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環(huán)境工程職稱論文范例欣賞:環(huán)境工程與環(huán)境保護
摘要:環(huán)境工程是一項重要工程,關乎每一個公民的切身利益,環(huán)境問題已經成為影響人類生存和發(fā)展的全球性問題,國際社會對環(huán)境問題也給與了高度重視,各國都在積極探索環(huán)境保護與治理經驗。環(huán)境保護工程是一項長期的發(fā)展工程,環(huán)境保護需要全社會普遍關注、共同努力才能夠收到成效,本文簡要分析了環(huán)境工程的內容和管理手段,同時針對環(huán)境問題,提出了相關的環(huán)境保護措施。
關鍵詞:環(huán)境工程;環(huán)境保護;措施
前言:環(huán)境工程是一門提出控制、治理工程措施的使用科學,它所跨的專業(yè)內容包括化學工程、土木工程、機電工程等,它不僅研究防治環(huán)境污染和公害的措施,而且研究自然資源的保護和利用,探討廢物資源化技術、改革生產工藝、發(fā)展少害或者無害的閉路生產系統(tǒng)以及按區(qū)域環(huán)境進行運籌學管理,以獲得較大的環(huán)境效果和經濟效益,這些都成為環(huán)境工程的重要發(fā)展方向。
一、環(huán)境工程的內容
(1)水污染控制工程。水污染控制工程的主要任務是從技術和工程上解決預防和控制水污染的問題,提供保護水環(huán)境質量、合理利用水資源的方法以及滿足不同用途和要求的用水的工藝技術和工程措施。對廢水的處理,一般是根據當地納污水體的功能與當地污染物總量控制下允許的排放量及濃度來確定處理程度,
(2)大氣污染控制工程。大氣污染控制工程主要研究大氣污染物的起因,并提供預防、控制和改善大氣質量的工程技術措施。大氣污染問題主要為人類活動所造成,主要的大氣污染源有三種,即生活污染源、工業(yè)及農業(yè)污染源和交通污染源。對大氣污染的防治,在宏觀上應采取綜合防治的策略,對主要污染物可采取顆粒污染物凈化技術或者氣態(tài)污染物凈化技術。
(3)固體廢物處理與處置工程。固體廢物處理與處置工程的主要任務是從工程的角度,解決城市垃圾、工業(yè)廢渣、有毒有害固體廢物的處理處置和回收利用的問題。由于固體廢物來源面廣、量大。若管理不當,必將對水體、大氣和土壤帶來嚴重污染。其中的有毒有害廢物和病原體,還會通過生物和環(huán)境介質的傳播,危害人體健康。因此,對固體廢物的處理和處置,是一個十分重要的問題。
(4)噪聲及放射性污染控制工程。自然環(huán)境中除了大氣、水、植被等環(huán)境要素以外,在我們的生存空間里還充滿著各種聲波、電磁波、光輻射等。隨著核能技術及放射性元素的廣泛應用,天然石材制品進入室內裝飾領域,放射性污染也在走進我們。電磁、放射性、噪聲、熱、光污染的防治已經成為眾所矚目的環(huán)境保護課題。
(5)污染的綜合防治技術。環(huán)境工程具有龐大而復雜的技術體系。所研究和要解決的問題,不僅限于防治環(huán)境污染的技術措施,還包括保護和合理利用自然資源,探討和開發(fā)廢物的資源化技術,改革生產工藝,以及按區(qū)域環(huán)境質量的要求,合理地布局與管理,以求得社會、經濟和環(huán)境三個效益的統(tǒng)一。我們應該從資源、生態(tài)、經濟、社會全方位來考慮,以獲得最佳的治理效果。
二、環(huán)境保護的相關措施
(1)水環(huán)境保護。城市環(huán)境工程建設當中,污水的處理是一個很重要的方面。以化學需氧量和氨氮為重點,大力推進工業(yè)行業(yè)水污染減排和禽畜養(yǎng)殖污染減排。完善污水處理設施建設,逐步將污染源普查范圍內的重點建制鎮(zhèn)納入污水處理范疇,推進小城鎮(zhèn)環(huán)境基礎設施建設。加快污水收集管網建設,全面實施雨污水分流工程,大力推行雨污分流式管道收集系統(tǒng),新建滲透型雨水收集系統(tǒng),提高城鎮(zhèn)污水管網覆蓋率以及城鎮(zhèn)污水收集率。嚴格控制污染物排放,綜合整治沿海排污口,實現排海污染物濃度控制和總量控制的雙重控制制度。加強水源地環(huán)境保護,強化水源地的管理能力。
(2)大氣污染保護??諝馕廴驹创笾聛碜杂谝韵路矫妫汗S排放的大量粉塵和CO2、SO2等廢氣;汽車尾氣;加油站、汽油泄露后蒸發(fā)形成的碳氫化合物是很強的致癌物質;家庭中能源的消耗;各種噴霧劑,如各種空氣清新劑、殺蟲劑,這些化學制品增加了空氣中原來沒有的成分,造成污染。針對這些問題,可以采取一些措施。
①工業(yè)合理布局:這是解決大氣污染的重要措施。工廠不宜過分集中,以減少一個地區(qū)內污染物的排放量。另外,還應把有原料供應關系的化工廠放在一起,通過對廢氣的綜合利用,減少廢氣排放量。
②減少交通廢氣的污染:減少汽車廢氣污染,關鍵在于改進發(fā)動機的燃燒設計和提高汽油的燃燒質量,使油得到充分的燃燒,從而減少有害廢氣。
③綠化造林:茂密的林叢能降低風速,使空氣中攜帶的大?;覊m下降。樹葉表面粗糙不平,有的有絨毛,有的能分泌粘液和油脂,因此能吸附大量飄塵。蒙塵的葉子經雨水沖洗后,能繼續(xù)吸附飄塵。如此往復攔阻和吸附塵埃,能使空氣得到凈化。
(3)固體廢物綜合整治。城市生活垃圾處理的方式主要有兩種:垃圾填埋和垃圾焚燒。目前我國生活垃圾填埋場建設正處于穩(wěn)步推進階段,在建設過程中要注意節(jié)約土地資源、減少填埋場污染、加強填埋氣體回收利用。垃圾焚燒處理主要適合于可燃垃圾,對于土地資源非常寶貴的東部沿海城市,焚燒處理會逐步發(fā)展成為這一地區(qū)生活垃圾處理的重要手段。
(4)噪音控制。噪音控制在技術上雖然現在已經成熟,但由于現代工業(yè)、交通運輸業(yè)規(guī)模很大,要采取噪音控制的企業(yè)和場所為數甚多,因此在防止噪音問題上,必須從技術、經濟和效果等方面進行綜合權衡。在控制室外、設計室、車間或職工長期工作的地方,噪音的強度要低,城市規(guī)劃的時候可以分別采用隔聲、吸聲、減振、消聲等技術進行治理,減少噪聲污染。在庫房或少有人去車間或空曠地方,城市規(guī)劃的時候可以適當的放松要求,即建設該處的城市綠化水平,減少城市噪聲。
另外,要進一步加強立法工作,完善政策法規(guī)體系目前我國已經制定了多部環(huán)境保護方面的法律。但是,隨著經濟和社會的發(fā)展,城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境問題日益突出,編制生態(tài)環(huán)境保護法規(guī),在城市生態(tài)環(huán)境建設方面的法律目前還是空白。因此,形成較為完善的法律法規(guī)體系,依然是當前的重要任務。今后應加快對城市生態(tài)環(huán)境建設方面的立法步伐,促進城市生態(tài)環(huán)境建設和經濟可持續(xù)增長。
通過增加多媒體課件,讓學生主動搜集材料,與教師課件形成互動,雙方討論較多,由此實現課程建設上的良性循環(huán)。其次,環(huán)境工程微生物學相關課程網站的建設是今后課程建設的必要性工作。目前已經進入信息化時代,教師的理論僅是一種必要性輔助和參考,學生才是主體。網站建設工作不能一蹴而就,必須在學生之中展開調查,并且結合學校情況展開,是一項長期課程建設工作。
二、課堂教學環(huán)節(jié)的建設
在環(huán)境工程微生物學的課程建設中,我們還需在課堂教學環(huán)節(jié)的建設上努力,一方面減少課堂中的各種廢話,另一方面加強實際案例分析,讓課堂教學猶如實際工作一樣,告別之前的枯燥、無聊。在課堂教學環(huán)節(jié)建設中,可首先進行課程章節(jié)編排,不要完全按照教材指示做,而應根據學生學習能力和之前知識掌握決定。之后,在具體教學工作中,必須保證實際案例的大量分析。例如,介紹微生物營養(yǎng)類型時講述自養(yǎng)微生物與異養(yǎng)微生物的特點,并引申出煉油廠廢水處理工藝順序,將微生物營養(yǎng)代謝特點與相應工藝流程結合起來。又如講解微生物的鑒別培養(yǎng)基內容時,以大腸菌群檢測操作視頻為例,不僅使學生掌握鑒別培養(yǎng)基的組成及鑒別原理,而且了解水質檢測的基本操作。最后,應引導學生主動學習,形成自己的知識脈絡和應用能力。
三、實踐教學環(huán)節(jié)的建設
城市建設過程中環(huán)境工程的建設意義重大,由于我國環(huán)境工程建設還處于逐步的發(fā)展完善階段,但都要圍繞一個治理核心就是環(huán)境污染源的治理。對于現代城市的發(fā)展和進步,環(huán)境工程建設已經步入了一個全新的領域,在城市建設中環(huán)境工程涉及的范圍廣,它包括園林綠化、污水處理、生活垃圾處理、節(jié)能減排以及供電供暖的改善等等都是非常重要的,因此環(huán)境工程建設與我們的生活息息相關,我們在環(huán)境工程建設中要結合城市建設規(guī)劃,這樣才能有效優(yōu)化城市環(huán)境。
2環(huán)境工程建設中存在的難點問題
2.1城市的污水處理不完善
城市污水主要是生活中產生的污水、工業(yè)中流出的廢水和城市徑流中的污水這三個來源。首先,城市污水的主要來源是人們生活中產生的污水,這些污水來源于居民區(qū)、商業(yè)區(qū)、城市衛(wèi)生公共區(qū)等。這些地方產生的洗滌污水、人類糞便經過排水道排入到地下污水區(qū)域。我們需要對這部分的污水采取有效的方法通過污水廠進行處理后才可以排放出來,凈化后的二次水有明顯的周期循環(huán)特點,我們可以循環(huán)使用這樣保護了環(huán)境還能節(jié)約用水。其次,工業(yè)中流出的廢水在城市污水中占的比重也比較大,特別是各地區(qū)的以工業(yè)為主的城市,工業(yè)污水的排放相比更加嚴重。因此,對工業(yè)污水的處理方法和要求更高,工業(yè)污水存在難分解的污染物以及對人體有害的物質,工業(yè)污水需要采用科技手段進行有效的處理,這樣才能保護城市居民的健康。最后,城市徑流中的污水。這部分污水的季節(jié)性明顯,成分相當的復雜。這部分污水主要是由大氣污染物對大氣的影響而產生的,還有一些是由地面垃圾通過城市河流產生的。在環(huán)境工程建設過程中,我們要重視污水的處理,但是污水的處理方式和技術相對落后存,導致每個區(qū)域建設過程中存在不平衡性。流出的污水不能得到及時的處理,回收污水困難,缺乏集中的污水處理等等,這些問題是環(huán)境工程建設中需要我們正確面對。
2.2生活垃圾不能有效的進行分類
城市的人口比重比較大,城市經濟的發(fā)展提高了生活消費水平,因此在生活中產生了很多垃圾,很多城市面臨的問題是生活垃圾的處理。在城市生活垃圾來源中由一下幾個方面產生的,如家庭生活中產生的垃圾、商場經營中產生的垃圾、餐飲服務行業(yè)產生的垃圾等。我們通過調查不難發(fā)現,大型城市每天垃圾的產生有上千噸,相對小型的城市每天垃圾的產生也在上百噸。這些垃圾不能進行分類處理,將來城市就會堆滿很多垃圾,不但影響城市的美觀,還將影響人們生活的環(huán)境。在環(huán)境工程建設過程中,城市生活垃圾的處理主要采取傳統(tǒng)的方式,以運輸到郊區(qū)掩埋或焚燒為主要處理。這樣的方式需要的成本高,在焚燒中沒有進行生活垃圾的無公害處理會產生很多有毒氣體,還浪費了很多有用資源,這是在環(huán)境工程建設中我們需要面對的問題。
2.3園林綠化建設沒跟上發(fā)展
我國的綠化工程建設需要進一步,與發(fā)達國家相比我國的綠化建設存在一定差距,我國的綠化建設非常落后,在環(huán)境工程建設過程中,園林綠化建設所起的作用是非常大的,綠化能夠降低城市噪音、美化城市環(huán)境、降低空氣污染的程度,有效提升人們的生活品質。然而,我們國家在建設進程之中,缺乏足夠的園林綠化建設重視度,片面的追求高檔住宅的建設,是很多城市連接在一起得,減少了園林綠化的空間,這將會影響未來城市的發(fā)展進步,使城市環(huán)境工程建設存在難點。
2.4環(huán)境工程管理方式落后
欠缺對重要環(huán)境因素的全面觀測,使很多重大環(huán)境因素的目標與指標在制定過程中存在困難,很多主觀條件不能很好地與實施細則進行協(xié)調配合。缺乏環(huán)境管理意識,以及網絡宣傳力度不足,是人們面對環(huán)境的危機得不到足夠的認識,同時,政府與社會監(jiān)督力度不到位,很多制度虛有其表,規(guī)范化系統(tǒng)化的管理不足,在實際的管理過程中,操作性非常差。欠缺專業(yè)的技術管理人員,我國沒有足夠重視和認識環(huán)境工程建設的重要性,并且廣大人民群眾對于環(huán)境工程建設的接受程度不足。全國各大院校具備培養(yǎng)環(huán)境工程專業(yè)人員的方向很少,由于資金和技術的不足,沒有給環(huán)境工程方面的在職人員進行繼續(xù)教育培訓等等這些問題都是阻礙環(huán)境工程建設發(fā)展。
3環(huán)境工程建設的主要有效措施
3.1提高資源的綜合利用,有效開發(fā)二次資源
隨著工業(yè)的生產中,很多廢棄物逐漸增加,我國要提高廢品的回收利用率,開發(fā)二次資源的開發(fā)與使用,充分認識到原料—工業(yè)生產—產品使用—廢品—二次原料資源的閉環(huán)系統(tǒng)的作用,使原料資源進入社會后,能在生產和消費過程中實現多次循環(huán),不造成環(huán)境污染。
3.2完善工藝與設備,開發(fā)新型的流程
我們國家需要提升清潔生產工藝,這樣才能改善人們的工作環(huán)境,減少生產過程中污染物的排放,而且降低了物耗和能耗,極大程度的降低“三廢”的排放,這樣才能使綜合效益得到顯著提高。
3.3物料采取閉路循環(huán),廢物進行有效的綜合利用
工業(yè)生產過程中實現用水閉路循環(huán),使供水、用水、井水之間形成一體化,做到一水多用,達到分質使用,做到凈水重復使用。我國研制成的利用磷石膏聯(lián)產硫酸和水泥,從硫鐵礦燒渣中回收金、銀、鐵,利用硫酸生產尾氣制亞硫酸鈉,利用硝酸生產尾氣制亞硝酸等等,這些都是使廢物得到了綜合利用。
3.4加強環(huán)境工程方面的資金的投入,完善環(huán)境工程建設的管理體制
城市環(huán)境工程助于耗費資金巨大的工程,在發(fā)展過程中需要政府的財力和人力的有效支持,還需要社會投資力量的支持。比如城市污水處理建設方面需要建立先進的污水處理廠;城市生活垃圾需要進行分類,然后對垃圾進行無公害處理;城市園林綠化工程建設過程中需要利用現有的用地進行規(guī)劃,這些都需要完善的管理體制以及充足的資金來維持,這樣有利于城市環(huán)境工程的良性運行。我們國家還要建立必要的環(huán)境引導機制,加大政府宣傳力度,對參與環(huán)境工程建設者進行獎勵支持,調動建設的積極性,推動環(huán)境工程建設的發(fā)展。首先,我們要提高廣大人們對于環(huán)境工程建設的廣泛意識,調動資金儲備保證環(huán)境工程工作更好地、更高效地落實。其次,我們要充分將管理體系與現行環(huán)境綜合治理進行有機的結合,將城市環(huán)境的綜合治理最為定量考核的指標,為實現環(huán)境綜合治理提供有效的途徑。第三,建立完善的環(huán)境工程相關的法規(guī)以及管理條例,為環(huán)境管理部門和人員提供決策行的重要依據。第四,開展環(huán)境工程培訓教育工作,提高相關人員的環(huán)境保護意識,我們采用獎勵考核機制提高環(huán)境工程建設相關人員的知識水平、工作能力和自身素質。最后,通過網絡技術提升環(huán)境工程工作的影響力,利用網絡技術手段推廣一些有效的經驗和成果。
4總結
膜分離技術利用膜的選擇滲透作用之間的差異實現分離、提純,外界能量和化學位差是其外在推動力。膜分離技術包括很多種類,下面筆者就幾種主要技術進行簡單介紹。
1.1微濾分離技術(MF)微濾分離技術屬于高級過濾技術的一種,采用篩分原理,同時將壓力差作為助推力,實現膜分離。其技術原理和普通過濾方法基本一致,但其能將更小微粒過濾掉,是比較安全可靠的過濾技術。
1.2超濾分離技術該技術主要應用目的為去除水中多余雜質,通過壓力驅動實現膜分離。目前,大分子物質、蛋白質、膠體等物質分離時,常會用到超濾分離技術。該分離技術能夠快速將廢水中雜質和懸浮物取出,并可以作為活性炭過濾器的替代品,具有廣泛用途。
1.3反滲透分離技術(RO)在高壓水環(huán)境中,反滲透分離技術可以及時阻止某些細菌、病毒(或鋅、鈣等離子),而保證水分子能夠順利通過,獲得高質量水。該分離技術在苦咸水脫鹽淡化處理和海水淡化中具有較為廣泛的應用,目前現有淡化方法中,反滲透分離技術是最經濟的。在一定程度上,其自身效用已經超過電滲析分離技術。
1.4動態(tài)膜技術(DM)動態(tài)膜技術包含兩層分離含義,一是動態(tài)膜自身分離層,二是動態(tài)膜載體。所謂動態(tài)膜載體,是指利用大孔徑不銹鋼絲網材料對動態(tài)膜進行承載,使得動態(tài)膜自身分離層依附在載體上。現階段,動態(tài)膜技術尚還處于發(fā)展階段,在對污水處理進行時,還需要不斷實踐和創(chuàng)新。
2膜分離技術在水處理環(huán)境工程中的應用
2.1飲用水處理飲用水處理主要原則是去除水中細菌、病菌等有害物質,并將水中懸浮物過濾掉。將膜分離技術用在飲用水處理工作中,是水處理環(huán)境工程的重要突破。應用微濾、超濾、納濾等分離技術,不僅過濾作用強大,還能去除水中微米級別顆粒,效果良好,提升了飲用水水質。和常規(guī)飲用水處理技術相比,膜分離技術具有很大優(yōu)越性。
2.2工業(yè)廢水處理工業(yè)廢水排放范圍廣、排量多,且水中含有不同種類、濃度化學物質,是非常令環(huán)保部門頭疼的課題。工業(yè)廢水處理原則是消除水中有害物質、回收水中有用物質、節(jié)約水資源,工業(yè)廢水要采取嚴格凈化措施,達到國家標準方能排放。膜分離技術在工業(yè)廢水處理上。它不僅能凈化工業(yè)廢水,更能實現水中有用物質的回收再利用,收到良好環(huán)保效果,在節(jié)約水資源上也發(fā)揮著無可替代作用。目前,膜分離技術在工業(yè)廢水處理中應用廣泛,工業(yè)廢水經過膜分離技術處理后,能夠達到國家相關排放標準,也使得廢水中有用成分得到有效回收。
2.3苦咸水脫鹽處理為解決我國部分地區(qū)淡水資源緊缺的問題,將地下苦咸水進行脫鹽淡化是有效途徑之一。目前,苦咸水脫鹽處理主要應用到的膜分離技術包括反滲透技術、電滲析技術、蒸餾技術以及納濾技術等。電滲析分離技術不能有效去除水中細菌、有機物,且能耗較大,因此目前使用范圍還不夠廣泛。而苦咸水經過反滲透分離技術脫鹽淡化處理后,會改善水質,并符合(甚至高于)國家《飲用水衛(wèi)生標準》。反滲透分離技術操作簡單、清潔環(huán)保、能耗較低,過濾過程易于控制,具有良好凈化效果。當然其成本低廉,是目前苦咸水脫鹽處理的最佳方案。
2.4海水淡化處理目前,在海水淡化領域,主要應用到的膜分離技術包括電滲透分離技術、膜蒸餾技術以及反滲透分離技術等。其中電滲透分離技術可以對海水進行直接淡化,用來制造適合人類飲用的水源。但目前該技術尚不成熟,且能耗較高,水資源回收率低。膜蒸餾技術具備眾多優(yōu)點,如設備構造簡單、易于操作、清潔環(huán)保、能耗較低,并且膜的使用壽命相對較長。應用反滲透分離技術對海水進行淡化,相比之下,不但成本較低,同時具有脫鹽率高、耗能低等特點。反滲透分離技術應用在海水淡化領域,是水處理環(huán)境工程的一次重大突破和變革。現階段,利用反滲透分離技術對海水進行淡化,可有效解決淡水資源不足的問題。
3結語
1、題目:應簡潔、明確、有概括性,字數不宜超過20個字。
2、摘要:要有高度的概括力,語言精練、明確,中文摘要約100200字;3、關鍵詞:從論文標題或正文中挑選3~5個最能表達主要內容的詞作為關鍵詞。
4、目錄:寫出目錄,標明頁碼。
5、正文:專科畢業(yè)論文正文字數一般應在3000字以上。
畢業(yè)論文正文:包括前言、本論、結論三個部分。
前言(引言)是論文的開頭部分,主要說明論文寫作的目的、現實意義、對所研究問題的認識,并提出論文的中心論點等。前言要寫得簡明扼要,篇幅不要太長。
本論是畢業(yè)論文的主體,包括研究內容與方法、實驗材料、實驗結果與分析(討論)等。在本部分要運用各方面的研究方法和實驗結果,分析問題,論證觀點,盡量反映出自己的科研能力和學術水平。
結論是畢業(yè)論文的收尾部分,是圍繞本論所作的結束語。其基本的要點就是總結全文,加深題意。
6、謝辭:簡述自己通過做畢業(yè)論文的體會,并應對指導教師和協(xié)助完成論文的有關人員表示謝意。
7、參考文獻:在畢業(yè)論文末尾要列出在論文中參考過的專著、論文及其他資料,所列參考文獻應按文中參考或引證的先后順序排列。
8、注釋:在論文寫作過程中,有些問題需要在正文之外加以闡述和說明。
9、附錄:對于一些不宜放在正文中,但有參考價值的內容,可編入附錄中。
環(huán)境工程專業(yè)卓越工程計劃的教學改革
摘要:“卓越工程師計劃”是基于傳統(tǒng)教學模式基礎上的工程實踐教學改革,更注重大學生工程素質和能力的培養(yǎng)。以學校環(huán)境工程專業(yè)為改革對象,全面分析與探討實施環(huán)境工程專業(yè)卓越工程師計劃的必然性、基礎與措施。通過改革與完善現有的課程教學體系與校內外多維實踐教學基地的建立,實現了學校培養(yǎng)工程應用型人才的目的,滿足了國家培養(yǎng)人才的需求。研究結果對于卓越工程計劃及在其它專業(yè)方面的教學改革,具有一定的參考價值。
關鍵詞:卓越計劃;環(huán)境工程;教學改革
卓越工程師教育培養(yǎng)計劃是教育部提出的提高教育質量的重大改革項目和重要舉措,旨在為國家的經濟發(fā)展輸送大量創(chuàng)新型的工程類人才,進而實行強國富民的目的,這將對國家全面人才培養(yǎng)質量具有十分重要的指引作用。①②本文以安徽建筑大學環(huán)境工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)計劃的實踐教學改革為例,探討在本校開展卓越工程師的人才培養(yǎng)模式,對卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的在全校乃至全國的全面開展將具有重要的參考意義。本文將從環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)模式改革的必然性、改革的基礎、改革的具體實踐等幾個方面展開敘述。
1環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)模式改革是國家和地方發(fā)展的必然性
1.1國家人才的需求傳統(tǒng)經濟不顧環(huán)境健康的飛速發(fā)展,導致了環(huán)境污染越來越嚴重,由此導致的環(huán)境危害事件頻繁發(fā)生。因此,環(huán)境問題已成為制約社會經濟發(fā)展的重要因素,引起了全世界各國政府的高度關注。目前,我國環(huán)境污染形勢尤為嚴峻,面對嚴重的環(huán)境污染現狀,國家正加快轉變經濟發(fā)展方式和實施生態(tài)文明建設戰(zhàn)略,社會對環(huán)境工程學科專業(yè)研究及應用型相關人才的需求將急劇增加。③作為高校的環(huán)境工程專業(yè),面對日益嚴重且更為復雜的環(huán)境污染現狀,需要通過不斷改革才能適應國家發(fā)展的需求,培養(yǎng)出的人才才能更好地為國家服務。
1.2支撐地方經濟社會和支柱產業(yè)、戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展的需要隨著安徽省經濟的快速發(fā)展和工業(yè)化、城市化進程,生態(tài)環(huán)境問題將日益突出,我省所頒布了《安徽省生態(tài)強省建設實施綱要》,④實施重點目標為將我省基本建成生態(tài)環(huán)境優(yōu)美、生態(tài)經濟發(fā)達、生態(tài)家園舒適、生態(tài)文化繁榮的宜居宜業(yè)生態(tài)強省。因此,不僅要培養(yǎng)環(huán)境工程專業(yè)方面的人才,更需要培養(yǎng)創(chuàng)新型、高端的環(huán)境工程工程類人才以從事生態(tài)環(huán)境保護和環(huán)境治理工作,才能使人才培養(yǎng)真正地更好地服務于地方經濟。
2本校環(huán)境工程專業(yè)實踐教學改革基礎
安徽建筑大學環(huán)境工程專業(yè)2001年正式開始招生,2009年,水污染控制與廢水資源化實驗教學中心批準為國家級實驗教學示范中心;2012年,水污染控制與廢水資源化實驗室被批準為“安徽省重點實驗室”,2013年通過國家審核;2012年環(huán)境工程學科被批準為“安徽省重點學科”。從2005年至今,環(huán)境工程專業(yè)已有10屆畢業(yè)生,為社會輸送大量專業(yè)人才,有的直接進入環(huán)境方面的工作崗位,其中相當一部分畢業(yè)生已成為工作單位的技術骨干或管理骨干,有的繼續(xù)進行深造讀研或讀博以便將來從更高層面服務于國家的經濟社會發(fā)展。
環(huán)境工程專業(yè)是一個“朝陽專業(yè)”,在長期的發(fā)展過程中,學校領導和老師非常重視學科的創(chuàng)新型,通過不斷輸送教師外出調研、學習和參加會議交流的形式,進行專業(yè)人才培養(yǎng)計劃的修訂和培養(yǎng)模式的改革;與企業(yè)進行產學研合作;同時組織多人次成功申報國家教育部、建設部、安徽省教育廳等各級各類教研教改項目幾十項,其中十余項獲省級和校級優(yōu)秀教學成果獎。經過多年的探索與改革,在培養(yǎng)方案的設計、課程與教材體系構建、師資隊伍的建設、課堂教學手段的轉變、校內外實習實踐基地的建設等方面取得了一定的成績,為本專業(yè)卓越工程師建設奠定了堅實的基礎。
3卓越計劃人才培養(yǎng)過程的研究與實踐
3.1制定以工程項目為導向的培養(yǎng)方案培養(yǎng)計劃的制定是實現環(huán)境工程卓越計劃人才培養(yǎng)的方向和指針。工程項目是以工程建設為載體的項目,以建筑物或構筑物為目標產出物,需要支付一定的費用、按照一定的程序、在一定的時間內完成,并應符合質量要求。按照CDIO標準⑤來制定培養(yǎng)計劃,卓越工程師教育計劃需要培養(yǎng)出適于社會發(fā)展的工程型人才,那么就需要考慮在制定環(huán)境工程培養(yǎng)計劃時以工程項目為導向。
3.2根據工程項目需求,建立模塊化課程體系工程項目需求建立模塊化課程體系是實施卓越工程師培養(yǎng)計劃人才培養(yǎng)的必備條件。工程項目將理論與實踐相結合的具體實踐。卓越工程師培養(yǎng)計劃培養(yǎng)出來的工程型人才,必須全面系統(tǒng)地了解工程項目的相關知識。因此,環(huán)境工程專業(yè)需要建立以“通識課程、工程基礎課程、專業(yè)核心課程、特色課程”有機結合的模塊化課程體系,并通過課程設計和畢業(yè)設計,學生可將課本知識與社會條件等有機地融合在一起,全面提升自己,以便于學生后期從事工程實踐的時候真正做到理論結合實際。
3.3根據卓越工程培養(yǎng)計劃的需求,進行教學內容及教學方式的改革卓越工程培養(yǎng)計劃需要改變傳統(tǒng)的說教方式,提倡自主和引導式學習,樹立以學生為本的思想,并通過實行導師制,讓學生跟隨老師進入實驗室、進入工廠企業(yè)進行大學生科技創(chuàng)新方面的活動。通過實地學習,完成一系列項目的方案的構思、項目設計、項目的實施和項目運行結果的考核等,使學生真正地從課本走向實際。
3.4加強教師隊伍建設,提升教師業(yè)務水平教師隊伍的建設是卓越工程師培養(yǎng)計劃實施完成的前提。在堅持高學歷高水平的基礎上,充分考慮科研學術梯隊和專業(yè)課程團隊建設的需求,培養(yǎng)和引進1~2名具有相關工程背景高水平學術帶頭人和骨干2~3名,聘請一些有企業(yè)生產和管理經驗、職稱較高的技術人員作兼職導師,同時擴大對外交流力度,設立專項資金,繼續(xù)加強與國內外知名高校學術交流與合作,建立教師交流互訪、項目合作等合作制度,不定期聘請國內、外知名學者、專家開設講座與進行學術交流。
3.5加強實踐教學內容建設和改革,實現理論與實踐教學的有機結合實踐環(huán)節(jié)是實現卓越工程師培養(yǎng)計劃的關鍵。環(huán)境工程專業(yè)的實踐教學環(huán)節(jié)近幾年改革較大的是實驗教學,對所有開設的實驗進一步整合、優(yōu)化,按照“必做、選做、綜合設計”開設,使學生不僅掌握實驗基本技能,更重要的是培養(yǎng)學生知識應用能力、實驗能力、分析和解決實際問題能力。畢業(yè)設計(論文)環(huán)節(jié)將緊貼未來工作崗位、緊貼實際工程項目展開。既可在學校進行,也可在企業(yè)進行,主要根據學生的個人志向、就業(yè)前景而定。
3.6強化教學與科研基地建設強化教學與科研基地的建設是實施環(huán)境工程專業(yè)卓越工程師計劃的保障。在鞏固和完善“國幀環(huán)保集團”、“皖維集團”、“安徽豐源生化有限公司”等相對穩(wěn)定的實習基地的基礎上,聘請企業(yè)業(yè)務水平較高、責任性強的工程師作為實習指導老師,選派青年教師參與企業(yè)或設計院項目,加強與“合肥水泥設計研究院”、“安徽省電力設計研究院”、“江淮汽車”等單位的廣泛聯(lián)系與合作,擴大實習基地。與“中冶華天工程技術有限公司”、“煤炭工業(yè)合肥設計研究院”、“安徽省化工設計院”等單位共同建設2~3科學研究和新產品開發(fā)基地,實現產學研有機結合,促進科研成果轉化。同時加大現有教學、科研平臺的建設力度,打造本專業(yè)省內一流的教學和科研平臺。
3.7完善教學質量監(jiān)控體系和人才質量跟蹤體系完善教學質量監(jiān)控體系和人才質量跟蹤體系是實施環(huán)境工程專業(yè)卓越工程師計劃的另一保障。設立院專業(yè)教學工作委員會,加強對專業(yè)教學過程的指導和督查,完善專業(yè)教學質量監(jiān)控體系和人才質量跟蹤調查機制。
4結束語
卓越工程師培養(yǎng)計劃是工程類院校專業(yè)培養(yǎng)的必然趨勢和要求。本校環(huán)境工程專業(yè)通過建立教師隊伍、課程體系改革、教學手段的變革、建立校內外實踐建設平臺,有力地推動學校環(huán)境工程專業(yè)的卓越計劃的改革實踐,這對探索出一種適合安徽省地方土建類大學的實踐教育新模式提供了案例。
注釋
①李愛玲,申少華,胡忠于等.“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”教學管理模式的改革與創(chuàng)新研究[J].廣東化工,2014.41(10).
②楊子江,姚大飛,郭波.基于“卓越工程師計劃”的地方高校土木工程專業(yè)實踐教學研究[J].湖北工程學院學報,2014.34(3).
③王健勝,劉沛松,楊風嶺,文禎中.中國生態(tài)修復技術研究進展.安徽農業(yè)科學,2012.40(20).
實訓是高職教育中一個最重要的教學環(huán)節(jié),實訓基地是實現人才培養(yǎng)目標的支撐之一。建筑與環(huán)境工程學院成立于2009年,伴隨著建筑行業(yè)迅猛發(fā)展的大好形勢,學生數量逐年大幅增加,師資隊伍不斷壯大,教學設施不斷完善。然而,因前期規(guī)劃性較弱、建設不力、投入不夠、管理不科學等原因,導致學院的實訓室建設嚴重滯后,且沒有一個清晰的建設方案或者發(fā)展規(guī)劃可以遵循,成為專業(yè)快速發(fā)展的絆腳石。經過幾年的發(fā)展,學院實訓建設得到了突飛猛進的發(fā)展,建成了工種實訓基地、工程測量實訓室、軟件實訓室、識圖繪圖實訓室等,實體檢測實訓室和建筑材料檢測實訓室也已初步建成,具體情況如下。1)工程測量實訓室。工程測量實訓室主要服務于工程測量專業(yè)、建筑工程技術專業(yè)和工程造價專業(yè)的測量相關課程的實訓教學,主體為一個存放各種測量儀器設備的庫房,建筑面積約133.1m2。目前可供教學使用的儀器有:水準儀、經緯儀、全站儀、超站儀、激光掃平儀、激光垂準儀、靜態(tài)GPS、GPS(CORS)基準站、GPS接收機等,目前已基本完備并投入使用多年。2)軟件實訓室。軟件實訓室主體為一個計算機機房,建筑面積約為225m2。目前擁有計算機100臺,軟件有autoCAD,清華斯維爾計量計價軟件、三維圖形算量軟件、鋼筋算量、安裝工程預算軟件、招標投標模擬軟件等,能夠滿足工程造價專業(yè)造價軟件的實訓教學。目前已建設完備并投入使用幾年。3)工種實訓基地。學院工種實訓基地建筑面積約為1177m2,工種類別有架子工、模板工、鋼筋工、砌筑工、抹灰工、材料檢測等。(1)鋼筋工:鋼筋彎曲機、鋼筋切斷機、調直切斷機、鋼筋壓力電渣豎焊機、鋼筋氣壓對焊機、鋼筋套筒擠壓連接機、直螺紋滾絲機、交流弧焊機等各一臺。(2)混凝土:混凝土攪拌機、立式砂漿攪拌機,水泥膠砂攪拌機、水泥凈漿攪拌機等。(3)材料檢測:電熱鼓風恒溫干燥箱、震擊式標準振篩機、電子臺秤、沸煮箱(水泥安定性)、水泥恒溫恒濕標準養(yǎng)護箱、水泥膠砂試體成型振實臺、水泥細度負壓篩析儀、水泥電動抗折試驗機、電子天平等。除此之外,還有模板、扣件式鋼管腳手架、砌筑工、抹灰工等多種工具。4)實體檢測實訓室。實體檢測實訓室建筑面積約為138m2,現有設備有鋼筋位置測定儀、鋼筋掃描儀、樓板測厚儀、手持測距儀、混凝土回彈儀、砂漿回彈儀、裂紋測寬儀、混凝土鉆孔取芯機等。目前部分設備還尚未投入使用,模擬實體尚未建設。5)制圖實訓室。識圖與制圖實訓室面積約為135m2,設備包括制圖桌、椅、書柜、書架、圖板、丁字尺等繪圖工具,已基本建設完備并投入使用多年。
2實訓建設存在的問題
由于學院實訓建設年限較短,基礎過于薄弱,至今實訓建設還存在許多不足和尚未建設的空白。目前在實訓建設中迫切需要解決的問題有如下幾點。1)施工工種實訓基地現能進行的實訓教學僅有砌筑抹灰工種、鋼筋綁扎工、模板工和架子工四個工種,且這些工種依托的必要設備設施不夠完備、建設不夠科學。已有設備如鋼筋套筒擠壓連接機、取芯鉆孔機、直螺紋滾絲機、交流弧焊機、鋼筋壓力電渣豎焊機和鋼筋氣壓對焊機等2年前已經購買、但種種原因卻沒有驗收安裝、閑置已久。并且,在實訓現場各種材料堆放凌亂、管理無序,造成了巨大的資源和空間浪費。接下來如何有效利用現有設備,進行工種實訓基地的功能分區(qū)建設和文化內涵建設成為需解決的重要問題。2)材料檢測實訓室和實體檢測實訓室尚未真正成立。目前學院就材料檢測實訓已經購買了沸煮箱(水泥安定性)、水泥恒溫恒濕標準養(yǎng)護箱、水泥膠砂試體成型振實臺、水泥細度負壓篩析儀、水泥電動抗折試驗機、電子天平、電熱鼓風恒溫干燥箱、震擊式標準振篩機等設備。實體檢測實訓室主要購買了實體檢測相關設備,如鋼筋位置測定儀、鋼筋掃描儀、樓板測厚儀、手持測距儀和回彈儀等。上述設備現均陳列于庫房內,尚未安裝使用。材料檢測實訓室和實體檢測實訓室分別建在哪里、現有設備數量上夠不夠、裝置上完備與否是在建設之前必須要解決的問題。3)需要成立力學實訓室和建筑設備實訓室。力學實訓主要用于鋼筋拉伸性能及本構關系測定、混凝土抗壓性能測定、低碳鋼拉伸、扭轉演示實驗,材料彈性模量、剪切模量的測定等。目前學院力學實訓室的建設還沒有起步,完全不能滿足教學需要,需要盡快購買相關設備建立起來并投入運行。為滿足人才培養(yǎng)和專業(yè)建設需要,需新建建筑設備實訓室,購買給排水、消防、電氣等方面的儀器設備,以進行給排水系統(tǒng)原理認識、給水系統(tǒng)綜合控制、排水系統(tǒng)綜合控制、嵌入式系統(tǒng)認識及操作、給排水系統(tǒng)故障設置及排除、消防報警單點處理操作、火災通訊系統(tǒng)的操作、消防緊急照明的操作等。4)已建實訓室缺乏規(guī)范管理制度,未建實訓室缺乏清晰的規(guī)劃方案。各實訓室分別設在哪里(該實訓對實訓室有無特殊要求,如有些實訓設備要求實訓室必須有堅實的地基和基礎),相互之間如何布置(既要避免互相干擾、又希望能資源共享),建設的具體順序以及如何有效應用已有設備并合理新增設備等都是在實訓建設中應該明確的問題。5)校外實訓亟待拓展。目前除有幾個造價咨詢公司提供工程造價專業(yè)畢業(yè)生頂崗實習崗位外,學院尚沒有真正意義上的“校企合作”單位,這對建筑技術專業(yè)和工程測量專業(yè)的發(fā)展極為不利。積極開拓固定合作企業(yè),探索“訂單式”培養(yǎng)方式,為學院學生尋找校外實習和就業(yè)的出路,是學院必須要盡快解決的一個問題。
3解決對策
1)深度分析校內實訓建設中存在的各種問題及產生原因,包括管理較為混亂的施工工種實訓基地、只購買了部分儀器設備的建筑材料檢測實訓室和實體檢測實訓室、還完全未開展的力學實訓室、甚至建設較為完備的建筑測量實訓室等環(huán)節(jié),思考能快速拓展校外實訓的對策,并開展詳盡的調研工作。2)針對上述問題,對實訓室建設優(yōu)秀的校內院系(如機械學院、車輛工程學院等)和兄弟院校進行訪問學習,邀請行業(yè)專家開展座談會并參與實訓室建設方案的制定,從統(tǒng)籌規(guī)劃、資源共享的角度,制定出考慮長遠發(fā)展、空間上分布合理、時間上建設有序的校內實訓建設方案。制定方案需考慮如何有效利用有限的場地資源、如何避免實訓場地的相互干擾(如機械設備噪聲)、如何充分利用已有器械、設備等資源而不致浪費等實際問題。3)在院系大力支持的基礎上,積極尋求學校甚至市級財政支持,逐步實施建設方案,循序漸進的推進校內實訓建設。優(yōu)先建設人才培養(yǎng)、學科發(fā)展急需的實訓室(如建筑材料檢測、實體檢測實訓室)和完善已有的實訓室(如改善現有工種實訓條件、增加工種實訓種類、加強實訓現場管理),接著新建增強專業(yè)實力的實訓室(如力學實訓室、建筑設備實訓室等)。4)在院領導的支持下,積極訪問建筑施工、造價咨詢、招投標、工程測量、工程監(jiān)理等相關企業(yè),提出雙方共贏的合作方案,尋求長期穩(wěn)定的“校企合作”。
4結語
環(huán)境工程專業(yè)實驗教學主要包括水污染控制工程、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境工程微生物以及環(huán)境儀器分析等實驗內容,在實驗教學中,以能力培養(yǎng)為核心,不斷更新符合人才培養(yǎng)要求的實驗項目,同時將教師的科研項目引入實驗教學中,構建“專業(yè)特色-專業(yè)交叉-個性發(fā)展”三大實驗平臺,采用“基礎實驗-研究實驗-創(chuàng)新實驗”培養(yǎng)模式與之相對應,重組實驗教學體系,優(yōu)化課程或課群結構,實現系統(tǒng)、專業(yè)實驗技能訓練。在基礎實驗教學部分,不斷對實驗課進行改革,在驗證性實驗基礎上,增開設計性和綜合性實驗,與本專業(yè)的特色相結合,如“光催化氧化處理染料”以及“紡織廢水的生物降解”等試驗充分體現了本專業(yè)在輕紡污染治理方面的特性。激發(fā)學生學習積極性,使學生了解科學研究工作的艱辛,更重要的是使學生初步掌握科學研究方法、科研論文撰寫方法和培養(yǎng)其嚴肅認真、實事求是的科研作風。在研究實驗部分,充分利用相關學科、科技創(chuàng)新平臺和科研條件,將科研成果和實驗教學相結合,使最新的科研成果用于實驗教學之中。同時,開設的實驗項目與社會需求的實際結合緊密,這樣在實驗過程中不僅能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神,提高學生的實踐能力,并且還可以為把學生培養(yǎng)成復合型人才奠定堅實的基礎。如“染料廢水處理”和“催化劑的制備”等試驗均來源于教師的科研項目,而“絮凝劑制備”和“含氰廢水處理”均來源于實際需求。在創(chuàng)新實驗部分,進一步完善實驗教學新體系,穩(wěn)步提高教學水平,改進實驗方案和手段,加大創(chuàng)新型實驗教學項目,使更多學生參與創(chuàng)新實踐活動,突顯學生在開發(fā)性實驗中的主動地位,讓學生親身感受、理解知識的產生和發(fā)展過程,給學生提供更大的創(chuàng)造性實驗的空間。如“汽車尾氣對道路綠化植物生理生化影響”和“城市固體廢棄物成分分析及資源化利用研究”等項目均參加了“挑戰(zhàn)杯”等大學生科技創(chuàng)新大賽,獲得了較好的成果。
二實驗教學方法和手段
革新知識經濟時代,要求培養(yǎng)的是高素質、寬厚基礎與獲取新知能力的人才,目前實驗教學方法中“抱著走”及“照方抓藥”的教學方法脫離實際,與素質教育極不相稱。因此注重對實驗教學方法的改革,建立“以學生為主,教師為輔”的實驗教學模式,培養(yǎng)學生形成自主式、合作式、研究式的學習方式。在實驗教學過程中,讓學生主動參與設計和準備實驗,特別是一些綜合性實驗,教師給學生一些啟發(fā)性指導,避免學生養(yǎng)成坐享其成的習慣。對于綜合性和設計性實驗,實施“方案設計-實驗探索-合作討論-撰寫報告-考核評價”教學方法。方案設計:學生提前將綜合設計實驗的題目、實驗設計方案和所需要的儀器設備及實驗耗材等提交給指導教師。經共同討論修改合格后,進入下一步工作;實驗探索:學生按照討論修改的方案進行實驗,教師根據學生實驗進展情況及時給予指導;合作討論:綜合設計實驗結束后以班級或小組為單位進行交流與總結,共同提高;撰寫報告:實驗報告按要求提交電子版。優(yōu)秀的實驗報告可在實驗中心網站上;考核評價:制定綜合設計實驗成績評定標準細則,包括查閱資料、方案設計、實驗方法、實驗操作、實驗結果、協(xié)作精神、實驗安排、創(chuàng)新內容、演示效果和實驗報告等部分。對于驗證性實驗,在進行每一個實驗教學的過程中,都會對實驗項目進行詳細講解,加深學生對本實驗項目的理解,提高實驗興趣。教師在講解完之后,學生以小組的形式獨立進行實驗過程,鼓勵學生之間組成團隊協(xié)作進行實驗,以培養(yǎng)學生進行自主學習和合作學習的能力。在完成實驗基本要求之后,教師再鼓勵學生進行深層次的探索,將實驗原理推廣應用到實際工程中去,并設計出詳細的方案,進而培養(yǎng)學生進行研究式學習的能力。
三實驗教學特色
1構建完備實驗教學體系
將實驗教學與理論教學互相呼應、互相配合,讓學生在理論知識和動手操作能力上得到同步提高。教師在教學中注重引導和鼓勵學生發(fā)揮自我學習和創(chuàng)新的能力,形成學生在實驗課堂內外均得到鍛煉的局面。與各相關企業(yè)建立廣泛密切聯(lián)系,構建學校實驗教學與社會實踐相結合的教學體系。
2以人為本,個性化培養(yǎng)
通過整合和改進實驗課程教學內容,開展靈活多樣實驗教學模式,將講授型、個別輔導型和設計研究型等新的實驗教學模式相結合。使學生系統(tǒng)掌握實驗基礎知識,增強他們的實際動手和操作能力。同時,通過先進的設備和不斷更新的技術和教學素材,實現師生之間的交互式教學,提高知識的綜合運用能力。
3以開放性實驗為載體
1.1教學內容沒有突出農業(yè)院校的特色面向農村服務農業(yè)是我國高等農業(yè)院校發(fā)展的目標和方向,但農業(yè)院校環(huán)境工程課程設置目前仍然沿用以城市與工業(yè)污染處理為重點的的教學內容。雖然有些優(yōu)秀教材包括了部分適合農村環(huán)境保護的理論內容,但限于課時,許多被大綱規(guī)定為自學內容,或只占極少的課時。多數環(huán)境污染控制工程類課程教學內容以大中型污水處理工藝為主,不適應我國農村大量個體家庭使用的小型沼氣池、畜禽、水產養(yǎng)殖業(yè)等有機質含量高、水量相對小的特點。課程教學涉及農村環(huán)境面源污染控制措施內容較少,沒能突出農村和農業(yè)環(huán)境污染防治技術的應用教學特色。
1.2教學體系不完善,不利于人才培養(yǎng)要求跟蹤調查顯示,學生在校學習期間,實習、設計等實踐性教學環(huán)節(jié)對工作后幫助很大,學生沒有得到適當的實踐鍛煉和工程意識的教育,這已經是我國包括工科院校在內的工科教育普遍存在的問題。環(huán)境工程是工科類專業(yè),課程理論內容和工程意識培養(yǎng),需要通過實踐類課程來加強和提高。受到學校類型、專業(yè)發(fā)展時間和實驗、實踐課程教學方式等影響,農業(yè)院校環(huán)境工程實踐教學通常開設一些簡單的驗證性實驗和短期認知性實踐教學,如一周的教學實習,缺乏到相關企事業(yè)單位進行較長時間的實踐鍛煉,不設置設計課程,考核制度也不完善。
1.3實踐教學內容脫離農村污水防治現實,教學效果不明顯工科院校在發(fā)展的過程中形成相對完善和穩(wěn)定實踐教學體系,如與企業(yè)建立良好的合作關系、合作單位有專門的實踐教學指導人員、與企業(yè)有合作科研項目等。農林院校與農業(yè)企業(yè)和農村地方管理機構聯(lián)系緊密,與實力強的環(huán)保和工業(yè)企業(yè)等單位合作關系較弱。我國農村環(huán)境保護體系尚不完善,實踐指導技術人員更加缺乏。這些因素造成針對農村和農業(yè)環(huán)境保護內容的實踐教學力量不足,而城鎮(zhèn)或工業(yè)環(huán)境保護內容實踐教學質量不高,教學效果不明顯。如許多農業(yè)院校雖然與部分工業(yè)企業(yè)、市政環(huán)保企業(yè)和省市級環(huán)境監(jiān)測部門建立教學實踐合作關系,但實習內容與農村農業(yè)污水處理和控制有一定差距,學生對農村農業(yè)污水處理和控制領域仍然感到陌生,今后難以盡快進入農業(yè)環(huán)境保護工作。
2農業(yè)院校水污染控制工程課程改革方向
農村和農業(yè)環(huán)境保護具有自身的特點,如農業(yè)污水性質沒有工業(yè)廢水性質復雜,也不像城市污水處理和控制技術工藝路線相對穩(wěn)定。雖然多數為生物處理工藝,農村和農業(yè)污水處理通常會結合地理、生產、以及居住條件等因地制宜。因此農村污水處理應用技術相對單一,但處理形式多種多樣。因此環(huán)境工程課程改革可從下面幾個方面進行。
2.1調整課程建設目標,形成適合農村農業(yè)環(huán)境工程人才培養(yǎng)的教學模式依據目前我國農村和農業(yè)對環(huán)境保護人才的市場需求,調整教學內容,側重對農村和農業(yè)環(huán)境保護實際能力的培養(yǎng)。在理論教學的基礎上,加強實踐和設計課程的教學,形成面向農村和農業(yè)污染控制工程的教學內容體系。建設具有專業(yè)院校特色的實踐基地,完善實踐課程體系。加強課程設計的教學環(huán)節(jié),提高教學效果。
2.2建設具有農業(yè)院校特色的污染控制課程教學內容我國農村水環(huán)境保護在相當一段時間內發(fā)展緩慢。近年來,國家從路線、政策和基金等方面,對農村和農業(yè)環(huán)境保護都進行了大量的改革和投入,農業(yè)院校有責任義務為農村和農業(yè)環(huán)境保護培養(yǎng)工程性人才。課程改革中,在突出基本知識與原理的基礎上,設置農村和農業(yè)處理教學的大綱和內容。如:將《水污染控制工程》中污水的穩(wěn)定塘和污水土地處理及適用于小型污染水的技術內容規(guī)定為一定課時必講內容;由于農村和農業(yè)環(huán)境污染控制往往與農村地理狀況、居住和生產緊密聯(lián)系,增設應用案例講解,幫助學生理解多種處理方式的聯(lián)合應用;在處理固廢尤其是沼氣工程中的固廢等,還要考慮后續(xù)沼渣和污水綜合處理等。因為農村和農業(yè)環(huán)境工程保護技術發(fā)展迅速,應補充相關新技術及應用內容,甚至專設講座;配套與農業(yè)水環(huán)境治理相關的前修課程,如農用化學品污染,面源污染控制等,為課程學習打下基礎。
2.3建立完整有效的實踐教學體系環(huán)境工程的教學體系應該包括理論、實驗、實踐、課程設計和工程意識教育等環(huán)節(jié),農業(yè)院校在完善實踐課程體系上應做出更大努力。理論教學基礎上可以設置驗證性、綜合性和創(chuàng)新性等不同類型的實驗性。因為環(huán)境工程實驗的綜合性強,普通意義上的驗證性實驗不能滿足教學需求。如《水污染控制工程》課程實驗中《污泥性能測定實驗》是污水生物處理的一項重要指標,但不同來源的污泥其性能不同,實驗過程中還必須測定多項指標,是綜合性強且時間持續(xù)時間也非常長(通常需要一周)的實驗,應該設置綜合性實驗來完成;污水處理效果根據污水來源、工藝等不同而不同,設計完整創(chuàng)新性實驗,包括污水來源選擇、不同工藝設計、實驗設備綜合應用、檢測指標與檢測手段選擇等??梢暂^好的鍛煉學生從整體上系統(tǒng)解決實際工作中問題的能力,提高學生的工程性思維和創(chuàng)新能力。加大實踐教學的力度,建立農村和農業(yè)企業(yè)為主的生產實習基地。實踐類教學被證明是對學生今后工作幫助最大的課程類型之一。僅靠短期的如參觀城市環(huán)保企業(yè)等的認知性教學實習難以達到提高學生動手能力,也無法讓學生了解農業(yè)環(huán)境工程保護的實際內容。設置2個月以上完全進駐實習單位的生產實習,聘請合作單位有經驗的工程技術人員作為實地指導老師,跟隨實習點的工作節(jié)奏鍛煉學習,實習期間要求撰寫實習的工作日記、調研報告和實習專題報告,作為考核實習的依據之一。教師定期到實習單位檢查實習情況,及時發(fā)現問題,作出總結。實習合作單位的選擇是建設農業(yè)院校特色的水污染控制工程課程的關鍵。合作單位應該是農村環(huán)境保護企事業(yè)單位如鄉(xiāng)鎮(zhèn)級的環(huán)保單位;擁有農村和農業(yè)環(huán)保處理設施的農業(yè)生產單位,如大型或家庭式畜禽和水產養(yǎng)殖場;新農村美好鄉(xiāng)村居民居住和旅游地的環(huán)保處理設施單位等;大型或家庭式沼氣單元等。我國正在大力發(fā)展農村和農業(yè)環(huán)境保護事業(yè),這些單位其實非常缺乏有專業(yè)理論知識人員,期望與相關科研與高校建立合作關系,也期望有理論知識的人員指導。在校的大學生已具備相當的書本知識,可以應用甚至幫助實習單位的工作,在實習中發(fā)現問題可以及時與學校老師聯(lián)系,幫助或協(xié)調問題解決。在發(fā)現和解決問題的過程中學生的能力包括行政管理、專業(yè)技術、協(xié)調能力等都會得到極大提高。相反,城市環(huán)保事業(yè)單位組織機構相對成熟,企業(yè)技術穩(wěn)定、生產運轉順利。學生即便是蹲點實習,但基本就是每天例行上下班,如,一個成熟氧化溝工藝的城市污水處理廠,基本是全自動化控制,正常生產運轉中,參數短期內不會也不可能調整,學生感性認識收獲不大。依靠科研項目,通過大學生進行科技創(chuàng)新項目,引導學生在農村污水控制方面進行實驗,如畜禽污水處理、農產品安全生產等,提高學生的創(chuàng)新能力。
2.4完善教學體系,加強課程設計學習24小時后的知識保持率統(tǒng)計顯示,講授5%,閱讀10%,視聽結合20%,示范30%,討論組50%,實踐練習75%,向他人講授/即時應用90%[10]。應用所學知識進行工程設計是最有效的學習手段,信息技術發(fā)達的今天,應用課程是目前大學教育難以取代的優(yōu)勢。課程設計是將已經學習的知識進行實際應用的教學方式之一。農業(yè)院校水污染控制工程的課程設計往往被忽略,完成理論、實驗和實踐教學后,加強課程設計教學,突出理論應用,訓練大學生工程整體設計能力。并將課程設計開設在實踐教學的后期,設計的內容可結合實踐課程中發(fā)現的問題,更利于學生的創(chuàng)新。
2.5制定合理的實踐課程考核制度實踐課程考核因為指導人員、地點和單位性質的不同,相對理論和實驗類課程難度更大,往往流于形式,不能積極促進教學。制定合理的水污染控制工程實踐課程考核體系,可以針對不同的實習內容綜合考察。學生實踐中的表現由實習單位指導教師和校內指導老師聯(lián)合評判,并以實習單位老師為主,考察學生的實習主觀能動性,如到勤率、工作表現等。第二項考核內容依據學生的書面報告,如工作日記、調查報告和專題報告等是否完整,質量水平如何。設置不同權重,實習是否發(fā)揮主觀能動性,積極思考、提出問題等都是考核的重要內容。因此,可以將現場考核的權重加大,充分體現現場工作能力的重要性。另外,考慮實習的難易,對不同實習單位加不同的權重分。
3結語
在教學過程中,學生紛紛反映該科目學習內容多,各章知識聯(lián)系性不強,學習起來比較困難。這些現象除了跟科目知識點涵蓋廣,抽象理論概念多的學科特點有關外,以下幾個因素也不容忽視:
(1)學生的化學基礎相對薄弱。雖然學生學習過普通化學且部分學生修過有機化學,整體說來學生對化學相關知識掌握依舊不多,知識儲備不夠,學習重視度也不高;
(2)科目課時安排相對較少。由于課程知識點雜多,如果僅僅是重點講述部分知識內容,容易破壞科目的整體性和系統(tǒng)性;
(3)缺乏實際應用的案例。課堂上基本原理知識闡述過多,和現實案例及實際環(huán)節(jié)關聯(lián)較少,講解容易枯燥無味。針對上述幾個反映普遍的問題,我們和學生充分交流后針對教學方法進行了相應調整,在補充相關的化學基礎知識,改善加強知識點的復習和梳理,以及在相關章節(jié)添加生動案例等方面進行了有益嘗試并取得不錯的教學效果。
2教學方法改進的幾個方面
2.1補充化學相關基礎知識
在學院制定的培養(yǎng)計劃中,環(huán)境化學科目開設時間為大三第一學期,在此之前大部分學生已經修讀過普通化學和有機化學,具備了一定的化學基礎知識。但由于培養(yǎng)計劃對化學科目的課時分配相對較少,同時環(huán)境專業(yè)的學生對學習化學的重要性認識不夠,學生的化學基礎比較薄弱,給授課的順利進行造成了一定的困難。為了讓學生能聽明白,理解清楚,在某些章節(jié)我們適當補充相關的基礎知識,這種做法獲得學生的廣泛認可。我們采用的教材是由2006年高教出版社發(fā)行,戴樹桂教授編著的環(huán)境化學。其中大氣環(huán)境化學章節(jié)中提及自由基的穩(wěn)定性,我們相應補充了鍵的解離能和共軛、誘導作用以及空間位阻與鍵穩(wěn)定性的關系,引導學生從以上幾個方面綜合理解相應自由基的穩(wěn)定性。談到自由基的活性時,我們把有機化學中講過的烷烴鹵代自由基反應與之關聯(lián),學生學習新知識的同時回憶學過的內容,這樣接受起來更為容易。在講到多環(huán)芳烴的結構和性質時,我們及時幫助學生回憶了有機化學科目中對芳烴芳香性的介紹,其電子結構特點以及和化合物結構穩(wěn)定性的關系,這樣學生就能更好理解多環(huán)芳烴的在環(huán)境中的穩(wěn)定性,遷移和轉化的特點。同時我們要求學生在相應章節(jié)對水污染控制工程、大氣污染控制工程、環(huán)境毒理學,固體廢棄物的處理處置等科目進行對照學習,相互印證,既加強學生對相關知識點的記憶,同時也能讓學生從化學的角度深層次去理解環(huán)境問題出現的原因。
2.2總體把握教學內容,充分利用課堂時間
培養(yǎng)計劃中分配給環(huán)境化學48學時,在較短時間內完成八章內容,這對學生和老師都是一種挑戰(zhàn)。我們在正式開講前,先給學生大致剖析了一下該科目的主要脈絡,便于學生了解科目的重點章節(jié)。第一章緒論,主要闡述環(huán)境問題的出現導致環(huán)境化學的誕生以及環(huán)境當中主要污染物的類別,環(huán)境效應和遷移轉化。從第二章到第四章分別談及污染物進入大氣,水和土壤后的賦存狀態(tài),遷移轉化等內容。第五章涉及污染物歷經上述三個圈層后進入生物體以及在生物體內的運動過程及毒性。第六章主要是一些具體的典型污染物在環(huán)境各圈層中的轉歸。第七章重點介紹受污染環(huán)境的幾種具體修復技術。而最后一章則是綠色化學的基本原理與應用。通過分析,學生大致了解了本課程的知識結構和脈絡特點,有利于學生在學習開始初步建立一個關聯(lián)體系。隨著教師授課工作的開展,學生可以把相應知識點置于關聯(lián)體系中,最后形成該科目的完整知識體系。另外針對科目課時較少而內容豐富的特點,我們要求學生必須做到課前預習和課后復習,簡單的和常識性內容僅做概述,和其他科目有交叉的章節(jié)如第二、三和五章,我們側重講述和化學相關的內容,其他部分以課堂提問或作業(yè)的方式讓學生自己學習。這樣既節(jié)省了時間,也督促學生針對相應的交叉科目如大氣污染控制工程等自主進行對照學習,增強了學生的自學能力;提高課時利用率的同時,也提高了學生學習的主動性和積極性。另外,我們設置“每課一個小結,每章一個總結”,便于學生及時復習課堂學到的知識點。
2.3補充真實典型案例,充實教學內容
環(huán)境化學中基礎理論和基本原理闡述較多,學生學習起來容易覺得枯燥乏味。引入環(huán)境中的真實典型案例,充實教材教學內容,可以有效激發(fā)學生的學習興趣,增強學生利用化學知識分析研究實際環(huán)境問題中有關污染物存在,化學特性及控制原理的能力。通過介紹11種農藥“喂養(yǎng)的豆角”,可爆炸的西瓜以及一系列生活中有毒的食品(毒饅頭,毒油條,瘦肉精,辣椒中的蘇丹紅,毒木耳等等),到富含有機物的工業(yè)廢水排放,揮發(fā)性有機物充斥室內外環(huán)境,以及最近出現的“霧霾”現象和人們高度重視的PM2.5等,讓學生認識到學習環(huán)境化學的重要性。在大氣污染物的遷移章節(jié),介紹馬斯河谷煙霧事件,多諾拉煙霧事件,印度博帕爾事件,切爾諾貝利的核泄漏事件以及洛杉磯和倫敦煙霧事件,使學生把大氣中污染物擴散及對環(huán)境的影響和書本知識結合起來,充分理解大氣污染物擴散的各種影響因素及相應的處理措施和方案。另外我們也選擇在適當的章節(jié)中插入一些和環(huán)境保護相關的小故事來調節(jié)課堂的氣氛。比如在講到典型農藥在土壤中的遷移轉化時,介紹完有機氯農藥后,穿插了瑞士化學家米勒和滴滴涕以及德國科學家哈伯和毒氣的故事。這些歷史上真實出現過的血淋淋的事件,深深震撼了在座學生。課后學生紛紛上網查閱相關事件進行討論,同時也反饋了一些其他的案例供參考。通過真實典型案例的介紹和小故事的穿插,提高了學生對環(huán)境化學學習的重視程度,有效調動了學生的學習興趣和積極性,教學效果和教學質量有顯著提高。另外我們會在課余時間或答疑時間和學生充分溝通,鼓勵學生對該課程授課內容和方式提出建議,及時了解他們的想法和實際學習情況也對教學質量的改善大有裨益[6]。
3結論