对环境工程的理解范文
时间:2023-12-27 17:54:03
导语:如何才能写好一篇对环境工程的理解,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
从目前来看我国的水资源还处于一个有待开发的阶段,因此必须加强对水利工程的建设,然而在水力工程建设与使用的过程中难免会对自然环境产生一定影响,而且同其他工程相比,这一工程的环境影响更加广泛,对社会环境、经济以及生态环境等方面都会产生非常不利的影响。
水利工程建设对自然环境的影响
1.影响水文情势。水利工程建设的目的就是为了调节一个地方天然的水文状况与水文主体结构。例如:在大江大河上修建坝堤,来减缓水流速度,水体深度增加自净能力就会下降,库区水体体积上升后,水体温度也就出现了变化,水温变化意味着水体浓度、内部微生物以及水生生物的含量都发生巨大变化,影响到水中一些生物,例如:鱼类的生长。在水库内部的水满了以后,也会造成四周环境的变化,地下水位的上涨,水体对环境包括对周围的土壤带来影响。
2.工程建设对泥沙淤积的影响。水利工程的施工同时也会对水库四周以及水库下游河道产生影响,例如:影响泥沙的淤积或者转移。
3.水利工程对周围环境的影响。水利工程能够发挥对局部地区环境的调节作用,例如:四周的水库水温结构、水质---特别是一些大型水库会对水库四周的气候与环境产生改变性的作用,如:温度、湿度以及降水量。水体的变化会对内部生物的生存带来影响,同时由于水质的变化也会对人体活动带来非常不利影响,而且在水体不断集中的情况下,也会为一个地方的地质结构带来非常不利影响,一个地方在水体的长期作用下,容易引发地震,给人们安宁的生活环境带来强烈的威胁。
4.水利工程施工对土壤环境的影响。水利工程在建设过程中也会对四周土壤环境造成影响,这种影响有积极方面也有消极方面的,积极方面:在坝堤对水体的拦截下,四周的农田能够免遭暴雨、洪水的危害;通过对天然径流的拦截能够有效补充地表土壤的水分,然而,消极方面影响也是不可忽视的,例如:在水利工程建设过程中也有效控制了下游淤泥,造成土壤肥力减少,而且由于地下水位上涨也会出现大片的土壤质量下降的情况,例如:盐碱化、沼泽化。
水利工程对社会环境的影响
水利工程建设会占用大量的耕地,导致人口迁移与移民安置问题的出现,所占用的土地就是对农业发展构成威胁,而且在施工过程中会造成人地之间的矛盾,一旦移民无法被妥善安置,就会出现垦荒开荒的现象,甚至引发一些自然灾害问题,例如:水土流失,地震、地质灾害。在施工过程中难免会出现诸多的废水、废弃物,这些废物会造成环境污染,给当地的居民带来严重的污染和破坏,水利工程建设还会对一些旅游景点构成威胁,也就是说一些古建筑资源以及自然风光等都会遭受不同程度的破坏。
此外,水利工程建设的环境效益,也就是说,水利工程能够为当地人带来良好的环境效益,水利工程能够发挥调洪、防洪的作用,减少一些洪灾对于当地农业与人们生活的威胁,而且水利工程能够为运输提供良好的条件,改善河流运输状况,因为水运是一种相对廉价的运输,这样能够降低运输费用。
水利工程环境影响的解决对策
1.加强对水利工程环境影响的认识
水利水电工作人员要积极认识到水利工程建设对环境的影响作用,要身兼两份责任,一方面要做好水利工程建设,发挥水利工程应有的作用,另一方面更重要的是要担负起环境保护的责任,要在思想上树立正确的意识,也就是要充分认识到水利工程建设的最终目标是维持生态环境平衡,所以在对水利工程建设过程中需要将生态问题放在主导地位,正确处理生态问题,只有处理好这些生态问题才能真正维护水利工程的作用,使水利工程真正支持国家经济的建设,所以,作为水利工程的建设者,要树立工程建设与环境维护双方面维护的意识,要承担起水利水电工程建设中环境生态维护的任务,明确这是历史使命,众多的水利工程建设者要积极努力,推进我国水利工程建设事业的稳定发展,在对水利工程建设中要时刻顾及生态问题与环境问题,针对这一方面国家要在宏观方面加强管理,制定相关的宏观调控政策,支持工程建设的发展,例如:制定相关的污水排放标准,控制水污染问题,加强对排污权的管理,引入市场的调节与控制,再加上国家的宏观调控政策等来对水体污染情况进行控制。
2.完善生态水利改革
第一,完善流域管理制度革新。水存在于每一个流域内部,需要将流域作为水资源的管理单位,只有这样才能有效协调不同流域、水流以及河岸相互的关系,协调水体的各种功能,流域管理要通过一定的管理机构,例如:流域管理委员会来专门管理,其中要发挥政府宏观调控职能,引入市场机制调节,对不同流域进行民主协商,各个用水户也要积极参与其中,只有这样才能真正实现水流域的高效与协调运作。要加强流域内部的协商,也就是说流域内部有很多的省区与市区,而且不同的区域内都设有流域管理委员会,不同的省区之间要进行科学的民主协商,一旦出现一些与水有关的事物都要通过民主协商的方式去解决,抑制矛盾的激化;同时也要发挥市场机制的自动调节功能,因为水市场会受到多方面因素的影响,并非一个完全意义的市场,水权要在科学的条件下进行转让与交易;用水户参与管理,就是要全力调动广大人民的热情,使他们积极参与水资源的监督与管理,时刻警惕水体与水质,只有这样全面发动人员,召集各方力量,才能真正实现对水体资源质量的有效监督与管理,实现人与自然的和谐相处。
第二,加强流域水务管理体制改革。也就是从具体的每一个方面入手,例如:供水、节水以及排水等等都要加以调控与监督,甚至对于污水的处理等也要加强,只有这样才能完善水务的统一管理,这也是区域水资源发展的未来趋势。
第三,节水型社会建设。可以通过建立节水型社会来达到对水资源的有效管理,达到对水资源的充分有效利用,在这一过程中也要发挥政府的宏观调控作用,加强市场机制的引导,鼓励社会大众参与其中,以此来促进流域与区域水资源之间的一体化管理,其中政府要具有主导作用,要通过区域之间的合作与协调达到对水资源的节约,加大资金投入,要完善相关的规划、方案以及其他制度方面建设,而且要建立健全法律法规体系,使节约水源在法律法规指导范围内进行,同时也要尽量发挥市场机制的调节作用,实现对水资源的优化配置,做好社会宣传,鼓励广大社会群体积极节约用水,以此促进节水的社会化。
第四,加强水利国有资产体制改革。由于一般的水利事业都属于国家的事业,因此,要全面完善对国有资产的监督管理,要成立专门的管理部门来完善对水利非经营性国有资产的监管力度,以此来促进水利国有资产监督与管理的制度化,对于一些比重较大的水利国有资产可以通过授权经营的方式来进行运营,要确保权利和责任的明晰,培养相关方面的人才,发挥这些人才的作用,使其支持水利国有资产的管理。
3.完善社会舆论的监督
在水利工程建设中,要建立健全公民的参与机制,因为公平是这项事业的直接受益者,通过实行专家评议、举行听证会等方面加强对水利生态工程建设的监督,全面提高水利工程建设的透明度,及时向社会公布信息,为人民群众提供顺畅的言论渠道,使人民群众广泛参与到工程建设整个过程中,例如:工程的规划设计,建设评估,尤其是对现场的规划建设要严加重视,要广泛征求各方意见,进行集体决策,注重协调多方利益,完善内在机制的建设,建立起全面有效的水利事业,为全体公民提供充分的参与表达的机会,实现对水利工程建设事业的全面监督。
篇2
【关键词】 康复护理程序;股骨颈骨折;髋关节功能
近年来,股骨颈骨折的患者也日益增多。股骨颈骨折临床表现为疼痛、肿胀、关节功能障碍、肢体畸形等,严重影响患者的生活质量。临床上对股骨颈骨折现多主张早期手术治疗。但患者术后的关节功能康复问题一直以来都是临床上关注的检点。术后积极的康复训练不仅能缓解髋关节置换术的疼痛,还能有效促进髋关节的功能恢复,改善患者的总体生存质量[1]。我院2011年12月至2012年4月对50例股骨颈骨折患者术后采用康复护理程序,效果满意,现报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料 100例股骨颈骨折的患者,所有患者均摄标准患髋正侧位x线片及骨盆x线平片证实;意识清晰,无神经或精神方面疾病而影响其日常活动,有较好的认知能力;全部患者均采用髋关节置换术治疗。排除手术禁忌症、陈旧性或病理性骨折。其中男56例,女44例,年龄70-84岁,平均(79.5±5.2)岁。致伤原因:车祸伤46例,骑自行车摔伤28例,行走摔伤26例。受伤至手术时间24-72h。骨折部位:左侧55例,右侧45例。骨折类型按照解剖分型:头下型37例,经颈型30例,基底型33例。骨折移位按照Garden分型:Ⅱ型58例,GardenⅣ型42例。
1.2 方法 两组患者采用的手术治疗方法相同,对照组术后采用常规护理,观察组在对照组的基础上采用康复护理程序,具体措施如下:
1.2.1 术后1周内(第一阶段) 麻醉清醒后挤压和按摩患者的小腿,指导患者进行及健肢的主动运动与患肢踝关节、脚趾的主动屈伸运动。术后1d开始股四头肌等长收缩练习,先收缩5s,再放松3s,每次练习控制在5min,3次/d,根据患者的情况逐渐增加练习时间和次数。踝关节和小腿采用间歇性气囊肢体加压仪进行治疗。手术后第2d,在CPM机的协助下进行膝、髋、踝关节被动屈伸运动。
1.2.2 术后1-2周(第二阶段) 逐渐扩大关节活动范围,由被动运动过度到主动运动,髋屈伸肌、外展肌、股四头肌抗阻训练,仰卧位直腿抬高运动,患肢抬高控制在30°以内,每次练习控制在5min,3次/d,仰卧位屈髋屈膝运动,屈膝从15°开始,在不引起疼痛的前提下每日增加训练角度,目标>90°;根据患者的情况逐渐增加练习时间和次数;之后进行坐起训练和起立坐下训练,练习过程中注意患者有无心慌、出冷汗以及恶心等不良反应出现,及时停止练习[2]。结合患者的体力恢复情况让其自主进行穿衣、梳洗、进食、床上排便等活动。
1.2.3 术后2-4周(第三阶段) 当患者健侧下肢具有正常的活动能力以及患肢可靠的内固定时,进行站立、负重、行走、转身训练。术后1个月,可适当根据X线显示的骨折愈合情况进行患肢的负重训练,缓慢的半蹲起立、原地踏步练习、上下台阶练习,患肢由部分负重逐渐到完全负重。
1.3 观察指标 两组术后均随访6-12个月,平均8.5±2.6个月,比较两组患者的髋关节功能。髋关节功能:满分100分,得分越高,髋关节功能越好[3]。从疼痛、功能、畸形、运动范围等4方面进行疗效评价,Harris评分。
1.4 统计学处理 采用SPSS16.0统计软件处理,用(χ±s)表示计量资料,组间比较用T检验,以P
2 结果
两组在功能、疼痛、畸形方面的评分无统计学意义(P>0.05)。但观察组的运动范围显著大于对照组,Harris评分总分显著高于对照组(P
3 讨论
股骨颈骨折是指发生在股骨颈基底部与股骨头下之间的骨折。老年人是骨质疏松的高发人群,由于骨强度降低,骨脆性增加,加上协调性差,身体不灵活,该骨折的发生率较高。老年患者多合并有呼吸系统、心脑血管系统、内分泌系统等疾病,保守治疗死亡率较高,现多主张早期手术治疗[2]。要达到理想的治疗效果,术后的康复训练必不可少。本研究将康复护理程序引入50例股骨颈骨折患者的术后康复锻炼中,针对骨折患者的特点及个体差异,有计划、有步骤、按照康复的不同阶段程序化的对患者进行康复训练指导,通过按摩和挤压小腿,进行被动、主动的肌肉舒缩运动,利用肌肉收缩时对血液、淋巴液的肌肉泵作用,促进血液、淋巴液向心回流,促进炎性物质的吸收,加快肿胀的消除,减轻了患者的痛苦。同时在康复过程中逐渐延长训练时间,增加训练强度,增加关节的活动度,提高了患者康复训练的依从性,促进了髋关节功能的恢复[3]。结果显示,观察组的髋关节的运动范围显著大于对照组,Harris评分总分显著高于对照组(P
综上所述,康复护理程序能够显著促进股骨颈骨折患者术后髋关节功能的恢复,提高生活质量。
参考文献
[1] 陈丽文,吴欲晓,郎史文,等.康复护理程序在老年股骨粗隆间骨折手术后髋关节功能康复中的应用[J].护理与康复,2008,7(9):696-697.
篇3
我校自1998年开始面向全国招收环境工程专业的本科生,为了适应环境工程专业开展了环境微生物实验课教学,近年来我们对环境工程微生物的实验教学进行了改革探索,目的是进一步提高环境工程微生物学实验教学效率,培养具备理论知识扎实、动手能力强的大学毕业生。
1实验教学改革
l.1实验课程的设置
环境工程微生物学实验2001-2006年之间是环境工程微生物学课程(36学时)的一部分,占其中的4学时,实验项目2个。实验内容较少,教学方式单学生缺乏足够的实验训练,不能充分掌握实验技能,在后续的实践及科研中感到比较吃力。
为了进一步提高学生的实验技能,加深学生对环境工程微生物学的认识,2007年开始将“环境工程微生物学实验”独立成为环境工程专业的一门专业必修课,共16学时,1学分。
1.2修订教学内容
环境工程微生物学是微生物学的一个分支,具有突出的专业特点,实验内容的选择要做到既能培养学生微生物学的基本操作技能,又要兼顾微生物在环境工程实践中的应用。例如,培养基的制备、器皿及培养基的灭菌、显微镜的操作、微生物的染色及观察、微生物的培养及分离等实验内容是必不可少的,这些都是微生物实验最基本的操作,学生必须扎实掌握,但在实验微生物种类的选择上也要照顾到环境工程中的重要微生物,比如普通生物学中较少涉及环境工程微生物中比较重要的藻类、原生动物和微型后生动物等,本人自2007年起,对环境工程微生物学实验教学不断完善,及时更新实验教学内容,加大实验知识和实验技术的传授,同时将教师的科研项目引入实验教学。将实验项目拓展到8个,并出版校内讲义《环境工程微生物学实验技术》,作为实验指导教材;2011年9月,将实验教学内容进一步修改完善,出版了校内讲义《环境工程微生物学实验技术》(修订版),将环境工程微生物实验项目增加到10个,并增加综合性实验项目;设计了“环境工程微生物学”实验内容、实验项目、学时数和实验类别等。
1.3改变教学方式
改变以往简单的学生实验、编写报告的教学方法,将实验教学贯穿到实验准备、实验过程、编写报告、实验考试等全过程。
传统的实验课程教学方法是由实验教师帮助学生完成很大一部分准备工作,学生只是按教师的讲解和实验手册的步骤进行操作。我们在环境工程微生物实验教学中,要求学生提前预习实验指导书并写出预习报告(包括实验目的、原理、仪器、材料、步骤等),做到对所做实验心中有数。实验过程中从准备实验器材、配置试剂到实验结束每一步都由学生自己动手,教师只起到辅助、监督和示范作用。每个实验都设置有相关思考题,学生带着这些问题进行实验,实验课程中进行讨论、验证或课后进一步查找资料来解决这些疑问。
1.4改革教学手段
微生物个体微小,学生对它的感性认识不多,这使许多有关微生物的概念变得抽象、难以理解。在实验教学中,有目的地引入视频实验教学等多媒体教学方法,可以增加实验教学的直观性和趣味性。采用视频教学短片,向学生展示基本的实验操作,以及相关实验技术的发展及其在生产或科研中的应用,通过屏幕清晰形象准确地展现每一个步骤,如无菌操作技术,微生物的分离和培养技术,消毒灭菌技术,斜面、液体、平板接种培养方法等。采用多媒体进行实验教学,具有形象、生动、信息量大的优点,结合教师在实验过程中的讲授和示范,使学生可以更好地掌握实验操作技巧,实验操作更加规范。因此,我们建立了环境工程微生物学课程网站,制作了环境工程微生物实验的多媒体教学课件,建立了环境工程微生物图库,完成了课程试题库建设,该网站成为适合学生自学的网络平台。
1.5有效的考核和评价方式
建立了一套有效的考核方法。实验课程考试方式是综合考核(实验+闭卷考试),实验主要考核项目有预习情况、操作情况、数据的记录及处理、实验报告的质量等,该部分占考核成绩的70%。闭卷考试主要考核实验涉及到的知识点及操作关键点,该部分占30%。
2环境工程微生物学实验教学改革实践的特点
2.1让学生参与实验准备的全过程
实验室的前期准备工作很重要,工作量要比实验课程多许多。让学生参与到前期准备工作中,不但要认真预习实验内容,还要准备实验所需的材料。实验课分组进行,每组实验结束后,做好后续整理工作,比如微生物生长量的测定和生长曲线绘制实验,测试完毕要将实验菌种和器材进行灭菌后清洗,然后每组分别准备出下一个实验自己小组所需的器材,要对培养皿、试管、镊子等消毒灭菌,配置各种试剂,这个过程使学生学习到完整的微生物实验操作技术。
2.2及时更新实验教学内容
微生物学和环境科学知识的更新推动着环境工程微生物学不断向前发展,实验技术和方法也在不断改进。随着生物工程技术的发展,现代生物技术如基因重组、PCR技术也在环境工程得到应用,但是传统的实验教学对这些实验技术在环境工程中运用很少涉及,为了紧跟时代和学科发展的步伐,让学生熟悉和掌握学科前沿新的理论知识和操作技术,我们及时更新实验内容,将分子生物学的部分内容写进教材,如2011年进行实验教材的改编时,将电泳、凝胶成像、PCR基因扩增等实验引入到实验教学中。
2.3增强不同实验间的连贯性
过去实验内容多为孤立、连贯性不强的项目,各实验之间的内容重复较多,学生难以系统地把握微生物学实验,对此,我们调整了实验内容,将原来独立设置的实验内容整合到一起,形成具有一定连续性的实验体系,比如培养基的配制和灭菌(实验一)培养出的微生物可进行观察细菌的形态结构和染色练习(实验二),微生物的分离和纯化(实验三)后的微生物进行数量和大小测定(实验四)以及生长曲线的测定(实验五)。在这个环环相扣的实验体系中,有利于培养学生严谨的学习态度和实事求是的工作作风,有利于培养学生独立思考、探索和发现问题、分析问题以及解决问题的能力,也可以系统培养学生的逻辑思维,并使之形成一种良好的思维惯性,对学生在日后的学习或工作中的创造,都有着积极的作用。
2.4结合多媒体实验教学、更直观展现实验内容
环境工程微生物学实验中的各种微生物需要在光学显微镜甚至电子显微镜下放大才能看到。由于环境样品中微生物的复杂性和多样性,应用传统的实验教学方法不便于更好地展示微生物的形态结构、动态变化过程,针对这点我们在多媒体课件中放入大量宏观及微观图片,并建立了污水处理指示性微生物图库,从而更直观更丰富的反应微生物的形态特征,使学生更好的掌握实验知识。
2.5增加创新性实验项目,培养创造性思维能力
高等学校实验室是“知识创新的源头,人才培养的基地”。增加本科生科技创新实验项目,是为了有效利用和挖掘实验室资源条件,充分发挥实验室在实施素质教育中的重要作用,吸引学生利用课余时间到实验室参加实验,提供更多的实践机会,活跃学生的第二课堂,使学生更好地掌握和巩固专业知识,提高其动手能力和创新实践能力,培养学生创新思维,为日后从事科学研究工作奠定较为坚实的基础。创新性实验项目把实验的主动权交给学生,学生在教师有限的启发引导下,综合运用所学知识,项目选题、实验设计、项目实施、结果处理、项目报告评审等均由学生解决。创新性实验的目的是进一步培养设计实验和创造性思维的能力,所以在实验项目的安排原则上不做范围的限制,只要是实验室条件满足就予以安排,创新性实验结束后指导教师和学生一起总结实验,找出成功或者不足之处,使学生的创造性思维和分析解决问题能力得到提高。如2013年我校的科技创新项目:微生物处理高氯酸盐的研究、利用餐厨垃圾发酵废液培养产油微生物及其油脂提取技术的研究和餐厨垃圾与玉米秸轩混合干式厌氧发酵产沼气工艺参数优化试验研究等;2010年的科技创新项目:2-MIB降解菌的生理生化特性的研究、复合生物填料处理垃圾渗滤液的研究和体育馆有害微生物研究。每个项目由3-5名本科生,1名指导教师组成。学生自由组织,编写项目申请书,提交申请,申请通过后实验室提供场地和实验材料,项目完成后进行答辩验收,验收由3-5名评委进行,优秀的项目可以获得一定的奖励。
2.6完善的考核手段
合理的考核方法对学生的学习能起到积极的督促作用。相当一部分学生存在对实验技能不够重视的倾向,他们在实验中不认真操作,基本技能掌握不好,但却可以写出很好的实验报告。为克服这种不良倾向,我们在本课程中建立了一套有效的考核手段,除了实验操作+实验报告成绩(占70%),环境工程微生物学实验还增加了闭卷考试(占30%),将实验中的重要内容或者操作的关键点灵活转化为试题的形式进一步进行考核,有利于加深学生对实验关键点的掌握。
3实验教学改革的成效
通过对实验内容的不断改进,实验教学环节的优化以及考核评价体系的优化,减少了重复操作,丰富了实验内容,提高了实验效率,加深了学生对专业的了解,拓宽了他们的视野,提高了学生分析问题和解决问题的能力及实验技能,增强了科研意识及专业信心,通过实验环节和考核方式的改革,培养了学生严谨求实、一丝不苟的工作作风,为今后的工作打下了坚实的基础。
从2007年至2012年,环境工程微生物学实验教学改革探索进行了5年,取得了非常好的教学效果,连续3年来环境工程微生物学实验教学在本科教学网评中排名前10%。2010-2011年,“环境工程微生物学”成为校第五批优秀课程建设项目,2012年11月,环境工程微生物学实验教学改革项目被评为我校第十届实验技术成果奖二等奖。为了配合环境工程微生物学实验教学改革,出版了2本配套讲义和1本普通高等教育“十一五”国家级规划教材,分别是《环境工程微生物学实验技术》(2007版和2011版,校内讲义)和《环境工程微生物学》。
4结语
环境工程微生物学实验教学已进行了多年,很多学校也进行了不少教学改革探索,目前国内文献或会议报道的环境微生物学实验教学改革有让学生尽量多的参与实验准备过程、完善教学内容、增强实验连贯性、增加综合性实验的比重、结合多媒体教学等。本论文的特点在于在环境工程微生物学教学改革中,增加了网上教学交流及多媒体教学的比重,采用了更加完善的考核方式(实验操作+闭卷考试),将分子生物学的内容引入到环境工程微生物实验教学中,进一步适应目前环境工程微生物技术的要求;本文的创新性在于增加了创新性实验项目内容,极大地提高了学生的科研能力。
篇4
关键词:高职院校;环境工程;教学改革
一、高职院校环境工程专业传统的教学模式
当前高职院校环境工程专业的教学主要就是通过教师对课本知识、工程结构、施工流程与工艺等进行讲解与说明,采用的是平面化教育,也是具有一定范围的教育。这种教育模式有优点也有不足,其优点在于使得学生对环境工程、环境污染治理以及化学、生物学的理论知识有了深刻的认识与了解。丰富的理论知识,使得学生在走向工作岗位时,可以按照行业规范、国家相关规定开展工作,有力地促进了环境工程行业的规范化,同时学生对自身的严格要求,提升了整个行业的标准与综合素质。这种教学模式的不足主要表现在以下两个方面:第一,理论知识抽象化。教师在对理论知识内容进行讲解时,是按照教材采用专业术语进行讲解的,知识抽象化,难以理解,并且内容也相对枯燥,学生的学习兴趣与学习积极性不高。传统的教学活动都是在教室内进行教学的,大部分学生只知其然不知其所以然,准确清楚地明白教材中的理论知识,成了学生面对的一大难题。第二,局限性特征明显。当前高职教师在进行环境工程专业教学时,其知识点的讲授局限于工程局部,由于缺少时间、缺少实物以及课时限制,对于工程的细节,教师没有系统地讲授,因此学生也就不可能理解。这也就造成了高职院校的学生与一线工人之间的区别。学生只有理论知识,缺乏经验,书本中的理论知识有着很大的局限性,想要真正地理解与掌握,需要学生进行实践探索。
二、新时期环境工程专业进行教学改革的措施
(一)建立理论与实际相结合的授课体系
高职院校的教师在讲授课程时一定要注重理论知识与实际相结合,充分利用多媒体等现代化的教育技术,将工程的实际情况展现给学生,以增强学生对实际工程的认识,同时还可以在一定程度上提升学生对理论知识学习的兴趣。除了采用多媒体教学技术之外,高职院校环境工程技术专业还应当积极建设虚拟仿真实验室,引进实训软件。这样在讲授流体力学、大气污染控制工程以及水污染控制工程时就可以结合虚拟仿真实验室与实训软件进行教学。例如在讲授水污染控制工程的课程中,教师可以结合软件中的活性污泥法、SBR法、氧化沟以及A2O四个工艺模块系统形象地展示给学生,这样不仅可以使学生充分了解各个构筑物的设计规范,还可以直观地感受到进水水质的变化、污泥负荷、污泥浓度等对水质的影响。
(二)强化专业认知和生产实习的教学
专业知识与生产实习是检验学生知识掌握程度与应用能力的重要环节,在学生实践环节中占有很大的比重。高职院校应当重视学生的专业知识与生产实习的教学,并积极与相关的企业进行合作,建立长期的合作实习基地,例如同环保科技公司、垃圾处理厂、污水处理厂等不同性质的单位进行合作,给学生提供实习的机会与平台。学生通过在这些单位的实习,不仅扩大了自身学习的知识面,还增加了社会经验,为今后走向工作岗位打下了基础。为了保证学生的实习效果,加强学生对所学知识的应用能力,高职院校环境工程技术专业的教学改革中,应当将实习环节与专业理论课的讲授结合起来。在讲授专业课的过程中,结合学生实习单位的具体情况,使得学生可以通过实习,加强对书本知识的理解。例如在讲授固体废弃物的处理课程时,可以安排学生到当地的垃圾处理场进行实习,使得学生对生活垃圾的源头分类、收集、运输到最终处理的整个过程有一个详细的了解。在讲授工业废水污染防治的课程时,可以安排学生到铸管厂、啤酒厂等地进行实习,进而可以了解不同性质的污水、工业废水的处理工艺与流程。
(三)加强课程设计与实际工程的结合
课程设计是环境工程技术专业十分重要的教学实践环节。学生通过课程设计的学习,可以有效地将自身在课堂上所学到的知识应用到实际的工程当中。将专业知识与课程设计有机地结合起来,可以使得这种设计思想贯穿于整个教学环节的始终。在新时期,高职院校进行教学改革时,教师可以将环境工程原理、水污染控制工程以及大气污染控制工程等主干课程交给学生进行设计。可以将3—5名学生分为一组,每组学生有不同的设计题目。同时教师要求学生充分发挥自身所长,进行分工合作,有的学生进行文献资料的查阅,有的学生进行计算,有的学生则可以进行图纸的绘制。这种分工合作不仅锻炼了学生利用自身所学进行工程设计的能力,还培养了学生团队合作的能力。
(四)建立教师开放性实验室
近年来,随着高职院校的不断发展,教师的科研能力也有所提升,许多环境工程技术专业的高职教师在水污染控制、固体废弃物处理、环境生态与环境微生物等领域已经取得了一定的研究成果,也积累了相关经验。为了有效增强学生的实际动手能力,鼓励学生积极参与到教师的科研项目中来,高职院校应当建立教师开放实验室。这样一方面给教师的科研工作提供了便利,同时还使得学生的基本实验能力得到了锻炼与提升。除此之外,通过协助教师开展科研工作,还培养了学生独立分析问题、解决问题的能力,为学生进一步深造或者从事相关的科研工作奠定了坚实的基础。
篇5
1.1完善环境工程管理体系
体系化是使环境工程管理工作纳入正常轨道的关键步骤,应通过落实以下措施加以完善:
(1)所有涉及环境保护的宏观决策,都必须有环境保护部门参与,环境管理工作应渗透到社会经济的各个角落,在所有与环境相关的领域中都应体现环境意识。
(2)在进行区域开发、重大经济技术决定、产业结构调整等重要决策之前,必须先开展环境影响评价的试点工作。
(3)建立由党政领导、人大政协、环保部门共同参与的统一监管制度,完善各有关部门分工负责、社会公众共同参与的运行机制,集合全社会的力量管好环境工程建设。
(4)建立环境工程多渠道投资机制,制定有利于环境保护的技术经济政策和产业政策,通过排污收费制度的改革,解决资金不足的问题。
(5)完善环境影响评价、环境问题举报、听证会等公众参与制度,鼓励公众、媒体的监督与批评,创造全社会都来关心、爱护环境的良好氛围。
1.2健全环境工程管理相关法律法规制度建设
环境工程管理需要完善的法律法规、条例制度,但一定要切合实际,并与现行的环境管理法律法规衔接、配套,使环境工程管理相关法律法规体系更加完整、系统和规范,提高法律法规体系的可操作性。通过有效的管理制度促进环境工程相关人员的工作效率提高,如制定环境工程工作管理规定、环境工程实验工作管理规定、实验室或试验网站管理规定等。制定环境工程规划时必须实地考察,使环境工程可以因地制宜地利用各地的环境资源,较好地解决各地的环境污染问题。一旦规划项目被有关部门批准,就必须严格执行已批准的规划方案,同时还需要相关部门对方案执行情况进行监督和检查,并在适当时候进行考评。规划方案的相关信息也要及时记录在案,并反映到决策文件中,如执行工作任务的制度、执行过程所获得的信息等,这些资料将成为环境管理部门进行相关决策的依据。
1.3提高社会公众环境意识,加大环境事业投资力度
环境工程管理工作可以说“功在当代,利在千秋”,要获得人民群众的理解和支持,就应当积极引导和宣传鼓动。人们观念的转变不在一朝一夕之际,而是要通过循序渐进的方式逐步改变对环境管理工作的认识,只要持之以恒“,星星之火可以燎原”。环境事业,如环境工程建设,环境工程管理人员的培养,都需要资金的投入。为了确保环境工程高质量、高标准地建设,以便为人们提供更加优质的服务和更好地解决环境问题,就需要加大资金的投入力度。
1.4高度重视环境人才培养,利用多种途径促进成才
提高环境工程管理水平,需要有优秀的人才。人才的培养模式应该不拘一格,应创造有利条件促进成才。可以通过高等院校培养环境工程管理专业的本科生、研究生;也可以通过在职培训的方式提高在职人员理论水平;更鼓励职工教育向制度化、规范化和正规化方向发展,使在岗人员能够不断获得理论的补充和知识的更新。
1.5提高市场准入门槛,整合环境工程资源
在我国从事环境工程的企业数量并不少,仅广州市环保设计公司最少400家以上[2],竞争也挺激烈的,但水平却不怎么样,其主要原因是市场准入门槛低,以致鱼龙混珠。要改变这种不利局面,一是要提高市场准入门槛并加强监管,相关管理部门应制定管理规范制度;二是放开市场,现在各地仍遗留计划时代的影子,当地政府往往将工程任务交给当地公司;三是引入外资,提高环境工程的建设水平。
2结语
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1.1环境工程从业人员在岗后续培训跟不上
环境工程理论、技术更新很快,尤其在信息化大背景下,信息技术已经在环境工程中获得应用,但由于缺乏资金,环境工程从业人员在岗后续培训远远跟不上环境工程技术形势发展的需要,很多人的知识结构仍停留在十年前甚至二、三十年前的状态。由于缺乏知识更新,对于环境工程整个行业的发展是极其不利的。
1.2环境工程管理不规范
整个社会环境没有形成对环境管理足够强的意识,缺乏危机与挑战的紧迫感和使命感,政府与社会的监督力度也不够,环境管理工作不规范,如环境管理中的“一票否决”制度形同虚设,许多制度的可操作性很差,更不要说实施效果了。同时,环境管理站网与实验室管理信息化程度低,服务功能不强。
2加强环境工程管理的对策
2.1完善环境工程管理体系
体系化是使环境工程管理工作纳入正常轨道的关键步骤,应通过落实以下措施加以完善:
(1)所有涉及环境保护的宏观决策,都必须有环境保护部门参与,环境管理工作应渗透到社会经济的各个角落,在所有与环境相关的领域中都应体现环境意识。
(2)在进行区域开发、重大经济技术决定、产业结构调整等重要决策之前,必须先开展环境影响评价的试点工作。
(3)建立由党政领导、人大政协、环保部门共同参与的统一监管制度,完善各有关部门分工负责、社会公众共同参与的运行机制,集合全社会的力量管好环境工程建设。
(4)建立环境工程多渠道投资机制,制定有利于环境保护的技术经济政策和产业政策,通过排污收费制度的改革,解决资金不足的问题。
(5)完善环境影响评价、环境问题举报、听证会等公众参与制度,鼓励公众、媒体的监督与批评,创造全社会都来关心、爱护环境的良好氛围。
2.2健全环境工程管理相关法律法规制度建设
环境工程管理需要完善的法律法规、条例制度,但一定要切合实际,并与现行的环境管理法律法规衔接、配套,使环境工程管理相关法律法规体系更加完整、系统和规范,提高法律法规体系的可操作性。通过有效的管理制度促进环境工程相关人员的工作效率提高,如制定环境工程工作管理规定、环境工程实验工作管理规定、实验室或试验网站管理规定等。制定环境工程规划时必须实地考察,使环境工程可以因地制宜地利用各地的环境资源,较好地解决各地的环境污染问题。一旦规划项目被有关部门批准,就必须严格执行已批准的规划方案,同时还需要相关部门对方案执行情况进行监督和检查,并在适当时候进行考评。规划方案的相关信息也要及时记录在案,并反映到决策文件中,如执行工作任务的制度、执行过程所获得的信息等,这些资料将成为环境管理部门进行相关决策的依据。
2.3提高社会公众环境意识,加大环境事业投资力度
环境工程管理工作可以说“功在当代,利在千秋”,要获得人民群众的理解和支持,就应当积极引导和宣传鼓动。人们观念的转变不在一朝一夕之际,而是要通过循序渐进的方式逐步改变对环境管理工作的认识,只要持之以恒“,星星之火可以燎原”。环境事业,如环境工程建设,环境工程管理人员的培养,都需要资金的投入。为了确保环境工程高质量、高标准地建设,以便为人们提供更加优质的服务和更好地解决环境问题,就需要加大资金的投入力度。
2.4高度重视环境人才培养,利用多种途径促进成才
提高环境工程管理水平,需要有优秀的人才。人才的培养模式应该不拘一格,应创造有利条件促进成才。可以通过高等院校培养环境工程管理专业的本科生、研究生;也可以通过在职培训的方式提高在职人员理论水平;更鼓励职工教育向制度化、规范化和正规化方向发展,使在岗人员能够不断获得理论的补充和知识的更新。
2.5提高市场准入门槛,整合环境工程资源
在我国从事环境工程的企业数量并不少,仅广州市环保设计公司最少400家以上,竞争也挺激烈的,但水平却不怎么样,其主要原因是市场准入门槛低,以致鱼龙混珠。要改变这种不利局面,一是要提高市场准入门槛并加强监管,相关管理部门应制定管理规范制度;二是放开市场,现在各地仍遗留计划时代的影子,当地政府往往将工程任务交给当地公司;三是引入外资,提高环境工程的建设水平。
3结语
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(1)课程对象的知识储备。环境工程实验作为一门环境工程专业基础实验课,是环境工程概论和环境工程原理等环境工程专业基础课的配套课程,一般是在大学3年级开设。此时的学生均已修过了环境科学入门实验、环境科学基础实验I、环境科学基础实验II、环境科学综合实验、仪器分析实验等环境科学专业实验教学内容,已基本掌握进行分析化学,仪器分析、环境监测等实验工作的基础,作为开展环境工程方向实验的前期准备,为开设环境工程实验课程创造了良好的可行性条件。
(2)课程建设的硬件基础。实验课程改革之前,因实验设备不足,同一套装置往往应用于几个不同实验,如过滤实验和离子交换实验,故此,需要经常拆装柱子更换填料。如此不仅耗时耗力、浪费填料,且装置经多次拆装后,容易损坏和漏水。又由于蠕动泵等设备的套数不足,每个实验组的学生数较多,学生的动手机会较少,老师也无法亲自指导。实验课程改革后,学校与学院共同为环境工程实验室投入了近50万元的建设资金,增加了多套实验装置,如厌氧生物滤池、膜生物反应器、活性炭吸附柱、离子交换柱和蠕动泵等。这些设备均由厦门大学环境工程的教师自主设计,委托加工,符合实验的实际需求,具有易清洗,易拆装的特点。但因环境工程实验设备体积较大,实验室空间有限,房间内不可能摆放很多套实验装置,我们采取了将学生分组,同时进行多个不同内容的实验,如:2组(4~5人/组)进行曝气生物滤池实验,2组进行活性炭吸附实验,2组进行过滤实验等,尽可能保证每个学生都有充足的实验操作时间,为他们创造更多的动手机会,对总体实验教学效果具有显著的作用。
2课程设置与内容安排
本课程设置的内容根据国家环境工程类教学指针要求,根据本学院人才培养方向的具体特点,实验教学主要是针对环境与生态工程专业人才培养。实验内容参考了国内外最新的研究与应用成果并结合多年的科研和教学实践,以水污染控制工艺为主,共开设了9个实验项目,以下是每个项目的具体内容:
(1)实验1,混凝处理实验。要求认识几种混凝剂,掌握其配制方法。观察混凝现象,从而加深对混凝理论的理解。
(2)实验2,过滤处理实验。观察过滤及反冲洗现象,加深理解过滤及反冲洗原理。了解过滤及反冲洗模型试验设备的组成与构造。了解进行过滤及反冲洗模型试验的方法。测定滤池工作的主要技术参数并掌握观测方法。
(3)实验3,活性炭吸附处理实验。了解活性炭吸附印染废水的基本原理;通过考察不同实验条件下,脱色率的变化情况,初步探讨影响活性炭处理染料废水的主要因素,并确定最优的吸附条件。
(4)实验4,离子交换处理实验。了解用离子交换法处理硬水原理和方法;了解离子交换树脂的一般使用方法;掌握测定水的硬度的方法。
(5)实验5,电解处理实验。了解电解法处理印染废水的基本原理。学会组装电解法处理装置及其操作。通过考察不同电解电压及电极板间的距离条件下,电解池中的色度变化情况,初步探讨影响电解法处理效果的因素。
(6)实验6,厌氧生物滤池处理实验。了解厌氧生物滤池处理有机废水的基本原理,并通过考察水力停留时间与有机物去除效果的关系。
(7)实验7,好氧生物滤池处理实验。了解曝气生物滤池的处理特性,并通过考察贝壳填料在硝化反应中所起的使用,同时掌握纳氏试剂分析水中氨氮的方法。
(8)实验8,膜生物反应器处理实验。了解生物法降解染料反应过程的基本原理,掌握膜生物反应器处理印染废水工艺的特点及流程。
(9)实验9,固定化小球吸附染料实验。了解固定化PVA小球对染料的吸附原理,掌握固定化PVA小球对色素的吸附性能。这些实验项目既涵盖了代表性的传统水处理工艺,如混凝、沉淀和吸附等物理处理工艺,又涵盖了近年来国内外流行的新工艺、新技术、新设备,如好氧生物滤池、厌氧生物滤池、膜生物反应器等新型污水处理工艺。通过这些实验课程,学生可以加深对水污染控制工程实验技术的基本原理、工艺的了解,有助于学生对工程实践经验的培养。本课程设置的特色:①强调实验选题与科研实践相结合;实验选题注重实验内容的先进性和实用性,将科研成果引入本科生实验。比如采用南方海滨常见的海产废料牡蛎壳作为曝气生物滤池的填料,设计出生物滤池处理氨氮废水实验;此外,还采用平板膜生物反应器设计污水处理实验,脱色菌接种生物滤池处理印染废水实验,固定化小球吸附脱色实验等。这些实验内容以我院在环境工程领域中的新成果为素材而设计,具有工艺新颖,操作简捷,实用性强等优点。通过几届的教学实践,发现所设计的实验项目确实能够大大激发了学生对工程实验兴趣,学生在实验过程中亲身感受到污水在不同的处理工艺条件下得到了净化,通过自己的双手付诸于实践,从而学到了如何运用所学的理论知识,深刻领会到从理论到实际应用还需要做大量的实践工作,从中积累更多的经验,学到更多的只有在实验室才能学到的知识。②强调教学过程突出科研素质的培养。教学过程避免简单地参观仪器或观摩演示过程,每个实验项目的流程都涵盖了课前相关资料预习、课内理论指导、实验方案讨论、现场实验操作、课后数据整理及实验总结分析。在实验过程中,避免填鸭式的教学方法,积极采用启发、引导、互动式的教学方法,启发学生主动发现问题,通过与带课老师的交流进而解决问题,这样才有利于学生理解实验过程,能够自觉、能动地完成实验。
3考核方法
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关键词:高职院校;环境工程;实践教育;教学改革;发展方向
中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:2095-9214(2016)07-0169-01一、环境工程传统教学模式
传统教学模式注重知识的积累,注重对专业知识的掌握,通过课堂,由教育者对课本知识进行讲解,对于工程上的结构,施工流程,施工工艺,通过举例说明,主要是平面化教育,有一定范围的教育。教育针对的是科学文化知识的掌握,对工程力学,化学,化工掌握,对于环境污染治理,工程招投标及工程预结算以专业知识,用专业规范教学,以专业方法来计算,得出结论,传统教学加强对科学的掌握,对技术原理的掌握,对规范要求的掌握。
二、传统教学特点
在过去的高职院校教育中,提升学生自身素质文化素养是重点。环境工程学致力于化学与环境污染治理,注重理论知识提高,对化学、生物科学知识掌握。但是在传统教育灌输下,了解了技术原理,结构的力学原理,以及规范要求,不是根据经验施工,设计,而是依据规范要求专业规范施工。
传统教育的优点在于学习最正规的理论,让工程行业更加规范化,通过在学校的教育下,有了一群会在实际工作中以国家规范,理论严格要求自己,规范自己与施工者,提高行业整体标准,守住底线,提高素质。
三、传统教学的缺点
(1)抽象化:根据书本知识来进行讲解,用专业化术语讲述专业化知识,抽象,难以理解。环境工程学包括普通化学、工程力学、测量学、工程制图等。这些专业课知识对于没有接触过的人来说是及难懂的,难以在大脑思维形成图像。而课本更是以较为专业的话语在解释工程学,传统教学根据课本在教室内进行教学,学生只能知其然,如何更好的知其所以然就成了学生求学道路上的难题。
(2)局限化:传统教学在部分知识点上,只能讲述工程局部,对于工程的细节,由于缺乏实践,缺少实物,以及课时等各方面原因,这些最基础的工程概念,学生无法了解。这也是受高等教育者与工程上一线工人的区别,他们有经验,而学生只有理论,但要想透彻学习工程学,课本上的点是不足以盖面的。传统教学注重的是知识培养,但书本中科学理论讲述的知识很局限,要想真正理解,需要实践与探索。
四、环境工程实践教学定义
环境工程实践教学,是一种教学改革,由字面意义可知道,环境工程实践教学就是将实践融入教育,在教育过程中加入需要实践的课程,增强学生动手能力。在传统教育中重点是理论的掌握,而实践教育注重理论与实践全面发展,培养高素质人才。
五、环境工程实践教学改革的意义
(一)实践与理论相结合,积极响应国家政策
案例1:太原科技大学化工与环境安全专业开大量实验课程,如空气质量检测实验,水污染控制工程实验等。学校为学生购买大量实验器材,实验课要求学生对专业相关实验流程熟练掌握,能够自主,独立完成相关实验,在实验过程中,分组进行实验,团结互助,共同学习,教师则在课堂中起监督指导作用,为学生讲解实验设备的使用,如何规范操作,整理相关数据[1]。在实验完成后,学生根据指导教师要求,依据课本及相关规范,收集数据,处理数据。实验的最终目的是得出相关环境数据,对相关数据进行处理。太原科技大学实验课程要求学生能够达到专业处理实验数据的效果。最后有指导老师对整个过程给予评价,对数据处理进行批复。
课本教育,知识,总不如动手实践来的真实。将科学理论与实践相结合,这是大势所趋,形式推动下的教育改革。由案例1可见,通过实践,学生能够更加扎实掌握实验过程,在社会上,能够对实验熟练运用,及对数据的处理,可以更好对口社会职业,更好,更专业服务社会。实践是人类最好的老师。在实验过程中,学生不仅了解了知识,更能促进师生交流,同学之间团结互助,增强学生动手能力,指导教师能够在过程中能够了解实践中,学生难以掌握的难点及容易出错的细节,以便更全面为学生讲解。
(二)增加学生动手能力,更好适应社会,增强学生社会竞争力
案例2:某高职院校在教学时间内设置实训周,在实训周内,为学生布置任务,时间由学生支配,指导教师负责为学生讲解所需要的知识点,然后为学生布置任务,在实训周内,学生自主学习,通过网络及实地考察,完成相应任务。在测量实训周内,学生通过对校园内建筑的测量,收集整理数据,完成放样等工作。学校建设小规模施工场地,有学生分组进行小规模施工,对工艺流程有了深刻了解。在实训周结束后,学生提交实训成果,由指导教师对每个学生进行实训答辩,通过各方面考察,为学生打分[2]。
学生学习效率低,原因是不够自觉,学习不够自主,没有积极向上的探索知识。用实践的方式,调动学生学习兴趣。环境工程在现场施工过程中,科学知识运用在何处,只有学生了解所学知识的用途,才能更好学习。
在当今社会就业竞争压力极大的现状下,高职院校学生如何脱颖而出,与本科生抗衡,那就是提高动手实践能力,在进入公司后能够尽快上手公司事务,有强大科学理论支持,有较高动手能力,特别是环境工程类,对职员的实践经验要求更高,在工程上,没有实践,只是理论知识,是绝对行不通的,所以,环境工程实践教学改革正好补足了学生在学校缺乏实践经验的缺点,提高了高职环境工程专业学生社会竞争力。
参考文献:
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我国污染物总量居高不下,引起世界对中国环境问题的关注,近年来大小环境污染事件的频频出现,环境保护与污染治理已成为一项与经济发展并重的重要工作,环保产业发展迅速,对环境工作专业人才需求日益旺盛。同时国家及各级科学技术研究领域对环境保护相关科研与技术开发大力度投入,也需要具有较高水平的应用技术人才。但目前环境工程专业的人才培养质量距离社会要求仍有一定距离,环境工程教育界正积极探索新的环境工程专业人才培养模式。本文基于农业院校与工科院校环境工程专业各自的特点,分析农业院校与工科院校环境工程专业交换培养模式的必要性、可行性及尚需解决的问题,力求为农业院校环境工程探索一种新的培养模式。
1“国内交换培养”模式发展概况
在我国“交换培养”模式更多作为一种与国际院校之间的合作方式被了解,对“国内交换培养”模式的认识和理解尚不够深入。“国内交换培养”,隶属于高校联盟的一部分内容。国际上较为著名的高校联盟是美国的常春藤盟校和澳大利亚的“G8”高校联盟。常春藤盟校是指美国东北部八所大学组成的高校联盟,包括哈佛大学、耶鲁大学等八所美国一流大学。澳大利亚的“G8”高校由澳洲国立大学、墨尔本大学等实力雄厚的八所院校组成。这两个联盟,在全世界也颇具影响力,吸引并培养大批极为优秀的学生。尽管两个联盟中每个大学都实力雄厚,但联盟后所产生的效应是任何一所单一的大学都无法实现的,因每所学校都各具特色,强强联合后,则给予了更强的实力保证,也给学生以更多的选择。由清华大学、北京大学等九所国内一流大学在2009年结成了中国首个高校联盟,九所院校在本科生和研究生培养上全面合作,共同开始课程建设等,在学分互认的基础上实现“交换培养”,实际上在2000年年初就已有学校开始尝试“国内交换培养”,通过访问各高校的教务处网站进行调查发现,目前国内大学对“交换培养”这一模式已广泛接受和推崇,据不完全统计,我国目前已有40余所实施了“国内交换培养”模式的高校,其中既包括一流大学间的相互合作,也有名校与一些地方性院校之间的交换培养,如宁波大学与复旦大学、浙江大学之间的交换培养,嘉兴学院与中南大学,贵州民族学院与华南理工大学等。相比于“国际交换培养”模式,“国内交换培养”具有更加便利的条件和更好的合作基础。“国内交换培养”模式是校际之间优势互补的一个良好的途径,而“国内交换培养”模式则具有更加便利的条件和更好的合作基础。交换培养本科生这种新型人才培养模式可实现资源互补,促进校际之间的合作交流,使大学生获得第二校园经历,既能开阔视野,丰富学习经历,也提高人才培养质量,通过不同学校间教学理念的相互学习与促进,提高学生的实践创新能力。已被国内许多高校作为本科人才培养质量的重要举措之一。
2农业院校环境工程专业特点
环境工程为典型的交叉学科,不同类型学校之间的环境工程专业均有统一的共性基础,也都可形成自己鲜明的特色,因此更加容易实行“交换培养”模式。农业院校最早的环境类专业名称多为农业环境保护,后调整为环境工程或环境科学专业。因此农业院校在工程教育的师资及课程建设方面都明显薄弱。农业院校的环境工程虽然开设了环境工程专业规定的核心课程,如《水污染控制工程》《大气污染控制工程》等,但课程内容一般得不到很好的实施,主要受两方面因素限制,一方面许多授课教师为土壤、农化或植保专业教师转入的,没有相应的环境工程教育背景,基本是经过自学后授课,授课质量不高;另一方面,一些必要的专业基础课程缺失或开设内容仍然以农科为背景,缺少对环境工程专业的针对性,许多课程“实不符名”,学生们往往因为缺少正规的、严格的工程训练,而没有真正建立起环境工程专业应有的工程概念,阻碍了进一步的就业、深造。但随着农村、农业环境污染问题的日益突出及生态治理模式与技术应用的日益广泛,农业院校环境工程专业的特色和优势也随之显露出来。由于农业院校的性质,农业院校的环境工程在农村环境的治理、农业废弃物的处理与资源化方面必然有更好的社会基础和更有利的学习结构。农业院校一般在植物学、土壤学、生物学方面力量较强,这意味着农业院校在生物处理技术方面具有工科院校无法相比的优势。
3农业院校与工科院校环境工程交换培养的必要性及可行性
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[关键词]环境工程原理;线上线下;教学实践;改革创新
近年来,环境污染越来越趋于复合化和时空化特征,当前的环境治理技术可划分为水处理技术、大气污染控制技术、固体废弃物处理与处置技术、污染净化与生态修复技术等,对环境污染治理的从业人员提出更高的要求,需要具有较强的解决复杂环境污染问题的能力,这就对环境类专业的教学提出了更高的要求[1]。《环境工程原理》是环境科学与工程类专业本科教学中最重要的一门专业基础课。该课程提炼了上述技术中所涉及的共性原理、现象和过程进行阐述,具有非常强的理论性、系统性和实践性特点。《环境工程原理》课程的学习引导学生由“理论”思维向“工程”思维转变,要求学生拥有较高的高等数学和物理化学教育背景,是一门入门门槛较高的课程。如何实现教与学之间的高质量知识传输,如何实现理论到实践的思维转变,如何激发学生主观能动性学习,如何培养出高质量的环境保护人才,都是当前教育教学面临的挑战。教学团队通过十余年的《环境工程原理》教学经历,通过长期摸索,实践了一种线下教学为主、线上教学为辅的教学模式,目标是最大限度的保证教学质量下调动学生的主观能动性,为后续专业课程的学习打下扎实的基础。
1《环境工程原理》课程教学难点分析
以河南科技大学环境工程专业本科生为教育对象,教材选择胡洪营教授主编的《环境工程原理》(第三版),该教材是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材,由高等教育出版社出版,通过十余年的《环境工程原理》教学经历分析,该课程在教学过程存在的教学难点是:
1.1教学内容多
《环境工程原理》课程主要分为三部分:原理基础、分离过程原理、化学与生物反应工程原理,教学内容涉及到质量守恒和能量守恒、流体流动、热量传递、质量传递、沉降、过滤、吸收、吸附、萃取、离子交换、膜分离、反应动力学、化学反应器、生物反应动力学、生物反应器等内容,共计十六章五十四小节。教学内容涉及到了一个反应、两个守恒、三个传递、多个应用,是多门学科的综合,教学知识点多且都非常重要。该课程知识量大是目前教学过程难点之一。
1.2教学内容难度大
《环境工程原理》课程主要涉及到污染控制技术的共性原理,学生对于教学内容上规律性原理的理解和掌握上存在较大的偏差。课程中出现大量的数学符号及公式,表1统计了书中具体的数量,从表1可以看出,全书符号数达581个,公式数达1121个。如此大量的公式和符号为课程教学过程提出了巨大挑战,教学内容的难度大是目前教学过程难点之一。
1.3教学学时少
以河南科技大学为例,《环境工程原理》课程的理论课学为五十六学时,每周四学时,共计十四周完成该门课程的理论课教学任务。本书共有五十四小节,因此需要每学时完成一小节的内容。可是每小节的内容多少不一,多数情况下一节四十五分钟的教学课程很难完成一节内容的教学工作,少学时难以保证教学内容的完成和教学质量的提高。所以教学学时少也是教学过程的难点之一。
1.4课后习题难度高
学生课后习题的完成效果是有效检验教学质量高低的最重要指标。由于上课过程中为了加快教学进度,对课本例题处于基本不讲的情况,学生没有时间吸纳相应的知识,又由于课后的习题难度明显高于课堂例题,学生独立完成课后习题质量不高,甚至出现大范围无法完成的情况。课堂习题与课后习题难度不匹配,少学时无法设置习题课导致学生对课程的理解程度不高是目前教学过程的难点之一。
2《环境工程原理》课程线上线下混合教学具体实践
《环境工程原理》课程的线上线下混合教学的具体实践对象为河南科技大学17级环境工程专业本科生,两个平行班,共计64人。课程共计56学时,每周两次课4学时,共计14周,具体教学实践时间为2019年3月至2019年6月之间。具体的实践过程如下:
2.1线上平台与线上课程建设
《环境工程原理》课程的线上平台是基于河南科技大学在线开放课程完成的。线上课程建设具体包括:线上视频课程资源建设、课程课件建设、课后习题库的建设、试题库的建设、试卷库的建设、分组讨论题库的建设、学生考核形式评价体系的建设、课程目标问题建设等方面的课前准备工作。
2.2课前准备与预习实践
首先,利用在线开放课程平台学习目标、学习任务,布置研讨问题。监控学生学习情况,特别是视频课程学习的完成度和研讨问题发言的活跃度,通过线上学习和讨论过程中学生对相关知识点的理解确定本节教课的重点和难点,从而调整教学目标解决学生共性难点。以《环境工程原理》第三章第三节边界层理论为实践例:一、问题的,具体问题包括:边界层理论的基本概念;边界层的形成过程;边界层分离。二、线上学习,在线平台上提供四个知识点视频,具体是Prandtl边界层理论、绕平板流动边界层、圆直管内流动的边界层、边界层分离及卡门涡街现象,视频观看率达98%。三、线上讨论,95%的学生参与了线上讨论,83%学生表达了线上学习过程中知识点的掌握情况。四、根据学生反馈信息整理确定线下教学重点内容。
2.3课中线下教学实践
转变以教师为中心学生仅作为被动接受的传统教学思路,线下教学采用以问题导向出发的学生为主导教师为辅助教学的“翻转”课堂[2]或者分组讨论的方式改革线下教学模式。这种教学模式能够最大限度的提高学生在课堂上的参与程度,调动学生学习的积极性和主动性。接上例具体教学实践过程:一、将64名学生分为4组,每组16人,选出要发言的4名代表。二、利用20分钟时间进行面对面讨论本节课的四个知识点,形成头脑风暴。三、作为教师下沉各组聆听同学们讨论情况,并解答学生在讨论过程中可能遇到的问题或者提供给学生解决问题的途径,锻炼学生自主分析问题和解决问题的能力。通过这个环节,学生已经基本上解决了80%以上的难点问题。四、利用20分钟每组利用5分钟的时间展示1个教学知识点,重点是交流在学习过程中该知识点存在的难点及本组解决方法。五、利用剩余5分钟时间,教师总结及表扬大家的精彩表现。
2.4课后教学质量评价实践
课后教学质量评价工作是检验教学改革成功与否的最重要组成部分,教学质量评价从学生和教师两方面进行具体的评价。学生层面包括:知识点的掌握程度、独立思考和解决问题水平的提高、课程的满意度、相互协作能力的培养等方面。教师层面包括:教学改革过程的控制效果、对学生知识掌握程度的评价方式、课程学生参与度的评估、教师自身修养的提高等方面。接上例具体从学生层面进行教学质量评价:利用课后作业完成度对学生知识点的掌握程度进行评价;利用如何实现知识点从不会到会的过程与方法评估学生独立思考和解决问题的能力;利用问卷调查的方法对“翻转”课堂[2]的满意度进行评价;利用现场观察对小组互动过程中学生活跃程度评价学生相互协作能力。四方面的评价各占25分,满分100分。完成本次教学改革后,学生层面教学质量评价为94分。教师层面进行教学质量评价:通过课前、课中和课后对本次课程进程的熟练把控程度进行自我评价,向学生发放问卷调查评估教师在课程进展过程中的熟练操控程度;利用本节对应试题的发放与反馈从教师层面是评估学生掌握本节知识点的水平;深入各小组讨论中检测学生参与度的评价体系建立;通过教学改革后教师在教学水平和教师自身修养上的评价。完成本次教学改革后,教师层面教学质量评价为90分。