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環(huán)境科學與工程范文1
作者簡介:楊迎春(1972-),男,四川南充人,成都信息工程學院資源環(huán)境學院,教授;劉盛余(1976-),男,四川內(nèi)江人,成都信息工程學院資源環(huán)境學院,教授。(四川 成都 610225)
基金項目:本文系2009年成都信息工程學院教改基金項目(項目編號:Y200961)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)10-0146-02
隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,給各個國家?guī)淼沫h(huán)境問題也越來越突出,諸如“溫室效應”、“臭氧層空洞”、“生態(tài)破壞”等成為世人所關注的熱門話題。正是在人們高度關注環(huán)境問題的情況下,環(huán)境類專業(yè)得到了空前發(fā)展。環(huán)境科學與環(huán)境工程專業(yè)作為20世紀后半葉才發(fā)展起來的新興專業(yè),同時也是交叉學科,得到了各個高等院校的重視。據(jù)不完全統(tǒng)計,全國開設有環(huán)境工程專業(yè)的高等院校近300所,開設有環(huán)境科學專業(yè)的高等院校200所左右,其規(guī)模仍有擴大的趨勢。如此多的高等院校開設環(huán)境類專業(yè)既體現(xiàn)了國家對環(huán)境問題的高度重視,也說明了環(huán)境類學科中值得關注和研究的問題很多,這對環(huán)境類專業(yè)的發(fā)展既是機遇又是挑戰(zhàn)。但由于教學設施、課程設置、實踐教學基地缺乏等原因,很難培養(yǎng)出實踐操作能力、技術應用能力都很強的專業(yè)人才。因此,注重課程教學的改革與探索,開展素質(zhì)教育,對培養(yǎng)優(yōu)秀環(huán)境類專業(yè)人才有著重要的作用。本文擬就環(huán)境科學與環(huán)境工程專業(yè)的入門課程“環(huán)境科學與工程導論”的教學與實踐進行了討論,以期為提高環(huán)境類專業(yè)的教學質(zhì)量,增強學生的就業(yè)競爭力和適應能力做一些有益的探索。
一、“環(huán)境科學與工程導論”的課程對象及特征
1.課程性質(zhì)和對象
“環(huán)境科學與工程導論”課是面向環(huán)境科學與環(huán)境工程專業(yè)開設的第一門專業(yè)必修課程,課程開設在學生進入大學的第一學期。這時學生還未接觸到其他的相關專業(yè)課程,對專業(yè)知識了解很少,認識還比較模糊。通過對新生的問卷調(diào)查顯示,大多數(shù)學生認為本專業(yè)的發(fā)展前景很好或較好,將來很有前途或者前途較好,選擇本專業(yè)就讀的原因是基于個人的興趣和愛好。大多數(shù)學生希望畢業(yè)后能夠繼續(xù)深造(考研)以及從事與環(huán)境保護相關的工作。但調(diào)查中也發(fā)現(xiàn)部分學生對環(huán)境科學與環(huán)境工程專業(yè)并不是很了解,甚至對專業(yè)的認識很模糊,他們就讀本專業(yè)的原因是由于考試分數(shù)和家長的影響等。同時,通過對近年來本專業(yè)的學生就業(yè)去向進行分析,發(fā)現(xiàn)成都信息工程學院環(huán)境專業(yè)畢業(yè)學生主要在以下幾個行業(yè)就業(yè):國家各級環(huán)保部門和科研單位,就業(yè)人數(shù)在10%左右;環(huán)保(含咨詢服務)公司、工礦企業(yè)、設計單位等,就業(yè)人數(shù)在70%左右;考取研究生等繼續(xù)深造者,占10%左右;自謀職業(yè)或者從事與本專業(yè)關系較小者占10%左右。說明大多數(shù)學生主要就業(yè)于環(huán)境保護及相關行業(yè),并且近年來環(huán)保行業(yè)人才需求節(jié)節(jié)攀升,但其所需要的專業(yè)人才與學校提供的畢業(yè)生之間還存在著一定差距,學校不能全面滿足其需求。
2.課程特征
“環(huán)境科學與工程導論”課程與公共選修課“環(huán)境科學概論”從課程性質(zhì)上講是不同的,一個是面向環(huán)境科學與環(huán)境工程專業(yè)學生的入門必修課程,一個是屬于普及和提高大學生環(huán)保意識與理念的公共選修課程。但是,對于環(huán)境科學與環(huán)境工程專業(yè)學生而言,由于剛?cè)胄K麄兊幕A跟其他專業(yè)的學生基本處于同一個水平線上。這就對該課程的教學內(nèi)容、教學方式、教材選擇等方面帶來了諸多問題,也對教師的教學提出了更高的要求。從教學內(nèi)容來講,主要的環(huán)境問題包括大氣、水、土壤、生物和物理性等方面的由來及其發(fā)展趨勢仍然應當是教學的主要內(nèi)容,但又要與公共選修課程有較大的區(qū)別。從教材來看,現(xiàn)在有關環(huán)境科學概論/導論、環(huán)境工程概論/導論方面的教材較多,但環(huán)境科學與工程導論的可選教材很少。開設本課程的目的是既要為學生以后的專業(yè)課程學習奠定必要的專業(yè)基礎,又要拓寬學生的知識面,使學生對以后四年大學學習有一個全面和大致的了解與認識,還要培養(yǎng)和吸引學生學習本專業(yè)的興趣與積極性。因此,在教學方式和方法的選擇方面給教師提出了很大的難題。一方面,講的內(nèi)容過于通俗和平淡,就容易使本課程成為公共選修課的形式;另一方面,如果講的太多、內(nèi)容太深入,又可能會導致把后續(xù)課程的內(nèi)容提前講授了,對后面課程的學習產(chǎn)生影響。因而,對本課程進行深入的、全方位的教學探討和改革十分必要。
二、“環(huán)境科學與工程導論”課程教學改革與實踐
目前,高校所開設的“環(huán)境科學概(導)論”課程涉及的內(nèi)容多為環(huán)境科學領域中的基礎知識,是環(huán)境專業(yè)學生的專業(yè)入門課程,該課程教學質(zhì)量的好壞對將來深入學習其他的專業(yè)課程有著十分重要的影響。該課程涵蓋了環(huán)境專業(yè)學生所要學習的大部分知識內(nèi)容,可為他們將來深入學習專業(yè)課程奠定良好的基礎。通過近幾年的教學實踐以及對今后本課程的設想,擬進行以下方面的教學改革:
1.教學隊伍的組織
以前認為導論課程不是專業(yè)課程且內(nèi)容較淺,任何教師都可以講授。但經(jīng)過幾年的教學發(fā)現(xiàn),該課程實際上是在教學上很難把握的課程,并不是每個教師都可以上好的。因此,現(xiàn)在在安排教學任務時,要求選派在環(huán)境領域具有豐富實踐經(jīng)驗的教師來承擔該課程,并且派輔助教師進行相應的課程網(wǎng)站建設以及課外活動等。
2.課堂教學組織
課堂教學是提高教學質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),具體開展了如下工作:
(1)開展案例教學。采用典型案例充實教學內(nèi)容,是改進“環(huán)境科學與工程”課程教學的有效方法之一。為了豐富教學內(nèi)容,增強教學效果,在教學過程中,根據(jù)教學內(nèi)容,將世界上發(fā)生的一些重大環(huán)境污染事件或者學生身邊接觸到的一些環(huán)境污染事件作為案例進行剖析,引導學生進行思考,增強學生對這些事件的感性認識,為以后通過后續(xù)課程的學習上升到理性認識的高度做準備。這一階段,學生還不具備較多的專業(yè)知識,主要是通過學習、構(gòu)思和考慮可能有那些方法和途徑去分析與解決這些環(huán)境污染問題,并通過以后專業(yè)課程的學習和實踐,逐步設計和實施相應的解決方案。針對當前國內(nèi)外出現(xiàn)的環(huán)境問題組織學生觀看與該案例相關的專題視頻錄像或教師提出案例討論主題后,要求學生按組在國內(nèi)外期刊上獨立查閱相關主題文獻,進行課堂匯報討論,從而提高學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,為繼續(xù)深入學習打下堅實的基礎。如對“我國湖泊富營養(yǎng)化出現(xiàn)的機制和防治對策”的討論,可使學生了解我國湖泊富營養(yǎng)化的特點、生物化學和生態(tài)演化過程與發(fā)生機制以及湖泊富營養(yǎng)化產(chǎn)生的生態(tài)學原因等。從而培養(yǎng)學生查閱文獻、閱讀文獻和分析文獻的能力。
(2)熱點問題探討。在教學過程中,引入當今全球范圍內(nèi)出現(xiàn)的熱點環(huán)境問題。如自2000年以來,各國開始廣泛研究的環(huán)境內(nèi)分泌干擾物(Endocrine Disrupting Chemicals,簡稱EDCs)和持久性有機污染物(Persistent Organic Pollutants,簡稱POPs),這些物質(zhì)會影響生物的內(nèi)分泌系統(tǒng),并具有致癌、致畸和致突變作用。近幾年在環(huán)境中逐步發(fā)現(xiàn)并引起關注的醫(yī)藥品和個人護理用品(Pharmaceutical and Personal Care Products,簡稱PPCPs),它們在環(huán)境中的種類逐漸增加,并且對人和生態(tài)環(huán)境的潛在影響還未可知,值得進行深入的分析和研究。在課程中增加這些熱點問題,可以加深學生的印象,引發(fā)學生結(jié)合日常生活進行思考。新知識的補充不僅激發(fā)了學生的學習興趣,也拓寬了他們的知識面,為他們將來學習專業(yè)課程或進一步深造奠定了基礎,可以強化學生對于本專業(yè)將來就業(yè)去向的認識,并在今后有意識地學習相關知識來解決隨著人類社會發(fā)展而出現(xiàn)的新問題。
(3)開展問題教學法。問題教學法是教師在課堂上或課后設置一種問題情境,啟發(fā)學生自己去研究、探索,尋找問題解決的途徑和答案的一種教學方法。通過問題教學法啟發(fā)學生去發(fā)現(xiàn)環(huán)境中存在的問題、認識問題、分析問題和解決問題等,從而掌握相關知識,提高學習興趣,調(diào)動學生學習的積極性、主動性,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和綜合能力。也改變了傳統(tǒng)的灌輸式教學方法過分注重知識的傳授和記憶,忽視對知識的理解、思考和引申過程,更不重視對學生創(chuàng)造性思維方式的培養(yǎng)與訓練的缺點。一般采用教師提出問題,也可以在課程進行到一定程度時啟發(fā)學生結(jié)合自己對環(huán)境的觀察、分析和調(diào)研等提出相應的問題。并且隨著學生以后知識學習的深入,他們可以帶著這些問題自己去逐步尋找答案,不斷豐富專業(yè)知識以及提高分析問題和解決問題的能力,甚至到進行畢業(yè)論文/設計時可以自己提出和選擇自己希望做的題目。在進行問題教學的過程中,教師及時正確的啟發(fā)、引導、點撥是非常重要的。當然在討論問題的過程中,學生還會遇到這樣或那樣的問題,需要教師的全方位參與和幫助。
3.課外教學活動
(1)網(wǎng)絡平臺交流。課堂上多媒體教學手段圖文并茂、生動形象、動畫影音和信息量大的特點為學生展示了有關歷史和當前環(huán)境問題的立體圖像。但課堂時間畢竟有限,大量的資料需要通過課后網(wǎng)絡的形式傳遞給學生。如動畫模擬各種環(huán)境污染物在大氣、水、土壤、生物中的存在、化學特性、遷移、轉(zhuǎn)化、等方面的影音圖像,可引導學生進行理性思考,分析這些環(huán)境問題的由來和危害,考慮并初步設計關于其治理措施和方案。在課程網(wǎng)絡平臺上可進行師生交流和討論,增加師生互動,隨時與學生進行網(wǎng)絡討論,也可節(jié)省課堂時間,還可以進行有效的師生交互和生生交互的學習活動,包括專題討論、網(wǎng)上協(xié)作、網(wǎng)上練習等。
(2)組織課外活動,引導學生自主學習。中國自古就存在“天人合一”的思想,老子《道德經(jīng)》上說“人法地,地法天,天法道,道法自然”,體現(xiàn)了環(huán)境科學的主題,即追求人與自然的和諧統(tǒng)一。基于此,課程進行中讓學生投身于大自然之中,開展與環(huán)境密切相關的考察和調(diào)查活動,可極大地激發(fā)學生的參與意識。
三、結(jié)束語
環(huán)境科學與工程是講究可持續(xù)發(fā)展的學科,其教育的觀念在不斷的轉(zhuǎn)變之中,一些新的觀點和理念在不斷更新和完善。為了環(huán)境科學與環(huán)境工程專業(yè)更好地發(fā)展,為了該專業(yè)學生具有更好的就業(yè)前景,能夠在環(huán)境保護相關工作崗位和社會建設中發(fā)揮更大的作用與價值,對環(huán)境類專業(yè)的入門課程進行了改革,提高了教學質(zhì)量,為后續(xù)課程的學習奠定了基礎。
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環(huán)境科學與工程范文2
您好!
非常感謝您在百忙之中抽出寶貴的時間垂閱我的自薦材料,我很榮幸能夠向您做自我推薦。
我是太原理工大學環(huán)境科學與工程專業(yè)碩士畢業(yè)生,在貴單位招賢納士之際,鑒于自己具有扎實的理論基礎,豐富的專業(yè)知識,較強的自學能力,我有信心能夠勝任該工作。因此,特向貴單位毛遂自薦。
本科四年里,在師友的教益和個人的努力下,我系統(tǒng)扎實地掌握了環(huán)境工程專業(yè)的基礎知識及相關理論,多次獲得學校獎學金,而且已經(jīng)通過計算機國家二級、英語四級和普通話考試,并能熟練運用CAD、Word、Excel、PPT等軟件。同時我還積極參加各類競賽,并帶領我們的數(shù)學建模小組取得了省級三等獎的好成績!
在研究生三年里,通過和導師的學習以及一定的科研經(jīng)歷使自己對本專業(yè)有了更深刻地的認識。自己除了完成導師分配的科研任務還多次到污水處理廠參觀學習,并且考取注冊二級建造師證書、職稱英語證書和駕駛證。在課余時間,我主動參加各類社會實踐工作,2013年7-8月參加中國交通信息中心有限公司太原交警攝像監(jiān)控布置的設計工作,2013年9-12月?lián)紊轿鹘煌殬I(yè)技術單位《公路施工環(huán)境保護監(jiān)理》的代課教師,同時也經(jīng)常帶家教工作。
2015年畢業(yè)以后,先后在德州市燃氣總公司和太原市市政工程總公司工作。在工作中主要參與了城市燃氣次高壓調(diào)壓站建設及信息調(diào)度工作,城鎮(zhèn)道路現(xiàn)場施工測量和質(zhì)檢的工作。
環(huán)境科學與工程范文3
經(jīng)過了過去十天的金工實習真的是可謂大開眼界、收獲不少。在實習期間,我接觸了化學加工及表面處理、數(shù)控銑床、數(shù)車928、模具CAD/CAM、加工中心、數(shù)車980、鑄造、鉗工、電焊氣焊、金屬的熱處理等十個工種,了解了這些工種相關的知識。通過一定的動手操作實踐,掌握了某些技能,如:用陽極氧化的方法給鋁合金上色,用PowerMill把設計好的工件進行仿真加工及轉(zhuǎn)化成銑床能識別的程序,數(shù)車928的版面及對刀工序,設計軟件MasterCam的基本操作,數(shù)車980車床控制版面及簡單程序的編寫,鑄造的原理及鑄模的制造,初步掌握了電焊和氣焊的技巧和金屬熱處理的有關知識及操作。
化學加工及表面處理
四月三號是實習的第一天,實習的內(nèi)容是化學加工及表面處理。經(jīng)過老師的講解,心理就開始覺得不安:一個一個的陌生名詞,一件一件的前人的失敗作品,似乎預視著我們今天的實習的風險不少。一點都不敢怠慢,趕緊把黑板上的工藝流程抄下,把要點抄下,以免出錯,如:關于上色的,上玫瑰紅要先上茜素紅,再清洗,再上玫瑰紅等;
工藝流程如下:1.除油;2.水清洗3.出光4.清洗5.陽極氧化6.清洗7.染色8.清洗9.風筒熱風吹干封閉10.上臘11.描圖12.雕刻13.腐蝕14.清洗15.出光16.清洗17電風筒吹干去臘
每個工序都有需要注意的地方,如除油要干凈,出光的時間要控制好,陽極氧化的電流、電壓要隨溫度變化及時間要控制好等。
小心翼翼地經(jīng)過上述地工序,一件、也是首件出自我們自己地雙手地作品出來了。一切的擔心都掃去了。雖然圖案不好看,但是沒有失敗。Yeah~!!!!
數(shù)銑
第二個工種是數(shù)銑,一個“數(shù)”字,大概就能讓我們感覺到今天的內(nèi)容是與“數(shù)”有關,就是與電腦有關。事實也是這樣,四月四號;實習內(nèi)容是把其他軟件設計好的零件進行仿真加工和轉(zhuǎn)化成數(shù)控銑床能識別的程序語言。學習使用的軟件是:PowerMill。
一開始以后,老師就把我們“扔”在電腦房,要我們看教程,自己學習PowerMill。教程寫了很多,計算機對零件的加工是通過參數(shù)的設計來完成的。PowerMill不具有圖形編輯功能,掌握它的要點在于掌握相關參數(shù)的意義,工用。參數(shù)的設置影響了加工的效果,加工的時間等。參數(shù)設置以后可以進行仿真加工,檢查效果。之后就可以轉(zhuǎn)化為NC程序了。
現(xiàn)代化的技術離不開計算機和在工作中自學的能力是很重要的,這是這實習以后的感想。
數(shù)車928
這個工種的實習內(nèi)容是,了解GSK928的控制版面和掌握對刀的過程,實習的重點是記得車床的數(shù)控版面的組成,以及各個按鈕的的工用。每個按鈕都有自己的工用,用數(shù)控車床對材料進行加工是通過編寫程序來完成的。程序編寫對加工的質(zhì)量是很重要的,但是那要建立在對刀工序完成的出色的基礎之上。所以對刀是很重要的,對刀過程中不能有一點點的錯誤,如果有錯,將直接影響零件加工的質(zhì)量。接觸了這種車床的第一感覺就是:原來如此。一幕一幕生產(chǎn)的鏡頭立刻浮現(xiàn)在腦海中,機械的轉(zhuǎn)動聲把我?guī)нM了一個如火如荼的生產(chǎn)的車間里。唯一的遺憾就是不能使用它來加工工件。
模具CAD\CAM
工件的設計的現(xiàn)代化離不開電腦,這天的實習也是在計算機房里度過,接觸的軟件是MasterCam。數(shù)控的機床需要有數(shù)據(jù)輸入才能工作,工件的設計軟件就是要完成這一工作。Mastercam的頁面與平時使用的繪圖軟件的版面有較大區(qū)別。要使用它來畫圖,對于一個初學者來說確實是有難度的,而且是英文版的就更有難度了。經(jīng)過一番努力,按鈕都沒有認識完,但是在老師示范時就看到了它的功能的強大及它在設計的方面的方便之處。能夠使用它來設計也是一種樂趣。
有些產(chǎn)品需要大批量生產(chǎn),需要上百萬的產(chǎn)量,那樣的需求就不可能要求通過工人手工一個一個的加工生產(chǎn),那樣既耗時又耗財,而且效率又不高。這時候就需要用到模具,模具應用于簡單產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)是非常有效的,不同要求不同數(shù)量的產(chǎn)品就用不同的方法生產(chǎn),那就是人類的智慧。
加工中心
“加工中心”這個名字給我的第一感覺就是:加工中心就是一個管理機件加工的部門。但是去到以后就知道自己是錯了,“加工中心”是一種機器的名字,是一種數(shù)控機床設備。
這個工種的實習跟前幾個數(shù)控的工種一樣,都是以零件的設計軟件的掌握為主,一天的時間都用于學習MasterCam,通過作業(yè)對該軟件進一步的掌握這一天以后基本了解了各按鈕的意義及一般操作。
用mastercam的感覺是直觀、方便設計,但是卻有很多的東西需要掌握。數(shù)控的東西果然不是一般的東西。
數(shù)車980,延續(xù)了以往數(shù)控車床的東西。認識版面,學習一種基本操作。數(shù)車980和數(shù)車928的構(gòu)造差不了多少,只是版面上構(gòu)造有較大的差別。主要使用了一些基本的程序。
4月11日,實習已經(jīng)進入了后階段,好像看到實習快要完了,有點覺得不舍。今天的實習內(nèi)容是:鑄造。鑄造是一個歷史悠久的生產(chǎn)技術,一堆一堆的泥沙,少數(shù)的幾樣的簡單的工具,打造一個個精致的鑄模。鑄造的目的就是要制造出漂亮的沙模,用鐵水澆注的時候產(chǎn)生比較粗糙的金屬鑄件,鑄造有利于減少加工量,降低成本。經(jīng)過了千年依然是沒有淘汰,那是它具有它的價值,但是鑄造也存在它的缺點:那就是鑄造精度不高,容易產(chǎn)生廢品,報廢率太高。鑄造技術必須要經(jīng)過改良,不斷改造,提高鑄造工件的成功率。中國人是聰明的,中國人也將更聰明。
跟著的也是一個歷史悠久的工種:鉗工。累累累、、、鉗工的感覺,鉗工是用于機械生產(chǎn)不能生產(chǎn)的工件。機械生產(chǎn)就快速的,大批量的,但是機械也是人制造的。人能想到的,機械不一定做得到,而人能想到的人就能做得到。鉗工就是用于加工機械所不能加工或者機械加工所不能達到要求的。那就是人工生產(chǎn)在現(xiàn)在始終是不能被替代的。
說到實習中最接近我們的工種,算是電焊氣焊了。雖說是接近但是卻不禁有點緊張,畢竟那是高達幾千度的高溫下的冶煉,總是有點點危險的。平時堅硬的鋼鐵在頃刻之間融化,那是多么高的溫度。我們練習了在高溫之下的電焊,雖然掌握的一般但是已經(jīng)非常滿意,接近那么高溫的東西的機會是很少的。看著金屬的融化、黏合,真是覺得自己有了神的力量一樣。堅硬如鋼又如何,都隨我的一揮手之間而熔去。
電焊與氣焊只能把金屬黏合,而不一樣的“金屬熱處理”就能將金屬的硬度的。表面一樣的金屬在顯微鏡之下卻有不一樣的組織,而這些組織正是金屬的硬度不同的原因。熱處理的實習中,我們做了一個實驗:用自己的雙手,在老師的指導之下,完成對一塊金屬的熱處理,測試了處理前后的硬度(洛氏硬度)知道了熱處理對金屬的硬度是有影響的。熱處理在生產(chǎn)中的應用等,如齒輪,軸承等。
環(huán)境科學與工程范文4
“環(huán)境工程原理”課程于2003年秋季學期首次在清華大學開設。2004年的8月教育部高等學校環(huán)境工程專業(yè)教學指導分委員會在四川大學召開的會議上將本課程確定為環(huán)境工程專業(yè)9門核心課程之一。本校環(huán)境科學專業(yè)在有些理論課程和實驗課程設置上存在重復內(nèi)容,因此,于2010年制訂了新的教學大綱,目前該課程被列為本校環(huán)境科學專業(yè)的學位課。2005年正式出版了“十一五”國家級規(guī)劃教材《環(huán)境工程原理》,然而清華大學也未出版過的環(huán)境工程原理實驗教材,目前實驗所用的是自編指導書,《環(huán)境工程原理實驗》教材正在編寫之中。國內(nèi)的其他高校也紛紛開展環(huán)境工程原理及其實驗教學,有些高校采用的實驗教材是化工原理實驗,部分高校則根據(jù)本單位的實驗條件自編實驗指導書。
1 環(huán)境工程原理實驗存在的問題
1.1 實驗教材內(nèi)容不合適
環(huán)境工程原理實驗是一門以環(huán)境工程本文由收集整理單元操作過程原理和設備為主要內(nèi)容,以處理環(huán)境工程問題的實驗研究方法為特色的實踐性課程。它在培養(yǎng)學生的工程能力、創(chuàng)新能力方面起著重要作用。通過本課程學習,不僅是驗證環(huán)境工程單元操作的基本理論,加深對課堂教學內(nèi)容的理解。更重要的還在于對學生進行工程實驗方法、實驗技能的基本訓練。
環(huán)境治理工程中常應用化工工藝流程中的單元操作。由于環(huán)境工程有其獨特性,并不是化工中的單元操作均可用于環(huán)境治理工程中。化工原理實驗并不能完全代替環(huán)境工程原理實驗,因此,編寫一本適合環(huán)境科學專業(yè)用的環(huán)境工程原理實驗指導書,并在首屆學生中使用,同時探討教學與實踐中碰到的問題進行研究迫在眉睫。
1.2 實驗項目類型單一
傳統(tǒng)的實驗一般是驗證性實驗,缺少設計性和綜合性實驗。教學模式是教師講授實驗原理和操作步驟,學生按部就班地完成實驗內(nèi)容,學生定期提交實驗報告。該教學模式過于簡單,學生缺乏對實驗的設計和實驗數(shù)據(jù)的分析,不僅不能激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維和實驗主動性,同時也無法培養(yǎng)學生科學嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度,也導致學生不會獨立思考,對于實驗中出現(xiàn)的一些現(xiàn)象和問題無法做出判斷與解釋。另外,學生很少接觸大型儀器,就算在《儀器分析實驗》中也是無法親自操作。
1.3 實驗教學效果不佳
目前本校環(huán)境科學專業(yè)的實驗課由一名老師負責一個班學生,由此造成實驗課程教學秩序的混亂,甚至出現(xiàn)有些學生出工不出力的現(xiàn)象發(fā)生。另外,教師不能及時地解決學生在操作中的問題。比如學生在做苯酚廢水的光化學降解實驗中發(fā)現(xiàn),苯酚的濃度隨著反應的進程是滿足一級動力學規(guī)律,但是降解過程中溶液由無色慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)闇\棕色。學生針對該現(xiàn)象無法做出解釋。
2 實驗教學改革方案
2.1 編寫合適的實驗教材
根據(jù)自編實驗指導書,指導環(huán)境科學10級學生完成了36學時的實驗,并對學生實驗報告做了批改。本次教改的重點是完成實驗指導書的編寫,并用于學生的實驗教學。本實驗指導書包含7個實驗。實驗內(nèi)容與“環(huán)境工程原理”理論教學有關知識點對應,加深學生對課堂教學的理解,并培養(yǎng)理科學生一定的工程實驗能力。主要實驗項目見:表1。增加了設計性和綜合性實驗個數(shù),減少驗證性實驗數(shù)目。
2.2 合理安排實驗學生人數(shù)
本次教改的實踐教學是依托應用化學實驗室中型工業(yè)化的實驗裝置,通過學生的親自實踐操作,使得學生增強了對工業(yè)裝置組成結(jié)構(gòu)的認識,為將來走向工作崗位調(diào)試工程裝置奠定了堅實基礎。環(huán)境工程原理實驗課程共設7個實驗,同時安排7個老師負責一個實驗。平均每位教師只需要負責指導學生人數(shù)5名。
3 結(jié)語
環(huán)境科學與工程范文5
關鍵詞: 環(huán)境材料 環(huán)境工程 教學實踐
材料是人類社會進步和人民生活水平提高不可缺的物質(zhì)基礎。生產(chǎn)材料是消耗資源與能源的大戶,也是造成環(huán)境污染的主要源頭,但是材料還是開發(fā)能源和治理環(huán)境污染的重要保障。
90年代初,人類認識到在生態(tài)環(huán)境保護的重要戰(zhàn)略意義和世界各國紛紛走可持續(xù)發(fā)展道路的背景下,國際材料界出現(xiàn)一個新的領域――環(huán)境材料。它是一個涉及材料科學、環(huán)境科學、管理學及經(jīng)濟學等多學科的綜合與交叉的新領域。
農(nóng)業(yè)院校環(huán)境工程專業(yè)開設環(huán)境材料課程可以使環(huán)境工程專業(yè)的學生畢業(yè)后,把可持續(xù)發(fā)展的思想運用于科研、生產(chǎn),使各種環(huán)保產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程更合理更趨于環(huán)保,對提高環(huán)保素質(zhì)是一種有益嘗試。
近年來,有些高校為環(huán)境相關專業(yè)的本科生或研究生開設了環(huán)境材料課程,但作為一門新課程,知識信息量迅速增加,課程內(nèi)容不斷得到拓展和更新,深化教學研究迫在眉睫。
為了促進農(nóng)業(yè)院校環(huán)境工程專業(yè)開設環(huán)境材料的教學工作,筆者從農(nóng)業(yè)環(huán)境工程專業(yè)的自身學科特點和人才培養(yǎng)目標,從教學內(nèi)容、教學方式和課堂教學與自主學習的分配等方面進行了探討。
1.課程的定位和特點
目前,在國內(nèi)清華大學、北京工業(yè)大學、蘭州大學等高校針對高年級大學生開設了環(huán)境材料課程,都取得了較好效果。我校作為一個地方性農(nóng)業(yè)高校,為適應社會發(fā)展,以服務地方經(jīng)濟為目標,2010年針對環(huán)境工程專業(yè)拓展課里增設了環(huán)境材料選修科。該課程密切聯(lián)系科研和生產(chǎn)實際,旨在使學生掌握主要環(huán)保材料的制備方法的基礎上,了解一些新型材料在環(huán)境中的應用潛力,了解產(chǎn)業(yè)化的環(huán)境材料產(chǎn)品商業(yè)化的狀態(tài)、程度和應用情況及經(jīng)濟性,拓寬學生的知識面,提高其繼續(xù)深造和就業(yè)能力,同時提高他們的環(huán)保意識。
由于本課程涉及面廣,尤其涉及很多材料化學方面的知識,因此在講授過程中盡可能地使多學科相融合、貫通;同時,課堂教學采用啟發(fā)式或討論式的教學方法,理論結(jié)合實際,引導學生加深對所學知識的理解和應用,提高學生學習本課程的興趣和積極性。
2.教學的實踐與探索
2.1整合教學內(nèi)容,凝練教學特色。
環(huán)境材料課程涉及領域非常廣泛,如能源材料、凈化材料、環(huán)境替代材料、功能高分子材料、智能材料及降解環(huán)境材料等。我校開設的環(huán)境材料作為一門專業(yè)選修課,設在第5學期,課時為32學時,因而結(jié)合農(nóng)業(yè)院校特色,課程教學內(nèi)容的精練和整合必不可少。通過對幾種環(huán)境材料教材的對比和篩選,并結(jié)合教學實踐,選用馮玉杰編著的《環(huán)境功能材料》作為參考,主要針對近年來適用于農(nóng)業(yè)地區(qū)的特殊條件的環(huán)境凈化材料、吸附分離材料、新能源材料進行講授。具體教學內(nèi)容和學時分配如下表所示。
表 教學內(nèi)容和學時分配
第一章凈化材料中主要講授目前環(huán)境領域的科研熱點和商業(yè)前景的材料電催化材料、光催化材料、濕式氧化材料、微波材料;第二章吸附分離材料中主要講授環(huán)境監(jiān)測和污染治理領域有關的離子交換分離材料,吸附樹脂分離材料,纖維吸附分離材料;第三章新能源材料中主要講授與農(nóng)村固廢資源化有關的生物質(zhì)能和21世紀最有潛力能源氫能。講授中重點放在這些新材料的組成、制備方法、環(huán)境中應用原理基礎上,分析各種材料的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。講授過程中不必面面俱到,在深入鉆研教材的基礎上確定授課內(nèi)容,重新整合,用簡練、準確、通俗的語言把講授內(nèi)容表達出來,使學生一聽就懂。
2.2結(jié)合科研和商業(yè)案例,提高學習興趣。
因為該課程中涉及內(nèi)容較多,理論深,如果進行抽象的講解則對于環(huán)境工程專業(yè)本科生來說枯燥,難度大,且與他們關系不大,所以學生興趣不濃厚。教師對環(huán)境材料教學內(nèi)容,一般由理論易到難,逐步深入,此外要考慮對學生學習興趣的一定的刺激程度,增強案例的趣味性。在本課程教學中,為了優(yōu)先吸引學生的注意力,每講一種新型材料時,講解材料的制備和應用遠離前,想辦法為學生創(chuàng)設新穎真實的科研和商業(yè)案例的情境,由此吸引學生的注意力,再由該情景過渡到課本核心部分――材料的組成、制備及應用原理。比如講光催化材料時,先采用生動的形象、真實的畫面展示“自潔玻璃”在浴室門窗、廚房門窗玻璃、汽車玻璃等應用;結(jié)合“非典”事件,展示TiO■光催化劑,投入臺灣使用收效顯著案例。另外,介紹世界上發(fā)達國家知名公司,如英國PilkingtonActiv公司、日本TOTO公司、美國PPG公司、德國GEA公司等,研發(fā)光催化材料產(chǎn)品推向市場的現(xiàn)狀。講生物質(zhì)能時,首先以動畫形式介紹農(nóng)村新能源開發(fā)典型案例,如浙江富春江環(huán)保熱電股份有限公司和山東京能生物質(zhì)發(fā)電有限公司等。根據(jù)這些事實,先豐富學生的想象力,激發(fā)學生的興趣和求知欲,然后講解材料的制備和凈化原理,達到教學目的。
2.3教學過程中“以人為本”發(fā)揮學生的主體作用。
教學的實質(zhì)是教和學有機結(jié)合、教師和學生的良性互動過程,在以往的教學中強調(diào)教師的主導性而把學生單純地視為教育對象,忽視學生主體地位,往往以教師為主導,無視學生的主觀能動性。在本課教學過程中,講授重點放在使學生掌握新材料的組成、制備方法、應用原理,理解相應內(nèi)容的基礎上,把材料的實際應用現(xiàn)狀和趨勢采用討論和講座形式,發(fā)揮學生主體作用。具體實施方式如下:
2.3.1討論部分:講授一種材料后將所對應材料的應用現(xiàn)狀任務下達給部分學生,一般每種材料分給兩組,學生三名一組,針對每種材料學生根據(jù)興趣自愿報名,但保證每人都輪到一次。等學生根據(jù)數(shù)據(jù)庫、相關報道、匯總內(nèi)容,在消化基礎上進行PPT匯報。匯報內(nèi)容經(jīng)班級交流,教師引導學生討論,對不足內(nèi)容給予補充和修正,匯報成績由學生給定,作為平時成績。在匯報和討論中,學生非常積極,氣氛特別活躍。這樣就充分發(fā)揮了學生的主體性和創(chuàng)造性,幫助他們跳出被動灌輸?shù)睦Ь常蔀閷W習的主人。
2.3.2講座部分:講座是大學中的一種重要學習途徑。在聽講座過程中,有助于學生在短時間內(nèi)較全面地掌握科研動態(tài)、商業(yè)行情并開闊視野,還可以領略各行各業(yè)專家的口才藝術,學到課堂上學不到的知識,提高他們綜合素質(zhì)的一種教學活動形式。本課中每章結(jié)束后通過課外時間,針對各種新型材料的應用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢方面邀請周邊材料領域企業(yè)家和專家安排講座,講座過程中安排答疑,解決學生的疑問,提高學生的學習興趣。
2.4網(wǎng)絡環(huán)境下強化引入材料發(fā)展新信息,打破課堂教學的時空限制。
隨著科學技術的不斷發(fā)展,新型環(huán)境材料不斷出現(xiàn),不斷有新的研究成果被報道,但課程的學時有限,案例教學往往難以讓學生在單位時間內(nèi)獲得全面。為了充分利用業(yè)余時間,讓學生進一步拓寬學生的知識面,利用網(wǎng)絡環(huán)境,組建班級QQ群、微信群等,創(chuàng)造開放、民主、輕松活躍的學習環(huán)境。首先,教師可以利用學校的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫資源作為課堂教學的輔助手段,提供最新科研成果的鏈接,也可以有目的地當今國內(nèi)外環(huán)境功能材料研究中的一些最新研究成果或科教片。其次,給學生一定的認知時間,讓學生多角度、深層次地對研究成果進行剖析。最后,網(wǎng)上互動交流,學生與學生、教師與學生可以即時互動。通過不同觀點之間的碰撞、辯駁、補充,進一步提高對最新研究成果的認識。
3.結(jié)語
環(huán)境材料作為新世紀材料科學發(fā)展的方向,滲透于各門材料專業(yè)課的教學之中,尤其是對環(huán)境工程專業(yè)學生來說,是在以可持續(xù)發(fā)展的思想制備材料,應用材料,保護環(huán)境,提高環(huán)保素質(zhì)教育方面作出的有益嘗試。經(jīng)過三年來對農(nóng)業(yè)院校環(huán)境工程專業(yè)學生開設環(huán)境材料課程的實踐,在教學內(nèi)容及教學方法上結(jié)合專業(yè)特點,采用靈活多樣的教學方法,促使學生積極參與教學互動,提高教學質(zhì)量,取得一定的教學效果。在以后的教學中應繼續(xù)就課程教學體系建設進行進一步的探討與實踐。
參考文獻:
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環(huán)境科學與工程范文6
關鍵詞:環(huán)境工程概論;研究型教學;課題式教學
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)12-0125-02
研究型課程是學生在教師指導下,以身邊及生活中獲取的各種課題為學習載體,利用已有的專業(yè)知識開展主動性研究,在提出問題和解決問題的全過程中不斷構(gòu)建及完善專業(yè)知識體系、掌握研究方法,完成專業(yè)知識學習的過程[1,2]。研究型課程能夠極大調(diào)動大學生主動參與學習的積極性。在研究型課程中,教師的作用不在于傳授知識,而在于引導學生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題和解決問題,而這些問題往往沒有標準答案[3,4]。因此,研究型課程是一種強化學生主動學習的理念、策略和方法,側(cè)重于學生主動探究的學習活動,是目前高校專業(yè)課程教學改革的重要方向。
目前在國內(nèi)大多數(shù)高校中,對研究型課程的開設方式缺乏全面系統(tǒng)的認識,或者只進行了小范圍的探討,或者未開設。在此背景下,本文以桂林理工大學環(huán)境工程專業(yè)開設的《環(huán)境工程概論課》為例,提出了一套基于研究型課程理念的課程設計方案及學生能力培養(yǎng)方法。
一、課程改革目標分析
《環(huán)境工程概論》課程既是環(huán)境科學的一個分支,又是工程學的一個重要組成部分。在以往的教學體系中,該課程通常作為針對非環(huán)境工程專業(yè)學生開設的選修課程,主要介紹環(huán)境保護的基本理論、基本技術、環(huán)境現(xiàn)狀,是當代大學生環(huán)境素質(zhì)教育的基礎課之一,使非環(huán)境專業(yè)學生能夠?qū)ξ鬯U氣、固體廢棄物以及噪聲等污染的治理方法和原理有所了解。近年來,隨著《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010―2020)》和《教育部關于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》精神的深入貫徹[5],環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)方案的調(diào)整,《環(huán)境工程概論》成為環(huán)境類專業(yè)新生學習的第一門必修專業(yè)基礎課。
作為環(huán)境工程專業(yè)新生的入門課程,《環(huán)境工程概論》的教學效果直接影響到學生對后續(xù)專業(yè)課程的學習興趣和學習效果。概論類課程的共同特點是涵蓋內(nèi)容多、知識更新速度快,基本內(nèi)容既包含了水體污染、大氣污染、固體廢物污染、物理性污染的控制及治理原理與方法,也涵蓋了環(huán)境監(jiān)測與評價、環(huán)境規(guī)劃管理等方面的有關內(nèi)容,同時還介紹了環(huán)境領域最新研究成果和發(fā)展趨勢,每一章節(jié)的內(nèi)容就是一門獨立的課程。由于課程內(nèi)容多,知識點零散,傳統(tǒng)的單個教師主講的“灌入式”全講課模式存在著較大的問題,不僅讓授課老師上課吃力,淺顯且泛泛的內(nèi)容對學生也缺乏說服力,導致學生興趣下降,課堂氣氛不活躍。
對于剛?cè)胄5拇髮W新生來說,他們對環(huán)境工程專業(yè)知識的理解還只局限在媒體報道的“霧霾”、“溫室效應”、“富營養(yǎng)化”及各種污染事件上,迫切希望了解自己所選擇的專業(yè)的具體方向及內(nèi)容。在此情況下,為使學生明確學習目標和未來職業(yè)發(fā)展方向,找到自己的興趣點,《環(huán)境工程概論》課程教學應通過宏觀與微觀相結(jié)合的方式,通過教師總體講授,使學生對環(huán)境專業(yè)有總體認識。然后,學生在教師講授的基礎上,結(jié)合身邊環(huán)境問題,成立課題小組,開展一些研究型課題的學習。這些研究型教學課題的開展,可以使學生在教師的指導下,通過查閱資料、社會實踐調(diào)查等,對身邊環(huán)境問題的發(fā)生根源、基本原理、解決措施等進行深入了解。這樣,在完成課程任務的同時,既熟悉了環(huán)境工程專業(yè)的學習、研究方法,了解到環(huán)境工程專業(yè)在社會發(fā)展中的地位與作用,又激發(fā)了學生對環(huán)境工程專業(yè)的學習興趣,建立起對我國環(huán)境保護事業(yè)的責任心,為今后專業(yè)課程的學習打下了堅實的基礎。
二、環(huán)境工程概論研究型教學的具體實踐
根據(jù)環(huán)境工程概論課程的培養(yǎng)目標、教學內(nèi)容的要求,本課程的研究型教學由課題設計、課題實施、成果評價三部分組成。
(一)課題設計
課題設計是研究型教學的基礎,是以課題為中心對學習內(nèi)容進行的重新規(guī)劃。根據(jù)學生人數(shù),并考慮到學生的專業(yè)認知水平,結(jié)合桂林市在環(huán)境保護問題上取得的成果,將《環(huán)境工程概論》教學內(nèi)容課題設計為以學生調(diào)查實踐為主題。在課堂教學中,以學生通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)的問題所作的匯報作為各章內(nèi)容的開題,進而引出各章理論主題內(nèi)容。然后,教師結(jié)合學生研究內(nèi)容進行總體講授、指導,使得課程生動、課堂氣氛熱烈,進而帶動學生學習的興趣。課題設計的具體內(nèi)容包括:桂林市水污染狀況調(diào)查、桂林市大氣污染狀況調(diào)查、桂林市固體廢物狀況調(diào)查、桂林市聲環(huán)境以及桂林市的生態(tài)之城建設五個部分。
(二)課題實施
1.成立課題小組。課程第一堂課為導論課,由教師對目前的環(huán)境問題及環(huán)境工程研究方向等內(nèi)容進行總體講授,布置研究型課題并對課題進行說明。課后學生根據(jù)個人興趣報名,教師根據(jù)“組間同質(zhì)、組內(nèi)異質(zhì)、優(yōu)勢互補”的原則進行微調(diào),保持各組同學水平相當,每組6名同學。
2.方案設計與實施。各小組成員首先根據(jù)課題題目,明確完成目標,討論課題實施方案;然后進行組內(nèi)分工,完成資料收集、查閱、現(xiàn)場調(diào)查、數(shù)據(jù)分析匯總、書面總結(jié)及口頭匯報等工作。具體實施過程以課下業(yè)余時間完成為主,教師輪流跟組進行指導、答疑以及必要的理論知識補充,幫助學生解決在課題完成過程中遇到的問題。
經(jīng)過分組討論,各課題小組方案設計內(nèi)容如下表1所示。
在完成過程中,數(shù)據(jù)信息來源主要包括圖書館的圖書、期刊、統(tǒng)計年鑒、環(huán)境公報等紙質(zhì)資料,圖書館的電子資源,如CNKI數(shù)據(jù)庫等,以及環(huán)保局網(wǎng)站、環(huán)保局實時監(jiān)測系統(tǒng)等網(wǎng)絡數(shù)據(jù)資源。然后,再結(jié)合實地調(diào)查結(jié)果,完成課題的研究。
(三)課題成果評價
1.成果展示與評價。首先由組長作為代表對課題完成內(nèi)容進行匯報,同時對課題完成過程中遇到的問題及解決方法進行介紹,課題組成員共同對其他小組的提問進行解答。根據(jù)匯報結(jié)果和答疑情況對課題成果進行評價,評價結(jié)果由三部分組成:組間評價、組內(nèi)互評和教師評價。課題小組根據(jù)評價內(nèi)容對課題內(nèi)容進行進一步修改,并形成書面報告上交。
2.成績評定。研究型教學課程的成績評定方法采用形成性評價和總結(jié)性評價相結(jié)合的方式[6]。其中課程總成績由學生個人的平時表現(xiàn)(包括課題表現(xiàn)、對小組課題項目的貢獻)、所在課題小組成績(要求3~4名環(huán)境工程專業(yè)老師對小組作品進行評定,取平均分)、期末考試成績(閉卷考試)三部分組成。
三、總結(jié)與反思
在研究型教學過程中發(fā)現(xiàn)以下兩點需要進一步完善。
1.完善學生在課題完成過程中的過程管理工作。小組成員應記錄下課題完成過程中的日記與心得,不斷總結(jié)課題完成過程中每個環(huán)節(jié)的安排是否合理,有無改進措施,如成員分工情況是否合理、時間安排是否得當?shù)取?/p>
2.教師對課題完成過程的反思。如根據(jù)每個課題完成情況,評價課題設計是否合理、能否達到教學目標、研究開展過程中存在哪些問題,如何實現(xiàn)教學效果的最優(yōu)化,以期在今后的研究型教學中不斷完善。
參考文獻:
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