环境科学与工程理论范文

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环境科学与工程理论

篇1

关键词:环境工程概论;研究型教学;课题式教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)12-0125-02

研究型课程是学生在教师指导下,以身边及生活中获取的各种课题为学习载体,利用已有的专业知识开展主动性研究,在提出问题和解决问题的全过程中不断构建及完善专业知识体系、掌握研究方法,完成专业知识学习的过程[1,2]。研究型课程能够极大调动大学生主动参与学习的积极性。在研究型课程中,教师的作用不在于传授知识,而在于引导学生发现问题、思考问题和解决问题,而这些问题往往没有标准答案[3,4]。因此,研究型课程是一种强化学生主动学习的理念、策略和方法,侧重于学生主动探究的学习活动,是目前高校专业课程教学改革的重要方向。

目前在国内大多数高校中,对研究型课程的开设方式缺乏全面系统的认识,或者只进行了小范围的探讨,或者未开设。在此背景下,本文以桂林理工大学环境工程专业开设的《环境工程概论课》为例,提出了一套基于研究型课程理念的课程设计方案及学生能力培养方法。

一、课程改革目标分析

《环境工程概论》课程既是环境科学的一个分支,又是工程学的一个重要组成部分。在以往的教学体系中,该课程通常作为针对非环境工程专业学生开设的选修课程,主要介绍环境保护的基本理论、基本技术、环境现状,是当代大学生环境素质教育的基础课之一,使非环境专业学生能够对污水、废气、固体废弃物以及噪声等污染的治理方法和原理有所了解。近年来,随着《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020)》和《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》精神的深入贯彻[5],环境工程专业培养方案的调整,《环境工程概论》成为环境类专业新生学习的第一门必修专业基础课。

作为环境工程专业新生的入门课程,《环境工程概论》的教学效果直接影响到学生对后续专业课程的学习兴趣和学习效果。概论类课程的共同特点是涵盖内容多、知识更新速度快,基本内容既包含了水体污染、大气污染、固体废物污染、物理性污染的控制及治理原理与方法,也涵盖了环境监测与评价、环境规划管理等方面的有关内容,同时还介绍了环境领域最新研究成果和发展趋势,每一章节的内容就是一门独立的课程。由于课程内容多,知识点零散,传统的单个教师主讲的“灌入式”全讲课模式存在着较大的问题,不仅让授课老师上课吃力,浅显且泛泛的内容对学生也缺乏说服力,导致学生兴趣下降,课堂气氛不活跃。

对于刚入校的大学新生来说,他们对环境工程专业知识的理解还只局限在媒体报道的“雾霾”、“温室效应”、“富营养化”及各种污染事件上,迫切希望了解自己所选择的专业的具体方向及内容。在此情况下,为使学生明确学习目标和未来职业发展方向,找到自己的兴趣点,《环境工程概论》课程教学应通过宏观与微观相结合的方式,通过教师总体讲授,使学生对环境专业有总体认识。然后,学生在教师讲授的基础上,结合身边环境问题,成立课题小组,开展一些研究型课题的学习。这些研究型教学课题的开展,可以使学生在教师的指导下,通过查阅资料、社会实践调查等,对身边环境问题的发生根源、基本原理、解决措施等进行深入了解。这样,在完成课程任务的同时,既熟悉了环境工程专业的学习、研究方法,了解到环境工程专业在社会发展中的地位与作用,又激发了学生对环境工程专业的学习兴趣,建立起对我国环境保护事业的责任心,为今后专业课程的学习打下了坚实的基础。

二、环境工程概论研究型教学的具体实践

根据环境工程概论课程的培养目标、教学内容的要求,本课程的研究型教学由课题设计、课题实施、成果评价三部分组成。

(一)课题设计

课题设计是研究型教学的基础,是以课题为中心对学习内容进行的重新规划。根据学生人数,并考虑到学生的专业认知水平,结合桂林市在环境保护问题上取得的成果,将《环境工程概论》教学内容课题设计为以学生调查实践为主题。在课堂教学中,以学生通过调查发现的问题所作的汇报作为各章内容的开题,进而引出各章理论主题内容。然后,教师结合学生研究内容进行总体讲授、指导,使得课程生动、课堂气氛热烈,进而带动学生学习的兴趣。课题设计的具体内容包括:桂林市水污染状况调查、桂林市大气污染状况调查、桂林市固体废物状况调查、桂林市声环境以及桂林市的生态之城建设五个部分。

(二)课题实施

1.成立课题小组。课程第一堂课为导论课,由教师对目前的环境问题及环境工程研究方向等内容进行总体讲授,布置研究型课题并对课题进行说明。课后学生根据个人兴趣报名,教师根据“组间同质、组内异质、优势互补”的原则进行微调,保持各组同学水平相当,每组6名同学。

2.方案设计与实施。各小组成员首先根据课题题目,明确完成目标,讨论课题实施方案;然后进行组内分工,完成资料收集、查阅、现场调查、数据分析汇总、书面总结及口头汇报等工作。具体实施过程以课下业余时间完成为主,教师轮流跟组进行指导、答疑以及必要的理论知识补充,帮助学生解决在课题完成过程中遇到的问题。

经过分组讨论,各课题小组方案设计内容如下表1所示。

在完成过程中,数据信息来源主要包括图书馆的图书、期刊、统计年鉴、环境公报等纸质资料,图书馆的电子资源,如CNKI数据库等,以及环保局网站、环保局实时监测系统等网络数据资源。然后,再结合实地调查结果,完成课题的研究。

(三)课题成果评价

1.成果展示与评价。首先由组长作为代表对课题完成内容进行汇报,同时对课题完成过程中遇到的问题及解决方法进行介绍,课题组成员共同对其他小组的提问进行解答。根据汇报结果和答疑情况对课题成果进行评价,评价结果由三部分组成:组间评价、组内互评和教师评价。课题小组根据评价内容对课题内容进行进一步修改,并形成书面报告上交。

2.成绩评定。研究型教学课程的成绩评定方法采用形成性评价和总结性评价相结合的方式[6]。其中课程总成绩由学生个人的平时表现(包括课题表现、对小组课题项目的贡献)、所在课题小组成绩(要求3~4名环境工程专业老师对小组作品进行评定,取平均分)、期末考试成绩(闭卷考试)三部分组成。

三、总结与反思

在研究型教学过程中发现以下两点需要进一步完善。

1.完善学生在课题完成过程中的过程管理工作。小组成员应记录下课题完成过程中的日记与心得,不断总结课题完成过程中每个环节的安排是否合理,有无改进措施,如成员分工情况是否合理、时间安排是否得当等。

2.教师对课题完成过程的反思。如根据每个课题完成情况,评价课题设计是否合理、能否达到教学目标、研究开展过程中存在哪些问题,如何实现教学效果的最优化,以期在今后的研究型教学中不断完善。

参考文献:

[1]陈浩,郭龙建.高等院校本科教学中开展研究型课堂教学的思考[J].长春理工大学学报,2013,(4):192-193.

[2]冯湘,王雷,林亚平.研究型大学创新型课程教学模式探索[J].计算机教育,2010,(18):69-74.

[3]钟秉林,董奇,葛岳静,等.创新型人才培养体系的构建与实践[J].中国大学教育,2009,(11):22-24.

[4]赵洪.研究性教学与大学教学方法改革[J].高等教育研究,2006,27(2):71-75.

篇2

北京林业大学“环境工程微生物学”课程被列为环境工程专业必修课和专业基础课,总计48学时,其中理论课32学时、实验课16学时。在有限的学时内,如何使专业学生较全面地掌握环境工程微生物学的基础理论体系、核心知识内容和基本实验技术,培养学生观察和分析事物的能力、利用微生物学理论知识解决环境问题的能力和创新能力,是本课程的中心任务。基于此,笔者对该课程近几年的教学情况和成果进行了综合分析,对问题和经验进行了总结和研究。

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。

四、实验项目和实验内容的挑选和设置

篇3

论文摘要:目前我国的企业战略管理工作仍然存在不足,西方发达国家的企业战略管理理论并不能完全适应我国的社会经济、政治环境,因此,需要用适合我国国情的理论、方法来对目前的企业战略管理理论进行改进。系统工程理论、方法经过在中国航天领域几十年的检验,被证明是能够成功、有效地解决我国实际问题的理论、方法。本文就试图将系统工程的理论、方法应用于企业战略管理过程中的战略分析步骤,从而探索更适合我国情况的企业战略分析方法。

0 引言

2002年,根据中国发展战略学研究会战略管理咨询中心的调查结果,许多企业的管理者并不认为在我国企业中实行的战略管理活动是有成效的,因为对“您觉得战略管理很有用吗”这一问题作出肯定回答的被访者人数不足总数的50%,另有34%的被访者认为已经实施的战略管理效果一般,6%的被访者还认为效果不好甚至极差[1]。这一调查结果从一个侧面反映了目前我国在企业战略管理领域中的不足。造成这种不足的一个重要原因就是目前在企业战略管理领域中,比较权威的、能够被广为接受的理论、方法基本都产生于西方发达国家[2],在社会制度、经济基础等各方面前提条件上的差异导致了这些在西方企业的实践中早已得到证明的理论、方法进入我国之后难免会“水土不服”。因此,有必要继续探索和发展符合我国国情的企业战略管理理论和方法。

从“两弹一星”到“神舟飞船”,再到近日备受瞩目的“嫦娥二号”,中国航天事业用半个多世纪的繁荣发展不断的向我们证明了系统工程理论、方法的正确性和实用性。系统工程这一成功的、植根于我国社会现实的理论、方法正可以被用来指导和丰富我国的企业战略管理理论,尤其对于企业战略的分析来说,更具有指导意义。

1 关于系统工程

系统工程在钱学森提出的现代科学技术体系中,属于系统科学的应用技术,其技术科学层次包含运筹学、控制论和信息论,其基础理论为系统学[3]。

现代系统工程思想和方法的起源最早可以追溯20世纪40年代,随着20世纪50年代到70年代美国的“北极星”导弹核潜艇计划和阿波罗登月计划的实施,系统工程的思想和方法得到了各领域的广泛重视。随后,美国、欧洲航天局等国家或组织在系统工程方法论及具体方法的研究、系统工程标准规范及手册指南的编制等方面又取得了重大进展,这为系统工程技术的深入发展及其系统工程能力的提升起到了巨大的促进作用[4]。

在我国,系统工程研究的起步也并不晚。早在1978年,钱学森、许国志、王寿云就在《文汇报》发表了名为《组织管理的技术——系统工程》的文章,提出利用系统思想把运筹学和管理科学统一起来的简介,这标志着我国系统工程思想的应用和推广已经进入了一个新的时期[5]。目前,在我国,系统工程思想和方法已经被应用于工业、农业、军事、社会等多个领域,取得了很多重要的成果,其中最有代表性的就是系统工程思想和方法在载人航天、月球探测等重大航天项目中的应用。

由于系统工程在世界各个国家的很多行业中都得到了广泛的应用,因此,很多组织和学者都根据自身的需要给出了系统工程的定义。其中,比较有代表性的有:

国际系统工程协会(INCOSE)(2006)认为,系统工程是成功建设系统的一种跨学科的方法和工具[6]。

美国联邦航空委员会(FAA)(2006)认为,系统工程是一门关注整个系统设计和应用的学科,它将系统作为一个整体来看待,考虑系统的所有方面和所有变量,并将系统的社会方面同技术方面相联系[7]。

钱学森认为,系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法,是一种对所有系统都具有普遍意义的方法。

于景元、周晓纪(2004)认为,系统工程是组织管理系统的技术,它从系统整体出发,根据总体目标的需要,以系统方法为核心并综合运用有关科学理论方法,以计算机为工具,进行系统结构、环境与功能分析与综合,包括系统建模、仿真、分析、优化、运行与评估,以求得最好的或满意的系统方案并付诸实施[8]。

尽管系统工程的定义有很多种,但都认同系统工程是从整体的角度解决系统问题的跨学科的方法和工具。

2 企业是一个复杂的系统

现代系统研究的开创者贝塔朗菲(1973)认为,系统是“相互作用的多元素的复合体”[9]。这一定义主要的重点是三个关键词:

第一,“多元素”。这个词所表达的意思是系统具有多元性的特点,系统是多样性的统一、差异性的统一,存在有差别的多个事物,才可能在一定条件下出现整合成为一个系统的要求。

第二,“相互作用”。这个词所表达的意思是系统内部元素之间以及内部元素和外部元素之间具有相关性和相干性,系统中是不存在于其他元素毫无关系的孤立成分的,差异而不相关的元素无法构成系统。

第三,“复合体”。这个词所表达的意思是系统具有整体性的特点,即系统是由它的所有组份构成的统一整体,它是整合起来的多样性,兼具多样性和统一性两个特点,它应该具有整体的结构、整体的状态、整体的功能和整体的特性等等。

根据上述标准,企业无疑是一个复杂的系统:

首先,影响企业的内外部因素构成复杂,不仅包括企业自身内部的各种资源、能力、文化等因素,还包括大量密切影响企业的外部环境因素;

其次,各种企业的各种内外部因素之间联系紧密,相互间作用关系复杂,比如企业的内部结构与能力无法脱离外部环境而存在,企业的外部环境对企业的作用也无法脱离内部的结构而实现;

最后,系统整体性与功能是内部系统结构与外部系统环境综合集成的结果,也就是复杂性研究中所说的涌现(Emergence)[10],正是因为企业的内外部因素有机的结合成为一个整体,并从整体上涌现出了一定的独特性质,从而才决定了企业的战略。

3 企业战略分析是一项系统工程

有学者认为,系统工程具有以下特点:第一,多学科交叉,专业综合性强;第二,突出系统总体,强调整体优化;第三,以分解—集成思想为基础;第四,包含系统工程技术与系统工程管理两大过程。

这几个特点也在企业战略分析的研究中有所体现:第一,影响企业战略的因素复杂而多样,对各种因素的分析要用到不同学科的不同研究方法,这体现了多学科的交叉和综合;第二,企业战略管理理论中强调的是企业战略的整体,而不是单纯考虑各种内外部战略因素的最优化;第三,在企业战略管理研究中,一般都先将影响企业的因素分解为企业内部资源能力因素、外部环境因素、企业文化因素等几个方面去考虑,然后再将几类因素继续细分为更细的子因素,最后对所有因素的影响逐层集成、综合考虑,才能够决定企业的战略。

从这个角度来看,企业战略管理分析研究是一项系统工程。

人们常说某个问题是一项“系统工程”,这句话往往有两层含义:一是这个问题是的对象是一个系统,解决问题的过程是个系统的工程或系统的实践;另一层含义是从技术角度讲,既然是系统的工程或实践,它的组织管理就应该用系统工程的理论、方法和技术去处理。

但是第二层含义往往被人们所忽略,也就是说,人们常常意识到了某个问题可能是系统的工程或系统的实践,但却没有用系统的理论、方法和技术去解决。

这就是说,我们不仅要认识到,企业作为一个开放的复杂系统,对其战略的研究过程是一个系统工程,在这一过程中还要注意主动应用系统工程的思想、理论、方法作为指导。

研究系统结构与系统环境如何决定系统整体性和功能,提示系统存在、演化、协同、发展与控制的一般规律是系统学(特别是复杂巨系统)的基本任务[11]。因此,要研究企业内部资源能力因素、外部环境因素、企业文化因素等究竟如何决定企业的战略,也必须应用系统工程的思想、理论、方法作为指导。 4 企业战略分析的内容可以通过系统工程理论来确定

于景元、周晓纪曾为系统结构和系统环境做了如下定义:通常将相互关联、相互影响、相互作用的组成部分称为系统结构,将一个系统以外的部分称为系统环境,系统结构和系统环境之间通过物质、能量和信息的输入、输出关系,相互关联、相互影响和相互作用[12]。他们认为,系统结构和系统环境以及它们之间的关联关系决定了系统的整体性和功能,也就是说,系统的整体性与功能,是系统结构内部与外部环境综合集成的结果。这是系统科学中的一条重要原理,根据这一原理,为使系统具有期望的功能,可以通过改变和调整系统的结构或系统环境以及他们之间的关联关系来实现。

由此可见,企业战略分析过程中必须要考虑以下两个方面内容:企业所拥有的各种资源、能力和企业所面临的外部环境。这两部分之间相互关联、相互影响和相互作用,最终决定了企业该采取何种战略。

系统科学中还有另外一个很著名的方法论就是WSR系统方法论。顾基发、朱志昌(1995)提出的WSR方法论理念和哲理的基本核心是:在处理复杂问题时,既要考虑对象的物的方面,又要考虑这些物如何更好地被运用在事的方面,同时要考虑处理问题、做出决策都离不开人的方面[13]。

根据该理论,企业的内部资源结构、能力可以被看作是企业战略因素中物的方面;企业所处的外部环境可以被看作企业战略因素中事的方面,因为物的方面必须要被运用在事的方面;最后,企业的所具有的文化、习惯可以被看作是企业战略因素中人的方面。这三方面内容在企业战略分析的过程中都要予以考虑,缺一不可。

综上可知,根据系统工程理论的分析,企业战略因素应包括企业内部的资源结构和能力、企业所处的外部环境、企业的文化三个方面的内容,这一结论具有理论上的合理性。

5 企业战略分析需要应用综合集成方法

综合集成方法是以思维科学为基础的。从思维科学角度来看,人脑思维一种是逻辑思维(抽象思维),它是定量、微观处理信息的方法;另一种是形象思维,它是定性、宏观处理信息的方法,而人的创造性主要来自创造思维,创造思维是逻辑思维和形象思维的结合,也就是定性与定量相结合、宏观与微观相结合,这是人脑创造性的源泉。

该理论告诉我们,在企业的战略分析的过程中,首先要应用逻辑思维,用一些具体的数理模型、计算方法去衡量企业战略因素,然后利用人脑的创造性思维,从宏观的角度对企业战略因素进行定性的处理,再然后在人脑中对两者综合集成,进行定性与定量的结合、宏观与微观的结合,最终形成创造性思维,得到企业整体所处形势的准确描述。

在以上程序中,要进行多次的定性定量分析、讨论,最后得到一个对企业整体形势的准确描述。这样的每一次从定性到定量的分析、讨论并修改都是一个结构化的过程,应用这种方法的本质就是要用这个结构化的序列来近似地得到一个非结构化的问题的结果。

系统工程不同于其它技术,它是一类综合性的整体技术、一种综合集成的系统技术、一门整体优化的定量技术,它体现了从整体上研究和解决系统管理问题的技术方法。正是由于系统工程的这一特点,对于不同的系统来说,在应用系统工程思想、理论、方法的同时,还要用到与这个系统有关的科学理论方法与技术。因此,在战略分析的过程中,必然要利用各种战略因素所涉及的理论、技术、方法作为支撑,然后再用系统工程方法进行综合集成、整体优化,这样才能从整体上研究和解决企业战略分析的问题。

6 结束语

综上所述,系统工程的理论、方法可以在企业战略分析的过程中得到很好的应用,同样,这些理论和方法也可以适用于其他学科门类的研究,在上世纪九十年代,钱学森就曾经做过很多积极的尝试,我所的MEIDSS系统就是系统工程在经济领域中应用的一个成功范例。但是,近年来,我们并没有在推广应用系统工程的道路上有更进一步的成绩,这对于有着深厚系统工程积淀的我国来说,无异于一种资源的浪费。因此,在今后的工作和研究中,希望能有越来越多的人应用系统工程的理论和方法来解决问题,为系统工程的进步和发展做出更多的贡献。

参考文献:

[1]张文晖.解读中国企业战略[N].中国信息报,2002-8-3.

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[4]林益明,袁俊刚.系统工程内涵、过程及框架探讨[J].航天器工程, 2009,18(1):8-12.

[5]许国志.系统科学[M].上海科技教育出版社,2000.

[6]Cecilia Haskins. INCOSE system engineering hand-book-a guide for system life cycle processes and actives (Version 3)[S]. INCOSE,2006.

[7]Federal Aviation Administration.NASA system engineering manual (Version 3.1) [S].FAA,2006.

[8]于景元,周晓纪.系统科学与系统工程的发展[J].复杂系统与复杂性科学,2004.1(3):4-9.

[9]Bertalanffy Von. General System Theory[M].George Breziller Inc.,1973.

[10]Waldrop M.复杂性——诞生于秩序与混沌边缘的科学[M].北京: 三联书店,1997.

[11]于景元,周晓纪.从综合集成思想到综合集成实践[J].管理学报, 2005,2(1):4—10.

篇4

关键词:可持续发展;工程伦理教育;环境伦理 

中图分类号:B82 文献标志码:A 文章编号:1003-949X(2016)-01-0049-02 

20世纪60年代以来,在经历一系列全球性生态环境问题对经济发展所带来的影响和痛苦中,人类积极反思和总结传统经济发展观不可克服的矛盾,努力寻找新的发展模式。1987年4月27,联合国世界环境与发展委员会的报告《我们共同的未来》中,提出了“可持续发展”的战略思想。 1992年6月,联合国环境与发展大会,将可持续发展确定为人类共同的发展战略。1994年,我国政府制定并通过了《中国21世纪议程》,对我国在20世纪末到21世纪初相关领域持续发展的战略目标、任务做出了总体部署。可持续发展观的提出标志着人类的发展观出现重大转折,将给人类的发展进程和社会文明带来了新的希望,对人类社会产生广泛而深远的影响。 

20世纪中叶以来,随着现代工程活动范围的扩大、对社会和环境影响的加深,工程伦理问题受到了前所未有的关注。工程伦理教育作为一种教育思潮正是在这一背景下,在欧美等发达国家最先兴起的。上世纪70年代,美国最早在工程院校进行工程伦理教育。80年代以来,在欧美发达国家,工程伦理教育及其相关研究获得了政府、大公司和社会团体的广泛支持。从世界范围来看,工程伦理教育作为工程教育中一门不可或缺的、独立的课程的地位已经确立。许多国家已经把工程伦理课程纳入工程教育的计划中普遍实施。可持续发展与工程伦理教育是两种不同的思潮,但两者存在着一定的内在关联。这主要体现在以下几个方面: 

一、可持续发展与工程伦理教育的内在关联 

一是两者都是后工业社会发展的产物,有着相似的社会背景。可持续发展与工程伦理教育都是在全球环境不断恶化和社会危机日益加深的背景下提出的。 

二是两者都倡导对环境保护的重视,强调人与社会、自然的和谐共处。可持续发展就是“既满足当代人的需要,又对后代人满足其需要的能力不构成危害的发展。”环境保护是可持续发展的重要方面,人类要实施可持续发展战略就必须强化人们的环境意识;而工程伦理的发展也已从人际伦理扩展到生态伦理,因此工程伦理教育的一个重要方面是如何处理好人与社会、人与环境的伦理关系问题,使工程师形成以伦理道德的视角和原则来对待工程活动的自觉意识和行为能力。从这点看,两者有一致性。 

三是两者都以人类的伦理道德为最终依据。可持续发展的提出是符合人类伦理道德的需要的,有着深厚的伦理背景,它继承了人类历史上所有伦理文化的精华。工程伦理教育本质是一种伦理教育,以伦理为依托,其要旨就在于让受教育者懂得如何在工程活动中处理人与自身、人与他人、人与社会、人与自然的复杂伦理关系,具有深刻的伦理判断力。因此,可持续发展与工程伦理教育在理论基础上有着共通性。 

由于,可持续发展与工程伦理教育的内在关联,这就使得影响广泛的可持续发展观或多或少会对工程伦理教育产生一定的影响。所以,工程伦理教育作为教育的组成部分,理应成为可持续发展视阈中值得关照的一个领域。 

二、可持续发展视阈中工程伦理教育的必要性 

(一)从社会变迁角度而言,工程伦理教育可促进社会的可持续发展 

可持续发展战略的提出意味着人类从事任何活动都应考虑人与社会、环境的和谐。工程活动作为重要的人类活动,对人类社会生活影响广泛而直接,但在当前我国的许多工程活动中,工程活动的负效应问题日益突出。笔者以为人们在考察、反思工程问题的时候,应多视角、全方位的认识和理解工程,不仅仅只局限于技术的角度,还要从伦理层面来认识,处理好工程活动的开展与社会、环境的关系,不能只顾眼前利益,要以对他人、社会和环境负责的态度实施工程,这才有利于人类的可持续发展。因此,就对现代工程教育提出了新要求:必须重视和加强工程伦理教育,培养能从伦理视角审视工程的、有责任感的工程师,这才能与人类可持续发展的目标相一致,才有利于人、社会、环境的协调发展。 

(二)从工程教育发展角度而论,工程伦理教育可促进工程教育的可持续发展 

目前,工程教育领域存在着严重的技术主义和功利主义的价值取向,这种价值取向直接导致培养的工程师极具功利性和工具性,认为“工程学方法的特点是,只关心最基本的逻辑问题,而不关心人类的最终目的是什么?”这种没有价值、伦理、人文精神的工程教育忽略人、社会、环境的三位一体,与可持续发展战略是背道而驰的。因此,在实施可持续发展战略的背景下,在工程教育中进行工程伦理教育,改变技术至上,工具理性的教育现状,促进工程教育的可持续发展显得尤为迫切。 

(三)从育人的角度来说,工程伦理教育可促进工程技术人员的全面的、可持续发展 

社会、自然的不平衡、不协调的发展,在很大程度上是人的不全面、不协调发展的反映和表现。只有当人的自身获得解放与全面自由的发展,才能推动社会的进步。毫无疑问,工程伦理教育能够完成使工程技术人员成为全面的自由的发展的人的使命,以契合人类可持续发展的需要。这表现在:第一、工程伦理教育为工程技术人员树立正确的世界观、价值观打下理论基础;第二、工程伦理教育为工程技术人员提高环境意识提供思想源泉;第三、工程伦理教育为工程技术人员培养以伦理道德视角和原则来对待工程活动的自觉意识和行为提供精神支撑。总之,只有通过工程伦理教育才能使工程技术人员成为全面发展的人,而不是“工具性人才”,这样才能适应人类社会可持续发展的新要求。 

三、可持续发展理论对工程伦理教育的有益借鉴 

可持续发展观是一种整体观、协调观、持续观和平等的价值观,可持续发展的目的归根到底是为了人的幸福和人的全面发展,这改变了传统发展观人与物颠倒的错误认识,恢复了人的主体地位、价值与尊严。这对于整个教育起着重要的指导作用,也为工程伦理教育注入了新的内涵,要求工程伦理教育应面向可持续发展来定位。

(一)工程伦理教育不仅要注重人际伦理教育,更要吸收生态伦理与环境伦理教育资源的精华,加强生态道德教育、环境教育以及人与自然协调共生的世界观教育 

随着人类所赖以生存的生态系统遭到越来越严重的破坏和环境危机的日益加深,人们越来越清楚地意识到,对环境污染和生态失衡问题的解决,不能仅仅依赖经济和法律手段,还必须同时诉诸伦理信念。基于此,工程伦理教育作为一种伦理教育,在这方面无疑有优势,但应有所侧重,其重心应放在加强工程师的环保意识,唤醒他们的生态伦理良知,强化工程师的责任意识上,养成其为群体或人类共同福祉考量的思维方式,树立人与自然协调共生的新世界观 

(二)要注重科学性与人文性的统一 

要实现可持续发展,不仅需要经济与生态环境的优化,而且需要社会人文环境的优化,注重科学性与人文性的统一,构建一种尊重自然、顾及后人、注重人文理性的全新的价值观和发展观。虽然工程伦理教育本身是自然科学与人文科学相互交叉的一门学科,但在其实施教育过程中仍要始终注重贯彻科学性与人文性,培养工程师在未来的工程活动中不仅讲究设计、管理的科学性,还要注重工程活动的人文关怀,赋予工程活动以人文理性,这不仅有利于人类的安全与福祉,也有利于人的全面发展,实现人的超越价值。 

(三)要加强工程伦理教育的理论研究 

工程伦理教育的产生发展并形成相对独立的教育事业,需要科学、完备的理论指导,理论好比指导我们冲锋陷阵的一面旗帜,只有科学的理论和充分的实践两个方面协调发展,达成和谐统一,工程伦理教育才能切实显示出自身的优势和特色,去完成其历史使命。我们应深入系统地研究工程伦理教育理论,探讨工程伦理教育实践,构建工程伦理教育理论体系,并以此来推动和加快工程伦理教育的实施,提高工程伦理教育的质量,使工程伦理教育真正做到可持续发展。 

(四)要加强国际间的交流与合作 

实施可持续发展战略是人类社会所面临的共同挑战,要实现可持续发展的总目标,必须发扬“全球伙伴精神”,加强国际间的交流与合作。第一、要迅速转变思想观念,培养国际型思维,向国际先进的工程伦理教育理念学习,勇于将我国的工程伦理教育融入国际工程伦理教育之中,要主动参与国际教育市场的竞争;第二、要积极推进与国外理工科院校的交流与合作,大胆引进国外先进的教学理论、教学内容、教学方法等方面的经验,邀请国外教师讲学或授课,组织教师或学生到国外理工科院校考察和学习。要鼓励学科带头人加强与国外同行学术上的联系,积极参加国际学术交流活动,缩短与国外工程伦理教育的差距。 

综上,为了社会、经济、自然,实质是人类的可持续发展,我们必须实施可持续发展战略,而实施可持续发展战略,就必须优先发展教育。工程伦理教育作为教育的组成部分,理应成为可持续发展视阈中值得关照的一个领域。   本文由wWw.DYlw.net提供,第一论 文 网专业和以及服务,欢迎光临dYLW.nET

参考文献: 

[1]肖平.工程伦理学[M].北京:中国铁道出版社,1999. 

[2]曹南燕.对中国高校工程伦理教育的思考[J].高等工程教育研究,2004(5):37-57. 

[3]王耀中.科学发展观与现代交通发展[M].湖南人民出版社,2012. 

篇5

关键词:环境工程;实践应用型人才;路径

中图分类号:G640 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2015)10-0068-02

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》指出:我国高等教育重点扩大应用型、复合型和技能型人才培养规模;2012年颁布的《关于实施高等学校创新能力提升计划的意见》和《关于全面提高高等教育质量的若干意见》中提出“高校根据实际制定科学的人才培养方案、创新人才培养模式”;以及在2013年全国教育工作会议上提出加快推进教育现代化、全面深化教育综合改革。这些都表明我国的高等教育越来越重视实践应用型人才的培养。在本科人才培养过程中,如何针对每所高校的自身特色和培养目标构建合理、可行的实践应用型人才培养模式和机制,是非常值得去研究、探索和实践的教育教学改革课题。本文以大连民族大学环境科学与工程系多年来针对环境工程和环境科学专业在本科学生实践应用能力培养和训练方面所做的工作为例,分析、探讨普通高校实践应用型人才的培养模式和机制。

一、实践应用型人才培养的社会需求

2005年国家教育发展中心高教研究室主任马陆亭将我国高等学校分为研究型大学、教学科研型大学、本科教学型学院和专科教学型学院四大类。对于研究型和教学科研型大学人才培养定位于培养学术研究型人才,而本科教学型和专科教学型高校人才培养则定位于应用型人才培养。2010年6月,教育部在天津启动的“卓越工程师教育培养计划”,旨在培养创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,其核心就是通过校企合作培养一大批具有实践应用能力的工程技术人才。可见,强化实践应用型人才的培养是目前我国普通高校本科教育的重要任务之一[1]。

另一方面,各企事业单位对具有一定实践应用型人才的需求在逐步增加,这使得实践应用能力的培养成为各高校教育教学改革的重点内容。而实践应用型人才和普通本科人才的最显著区别是具备较强的专业技术应用能力,而这一能力的培养主要通过理论知识储备和实践能力培养来完成。因此,如何有机、合理、高效优化理论教学和实践教学的关系,着实提高普通高校毕业学生既具备深厚专业知识,又具有较强实践应用能力,一直是各高校教育教学改革研究的重要内容[2]。

二、实践应用型人才培养的路径

(一)修订专业培养方案

大连民族大学环境工程专业先后经历了“2005版”、“2009版”和“2013版”专业培养方案较大规模修订,以满足社会经济发展对不同层次人才需求的变化。从2009年开始,大连民族大学现行的专业培养方案是以二级学院为一大类的模式执行的。如全校的本科教育基础课为通识教育平台,包括大学英语、大学计算机基础、思想道德修养与法律基础和基本原理概论等必修课;以二级学院所有专业为一个大类的专业类教育平台,包括高等数学、大学物理、无机与分析化学、有机化学、物理化学和生物化学等必修课;以不同专业为区分的专业教育平台,如环境工程专业的专业教育平台主要包括环境化学、环境工程微生物学、环境监测、环境规划与管理、水污染控制工程、大气污染物控制工程、环境质量评价等必修课程;此外还有集中性实践环节,环境工程专业主要包括认识实习、生产实习、化工原理课程设计、环境质量评价课程设计、环境污染防治综合实验和环境监测与评价综合实验等。大连民族大学学生在大一、大二主要完成通识教育平台和专业类教育平台的学习,在大三、大四主要完成专业教育平台和集中实践环节的学习。这不仅有利于实现全校学生共享优秀的教学资源,而且有利于学生在完成大一学业后根据自己的兴趣爱好和对专业的进一步了解后进行“跨类”转专业,以及在完成大二学业后的“类内”转专业,这样能够更好地发挥学生的学习主动性和培养优秀的专业人才。

(二)加强课程体系建设

在课程安排上如何将理论课程与专业教育平台的专业和实践课程内容有机地结合起来,是我们在教学过程中始终关心和注重的问题。在课程体系建设过程中,强化课程组在相关学科的“联动”作用,如“环境监测”是大连民族大学环境工程和环境科学专业的一门核心专业课程,在这门课程中不仅涉及关于环境要素监测方案的制定、样品的采集和保存、样品的预处理和分析,以及实验数据的科学处理,还涉及分析方法的优化和分析仪器的使用等知识,这与“仪器分析”课程的知识密切相关。因此,大连民族大学学生在学习“环境监测”课程之前需要先学习“仪器分析”课程,掌握相关仪器分析的原理、方法和结构、功能,以及如何正确使用;而在“环境监测”课程教学过程中,任课教师在讲授具体污染物监测方法时则对这部分知识进行“点拨”,以强化学生对已学过知识的熟悉和掌握。同时,因为“环境监测”是一门实践性很强的课程,因此“仪器分析”课程的教学大纲和教学、实验内容与“环境监测”的内容紧密衔接。

“环境质量评价”也是环境工程和环境科学专业的一门核心专业课程,在进行环境质量评价过程中大量涉及环境监测的知识,因此在讲解环境质量现状评价章节时,任课教师又会重新对“环境监测”课程的相关内容进行详细的提及和分析,以强化学生对专业知识的系统掌握。为了保证课程体系传授知识的连贯性和系统性,我们对课程组教师的知识结构和学科方向进行了优化和组合,如环境监测与评价课程组的主讲教师主要负责“仪器分析”、“环境监测”和“环境质量评价”三门课程的理论教学,但在实验和实践环节则鼓励承担“无机与分析化学”、“物理化学”、“环境化学”和“环境工程学”的教师参与进来,以增强学生在基本理论知识和专业知识间的联系。

(三)有针对性地增加实践教学环节

在环境工程专业集中性实践环节学时方面,相对于 “2005版”培养方案,在“2009版”培养方案中分别增加了48学时(2周)的环境污染控制综合实验和环境监测与评价综合实验两门实践课程,而在“2013版”培养方案中又增加了24学时(1周)的管网工程课程设计。在这些实践环节中,教师有针对性地以实际环境问题为题,要求学生独立完成实验方案(课程内容)的选择和设计、实施和评价环节,最后通过集中答辩对学生的成绩进行评判。通过这些集中实践环节的训练,将学生掌握的理论知识与解决实际环境问题紧密结合,在方案确定和解决问题过程中培养了学生的实际应用能力。

在教学过程中,有针对性地选择一些与专业紧密相关的企事业单位,如监测站、污水处理厂、环境理化检测公司和环保设备厂等,作为挂牌的学生实践实训基地,通过这些举措保证了环境工程专业学生能够在实践环节有机会了解和认识环境工程的任务和作用,充分培养自身的专业素养和兴趣[3]。由于大连民族大学环境工程专业在实践基地建设方面做了大量卓有成效的工作,因此获得了2013年辽宁省大学生实践教育基地建设项目立项。而在第七学期一些不考研且毕业后打算直接从事本专业的学生主动报名到与签订有实践教育基地建设协议的企事业单位进行为期3―4个月的“产学研”项目实习和实践,第八学期则在这些实习单位完成与专业相关的毕业论文。在这一过程中,系里定期召集这部分学生回到学校反馈实践、实训环节遇到的问题和收获,以及对已学课程体系和教学内容的具体建议。通过“产学研”项目的实施和培训,使学生能有机会将在学校学到的理论知识直接应用到生产实践活动中,并将实践环节中受到训练反馈到课堂的理论教学中,有助于增加学生理论知识学习的主动性和积极性,更重要的是使学生提前接受实践应用能力的培训,为学生毕业后能顺利、快速在工作岗位进入“角色”做好铺垫。

通过对课程体系的调整和教学改革,培养学生具备较强的实践应用能力和较强的专业素养,在实际工作中能够较快“上手”、能够独立解决一些基本专业领域问

题,表现出较强的工作能力。近几年,大连民族大学每届环境工程和环境科学专业的毕业生都有多人到曾经实训、实习的单位去工作,同时也得到工作单位的认可和赞赏。这种人才培养模式符合大连民族大学当前提出的“提高创新实践能力、社会适应能力和就业竞争能力”的教育教学改革思想。

普通高校本科人才的培养,首先要根据国家教育部规定的基本专业培养方案制订教学计划,学生完成相关学业后,获得由学校颁发国家认可的毕业证书和学位证书,完成学历教育所要求的培养目标。而专业素质教育则以专业知识为主、实践应用为目的,培养能够解决生产实践活动中实际问题的专业技能。近几年,大连民族大学在环境工程本科教育人才培养的模式方面进行大量的教学改革和探索,已取得一定的成效,获得了“2014年度辽宁省普通高等学校本科综合改革试点专业――环境工程”立项。在专业建设过程中确保大连民族大学环境工程本科人才培养在完成学历教育质量的基础上,构建专业技能的教育平台,培养学生既具备良好的基础理论知识又具有较强专业技能,学习能力强、适应能力强、综合素质好的高层次实用性、技能型、专业型的实践应用型人才,显著拓宽了学生的结业途径。因此,每年毕业学生能够顺利到环境理化检测中心、市政污水处理厂和企业的环保管理部门工作,或通过相关考试到政府相关职能部门任职。近几年我们连续对从事本专业毕业生的工作能力和专业素质进行回访,广大企事业单位对大连民族大学环境工程专业学生的实践应用能力给予了较好评价。

参考文献:

[1]时琳.高校应用型人才培养模式创新研究[J].吉林省教

育学院学报,2014,(2).

[2]崔虹云,尚东昌,肖仲杰.高等教育人才培养模式中实践

教学的改革与探索[J].黑龙江高教研究,2014,(2).

篇6

人体工学课程是工业设计、家具设计、视觉传达设计、展示设计、环境艺术设计等专业学生的设计必修基础课,是形成设计人才基本设计理念和专业修养的出发点。该课程能够帮助学生建立人本理念、科学设计观的初步设计概念,并帮助学生掌握任务分析、环境评价的科学的设计流程和设计方法,从而提升学生科学分析和解决实际问题的实践能力和创新思维。

国内高等院校设有环境艺术设计专业的艺术设计学院均有开设此课程,一般作为设计理论基础课程设置在大学二年级上学期,学时48节左右,但在课程教学中普遍存在重理论、轻实践,理论和实践的衔接脱节,专业针对性缺乏,学生兴趣低下等问题,因此,课程教改势在必行。

一、课程的重要性

随着20世纪后期可持续发展思想在世界范围内的推广,环境艺术设计概念从艺术设计专业中脱颖而出。20世纪80年代后期,环境艺术设计专业随着国内艺术设计界的环境意识的高涨而诞生。从1988年国家教委设立此专业到1998年成为艺术设计专业的下属专业方向的十年间,全国600余所高校建立了环境艺术设计方向。该专业旨在培养能运用设计理论基础和技能基础知识,在设计企事业单位进行概念设计和方案实施的。创新思维与专业技能并重的专业人才。

而人体工学课程是环境艺术设计专业课程体系中的设计启蒙课程,为家具设计、室内设计初步、住宅空间设计等专业设计课程提供基础性的导向。其内容可以划分为基础理论和理论运用两大版块进行教学内容的安排。该课程可以帮助学生了解人在使用环境时的生理、心理、行为特点,为确定空间范围、家具尺度及人对环境的感知能力提供设计依据,主要体现在以下三个方面:

1.引导学生奠定环境设计的人本理念基础和设计领域的科学基础。

2.培养学生运用人体工学研究方法进行数据获取、分析和设计实践及研究。

3.提供给学生环境设计参考数据、环境舒适度参数等技术支持。

二、教学现状及存在的主要问题

1.缺乏专业针对性。人体工学研究范围极其广泛,包括心理学、生理学、解剖学、工业与工程设计、建筑与照明工程、管理工程等专业领域,具有交叉学科的内容综合性强、学科边界模糊等特点,因此,在课程教学中难免出现教学方向模糊、教学目的不明确等情况,然而针对环境艺术设计专业特点和培养目标对学科内容进行筛选和提取是尤为重要的。

面向环境艺术专业的人体工学课程应从培养应用型人才为目的和理论课程结合课题实践的教学结构来调整教学的侧重点,这是提高专业针对性的出发点。

2.缺乏前沿理论的拓展。人体工学属于交叉学科领域,是科研的热点,但目前相关教材中缺少最新研究成果的反映。国际人类工效学协会(IEA)成立了20个技术委员会对工作分析和设计的行为理论、老龄化社会、儿童和教育环境的人机工学、设计的人机工学、健康护理人机工学、人机交互、组织设计和管理等方面进行深入研究。根据国际人机工学研究组织的研究成果和方向深入扩展学科理论。选择性地引入相关新理论,对于扩大学生知识面,加深学生对学科的认识和了解,提升学生的综合设计能力起着关键性的作用。

3.缺乏完善的实践流程。主要表现为用于实践环节的课时比例分配不均匀;课程单元内容和单元实践验证的衔接不紧密。

三、教学改革方案

就以上提出的教学现状及存在的问题,总结了以下三点教改方案。

1.加强学科针对性。在有限的课时内,全面学习所有内容并不切实际,因此就环境艺术设计学科而言,需要对学科内容进行筛选提取,从而加强学科针对性。

(1)扩充系统中的环境因素及其与人机的关系。为了帮助学生更深入理解环境因素在设计中的重要性,在讲授人体工学的性质、学科范围、发展史、定义、研究内容等基础理论知识的基础上,扩充了^―机一环境系统中环境因素及其与人的关系的相关知识,比如环境中人的行为心理、肢体活动范围、人的感知觉与环境因素的关系。

(2)增加建筑及环境评价知识。为了促进人体工学理论向实践的转化,提高学生的知识广度,在教学中引入了人机工程评价和居住后环境评价(POE)量化理论,分析了人机因素和环境评价因素,引导学生建构评价项目群,对评价结果进行量化,并训练学生按照环境评价程序收集空间数据,为环境设计奠定基础。

(3)缩减作业环境中的人体因素。其中包括人的输入与输出系统、人的肌肉施力和作业效率、人的信息加工过程、人的感知觉环节知识。

2.深化教学理论。为推动通才教育的总体目标的实现,增加学生的知识广度,使学生更深入了解人体工学学科的应用范围,提升专业设计素质的全面性。针对缺乏最新研究成果的扩展现状,为增强学生的设计科学观和理性分析能力。针对课程的理论研究途径引人以下两点内容:

(1)引入任务分析法。为细化并完善设计流程,在教学中引人人机工学研究行为的任务分析法,就行为主体的行为过程进行层级分解,了解分解每个行为节点间的衔接性,并根据每个节点确定行为主体的行为需求。从而寻求功能设计的突破口。

(2)引入其他设计领域的人体工学知识。在满足环艺设计专业教学要求的基础上,以设计为主线,用户为中心,通过相关人机工程内容介绍和案例剖析,引导学生学习了有关人体工学在产品设计领域和视觉传达设计领域的应用。产品设计领域中,主要通过家具设计教学来扩展教学广度。侧重家具设计的人体因素。包括工作面高度设计、座位的设计和床的设计;视觉传达设计领域中,教学侧重人的视觉特性和视觉信息辨认能力限度。

3.完善实践流程。

(1)增加实践性教学环节课时量。学时总共48节,实践性教学量由原先的8节增加至16节,占总课时量的30%。

(2)将课程单元内容和单元实践紧密衔接。将人体尺寸测量、人体结构模型制作、实地尺寸测量、空间环境的人、机、环境因素调研、环境评价和课题设计等实践内容同理论教学结合起来。

(3)控制好“择取――过程一总结”三个环节的参与程度和质量。为了将实践教学作为环艺教学的行之有效的方法,必须做好实践教学内容和范围的“择取”;注重“引导”的方法和质量;明确“总结”以后应当做什么。

(4)以“理论讲授为中心”向“以典型案例分析为引导”转变。通过对典型案例的讲解,增强学生对人机工程学理论的认识。以理论讲授为中心的教学方式容易使学生产生枯燥厌学的情绪,为了提高学生的学习

兴趣,并加深对交叉性学科理论知识的理解,提高学生理论转化为实践的能力,教学方式由“以理论讲授为中心”向“以典型案例分析为引导”转变,因此典型案例的筛选和引导方法就显得很重要。

四、实践情况

通过2009年12月14日至12月31日的人体工学课程验证了教改方案的有效性。此次课程授课对象为08东方室内,授课人数为32人,授课地点为艺术学院楼7103室。

在充分考虑教学实践的可参与性和参与程度后,把专业教室确定为实践教学场,按照单元教学内容结合单元实践作业来完成理论与实践的初步转换,分析实际问题,把设计课题和实际环境结合,做到“实题实做”,切实增强学生的主观感受和设计分析和实践能力。

1.通过缩减人体输入与输出系统、人体信息加工和人的感知觉等单元知识后,把更多课时安排在人体尺度、行为心理、与环境的关系和环境评价内容上,使得学生对环境艺术设计专业的人体工学知识掌握的程度加深。

2.在人体尺寸与作业空间单元环节中,进行人体尺寸测量和教室实地测量实践,为学生建立基本的尺寸概念和环境设计的人本概念。在统一测量项目的前提下,以班级为样本(≥30人)、小组为单位进行人体静态和动态尺寸测量,如图1所示,并根据其中1名组员的尺寸测量结果制作人体结构模型;实地尺寸测量环节要求学生使用常用测量工具对教室家具和教室环境的结构性尺寸的测量,记录整理作为改造性设计的参考依据,通过此环节建立起学生的初步尺寸概念;在空间环境的人、机、环境因素环节中,由学生自行调研任意空间完成;在家具设计中的人体因素环节中,按照任务分析法,针对面向绘图过程的设计专用课桌椅进行参照性设计,并进行了最终的绘图桌椅设计验证。结果表明,学生通过运用此方法明确了设计的目的,增强了设计过程的科学性和合理性;

在环境评价环节中。按照评价六个流程制定专业教室环境评价计划。按照环境中的声、光、热、空气和空间五种环境类别分别制订计划,每一类别分为物理测定、语义差别量表问卷调查和半结构式访谈三个侧面依次实行,收集并汇总原始数据资料,运用数理统计方法进行数据统计,建立环境评价模型,得出综合评价结果。

篇7

水文水资源工程的培养目标

本专业培养具有较扎实自然科学知识,较好人文科学知识,较强的计算机、外语、管理等方面应用能力与水文水资源及水环境方面专业及专业基础知识,能在水利、能源、交通、城市建设、农林、环境保护等部门从事水文、水资源及环境保护方面勘测、规划设计、预测预报、管理、技术经济分析以及教学和基础理论研究的高级工程技术人才。

水文与水资源工程 的就业方向从事水文、水资源及环境保护方面勘测、规划设计、预测预报、管理、技术经济分析以及教学和基础理论研究工作

水文与水资源工程 的介绍本专业学生主要学习水文水资源及环境信息的采集及处理、水旱灾害预测及防治、水资源规划、水环境保护、水利工程规划与设计、水利工程运行与管理、水政管理等方面基本理论和基本知识,受到工程制图、运算、实验、测试等方面基本训练,具有应用所学专业分析解决实际问题、科学研究、组织管理的基本能力。

水文与水资源工程 的主要课程自然地质学、气象与气候学、水力学、河流动力学、水利工程、水文学原理、水文统计学、水资源学、地下水文学、环境化学、水利法规。

篇8

【临床医学】

读研比例42.7%

临床医学专业是一门实践性很强的应用科学专业。它致力于培养具备基础医学、临床医学的基本理论和医疗预防的基本技能;能在医疗卫生单位、医学科研等部门从事医疗及预防、医学科研等方面工作的医学高级专门人才。该专业学生主要学习医学方面的基础理论和基本知识,人类疾病的诊断、治疗、预防方面的基本训练。具有对人类疾病的病因、发病机制作出分类鉴别的能力。

就业方向

主要到医疗卫生单位、医学科研等部门从事医疗及预防、科研等方面工作。

就业前景

随着高等医学教育事业的迅猛发展,医学院校办学条件得到较大改善,招生规模不断扩大,临床医学专业毕业生的数量和质量大大提高。但是在全国总的毕业生就业形势严峻的情况下,临床医学专业毕业生就业形势不容乐观。

临床医学领域高校推荐

上海交通大学、北京大学、复旦大学、北京协和医学院、中山大学、四川大学、首都医科大学、浙江大学、华中科技大学、第二军医大学。

【能源动力系统及自动化】

读研比例40.4%

能源动力系统及自动化专业研究将煤炭、石油、天然气等一次能源转化为电力、热能等二次能源的生产和利用过程;研究人工环境、制冷空调、低温生物医学等领域的科学技术问题;还研究风能、太阳能、生物质能等新能源的开发利用。伴随能源转换与利用过程排放的有害物质将造成环境污染,能源的生产必须高 效、清洁。能源与环境系统专业不仅对自动化控制十分依赖,而且是一个复杂系统工程,集合了热科学、力学、材料科学、机械制造、环境科学、计算机科学、自动 控制科学、系统工程科学等高新科学技术。能源与环境系统工程专业具有很宽的专业知识面,是一个能源、环境与控制三大学科交叉的复合型专业。

就业方向

从事清洁能源开发、电力生产自动化、能源环境保护、制冷与低温、空调和储能、空调与人工环境等领域的设计、研究与管理的跨学科复合型高级技术人才。

院校推荐

清华大学、西安交通大学、武汉大学、武汉理工大学、天津理工大学、河海大学、吉林大学。

【工程力学】

读研比例37.1%

工程力学专业本专业培养具备力学基础理论知识、计算和试验能力,能在各种工程(如机械、土建、材料、能源、交通、航空、船舶、水利、化工等)中从事与力学有关的科研、技术开发、工程设计和力学教学工作的高级工程科学技术人才。

就业方向

可到土木水利、机械控制、微电子技术、能源交通、航空航天等部门从事科学研究、技术开发和工程计算机软件的开发应用等工作;由于具备较为坚实的专业基础知识,较强的分析、解决问题的能力及计算机应用能力,也可到有关的高新技术领域工作(如信息科学、生命科学、新型材料等),还可从事教学工作。

推荐院校

北京工业大学、大连理工大学、福州大学、哈尔滨工业大学、合肥工业大学、华中科技大学。

【中医学】

读研比例33.3%

本专业培养具备中医药理论基础、中医学专业知识和专业实践技能,能在各级中医院、中医科研机构及各级综合性医院等部门从事中医临床医疗工作和科学研究工作的医学高级专门人才。本专业学生主要学习中医药学基本理论知识和中医临床医疗技能,具备一定自然科学和现代医学的知识,受到中医临床技能和现代医学临床基本技能的训练,具有中医各科疾病的临床诊疗和科研工作的基本能力。

推荐院校

北京中医药大学、首都医科大学、天津中医药大学、浙江中医药大学、暨南大学、延边大学、上海中医药大学。

【无机非金属材料工程专业】

读研比例31.4%

本专业培养具备无机非金属材料及其复合材料科学与工程方面的知识,能在无机非金属材料结构研究与分析、材料的制备、材料成型与加工等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才。本专业学生主要学习无机非金属材料及复合材料的生产过程、工艺及设备的基础理论、组成、结构、性能及生产条件间的关系,具有材料测试、生产过程设计、材料改性及研究开发新产品、新技术和设备及技术管理的能力。

篇9

面对读者的这些疑问,我们精选了七组专业进行解析,希望能够对大家在填报志愿时有所帮助。

建筑学VS土木工程

提起建筑学和土木工程,有些同学可能会下意识想到:它们不一样吗,都是关于建筑的,为什么还要分成两个专业?其实,这两个专业并不等同。

应该说,建筑不光是研究怎样盖房子,更可以算是一门艺术。做好建筑艺术需要有建筑方案设计和建筑施工图绘制等方面的能力,即使现在可以应用计算机来绘制图纸,使这方面的要求有所降低,但仍需要有一定的审美才能做出好图纸。所以,建筑学更多是从宏观角度来设计,融合了工程和艺术。至于需用何种尺寸的梁、柱,配何种型号的钢筋等,那是土木工程师考虑的问题了。

如上所述,土木工程更多是从实际建设方面入手,运用数学、物理、化学等基础科学知识,力学、材料学等技术科学知识及土木工程方面的工程技术知识,研究、设计、修建各种建筑物和构筑物(建筑物指供人们生产、生活或进行其他活动的房屋或场所,如工业建筑、民用建筑、农业建筑等;构筑物指人们一般不直接在内进行生产、生活的建筑物,如水塔、烟囱、堤坝等)。土木工程与人们的衣食住行密切相关,人们进行生产活动、生活、各种研究活动都离不开建造各种建筑物、构筑物和修建各种工程设施。同样,计算机技术的发展让土木工程建设中的计算工作变得更加方便和快捷。

由此可见建筑学和土木工程之间的区别。具体来说就是,建筑学专业的同学设计出建筑物的图纸,而土木工程专业的同学则负责根据图纸将其建造出来。

从就业角度来讲,两个专业的学生前途都很光明。建筑学的就业去向为建筑设计研究院、建筑设计事务所等建筑行业设计单位,一般从事建筑物的设计和有关建筑的研究工作。而从目前市场需求来看,我国的基础建设正在兴起,未来很长一段时间内都需要大量高素质的土木工程专业人才参与其中。

国际经济与贸易VS贸易经济

如今,随着中国经济日益兴盛,经济贸易在经济发展中发挥着越来越重要的作用,于是文理兼收的经济类专业也日渐走红。在经济类专业中,国际经济与贸易和贸易经济两个专业可以说是一个主外,一个主内,内外兼修,相得益彰。

日常生活中,我们随处可见国外的品牌产品,如可口可乐、阿迪达斯等等,而国外则流通越来越多的“Made in China”产品。这便是国际商品的交换现象,也正是国际经济与贸易专业主要研究的对象。总体来说,国际经济与贸易是由国际贸易、国际金融、国际投资理论与实务组成的综合性学科,侧重研究国际间、国家与国家间的经济活动和经济关系。贸易经济与前者在学习内容上相差不多,所不同的是贸易经济侧重面向国内的政府职能部门、工商企业等,培养通晓市场流通理论,掌握贸易理论和实务的经贸人才。

在报考这两个专业时,需要注意什么呢?首先,这两个专业具有涉外性质,对外语水平要求较高,无论是学习专业理论还是从事相关实务,外语水平都至关重要。其次,由于这两个专业属于经济类学科,不仅涉及市场学、国际金融学、商品学的理论知识,还会应用到统计学、数学等学科的知识,因此具备一定的数学水平是学好两者的重要基础。

从未来发展角度,国际经济与贸易专业的学生会面对较为广阔的择业空间,从其专业涵盖范围的广泛性来看,涉及国际商务的各个领域都是本专业毕业生可选择就业的部门,国企、私企、外企、研究机构、事业单位等都可为毕业生提供就业机会。贸易经济专业则培养的是面向政府和企业部门的适应现代化市场建设的专业人才,毕业生可到商业部门、涉外企业、合资企业、工商贸易公司从事贸易经济、市场营销、经营管理等工作。实际上,这两个专业在就业渠道上有相通之处,比如外企是多数毕业生的首选。

电子科学技术VS计算机科学技术

如果说招收理科生最多的学院,信息科学与技术学院肯定名列前茅,信息学院里的两大类专业,电子科学与技术、计算机科学与技术一直都是热门。不过,“电子科学”并非“计算机科学”的另一种说法,两者实际上可是千差万别。

电子科学与技术专业是以数学和近代物理学为基础,研究电磁波的产生、运动及在不同介质中相互作用的规律,以及在此基础上发明和发展各种信息电子材料、元器件、集成电路乃至集成电子系统。计算机科学与技术专业则是随计算机的广泛应用而发展起来的,研究方向包括计算机软件与理论、数据库与信息系统、计算机系统结构等。一言以蔽之,电子科学与技术是研究电路的,而计算机科学与技术是“搞IT”的。

电子类专业学生毕业后大多从事设计类工作,比较适合头脑灵活、对电子知识感兴趣,尤其是动手能力较强的学生。而计算机专业则培养学生掌握包括计算机硬件、软件与应用在内的理论和知识,具有研发计算机软件、硬件的能力。无论计算机专业还是电子类专业,都需要具备较强的编程能力和数学水平,比如计算机专业学生将来要是从事软件工作的话,就需要编一手好程序,否则就非常吃亏。

这些年电子技术广泛应用于各个行业,因此社会对电子类专业人才的需求比较大。纵观电气信息类专业情况,可以说电子科学与技术的生命力非常强,在制造业发挥着不可替代的作用。英特尔之所以霸气,就是因为它掌握着世界上最先进的电子科学与技术,能生产出速度飞快、运行稳定、质量上乘的计算机硬件。而计算机专业的学生就业渠道非常广,各类网络公司都需要专门的计算机人才加盟。另外,其他单位如金融部门等,由于也会应用到计算机和互联网,所以也需要计算机人才对硬件进行维护、管理。

机械设计制造及其自动化

VS电气工程及其自动化

在专业名单上,自动化早已不是似曾相识的陌生人,可真要说出它究竟是研究什么的,可能对高中同学来说还有一定难度。尽管如此,这并不妨碍自动化成为报考热门,因为它属于信息产业,发展前景好,需要人才多,待遇相对较高,是科技发展趋势所在;再则自动化类专业应用范围广,几乎所有工业部门都同自动控制相挂钩,农业、国防都与自动化息息相关。然而,当自动化的前面加上前缀之后,你就得好好辨识一下再选择报考哪一个了。

比如机械设计制造及其自动化专业,它属于传统的机械设计制造和先进的自动化技术相结合的产物,培养学生获得现代设计与制造技术(计算机辅助设计、辅助制造、数控技术、机器人技术等)、计算机控制技术等方面的训练,在知识结构上充分体现了机械与电子并重的特点。所以不要被“机械”两个字迷惑,以为所谓机械制造就是要和笨重的机床、冰冷的零件打交道。其实现代制造业如今有了很大改观,很多制造系统已实现了计算机化,机械零件的设计、制图、产品规划都可在计算机上实现。

此外还有一个电气工程及其自动化,这个专业是电气信息领域的新兴学科,由于和人们的日常生活及工业生产密切相关,因此发展迅速,相对比较成熟,已成为高新技术产业的重要组成部分,广泛应用于工业、农业、国防等领域。电气工程及其自动化的特点是电工与电子技术相结合、软件与硬件相结合,电力、电子、控制、计算机多学科综合,具有交叉学科的性质,是一个“宽口径”专业。

从就业来讲,前者可以从事包括数控机床、工业机器人、自动物料运输、自动化装配、自动化检验等方面的工作,目前国内该领域人才供不应求的趋势较为明显。后者则可以在石油化工、冶金、电力、电子、通讯、机械和其他相关部门的厂矿企业、科研单位、设计单位、技术开发公司从事研究、开发、设计和工程实施等工作,一些大型企业对本专业毕业生都有需求。

环境科学VS环境工程

现今全球的环境问题日益突出,环境保护和建设环境友好型社会成为广为人知的流行语。因而,作为环保学科的两大支柱,环境科学和环境工程曾一度成为学生报考的热门专业。那么它们究竟有什么相同和不同呢?

这对系出同门的师兄弟,环境科学是师兄,而环境工程则是师弟。师兄为师弟提供了基本的理论知识,指导其行动;同时,师弟作为应用科学,在实践中不断发展和完善基础知识,反作用于师兄。

既然系出同门,两者所怀技艺自然也是同一家路数。在多数高校,这两个专业的课程设置大同小异,都要学习普通化学、微生物学、水力学、环境学概论、污染物检测与分析等基础理论和实验课程。现在,有些院校按照“环境大类”统一招生,大二时再根据学生爱好选择餍专业方向。

不过,两者的发展各有侧重。首先,环境工程是环境科学众多分支之一。环境科学与自然科学和社会科学相互渗透、交叉,形成诸多分支学科。其次,相对于环境工程的实践性较强,环境科学偏重于宏观上的规划管理和理论上的研究攻关。一般来讲,环境工程以处理污染物、减少环境灾害为目标,分大气污染控制、水污染治理及固体废物处理处置等;环境科学则侧重城市、区域建设的规划,从整体布局谋划上为环境的协调发展做贡献。

未来毕业后,环境科学专业的学生可到高校、科研机构、环境保护与环境监测、城市规划与建设等部门从事教学、科研、管理及应用技术方面的工作,而环境工程专业的学生则可就职于环境规划部门、环境资源咨询公司,或在涉及化学、制造、工程、采矿等领域的企业担任专业人员。

不过这里提醒一下,我国的环境保护尚未形成成型的产业,所以环境类专业毕业生的就业前景还有待观望,所以大家要慎重对待专业的“冷”与“热”,不要一股脑随大流报考志愿。但可以肯定的是,随着社会各界环保意识的不断增强,各地环保项目纷纷上马,未来这一行业还是大有发展前途的。

行政管理VS公共事业管理

行政管理与公共事业管理两个专业的区别历来众说纷纭。事实上,行政管理是管理学和我国现代行政职能相结合的产物,公共事业管理则是一门新兴学科,运用管理学、政治学、经济学等多学科理论,研究教育、体育、卫生、环保、社会保险等公共事业组织的管理活动及其规律。这个专业分师范类和非师范类两个方向,涉及体育、卫生、环保、社会保险等非师范类教育都是由教育管理专业衍生而来的。

尽管如此,两个专业还是有很多共同点,比如在课程设置上,都涉及心理学、社会学的知识,必修课都有政治学原理、人力资源管理、公共政策学、管理心理学等课程。此外,两者在教学中都重视案例讨论,比如分析某家公司成功的管理模式,或评议政府部门的某项公共政策等,还要求同学们深入到各级企事业单位中去参观、实习,做社会调查,通过了解具体组织的实际管理方式来提升自己的管理技能。

从就业上讲,行政管理专业的学生一般可在党政机关、企事业单位、社会团体从事管理及科研工作。而公共事业管理专业的学生就业去向大致分为两类:一类是在公共部门从事行政和人事管理工作,另一类是在咨询公司为政府部门、公司、企业及其他公共部门作管理咨询。需要提醒的是,这两个专业的学生都需要有较高素质才能找到好工作,最好有名牌高校的背景。

园林VS园艺

随着人们生活质量的提高,社会对城市的整体风貌也越来越关注,因此,要让一座城市绽放出迷人的“微笑”,就需要园林和园艺发挥本领了。这促成了园林和园艺两个专业从无人问津到渐渐热门起来。不过,由于名字相近,同学们很容易将两者混淆,当然,实际上这对听起来都很美的姐妹花专业差别不小。

园林是一个创造美丽景观的专业,职责是发现美、创造美、提炼美,改善人们的生存环境,提高植物覆盖率,针对景观设计,侧重在城市建设、森林公园经营、房地产建设中进行风景园林规划与设计。而园艺很容易让人误以为是“园林艺术”,实际上它是“园丁的艺术”,只是花卉种植和园林艺术联系得较为紧密罢了。

篇10

[关键词]生态水利;生态水利平衡;影响因素。

中图分类号:TV213.9 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)15-0226-01

有关生态水利的研究,学者们研究的重点一般集中在五个方面,即水对生物影响、水坝建设、沿河地带建设、河道治理以及水污染问题。我国生态水利研究专家董哲仁先生提出的生态水工学,为后人进行生态水利研究提供了理论支持。生态水利研究关系到人与自然的和谐共处,因而具有非常重大的意义。

1 生态水利及相关概念

生态水利包含四个方面的内容,即生态水利、资源水利、环境水利及工程水利。所谓生态水利,从广义上讲,是指在可持续理论、生态经济学以及系统科学等理论的指导下,进行水资源的合理开发及利用,同时注重科学管理及生态环境的保护,其核心是通过对水资源开发同生态环境的关系、水利工程建设同生态系统演变的关系的研究,实现人与自然和谐相处的目的。所谓资源水利,是指通过对大气水、地下水及地表水等水资源本身的研究,实现水资源的科学管理及优化配置,其核心是以水利工程同资源为优势,以资源的优化配置为基础,建立节约型的经济社会发展体系。所谓环境水利,是指以水环境科学为理论指导,研究水同环境的关系,其核心是通过水资源开发工程的建设,实现治理污水、保护环境的目的、所谓工程水利,是指通过研究水利同工程的关系,借助工程手段来进行水害的排除及水利的兴建,其核心是以人为本,建立以资源功能为主的水利系统。

在生态水利四方面的内容中,工程水利同资源水利相伴相生,前者是后者的基础,而后者则是前者的引申与发展。环境水利是传统水利的发展,而生态水利则是水利发展的最终阶段。因此,水利的发展思路应当是工程水利转向资源水利、传统水利转向环境水利、生态水利。只有正确处理这四者之间的关系,才能够真正实现水资源的可持续利用。

2 生态水利的理论内涵

由于生态水利具有十分丰富的理论内涵,本文主要从生态水利中的水热、水沙、水盐以及水量平衡进行简要讨论。

(1)水热平衡。由能量守恒原理可知,地表的能量收入与能量支出相等。可得能量守恒方程:

(1)

式中:H表示地表损失的能量;G表示地表获得的能量;L、E分别表示汽化潜热及蒸发水的质量;表示化学能转化能。水力平衡是进行水利开发的理论依据。水热平衡的指标为辐射干燥指数,即,式中,P表示降水量。但在实际水利工程中,考虑到地貌、土壤等的差异而地表径流量有所差异,因此一般使用更具控制意义的指标:

式中:,R-s.表示地表径流量;,P-,R-s..表示区域湿润度,可用,W-h.表示;因此上式可简化为:

式中,。从上式可以看出,表示地区干旱,需要引水灌溉;表示地区湿涝,需要除涝;表示该地区干湿适宜,区域生态达到最佳。

(2)水沙平衡。所谓水沙平衡,是指河道中的泥沙达到冲淤平衡。输沙水量的计算式为:

式中:;表示多年的平均输沙量;最大含沙量的平均值。

(3)水盐平衡。区域水盐平衡用水量可表示为:

式中:;表示在划冲洗层内冲洗以前的土壤含水量与田间持水量之差;过多盐分所需要的水量;表示冲洗期内蒸发损失量;表示冲洗期内可利用的降雨量。

(4)水量平衡。所谓水量平衡,在任意水体任何时间段内,其收入、支出水量之间的差值必须同该水体该时间段内的蓄水量相等。水量平衡关系式为:

支出及蓄水变化量。

3 影响生态水利发展的因素

Bossel可持续发展影响因素提出的影响生态水利发展的因素共有八项,详述如下:

(1)极限需水量。指在特定的时空尺度、生态环境保护目标以及经济技术发展水平下,能够满足社会经济及环境发展所需水量的最小值。总需水量为农业、工业、城市生活及生态环境需水量的总和。

(2)水资源储量的有限性。水资源时刻处于开采与补给、消耗与恢复的动态循环过程中,这一循环过程虽然无限进行,但是水资源的存储量确实有限的。若某一时期水资源的开采量大于补给量时,则会引发一系列环境问题。

(3)水资源承载力。指在未来某一时间内,除提供社会发展及物质生活用水外,某一区域所能提供的直接或者间接水资源能够供养的人口数目。其代表着历史的某一发展阶段中水资源能够承受的最大承载力。

(4)水环境容量。在保证水体自净化能力的前提下,通过对水资源的合理开发利用而使得水环境承载力有所提升。

(5)社会制度及经济发展。前者影响水资源的可持续性,后者决定了水资源的消耗及其对环境造成的影响。

(6)伦理价值观。可对水资源的公平分配产生影响。

(7)水资源工程管理体制。作为保障水资源可持续性的设施,其直接影响着水资源系统的供水。

(8)科学技术。合理运用科技技术能够有效提高水资源利用率,减少环境污染,增强水资源可持续性。

上述8项因素均影响着水资源的可持续利用,因此,在水资源的开发利用中,应当着力保证社会、经济及环境的协调发展。

4 结语

我国发展生态水利的核心是可持续发展及人与自然和谐相处。当前提出的了全新的生态水利这一概念,尽管能够促进水利开发的升级,但是由于实现经济、社会、资源及环境的协调发展非常困难,实际操作中又缺乏度量标准的指导与约束,因而其概念性太强而操作性偏低。

参考文献

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[2] 孙凤博.浅议水利工程中的生态因素以及生态水利工程[J].科技创新与应用,2013,13:161.

[3] 吴逸远.论生态水利规划对水文环境的积极影响[J].科技风,2015(01)154.

[4] 刘正茂,吕宪国,武海涛.生态水利工程设计若干问题的探讨[J].水利水电科技进展,2008(01)28-30.