环境科学研究方向范文

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环境科学研究方向

篇1

关键词:人居环境;人居环境科学;思想论;方法论

中图分类号:C912

文献标识码:A

文章编号:1009-2374(2009)04-0134-02

一、人居环境概念的提出

人类已进入21世纪,在这个新的世纪里,建筑学面临着许多难题和挑战。1999年,国际建协第20次大会通过的《北京》在总结人类20世纪的巨大进步和辉煌成就的同时,对面临的问题作了全面深刻的阐述。人类尚未揭开地球生态系统的谜底,生态危机却到了千钧一发的关头。用历史的眼光看,我们并不拥有自身所居住的世界,仅仅是从子孙处借得,暂为保管罢了。我们将把一个什么样的城市和乡村交给下一代?在人类的生存和繁衍过程中,人居环境建设起着关键的作用,我们建筑师又如何作出自己的贡献?人类为了生存得更加美好,聚居于城市,集中并弘扬了科学文化、生产资料和生产力。在20世纪,大都市的光彩璀璨夺目,在未来的世纪里,城市居民的数量将有史以来首次超过农村居民,成为名副其实的“城市时代”,城市化是社会发展的趋势。

二、人居环境概念提出的理论基础

人居环境概念提出的理论基础是建立在《矛盾论》和《系统论》的基础之上的。

1.矛盾论。矛盾存在于一切客观事物和主观思维的过程中,矛盾贯穿于一切过程的始终,这是矛盾的普遍性和绝对性。矛盾的事物及其每一个侧面都有其特点,这是矛盾的特殊性和相对性。矛盾着的事物依一定的条件有同一性,因此能够共于一个统一体中,又能够相互转化到相反的方向去。这又是矛盾的特殊性和相对性(《选集》卷一,P330)。

2.系统论。以系统为研究对象,从整体出发来研究系统整体和组成系统整体各要素的相互关系,从本质上说明其结构、功能、行为和动态,以把握系统整体达到最优的目标(《世界新学科总览》P18)。系统的整体性是系统的核心。“整体大于各部分之和”(《世界新学科总览》P21)。

三、人居环境积极化的基本原则

1.调动转化。科学地分析人居环境资源中的积极因素和消极因素,充分调动起积极因素。并设法将消极因素转化为积极因素。

2.系统整合。将所研究的人居环境作为一个系统整体来考虑,研究整体(大系统)与各构成要素(子系统)的相互关系,对各种资源的积极因素加以整合,从整体上把握其结构、功能、行为和动态,以达到最优的人居环境质量。

3.持续发展。在人居环境的建设中,强调资源的持续利用和良好的生态环境,强调人与自然的和谐共生,强调“综合决策”和“公众参与”。

4.学科交叉。这里有三层意思:(1)人居环境的营造是非常复杂的系统工程,需要多学科协同作战才能解决问题;(2)“他山之石可以攻玉”,其他学科的介入有利于建筑学科的拓展,更新和改造;(3)建筑创造需要与其他学科碰撞,在学科交叉中获得建筑创造的原创性。

四、方法论之运用

人居环境营造一个多城市多学科多阶段复杂的系统工程。因此不论在构成要素本身即要素间的关系上,还是在整体的把握上,要全方位推进积极化进程。实际上,国内外的许多建筑师都在这方面进行过探索,也积累了丰富的经验。对他们的经验加以总结和思考,归纳出一些积极化的策略方法,我们认为对未来人居环境的营造是有参考和启发作用的。在这里我们例举了部分随便就可找到的策略方法,作为引玉之砖。大家可以根据积极化的理念和自己的体会,总结出更多更好的策略方法来,以补充和完善这个初步框架,这也可算作一种持续发展吧。

1.资源整合。将处于分散孤立状态的人居环境资源加以分析,挖掘其积极因素并加以整合,形成综合的整体优势,营造出良性的人居环境。例如,在迁西,建筑师用整合的概念和手段。对空间资源实施整合,将城市道路两侧四块消极的“边角料”地块转化为两个深受市民欢迎的市民休闲广场。

2.有机更新。在旧街区改造中,常常遇到“全拆”可惜,“全保”不值得的情况。这时,设计人员就要做到细致的调研和科学地分析,保留那些历史文化信息含量高、质量尚好的积极部分并适度改造,达到“适应性再利用”;拆除那些没有保留价值的消极部分;引入现代信息含量高的因素,加以碰撞融合。最后生成品位高持续性和时代感强的人居环境,达到“喜新恋旧”的效果。上海的旧城改建项目“新天地”就是这方面的典范。

3.注重生态。建设生态人居环境,是城市各级党政领导“代表中国最广大人民的根本利益”的具体体现。人居环境被污染且日益恶化,不仅危及当代人的健康,而且也影响子孙后代的成长;不仅影响人们的正常生活。而且也制约经济的发展,成为威胁人们生存的重大社会问题。它是人民根本利益之所在,是城市政府转变职能,满足人民群众日益增长的物质文化生活的需要。为民办实事的实际行动,也是“以人为本”的规划和建设思想在人居环境中的贯彻和落实。

国际上,至1972年石油危机以后,特别是1992年联合国环境与发展大会以来,发达国家和中等发达国家都十分重视工程设计的科学评价工作,美国、英国、法国、德国、丹麦、瑞典、马来西亚、新加坡等国纷纷致力于利用高科技手段评价完善设计方案,建筑和城市设计在方案阶段普遍运用模拟仿真技术预测物理环境质量与能耗的水平,以低能耗和优质人居环境指标作为工程设计质量评价的绝对标准,设计活动始终在以人为本的原则下追求环境保护和节约能源的技术目标,从而使作品集成了广泛的科技含量。这方面正是我国设计行业缺乏而亟待完善的内容,我们正是没有进行这样的科学评价,才纵容了国内市场处于低水平的仿效和跟踪,丧失了国际竞争能力。我们注意到,近年来国内重大工程项目的方案设计工作频频遭到发达国家残酷的渗透,而更为不幸的是,在这种中西碰撞的过程中,我们不但没有认识并努力缩短这种差距,反而人云亦云地空炒可持续发展的概念,这不能不引起我们对我国人居环境可持续发展事业的忧虑。

五、生态设计的方法

人居环境生态设计方法不同于一般的环境设计的地方就在于它努力要在居住区内营造出可持续发展的居住环境,它通过生态系统整合和生态工程手段进行生态系统的关系设计和功能改造,建立一套合理的生态代谢链网、提高系统的生态经济效率,使整体人居环境质量得到大幅度提高从而提高其生态位势。结合目前的实际情况应着重在绿色空间设计、水资源系统设计、废弃物处理系统、能源系统、建筑与居住环境设计及区内道路系统设计方面进行认真的生态设计,不仅使住区人居环境成为舒适、方便、安全、健康和景观优美的生活空间,同时这种环境的维持是可持续的,这种环境的建设和维持方式是对区域及全球环境负责的。

六、结论

篇2

[关键词]自然地理与资源环境专业;课堂教学;科学研究; 实践活动

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2016)12-0021-03

一、引言

2012年教育部将资源环境与城乡规划管理专业拆分为人文地理与城乡规划和自然地理与资源环境两个专业。其中自然地理与资源环境专业主要围绕自然地理科学进行课程设置,其办学主旨和培养目标更加明确,专业内涵及定位均有不同程度的变化。[1]而原来资源环境与城乡规划专业的教师在短时间内对新设专业的发展形式及方向并不十分明确。近年来,该专业的办学方向逐渐模糊,专业定位不明朗,这导致在专业发展上出现了生源质量下降、课堂教学毫无新意、科学研究停滞等现象。南京信息工程大学地理与遥感学院的教师在专业发展模式上开展了积极地探索,尝试提出了“教学-实践-研究”三位一体发展模式,以期对国内高校自然地理与资源环境专业的发展有所裨益。

二、构建思路

传统的自然地理相关专业发展模式倡导理论知识和专业实践能力的培养,这既包括理论知识的传授,也包括实践技能的培养。[2]其中理论知识主要来源于课堂教学的过程,要求教师精心授课且学生积极参与。而实践能力的培养是自然地理与资源环境专业教学的特色,主要包括野外自然地理实习以及3S技术的应用,这在整个教学过程中所占的比重较大。近年来随着高等院校科学研究的氛围日益变浓,特别是在重点大学中科研成为学科及专业发展的重要增长极,因此,科学研究也成为本专业发展的必要条件之一。这三方面共同构成了自然地理与资源环境专业发展的主体内容,厘清三者之间的关系是构建全新专业发展模式的前提。

(一)明确课堂教学与科学研究的关系

课堂教学与科学研究是高等学府的两大职能,这一点已得到我国教育界的普遍认可。[3]但是对于两者之间的关系尚存在一定的争议,其中具有代表性的观点主要分为三种。1.教学与科研没有任何联系。这种观点认为高校课堂教学与科学研究应该分离,因为教学的目标是传播已有的知识,而科研是以探索未知领域为主,两者不应有任何交集。2.两者可能会互相影响、相互拖累,即高校在科研方面的投入加大,势必会影响到高校的教学职能,特别是在一些重点大学,教师们往往为科研项目、学术论文疲于奔命,对于难以量化考核的课堂教学却无暇顾及;而以教学为主的高校不应投入任何力量开展科研,只需搞好教学工作即可。事实上,我国高校的科研投入主要集中在一些重点院校,而一些普通院校或民办高校,基本上是以教学工作为重心,不同类型的高校其发展的侧重点已然不同。3.教学与科研呈正相关关系,彼此共生。这种观点认为从事科学研究不但不会干扰各项教学工作的开展,反而可以提升课堂教学的效果。不同的大学对专业发展的侧重点不同,教学质量也参差不齐。重点大学科研平台相对完善、科研实力较强,多数教师以科学研究为重,课堂教学次之。因此,在这些高校中的教师们应树立科研为教学服务的思想,紧紧围绕所授学科的教学实际需求开展科研活动,重视教改课题的研究;而非重点院校对科研重视不够,建议以教学为重心的教师努力提高自身的科研水平,这有利于对教学内容的理解,在课堂教学时能够高屋建瓴、深入浅出,对研究领域内的前沿、动态有深刻的把握。现阶段,自然地理与资源环境专业的教师应明确教学与科研呈正比的关系,即教学与科研均不可偏废,课堂教学能够促进科学研究,而科学研究可以反哺教学。[4]需要强调的是自然地理与资源环境专业所涵盖的学科范围广、研究方向多,开设的专业课程涉及自然地理、人文地理、环境科学、生态学、地质学、管理科学,等等。教师们往往对自己的研究方向十分熟悉,而对所安排讲授的专业课程并不一定具备深厚的学科素养。这将制约课堂教学的深入,导致理论课的讲授只能浅尝辄止。因此,我们建议在课程安排上应尽量安排教师讲授其熟悉领域的课程,并且不要频繁更换教师所授专业课,否则会导致教师耗费大量时间备课,却难以达到预期的效果。

(二)建立实践活动与科学研究的关联

实践活动是自然地理与资源环境专业教学的重要环节,是理论联系实践的重要步骤,同时也是对学生进行科研素质教育的重要途径。自然地理与资源环境专业的实践活动主要分为两个方面。1.野外地理实习。根据不同高校专业目标及特色的不同,有可能包括地质地貌认识实习、区域资源调查实习、三位一体自然地理野外实习、植物地理学野外、测量野外教学实习。2.课程实习。这其中包括地图学教学实习、地理信息系统应用实习、遥感技术实习。而科学研究具有创造性和探索性的特点,其本质还是属于一种认识和实践活动。

新的自然地理与资源环境专业应强调实践活动与科学研究的结合。这包含了两方面的内容。其一是教师在实践课程中可结合最新的专业理论知识甚至研究成果给学生进行讲解。例如在野外实习中讲解土壤成土因素和成土过程时,可以详述人类活动对土壤的形成、组成及演化过程的影响;在讲解冰川地貌时,可与最新的全球气候变化研究成果相结合,启发学生去思考气候变化对自然地理环境的影响,使学生做到理论联系实际,全面掌握自然地理学的基本知识、基本理论和基本技能。同时,这还可以培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力,启发学生在实践活动中验证课本知识,使之科研素养得到提高。其二是教师在实践活动中可深度挖掘知识点,开拓创新,不断提升自身的科研实力。例如在地貌野外实习中深入探讨地貌的成因,结合已有的知识经验将传统的理论体系进一步升华;在野外实习时有可能会发现新的地质现象及研究载体,这能为自身的科研提供新的方向。此外,也可通过实习的过程培养优秀的学生来参与自己的科研项目,让学生承担一些基础性的工作,同时可吸引他们来报考自己的研究生,让他们参与到自己的项目研究中来,提高科研团队的实力。

在具体的实践教学过程中,本专业的教师可尝试将分课程、分阶段的自然地理实践教学整合为自然地理综合实践教学,并把实习与探索结合起来进行。对于一些验证性的实践活动必须缩减,增加综合性、设计性和创新性的实践。传统的由教师单纯授课的教学模式应逐步转变为教师主要确定实习主题,由学生设计方案、野外调查取样、室内实验分析及进行实践报告撰写的教学模式。

(三)重建实践活动与课堂教学的联系

受课程内容的制约,同时也囿于传统教学观念的影响,自然地理相关专业的教学过程中往往重视理论知识的传授,而对实践教学环节在精力、时间等方面均投入不足。如重视自然地理要素基本特征、类型分布、形成机理的讲授,而忽视野外实地地理要素的判读,缺乏地形图和遥感图的读图训练。可见,我们必须摒弃过时的教育理念,重建实践活动与课堂教学的关系。

实践活动的开展要求教师具备丰富的野外经验和操作技能,让学生掌握更多的实践经验以及实验技能,而并非只是专业理论的传授。丰富的实践活动能够强化学生课堂上所学到的理论知识,增强学生解决实际问题的能力,而实践活动的顺利开展依赖于扎实的课堂教学。我们建议本专业可以定期组织一些专业领域内的创新实践活动,如野外地貌识别或地质填图竞赛、地理信息系统应用开发竞赛等,鼓励学生积极参加实践活动。学校可以充分利用这些平台,鼓励从事科研工作的教师从科研实践中提取较为独立的实践内容,这些内容既可作为创新实践活动的课题,也可用于学生毕业设计选题。

三、 “教学-实践-研究”三位一体发展模式的构建

在厘清教学、实践和科研三者重要性及相互关系的基础上,我们尝试提出了适合自然地理与资源环境专业的“教学-实践-研究”三位一体发展模式。具体表现为课堂教学促进了教师的科学研究,而对科技发展的前沿问题开展探索也可以反哺课堂教学;丰富的实践活动能促进专业科学研究的发展,特别能激发学生对学术研究的兴趣,而科学研究有效地提升了各种实践活动的层次和效果;课堂教学为各种实践活动指明了方向,理论指导实践,反之,实践活动强化了课堂教学过程中学生对理论知识的掌握,增强了学生的学习兴趣(见图1)。

可见三者并不是各自独立存在的,而是一个统一的整体,它们共同构成了自然地理与资源环境专业发展的全部内容。三者同等重要,专业教师应努力做到三者的平衡发展,而不可偏废其中任何一个方面。例如教学水平突出的教师应投入更多的时间和精力开展科学研究及实践活动,通过自己的教学过程促进科学研究及强化实践活动;科研实力较强的教师应精心准备每一次课堂教学的内容,加大实践活动的力度,通过科学研究反哺教学,提升实践活动的综合水平;从事实践课教学的教师也应注重自身科研实力的提升及课堂教学效果的强化,从而更好地为专业发展服务。综上所述,自然地理与资源环境专业的教师若能把三者之间的关系处理好,就能够从容地应对专业内涵变化及专业结构的调整。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 侯光辉,张前进,陈卫.以“小区域”导向改造人文地理与城乡规划专业――以天津城建大学的探索为例[J].中国地质教育,2015(1):40-44.

[2] 史培军,宋长青,葛道凯,傅伯杰, 王民,刘宝元,王仰麟. 中国地理教育:继承与创新[J].地理学报,2003(1):9-16.

篇3

关键词:农业科研单位;人才战略;做法;存在问题;对策

辽宁省果树科学研究所是以应用研究和开发研究为主的果树专业机构。“十五”以来,根据科技和产业发展要求,进行了学科结构调整,基本确定了以下主要研究领域和方向。一是果树资源与育种,其学科的研究方向为苹果、李、杏、树莓、蓝莓等果树资源与育种研究;二是果树栽培,其学科研究方向为苹果、梨、葡萄、李、杏、树莓、蓝莓、枣、榛子、板栗等果树栽培、设施栽培(李、杏、葡萄、桃、甜樱桃)、果树植保、果树土肥;三是果品加工与贮藏,其学科研究方向为果品加工、果品贮藏;四是观赏园艺,其学科研究方向为观赏果树及林木资源利用研究;五是干坚果研究,其学科研究方向为枣、榛子、板栗等新品种引进、筛选及配套栽培技术;六是设施蔬菜研究,其学科研究方向为国外优良蔬菜新品种引进及配套栽培技术。在上述研究领域中,果树资源与育种、果树栽培、果品加工与贮藏为重点学科。

1辽宁省果树科学研究所在加强人才队伍建设方面的做法及成效

一是制定人才发展规划。在全所人才资源现状调查研究的基础上,结合所学科结构调整和产业发展需要,制定了《辽宁省果树所“十五”期间人才发展规划》《辽宁省果树所“十一五”期间人才发展规划》,科学合理地制定培养计划,确定培养目标,根据辽宁省果树科研所科研、开发、管理工作发展需要,有针对性地分学科、分层次进行不同形式人才培养,既要突出科研人才,又要重视经营开发人才和行政管理人才,既要开发现有人才,也要培养后备人才。二是将人才培养与所重点学科的建设结合起来,培养硕士以上研究生人选,必须是重点课题或重点研究领导的优秀青年,引导人才的走向。三是选派一些政治素质好、有事业心、专业拔尖的优秀青年科研人才到国外进修,或到高等院校攻读学位,“九五”以来,已选送6名同志以访问学者身份到国外进修,6名攻读博士学位,已有2名毕业,硕士研究生毕业10名,在读10名,学费等相关费用由所、课题、个人按比例承担,先以个人借款形式支付,毕业后按规定报销,签定协议并由经济担保人担保。四是设立“青年科技基金”鼓励青年科技人员申请所自选项目,经过个人申请,所学术委员会对论证报告把关,由35岁以下优秀青年主持,给科技人员提供脱颖而出的条件和环境,课题人员组合上,明确规定在科研项目执行中要有青年科技人员担任课题主持人,副主持必须是青年科技人员。五是注重学历层次,把好进人关。为全面提升专业技术人员的文化层次,建立起一支高学历、高层次的人才队伍,除鼓励在职人员继续进行学历教育外,重点把好进人关。规定今后新进人员原则上要求具有硕士以上学位,实行考试、面试评议制度,严格把好入口关。六是创造用好人才的环境。在职称的聘任上按照科研、科技服务、科技开发、管理各岗位的不同特点,制定各岗位的聘任标准,单独打分排序,同时将指标数按同比例分配到各岗位中,在职称聘任上创造同等机会;对学术造诣较高、承担国家重点课题的博士研究生、学科带头人提供楼房1套;对新分到所大学生安排食宿,每人每月给100元生活补助,做到事业留人、感情留人、待遇留人,关心人才成长,营造一种环境的亲和力。对于能产生巨大的社会效益和经济效益、真正能够推动“三农”发展的优秀科技人员,不拘一格让其脱颖而出,在职称晋升、奖励措施等方面给予倾斜[1]。七是创新激励保障机制。党政班子共抓人才发展规划以及人才培养、引进、优化人才结构的工作机制;制订人才激励政策,在优势学科中筛选出学风正派、学术造诣较高、熟悉学科国内外发展动态、能根据国家需要和学科发展把握学科研究方向、具有组织和指导重大科研项目和培养高级科技人才能力的学科带头人,对获得国家、省重大项目和重大成果的科技人员进行重奖。成果获国家自然科学奖、技术发明奖、科学技术进步奖一等奖,每项奖励5万元,获二等奖每项奖励3万元;获省自然科学奖、技术发明奖、科学技术进步奖一等奖,每项奖励2万元,获二等奖每项奖励1万元;获国家其他各部委一等奖,每项奖励1万元,二等奖每项奖励5000元。成果鉴定每项奖励2000元;取得专利的技术(或产品、品种)或保护权的品种每项奖励2000元。品种鉴定并登记备案后,通过杂交自育的品种每品种奖励5000元,芽变选种每品种奖励3000元,引进品种每品种奖励2000元。获院科技创新一等奖,每项奖励5000元,获院科技创新二等奖,每项奖励2500元,获院科技创新三等奖,每项奖励1000元。不断完善培养、引进、使用等激励保障措施;创造人才施展才华的科技发展平台,促进人才团队优势的集聚;营造鼓励成功、宽容失败,想干事、能干事、能干成事的创业环境[2]。通过实施人才战略,科技人才的总量和结构得到了优化,质量得到了提升,科技人员的内在动力极大地得到了激发,“十五”以来,共承担各级、各类研究、开发、推广等项目143项,科研经费从2000年的42万元增加到2007年的335万元,获得省级以上重大科技成果11项。其中,国家农牧渔业丰收计划二等奖2项,省科技进步二等奖2项,三等奖3项,省政府成果转化二等奖1项,省农业科技贡献一等奖3项。18个新品种通过省级品种备案登记,获专利2项,产生社会经济效益30多亿元。

2存在的问题

一是队伍不稳定,人才流失严重。1990~2006年,辞职、调出25人,基本上都是40岁以下,大学本科以上学历的专业技术人员。主要原因是农业科研单位的科研经费、科研任务不足,科研条件相对较差;环境条件艰苦,科技工作者福利待遇低、负担重、压力大;由于和其他部门、行业比收入差距大,人才流向其他部门;地理位置偏僻,子女上学就业有一定困难;用人机制不灵活,缺少有效的用人机制和分配机制等。二是人才总量不足、质量不高,结构不合理。人才总量不足,在职职工354人,包括:专业技术人员130人;其中高级职称52人、中级职称40人;管理人员17人;工勤207人,专业技术人员130人,占职工总数的37%,专业技术人员比例偏低,工人比例偏大。人才质量不高,缺乏有较高知名度和较大影响力的学科带头人群体,尤其缺乏能解决辽宁省果业生产重大难题,能支持、开拓一批新兴学科或能够组织协调多学科联合攻关的学科带头人高学历人才不多,硕士生以上21人,具有硕士以上学位占专业技术人员总数16.2%,与一个省级科研院所的发展目标要求相距甚远。三是开发经营人才缺乏,管理及科技服务人才不稳。目前辽宁省果树科学研究所130名专业技术人员中,从事农业研究系列70人,科技服务11人,管理47人,科技开发5人。从事开发经营人才少,管理及科技服务人才不稳。缺乏经营、营销管理专业的人才;开发经营部门大都是所办实体,逐步走向经济独立,有一定的风险;个人的职称上,现行的职称制度评审上,过分强调、获得的成果、承担的课题以及排名等,从事科技开发、管理者科技服务大都与此无缘,高等专业学校的毕业生不愿意长期从事此岗位,人员的流动性大,工作连续性差。四是创新能力不强。我国是农业大国,但目前农业科研水平与国际先进水平的有很大差距。缺乏创新人才战略的实施计划,经济时代的“论资排辈”现象严重。

3对策

一是紧密结合科技创新、产业开发、科技兴农、管理创新战略,结合农业科研单位实际,抓住人才培养、引进、使用3个环节,重点围绕建设科技创新人才、企业经营管理人才和行政管理人才3支队伍,着力培养推进科技创新的高层次人才。重点培养:能统帅学科、增强核心竞争力的学科带头人,能将科研成果物化成产品、善于开拓市场的企业经营人才,具有理论素养又有战略眼光、勇于创新管理提高效率的行政管理人才。二是建立以工作需求为导向的多形式的继续教育工作,根据科研、开发、管理工作需要以及各类人才成长目标和自用标准,本着“缺什么,补什么”的原则,开展多层次、多专业的短期培训,如外语培训、农业科研中生物统计的计算机培训或派出到大中专院校或科研院校有针对性以解决工作中实际问题和提高业务水平为目标的短期培训,同时鼓励自学。着力提高科研、管理、开发3支队伍适应社会主义市场经济的业务素质和管理能力。三是注重高层次人才的培养,提高培养的起点,加强与高校、国家级科研单位的联系,有目的地选送部分培养对象,国内专长学科高研班,参加国家重点开放试验室工作和专业学术会议,充实专业前沿知识和交叉知识,掌握高新技术[3]。对于梯队人才要结合科研项目,立足实践培养。四是组织各种形式所学术研讨会,提供展示才华的机会,发现人才,不断完善职称的评聘制度。五是建立健全人才激励机制。完善收入分配制度,重实绩,重贡献,向优秀人才和岗位倾斜;完善各种奖励制度,提高职工的福利待遇,保证人才的福利待遇水平随着科研事业的发展而不断提高,从而有力促进农业科研队伍的稳定和人才备出[4]。要着力推进人才机制创新。用好人才、引进人才、发展人才的关键是形成良好的用人机制。在机制上大胆创新,使荣誉、地位、条件支撑向中坚力量和科技骨干倾斜。进一步深化改革,创新和完善人才使用、管理、激励、保障、评价和有效约束等机制,营造人才脱颖而出的人文环境,使农业科研单位成为能干事业、能干成事业、能干成大事业的舞台,成为工作的乐园、生活的家园,促进人才队伍的全面建设和人才作用的充分发挥。

4参考文献

[1]吴林妃,符建荣,陈志兴,等.浅析科研院所如何提高科研人员的工作满意度[J].农业科技管理,2008(1):94-96.

[2].认真实施科技发展规划要求开创我国科技发展的新局面——在全国科技大会上讲话[摘要][J].求实,2006(3):3-9.

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关键词:农业科研单位;人才战略;做法;存在问题;对策

辽宁省果树科学研究所是以应用研究和开发研究为主的果树专业机构。“十五”以来,根据科技和产业发展要求,进行了学科结构调整,基本确定了以下主要研究领域和方向。一是果树资源与育种,其学科的研究方向为苹果、李、杏、树莓、蓝莓等果树资源与育种研究;二是果树栽培,其学科研究方向为苹果、梨、葡萄、李、杏、树莓、蓝莓、枣、榛子、板栗等果树栽培、设施栽培(李、杏、葡萄、桃、甜樱桃)、果树植保、果树土肥;三是果品加工与贮藏,其学科研究方向为果品加工、果品贮藏;四是观赏园艺,其学科研究方向为观赏果树及林木资源利用研究;五是干坚果研究,其学科研究方向为枣、榛子、板栗等新品种引进、筛选及配套栽培技术;六是设施蔬菜研究,其学科研究方向为国外优良蔬菜新品种引进及配套栽培技术。在上述研究领域中,果树资源与育种、果树栽培、果品加工与贮藏为重点学科。

1辽宁省果树科学研究所在加强人才队伍建设方面的做法及成效

一是制定人才发展规划。在全所人才资源现状调查研究的基础上,结合所学科结构调整和产业发展需要,制定了《辽宁省果树所“十五”期间人才发展规划》《辽宁省果树所“十一五”期间人才发展规划》,科学合理地制定培养计划,确定培养目标,根据辽宁省果树科研所科研、开发、管理工作发展需要,有针对性地分学科、分层次进行不同形式人才培养,既要突出科研人才,又要重视经营开发人才和行政管理人才,既要开发现有人才,也要培养后备人才。二是将人才培养与所重点学科的建设结合起来,培养硕士以上研究生人选,必须是重点课题或重点研究领导的优秀青年,引导人才的走向。三是选派一些政治素质好、有事业心、专业拔尖的优秀青年科研人才到国外进修,或到高等院校攻读学位,“九五”以来,已选送6名同志以访问学者身份到国外进修,6名攻读博士学位,已有2名毕业,硕士研究生毕业10名,在读10名,学费等相关费用由所、课题、个人按比例承担,先以个人借款形式支付,毕业后按规定报销,签定协议并由经济担保人担保。四是设立“青年科技基金”鼓励青年科技人员申请所自选项目,经过个人申请,所学术委员会对论证报告把关,由35岁以下优秀青年主持,给科技人员提供脱颖而出的条件和环境,课题人员组合上,明确规定在科研项目执行中要有青年科技人员担任课题主持人,副主持必须是青年科技人员。五是注重学历层次,把好进人关。为全面提升专业技术人员的文化层次,建立起一支高学历、高层次的人才队伍,除鼓励在职人员继续进行学历教育外,重点把好进人关。规定今后新进人员原则上要求具有硕士以上学位,实行考试、面试评议制度,严格把好入口关。六是创造用好人才的环境。在职称的聘任上按照科研、科技服务、科技开发、管理各岗位的不同特点,制定各岗位的聘任标准,单独打分排序,同时将指标数按同比例分配到各岗位中,在职称聘任上创造同等机会;对学术造诣较高、承担国家重点课题的博士研究生、学科带头人提供楼房1套;对新分到所大学生安排食宿,每人每月给100元生活补助,做到事业留人、感情留人、待遇留人,关心人才成长,营造一种环境的亲和力。对于能产生巨大的社会效益和经济效益、真正能够推动“三农”发展的优秀科技人员,不拘一格让其脱颖而出,在职称晋升、奖励措施等方面给予倾斜[1]。七是创新激励保障机制。党政班子共抓人才发展规划以及人才培养、引进、优化人才结构的工作机制;制订人才激励政策,在优势学科中筛选出学风正派、学术造诣较高、熟悉学科国内外发展动态、能根据国家需要和学科发展把握学科研究方向、具有组织和指导重大科研项目和培养高级科技人才能力的学科带头人,对获得国家、省重大项目和重大成果的科技人员进行重奖。成果获国家自然科学奖、技术发明奖、科学技术进步奖一等奖,每项奖励5万元,获二等奖每项奖励3万元;获省自然科学奖、技术发明奖、科学技术进步奖一等奖,每项奖励2万元,获二等奖每项奖励1万元;获国家其他各部委一等奖,每项奖励1万元,二等奖每项奖励5 000元。成果鉴定每项奖励2 000元;取得专利的技术(或产品、品种)或保护权的品种每项奖励2 000元。品种鉴定并登记备案后,通过杂交自育的品种每品种奖励5 000元,芽变选种每品种奖励3 000元,引进品种每品种奖励2 000元。获院科技创新一等奖,每项奖励5 000元,获院科技创新二等奖,每项奖励2 500元,获院科技创新三等奖,每项奖励1 000元。不断完善培养、引进、使用等激励保障措施;创造人才施展才华的科技发展平台,促进人才团队优势的集聚;营造鼓励成功、宽容失败,想干事、能干事、能干成事的创业环境[2]。通过实施人才战略,科技人才的总量和结构得到了优化,质量得到了提升,科技人员的内在动力极大地得到了激发,“十五”以来,共承担各级、各类研究、开发、推广等项目143项,科研经费从2000年的42万元增加到2007年的335万元,获得省级以上重大科技成果11项。其中,国家农牧渔业丰收计划二等奖2项,省科技进步二等奖2项,三等奖3项,省政府成果转化二等奖1项,省农业科技贡献一等奖3项。18个新品种通过省级品种备案登记,获专利2项,产生社会经济效益30多亿元。

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关键词:科研;创新团队;高校

中图分类号:647 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2013)03-0087-02

为了顺应科研发展的需求,鼓励高校进行科研创新团队的建设,教育部于2004年正式推出“高层次创造性人才计划”,充分发挥优秀知识创新人才的团队力量,争创领先的标志性重大科研成果,提高高校科研创新体系的整体创新水平,为此,国内众多学者在高校科研创新团队的理论研究方面开展热烈的讨论,很多高校在科研创新团队建设方面开展了积极的实践。

一、科研创新团队的基本含义及特征

科研创新团队是以知识创新为目的,以科学技术研发为基本内容,由致力于共同的科研目标和拥有团队精神,在专业技能方面互补的若干科研人员形成的知识创新和科学研究群体。

(一)以知识创新活动为平台而组建

科研创新团队的组建不是临时拼凑的,一般是以高校内部理工类的重点实验室、实践工程中心以及人文社科重点研究基地等科研平台为依托,并且在研究方向上具有明确的目标、鲜明的特色和明显的优势,能够积极产出具有重要影响的知识创新成果,或能够产生新的知识创新逻辑增长点或学科滋生点,具备良好的科研基础条件。

(二)拥有以优秀带头人加中青年学术骨干的合理成员结构

科研创新团队的带头人是团队的灵魂人物,引领着团队的发展和创新,应该具有雄厚的专业知识、较强的领导能力和凝聚力。团队成员一般有3―5名中青年骨干为核心成员,所有核心成员均来自于同一等级的拥有不同学科知识背景,有过科学研究或知识创新的合作经历或具备合作创新的基础,在业内已经取得比较先进的知识创新成果或者具有取得先进知识创新成果的潜力,在短时间内具有相对稳固的核心研究队伍和稳定的科学研究方向,在团队内形成合理的知识体系和智能结构,在年龄上,形成合理的代际结构,科研人员之间可承担知识创新方面的相互式责任,并且具有共享性的知识创新成果的知识产权。

(三)团队内部要形成致力于知识创新目标的团结协作精神

积极进取的创新精神和精诚和谐的合作精神是团队知识创新活动的基石,因此,创新精神和合作精神的培养应贯穿于团队建设、成长与发展的全过程。通过团队开展研讨、学习、竞争和合作来积累经验、聚集力量、启发思维、激发创造性,形成彼此信任、相互尊重、发扬民主的团队,在这种精神文化氛围中成员间达到融合,团队与成员之间实现双赢。

(四)实现团队知识资源的优化配置与组合

需要通过所有成员的共同努力来实现团队知识资源的优化配置与组合,实现团队绩效的系统化聚合效应,即总体绩效大于个体绩效之和,而且随着团队的成长,团队制度不断完善、团队文化的升华、研究水平的提高、高质量成果的增加,产生的绩效是不断提高的,聚合效应是发展的。

二、科研创新团队建设的主要影响因素

科研创新团队建设水平是多方面因素综合作用的结果,不仅受到外部形势、环境与条件的影响,而且也受团队自身的结构、运营管理和团队内部人文环境和创新条件等的制约。

(一)结构因素:团队规模、年龄结构、专业差异性、团队带头人水平等

1.团队规模应适度,美国组织行为专家斯蒂芬・P.罗宾斯认为,优秀的工作团队规模一般较小,很多情况下不多于12人。同时规模也不能太小,为达到多学科交叉,完成任务的角色分工,一般不能少于5人。2.不同年龄的科研人员在知识创新方面具有不同的优势,因此,一个高绩效而可持续的科研创新团队应该是各个年龄阶段成员的有机组合,在团队内部形成合理的代际分布,为团队的可持续性运行提供人力资源保障。3.科研创新团队组建鼓励跨学科或交叉学科及专业知识技能的互补来提高创新能力。但也要把握差异性大小的度,否则也会因沟通和理解上的障碍影响合作水平。4.团队带头人是团队知识创新活动的引领人和知识创新规划的组织者,科学研究任务能否及时有效地完成和高水平科研成果的顺利产出在很大程度上取决于团队带头人的科学研究素养和团队知识创新的管理方法与技能。

(二)运行管理:目标规划、监督检查等

1.科研创新团队由多学科的人员组织起来,必须具有明确的研究目标或准确的研究方向、优质的学科发展规划,才能做到强强联合、优质学术资源的有效交叉融合、优秀知识创新成果的产生或知识创新目标的顺利实现。2.科研创新团队成立后要进行一系列的研究任

务,加强监督检查,既可以提高工作效率,又能及时发现问题,及时纠正和调整,提高研究水平。

(三)环境条件:政策制度、物质条件和人文氛围等

1.建立科学合理的激励政策、分配制度,提供必要的经费支持、场地设备投入等物质条件,有利于发挥团队成员的积极性,激发创新潜力。2.知识创新人员的智能发挥在很大程度上取决于所处的人文环境。团队内部是否具有公正廉明的团队带头人、团队成员之间是否具有和谐的人际关系,这些和谐的人文环境因素都对团队成员现有知识创新能力的发挥和潜在知识创新能力的挖掘具有重要影响。

三、加强科研创新团队建设的应对措施

(一)树立“以人为本”的科研管理理念

所谓“以人为本”,就是以人的合理需求、人的价值实现、人的发展为目标,引导人去实现自身的追求。科研人员的创造性思维是促进科研创新成果产生的原动力,以人为本的理念是将科研人员置为团队建设与管理的核心位置,确立科研人员的主导地位,通过卓有成效的科研管理机制和激励机制来调动科研人员积极主动地参与和从事团队知识创新,督促他们取得创造性的知识创新成果。

(二)确定团队知识创新的长远发展战略

正确的长远发展战略是科研创新团队知识创新绩效的重要影响因素。正确的长远发展战略的实施需要从以下方面入手:1.明确定位,即对团队本身具有清晰的认识,善于发现并挖掘团队内部在知识创新方面的潜在能力。2.发掘自身的比较优势,在分析和研究团队自身内部条件的基础上,了解团队的知识资源实力和知识创新能力,并结合团队可能存在的潜在能力,分析所处的国内外知识创新环境,与同领域或相关领域的其他团队予以比较,挖掘自身的比较优势,制定一套在宏观上适应国家战略,在微观上符合自身能力,在行业内具有前瞻性,在团队内部具有可实施性的长远发展战略,形成可持续性的潜在核心能力,以维持团队在行业领域的比较竞争优势。

(三)重视创新机制建设

创新不仅是团队生存的基础,也是团队发展过程中构建相对优势的必经之路,而相关的机制是团队实现创新目标和可持续性创新的保障。1.建立科研主体从事创新活动的利益保障机制,激发主体参与团队知识创新的积极性和主观能动性。鉴于高校科研创新团队的知识创新主体主要是将教学与科研工作集于一身的一线教师,因此要制订合理的教学、科研工作时间计划,并建立能够让科研人员安心从事科研工作的制度,通过科研评价政策和激励政策,赋予科研人员学术自由的空间,保障教师参与和从事团队创新活动的利益,维持稳定而可持续发展的知识创新队伍,将创新活动作为团队科学研究工作的核心。2.创设和谐的团队内部科学研究和知识创新环境氛围。广义的科研创新环境氛围包括团队知识创新活动所涉及到的知识产权、认证机制等法律环境与社会环境;狭义的科研创新环境氛围包括学校对科研创新团队知识创新活动的理性认识和政策支持。

(四)完善和优化团队带头人的培养与遴选机制

1.完善科研创新团队带头人(即团队的知识创新引领人)的培养措施,以推动科研创新团队知识创新实力和科研竞争力的整体提高。鼓励学校现有各个专业或研究领域的科学研究学术骨干教师积极承担或参与高层次科研课题;鼓励并支持各个专业领域积极主办、承办或合作承办国际或国内大型学术会议;鼓励并支持各个团队的学术骨干积极参与国际大型学术会议交流,为学术水平的提高和知名度的提升提供机遇等。

2.优化科研创新团队带头人的选拔与评价机制。选拔一批符合团队知识创新目标要求的带头人。要实行“公开选拔、择优聘任”的制度,坚持“公平、公开、竞争、择优”的选拔与聘任原则,在重点考察团队带头人高水平知识创新能力的基础上,还要重视考察带头人的开拓创新意识、组织协调能力、对外合作能力、凝聚团队知识成员进行科研攻坚的能力,以及锲而不舍的知识创新毅力和百折不挠的精神等内在素质。同时,要建立一套合理的知识创新激励、知识创新绩效考核和科研人员淘汰机制,促进团队知识创新人员的合理流动。

(五)促进团队精神的形成

团队精神是团队成员基于团队知识创新的共同愿景和维护团队成员共同利益的目标引导下,通过合理有效的科研管理机制、和谐的团队知识创新文化氛围、正确的知识创新价值观的引领,形成的一系列在科学研究方面开拓进取、拼搏向上、积极创新、兼顾个体与整体、成员之间能够精诚合作的健康有序的科学研究精神和知识创新素质,是激发团队成员参与团队知识创新活动的内在动力,保障团队知识创新工作顺利进行的外在激励,是团队成员进行知识创新的共同愿景、知识创新合作精神、从事知识创新的奉献精神和投身于团队知识创新活动服务精神的集中体现。

参考文献:

[1][美]斯蒂芬・P.罗宾斯.组织行为学[M].北京:中国人民大学出版社,1997.

[2]刘威.高校图书馆个性化信息服务与“以人为本”理念的.融合[J].兰台世界,2011,(3).

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1(略)

国内在环境信息科学的一些主要论题包括环境信息系统、环境遥感、环境模型、环境可视化、环境信息处理等方面都开展了一些研究工作。20世纪90年代以来,环境信息化发展迅速,特别是从上至下的各级政府主管部门环境信息系统的建设极大地推动了这一工作的进展,环境地理信息系统则已成为实现环境信息化的主要途径。地理信息系统在环境领域的应用,正在从初期的信息管理、环境专题制图发展到Gls与环境模型集成陈9]、35技术集成的多媒体环境系统、基于Gls的环境污染扩散模拟t‘’,‘“1、基于GIS的环境治理决策支持系统等。遥感技术在环境科学与工程领域有着广泛应用,一些主要领域包括大气污染遥感、水环境遥感、固体废弃物遥感监测、城市热岛效应与热环境监测、植被遥感、景观格局遥感监测、海洋环境监测等。环境建模与模拟一直是环境工程研究的重要内容,一方面,各种数学模型、物理模型、统计模型在环境信息科学中得到大量应用,另一方面,基于环境过程机理的计算机模拟模型、元胞自动机(CA)模型、智能体(Agent)模型等也在环境领域受到重视。数据挖掘与知识发现是从海量数据库中挖掘和提取对决策分析有用的、先前未知的隐含模式和规则的过程,笔者在1999年即面向环境信息化与数据挖掘技术的发展,试图将二者结合,提出“环境数据库中的知识发现”并进行了初步研究。可视化是表达和传输环境信息有效的形式,通过三维可视化、三维模拟实现环境现象、过程的真实感表达,能够更加逼真地传输环境信息。近年来,虚拟现实技术在环境科学与工程领域的应用中受到了研究人员的重视卿]。“虚拟地理环境”是虚拟现实技术支持下地球科学研究的创新平台,依托这一平台,能够进行环境科学与工程相关的理论研究、技术开发、工程实践、模拟决策等活动。针对环境信息技术集成应用的趋势,聂庆华提出了“数字环境”的概念,数字环境是环境信息化的过程和结果,是三维显示的数字虚拟环境,包括环境信息数字化、环境信息传输网络化、环境分析模型化和环境空间决策的智能化、环境过程和管理可视化。尽管国内目前在环境信息科学各个分支方向的研究非常活跃,但缺乏整体性、系统性的认识和探讨。本文在分析环境信息科学研究进展的基础上,基于环境信息流和信息分析处理构建了环境信息科学的体系结构,并以煤矿区环境监测治理与管理为例,全面分析了环境信息科学理论、方法与技术的应用,以期促进环境信息科学研究及其在构建和谐社会、推进可持续发展中的应用。

2环境信息科学的体系结构及其在煤矿区的应用

2.1环境信息科学的体系结构尽管环境信息科学的概念提出已有近20年的时间,但从目前国内外研究的现状来看,对于环境信息科学的概念、学科体系还缺乏明显的定义。已有的一些环境信息科学研究计划中界定的范畴也不尽相同。因此,从促进环境信息科学研究的视角出发,首先需要对环境信息科学的体系结构进行界定。HuangGH等川提出的环境信息科学的构成要素及相互之间的关系见图l,这是当前引用较多的环境信息科学体系结构。由图1可见,环境信息科学是多学科集成的领域。传感器综合技术和通信技术的发展使得大尺度地面采样技术成为可能,处理不同特征、尺度和复杂性问题的模型综合成为新的挑战,包括不同模拟、优化、评价模型以及相关信息技术与平台的合并,不同技术输人与输出之间的联接,社会经济因子的量化,以及大尺度集成模型的解算策略。在此基础上,HuangGH等「‘〕提出基于环境信息科学研究的环境决策支持系统计算机系统,其结构(图略)USGS的研究报告’)中,将环境信息科学定义为:环境信息科学是为加强对不同复杂程度的环境现象的理解,并提出新的认识的,集成物理、生物学、计算机和信息科学的多学科方法的研发、试验和应用的学科。不同定义都强调环境信息科学的多学科交叉、以信息技术为支持、解决复杂环境问题的特点。Huang等川的观点显然更强调以遥感、地理信息系统和GPS技术为基础的空间信息技术与环境科学和工程的交叉,而USGS的定义则重点强调了现代计算技术、人工智能等在环境领域的应用,特别是USGS在其未来环境信息科学发展规划中重点强调了计算智能等技的应用。基于以上观点以及国内外研究的进展,结合我们的研究实践与认识,以环境信息流和环境信息处理分析为主线,可以构建环境信息科学的体系结构及主要技术方法(图略)。环境信息科学的理论基础来源于面向环境科学与工程领域需求的多学科理论交叉,技术支持在于面向环境信息流的多技术手段集成,最终通过不同学科领域方法模型的综合,实现环境科学与工程各个阶段、各个过程的目标和任务。因此,需要从多学科理论交叉与多技术手段集成的角度推进环境信息科学研究。

2.2环境信息科学在煤矿区综合应用的研究从一定意义上来讲,环境信息科学并不是一门独立存在的新兴学科,而是诸多学科的交叉和集成。不同学科在研究过程中,特别是遥感与地理信息系统应用、资源环境规划与城乡管理、环境影响评价、信息科学、计算机技术等领域都从不同的角度开展着与环境信息科学密切相关的内容,这些学科的研究成果是促进环境信息科学发展的基础和关键。换言之,以前进行的研究工作往往是从环境信息科学的开展的相关论题研究,其重点还在于不同学科方向,但已经构成了环境信息科学研究的基础层。为了促进环境信息科学的研究,需要改变从外部到内部的“包围型”研究模式,努力推进从核心到的“拓展型”发展模式,即从环境信息流出发,组织和集成相关学科的研究,特别是在不同学科交叉链接的关键论题上开展深入研究,以便形成适应环境信息科学体系与研究需求的理论方法体系和应用技术系统。煤矿区作为1种以资源开采为驱动力发展起来的特殊地理区域,由于煤炭资源开采(以下仅涉及地下开采矿区)破坏上覆岩层原始应力状态,导致地下水流失、地面塌陷,进而引发土壤污染、水土流失,矿山排研形成的研石山压占大量土地,堆积物导致严重大气污染和土壤损害,甚至引发各种地质灾害。因此,煤炭区是1种典型的由于矿山开采导致的景观破坏、环境污染、生态退化的复杂区域,煤矿区的环境问题具有明显的复杂性。目前,对于煤矿区生态环境主要的研究视角包括:(l)从煤矿开采损害角度出发研究开采沉陷与地表变形预计、监测与治理;(2)从煤矿区土地资源管理角度出发研究煤矿区土地利用/覆盖变化与生态响应;(3)从煤矿区地质环境角度出发研究矿区地质环境评价与地质灾害预防,(4)从煤矿区水资源环境角度出发研究矿井水害、水污染与水资源调控;(5)从景观格局生态学角度出发研究煤矿区景观格局;(6)从地理环境演变角度出发研究煤矿区地理环境演变与模拟;(7)从遥感与GIS应用角度出发研究矿区资源环境遥感与信息系统;(8)从大气污染角度出发研究煤矿区大气污染评价与控制;(9)从经济学角度出发研究煤矿区环境经济评价;(10)从管理学与可持续发展角度出发研究煤矿区环境规划、环境管理与可持续发展决策;等等。对以上不同视角的研究进行综合分析,可以看出多主题、多要素的时空环境信息是其中的关键,任何视角的研究都需要充分的信息和数据的支持、需要环境信息和背景信息的集成、需要计算机信息系统和分析工具的支持、需要环境知识和其它领域知识的交叉和集成。因此,从环境信息科学的角度出发,可以集成现有的研究工作,充分应用相关学科已有研究成果,通过成果整合与集成,在推进环境信息科学研究的同时,也进一步推动相关领域的研究。实现整合的关键在于不同研究视角之间的关联关系构建、链接边界选择、信息传输反馈、系统相互作用。煤矿区环境信息科学综合研究与应用体系框架(图略)。按照该研究框架,煤矿区环境信息科学的重点在于多学科研究的交叉点,主要包括:(l)基于采矿环境影响机理的模型建立、参数获取;(2)各种环境模型的建立、参数提取与模型验证(面向环境系统分析的环境评价、污染扩散、环境演变模型和面向环境管理决策的规划模型、优化配置、动态演变模型以及环境保护治理与生态重建方案设计);(3)面向环境监测的遥感信息源选择与图像处理、环境信息提取与分析,以及组织、集成与管理多种环境相关信息的数据库设计与建立;(4)环境信息系统、地理信息系统平台下的模型解算与解释、分析结果可视化与应用;(5)集成信息、模型、数据库、系统、知识的环境决策支持系统(专家系统)构建。(6)资源一环境一人类一计算机系统中的信息流与信息应用。

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这是一个年轻的科研团队――10位团队成员中年龄最大的48岁,最小的39岁,平均年龄44.8岁,承上启下,年富力强。

这是一个实力雄厚的团队――团队以2位教育部“长江学者奖励计划”特聘教授和“国家杰出青年科学基金”获得者为学术带头人,以“高等学校优秀青年教师教学科研奖励计划”和教育部“优秀青年教师资助计划基金”获得者为学术骨干,梯队成员均具有博士学位和国(境)外学习或工作经历。

这是一个硕果累累的团队――近10年来,团队成员获国家奖5项、省部级奖21项,在国内外高水平刊物和国际会议上940余篇,获授权和申请国家发明专利15项。

这是一个立足国家需求、面向重大课题的团队――针对我国社会经济发展需求和城市化进程快速发展中所面临的水资源匮乏和水生态环境恶化重大问题,深入开展城市水污染控制与资源化技术、城市水循环与利用技术研究,取得了一批具有理论突破、技术创新、解决国民经济中重大问题的标志性成果,建设起一支具有较强自主创新能力的研究队伍。

这是一个五湖四海、海纳百川的团队――团队成员来自6个院校,有着不同的师承关系和学科背景,他们以水质保障与水资源可持续利用为着眼点,结合环境化学和环境生物学的基础理论研究,形成了理工结合、交叉渗透的科研方向,协同作战,并肩攻关。

2004年,以任南琪教授为带头人的科研团队被批准为教育部首届“长江学者与创新团队发展计划”创新团队,研究方向为“城市水质保障与水资源可持续利用”,成为教育部首批“长江学者与创新团队发展计划”59个优秀创新团队之一,为市政环境工程学院,为哈工大,为我国城市水质保障与水资源可持续利用的科学研究事业翻开了新的一页。

深厚的学科背景坚强的团队基石

以任南琪教授为带头人的教育部创新团队的市政环境工程学院,源于哈尔滨工业大学给排水专业,是该校办学历史最悠久的专业之一,也是我国最早创办的给排水专业之一,具有深厚的学科背景和优良的办学传统。自学科创办以来,始终面向国家经济发展开展科学研究。自20世纪50年代起,在以李圭白院士、汤鸿宵院士、周定教授、张自杰教授和王宝贞教授等为代表的专家、学者的带领下,结合国家发展重大需求开展了废水和饮用水处理等研究。20世纪80年代初,在老一代学术带头人的悉心指引下,新一代青年学术骨干针对水污染控制和安全饮用水保障技术等亟待解决的关键问题进行研究,为此后承担国家重大课题奠定了坚实的理论和工程技术基础。近十几年来,逐渐形成了以中青年教师为核心的新一代研究群体,以任南琪教授为带头人的教育部创新团队,就是这新一代研究群体的突出代表。

目前,以任南琪教授创新团队为代表的市政学院研究群体,围绕城市水质保障与水资源可持续利用这一重大研究领域,锐意进取,努力攻关。创新团队在李圭白和张杰两位中国工程院院士指导下,依托市政工程和环境工程两个国家级重点学科,国家“985工程”、“城市水质保障与水资源可持续利用”国家重点实验室建设,以及“市政工程”、“环境工程”、“环境科学”、“环境微生物学”、“城市水质工程”等5个学科和“水资源利用与环境污染控制重点实验室”、“环境生物技术”两个省部级重点实验室的支撑,形成了面向重大前沿方向、富有特色的创新研究群体:在科学研究中,以城市内水环境保护和水资源可持续利用中的关键工程问题为着眼点,结合环境化学和环境生物学的基础理论研究,解决国民经济中的重大问题;团队成员作风过硬,通过项目牵动形成了长期稳定的研究群体;创新群体成员主要由市政工程、环境工程、化学、生物学等人才构成,大多数成员身兼理学和工学知识结构,形成了理工结合、交叉渗透的科学研究方向,共享同一软硬件研究平台和研究成果,形成了既独立开展课题研究又协作攻关的研究群体。

重大的科研方向 累累的科研硕果

改革开放以来,我国的经济增长和城市化进程取得了举世瞩目的成就,然而,由此带来的环境问题越来越令人担忧。我国是世界水资源严重短缺的13个国家之一,加之水资源的不合理开发、生态环境的破坏、水源涵养功能的降低、用水效率不高和严重浪费,导致水资源匮乏和水生态环境恶化更加突出。据2002年中国环境公报统计:目前废水排放总量超过环境容量的82%,90%以上的城市水源受到不同程度的污染;7大江河水系劣5类水质占40.9%,75%的湖泊出现不同程度的富营养化;约70%的城市供水不足,约20%的城市严重缺水;尚有3.6亿的人口饮用不合格的饮用水。人口多、水资源匮乏、供水水质恶化、生态环境脆弱、环境容量超出极限是我国可持续发展的瓶颈。

面对我国经济建设的重大需求和国际水资源环境研究领域发展前沿,任南琪教授创新团队在前期开展的“废水处理工艺理论与技术研究”、“饮用水水质安全保障工艺理论与技术”、“水污染控制中环境化学与生物学等关键问题研究”的基础上,以水环境中的化学与生物学等关键科学问题研究为支撑,在开展创新性基础理论研究的同时,使水环境污染防治技术和饮用水安全保障技术等相关应用技术研究和开发水平有了较大的提高:

开展了高浓度难降解有机废水高效处理技术研究;在国内率先开展了污水处理与资源化方面的研究与应用;饮用水高效除浊与安全氯化消毒的研究;水质参数在线检测理论与絮凝投药控制技术研究;供水管网系统优化与管网水质保障技术研究;水污染控制中的高级氧化技术及强化机制研究;环境微生物生理生态学研究;生物能源化、资源化理论与技术研究,其中有机废水发酵法生物制氢技术获5项国家级项目资助,在理论上取得重大突破,处于国际领先水平;利用生物质原料进行燃料酒精生产技术研究;水处理复合型生物絮凝剂的研究与开发:剩余活性污泥的高温消化及其能源化技术研究;利用生物质原料生产乳酸及生物降解性塑料技术研究,取得了一系列具有国际先进水平的研究成果。

喜人的建设目标 璀灿的科技群星

走进市政学院,你会被那年轻而富于活力的创新团队所吸引,那一个个熟悉的名字、一张张亲切的面容,代表着一次次突出的贡献、一项项丰硕的成果:

学术带头人、博士生导师任南琪教授,环境工程学科“长江学者奖励计划”特聘教授,国家杰出青年科学基金获得者,主持国家和省部级项目19项,获国家科技进步二等奖1项、省部级科技进步奖6项、省级教学成果奖2项,开发出具有自主知识产权的以厌氧活性污泥为产氢菌种的乙醇型发酵法生物制氢技术,由485位院士评选为“2000年中国十大科技进展新闻”……

学术带头人、博士生导师马军教授,市政工程学科“长江学者奖励计划”特聘教授,国家杰出青年科学基金获得者,主持国家和省部级项目16项,获国家发明二等奖1项、国家科技进步三等奖1项、省部级科技进步一等奖2项、中国高校技术发明一等奖及中国青年科技奖、中国青年优秀科技创新奖、中国优秀博士后奖励基金、中国供水协会优秀论文一等奖、留学回国人员成就奖等奖励……

博士生导师于水利教授、冯玉杰教授、崔福义教授、汪群慧教授、孙德智教授、赵庆良教授、王鹏教授、刘惠玲教授……

那一串串单调的数字,记载着一个个生动感人的故事;那一份份丰富的履历,奏响了一曲曲不懈求索的赞歌。看着那一串串数字,读着那一份份履历,你会为那一颗颗科技之星所吸引,为那一个个喜人的建设目标所鼓舞……

“力争通过3年建设……使研究群体的创新能力有较大提高,建立起人才辈出、人尽其才、才尽其用和优胜劣汰的激励机制……

加大基础理论研究力度,提高自主创新能力,取得一批原创性成果;面向我国水环境保护和水资源可持续利用领域中重大问题,实现技术创新,获得一批标志性成果……

进一步扩大国际交流与实质性合作,建设有一定影响的国际水环境保护与可持续利用研究中心……

在此基础上,再通过3~6年的建设,建设成富有朝气、在国际上有知名度的创新研究群体,并培育出国内外知名的顶尖人才;取得一批原创性成果,研究水平达到该领域研究的国际先进水平。

创新的发展理念 内在的发展动力

创新的源头在哪里?创新的力量从哪里来?面对各个科研领域一日千里、飞速发展的竞争局面,长期工作在科研第一线的创新团队的专家、学者们有着自己深邃的理解、独到的认识、清醒的判断……

赵庆良教授说:“创新是现代社会永恒的主题,无论哪个行业、哪个领域,没有创新便无法立足,更谈不到发展”。“创新团队的建设,就在于确立创新意识、搭建创新平台,创造良好的、有益于创新的环境和氛围,使大家有一种奋发向上的热情和冲动,通过每个成员的创新促进团队的创新和发展,团队的创新和发展又反过来推动成员的创新……”

崔福义教授说:“团队建设是科研发展、学科融合的需要,是我校大力提倡和支持的发展方向。科研要发展,要做大、做强,就必须‘单干户’式地单打独斗。同时团队建设也有利于形成梯队,保证学科的可持续发展。团队建设、健康发展的关键是团队要形成一个真正的实体,通过团队建设对上形成冲击国家级大项目的能力,对下带动学科发展,起到示范作用。”

王鹏教授说:“从个人来说,能够成为创新团队的一员无疑是一种荣誉,这是对你的工作能力、研究方向的认可。但团队不能成为‘十人俱乐部’,要有新人、新意识、新方向,吐故纳新,才能有生命力,才能有上升的空间,才能保证团队的可持续发展。作为团队中年纪比较大的成员,我将努力拿出新的成果,实现新的发展,承担起自己的任务。”

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关键词:材料化学 专业实验 科研结合

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)05(a)-0045-01

材料化学专业是一个在我国多所高校都设立的本科专业,这个专业研究材料的制备、组成、结构、性质及其应用,具有明显的交叉学科、边缘学科和应用型学科的性质。同时,材料化学专业是一门应用型理工科专业,实验教学在此专业的教学活动中占有重要的地位。实验教学开展的好坏将直接影响本专业毕业生的水平。另一方面,实验教学是高等院校理工科专业教学体系的重要一环,在培养学生创新精神和实践能力方面具有举足轻重的作用。从大的方面讲,高等院校人才培养的结果将直接影响我国的国际竞争力,因为国家间的竞争是人才的竞争,高素质的人才是一个国家创新的根本,因此,培养创新型人才就成为摆在我国高等教育面前最紧迫的任务。针对上述观点,为更好的培养我校材料化学专业本科生的实验探索能力和创新精神,结合我校在化学与材料科研方面的特点,经过多年的实验教学探索,我们建立了以前沿科学研究融入材料化学专业实验的新型实验的教学方式,以科研骨干力量作为实验指导老师,一方面强化学生的基础动手能力,强调基本功;另一方面带领学生紧跟学科发展方向,突出以学生为中心的实验教学模式,形成依托科研方向和科研项目的研究式为主的实验教学方式。

1 专业实验的基本构成

我们将专业实验课程分为材料合成、结构及性能测试实验和材料加工与设计实验两大部分,这两部分专业实验贯穿两个主旨,一个是加强学生对专业知识的理解和掌握,同时,提高学生的基本动手能力和基本实验素养,学生在学习完成无机化学、结构化学、电化学、物理化学以及其它前导课的理论课及实验课的基础上,进一步学习材料化学方面的相关理论及实践知识。这一部分包括的实验有:(1)LaCeCoNiO3钙钛矿超细粉末的制备;(2)电沉积法制备ITO/TiO2/CdS半导体复合薄膜;(3)X射线衍射粉末法物相分析;(4)染料敏化二氧化钛纳米晶薄膜电极的光电流测试;(5)TiO2/CdS半导体膜电极光电性能的测试;(6)采用比表面分析仪测定改性纳米TiO2的比表面积;(7)钙钛矿型汽车尾气三元催化剂性能的测试;(8)以SBA-16为模板电沉积Fe;(9)CVD法制备碳纳米管;(10)气敏传感器件的加工、组装及测试;(11)偶氮苯的电子结构和光谱性质的理论计算;(12)金红石相TiO2的晶体结构及相关性质的计算;(13)压力对金红石相TiO2的带系的调控作用等。通过该课程的学习,使学生对功能材料及纳米材料的制备原理、方法有深刻的理解和认识,并使学生能将化学的基本理论与功能材料有机结合起来,培养学生独立思考和创新能力来解决材料化学问题,使学生对现代材料化学的研究现状和发展趋势有所了解。另一方面,是学生科学研究能力的培养和创新能力的培养,利用实验教师的紧跟时代的科研课题,激发学生的学习热情,同时,让学生体会到在科学探究过程中的乐趣。包括有:(1)基于纳米结构TiO2光电池的组装及其性能;(2)TiO2纳米粒子的制备、表征及其光催化性能;(3)功能复合微球设计合成及性质研究等实验,这些实验的结果并不是唯一的,学生可以选择自己感兴趣的方向选择其中一个。通过材料化学实验,使学生了解无机化合物功能材料领域的最新进展,系统掌握无机纳米粒子、超微粉体的制备、分离、表征以及性质研究等方法,培养学生的综合创新能力。

2 专业实验与科研相结合

依托功能无机材料化学教育部重点实验室、光电与能源环境材料省级重点实验室、功能材料省高校重点实验室,我院教师在新型石墨烯材料、半导体光电转换电极材料、光催化材料、化学传感器、光存储材料和有机光电功能材料及器件等方面的研究已经达到了国际前沿水平,同时,承担材料专业化学专业实验教学的老师全部承担参与了国家自然科学基金项目,并且绝大多数老师都是国家自然科学基金项目的项目主持人,这些资源为给学生开展优质的材料化学专业实验提供了保证。学生根据每一位指导教师的研究方向和课题并结合学生自己的兴趣,设计和执行实验方案。在各科研团队老师的指导下,分析实验结果,对存在的问题提出解决方案,最后得出实验结论。随着科研团队研究方向的发展,实验内容每隔三、四年即会调整更新,让学生始终能跟踪材料科学发展的方向,体会到创新的乐趣,自然增加了学生的积极性。

3 为学生创造条件继续深入科研

对一些学有所长,并且有时间和精力的同学,我们对他们开放实验室,为学生创造条件。有兴趣的同学可以在课余深入到教师的科研实验室,在相关教师的指导下,进行科学探索研究。因为专业实验的老师绝大部分都是科研骨干,所以学生在上专业实验课程的时候,能够了解各个老师的研究方向并找到自己感兴趣的方向,在课余时间,学生就可以找到相关的老师,继续自己感兴趣的研究,为他们日后打下基础。进几年来,已经有几位本科生在专业实验之后,走进实验室进行科学研究,并凭借其本科阶段的研究经验成功申请到奖学金,到发达国家的大学继续攻读研究生学位。

经过这些专业实验课程的改革之后,学生的上课热情高涨,学习的积极性也极大的提高起来,而且还有一些学生迸发了进一步进行科学研究的热情。这样又倒过来推动了学生对理论课程的学习,从总体上改善了学生的学习效果,能够更好的培养创新型人才。

参考文献

[1] 杨琼芬.材料化学专业实验课程体系和教学方法改革探索[J].四川职业技术学院学报,2011,21(3):90-91.

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[论文摘要]学科建设是新建本科院校提升整体办学实力和核心竞争力的重要举措,而新建本科院校学科建设中关键是要抓好教师队伍建设。文章从教师队伍建设在学科建设中的作用,新建本科院校教师队伍现状,以及新建本科院校如何以学科建设为方向加强教师队伍建设等几个方面进行分析与探讨。

学科建设和教师队伍建设是高校两项主要工作,二者是相互关联的,教师队伍建设的目标是要适应学科发展需要,为学科建设服务,从学科建设的内容看,教师队伍建设是学科建设的基础和前提。对于新建本科院校而言,学科建设是提升自身实力的重要途径,但在学科建设过程中,这些院校教师队伍呈现的结构性矛盾又成为制约学科发展的首要因素。因此,新建本科院校要抓好学科建设,最重要和最迫切的任务是要加强教师队伍建设。

一、教师队伍建设是学科建设的基础和前提

从内容上看,学科建设包括研究方向、教师队伍、科学研究、人才培养、实验基地、学术交流等诸多内容,在这众多的内容中,教师队伍建设是学科建设的前提和基础。刘献君教授在《论高校学科建设》一文中指出:“学科建设,关键靠教师,特别是大师级的学者。一个学科,往往学科带头人在,学科在;学科带头人走了,这个学科也就跨了。其道理不言而喻。”

1.凝练研究方向要靠教师队伍

研究方向是学科建设的支撑点,每一个学科要发展壮大、有自己的实力,必须在一定时期内形成相对稳定的研究方向。稳定的研究方向,需要一批人根据学科研究方向发展的需要长期从事该研究方向的教学与科研工作,现实中往往是,如果这批人调离单位或转而从事其他方向的研究,这个研究方向也将随之衰退乃至消亡。对于研究方向除了要具备稳定的特点之外,还必须是具有特色优势的,这就要求教师,特别是学科带头人具备明锐的目光,找到学科发展新的生长点,选择能在国内外产生重大影响的或独一无二的研究方向,并以此为重点加强建设。

2.加强科学研究要靠教师队伍

科学研究的水平是衡量一个学科水平的重要内容,而衡量科学研究水平的标准是该学科所承担的科研项目和科研成果。从科研项目上看,科研项目的申报、立项到最后的结题,需要有高水平的科研人才。他们以其宽厚的理论知识和较强的科研能力,在项目申请的竞争中取得胜利。从科研成果上看,因为科研成果的级别是与承担的科研项目的数量和水平紧密联系的,科研项目产生科研成果,科研项目的数量直接影响科研成果数量,同时,高水平科研项目才能出高水平科研成果。正因科研成果依托于科研项目,所以科研成果也必然是科研人才以及他们所在的学科队伍辛勤工作的成果。

3.科研基地的建设和服务对象是教师队伍

高水平的学科需要有高水平的科研项目,而高水平科研项目的完成需要有先进的科研基地,因此,科研基地的建设将影响到学科的建设与发展,科研基地的建设水平也成为衡量一个学科水平的重要内容。高校的科研基地主要是为提升教师科研水平提供平台,而科研基地本身的建设水平也要由教师的科研成果来检验,因此,从这种角度上看,科研基地是为教师服务的,而科研基地本身的建设者是学科的教师队伍,因此,科研基地也与教师队伍息息相关。

二、新建本科院校教师队伍现状制约学科建设和发展

1.教师队伍结构不合理。高水平师资缺乏

新建本科院校教师队伍结构性矛盾较为突出,“三多三少”现象极为普遍:缺少经验的青年教师多,富有经验的中年教师少;低职称、低学历的教师多,高职称、高学历的教师少;基础性学科专业教师多,新兴、热门学科专业教师少。而且新建本科院校与老牌本科院校在师资队伍方面最明显的差距是高水平师资缺少,缺乏学科带头人这样的拔尖人才和“大师级”教师。“大学,非大楼之谓也,乃大师之谓也。”由于缺少学科带头人式的高水平人才,严重制约了学校的学科建设和师资队伍整体水平的提高。

2.教师教学科研水平较低

很多新建本科院校中,青年教师占大多数,这些青年教师很多是刚刚从大学毕业的大学生,没有经过师范教育锻炼,一毕业就走上讲台,直接承担主讲教师的职责。缺乏指导,没有经验,没有讲课激情,缺乏教学艺术,甚至念教科书,这些都严重影响着新建本科院校的教学质量。由于新建本科院校前身是专科学校,教师的主要任务是从事教学工作,许多教师不进行科学研究或很少进行科学研究,从而导致教师的总体科研能力较差。没有了科研的积累,反过来又无法充实、提高课堂教学质量,使得教师的教学科研工作走进了恶行循环的不良局面。教师的教学科研水平是衡量学科建设水平的重要指标,目前,新建本科院校的教学科学水平直接制约了学科的发展。

3.人才引进和培养存在偏差

人才引进和师资培养是高校进行教师队伍建设的重要环节,新建本科院校的人才引进和师资培养普遍缺乏统一、有效的指导体系和相关的配套机制。有些新建本科院校在制订人才引进政策和培养计划时,不顾学科的发展要求,盲目地引进人才,只要有高学历、高职称就行;在内部高层次人才培养时,教师愿意读什么学位都行,什么学位好读就读什么学位,只追求数量指标的超标,不顾专业发展需要,忽视学科梯队的构建,造成了人才资源和学校财力的不必要的浪费,从学校长远发展看,不利于特色优势学科的培育。

三、新建本科院校加强教师队伍建设的策略和措施

正如前文分析,新建本科院校学科建设的首要任务是教师队伍建设。教师队伍建设对于新建本科院校的重要意义,决不仅仅在于人才是学科建设中的能动因素,还在于在当今知识经济时代,高校教师中的优秀人才作为一种优质人力资源在市场竞争中具有特殊的意义和价值。新建本科院校如何在市场经济和知识经济的背景下加强教师队伍建设,以保障学科建设与发展并进而实现学校自身的健康可持续发展,是新建本科院校亟待解决的问题。

1.要自觉树立教师队伍建设为学科建设服务的理念

对于很多新建本科院校来讲,一直都十分注重教师人事制度的改革,也都先后出台了一些具有本校特色的教师培养、管理和使用方面的政策、制度和办法,对推动学校发展起到一定的积极推动作用。但是,如果从满足学科建设与发展的需要出发,还做得很不够。教育部原部长周济在第二届中外大学校长论坛上的总结讲话中,谈到高校学科建设关键是要“在原始性创新和关系国家战略利益的关键领域中取得重大突破、作出重大贡献”。要实现学科建设为社会创新作贡献,首先是教师创新能力的发掘,对于高校而言,是要创设有利于创新的体制和机制。因此,新建本科院校必须注重研究和尊重学科建设的特点与规律,充分认识到教师是 高校学科建设的主体,教师队伍建设对于促进学校学科建设的重要意义和决定作用,根据学科建设的需要与特性,加强教师队伍建设,优化教师队伍结构。

2.把培养学科带头人与团队建设结合起来

新建本科院校教师队伍建设必须坚持培养学科带头人与学术梯队建设结合起来,做到既能使学科带头人脱颖而出,又能积极地发挥学术梯队的集体力量。学科带头人是高校中的大师,是各个学科的旗帜和领军人物,也是学科建设的重要方面,没有学科带头人的学科是平庸的,不完整的。新建本科院校应结合实际,采取相应办法,加大对“大师”级领军人才的引进力度。同时,也要看到,在现代教育和现代高校的建设和发展、教师队伍的建设中,我们不仅需要学科带头人,而且还需要发挥整个学术团队的力量。一方面,新的人才培养模式和课程体系要求教师之间的相互协调和配合;另一方面,科学研究本身中的复杂性也要求教师之间的共同努力和合作,特别是在承担和完成重大科研项目的时候,这种学术团队的作用体现的尤其明显和突出。此外,一个学科带头人的产生也离不开一个学术团队的支持,学校缺乏一个良好的学术团队也不利于学科带头人的引进和稳定。

3.根据现有教师资源,探索合理高效的教师培养机制

新建本科院校为了解决教师队伍中高水平师资缺乏的问题,一方面可以通过引进,另外一个更为有效的办法就是对现有师资进行培养,挖掘高水平人才。一般来说,可以从分三个层次进行:第一层次,以重点学科建设为中心,着力培养大师级的学科带头人。有计划、有重点地选送培养对象出国访问、深造,提高他们参与国际学术交流和竞争的能力。学校提供充足的经费支持和必要的支撑保障条件。第二层次,培养一批起骨干和核心作用的学术带头人及后备人选。设立专项资助培养经费,为骨干教师的成长和发展搭建平台。在学校的各项工作中为骨干教师提供锻炼的机会,鼓励和资助骨干教师在职学历学位提升、担任访问学者和开展广泛的学术交流,支持和帮助他们申报各类人才计划(项目),并给予入选人员相应的配套经费支持。第三层次,加大对青年教师的培养力度。青年教师是学校各项事业发展的重要后备力量,加强青年教师队伍建设,是学校事业健康、持续发展的保证。实行青年教师导师制,促进青年教师尽快适应工作环境和胜任教师岗位。设立青年教师奖教金,充分发挥榜样示范作用,激励青年教师投入学校各项事业的建设和发展。积极鼓励青年教师申报校内外科研项目,并针对不同的项目类型设立资助方案。

[参考文献]

[1]范林,地方性新建本科院校教师人才队伍建设的路径探析[J],贺州学院学~,2010,(2).

[2]范玫,论学科建设的关键是学术队伍建设[J],甘肃联合大学学报(社会科学版),2006,(2).

篇10

关键词:环境仪器分析 课程建设 课程实践

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)02(b)-0054-02

随着工业化进程的加快,环境污染已经由点源污染转向面源污染,由单一的环境介质转移到大气、水体、土壤以及生物体等多介质,发生了不少震惊世界的污染事件,如举世闻名的“公害”事件。20世纪80、90年代,又发生了一些突发性的严重公害事件,如印度博帕尔农药事件和前苏联切尔诺贝利核电站泄漏事件等[1]。这些事件无疑给人类的生产生活带来了巨大影响。隐藏在这些事件背后的环境问题直接或间接的与化学物质有关。究竟哪些是污染物质、有毒物质?这些物质从何而来?其进入环境之后会发生什么变化?可靠的仪器分析技术能为上述系列问题的正确解答提供依据,也能为环境标准的制定和科学研究、环境管理提供技术支持。

1 课程开设的必要性

在现代分析化学和分析仪器及其功能不断完善、高灵敏度的新型分析仪器不断涌现的今天,伴随着全球环境问题、污染事件频发,大型分析仪器在污染源解析、污染扩散途径追踪、污染与健康关系以及在环境污染治理效率评价、工艺技术路线改进等多领域发挥着越来越重要的作用,先进高效的化学、生物分析手段已成为环境分析科学的重要工具。这些技术手段涵盖了微量和痕量污染物的识别、污染物形态、价态、结构分析(表面和微区)分析。因此,培养具备先进仪器分析能力是环境教育领域人才培养的重要环节。

同济大学环境科学与工程学院承担着国家、省部级重点科研攻关项目,作为科研一线主力群体的研究生都将在导师的指导下,独立完成某个研究方向上的论文实验研究。为了使学生能够顺利开展论文研究并提升论文质量,掌握分析方法的基本原理和应用技能十分重要,这也是在研究生学习阶段开设环境仪器分析课程的重要原因。

2 课程建设的特点

“环境仪器分析”是同济大学环境类专业研究生专业学位课程,始于1999年。伴随着环境科学研究的需求,经过十多年课程内容和形式的与时俱进,2011年成为同济大学首批研究生精品课程。本课程重点介绍如何运用现代仪器分析和样品预处理的理论与技术来鉴别和测定环境介质中化学物质的种类、含量、结构和状态。通过本课程的学习,可以使学生依据待测环境样品中各组分的物理、化学性质的不同,选择合适的仪器分析方法进行目标物的分离与富集,建立起准确的“定性”及“定量”的概念,并掌握与此相关的基本理论、测定原理及实验技术,为后继的论文科研和质量提升打好基础。另一方面,研究生在学习本课程后,可以增强对近代仪器分析的发展趋势以及新方法、新技术的理解,掌握环境分析方法和技术的研发技能。

2.1 组建教学团队,丰富教学资源

该课程教学团队有教师7人,其中教授3人,副教授等年青教师4人,其中实验教师2人。教师学历、年龄及学缘结构合理、教学任务分工明确,理论教学与实验教学人员配备合理,为理论教学和实验教学的顺利开展奠定了坚实的基础。各位任课教师的研究领域各具特色,兼顾环境领域多学科融合,因此,在教学中能够突出重点。

污染控制与资源化研究国家重点实验室拥有各种光谱类、色谱类和生物类大型仪器,如GC/MS、HPLC/MS、ICP/MS和实时荧光定量PCR等,并且拥有网络平台,可以为学生提供相关课件以及实验室仪器的操作、维护及实验讲解录像。实验教学课程由骨干教师承担,开设有光谱实验、色谱实验和生物实验,可以满足教学需求。由研究生可依据今后论文研究方向选择实验内容,共享国家重点实验室的各类分析仪器的丰富资源,实现了学有所用,学有专用。该课程深受学生欢迎,成为论文实验研究的“预备”课,学生们受益匪浅。

2.2 理论应用相结合

依托同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室的丰富资源,该课程的教学按理论授课和实践相结合的方式进行,更注重分析仪器的基本原理、操作使用要点以及在环境科学研究、环境监测等领域的应用价值。

在学习掌握了相关仪器分析理论后,学生有机会面对分析仪器,训练操作技能,旨在培养学生掌握仪器基本操作技术和基本实验技能。通过实践课程的开展,让同学亲身体验各种分析仪器的功能,以理论指导实践,彰显理论的重要性。动手实践,也能充分调动学生学习基础专业知识的积极性,让学生更有目的地进行理论学习[2~3]。这样的教学方法,不但减少了学生在学习基础知识时的盲目感,也大大提高了学习的主动性,对学生的动手能力也是很好的培养。

2.3 尊重自主,注重实效

鉴于学生兴趣点的不同以及论文研究的需要,该实验课程分光谱、色谱和生物分析技术三个模块供学生自主选择。这在一定程度下,实现了小班教学,使得每个学生都能接触操作自己迫切需要使用的仪器。另一方面,尊重学生自主性,有利于学生的学习兴趣培养。在大方向区分的基础上,又进行了小组模式,使得每位同学参与到其中,并且可以互相讨论,共享不同途径捕获的信息。

通过本课程的学习,使研究生对仪器分析这一领域有较全面的了解,基本掌握仪器分析的各类方法,初步具备根据分析对象选择合适的分析方法及理解相应问题的能力,从而顺利开展科学研究。据研究生反馈,该课程强化了学生的理论基础知识,提高了学生自主分析设计实验的能力,并且减少了研究生论文研究中实验方面的问题。

2.4 撰写教材重实用

随着计算机技术的飞速发展,分析仪器的面貌日新月异,仪器的更新周期越来越短,但是目前教材内容的更新远远落后于新型仪器的更新速度[4]。为了把最先进的内容和教学科研的需求和特色相结合,我们在自编实验讲义的基础上,撰写并于2008年由科学出版社出版了《现代环境分析技术》,并于2013年6月更新出版了《现代环境分析技术》(第2版)。环境分析涉及的分析仪器种类多,面对的环境样品也十分繁多和复杂。因此,该教材根据我国环境领域的实际需求和应用现状,重点围绕环境领域应用范围广、理论与技术相对成熟的方法,具体包括四个方面的内容:(1)环境样品分析中常用大型分析仪器的基本原理及其应用;(2)环境样品预处理技术的基本原理及其应用,如高效富集、分离方法等;(3)多种仪器和方法的联合技术;(4)环境分析技术的发展,包括新理论、新方法和连续自动化技术等。教材编写过程中注重先进方法的理论性与应用性相结合,科学性、适用性强,更贴近学生的实际需求。

2.5 学习考核多方位

考核是对教师的教学效果和学生的学习效果的检验,而考核方式也起着引导学生改变学习方式的作用,科学的考核方式会推动学生的学习向最佳方向发展[5]。本课程的期终考核成绩由平时参与和期末考试两部分组成。平常参与通过学生课堂表现(随堂考试、课堂提问)或实验情况(实验操作、实验数据处理等)等各方面综合评定。针对目前大学课程知识容量大,容易出现满堂灌,老师又很难及时、准确了解每一个学生对当堂课所授知识点的掌握情况的现状,我们在随堂考试中引入了同济大学自主研发的“智能交互反馈系统”。该系统可以在课堂上即时了解学生对知识点掌握程度,以减轻学生在学期末的考试压力。期末考试包括基础理论知识考试和实验部分考试。基础理论知识考试旨在考查学生对仪器分析基础理论知识的掌握情况;实验部分考试重在考查学生掌握仪器操作的能力。这种多元化的考评体系,更加注重评价学生主动参与的过程、善于思考的能力,可以科学合理、全面公正地反映学生课程学习的真实水平。

3 结语

针对环境类专业研究生开设的“环境仪器分析”课程,为硕士研究生论文质量的提升打下了坚实的基础。“师资队伍多元化,教学模式多样化”是课程教学质量提升的根本保证,充分挖掘和利用高校大型仪器实验平台,为教学服务,是不断提高教学质量的重要举措。

参考文献

[1] 陈玲,郜洪文.现代环境分析技术[M].2版.科学出版社,2013.

[2] 白雁,潘瑾,李永强,等.研究生现代分析仪器课程教学改革的探索[J].实验技术与管理,2011,28(9):22-24.

[3] 张娴,袁园,孙雅洁,等.利用光谱类仪器开设重金属检测实验[J].实验室科学,2012,15(2):166-168.