验课程调整设置

2010学年湖南农业大学环境工程专业将原设置的“化工原理”课程改为“环境工程原理”,采用胡洪营教授主编的环境工程原理教材。理论课讲授内容包括基础理论、分离过程原理和反应工程原理三部分。基础理论部分包括物料与能量守恒原理、传递过程等。分离过程原理部分主要讲述沉淀、过滤、吸收、吸附的基本原理。反应工程原理部分为化学和生物反应计量学、动力学、各类反应器的过程解析等。同时开设了20学时的实验课,分别为沉降分离实验,活性炭吸附实验,过滤实验,离子交换实验和填料塔实验。

另一门课程“流体力学与流体机械”学习内容为流体静力学和动力学基本原理,流体各流动状态的计算,流体阻力损失和管路计算,主要流体传输机械的工作原理和选型安装。开设了雷诺实验和管路阻力实验。

以往开设的实验课均未单独设课,没有单独学分,分别包含在两门课程中。实验课程内容相对简单,通过基本的认知性和验证性实验来回顾掌握基本原理、定律,通过综合性实验了解设备的操作和流程控制。但即使是开设的综合性实验也是相对独立的,应用性不强。学生的动手能力和创新能力得不到充分发挥。

“环境工程原理”“流体力学与流体机械”作为环境工程专业课程体系中的专业基础课,在学生的知识结构体系中有承上启下的关键作用,同时也是各专业课程的综合性、共同性的工程理论基础。这两门课程内容联系紧密,因此2012年在综合性实验课程设课时整合在一起形成了环境工程基础实验课程,以综合性大实验形式进行,设28学时1学分,在第4个学期(大二下)开设,集中在1周内完成。

2教学团队融合与实验内容创新

师资队伍水平是提高教学质量的决定性因素。湖南农业大学资源环境学院环境科学与工程学科,为省级“十二五”重点建设专业和湖南省优势特色专业,已有30余年的环境科学与工程、环境污染治理研究经验。目前我系讲授“环境工程原理”、“流体力学与流体机械”、“化工原理”、 “环保设备”等课程的教学团队为教师5人,均为博士学历,其中教授2人,副教授2人,讲师1人。另有实验员1人。团队成员多年从事畜禽养殖废水治理,养殖废弃物综合利用,土壤重金属污染修复等方面的研究,近年来主持完成10多项国家级、省部级课题。教学团队不仅具有较高的理论水平,同时还具有丰富的工程实践经验。

现环境工程原理实验室现有板框压滤机,沉降分离柱,生物滤池,阻力系数测定装置等,基本满足开展成套实验流程的需要。

由于课程调整前两门课分设实验,实验内容分散,单个实验之间没有连贯性,因此实验内容需要重新进行设计。同时环境工程原理课程内容抽象,原理公式多,理论性和实践性都很强。如果学生通过自己动手,了解主要单元操作的实际应用,学习了分析实际复杂问题的方法,将有利于提高学生的工程应用能力。

根据理论课讲授内容,现有实验设备,教学团队在重新编排实验内容时充分考虑了课程衔接,并结合了当前农业污染关注问题。创新设计模拟实际养殖废水处理的流程实验,将管路输送(流体力学内容),沉降分离、吸附、离子交换和微生物处理器应用(环境工程原理内容),污泥处置等串接起来,使学生能学以致用,提高操作技能,促进就业。

以项目1)模拟养殖废水处理和项目2)土壤污染处理过程为主线,调整后综合性实验开设如下:

(1)管路实验。测定直管流速与雷诺准数Re的关系,验证湍流区内λ与Re的关系曲线。了解组成管路的各种管件、阀门及其作用,测定流体流经管件(阀门)时的局部阻力系数ζ。

(2)沉降实验。测定同一停留时间内重力沉降和离心沉降能分离的颗粒临界粒径,熟悉分离设备的分离操作,掌握沉降的相关计算。

(3)吸附处理实验。通过吸附处理不同时间,测定经活性炭吸附的重金属或有机物的量,拟合吸附平衡式。并比较采用活性炭和沸石吸附效果的差异。

(4)过滤处理实验。在恒压过滤操作下对实现固液分离,了解板框压滤机的构造和操作方法,测定过滤常数。

(5)离子交换实验。了解交换柱填充,采用离子交换树脂对废水或土壤浸提液中重金属离子进行处理,测定交换量。

(6)生物滤池处理实验。了解曝气生物滤池结构和处理特性,测定对水中有机物的处理效率。

(7)自选实验。养殖废水处理后污泥或污染土壤的固化处理及重金属浸出检测。

为实现互动式指导并充分利用现有设备,每教学班学生分为两大组进行实验,可选养殖废水处理或土壤污染处理。这也激发了学生自主学习的积极性。

以模拟养殖废水处理为主线的实验内容顺序按上述进行,以土壤污染处理过程为主线的实验内容顺序为:(3)-(2)-(1)-(5)-(4)-(6)。调整后的综合性大实验按每教学班2位老师负责,主带教师和辅导教师相结合,从预习、实验、结果分析、报告提交、考核评测各个环节全方位对学生进行指导。

3强化实验应用性,提高学生能动性

本次教改中实验课程单独设置,强调了实验内容的连贯性、融合性,突出实验选题与科研实践相结合的特色。实验内容设计上注重将理论讲授重点与实际污染处理应用结合起来,强调教学过程突出科研素质的培养。

为保证教学效果,对实验过程全程管理。

实验前要求学生在确定实验项目后,通过查阅文献、复习理论知识、实验过程预设等环节再提交实验预习报告。除通常实验报告中的主要内容:包括实验的目的意义、基本理论和原理、实验步骤等,还要求学生分析影响实验结果的关键因素或步骤。使每个学生对实验过程做到思路清晰,能在有限的时间内完成实验内容。

在每一个实验的过程中,要求将课堂讲授、习题课等教学环节中所获得的有关知识联系起来,用来分析所实验中遇到的问题,对单元操作原理、操作条件、实验现象、实验结果进行分析。通过教师互动式指导,实验小组(4-5人)内部协调分工,实现人人动手操作,团队高效合作完成实验。

要求学生提交真实实验结果,对实验报告的检查和把关。由于每个小组的实验结果在同一实验项目大组中仍存在差异,鼓励对实验差异进行讨论交流,分析说明本组实验中的得失,完成对实验过程的回顾。

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一、课程的定位

“环境工程微生物学”在整个环境工程专业的课程体系中是一门非常重要的专业基础课。它既包括基础微生物学的知识内容(微生物的分类、形态结构、营养、代谢、生长繁殖、生态、遗传和变异等),还包括微生物在环境物质循环和环境污染控制中的作用原理(微生物在元素循环中的作用、微生物对污染物质的降解和转化等)以及微生物新技术在环境工程中的应用等方面的内容。因此,环境工程微生物学不等同于环境中的普通微生物学,也不是环境污染的生物处理工程。“环境工程微生物学”是在学生不具备微生物学的基础理论知识的背景下,通过介绍与环境科学与工程领域相关的微生物学基础知识理论和实验技术,为后续的水、空气、固体废弃物污染控制工程以及污染环境的生态修复等专业主干课程提供知识储备和理论基础。这就是“环境工程微生物学”课程学习的目的和任务。这一点对于“环境工程微生物学”课程教师的教学和学生的学习都非常重要,它决定了整个课程的逻辑结构、重点内容和教学方式。也就是说,“环境工程微生物学”的教与学,必须突出环境污染治理和生态环境保护的主题,将微生物学的知识理论和环境领域的工程实践紧密结合,才能取得良好的教学效果。

二、教学内容的设置

目前,各个学校编写了不少环境微生物学的教材。其中,周群英和王士芬编着的《环境工程微生物学(第三版)》为广大高校的环境科学与工程专业所采用,它基本可以满足一般工科类院校的教学要求。但是,在使用的同时,各学校还应根据自身的专业特色,对其中各章节的内容进行取舍,并针对各自的专业适当增加内容,比如土壤微生物、海洋微生物等,以体现学科的优势研究领域。

在“环境工程微生物学”的教学过程中,把握好基础微生物学和微生物在污染控制中的作用两部分的关系十分重要。前者是后者的理论基础,后者则是前者的工程应用,重点则是环境工程实践中的微生物学原理。如果对微生物的结构、营养、代谢等内容介绍过多,课程容易演变为细胞生物学、微生物生理学或生物化学等;而对污染控制的具体工艺过程涉及过多,又容易重复污染控制工程的课程内容。因此,在课程教学时,应合理安排这两部分的比例。另一方面,“环境工程微生物学”的教学还应处理好与其他相关课程的相互关系。北京林业大学开设的“植物学”“环境生物学”等课程与“环境工程微生物学”之间存在一定的联系,3门课程在如细胞结构、生理代谢、遗传变异等知识内容上均有一定的论述,但课程核心和重点内容各不相同。在讲解“环境工程微生物学”时,应注重强调微生物细胞、生理、遗传方面的独特性,并对这些特性在环境工程领域的应用展开详细介绍。也就是说,在教学过程中需要注意知识单元的逻辑衔接,注重课程体系的统一性,要明确课程的侧重点,避免重复。

基于当前环境科学与工程学科的飞速发展,“环境工程微生物学”的课程教学还应紧密结合当前环境污染控制和生态修复相关领域的新进展,而不能只停留在传统污染处理工艺的微生物学原理上。教师通过对最新污染控制工程理论和技术的微生物学原理进行解析,可以激发学生学习的兴趣、专业的热情,树立投身环境保护事业的志向,课程的教学效果也会随之提高。例如,在废水生物处理的微生物学原理部分,笔者介绍了这几年比较受关注的利用好氧颗粒污泥处理高负荷、强毒性有机废水的新工艺,解析了活性污泥微生物胞外聚合物在好氧颗粒污泥形成中的作用以及生物处理系统由于污泥浓度大幅增加而带来的高效性,来强调通过利用微生物的生理生化特性进行废水处理技术的革新。学生对这些新内容的反馈很活跃,也引发了很多讨论。

三、教学方法的改革和创新

随着计算机技术的迅猛发展和现代社会的快速信息化,传统的、单一的灌输式教学方法难以取得满意的教学效果,也无法满足当前创新型人才的培养要求。大学课堂的教学必须与时俱进,应借助多媒体、网络以及最新的科研成果和成功的工程实例,来丰富教学的内容和形式,提高教学效率和效果。

(一)合理使用多媒体课件

根据实验心理学的原理,对于同样的信息,图像比文字容易被信息接受者所记忆,这就是所谓的“图象优势定律”3]。在传授以叙述性为主的知识内容时,合理使用形象思维方法,可以帮助学生提高记忆力;而信息的几何形状、色彩、字符对形象思维的建立起着相当大的作用。环境工程微生物学的研究对象是肉眼看不见的微小生物,在教学中通过展现大量生动形象的微生物照片,可以使学生容易认识和区分种类繁多的微生物,印象深刻,易于激发学习兴趣。例如,在比较G+和G—细菌的结构时,通过对细胞图片的详细讲解可以清楚地说明二者的区别:G—细胞由胞外到胞内依次为外膜、细胞壁、周质空间及原生质膜,而G+则为细胞壁、原生质膜;同时,G—细菌的细胞壁上仅有一层很薄的肽聚糖,但脂肪层较厚,相反G+细菌的细胞壁含有多层肽聚糖,而脂肪却相对较少。这样,学生对G+和G—细菌细胞壁差别的认识就会十分深刻,为此后顺利开展革兰氏染色实验提供了理论基础。在介绍微生物代谢、遗传等较为抽象的知识内容时,教师可以合理采用示意图、动画等形式来进行讲解,将有效提高学生对知识的理解和掌握水平。例如,在微生物的遗传和变异一章中,笔者采用Flash动画演示了微生物遗传的经典转化实验即肺炎链双球菌感染小白鼠实验,使原本抽象难懂的概念和理论变为生动的画面,教学效果明显改善。事实上,国内外一些着名高校、环境微生物实验室的网站上和国外优秀原版微生物教材中有许多高质量的微生物图片、教学课件和研究成果,教师可以将其作为本课程的教学素材来加以使用,丰富教学内容,开阔学生视野。

(二)充分利用科研成果和工程实例

大学阶段的人才培养正日益与科学技术和社会生产的发展紧密联系,这就要求“环境工程微生物学”的教学要注重结合科学研究和工程实践,不断地加入新的科研成果和工程实例来说明课程的基本知识和基础理论。同时教师也不能脱离科学研究和工程实践而单纯地搞教学工作。只有长期参加科研实践的教师,才能使自已的教学内容更加具有前沿性、独创性和启发性,在丰富自己的教学内容的同时加深学生对知识的理解;也只有将教学与工程实践有机结合起来,才能更有效地激发学生的学习兴趣,培养学生解决实际问题的能力[4]。例如,笔者在教学过程中选取了微生物燃料电池研究中最新发现的细菌鞭毛充当“纳米导线”的现象作为背景材料,展开讨论,分析了细胞鞭毛的电子传递功能在物质转化和能量代谢中发挥的作用。这个例子在介绍微生物学知识的同时,很好地诠释了如何恰当地利用微生物的特性来解决环境问题和实现可持续发展。又如,通过介绍实际工程项目——煤气废水生物处理系统中活性污泥的驯化过程,说明了微生物遗传和变异的特性对于有毒有害工业废水处理的重要意义。

(三)改变传统教学模式

在当前大学教学中,课时的有限性与知识的增长性之间的矛盾日益突出,“环境工程微生物学”这门新兴的交叉学科尤为如此。所以,教师在授课时,应更加注重所介绍内容的质和量,将多而杂的信息进行疏理与归纳,并以更加灵活的方式传达给学生。这就要求教师在教学模式上进行变革,改变以往单一的注入式教学方法,采用多种方法有机结合的教学模式,将教师的主导作用和学生的主体地位相结合,从而在传授知识的同时提高学生的创新能力和综合素质。

研究表明,提问、引入和讨论等启发式教学方法比起传统的注入式教学模式更为吸引人,更能收到事半功倍的效果。一方面,启发式教学可以促进师生之间的互动,活跃课堂气氛,激发学生浓厚的学习兴趣;另一方面,启发式教学可以培养学生将书本知识应用于实际的思考和分析等综合能力。总体来讲,一些基础性知识的教学,可以以教师讲解为主,但讲解的内容要少而精,留一部分内容让学生自己去消化吸收。对于理解性的知识内容,教师要启发学生积极思考,有些问题要引而不发,导而不讲,让学生自己通过分析和总结来深化认识。此外,还应注意到高年级本科学生已经具有一定的自学能力,对于一些比较浅显的多门环境类课程反复涉及的章节内容或非核心知识单元,完全可以安排由学生自学来完成。例如,在讲解微生物在氮素循环中的作用时,笔者详细介绍了硝化作用、反硝化作用等生化反应过程及其影响因素,所以在讲解废水微生物的脱氮原理时,采取了“学生自学为主,教师组织讨论和总结”的教学方式。这种教学方式既节省了课时,同时又锻炼了学生的自学能力、认识能力和分析能力,为以后的科研创新打下基础。

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一、环境工程专业课程设计现状

(一)设计课程内容重复

环境工程专业课程设计是在学完本课程后的一次综合训练。我校环境工程专业设置了“水污染控制工程课程设计”和“环保设备-原理•设计•应用课程设计”,时间分别为1周。《水污染控制工程》(下册)选用教材为高廷耀、顾国维、周琪主编的,笔者根据大纲要求及实际教学时数的限制,重点讲解下册第二篇污水处理部分,以水处理的物理方法—化学方法—物理化学方法—生物处理方法为主线,重点讲解物理法、物理化学方法和生物处理方法;《环保设备-原理•设计•应用》选用教材为郑铭主编的,以物理法设备—化学法设备—生化法设备—物理法设备为主线,重点讲解物理法设备、物理化学法设备和生化法设备由于两门课程分别侧重水污染控制原理和水污染控制设备,在课程设计中有一部分内容是重复的。

(二)课时量少

近几年,环境工程专业本科在校生的数量逐渐增加,而专业课课时数量逐渐减少,教师在课堂教学中没有时间单独对课程设计内容进行讲授。而学生在进行课程设计时遇到的问题需要指导教师进行现场解答,由于指导课程设计的教师只有一个,很难及时解答所有学生提出的问题。

(三)课程设计时间短

根据环境工程专业教学计划的安排,“水污染控制工程课程设计”和“环保设备-原理•设计•应用课程设计”的时间各1周。1周的时间设计一套比较复杂的污水处理系统是很困难的,因此课程设计题目难度不宜太高,要求也比较低,对学生实际设计能力锻炼效果有限。例如在进行水污染控制工程课程设计时,首先需要根据给定的水质条件和出水要求选定合适的污水处理工艺流程然后再根据工艺流程进行设计计算,由于学生缺少对工程实例的认识,工艺流程选择未必合理,可能需要重新选择再进行设计计算;而在对设备构筑物进行计算的过程中,需要选取合适的工艺参数,进行计算后对结果进行校核,由于学生对构筑物的认识只停留在理论上,需要进行对此校核计算结果才合理,再加上绘制设计图纸,1周的设计时间就显得非常紧张。

(四)课程设计过于理论化

课程设计一般安排在理论课程结束后,由任课教师根据课程内容,向学生下达一个具有代表性的设计题目。设计题目一般与实际工程问题相结合较少,学生在接到设计题目后也不会安排到类似的工程现场进行参观学习。学生缺少对工程实例的认识,只能根据课本理论查找相关的设计手册,完成设计计算,整个过程过于理论化,与工程实际相差太远。

二、课程设计改革方案

(一)修改教学大纲

我校环境工程专业设置了“水污染控制工程课程设计”和“环保设备-原理•设计•应用课程设计”两门课程,由于两门课程分别侧重与水污染控制原理、方法和水污染控制设备,在课程设计中有一部分内容是重复的,所以在2010级环境工程专业的教学计划中已经进行了修订,将课程设计集中在第七学期“环保设备-原理•设计•应用课程设计”进行,时间为2周,精简了课程设计内容,延长了课程设计时间。

(二)完善课程设计资料

总结近几年课程设计的经验和存在的问题,制订课程设计教学大纲;编写具体的设计指导书;收集整理各种设计参考资料、设计手册等;制订课程设计管理文件。

(三)重视课程设计的实践锻炼

课程设计别重要的是计算构筑物的尺寸,选择设备的型号等问题。为了提高课程设计的实践教学效果可安排学生到工程现场进行参观学习,参观的单位一般2~3个即可,重点是让学生了解处理工艺和处理构筑物的规模、重要参数等,让学生做到心中有数,结合工程实例完成设计任务。在2010级环境工程专业的教学计划中对此已经进行了修订,将生产实习安排在了课程设计前,即第六学期进行,丰富学生的实际经验。

(四)改变多人做同一题目的做法

进行课程设计,最好是每个学生采用不同题目。但由于种种原因,目前学生进行课程设计,是多人同做一题,这样就难以避免抄袭现象。为了改变这种情况,作为指导教师要尽可能地多布置不同的设计题目。但学生数量太多,做到一人一题可能性很小。这时,可以布置相对较复杂的设计题目,让几个学生共同完成,每人承担各不相同的任务。这样既可以避免抄袭现象,让学生各自独立完成设计题目,还可以在设计中锻炼学生的工作协作能力,培养团队意识,对学生今后的工作有很大好处。

(五)真题真做,环环相扣

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(二)培养目标

1.熟悉环境科学发展前沿,掌握系统的环境工程基础理论和实验技能。

2.具备较强的环境工程基础研究、应用研究、科技开发和环境规划及管理能力,以便应对高层次科研和工程技术,成为专门性人才。

各招生单位研究方向和考试科目不同,在此以北京交通大学为例:

(三)研究方向

北京交通大学环境工程专业主要研究领域:

01交通环境规划与管理

02交通环境系统分析与评价

(四)考试科目

①101思想政治理论

②201英语一

③302数学二

④944环境管理概论

推荐院校

以下院校是该专业研究生院实力较强者,建议选报:

清华大学、哈尔滨工业大学、同济大学、西安建筑科技大学、浙江大学、华南理工大学、北京大学、大连理工大学、南京大学、重庆大学、天津大学、北京理工大学、华东理工大学、湖南大学、上海交通大学、华中科技大学、中国矿业大学、河海大学、北京师范大学、东华大学、昆明理工大学、兰州大学、武汉大学、武汉理工大学、北京工业大学、四川大学、山东大学、南开大学、东南大学。

相同一级学科下的其他相关专业

环境科学

课程设置(以天津大学为例)

主要课程名称:科学技术论与方法论、第一外国语、工程数学基础、计算机技术及应用基础、现代企业管理引论、现代管理学、实验技能、环境工程基础、现代环境工程理论、传递过程原理、高级水污染控制理论与技术、现代环境监测理论与技术。

就业前景

(一)国家的基本政策决定了该专业重要的社会地位

随着各种环境问题日益突出和影响范围的不断扩大,环保问题是21世纪全球的焦点,环保产业也是我国重点发展的产业之一。为了实现社会、经济的可持续发展和促进人民生活质量的不断提高,国家已经把环境保护作为一项基本国策。而环境工程学科的内涵日益丰富,使得它已成为21世纪的带头学科之一,未来前景不言而喻。

(二)生态环境领域项目的丰富预示着就业面的无限广阔

我国环/,!/保产业在高新技术产业化政策的引导下,环保技术开发、技术改造和技术推广的力度不断加大。环保新技术、新工艺、新产品层出不穷,各种技术和产品基本覆盖了环境污染治理和生态环境保护的各个领域。

(三)我国环保产业岗位大量空缺,需要专业人才给予补充。

我国环保产业面临严重人才不足,并且现有的环保技术人才难以适应国民经济的发展,国家十分需要专业人才来增强该领域的运作能力,尤其在一些大中城市表现最为明显。

(四)国家对环保的大力投入显示着该领域工作人员薪资待遇的优厚

有资料显示,2000年国家在环保方面的支出已达到了国民生产总值的1%,到2005年后我国每年的环保项目投资将不低于国民生产总值的1.5%,到2010年将投资1500亿元用于环境治理与建设,其中600亿元用于升级环保和改造污染控制设备,220亿元用于环境保护科学和技术研究。国家对环保力度投入的逐步加大,说明了入职该领域,可谓衣食无忧。

总之,环境工程专业是极富发展潜力的专业,不论从政治上还是从经济上而言,无疑给广大该专业毕业生提供了广阔的发展空间。同时,该专业是专业性较强的专业,在人才需求上,更侧重的是人才的专业性,只要您具备真才实学,前途不可限量!

就业方向

主要工作部门:

1.各级政府环保部门;

2.规划部门、建设管理部门、

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目前,各个学校编写了不少环境微生物学的教材。其中,周群英和王士芬编著的《环境工程微生物学(第三版)》为广大高校的环境科学与工程专业所采用,它基本可以满足一般工科类院校的教学要求。但是,在使用的同时,各学校还应根据自身的专业特色,对其中各章节的内容进行取舍,并针对各自的专业适当增加内容,比如土壤微生物、海洋微生物等,以体现学科的优势研究领域。在“环境工程微生物学”的教学过程中,把握好基础微生物学和微生物在污染控制中的作用两部分的关系十分重要。前者是后者的理论基础,后者则是前者的工程应用,重点则是环境工程实践中的微生物学原理。如果对微生物的结构、营养、代谢等内容介绍过多,课程容易演变为细胞生物学、微生物生理学或生物化学等;而对污染控制的具体工艺过程涉及过多,又容易重复污染控制工程的课程内容。因此,在课程教学时,应合理安排这两部分的比例。

另一方面,“环境工程微生物学”的教学还应处理好与其他相关课程的相互关系。北京林业大学开设的“植物学”“环境生物学”等课程与“环境工程微生物学”之间存在一定的联系,3门课程在如细胞结构、生理代谢、遗传变异等知识内容上均有一定的论述,但课程核心和重点内容各不相同。在讲解“环境工程微生物学”时,应注重强调微生物细胞、生理、遗传方面的独特性,并对这些特性在环境工程领域的应用展开详细介绍。也就是说,在教学过程中需要注意知识单元的逻辑衔接,注重课程体系的统一性,要明确课程的侧重点,避免重复。基于当前环境科学与工程学科的飞速发展,“环境工程微生物学”的课程教学还应紧密结合当前环境污染控制和生态修复相关领域的新进展,而不能只停留在传统污染处理工艺的微生物学原理上。教师通过对最新污染控制工程理论和技术的微生物学原理进行解析,可以激发学生学习的兴趣、专业的热情,树立投身环境保护事业的志向,课程的教学效果也会随之提高。例如,在废水生物处理的微生物学原理部分,笔者介绍了这几年比较受关注的利用好氧颗粒污泥处理高负荷、强毒性有机废水的新工艺,解析了活性污泥微生物胞外聚合物在好氧颗粒污泥形成中的作用以及生物处理系统由于污泥浓度大幅增加而带来的高效性,来强调通过利用微生物的生理生化特性进行废水处理技术的革新。学生对这些新内容的反馈很活跃,也引发了很多讨论。

教学方法的改革和创新

随着计算机技术的迅猛发展和现代社会的快速信息化,传统的、单一的灌输式教学方法难以取得满意的教学效果,也无法满足当前创新型人才的培养要求。大学课堂的教学必须与时俱进,应借助多媒体、网络以及最新的科研成果和成功的工程实例,来丰富教学的内容和形式,提高教学效率和效果[2]。根据实验心理学的原理,对于同样的信息,图像比文字容易被信息接受者所记忆,这就是所谓的“图象优势定律”[3]。在传授以叙述性为主的知识内容时,合理使用形象思维方法,可以帮助学生提高记忆力;而信息的几何形状、色彩、字符对形象思维的建立起着相当大的作用。环境工程微生物学的研究对象是肉眼看不见的微小生物,在教学中通过展现大量生动形象的微生物照片,可以使学生容易认识和区分种类繁多的微生物,印象深刻,易于激发学习兴趣。例如,在比较G+和G-细菌的结构时,通过对细胞图片的详细讲解可以清楚地说明二者的区别:G-细胞由胞外到胞内依次为外膜、细胞壁、周质空间及原生质膜,而G+则为细胞壁、原生质膜;同时,G-细菌的细胞壁上仅有一层很薄的肽聚糖,但脂肪层较厚,相反G+细菌的细胞壁含有多层肽聚糖,而脂肪却相对较少。这样,学生对G+和G-细菌细胞壁差别的认识就会十分深刻,为此后顺利开展革兰氏染色实验提供了理论基础。在介绍微生物代谢、遗传等较为抽象的知识内容时,教师可以合理采用示意图、动画等形式来进行讲解,将有效提高学生对知识的理解和掌握水平。例如,在微生物的遗传和变异一章中,笔者采用Flas演示了微生物遗传的经典转化实验即肺炎链双球菌感染小白鼠实验,使原本抽象难懂的概念和理论变为生动的画面,教学效果明显改善。事实上,国内外一些著名高校、环境微生物实验室的网站上和国外优秀原版微生物教材中有许多高质量的微生物图片、教学课件和研究成果,教师可以将其作为本课程的教学素材来加以使用,丰富教学内容,开阔学生视野。

大学阶段的人才培养正日益与科学技术和社会生产的发展紧密联系,这就要求“环境工程微生物学”的教学要注重结合科学研究和工程实践,不断地加入新的科研成果和工程实例来说明课程的基本知识和基础理论。同时教师也不能脱离科学研究和工程实践而单纯地搞教学工作。只有长期参加科研实践的教师,才能使自已的教学内容更加具有前沿性、独创性和启发性,在丰富自己的教学内容的同时加深学生对知识的理解;也只有将教学与工程实践有机结合起来,才能更有效地激发学生的学习兴趣,培养学生解决实际问题的能力[4]。例如,笔者在教学过程中选取了微生物燃料电池研究中最新发现的细菌鞭毛充当“纳米导线”的现象作为背景材料,展开讨论,分析了细胞鞭毛的电子传递功能在物质转化和能量代谢中发挥的作用。这个例子在介绍微生物学知识的同时,很好地诠释了如何恰当地利用微生物的特性来解决环境问题和实现可持续发展。又如,通过介绍实际工程项目———煤气废水生物处理系统中活性污泥的驯化过程,说明了微生物遗传和变异的特性对于有毒有害工业废水处理的重要意义。

在当前大学教学中,课时的有限性与知识的增长性之间的矛盾日益突出,“环境工程微生物学”这门新兴的交叉学科尤为如此。所以,教师在授课时,应更加注重所介绍内容的质和量,将多而杂的信息进行疏理与归纳,并以更加灵活的方式传达给学生。这就要求教师在教学模式上进行变革,改变以往单一的注入式教学方法,采用多种方法有机结合的教学模式,将教师的主导作用和学生的主体地位相结合,从而在传授知识的同时提高学生的创新能力和综合素质。研究表明,提问、引入和讨论等启发式教学方法比起传统的注入式教学模式更为吸引人,更能收到事半功倍的效果。一方面,启发式教学可以促进师生之间的互动,活跃课堂气氛,激发学生浓厚的学习兴趣;另一方面,启发式教学可以培养学生将书本知识应用于实际的思考和分析等综合能力。总体来讲,一些基础性知识的教学,可以以教师讲解为主,但讲解的内容要少而精,留一部分内容让学生自己去消化吸收。对于理解性的知识内容,教师要启发学生积极思考,有些问题要引而不发,导而不讲,让学生自己通过分析和总结来深化认识。此外,还应注意到高年级本科学生已经具有一定的自学能力,对于一些比较浅显的、多门环境类课程反复涉及的章节内容或非核心知识单元,完全可以安排由学生自学来完成。例如,在讲解微生物在氮素循环中的作用时,笔者详细介绍了硝化作用、反硝化作用等生化反应过程及其影响因素,所以在讲解废水微生物的脱氮原理时,采取了“学生自学为主,教师组织讨论和总结”的教学方式。这种教学方式既节省了课时,同时又锻炼了学生的自学能力、认识能力和分析能力,为以后的科研创新打下基础。#p#分页标题#e#

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高校环境工程专业发展迅速,如环境工程本科专业点已从1995年的52个猛增到2009年的327个,年均递增高14%,毕业生数量由2500人增加到2万多人,是高校扩招以来增长最快的本科专业之一,已成为专业点最多的十大本科专业。多数工、理、农科高校均设有该专业,不少高校还将其定为重点骨干专业。

1.2人才培养质量分析

总体上,社会对2000年前毕业的环境工程人才质量是肯定的,具体表现在:1)绝大多数毕业生基础知识扎实,专业功底较深厚,综合素质较高,很多已成为政府环保管理部门、企事业单位的技术骨干和中坚力量;2)普遍对废水、废气、噪声及固废污染控制方面的知识有较系统的掌握,经过2~3年的实际工作锻炼,多数具备承担环境工程项目设计、施工及管理的能力,懂得解决实际问题的方法,有较浓的工程意识和开拓创新意识,有一定的解决环境工程实际问题的能力,“务实”能力较强。3)早期的环境工程大学生有不少从事环境管理、环境评价、环境教育、环境宣传,甚至市政工程、给排水工程、化学工程、冶金工程等工作,经过1~2年的适应均能较好地胜任所从事的工作。1998年以来,高等教育提出“扩宽基础、淡化专业”,高校开始提倡“通才”教育,环境工程高等教育受此影响,外语、计算机、政治、人文社科类课时比重明显增加。基础知识一般比较扎实,专业课教学相对削弱,致使毕业生专业知识不论是广度还是深度都明显不足,对国内外环保领域的最新技术进展了解甚少,环保法律、法规、政策方面的知识比较肤浅,工程实践和解决实际问题能力不强,不能很好地满足经济社会发展与生态环境建设的需要。

二、环境工程高等教育教学改革探讨

2.1稳定办学规模

近十年来,很多高校尤其是地方高校盲目开设环境工程专业或扩大招生规模,出现了毕业生供求关系失衡、就业困难的局面,也不同程度地影响了环境工程专业办学质量。伴随着国家高等教育的改革和提高办学质量的要求,环境工程高等教育的扩张速度在迅速减慢,今后较长时间内应将重点放在稳定办学规模,完善办学条件,提高办学质量上。

2.2做好学科定位

人才市场的变化将加速高校环境工程专业的科学定位。重点大学环境工程专业招生量小、毕业生读研或出国率高,到基层工作的人不多,理应对培养“研究”型人才负以重任。而对于多数地方一般院校来说,就业压力大,必须着眼于毕业生就业主渠道,调整好专业方向,以培养“应用”型人才为己任。

2.3加强专业的规范化和特色化

环境工程高等教育既要坚持“统一性”,也要注意发展“特殊性”,突出“个性”。“统一性”就是要在培养规格和基本要求上做到一致,“特殊性”就是要根据学校相关学科优势、自身条件和人才市场要求,使培养的人才在某一或某些方面具有特色或优势。环境工程专业多脱胎于其他传统专业,受源专业的影响,校际之间有不少差别,尽管教育部多次修订专业目录,仍需根据社会需要对课程体系、教学内容、培养目标和基本要求进一步规范化。加强特色化时,学校应充分考虑“两师”制提供的机遇和挑战,着力解决就业问题。

2.4深化课程体系改革

不少高校过分强调“素质教育”、“通才教育”,弱化了专业教育。在课程体系上具体表现在:总教学时间过分压缩,专业课时锐减,政治、外语、计算机等课时膨胀,实验和实践环节薄弱。为此,必须根据环境工程人才市场需求,按照高等教育规律,逐步深化课程体系改革。重点应放在优化知识结构,拓宽专业知识,强化专业特色,提高设计与实践能力上。如加强《环境管理》、《环境法规与标准》、《环境影响评价》和培育专业特色的课程等。

2.5强化专业实验和实践环节教学

本科教育是工程师的摇篮,学生阶段实践性教学环节和专业实验将为毕业后能力的提高奠定基础。近些年,不少环境工程专业点缺少稳定的实践教学基地,实验室面积不足,仪器设备老化,办学经费投入不足,毕业环节重论文轻设计,一定程度上影响了学生能力的培养。为此,应强化专业实验和实践性教学,完善实验教学条件,开出并开好规定的所有专业实验,建立稳定的实习基地,通过典型工程的现场教学和毕业设计中实际项目可行性研究报告编写、初步设计、施工图设计、运行操作规程编制等,改善实际操作能力的培养。

2.6改进工程类课程的教学

废水、废气、固体废物、噪声污染控制工程等工程类课程教材内容庞杂,日趋理论化。加上不少教师缺乏工程实践的经历,很难培养学生的工程意识。必须改进工程类课程的教学,按照专业目录要求设置课程设计或实习,结合典型案例分析解剖工程原理,明确设计参数选取、设备选型、电器仪表控制、技术经济平衡等原则。尤其要使学生充分认识实际污染控制工程不仅追求技术上满足要求,还要把投资、运行费用、操作管理的难度、装置稳定性和可靠性等作为约束条件。

2.7提高人才的综合质量

在毕业生就业形势严峻的今天和今后较长时期内,着力提高毕业生质量有着特殊重要的意义。具体应重点关注:1)思想素质的培养。应培养学生树立专业发展的信心,具有独立思考与探索的精神,能够辩证地看待和解决问题。2)系统知识的掌握。不仅包括系统的基础理论知识和专业知识,也包括法律法规和管理等方面的知识,既要有足够的广度也要有一定的深度。3)综合能力的提高。通过强化实验和实践教学,尤其是毕业设计,最大限度地参与到实际科研课题或环保工程中,提高他们分析和解决问题的能力。4)适应性的培育。通过强化综合素质培养提高其适应性,使他们可通过继续教育、职业培训等手段,能适应更广阔的就业领域。

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随着科技的进步、经济的发展,使采用多媒体辅助教学成为趋势。环境工程原理是基础课程,涉及的公式及理论分析较多,抽象问题多,工程设备材料复杂。而传统教学模式刻板且不生动,容易造成填鸭式的教学状态,学生积极性不高且难以及时理解课堂内容。采用多媒体教学,可以将抽象的概念和理论用形象的图片、动画进行直观的描述,而工艺流程和设备材料的动态展示使课程内容更加生动和形象,配以工艺单元或处理装置运行的录像更能吸引学生的注意力和学习积极性。而且多媒体授课过程中的信息量也大大高于板书授课,有利于学生多角度看问题。但过分依赖多媒体会造成教学形式的单一,运用不好也会有一定的负面影响。在没有充分的课堂设计和课堂交流的情况下,教学过程变成了固定的课件操作,大量信息罗列堆积在学生面前,使学生没有思考和接受的时间,这样就容易让一些学生对多媒体授课产生疲倦心理。因此多媒体授课的同时也需要正确地结合板书教学。板书可以突出课堂教学重点,有利于学生理解和掌握知识。例如一些重点公式的推导过程,如果只是以幻灯片的形式播放出来,学生往往觉得很枯燥,而采用板书的形式,调动学生积极思考,一起参与到推导过程中,取得的教学效果反而更好。板书授课弥补了多媒体授课速度快的缺点,根据学生对知识点接受的程度及时调整课程内容和进度,启发学生进行思考,帮助学生记忆和巩固所学知识。

1.2强化实践教学

环境工程原理所涉及的工艺设备,动力学参数的估算单纯依靠课堂理论讲授难于理解掌握,而实践教学是解决这一问题的有效手段。首先,传统的实验教学所开设的基础实验如:流体流动阻力系数测定、强制对流系数实验测定等,使刻板的概念更加形象化,有利于学生对知识点的掌握和应用;其次,开设综合性实验,由老师提出问题,学生设计实验解答问题,变被动为主动,改变了学生一味按照实验步骤操作,而不思考实验原理的现象,同时也增加了课程的趣味性,使理论和实际结合更加紧密。例如,结合质量传递和反应动力学原理的内容开设的估算河流中污染物降解系数及环境容量的实验,强调了环境工程原理在水质监测评价的运用,增强了课程之间的联系性;第三,课外的认识实践也很重要,对于学生来说,各种复杂化工设备和工艺流程,借助图片或视频虽然能有感官上的认识,但是现场参观讲解各种工艺流程及设备对巩固书本上的知识更为直观。因此在课程实践教学方面,拟加强与本地化工厂,污水厂联系,建立相应的教学实习基地。在课堂教学的同时结合认识实习,使同学们对沉降、填料吸收、压滤、膜分离等装置的结构有直观深入的了解,更好的掌握工艺流程的设计原理。

1.3重视课堂交流

传统教育方式对当代教师和学生仍然有不可忽视的影响。因此,如何加强教学过程中的互动性,是当前教学改革的重点,也是教师提高教学水平的关键。首先,我们保持与学生的良好沟通,采用多种方式使课堂气氛融洽,鼓励学生敢于思考问题、提出问题、积极提高与学生的互动性。如先请学生将教学内容在实际生活中的表现及存在问题提出来,然后由教师提出疑问,继而运用书本知识来逐步解决问题,最后归纳总结所学基本原理及知识等。其次,我们还采用专题讲座的形式,对环境学科前沿的技术研究进行讲述,使学生在掌握基本理论的同时,可以了解相关技术的最新研究动态,形成初步的科研意识。此外,我们针对环境处理过程中典型控制技术的研究及其发展趋势,从生产、科研中选择适合教学的典型性问题作为课程设计题目,结合教学内容,让学生分组讨论环境的相关热点问题,自行查阅前沿进展的科技文献,在课堂上采用PPT的形式汇报交流。例如在讲解离子交换过程时,可以介绍水处理过程中离子交换树脂的应用,并让学生设计实验研究离子交换速率的影响因素。这种方式增强了学生的学习主动性,有利于知识的掌握和积累,同时也在授课的过程中培养了学生的动手能力和科研思维。

1.4考核方式

环境工程原理课程的教学内容较多,包括基础概念、原理分析和设计计算,但课程讲授的目的并不是要求学生单纯的死记硬背,而是通过学习理解工程问题内所包含的基本原理,掌握分析解决实际工程问题的方法,并能举一反三,在之后的专业课学习中能融会贯通。因此,在课程的考核方式上,我们也对知识点分类要求,基本概念和基本理论要求熟练掌握,原理分析和设计计算的掌握,更注重对方法的理解。例如对控制过程进行分析计算时,可以给出复杂的经验公式,不要求学生记忆,但是要求学生能够应用公式分析问题。课程的考核不仅是期末考试,更注重平时课堂的学习成果,比如对实际问题的分组讨论,在综合性实验时是否能设计出严谨可行的实验方案,对实验结果的合理分析等,都是平时成绩的考核范围。采取多形式的考核措施,能够有效避免学生期末突击的不良习惯,促进学生积极主动的学习和掌握课程内容。

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