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计算机技术环境科学论文 篇1:
新兴产业发展时代环境科学专业特色的建设理论与实践
摘 要:加强环境科学专业特色的建设,适应我国战略性新兴产业——节能环保产业的发展需求,文章以湖南大学环境科学专业本科生为例,通过分析和研究湖南大学环境科学专业特色的建设和实践,提出了与战略性新兴产业紧密联系的环境科学专业特色建设的新思路:厚基础、增实力、宽口径、强能力、重创新;面向社会,联系实际,积极探索与解决环境核心问题;专业知识覆盖面广而精,学科知识相互渗透、交叉,能力培养独到;发展面向产业化、现代化、高科技化;突出理科特色,融合工科特点。
关键词:战略性新兴产业;节能环保;环境科学
一、概述
目前,節能环保产业已成为世界各国尤其是欧美为首的发达国家竞相发展的战略性产业。在我国,一直以来它也倍受我国政府的关注,最近已被我国科技部、教育部、发改委和其它相关部门列为要重点发展的战略性新兴产业。但是,我国节能环保产业的发展还存在不少问题,例如缺乏合格的综合性专业技术人力资源、缺少自主知识产权的关键技术、产业市场化程度差、缺少统一协调的产业规划等,而存在这些问题的症结关键其实就是人才问题。高等院校的环境科学本科专业肩负着培养我国环保类专业人才的重任,如何培养适合我国国情、能够与国际接轨的节能环保专业人才是必须高度重视的。新形势下,我国环境专业人才的培养和教育改革已经迫在眉睫[1]。
二、我国节能环保产业发展的状况和存在的问题
节能环保产业是在当前社会经济不断发展、环保意识和要求持续提升的背景下发展起来的朝阳产业,因其高度依赖科学技术进步和高端人力资源,对其他产业具有超强渗透力、能引领社会经济的整体发展,已成为当今世界各国尤其是欧美为首的发达国家竞相发展的战略性产业。在我国,一直以来它也倍受我国政府的关注和重视。
进入新世纪以来,我们国家和政府更加高度重视节能环保产业发展,产业的总体规模、结构、技术水平和市场化程度均得到大幅提升。目前我国的节能环保产业取得的成就主要有以下几个方面:
一是节能环保产业已经具备大规模加快发展的条件。我国节能环保产业已拥有一批较为成熟的常规节能环保技术和装备生产厂家,部分关键、共性技术设备已产业化,如节能领域的高炉炉顶压差发电、纯烧高炉煤气发电、低热值煤气燃气轮机、纯低温余热发电等技术和设备,环保领域的垃圾焚烧大型设备、污水处理系列设备等。
二是市场需求潜力巨大[2-5]。从国内市场看,2008年全国节能环保(含可再生能源)产业总产值就达1.41万亿元,占GDP4.7%,带动就业2500万人,该行业每年还在以15%以上的增长率增长;如果单一的算环保产业产值,2009年我国环保产业产值也已达到9500亿元,比2008年增加18.9%,2010年更是超过一万亿元大关。相关机构统计数据显示,“十二五”期间,我国节能环保产业以15%至20%的速度增长,“十二五”期间环保投资3.4万亿元,比“十一五”期间增长了62%,占到GDP的3.5%。此外我国技术可行、经济合理的节能潜力2008年超过4亿吨标煤,可带动上万亿元的节能投资。从国际市场看,联合国环境署估计全球环保产品和服务的市场需求达1.3万亿美元/年,12年后将翻一番。英国政府认为全球低碳经济市场价值3万亿英镑/年(约占全球GDP的8%)。
三是已出台了一系列政策法规和措施。近年来中央高度重视节能环保工作,陆续出台了推进节能环保的一系列政策措施,中央和地方也投入了大量资金,为节能环保产业加快发展创造了良好的外部环境和发挥了积极推动作用。
四是节能环保标准体系逐步颁布和实施。关于节能环保的一批国家和地方标准陆续制定、修订出台,对规范产业发展起到了积极作用。
五是该产业成为国际经济技术交流合作热点。各主要发达国家对华合作都把节能环保作为重要内容,政府、非政府组织、企业和民间团体等各相关经济技术合作往来活跃。
然而,尽管我国的节能环保产业已取得很大成就,但仍存在着相当多的问题:
一是缺乏合格的综合性专业技术人才。节能环保产业大多是新兴高技术产业,也是涉及到能源、环保、计算机、机械、生物、化学化工、自动控制和设备制造等學科和专业领域的综合性产业,其技术进步与发展高度依赖复合型、综合型人才、高技术和创新性人才。
二是缺少拥有自主知识产权的关键技术。节能环保企业普遍缺乏对产业发展有重大带动作用的关键和共性技术,自主创新能力弱,拥有自主知识产权和核心竞争力的企业少,产品和服务的附加值低,对产业链拉动效果不明显,长远发展受制于国外。如新型储能技术、工业有毒有害废弃物处理技术等。究其原因也是缺少有创新能力的节能环保高端专业技术人才。
三是体制机制建设滞后制约了产业发展。地方政府及有关部门对节能环保产业的体制机制重视不够,资金投入有限,“上项目有钱,体制机制研究和能力建设没钱”,严重制约了产业的发展,导致“有企业,没产业;有需求,没市场”。
四是市场化程度差,产业集中度低,低水平、重复运营比较严重。如2006年国内水务行业全国800多个污水处理厂分散在近千个运营主体中,行业集中度仅为6%,远低于发达国家40%以上[6];垃圾焚烧发电日处理能力过1万吨的企业仅有5家,行业集中度不足8%,远低于发达国家30%左右[7]。
五是企业规模小,缺少行业旗舰企业。目前专业从事节能环保服务的企业尽管已有相当数量,发展也很快,但多数为中小型企业,资本金过亿元的不超过80家,大多只能提供单一技术的节能环保工程建设和改造服务,与国际大公司所提供的总体解决方案服务模式相比处于明显劣势,根本的原因还是缺少得力的节能环保工程技术人才和团队[2-8]。
六是缺少统一协调、合理性、成体系的产业规划。由于没有国家战略指导,各级政府部门的节能环保规划与国家总体规划不协调。节能环保项目在各地方、各行业自行其是,条块分割,分散投资,低水平重复建设,大大削弱了国家有关规划和建设的效果。
总之,我国节能环保产业的发展的状况和存在的问题均充分说明,人才问题是解决产业发展症结的关键,人才培养是整个产业链条中最关键一环,以人为本,针对性地培养节能环保专业需要的专业人才是解决和发展我国环保产业存在问题的根本策略和唯一途径。因此,高度重视、思索我国环境专业人才培养和教育改革的新思路、新方法,是高等学校不可推卸的责任和义务。
三、环境科学专业特色的建设与实践
本文以湖南大学环境科学为例进行说明。湖南大学环境科学与工程学院的环境科学专业是与国家重点发展的战略性产业之一的“节能环保产业”直接相关的特色发展专业。湖南大学是国家“211”和“985”工程的高校,其环境科学专业自建立专业以来,始终以突出特色、保持高水平教学为基本要求,在多年教学实践中坚持不断总结经验、努力提升水平,培养了大批专业环保人才。但在目前国家经济发展的战略性要求背景下,作为节能环保领域的特色专业发展,湖南大学环境科学专业无疑将面临着巨大的考验及更新更高的专业建设要求,其人才培养与国家节能环保产业将会更加密切相关,本文将就环境科学专业特色的建设思路和发展展开讨论和研究。
湖南大学环境科学专业始建与1999年,首届本科生毕业于2003年,目前累计已有800多名学生毕业,现在在校学生人数为320多人。经过十余年的建设和发展,积累了若干实践经验,历经了在原有的单纯办学的基础上逐渐关注相关产业,到目前进一步加强依托相关产业,树立为节能环保服务和培养人才的思想,提出并申报了战略性新兴相关产业的专业特色建设。然而,在这个专业特色建设和发展过程中出现了许多问题,下面我们就出现的各种问题进行研究和探讨,以期从专业教学过程中与相关产业的链接情况,分析总结相关实践教学经验,发现并改进存在的问题,寻求进一步发展建设环境科学专业特色,努力培养适应节能环保战略性新兴产业需要的专门人才。
(一)教学实习的生产实践性和广泛性发展
早在多年前,学院领导及学科专业教学团队成员们就注意到环境学科与社会经济发展和相关产业的密切相关性,也充分意识到教育与产业脱节必将引起学生就业难而企业人才断链及难寻的怪现象,因此积极寻找了多家校内外节能环保相关单位,并建立了专业共建关系。表1给出湖南大学环境科学专业学生专业实习的主要共建单位及参与相关产业实践的具体内容。
由表1可见,2004年以前,校外共建实习单位主要为长沙市的两个污水处理厂和垃圾填埋场,行业范围窄,也未能起到激发学生对专业兴趣的目的。而且学生的实习活动多局限在参观和认识,参与性的环节很少。2006年以后,经多方努力,学院领导及学科专业教学团队逐步扩展了实习单位,增加了环保公司和其他相关生产实习单位。这样的努力和教学实习的改变取得了很好的效果,学生的实践能力和经验取得明显提升,创新能力和兴趣也大大提高。但整体上,校外共建单位还是主要为湖南省内的相关单位,集中在污水厂、环保公司、有色冶炼和化工企业,涉及面有所拓宽,但省外单位仍然很少。
由于湖南大学的学生来自全国十几个省,在现有基础上,进一步多方拓展校外实习单位,建立与省外相关产业单位的联系既能提高实践环节的教学水平,也有利于学生的就业求职。另外,也应该积极加强与周边及经济发达地区,如广东、江西以及浙江等省环保产业单位的联系,结合湖南等地的实际情况,参与各省特色产业的环保问题,如湖南和江西省的有色金属产业和广东省的信息电子、电镀产业等。
(二)就业分配的多样性发展
自2003年首届毕业生开始,环境科学专业学生的毕业走向一直处于继续攻读研究生不断上升的趋势,其余学生有的从事环保相关职业,有的转行从事其他职业,其继续升学的学生人数占比从2008届开始接近50%以后逐年上升,2011年达到最高峰的67%,见图1。
为什么近年来环境科学专业本科毕业学生中大部分在毕业后选择继续攻读研究生呢?而且事实上,毕业几年后,还有部分学生陆续考取研究生继续深造,即约有三分之二以上的学生读研究生。如此大比例的学生读研究生,除了少数学生对学术研究感兴趣,大多数学生则是出于就业困难而选择读研。然而环境科学硕士和博士研究生的专业范围进一步集中在学术研究领域,就业面更为狭窄,大量学生读研,最终仍会导致研究生就业的困难。不从根本上解决这种恶性循环,化解环境科学就业面急需拓宽的问题,最终会出现“学生就业难”,高校科研单位人满为患,而“企业人才荒”的局面。因此,总的来看,环境科学专业就业情况很不理想,学生找工作的途径很少,特别缺少国内外大型企业就业的机会,这就和其他理工科专业就业情况形成了鲜明对比,学生也因此惧怕走向社会,纷纷挤到走学术研究和考公务员的独木桥上,由此也影响了专业的发展。
要逐步改善这种状况,就必须从根本上改革和发展专业建设环节,使环境科学专业特色鲜明地服务于国家和地方经济建设,紧密联系市场实际和国家战略性新兴产业的需求,建立与市场密切相关的知识培养体系,加强专业特色建设。为此,学院领导及学科专业教学团队开展了广泛的教学改革和实践活动。首先,在学生课程安排上,我们通过对环境科学专业人才的知识结构进行分析,发现化学基础、生物学基础、数学基础、地学基础、化学工程、大气科学、物理学基础、经济学等学科知识占有重要地位。在学生知识结构中,我们进行了合理的课程调配,将一些对解决上述我国环境问题的基础课程教学上加强、加深,实践上更丰富,对其它一些课程相对减弱,培养学生具有广而精的知识结构,形成了环境科学专业学生厚基础的特点。
其次,在教学实验方面,学院领导及学科专业教学团队也努力加强学生的实验和实践的学习和培养,例如近几年来我院先后投入近千万元装备了现代化的实验仪器设备,改造了实验室,并与国内多家有实力的环保公司和企业建立了教学科研合作,为本科生培养提供了现代化、高科技化的教学实习基地。
此外,学院领导及学科专业教学团队在学生培养过程中注重突出理科特色,融合工科特点。实施了“拓宽基础,文理工交叉,强化应用,激励创新,提高素质,多规格、多层次、多渠道培养”[9]的人才培养战略。学生毕业后不仅可以从事环境科学类的工作,也可以从事环境工程类的工作,扩大了学生的就业领域。例如可从事环境污染治理、环境评价、环境规划、环境管理、环境科学研究等方面的研究工作;也可广泛从事各级相关政府部门、资源开发利用部门以及环境保护部门的管理工作;可到各类公司、研究设计院所及环保企业工作;可继续攻读环境科学及环境工程等相关学科的硕士学位;也可从事环境科学、环境工程、化学、生物等学科教学、培训工作。
这些改革措施取得了明显的效果,大大降低了学生考研或出国继续深造的比例,如图1 所示,2014年、2015年毕业的环境科学专业本科毕业学生中继续升学的学生比例下降到50%左右,分别为56%,52%,并呈逐年下降趋势。当然,就业的领域还是很局限,没有明显扩大。由此,我们提出了下面的环境科学特色专业建设的新思路。
四、环境科学专业特色建设理论新思路
根据这十多年来我国节能环保产业发展的状况和存在的问题,以及前面总结的我院环境科学专业特色的建设与实践经验,本文从环境科学专业创新性学生的培养和学科专业特色的建设基本点出发,提出了为适应我国当前战略性新兴产业发展时代的环境科学专业特色建设的新思路。
(一)厚基础、增实力、宽口径、强能力、重创新
就是在现有的基础上按照“通识教育基础上的宽口径专业教育”的培养模式,树立“理工文融合,教学和科研结合、与国际接轨,培养创新型环境科学与工程人才”的先进教育理念,贯彻“创新机制,促进科研成果转化为教学装置,培养学生工程与创新能力”的方针[10],深化课程体系、教学内容以及教学方法等方面的改革,不断提高环境科学专业实践教学的质量和管理水平,培养出富有专业理论水平、工程实践和科技创新能力的高水平的人才,并增强自己学科和专业实力。
(二)面向社会,联系实际,积极探索与解决环境核心问题
环境科学是一门面向大自然环境的学科,主要以人类生存的自然环境为自己的研究对象,探索环境组成与变化规律以及对人类的影响并解决与之相关的问题,因此,学生在学习过程中被要求掌握面向自然与环境的核心问题与知识,包括掌握污染物在环境中的迁移转化规律、环境污染和生态破坏对人类、其它生物和自然生态系统产生的影響;掌握如何建立与经济、社会相协调的污染防治体系;掌握环境信息系统开发以及人类社会经济活动与环境的关系;掌握如何进行合理调控以实现社会经济发展与环境保护的可持续发展等所有关系人与环境的课题,并尽可能的找到与之相关的解决方法和技术。
(三)专业知识覆盖面广而精,学科知识相互渗透、交叉,能力培养独到
由于环境科学的任务在于揭示人类与环境相互作用的规律,包含了环境的基本规律与自然规律、社会规律、经济规律、技术规律的相互影响相互作用,从而导致环境科学专业覆盖面广、研究方向繁杂和学科特色不明显,影响了学科发展。同时,学生课程学习繁多,课程之间大多又是平行关系,有些课程知识还相互重复,缺乏纵向和横向联系,使学生对环境科学的知识是样样都学却又样样学不精。考虑到我国环境污染、生态破坏形势相当严峻,培养的学生要适应这种形势、解决这些环境问题,首先要具有控制污染、治理污染环境的知识和能力;同时也要有环境监测评价、规划管理的知识和能力。因此,在学生知识结构中,必须进行合理的课程搭配,将一些对解决上述我国环境问题的基础课程教学上加强、加深,实践上合理、丰富,对其它一些课程相对减弱,培养学生具有广而精的知识结构。此外,还要加强学科知识的相互渗透、交叉,让学生多接触和学习新的学科交叉和学科渗透领域的知识。
(四)发展面向产业化、现代化、高科技化
随着全球环境变迁、沙漠化、气候变暖等生态环境问题的突出,环境科学知识学习和教授的发展方向也要从传统的,相对成熟的水、气、固体废弃物治理等方面逐渐向碳循环、水循环、水土流失治理、生态恢复、重建与可持续化、土地城市化的生态问题等现代化、高科技化方面发展,结合经济、管理等人文科学,在环境保护、经济发展与政策方面影响决策,运用遥感技术和计算机技术等解决宏观监测、控制与规划,并尽可能的用生物技术治理环境污染。
(五)突出理科特色,融合工科特点,发展出自己的特色
从目前环境科学学科特点、学科发展趋势及我国国情出发,强调培养德智体全面发展并具有良好的科学素养和较系统的环境科学理论基础、工程基础和实验技能,以及一定的理论研究、应用研究、科技开发与创新和管理能力的环境科学专才,扩大学生的就业领域,并让他们毕业后能最快、最好的适应社会需求和环境科学的发展,为国家的环保事业做出贡献。
参考文献:
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作者:胡天觉 曾光明 汤琳 黄丹莲 张长
计算机技术环境科学论文 篇2:
环境监测实验教学的改革与探索
摘要:文章结合当前学校和社会实际发展的需要,分析了环境科学专业环境监测实验教学过程中所存在的主要问题。针对存在的问题,作者在实验课程与理论课程的关系,实验课程教学内容体系的设置,实验教学方法与模式,实验课程的考核机制等方面进行了教学改革,旨在提高教学质量,培养学生实际的动手能力、分析解决问题的能力,为社会培养高素质环境人才。
关键词:環境监测实验;教学改革;教师
一、引言
随着科技和经济的快速发展,环境保护工作越来越受到人们的重视,对污染物的监测要求也越来越高。“环境监测”和“环境监测实验”是环境科学专业、环境工程专业及相关专业的一门重要的专业基础课,具有很强的综合性、实践性和应用性,在环境专业人才培养过程中具有举足轻重的作用。环境监测主要介绍水体、大气、土壤、固废、生物、噪声及辐射等环境要素的监测过程,通过对影响环境质量因素代表值的测定,确定环境质量及其变化趋势,内容主要包括现场的实际调研,监测方案的制定,样点的优化与布设,样品的采集、运输、保存、处理及分析测试,数据的处理及质量保证,环境质量的综合评价等。而环境监测实验教学作为环境监测课程的实践环节,主要通过水体、大气、土壤、固废、生物、噪声及辐射等监测实验技能训练,培养学生亲自动手的能力,分析、解决问题的能力以及从事科学研究的能力,内容涉及化学分析、仪器分析、物理测试、生物测试及实验数据处理等方面的知识。陕西师范大学旅游与环境学院环境科学专业环境监测实验安排在大三第一学期,共计36个课时,每周2个课时,教学18周。文章根据环境监测实验课程的特点、学校的发展与定位、当前学院实验教学现状以及社会对环境类人才的需求特点,对环境监测实验课程的教学进行了一系列探索、改革与创新尝试,旨在提高教学质量,培养综合型、研究型、创新型复合环境专业人才。
二、环境监测实验教学改革的必要性
1.学校的发展迫切需要实验教学改革。最近几年,陕西师范大学步入了一个快速发展与转型的时期,学校提出了“以教师教育为主要特色,建设综合型、研究型大学”的办学理念。环境科学专业设立之初,由于学院基础设施比较落后,仪器设备的种类、数量相对较少,基本上不能满足环境科学学科的发展和环境人才培养的需求。近年来,随着学院实验室建设步伐的进一步加快、仪器设备的种类和数量的增加,同时,为了紧跟学校的发展目标与办学定位,实验教学改革势在必行。
2.社会对环境专业人才需求需要日益提高。当前,科技、经济日益发达,城市化、工业化越来越迅速。与此同时,人类活动产生的环境问题也越来越严重、越来越复杂。社会对环境人才的需求日益增加,要求也越来越高,传统培养模式下的人才已经不能适应当前社会发展的需求,综合型、研究型、复合型和创新型环境人才培养至关重要。陕西师范大学旅游与环境学院环境科学专业主要立足西北,为社会和地方培养解决社会经济发展过程中所产生的各类环境问题所需的应用型、综合性、创新型复合专业人才。但现阶段环境科学专业环境监测实验所开设的实验项目较少、且多为简单的基础性实验为主,综合性、研究性、设计性、创新性实验项目明显偏少。改革环境监测实验教学内容体系尤为必要。
3.环境监测实验教学目前存在的主要问题。综合比较分析国内高校(如同济大学、吉林大学、浙江大学、西安建筑科技大学、长安大学、西北大学等)环境监测实验课程教学情况,发现我院环境科学专业环境监测实验课程教学过程中主要存在一下几个问题:①课程设置不合理,实验课时数偏少。②环境监测实验教学内容体系存在不合理性。环境科学专业设立初期,受学院实验室、仪器设备等硬件条件的限制,实验教学项目偏少,且主要以简单的基础性实验为主,综合性、设计性、研究性和创新性实验项目比例严重不足。③环境监测实验教学方法、教学形式过于固定。④环境监测实验课程缺乏合理有效的考核机制。
三、环境监测实验教学探索、改革与创新
环境监测实验应用性、实践性、综合性强,教学内容涉及水体、大气、土壤、固废、生态、噪声、辐射等环境因素监测,课程涵盖了物理、化学、生物、地理、计算机、数学等学科。针对环境监测实验课程自身的特点,以及环境科学专业环境监测实验课程教学过程中存在的主要问题,作者在环境监测实验课程设置、教学内容、教学方法和考核机制等进行了一系列探索、改革与创新。
1.环境监测实验课程设置探索与改革。环境科学专业是在我校地理科专业的基础上发展起来的,受地理科学专业课程设置模式的影响,环境监测与环境监测实验为一门课,理论课程与实验课程没有完全分开,导致教师和学生对实验教学的认识和重视程度不够(重理论轻实践的现象严重)。同时,环境监测与环境实验总课时数为54个,其中实验课时为18个,实验教学课时数严重不足。结合我校实验强势专业(如化学、物理、生物等)及国内其他高校环境监测实验(如:同济大学、西安建筑科技大学等)好的做法,我们在教学计划中将理论课程与实验课程彻底分开,让教师和学生对实验课程有足够的认识和重视。同时,将实验教学课时数也增加到了36个。另外,在环境监测课程开设之前,已经开设了无机及其分析、有机化学、现代仪器分析等基础课程。
2.环境监测实验教学内容探索与改革。环境科学专业设立初期,实验教学内容主要以简单的基础性实验为主,严重影响了环境科学的发展和环境人才质量的培养。同时,也不能适应当前学校及社会快速发展的要求。为此,我们在实验教学内容体系上进行了一些的探索与改革(表1)。①增加了综合性、研究性、设计性实验。如:西安护城河水质调查,渭河西安段水质分析,校园空气质量监测,校园土壤质量监测、校园噪声监测,原子吸收测定土壤中Cu、Pb、Zn和Cd,原子荧光同时测定土壤和水中As和Hg,离子色谱测定水中的阴阳离子,高效液相色谱测定土壤中PAHs等。②引入一些先进的监测技术。如:X-Ray荧光光谱法测定土壤中的重金属,离子色谱测定水中的阴阳离子,高效液相色谱测定土壤中PAHs,原子荧光同时测定土壤和水中As和Hg,膜电极测定水中的溶解氧和氨氮,库伦滴定法测定化学需氧量,微生物电极法测定生化需氧量等。③适当保留了一些基础性实验。如:化学需氧量的测定、生化需氧量的测定、氨氮的测定、水中Cr的测定、空气中二氧化硫的测定、空气中氮氧化物的测定等。
3.环境监测实验教学方法探索与改革。由于实验室及仪器设备种类和数量的限制,环境科学专业设立之初,环境监测实验教学主要以简单的基础性实验为主,教学方法和教学模式相对固定,缺乏灵活性和趣味性,并且只是就事论事,不利于研究性、创新性复合环境人才的培养。为了与时俱进,我们在实验教学的方法、模式等方面进行了大胆的尝试,效果明显。①实验增加了引言,主要介绍实验的意义、发展状况、应用方向与价值,以及实验前应了解和掌握的相关基本知识。②加强实验前的预习。在实验前,让学生认真预习实验讲义,明确实验意义、实验方法、实验原理,熟悉实验操作过程。这样学生准备比较充分,过程较清晰、顺利,效果较好。同时,将实验前的预习情况纳入实验成绩的考核当中。③现代多媒体技术与传统板书在实验教学中交替使用。实验教师在实验讲解过程中,对学生难理解和难掌握的知识,通过多媒体课件进行演示,加深学生的印象,便于掌握。④引入先进监测手段,让学生掌握多种监测技术。如在利用国标法测定化学需氧量时,同时给学生介绍库伦滴定法、比色法。同时,在综合性、设计性、研究性和创新性实验项目(西安市护城河水质分析、西安渭河段水质分析)中让学生有不同监测方法的选择,培养他们的创新能力。在测定水和土壤中重金属元素含量时,除了利用传统的原子吸收法,也让学生尽可能接触原子荧光、ICP-AES、X-Ray荧光光谱仪等先进监测技术(根据学院大型仪器设备情况),让学生在综合性、设计性、研究性和创新性实验(校园土壤质量监测)中有方法创新。再如还安排了利用离子色谱测定水中的阴阳离子。这些先进监测手段的引入,极大地提高了学生对实验教学的兴趣,同时也掌握了一些新的监测技术,为将来进入社会工作、科学研究奠定基础。⑤大力提倡现代计算机技术的应用。在实验数据处理上,要求学生采用Excel、SPSS、Origin等计算机软件,极大的提高了他们数据分析与处理的能力,为将来进行科学研究打下坚实的基础。
4.环境监测实验考核方式探索与改革。环境监测实验考核的目的主要是为了促进学生的学习,调动学生的积极性(表2)。以往的环境监测实验课程成绩在环境监测课程成绩中只占10%~30%。同时,实验成绩主要依据学生的实验报告、实验出勤率、遵守实验室纪律等。这种考核方式导致学生和教师对实践教学的重视程度不够,同时也体现不出实验课的重要性。为此,我们将理论课程与实验课程分开。同时,要求学生实验课前进行预习,课上要求学生在实验记录本上记录实验数据、现象、结果。在实验报告最后的问题与讨论中,要求学生分析实验的成败。综合性实验要求学生根据自己的兴趣,选择综合性实验项目进行分析,掌握科技论文写作规范。实验考试主要考察学生对基本操作技能的掌握。
四、结论
环境监测实验是环境科学专业、环境工程工业以及相关专业一门重要的实践环节,实践性、应用性、综合性强,内容涉及化学分析、仪器分析、物理测试、生物测试等,实验教学改革是一项非常艰巨而重大的工程,需要多方面的大力支持。我们在实验教学中不断总结完善实验教学内容体,教学方法和模式以及实验考核机制,来提高实验教学的质量。结果表明:以培养学生综合性、研究性和创新性为主要目的环境监测实验教学改革发挥了学生的主体地位,提高了学生实践动手能力以及分析解决问题的能力。通过合理安排理论课程教学与实验课程教学,应用新的教学方法,构建实验教学内容体系,保证实验教学质量,为社会培养高素质的环境人才。
参考文献:
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基金项目:陕西师范大学青年教师教改项目
作者简介:王利军(1978-),男,陕西宝鸡人,讲师,主要从事环境方面的教学与科研工作。
作者:王利军
计算机技术环境科学论文 篇3:
开启低碳时代的求学之旅
低碳时代来临
地球,我们赖以生存的家园。每一天,世界上的每个角落都在悄然发生变迁。
工业文明高度发达的当今时代,如果有一件事对于全人类都无比重要,那就是保护我们赖以生存的地球——日益脆弱的共同家园。根据有关资料,过去100年,全球平均地表温度升高了约0.74摄氏度。虽然不到1度,但却使中国自1986年冬天开始连续经历21个暖冬,气候带南移使南涝北旱持续30年,季风减弱使大部分河流径流减少,暴雨等极端天气也逐渐增加,破坏了生态系统。试想,温度若还在增高,气候变化所造成的危害将怎样?
事实上,全球对于保护地球从“意识”上讲已经达成了空前一致,只是因为站在各自利益集团的不同立场上,在“行动”方面还存在着较大分歧。前不久闭幕的哥本哈根气候大会上,各国领导人唇枪舌剑、慷慨陈词的场面令人慨叹。虽说实质性的进展基本未能达成,却也在地球环境问题日益尖锐的今天,为世界公民再一次敲响了警钟。“低碳”概念也在这场气候大会前后刮起新一轮的时尚风潮。
中国作为一个负责任的大国,正在转向绿色低碳时代。统计数据显示,2008年中国能耗降低了4.2%,2009年第一季度同比降低2.9%。尤其是2009年第一季度,尽管GDP增长超过了6%,但电力消耗却只增长了3%,这无疑是一个明显的进步。未来中国低碳经济发展的重点领域和方向在哪里?专家认为,中国是一个发展中国家,如果GDP不增长的话,就不可能实现中等发展水平。实现低碳经济,第一个是降低经济的单位能耗,第二个用替代能源,用低碳能源替代高碳能源。而清洁煤技术、新能源汽车、智慧电网、新能源规模发电等将是中国近期低碳经济与新能源产业领域最重要的发展方向。
在全球经济加快迈向“低碳”时代的大背景下,低碳人才的争夺也势必逐渐升温。国外大学已经开始为“低碳”储备人才。据报道称,哥本哈根“世界气候大会”省下约80万美元的礼品费,用以奖励到丹麦学习与气候有关的硕士课程的留学生。纵观国内,不少大学也早已开设了契合低碳概念的学科。选择进入这些相关专业深造,是对自己及子孙后代负责,也是选择了一个更有希望的未来。
低碳专业热荐
环境科学专业
低碳看点
研究人类生存的环境质量及其保护与改善,毫无疑问是最直接的低碳专业。
专业解密
进入21世纪的人类社会,生存问题已经基本得到了解决,环境问题却日益凸显,成为威胁着全世界发展的头号公敌。看看这些残酷的事实吧:据70年代估计,全世界每年排入环境的固体废物超过30亿吨,废水约6000~7000亿吨,废气中仅一氧化碳和二氧化碳就近4亿吨;大气中的二氧化碳含量(按体积计)已由19世纪的0.028%增加到现在的0.032%;瑞典一些湖泊水中的氢离子浓度比30年代几乎增加了100倍……这一切造成的直接后果是环境污染,而环境污染又将直接威胁人类社会。在这样的背景下,环境科学专业便有了大展拳脚的机会。
环境科学研究的环境,是以人类为主体的外部世界,即人类赖以生存和发展的物质条件的综合体,包括自然环境和社会环境。自然环境是直接或间接影响到人类的,一切自然形成的物质及其能量的总体。环境科学所研究的社会环境是人类在自然环境的基础上,通过长期有意识的社会劳动所创造的人工环境,它是人类物质文明和精神文明发展的标志,并随着人类社会的发展不断丰富和演变。随着人类在控制环境污染方面所取得的进展,环境科学这一新兴学科也日趋成熟,并形成自己的基础理论和研究方法。它将从分门别类研究环境和环境问题,逐步发展到从整体上进行综合研究。
近年来,北京有针对性地开展了一系列整治工作,城市环境大为改观,也因此得到了国际社会的广泛赞誉。不仅是北京,全世界对环保的关注也在持续升温,所以环境科学专业人才的出路很不错。除了对口就业的环保局、科研所,还能到建筑公司或企业的环境部门,替企业解决实际的环境问题。
资源环境科学专业
低碳看点
用科学的方法提高资源的高效利用。
专业解密
乍看之下,这个专业与环境科学专业似乎长着同一张脸,实际上,二者还是存在着细微的区别。随着全球资源短缺的问题日益严重,如何采用科学的方法提高资源的高效利用,同时还不能对环境造成伤害,渐渐成为了世界各国的热点问题。在我国,国家对资源与环境领域的投入日益增大,在这一大背景之下,资源环境科学迎来了前所未有的发展机会。掌握资源与环境领域的基础理论知识和基本技能已成为新世纪有关资源与环境领域科研人员、行政及企事业管理人员、专业技术骨干的必备条件。
该专业对学生的数学、物理、化学和生物等基础学科的能力有着较高要求。同时,一定的地学知识和基本的野外调查技术、能力也是需要的。在专业知识的要求上,则要求学生熟悉我国的水土资源与环境状况等基本国情;能够进行资源与环境质量的定性与定量分析及评价,掌握提高水分、养分和生物等资源的高效利用和生态环境建设和保护的专业基础知识。此外,较强的实践能力也是该专业的基本要求,学生在理论知识学习的同时,参与到实践调查中去,从而培养起具有资源高效利用和生态环境建设和保护的专业技能,特别是资源环境化学分析和计算机信息技术两大基本技能,最终具有综合分析和解决资源与环境领域宏观和微观问题的能力。
智能建筑相关的专业
低碳看点
崇尚节能、合理的智能化设计、合理利用智能化产品都是在为节能环保、舒适环境与“低碳”做贡献。
专业解密
现代生活和工作方式使人们对建筑物的要求不再是“广厦千万间”,仅“庇天下寒士”就“俱欢颜”。人们对建筑物的功能提出了越来越高的要求,他们追求着阳光、空气、水分、湿度等等各种对自己的健康有利的因素。这也促使了智能化建筑的出现,并在短短的时间内取得了大规模的发展,而智能建筑相关的专业也应运而生,如建筑设施智能技术、建筑电气与智能化专业。
建筑设施智能技术专业是一个全新的专业,因此有许多新鲜的学科元素融入其中。除了基本框架内的土木工程学之外,化学、力学、电工学与电气测量技术、电子与数字技术等学科因素也包括其中,甚至燃气技术、制冷技术、消防和最新的计算机网络技术知识也都有所涉猎,专业的学习内容可以说包罗万象。
建筑电气与智能化专业的学生将通过系统学习电气控制与可编程、建筑制图与识图、电工基础、电子技术基础、应用电机技术、电气CAD、制冷与空调技术、楼宇给排水、楼宇综合自动化、综合布线及电梯技术等而掌握电工理论、电子技术、控制理论、计算机技术、建筑供配电、建筑电气设备等基本原理与应用,并具有建筑电气设备维护、检修、调试、安装等专项能力。
作为近十几年发展起来的一个新领域,建筑智能化为人们提供了一个良好的办公和生活环境,并带来空前的效率和巨大的经济效益,是目前建筑行业发展最为迅猛的领域,有着不可限量的前景,社会对建筑智能相关专业人才的需求量将会越来越大,就业前景广阔,是被广为看好的朝阳专业。
热能与动力工程专业
低碳看点
哥本哈根会议必将带动新一轮的汽车节能和减排风暴,传统的电力电子技术将获得很大的发展空间。现在的发展方向是:一方面通过提高电力转化效率减少排放量,另一方面电动力汽车将进一步发展,尤其是新能源汽车电机及控制器的设计、试验及制造。
专业解密
一台爱车美好的构想和漂亮的外观都具备了之后,接下来就该考虑如何能让它飞驰起来了。没关系,交给热能与动力工程专业的学子吧,汽车的动力问题可是他们的拿手好戏。
热能与动力工程专业所涉及的领域在国民经济中具有举足轻重的基础性地位,属国家重点发展的行业。一直以来,包括煤、石油、天然气在内的各种能源与人类社会的进步和经济的发展密切相关。尤其是工业革命以后这几百年间,随着蒸汽机等一大批现代机器的发明和普及,能源问题更是成为国家矛盾的焦点,甚至导致了一些国际战争的爆发。石油是汽车的血液,目前的国际油价不断上扬,使得汽车制造商们在进行设计生产时不得不更多地考虑到能源节约的问题。而汽车的动力之源——发动机,在能源节约的过程中扮演着重要角色,致力于热能和动力研究的热能与动力工程专业在汽车产业的关键地位也日益凸显。
发动机轰鸣的大马力时代已经成为了历史,注重新能源的开发利用、保护环境、提高效能、控制污染物的排放是新时代汽车动力优化的主要议题。这就要求热能与动力工程专业的学子不但要掌握工程热力学、传热与流体力学、热能与动力机械基础、电工学等专业基础知识,还得具备必要的资源环境学理论、电子控制及计算机应用知识,从而运用热能及其应用、能源利用和能源转换的基本规律,成为能够在汽车及交通行业以及热能与动力工程相关领域内从事设计制造、科研开发、运行管理等工作的高级专门人才。
(编校 魏 娜)
作者:伊吕