环境工程研究范文
时间:2023-12-29 17:54:23
导语:如何才能写好一篇环境工程研究,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
教学内容相对独立性较强、学生的积极性高,具有好奇且感兴趣。但为了提高实验课程的效果,提高学生的动手能力,必须要有清晰的实验改革思路,首先需要明确实验教学目的,制订和完善实验教学计划和教学大纲。扬州大学环境学院环境工程专业除了基础实验是外学院开设外,其余基本在本学院开设,主要有水处理实验、气体除尘和脱硫实验及微生物实验等专业特色实验。开展实验目的主要是加强学生实验设计、实验方法、实验技能培养,为进入社会企业的专业技术研究能力提供支撑。为了更贴近实际,实验除了在实验室进行外,也可以安排在校园内及周边环境进行,如监测实验课程等,或者也可以在企业研究室进行,专业教师适当做现场指导。
二、实习环节实习是学生理论联系实际的重要途径和手段
只有学生更好地接触实际,才能巩固和深化课堂所学的理论教学内容,提高对企业的认知能力。实习是培养卓越工程师的重要环节,通过实习有助于培养学生养成良好的主动思维习惯,具有实际参与工作的体验,同时也可以巩固提高课堂所学的课程。环境学院环境工程实习包括:认识实习、课程实习、测量实习、生产实习和毕业实习等。学院除了开设金工实习、测量实习外,其余均由本院开设。认识实习、生产实习和毕业实习在企业进行,企业实习是卓越工程师培养的新增教学环节。学生通过在不同企业的实习,熟悉企业相关环境的工程技术设计、工程施工和技术调试,提高其综合运用知识的能力。通过在企业的实习,让学生了解企业中工程技术的实际需要,培养学生分析问题的能力、沟通交流的能力、团结协作的能力,达到环境工程卓越工程师的培养目标。在实习教学中,首先制定好实纲,安排好实习基地,通过实纲明确实习的目的、实习的内容以及实习的企业。实习可安排学生到污水处理厂、环境监测站、垃圾填埋场以及危险废物处置中心等。实习成绩评价主要按照实习期的表现(平时成绩)和个人实习报告以及最后安排每个同学的笔试或口试的方式进行考核,增加成绩的可靠性和真实性。
三、设计环节设计环节是总结和巩固基础专业理论课及相应实验、实习所学的知识
使之进一步深化和系统化。通过设计可以体现对学生综合能力和工程意识的培养,全面锻炼学生的综合素质,可为今后的实际工作奠定良好的基础。环境工程专业设计环节包括课程设计和毕业设计两大部分。根据环境工程卓越工程师培养的要求,设计宜采取校企联合的培养方式,结合实习,尽量在企业中完成。设计环节中最重要的是毕业设计。毕业设计是学生进行专业学习的最后一个环节,具有巩固、理解所学理论知识的作用,通过毕业设计使学生将所学理论知识与工程实践相结合,培养学生独立分析与解决问题的能力,为将来走上工作岗位、很快适应工作需要打下良好的基础。扬州大学环境学院环境工程专业毕业设计主要围绕以下几个方面进行:一是围绕各课程群方向的培养目标选题,如水处理方向(包括生活污水处理、工业废水处理以及高浓度垃圾渗滤液废水处理)、大气污染控制方向(包括气体除尘装置设计、气体净化装置设计等)还有环境规划评价方向。二是围绕企业或用人单位需求方向选题,如根据企业当前发展过程中遇到的技术难题或正需要这方面的人才,可以让学生进入企业实习,安排企业技术员指导,将所学到的各种基本理论和技术融会到毕业设计中去,提高学生的设计兴趣。最后是围绕指导毕业设计教师的科研或工程项目相结合,按照卓越工程师专业培养目标,可以将科研项目分解成若干个可行的子课题供学生完成,这些主要供考研或已经保送研究生的学生选择。
四、结语
篇2
随着全球气候变暖,世界各国及人民已逐渐意识到保护生态环境的重要性,并努力付诸于实践。在这样的时代背景下,我国高校环境工程专业发展迎来了新的契机。而且,在科技与经济发展的促动下,市场需求对高校环境工程专业教育也提出了越来越高的要求。因此,我国高校环境工程专业发展势在必行。本文以高校环境工程专业发展为研究课题,在对其影响因素作出简要分析和论述的基础上,重点就促进高校环境工程专业发展进行了研究。
【关键词】
高校;环境工程专业;影响因素;促进发展
新时期、新形势下,全球经济发展迎来了更广泛的机遇和空间,但同时也面临着严重的环境污染问题。现阶段,保护生态环境已成为全球共识,是业界研究的热点议题。知识经济时代,人才是发展的动力和根本。保护生态环境需要讲求科学方法,需要大量的专业人才作支撑。因此,我国高校环境工程专业发展不再单纯的是教育领域的问题,还牵涉到生态环境保护,具有十分重要的教育价值和社会价值。
1影响高校环境工程专业发展的因素
高校作为人才成长的摇篮,它在环境工程专业建设与发展取得的成绩决定了培养人才结构和层次。全民教育时代,高校环境工程专业发展必须要依靠政府、高校、企业以及师生的协同努力才能实现,并受这几种因素的影响。其中,尤其以高校、企业及教师对环境工程专业发展的影响为重。高校是环境工程专业发展的主要载体,其学科建设涉猎到内容设置、方法选定、课程评价等多个项目,进而对环境工程专业发展产生影响作用。新时期,高校应主动参与产学研一体化发展,优化学科设置。而素质教育背景下,教师作为主导,他们的思想观念、技能水平、综合素质都将对环境工程专业发展产生影响,是环境工程专业发展的主要实施者。此外,环境工程专业发展依赖和服务于经济市场。而企业作为特殊的市场经济主体,其需求决定了环境工程专业发展方面,同时他们还肩负着一定的教育职责,是推动高校环境工程专业发展的动力因素之一。
2促进高校环境工程专业发展的建议
作者结合上文对高校环境工程专业发展影响因素的分析,有针对性地提出了以下几种促进高校环境工程专业发展的建议,以供参考和借鉴。
2.1加强师资建设
教师是高校环境工程专业教育发展的实施者、参与者和推动者。因而,加强师资建设对促进高校环境工程专业发展具有重要的作用和意义。新的教育发展时期,高校应该承认教师的主导地位,并以市场为导向明确师资建设方向和目标,细化教师应具备的知识、素养及技能等。在此基础上,有针对性地开展教研、培训等活动,从而保证每位教师都能跟上环境工程专业发展的步伐,并使之成为主动力。具体而言,各高校需认真分析自身现有的人力资源结构,综合审视其中不足之处,进而制定科学、完善的师资建设规划,努力付诸于实践。高校可以积极开展青年教师“帮扶计划”,充分发挥老教师的经验优势弥补新进教师不足,同时还需鼓励和引导教师们积极参加实际工程项目,夯实其理论基础知识之外提高他们的综合素养。如此,只有建设充足的专业化师资队伍,才能保证环境工程专业可持续发展。
2.2优化学科设置
以市场为导向的高校环境工程专业发展,应该从内部入手不断优化学科设置,满足经济市场需求的同时,缓解大学生的就业压力。目前,环境工程专业大学生就业方向除了环境工程以外,还可进入到化工环保、环保设备、环境监测以及环境规划与管理等领域。为此,高校应在原有环境工程专业设置的基础上进行补充和细分,重建猪肝理论基础课程和专业课程的同时,新增一些类如《核辐射与环境安全》等特色选修课程,从而为学生搭建更广阔的职业发展平台。此外,为了进一步保证学科设置的实时性和先进性,还需不断地将科研成果融入到环境工程专业课程体系当中,以培养大学生良好的创新素质。事实证明,部分高校已然在环境工程专业发展方面发挥了学科建设的引导与支撑作用,并取得了一定成效。因此,利用优化学科设置促进高校环境工程专业发展是可行的,需要得到应有的重视和实践。
2.3推进校企合作
企业作为特殊的市场经济体,本身拥有非常丰富的实践教学资源,能够有效弥补高校教学资源上的短缺。同时,当前企业竞争的核心是人才,其发展在某种程度上依赖高校专业发展。因此,促进校企合作,不仅可以为高校环境工程专业发展增添动力,还可以提高企业在经济市场中核心竞争力,是一种双赢的局面。政府有关主管部门应加大对校企合作的引导和支持,出台一系列引导政策、优惠政策等,提高企业参与高校环境工程专业建设与发展的积极性,并有效约束和管理双方的行为,帮助他们解决合作途径遇到的困难与问题,从而构建校企双方的稳定、长期合作关系。此外,企业应该树立正确的社会责任意识,提高对助推高校教育事业发展的重视度,并在自己的能力范围内加大在高校教育中的支持和投入力度,保证高校环境工程专业发展有充足的资源支持。而高校则需积极寻求企业合作,明确环境工程专业发展方向和目标,实现人才定向培养。
3结语
总而言之,我国高校环境工程专业发展势不可挡。未来,随着环境保护与治理的逐步深入,高校环境工程专业将迎来更广阔的发展空间。由于个人能力有限,本文对我国高校环境工程专业发展作出的相关研究可能存在不足之处。因此,作者希望各界学者积极参与此项研究,并结合实际情况,从多角度、多层面上提出更多促进高校环境工程专业发展的建议,从而使其为我国生态环境保护工作提供强有力的人才支持。
参考文献
[1]杨秀政,陈海焱.以学科建设推动环境工程专业发展[J].教育教学论坛,2013,17:257-259.
[2]褚润,高波,罗蕊,王友玲,陈年来.对高等农林院校环境工程专业课程体系改革的思考[J].教学研究,2015,01:58-61+65.
篇3
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。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。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。
二、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
篇4
关键词 环境工程 泵与风机 教学研究
Abstract According to the teaching characteristics of the course of "pump and fan" in environmental engineering, the teaching content is set up. In order to make environmental engineering students in the future work of the actual secondary school in order to use. According to the characteristics of environmental specialty, this paper deeply studies the teaching concept, teaching content and teaching methods, teaching methods and means of "pump and fan", and the experience in the process of practical teaching and teaching practice.
Keywords environmental engineering; pump and fan; teaching research
环境工程“泵与风机”课程是一门工程实践和理论相当紧密结合的课程,①要学生在掌握“流体力学”的基础之上,进行学习和理解。本课程的主要方面有:泵的内部结构、离心泵的工作原理、风机的工作原理、结构、泵的内部流动状况、基本方程式、性能曲线、相似性原理、泵的汽蚀、泵与风机的工况点确定、运行调节,泵与风机的选型。泵站部分包括:泵站分类、选择、基础布置、吸压水管路、水锤及防护,泵站附设、工艺设计以及排水泵站的简介。本文针对环境专业的特点,对“泵与风机”的教学方法、教学观念以及教学手段等方面进行深入的研究与探讨。②
1 环境工程专业“泵与风机”教学目标
“泵与风机”作为最常见的流体机械,广泛应用于各行各业,比如象矿山抽排水,电力系统高压锅炉给水,工矿企业通排风,市政给排水,南水北调工程等。许多专业都是通过学习“泵与风机”这门专业基础课程获得相关知识。对于环境工程专业,在讲课过程中重点讲授了环境工程特点。③专业课程的教学目的要求设计为:使环境工程专业学生熟悉专业中最常使用的离心泵的叶轮结构、工作原理、性能、工作状况和使用场合。以及风机的内部结构、工作原理、性能和工作状况。并且熟悉离心泵的选型、能够正确、合理地进行管路系统的安排、布置。掌握住给水泵站一级取水站的工艺设计方法。就目前已有的《泵与风机》教材而言,很难找到一本符合环境工程专业特色的专门教材,笔者在本课程的授课过程中主要整合了姜乃昌的《泵与泵站》(第五版),沙毅的《泵与风机》,何川的《泵与风机》,以及《给水排水设计手册》(第二版)等相关内容,主要教学内容为:泵与风机的基本内部结构和基本原理;泵内流场及流体机械基本方程式;泵与风机的性能;泵与风机的工况点运行与调节;水泵的选型和管路布置、风机的选型;给水一级泵站的工艺设计。
2 加强本课程的教学内容,培养学生理论与实践相结合的思维方式
实践教学是人才培养一项非常重要的方面,是实现本科生素质、知识、能力等的协调发展的非常有效的方法与途径。它的主要内容包括以下方面:
2.1 清水离心泵的性能曲线的确定及研究
清水离心泵与风机的选型方法和运行调节方法需要根据离心泵与风机的性能曲线进行。本课程的教学工作中笔者采用了工程流体力学的一元流动动量矩定理推导得到水泵的基本性能曲线,方程同样适合于风机。相关书中主要介绍了Q-H曲线的确定,而且只有图片。笔者是水利专业的毕业生,结合水泵学的相关知识,笔者上课为环境工程学生详细给出了Q-H曲线是如何由流体机械基本方程式一步一步推导出的,虽然只是要学生了解一下,但可以让学生充分认识到理论知识的巨大威力。
实际水泵样本中的性能曲线,是由大量的性能试验获得的,而本校环境工程专业学生在授课过程中有泵的性能实验课程,在实验课中学生亲自做了基本性能测试实验,加深了学生对水泵性能的认识。
2.2 水泵工况点的确定及调节方法
本课程讲课中的一个重要教学内容就是向学生讲授离心泵工况点的确定以及工况点的调节方法。工况点的确定通常采用的方法,笔者把它称为交点法。就是列出离心泵的管道系统特性曲线以及离心泵的Q-H性能曲线联立方程求解。该方法实际工程中则主要采用图解法。这种方法非常简易,笔者在教学过程中提示学生这与经济运行中商品价格变化决定于供求关系的变化是一致的,学生都能深刻理解。另一种方法称为折引法,该方法的理解有一定难度,笔者结合能量供求关系的变化,通过方程式变为说明。另外为进一步掌握泵与风机的性能发生变化后,泵与风机运行工作点的变化情况,笔者给学生总结了工况点变化的几种情况。其中需求变化:包括液位调节,闸阀调节,还有书中没提到的管径变化、管道锈蚀、泵内液体回流等多种因素。供给变化:包括调速运行以及变径调节等。这一方面帮助学生加深对实际工程中工作点调节方法的认识,还进一步让学生对课本中相关知R进行了系统总结,强化了理论知识的学习。
2.3 泵与风机比转数计算公式的教学探讨
我国的泵与风机的比转数公式是沿用前苏联的公式,与欧美国家的不同,而且不是无量纲量。笔者在教学过程中给学生补充了欧美国家的比转数公式,以及我国提出的比转数无量纲公式。这开拓了学生的眼界,而且使学生在今后的工作中遇到相关内容时不至于十分陌生。比转数的意义理解中有一点十分重要,就是比转数相等只是泵与风机工况相似的必要而非充分条件,教学中,要提醒学生充分认识到这一点。
2.4 补充泵站设计相关内容
结合环境工程专业特点,在环境工程后续课程学习中,比如水污染控制工程的课程设计中,需要用到泵站的内容。因此,泵站设计的重要性必须引起足够重视。笔者在授课过程中结合《给排水设计手册》(第二版)补充了给水泵站取水一级站的设计内容,对取水泵站的设计过程进行了非常详细介绍。如:水泵台数如何选择、吸水管路和压水管路如何确定与布置、水泵站的平面和高程如何布置等。由引导学生对实际工程问题的关注,极大激发了本科生的学习兴趣。本课程教材中的泵站设计过程存在的错误,也对学生进行了说明。
3 采用灵活多变的教育方法和手段
教学手段是师生教学相互传递信息的工具。当代科学技术飞速发展,教学手段有口头表达、图文表示、电子设备和PPT教学等多种方法。本门课程的教学工作中,笔者采用了多种教学手段联合使用方法,加强了学生的学习效果。
3.1 课堂板书、多媒体PPT相结合
多媒体PPT教学方法作为一种现代教学手段,它的特点是信息量大、生动形象、使用方便、图文并茂, 被广泛应用于日常教学之中。而采用传统的板书形式,可方便记录和标记讲课内容要点,教学中这两种方法可以相互补充,以PPT教学为主,板书教学为辅,从而达到很好的教学效果。现在网络内容十分丰富,笔者从网上下载了许多的图片,包括一些泵与风机的相关FLASH动画及realplayer格式的录像。在教学过程中向学生播放这些FLASH动画,录像使学生加深了对相关知识的学习与理解。如离心泵的工作原理FLASH动画,学生看后就深刻理解了离心泵的工作原理,印象深刻、不容易忘记。
3.2 注重课后练习
本课程的学习难点,主要是在叶片泵理论部分有大量的理论知识需要学习。因此在教学过程中笔者除安排课本中的练习题,还从课外搜集了一定量优秀的练习布置给学生,考虑到课时较充裕,而且为减轻学生的课后负担,一般都安排一定时间的习题课,当堂练习,当堂讲解,巩固学习效果,
3.3 比较式与启发式教学相结合
针对本专业课程的特点,在讲课中,主要采用了启发教学和比较教学相结合的方法。如离心式水泵与轴流式水泵,离心式风机与轴流式风机、后式和前弯式两种形式的风机与泵。使学生在学习中深入理解上述几种形式的泵与风机的叶轮结构、工作原理、流速三角形、性能、安装方式等各方面的特点和差别。以这个为基础,进一步提出了许多的工程问题,引导学生把所学的课本知识应用到实际当中。比如:为什么离心式水泵与大多数离心式风机都使用后弯式叶片?为什么轴流式泵的扬程小于离心式泵的扬程?为什么离心式水泵与轴流式水泵的使用场合、启动方式都存在巨大的不同与差异?怎样才能由泵的基本方程式理论分析获得离心泵的基本性能Q-H曲线?为什么各种不同型号的水泵对于安装高度都有一定的要求?为什么在选择泵与风机时都要求工况点都落在高效区范围内?为什么采用比转数就可以对泵进行分类和比较?在讲授中,要注意开拓学生的思路,逐步引导本科生找到解决问题的途径与方法。课程的教学实践完全表明,本课程通过采用两种教学相结合的方法,极大激发了本科生的学习情绪,有效加强了本科生对课堂所学习内容的理解、掌握,并且取得了不错的教学效果。
4 结论
环境工程专业泵与风机课程的教育教学工作中结合专业特点,需要明确教学目标、加强教学内容,培养学生实践思维能力。采用当堂板书、多媒体PPT教学等多种教育教学相结合的教学方法,启发和比较教学等相结合的教学方法和手段,以上方法改进了教学效果,提高了教学质量,得到了良好的教学效果。
注释
① 郭瑾,秦侠.环境工程专业“泵与风机”课程教学研究与实践[J].中国电力教育,2010(13):84-85.
篇5
[关键词] 环境工程;实验教学
环境工程专业是集自然科学、技术科学与社会科学为一体的交叉型的综合性专业[1],这一特点决定了实验是环境专业学习的基础,实验技能和思维的形成是日后工作和深造的基础[2]。实验教学是环境专业教学的重要环节,能够加强学生对专业知识的了解和运用,提高他们的实践能力和创新能力。随着经济社会的发展,人们环境保护的意识不断加强,环境工程专业也得到了很快发展,教学体系趋于完善,但实验教学和实验室管理方面仍存在着问题,我们将对这些问题进行分析和探讨,希望能为环境工程专业实验教学改革提供一些思路。
1. 环境工程专业实验教学现状
环境工程专业的实验课程作为理论课的补充,受到理论课程进度的限制,一般在学期中后段集中进行,期末时实验教学和管理任务繁重,同时存在实验室人员缺乏,专业实验室面积有限等问题,平行课多, 实验指导教师积极性不高;实验课程中的实验项目多为验证型实验,学生在实验教师的指导下按照规定的实验方案完成实验,验证实验结果,撰写实验报告,教师根据学生全部实验报告和平时表现给出实验部分成绩, 实验与理论课成绩按比例加权后计为学生该课总成绩,实验过于集中且实验成绩权重小, 学生往往敷衍塞责了事。各课程的实验体系未完全建立,实验项目的设置不能反应各课程之间的关联,甚至有的实验项目在不同课程中重复出现,不能很好地体现课程体系内各实验内容的内在联系[3],也不利于学生加深对知识的理解和掌握。这些问题都影响了实验教学的质量和水平。
2. 环境工程专业实验教学改革尝试
为解决环境工程专业实验教学中的问题,在保证完成教学大纲的教学内容的基础上,我们进行了一些改革和尝试。
2.1 环境工程专业实验的独立设课
从2011年本科生开始,我们分阶段把实验从理论课中分离出来独立设课[4],独立设置实验课并对实验课单独进行考核,学生重视实验课的学习,提高了学生实验基本技能水平,有助于今后专业实验课的开展。
2.2 实验室志愿者活动
实验室一直开展实验室志愿者活动,每年从各个班级中选拔对实验有兴趣的且能够胜任的同学担任实验室志愿者,实验室志愿者协助实验教师完善实验室的日常管理,主要包括实验前期的准备、实验过程中协助教师、实验室卫生,实验室简单仪器设备的维修等[5]。志愿者从熟悉实验室、进行实验准备、调试仪器、维修设备到实验过程中协助实验教师指导学生,在整个过程中,志愿者的实验能力、管理能力、沟通能力和自信心等综合能力提升,并作为纽带加强实验教师和学生的交流,有效解决实验室教师不足的问题[6]。
2.3 综合性、设计性实验教学实验
部分专业实验课程减少验证性实验,增加综合性、设计性和探索性实验,以学生为主进行实验,通过综合性实验的开设突出环境专业的特点,将专业知识与实践结合起来,增加学生的实践技能。例如水污染控制工程实验,学生根据给定的实验目的和实验条件,利用水污染控制工程实验室现有的装置(SBR、生物转盘、生物滤池、曝气池等),分组设计实验方案、实验方法、、拟定实验操作程序,进行活性污泥培养与驯化和生物转盘、生物滤池的挂膜,并最终利用活性污泥法和生物膜法进行目标污水处理,利用监测方法进行出水监测并观察污泥中微生物组成。通过实验,把环境监测、环境工程生物和水污染控制工程等实验课程统一起来,使学生进一步强化了专业知识,并可以指导环境工程的具体实践,为以后进行水处理方面的工作奠定一些基础。这些综合性、设计性的实验使学生加深了对理论知识的理解,极大地调动了他们的学习积极性,并提高了学生的解决实际问题的能力。
2.4 开放实验室建设
为了解决实验室场地设备的不足,我们实行实验室的完全开放,即所有时间的开放、仪器设备的开放和实验内容的开放。学生可以在所有工作时间和预约过的业余时间, 充分利用实验室的良好环境和实验条件,根据自己情况进行已有的实验项目或经老师批准的可行实验项目。另外,把教师的科研课题引进开放实验室,我系的一些教师将科研课题或某一课题的若干阶段设计为开放实验,选择专业知识和实验技能突出的学生早期介入科研,拓宽学生的知识面,提高学生的科研素质和创新意识。开放实验的开设,激发了学生对实验室工作的兴趣,锻炼了他们的实践动手能力和科研能力同时加强了实验室与教研室的联系,提高了实验教学的水平。
2.5 充分利用大型精密仪器
环境工程专业实际操作中会利用一些大型精密仪器,熟悉大型精密仪器的原理和使用方法是学生应具备的能力。在分析化学和环境监测课程中,设置“原子吸收测定水中的锌”、“气相色谱测定甲醇含量”和“水中TOC的测定”等实验项目,让学生熟悉精密仪器的操作。另外一些运行成本比较高的精密仪器进行演示实验,让学生直观的了解仪器原理和操作,为日后的工作和学习打下基础。
3. 实验教学改革中存在的问题
3.1 实验室教学资源不足
实验室志愿者和实验分组能缓解实验室师资、场地设备不足引起的问题,但从长期来看,增加实验室的建设投入,提高实验教师地位才能从源头解决问题。
3.2 实验考核体制的问题
实验教学的考核方式主要依靠实验报告,学生只注重实验结果,忽视实验过程,达不到实验的目的。为全面、客观地评价学生的实验综合素质和能力,我们应建立全程的、动态的、综合性的实验评分标准和考核办法。 另外,学校应加强开放实验室的政策支持,采取计算学分等方法来提高学生的创新积极性。
3.3 实验室管理应改善
实验教学的改革给实验室的管理带来了新的挑战。综合性、设计性实验和开放实验的工作量比传统验证实验要大得多,每个实验项目的实验课时也不再是一成不变的两个课时,实验教师的配置和工作量的计算方法等都成了新问题。
3.4 实验体系的完善
我们的实验教学改革在部分课程上取得了一定的效果,但整个环境工程实验课程体系的还未完全建立,如何把基础、专业基础和专业的实验课程体系统一和完善还需要整个环境教研室的老师进行不断的探索和努力。
实验教学是环境专业—个不可缺少的教学环节,是培养学生创新能力和综合素质的良好途径,为学生走向工作岗位或继续深造打下基础。因此,我们应积极探索和改革环境工程实验教学,为学生提供更好的学习环境和条件,进一步增加他们的实验技能。
参考文献:
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[4] 张刚,马逊风,盛连喜. 环境科学专业实验课“独立设课”的教学改革实践与再思考[J].高 校 实 验 室 工 作 研 究,2009,(2): 12-13.
[5] 杨竞鸣,李季, 陈融旭,王业宁.大学生实验室志愿活动学分制模式的构建与探讨[J].化学教育,2011,31(7): 62-63.
[6] 牛艳,吕松.论环境工程专业实验教学中实验室助管的协同作用[J]. 实验室研究与探索, 2010,29(5):159-161.
基金项目:
河南工程学院工程教学研究资助项目(JY20113)
篇6
关键词:环境工程 专业英语 教学改革
环境工程开设专业英语课程的主要目的在于通过教学使得学生掌握环境工程专业术语的英文表达,学会撰写英文摘要,提高英文写作能力,掌握阅读和翻译环境工程英文文献的基本技能。一方面,为毕业论文服务;另一方面,为适应学生将来从事实际工作和专业研究的需要。结合本专业教学的实际情况,对环境工程专业英语教学进行了一些改革和尝试。
一、环境工程专业英语教学现状及存在的问题
1.专业英语课程设置不合理,学时少,任务重
环境工程专业英语课程设置不太合理,课程学时安排少。很多学校往往把专业英语开设在大三第一学期,与专业课程的开设基本上是同步的。由于此时学生的专业课程刚刚开始,学生对专业知识的了解和理解不够深入和全面。此外,环境工程专业英语专业词汇量大,长句多,知识性强,要通过短短的20~30学时掌握相应外文文献的阅读、翻译和写作技巧难度较大,学生在学习过程中很容易产生畏难情绪,学习缺乏主动性。
2.教材种类少,教学内容不明确
目前,环境工程专业英语教材公开出版的很少,很多学校采用的教材均是自行编写的,选文大多来源于欧美大学相关专业的一些教材、硕(博)士论文、相关的书籍和杂志、国际会议发表的论文、从网站下载的材料、报刊科技评论等,有的是全文选用,有的是节选部分章节或段落,难度深浅不一,随意性强,缺乏明确的教学目标。此外,由于学时少,很多任课教师往往会选择自己熟悉和擅长的领域筛选相应的内容,存在较大的主观随意性。
3.教学方法单一,教学手段落后
专业英语课堂教学多以教师和课本为中心,采用翻译和阅读相结合的方式,“一言堂”、“满堂灌”,形式单一,课堂气氛沉闷,学生只是被动的接受知识,没有机会发挥其积极性和主动性。与此同时,教学手段也相对落后,多采用教师讲授和板书的形式,很少采用多媒体教学。即使使用多媒体教学,也只有枯燥的词句翻译,没有图示讲解,也没有相配套的语音辅助资料,直接导致了学生学习兴趣的下降,甚至产生厌倦情绪,不利于教学的顺利进行,影响了教学效果和教学质量。
4.师资力量薄弱,教学水平不高
目前,很多高校的环境工程专业英语教学一般都是由专业教师担任的,很多专业教师的专业学术水平较高,但是没有经过专门的英语教学训练和口语训练,缺乏用英语授课的能力,对英语教学的方法不熟悉,直接导致教学质量的下降。而且,由于对专业英语课程不够重视,任课老师队伍不稳定,教学质量难以保证。
5.课程考核方式
专业英语的考核主要采取开卷笔试的形式,考试内容侧重对词汇掌握、阅读翻译能力的考核,对听、说、写能力缺乏具体的考核内容。而且很多内容都是课文中讲解过的,这样主观上给学生一种消极应对的态度,无法真正地检验教师的教学水平和学生的学习效果。
二、环境工程专业英语教学方法探索
1.明确教学目标,重视教材建设
专业英语注重实用性,不仅包括本科毕业论文中的英文摘要,还包括进入社会后的诸如英语面试、基本专业资料的阅读等应用。因此,文章难度选择应该在能够清楚地介绍专业知识的基础上,难度适中,篇幅不宜太长,有代表性的专业词汇出现频率要高些。在课堂讲授过程中注意专业知识的导入,减轻学生学习的难度。文体的选择也应注意形式的多样性,除了专业文献,还应增加广告、产品说明书、设计说明书等文体。
2.改革授课形式,加强师生互动
(1)教学内容与教学方式多样化,
环境工程专业英语的学习本身是枯燥的,再加上专业课程的滞后,畏难情绪导致学生的积极性不高。这就要求尽可能采用趣味性和多样化的教学手段,来提高学生学习的积极性和主动性。环境工程专业英语涉及很多水、气、土壤等介质中的环境现象与过程的描述以及污染控制工程流程等内容。在教学过程中,可以将学生已经熟悉的知识或较抽象、学习起来较困难的内容借助多媒体、录像、图片、电影、动画等工具,以此来提高学习兴趣。这种教学手段形象、生动、直观、信息量大,使学生在视觉和听觉上受到直接的刺激,提高学习热情。例如,在讲解各类除尘器(precipitator
)的教学过程中,可以结合各类除尘器的内部结构剖面图和工作原理的仿真动画,使之生动易懂。
(2)课前预习,课后复习
环境工程专业英语是一门实践性很强的课程,需要大量的听、说、读、写、译训练,要想在短短的每周2~3学时的课堂上完成是不现实的。笔者在进行专业英语教学实践的过程中,对学生首先要做到课前预习,就下次课即将讲授的新词汇短语、新课文、背景等进行预习,并采取课堂随机点名检查的方式进行考核,计入平时成绩。其次,课后给学生布置适量的写译练习,要求用英文回答每个单元后的问答题,既巩固了专业知识,又复习了英语。
(3)课堂注重听、说、读、写、译全方位训练
与基础英语相比,专业英语有自身的特点,除了专业词汇、术语及特定的构词方法外,还有科技文体、句法结构、语态、时态等方面的特点,这些是专业英语课程需要重点传授给学生的知识。当然,考虑到专业英语的实用性,也不能忽略听说能力的培养。
听。听力训练可以穿插在整个课堂教学过程中。如教师用双语讲课,通过给学生提供一个语言环境,养成英语思维的习惯,激发学习的积极性。当然,也可以采用多种多样的教学形式和教学内容,如利用多媒体播放一些科教光盘,如discovery中关于温室效应、全球变暖、臭氧层空洞、酸雨等科普类的环保小短片。在锻炼专业英语听力的同时,也极大地提高了学生学习的兴趣。
说。要让每个同学都有开口锻炼的机会。正式上课前,可以开展“3分钟演讲”之类的英语口语练习。在课堂教学中,可以轮流安排让每位同学朗读3~4个句子,或者就课堂提问要求学生尽量用英文回答。这样做提高了学生的自信和表达能力,能让每个同学都参与到教学活动中来。
读。要提高专业英语的阅读和翻译能力,首先要掌握一定数量的专业词汇和专业术语。环境工程专业词汇很多都是复合词、缩略词及利用前后缀构成的派生词。因此在每个单元的词汇教学中,应注重构词法的分析,介绍一些常见的前后缀和词根以及词性的变化规律,帮助学生理解和记忆。如硝酸盐(nitrate)、亚硝酸盐(nitrite)、硫酸盐(sulphate)、硫化物(sulfide),等等。在课堂上要多采用启发式的提问,学习一个词根后,立刻给出一个含有该词根的新词让学生进行联想学习。
专业英语注重行文连贯、简洁,力求客观和准确,句子以长句和被动语态居多,大量使用名词化结构、非限定动词和后主定语。因此,在教学过程中要穿插科技英语文体的介绍和翻译技巧的传授,注重培养学生分析句子结构尤其是复杂长句句子结构能力。通过典型句子分析,结合专业知识背景,训练学生分清句子种类、找句子主干的能力。教学过程中,可以利用多媒体将每个句子中的主句以不同颜色和字体与修饰成分区分开,将谓语以粗体字显示,并让学生共同参与朗读,使他们在读句和断句的同时了解句子的语法构成。
写译。对于很多高校,大三学生开设专业英语的一个主要目的是为毕业论文服务。这一点直接表现为毕业论文的外文翻译任务和正文中英文标题、英文摘要和图表的英文翻译。根据笔者多年指导本科毕业论文的体会,很多学生往往借助电子工具或在线翻译软件来完成,结果驴唇不对马嘴。因此,除了加强课堂讲解训练,课后布置适当的汉英和英汉翻译作业是非常有必要的,尤其是要让学生充分利用图书馆的数字资源,根据毕业论文课题的要求查阅相关外文文献,在阅读文献的同时,掌握英文摘要的撰写。
3.更新考核方式,注重课堂考核
考核是检查教学效果、督促学生学习的有效手段之一。为了提高学生学习的积极性,应加大平时成绩的比重,考核方式也应该多样化,如在每次课堂教学结束后安排适当的测试,综合课堂表现、课后作业、出勤等方面。期末考试试题题型尽量多样化,可以增加口试、摘要写作等内容。
4.加强师资队伍建设
环境工程专业英语既是一门语言课,又具有专业课的特点。专业英语任课教师既要熟悉本专业的课程体系,掌握各专业主干课程的内容,了解学科的前沿动态,还需要较高的听、说、读、写、译水平,同时具备一定的英语课堂教学组织能力。因此,学校应充分利用现有资源,多方式、多渠道的加强师资队伍建设。首先要稳定教师队伍,不能随意指定。其次,对专业英语任课教师进行培训或者提供出国或访学的机会,开阔眼界,提高英语口语授课的能力和水平。
“授之以鱼,不如授之以渔”。只有学生真正掌握了环境工程专业英语学习的方法和技巧,才能真正发挥专业英语的重要意义和作用。
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环境工程专业作为应用性比较强的工科专业,在新的应用型教育背景下,更应该加大努力培养各类环保人才,例如环保工程师、环评工程师等。《环境工程原理》作为环境工程专业的基础理论课,课程主要是归纳总结水、大气、固体废物、噪声以及污染环境净化和生态修复所涉及的技术原理,提炼出具有共性的基本原理,具有较强的理论性。过去我们在课堂上侧重教授这些技术所涉及的原理,基本概念,各种典型设备的特点,对于如何应用这些原理或者设备解决问题,或者解决哪些环境问题阐述不足,对于在污染过程或者环境净化过程涉及到环境工程原理的基本概念或者原理讲解过少或者没有涉及,学生只是掌握了环境领域的相关理论,对于如何解决实际的问题还是束手无策。
2环境工程原理课程改革的方向
随着我国经济的发展,环境形势越来越严峻,国家也加大环境治理的力度和强度,因此对于环保产业既是机遇也是挑战,要求各类企业特别是环保企业要切实提高环境污染治理水平,因此各类环保企业迫切需求专业的环保人才,好多环保企业发愁找不到专业的环境专业的毕业生,但是我们环境专业毕业的学生好多找不到工作或者是专业对口的工作,一方面是供需信息不对称,另一方面,主要是我们培养的人才和市场需求有一定距离,不能完全达到企业的要求,过去我们培养的人才缺乏解决实际问题的能力。因此培养应用型人才,要求我们改变过去的培养方式。作为我们地方本科院校环境工程专业,我们应该培养学生具有扎实的专业基础知识,熟练的专业基本技能,具有融技术性、经济性和易用性于一体的工程设计意识,能够快速适应基础性技术工作并具备业务能力提升潜质的环境工程专业人才。因此对于《环境工程原理》这门课程,我们要构建新的实践教学体系,满足应用型人才培养的要求。
3环境工程原理课程改革的具体措施
由于这门课程涉及到水、气、固废、微生物等处理工艺的原理以及各种反应器的设计,内容比较多,而且概念和理论比较枯燥,如何激发和调动学生主动参与课堂教学活动是一个关键。为了能够有效地提高课堂教学效果,我们改变了过去的教学模式,实施以问题导向和工程实例相结合的课堂教学方式。
(1)以问题为导向,激发学生的学习兴趣结合
实际生活,把日常生活现象中涉及的环境工程原理介绍给学生。比如,冬季和夏季的室温均为18℃,人对冷暖的感觉是否相同?在哪种情况下觉得更暖和?从而引入热量传递的概念和公式。为什么在雾霾天气的时候,人们出门要戴口罩,引入过滤的概念,人们在购买一些贵重仪器的时候,在外面包装里面总放有几小袋的硅胶,为什么?起到什么作用?启发同学思考并讲述吸附在环境领域的应用,让同学们对吸附有个初步了解,再阐述那些物质可以做吸附剂,吸附的原理和快慢和那些因素有关等等,进一步加深学生对概念和原理的理解。
(2)通过提出一些工程案例启发学生进行讨论和思考
提高解决实际问题的能力结合工程实际,把水、气、固废处理工程中涉及到的环境工程原理介绍给学生。比如,工程中设计降尘室或者沉降室来处理气体中的粉尘或者污水中的污泥,一般只考虑降尘室的长度而不考虑其宽度,这里可以用重力沉降的原理及其沉降公式来解释。在对有害气体处理的工程中一般采用吸收法来进行,工程上通常采用逆流吸收,这可用环境工程原理中填料塔吸收过程的物料衡算和操作线方程来说明。教学中注意工程实例和理论的联系,使学生面对实际的工程案例去思考,分析和设计,可以激发和调动学生参与课堂学习的乐趣,增强教学效果。
(3)增加课堂学习过程的灵活性过去
我们一般是课后让学生完成作业,学生往往反映不会解答,找不到人询问,我们可以在课堂上把一些基本的和难度大的作业在课堂上,让学生完成,鼓励优秀的学生在课堂上给同学们讲解他们的解题思路,最后老师再点评,这样可以有助于学生提高学习效果,增加学生学习的信心。
(4)充分利用多媒体教学的特点
近年来,教师都逐步开始利用多媒体上课,多媒体比传动的板书教学更直观、形象和生动,老师可以节约板书的时间,能够充分阐述某个问题。在《环境工程原理》这门课中涉及的工程,尽量多寻找一些素材,以动画的形式展示出来,可以把一个反应器处理污水或者废气的过程清晰地显现出来,从而可以有效地激发学生对基本原理的探究和探索的兴趣。把书本中所涉及的反应器均以图片形式表现出来,加深同学们的直观印象。
(5)实验环节的整合传统的环境工程
原理实验,按部就班,按照教课书的要求一个单元一个实验,一个实验项目往往只是相当于实际工程的一个部分,学生在做实验的过程往往不了解整个实验项目的目的和意义,很难激发学生的学习兴趣,更不能提高他们的职业化能力。因此我们在新的人才培养计划中,把所有单元实验项目完成后,增加了综合性的实验,给学生一个实际的废水或者废气的工程问题,让学生自己查找资料,选择工艺,利用所学知识选择相关的反应器。分析工程处理过程中的难点和关键步骤。以有利于培养学生发现和解决问题的能力。
4结语
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(一)关键基本参数
(1)项目预算成本即目标成本,表示按照预算价格和预算工作量计算的某项作业的成本,用BCWS表示。
BCWS=预算价格×预算工作量。
(2)项目已完成作业的实际成本:表示按照实际发生的价格计算得到的实际已完成作业的成本,用ACWP表示。
ACWP=实际价格×实际完成工作量=总计划成本×实际完工百分比。
(3)挣值:也称已完成作业的预算成本,它表示按照预算价格所计算的某项作业实际已完成作业的成本,用BCWP表示。
BCWP=预算价格×实际完成工作量
(二)两个偏差评价指标
(1)项目成本差异:CV=BCWP-ACWP CV为负值表示项目的成本超支,反之表示项目成本有节余。
(2)项目进度差异:SV=BCWP-BCWS SV为负值表示项目进度落后,反之表示项目的进度超前。
(三)绩效评价指标
(1)进度绩效指数
SPI=BCWP/BCWS
SPI是发掘工期问题的有效指标,当SPI大于1表示目前工期超前,反之表示目前工期滞后。
(2)成本绩效指数
CPI= BCWP/ACWP
CPI是发掘成本问题的有效指标,当CPI大于1表示目前成本节约,反之表示项目成本超支。
综上所述,挣值法用三个基本值(BCWS、ACWP、BCWP)来表示项目的实施状态,项目的进展是用货币量代替工程量来衡量工程的进展情况,可以同时对项目工期与成本实行动态控制,但是挣值法作为一种衡量项目工程执行绩效的方法本身也存在固有缺点,如只注重工程项目宏观上的绩效分析,容易造成只关注表面工程项目绩效。另外挣值法很明显只考虑了成本与进度两个因素,而对另一个关键因质量则没有考虑。
二、挣值法在环境工程项目审计中的应用
(一)挣值法应用于环境工程项目审计中的可行性 挣值法应用成本很高,对项目整体工作的分解及数据收集必须付出高额的资金和处理大量的数据,因此能接受其应用成本的只能是一些比较大的项目,特别是国家投资的大型建设项目,而环境工程项目正好与挣值法的适用范围不谋而合。另外环境工程项目具有明显的公益作用,更需要一个行之有效的方法来对其进行绩效考核,而目前衡量其绩效的单因素分析法所固有的缺陷会导致对环境工程项目绩效考核的偏差,因此引入挣值法就变得非常必要。但正如前面所述,挣值法本身也有其固有缺陷,因此审计人员在利用挣值法时要考虑对其进行优化。
(二)基于挣值法的环境工程项目绩效审计程序设计 基于审计特有程序的考虑,笔者对环境工程项目的审计分为三个阶段:审计准备阶段,实施阶段和完成阶段,然后将优化后的挣值法贯穿在整个审计过程中。审计流程如图1:
其中BCWSR表示关键项目的目标成本,其他类推。
三、基于挣值法的浮山湾污水处理厂绩效审计
(一)项目概述 浮山湾周边区域原有排污系统大部分泵站建于上世纪60年代,设备落后,每天约有1.3万吨未经处理的污水沿九条雨水沟直接排入大海,严重污染了浮山湾海域的水质,因此,建设浮山湾污水处理厂被市政府为提上日程。整个工程项目的施工期限为十二个月,到第六个月市审计局对整个污水处理厂的施工情况进行一次中期审计。
(二)数据选取 案例数据来源于浮山湾污水工程建设指挥部与建设施工单位签订的合同,还有部分数据来自《浮山湾污水处理厂概算》、环保局《前海监测点监测结果》、《浮山湾预处理后污水水质监测结果表》、《2010年水质主要指标监测结果统计表》。整个过程中审计证据获取方式上需要体现灵活性,除常规审计中采用的观察、检查、盘点、复算、分析性复核方法外,访谈、统计分析、现场拍照等方法也大量使用。
(三)项目子项目、关键子项目的划分 整个项目包括污水处理厂主体工程、配套管网截污工程、2个新建泵站、3个扩建泵站。由于这几个项目各有确定的衡量工作任务的标准,实施过程中人、财、物的消耗易测定,便于成本核算,同时责权明确,因此可以将总项目划分为7个子项目,分别为污水处理厂子项目1、配套管网截工程污子项目2、新建泵站子项目3和4、扩建泵站子项目5、6、7。其中由调查可以得知在这几个子项目中污水处理厂是整个污水处理厂的核心项目,因此将其作为关键子项目,其余项目为非关键子项目。
(四)项目质量指数的确定 项目质量指数QI规定为1.2,由工程的经验函数我们可以确定成本变化系数CVI为1.4。需要说明的是为了弥补挣值法没有考虑质量因素缺陷,需引入中间变量QBCWP,称为“已获质量价值”,也称为综合挣值,其计算公式为QBCWP==BCWP×CVI;其中CVI为成本变化系数,CVI= f(QI),其中f(QI)是经验函数,可以通过以往数据绘制成本与质量关系图来进行拟合,QI代表项目质量指数。
(五)项目目标成本的制定 整个项目预算成本为17431万元,其各项目具体目标成本情况如表1、表2所示:
到第6个月时计划工作的预算成本分别为:(完工比例达到40%)
(六)实际成本的制定 为记录项目的实际成本必须建立和定期收集资金实际支出数据的制度,及时对已发生成本进行汇总,即累计已完工程量与单价之积就形成了累计实际成本。工程的七个子项目经过核算截止到第六个月完成情况如表3所示:
(七)指标计算及分析
(1)指标计算。从两个方面来分析挣值分析的结果,分别是项目的关键子项目和整体项目的情况,其中对整体项目的分析情况也包含着对非关键子项目的分析,只要关键子项目和整体项目能顺利完工,整个工程项目就能保证按计划进行。计算结果见表4。
其中:QBCWP=BCWP×CVI;CV1=BCWP-ACWP;
CV=QBCWP-ACWP;
SV1=BCWP-BCWS; SV= QBCWP-BCWS;
QV=QBCWP-BCWP;
CPI1=QBCWP/ACWP×100%;CPI=BCWP/ACWP×100%;
SPI1=QBCWP/BCWS×100%;SPI=BCWP/BCWS×100%;
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“建筑环境与能源应用工程”专业实验是建环专业课程的重要组成部分,实验条件的限制直接影响学生对所学知识的消化和应用。本文通过分析实验内容、实验设备和实验考核方式的不合理性,给出了专业实验教学改革的方向,并将部分改革成果实施在教学中,收到很好的教学效果。
关键词:
建筑环境与能源应用工程;专业实验;教学改革;教学模式
建筑环境与能源应用工程是以建筑环境为学科基础,培养学生能够从事工业与民用建筑环境技术领域的工作,使学生具有建筑设施的设计、相关设备的安装、调试以及建筑自动化与能源管理应用能力。随着城市建设的加快、建筑节能技术的发展、以及国家一系列节能减排相关政策法规的颁布和实施,建筑环境与能源应用工程专业的发展机遇与挑战并存,面临紧迫的专业建设任务。本学科带实验的专业课程有工程热力学、传热学、流体力学、热质交换原理与设备、建筑环境学、燃气输配等,通过实验教学可使学生更深刻地掌握专业理论知识,培养学生的实践动手能力和综合素质。本科实验教学的主要目标是培养学生应用理论知识解决工程实际问题的能力和设计创新能力,因而以培养学生综合能力为主的实验教学,理应发挥重要作用。随着专业更名为建筑环境与能源应用工程,新教学大纲对专业实验提出了更高的要求。陈旧的实验教学模式亟待更新,实验教学的改革势在必行。笔者基于多年的专业课教学及实验教学的经验,研究了专业实验的教学改革方向。
一、实验教材和实验内容
在教材上,专业实验的教材基本是沿用上世纪80年代的编写模式,按部就班地从实验目的、实验器材、实验原理、实验步骤流水账一样地进行罗列出,甚至于记录试验用的表格都已经设计好。一些实验仅有内部编写的讲义,对实验过程介绍也不详细,使学生在阅读过程中弄不清重点,对实验效果肯定大打折扣。另一方面,由于建筑环境与能源应用工程各专业课之间知识具有渗透性,因此以往的教材在实验内容和原理上相似度大的地方可以相互合并。例如“供热工程”课程的“热网水力工况分析实验”和“流体输配管网”的“水泵特性曲线和流体水力工况测定实验”就可以合并成一个实验放在“流体输配管网”课程下。部分实验教材重复要求的内容较多,如流速、流量、压差的测量,几乎每个实验都重复这些内容,使实验显得主次不明。因此可以将这些内容统一安排在某一典型实验课中专门介绍,这样既避免了琐碎的重复,又节省了教学资源。在教材内容上,部分实验课程设置不能涵盖专业目录的教学要求,没有随着理论课内容的改变而突出重点,例如,“建筑环境学”课程的实验“对喷淋水室的喷水性能测试”就与“热质交换原理与设备”课程的实验比较雷同,而“建筑环境学”的侧重点在室内外空气环境和设备,原有的实验课程设置满足不了理论课程的教学要求。目前我校的建环专业课实验将重复性内容经过了合并和精简,并将实验性质由原来的大多数演示性实验向综合性实验转变,收到了较好的实验教学效果。
二、实验硬件设备
建环专业实验应以学生为主体,通过学生的实际操作加深学生对所学理论知识的消化和理解。特别是对于专业主干课程如“暖通空调”等,开设的实验多为演示性和验证性实验,限制了学生的动手能力。我校在原有的实验设施基础上,新建了“风机盘管测试实验室”和“湿空气焓差研究实验室”将暖通空调、制冷系统、气流组织等技术平台综合到一起,主要用于实践教学和学生实习,提高了学生学习的主动性和积极性,并通过实验培养了学生分析问题和解决实际问题的能力。建环专业实验由于涉及到有压气体和燃气,实验台的设计如果不合理,势必会存在潜在的安全隐患。如工程热力学课程中的“二氧化碳临界状态观测及p-v-t关系测定”实验装置见图1。在本实验中,要用到压力台将二氧化碳气体加压到9.8MPa的高压,如果承压玻璃的质量不过关,或者承压玻璃与水银杯的连接出现质量问题,就会在加压过程中因承压玻璃承受不住压力而爆裂破碎,水银杯里的水银也会喷溅到实验台上,将对操作者的人身安全造成威胁。因此,这种实验装置有很大的改进空间:将承压玻璃换成不锈钢,在侧面开条缝状小口用钢化玻璃密封以观察二氧化碳的临界状态变化;传递压力的物质也可将水银改作其他的无毒介质。除此之外,“燃气热值测定实验”所用气源为家用液化石油气罐,连接烧嘴和加湿器的管道为胶皮管。众所周知,液化石油气罐由于安全隐患而逐渐被天然气管道代替,因此在此实验台中也应将液化气罐和胶皮软管更换成天然气管道和金属软管并安装燃气报警装置。总之,实验教学平台的建设,应该在首先保证安全的前提下尽可能地发挥学生的主观能动性,有利于新的教学方法的实施。
三、实验教学方法
明确了专业实验的内容后,及时地更新实验教学手段对于能否保证实验教学的质量,实现培养目标,完成实验室功能的拓展等方面都有影响。新大纲中对于提高学生科研意识和创新意识的要求,也对专业实验室建设提出了更高的要求。笔者认为,实验教学方法的改革应体现在以下几个方面:
1.提高学生主体参与意识。
采取开放型实验教学方式,使学生成为实验主体,成为建环专业实验教学方法改革的主要方向。实验报告的编写也可由学生自由组织,对表格的设计、数据的处理都可以有=发挥很大的自由性。专业实验的教学,应让学生参与进来,尽可能地使每个学生都动手操作,形成自己的想法。
2.培养科研和创新能力。
暖通实验很多为开放性实验,学生可根据所学的专业理论知识和现有的实验仪器,自己设计实验项目和处理数据,而不必拘泥于以往的既定的实验项目。有意识地培养学生的科研意识和创新能力,对激发学生学习的兴趣、开展创新思维锻炼都大有裨益。例如“强迫对流管族管外换热系数测定”实验,理论课上教师只讲解用对流准则关联式来求解强迫对流换热系数,理论性很强,学生需要很长时间进行消化,并对工程上怎样测算不同工况的传热系数比较迷茫。实验时,教师可以只讲解换热系数的测试方法,而不必像实验教材上指定实验目的、实验步骤等,学生可以制定出各种工况下的传热系数的测定如:(1)不带翅片管外强迫对流的传热系数的测定;(2)带翅片管外强迫对流换热测定;(3)流体纵向外掠过管外时强迫对流换热系数测定;(4)流体横掠圆管对流换热系数测定等一系列的工况,并通过计算机绘制不同工况下Sh数与其他准则数的函数关系,研究影响强迫对流换热系数的因素,并给出具体工况下的对流换热系数的表达式。通过这种实验方式,可激发学生科学研究的能动性和创新意识。
3.引入数值分析教学。
建环专业实验系统不应是暖通原理的简单演示和验证,而实验内容延伸到暖通空调系统的节能新技术、建筑热工对暖通负荷及能耗的影响、建筑能耗模拟分析等。通过配置建筑能耗模拟分析的相关教学软件,使学生通过实验系统的软件平台掌握当前工程领域中采用的暖通能耗模拟分析及评价工具,切实感受到所学专业知识在工程环境中的应用实况,初步树立能源效率意识和工程观念。目前,本科教学中可视化程度和本科实用性兼顾的数值模拟软件可选择Airpak、Fluent等,通过对简单物理模型的分析,加深对动量微分方程、能量方程、传质微分方程等具体的应用。
四、实验考核方式
一般情况下,专业课的实验成绩是计入到相应的理论课成绩中的,所占比例也很小,这将导致学生和理论课教师对专业实验的重视程度不够,因此,可以把专业课与专业实验单独考核,形成专门的实验考核体制。另一方面,传统的专业实验考核方法是基于学生的实验报告、数据处理的完成情况和学生在试验中的表现进行综合考评,但由于实验条件的限制,往往是若干个同学合并成一组做同一个实验,对实验结果的处理基本一致,不利于创新能力的培养。对于实验课程的考核,要兼顾学生对理论知识的综合运用、实验过程的相互协调能力和团队合作精神及实验创新精神等多个方面的因素。
五、结语
综上,传统的专业实验教学已跟不上暖通行业快速发展的脚步,对建环专业实验课程的改革,不仅要着眼于实验教材、实验内容、实验教学方法、实验设备以及考核方式,改变传统的实验教学理念和教学模式,使专业实验教学从理论课教学中独立出来,让专业实验教学也成为培养暖通人才的另一重要的途径。
作者:程向明 李翠敏 单位:苏州科技学院环境科学与工程学院
参考文献:
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【关键词】环境工程管理;问题;解决对策
环境工程管理是指在遵循国家法律法规的基础上,制定环境工程技术规范与标准,从而对环境工程生产工艺、技术方法和环境保护等方面的影响进行评价,既有利于促进节能减耗和清洁生产等各种技术的发展与创新,又可以控制企业质量生产与技术活动对环境的不利影响。因此,分析环境工程管理中存在的主要问题及解决对策对保障环境持续平稳发展有着重要的意义。
1、环境工程管理中存在的问题
1.1 环境因素评估不充分。我国环境工程管理的起步比较晚,管理制度与体系还不完善,软指标比较多而硬指标比较少,在管理措施实施的过程中很难对尺度进行准确把握。同时,由于管理中的软指标比较多,管理人员在遇到困难时容易产生放弃心理,从而使得管理工作无法得到有效开展,这在一定程度上影响了管理工作的质量,对环境工程管理工作的发展带来了阻碍。
1.2 环境工程管理人才匮乏。由于环境工程管理工作的发展缓慢,管理人才相对匮乏,而技术人在现有经济环境中又无法充分发挥作用,两者的相互矛盾加速了优秀管理人才的流失。例如在环保行业中,虽然环保人员的数量较多,但是有丰富管理经验和技术知识的专业人才非常少,其在总数中的比例不足5%,这也使得环境工程管理的质量与效率较为低下。
1.3 环境工程的管理不规范。在人们破坏和污染环境的同时,环境也对人们的正常生活产生着潜移默化的影响。例如日益严重的雾霾天气和温室效应等,这些都是由于人们对自然过度索取和破坏造成的。同时,政府的管理人员没有对环境工程管理进行客观专业的决策,以及形成良好的环境保护意识与管理意识,盲目以破坏环境为代价取得经济发展。
2、环境工程管理中存在问题的解决措施
2.1 健全环境工程的管理体系。完整的管理系统是保障环境工程管理质量的关键,所以管理部门需要采取如下措施健全环境工程的管理体系:①国家在进行环境保护宏观决策时,需要环境保护管理部门参与全程的决策过程,并将管理措施细化落实到社会经济的方方面面,并注重体现出环境保护的意识;②无论是进行产业结构的调整,还是进行经济技术的应用或者区域开发前,各级政府需要将其对环境影响的评价进行试点工作,将其对环境的影响降到最低;③为了确保环境保护措施可以得到贯彻执行,党政领导、人大政协和环保部门需要共同参与监管工作,督促各部门进行分工协作,并要求社会公众对环境工程运行监督,集中各方面力量推动环境工程的发展。
2.2 注重环境工程管理的法律法规。环境工程管理工作的顺利开展需要有健全的法律法规和条例制度作为保障,但是法律法规的制定需要符合国情,并与现行环境管理的法律法规有效衔接和配套,从而使环境工程的法律法规更为系统与规范,提高环境保护法律法规的可操作性,并以有效管理制度提高管理人员的工作效率,如制定环境工程实验室的管理规定、环境工程工作的管理规定和是实验室与实验网站的管理规定等。在进行环境工程的规划设计时,管理部门需要进行实地考察,在环境资源的利用配置中做到因地制宜,并有效解决环境污染的问题。在规划项目被批准后,管理部门需要严格执行规划方案,并以考评的方式对规划方案的执行情况进行认真的检查监督,而规划方案的制定与执行情况需要记录在案,并以此为依据进行环境保护措施的决策。
2.3 做好环境保护的宣传工作。环境污染与破坏与人们的环保意识较为薄弱密切相关,这也是影响环境工程管理质量的主要因素。因此,为了提高环境工程管理质量,保护环境免受污染,管理部门需要做好环境保护的宣传工作,加大对环境保护工作的经济投资。例如管理部门可以借助电视、网络和报纸等媒介宣传环境保护工作的重要性,让社会民众认识到环境保护和舒适生活紧密相连,从而在潜移默化中提高社会民众的环保意识;管理部门可以举办环境保护知识讲座和环境保护宣传周活动,向社会民众讲解生活中环境保护的措施,让社会命中了解环境保护的知识,从而提高社会民众进行环境保护的技能;加大对城市园林、公共绿地和绿色长廊等方面的建设,这样既可以净化城市空气,降低环境中的污染,又可以为社会民众创造绿色环境,提高其对环境保护工作重要性的认识。
2.4 培养高素质的环境工程管理人才。各项环境工程管理工作需要专业的管理人才开展 ,这是贯彻落实环境保护措施的有效途径。在培养优秀管理人才的过程中,管理部门需要采取多样化的方法,为培养优秀管理人才创造有利条件。例如管理部门可以与高校进行强强联合,以管理部门经费支持,高校定向委培的方式,为管理部门培养环境工程管理专业的高素质人才,充实管理部门的管理队伍,提高管理队伍的整体素质水平;管理部门可以为在职的管理人员提供进修和接受再教育的机会,帮助管理人员进行专业知识的完善,了解先进的管理理念和管理模式,从而提高环境工程管理工作的质量;管理部门可以建立有效的奖励机制,积极引进高素质的管理人才,并为其提供优厚的待遇薪酬,解决其后顾之忧,这样既有利于管理队伍的的稳定与发展,又可以调动管理人员工作时的积极性与主动性,提高环境工程管理工作的效率。
2.5 整合环境工程管理的资源。虽然很多企业从事环境工程,但是环境工程行业的竞争非常激烈,并且企业的管理与发展水平却很有限,其原因为市场准入的门槛较低,使得环境工程管理企业的水平参差不齐。因此,管理部门需要整合环境工程管理的各种资源,施提高企业综合实力。管理部门可以采取如下措施:①将市场准入的门槛提高,并加强对环境工程企业的监管,完善各项管理规章制度,实现环境工程管理工作的系统化与规范化;②开放市场,将环境工程推向市场,选择有资质、有实力的企业进行环境工程的建设,以市场经济体制推动环境工程管理工作的发展;③管理部门可以配合地方政府制定优惠措施,吸引外资和民间资本参与环境工程的建设工作,这样既可以保障环境工程有充足资金进行建设发展,又可以提高环境工程建设质量与效率。
结束语
总之,环境工程管理工作不但关系着国家经济的持续平稳发展,而且可以减少环境污染,缓解不断恶化的资源危机。在环境工程管理的过程中,国家环境管理部门需要正视环境工程管理中存在的问题,并做好健全环境工程的管理体系、注重环境工程管理的法律法规、做好环境保护的宣传工作、培养高素质的管理人才和整合环境工程管理的资源等方面的工作,从而实现环境保护与社会经济的共同发展。
参考文献
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10环境污染整治措施