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摘 要:环境适应性与环境工程均属于我国经济发展到一定程度的产物,因此,发展进程越来越快的国民经济对环境适应性及环境工程的快速发展有着积极的促进作用。本文从环境适应性与环境工程的概念出发,简要分析了环境工程的主要工作内容,并在此基础上探讨了环境工程在装备研制中的地位与作用。
关键词:环境适应性;环境工程;生态环境
环境适应能力是为人类生存状态提供一定保护作用的重要属性,一旦生态环境遭到极大程度的破坏,且环境系统自身难以进行修补,人类生存质量将受到严重影响,此时就需环境保护和治理工程发挥一定的辅助作用,以为我们重新构建出一个良性健康的环境系统。
一、环境适应性与环境工程的概念分析
1.环境适应性的定义
我国于2001年初颁布实施的GJB4239《装备环境工程通用要求》中对“环境适应性”的定义有着明确解释,即“环境适应性是装备在其寿命期预计可能遇到的各种环境的作用下能实现其所有预定功能、性能和(或)不被破坏的能力”[1]从以上定义中我们可以看出,环境适应性是装备的重要质量特性之一,而其中的“环境”是指寿命期中遇到的冒有一定风险的极端环境,即能够适应极端环境的装备必然也能够适应比较温和的环境。“功能”则是指装备实现或产生规定的动作或行为的能力。但装备有功能并不代表其可达到规范规定的技术指标,只有功能与性能均满足要求的装备才能在预定环境中正常工作;此外,装备在预定环境中还需具有不被破坏的能力。以上两种要求即为环境适应性的两个标志。
2.环境工程的定义
“环境工程”这一概念早就出现了,但人们常将其误解为环境保护工程,即通过测量和控制环境污染达到保护地球上人类、各种植物、生物等有机物目的的环境保护与环境治理概念。GJB4239《装备环境工程通用要求》对“环境工程”的定义如下:“将各种科学技术和工程实践用于减缓各种环境对装备效能影响或提高装备耐环境能力的一门工程学科即为环境工程,主要包括环境工程管理、环境分析、环境适应性设计和环境试验与评价等内容。”[2]我们所此定义中所提出的环境工程的对象并非前文中人们普遍观念中的各类有机物体,而是我们人类在发展过程中不断制造出的各种诸如飞机、汽车、旗舰、导弹等各种载体及这些载体上运输或载体本身的设备,这些载体和设备极易因各种环境的作用而损坏或无法正常工作。因此,本文所说的“环境工程”应为“装备或产品的环境工程”。
二、环境工程的工作内容
为了确保装备能蛞愿咝率、低成本达到规定的环境适应性,我们需对装备环境工程的工作内容进行全面的考虑。一方面,装备环境工程在开展工作时需在加强日常基础技术研究的前提下构筑较高的环境工程技术平台;另一方面,在开展环境工程技术应用研究与管理时,需将装备自身的特点及其在寿命期各阶段的任务、要求目标等结合起来。通过以上分析我们可以得出,装备环境工程的工作内容具体可分为与装备研究无直接关联的日常基础工作、与装备论证、研制、生产、应用等密切相关的工作。具体而言,装备全寿命过程中的环境工程的工作内容应包括环境适应性要求的确定、环境工程管理和控制计划的制订、环境试验的开展、全寿命环境管理的实施以及对装备环境适应性的综合评价这6个方面的内容。
三、环境工程在装备研制中的地位和作用
依据前文所阐述的环境工程的工作内容,笔者将简要分析环境工程在装备研制中的地位和作用。
1.环境工程基础技术的作用。装备的研制与生产离不开各类环境工程基础技术和标准的支持。环境测量和环境分析技术、环境条件确定技术、环境数据库、环境适应性设计技术、环境试验技术、环境试验设备、环境工程标准和环境工程管理技术均属于环境工程基础技术。型号工作项目立项前,以上所提及的基础基础和标准均需充分具备,但这些基础技术研究工作仅为环境工程日常工作的一部分,其余诸如环境工程标准、文件制定、实验室、场站的建设与管理等日常工作同样不容忽视。
2.环境分析的作用。确定合理的环境要求是装备研制在环境工程方面的首要工作,其合理性与装备的研制难度、进度及成本有着直接关系。过高的环境适应性设计要求必然会增加装备设计和工艺上的困难,研制成本也将大大增加;过低的环境适应性设计要求不尽会造成大量的人力与物力浪费,还将导致研制出的装备无法达到使用要求。环境分析工作可对各种环境的因素数据和环境影响数据进行深入剖析,进而可为其他环境工程工作以及型号工作的展开提供科学合理的依据。
3.环境试验的作用。在不同阶段使用的自然环境试验、实验室环境试验和使用环境试验均属于环境试验,其在提高、确保和评价装备环境适应性方面发挥有十分重要的作用。在进行装备环境适应性设计时,选择材料、结构件和零部件是重要环节,此时进行装备及其材料、涂层的自然环境试验可为各类材料或部件的选择提供依据;在样机阶段进行的使用环境试验中所产生的数据可供改进设计使用。不同环境试验的综合使用也有着重要作用,如投入使用后的使用环境试验与自然环境试验的结合,其可对装备的环境适应性进行更加准确地综合评价。实验室环境试验具有环境应力可控性,同时还可与装备研制生产结合得更为紧密,因而其贯穿于装备研制生产的全过程。
4.环境工程工作贯穿于装备寿命期全过程
环境工程工作贯穿于装备寿命期的全过程,包括方案制定和论证阶段、工程研制阶段。批生产阶段和使用阶段等。如在装备的方案和立项论证阶段需开展GJB4239中规定的工作项目201~203,以在此阶段确定出科学合理的环境要求;在装备研制、生产和使用阶段则需开展GJB4239中规定的工作项目401~409,以为环境适应性设计、验证及评价提供各类信息与依据。
结束语:近些年,环境工程这一概念已引起越来越多人的重视,但社会对环境适应性这一重要的质量特性及环境工程工作内容的认同和了解尚未普及,这直接导致环境工程在型号中没有得到应有的地位。因此,环境工程未来工作的重中之重在于加强对环境适应性和环境工程的研究与宣传力度,积极转变大众的传统观念,切实将环境适应性作为装备的重要质量特性,并将环境工程置于型号工作的重要地位。
参考文献
[1]胥泽奇,张世艳,宣卫芳.装备环境适应性评价[J].装备环境工程,2012,01:54-59.
环境工程技术经济分析本质上是一种经济学活动,所设涉及的概念和普通经济学概念是相同的,如投资、成本、收入、利润等。这些基本概念是环境工程进行技术经济分析的基础,在环境工程技术经济评价中主要涉及的概念有以下几类,分别概述如下。经济学上将投资定义为为获得预期收益而投入的资源或经济活动,其主要表现形式为货币资金。按投资类型来划分,有可分为建设性投资和流动资金。就环境工程而言,项目的投资往往表现为为了达到某种环境治理或改善的目标而投入的资金,如将某湖泊的水质从四类水提高到一类水而需要进行的工程投资和非工程投资。在达到预期的环境治理目标后,项目投资可能产生一定的社会经济效益。环境工程一个很大的特点就是社会效益往往会大于经济效益,因为优美的环境会让居民感觉舒适,但往往不会直接产生经济效益。环境工程的投资所获得的收益往往要依靠后期的环境开发来获得,这是在做环境工程的技术技术分析时应重视的问题,即如何合理进行国民经济评价。
环境工程的所处理的问题的基本特点是工程规模一般都比较大,而且工程的持续时间也比较长,如对湖泊的水污染治理,就不是一朝一夕之功,需要几年甚至十几年才能全部完成。因此环境工程的投资通常都比较大。我国的环境工程一般都是由政府部门主导,因此从资金来源上看,主要可以分为三类,一是国家财政预算,二是银行贷款,三是外资和自筹资金。其中国家财政预算和银行贷款是主要的资金来源,利用外资的环境项目也逐渐增多。在经济学中将成本定义为为生产产品或提供某种服务所必须付出的各种费用。在环境工程中却并不是直接生产某种产品,而更多的表现为提供某种服务,具体又可细分为总成本和经营成本。如某湖泊治理中需要兴建一个给排水站为例,成本主要包括修建给排水站的土木工程投资、给排水设备的购置成本、燃料和动力费(主要是指电费、燃油费等)、泵站职工工资、基本折旧与摊销费、设备的维护运行费、贷款利息和其他费用等。以上各项构成该项目的总成本,从总成本中扣除折旧费和摊销费以及贷款利息后就是项目的经营成本。
固定资产的折旧费可以从有形损耗和无形损耗两个方面来考虑。在计算折旧费时主要考虑两个因素,一是折旧年限,二是折旧率。摊销是指无形资产从开始使用之日起应按照有关的协议合同在收益期平均摊销没有规定收益期的按不少于10年的期限分期平均摊销。在环境工程中,固定资产主要是指为到达的某种目的而修建的土木工程或机械设备,如泵站的站房、水泵等。而摊销则需要根据环境工程类型的不同分别进行考虑。环境工程项目的现金流量反映项目在建设和生产服务年限内流入和流出系统的现金活动。对环境项目的现金流量分析是进行技术经济分析中衡量项目经济效益的基础性数据。由于环境工程类型众多,涉及的现金流量类型也不尽相同。一般而言,项目的现金流入包括销售收入(如果有经济收益)、固定资产残值、流动资金的回收等,而现金流出则包括工程总投资、经营成本、税金(如果有)等。
环境工程项目的技术经济分析方法
关键词: 环境工程学 教学改革 网络多媒体 实验和实践
1.引言
资源环境与城乡规划管理专业是一个技术性与实用性很强的专业[1],培养学生具备必要的生态环境科学、城乡区域规划和规划管理学等的理论基础,能在资源、环境管理、资源开发利用与规划管理、生态环境规划等方面进行科研及管理工作。环境工程学是“资源环境与城乡规划管理”专业的核心课程,同时也是一门能直接应用于工程实际的技术课程。本课程是一门主要研究运用工程技术和有关学科的原理和方法,保护和合理利用自然资源,防治环境污染,以改善环境质量的学科。研究主要内容包括大气污染防治工程,水污染防治工程,固体废物的处理和利用,以及噪声控制,等等。同时还研究环境污染综合防治的方法和措施,以及利用系统工程方法,从区域的整体上寻求解决环境问题的最佳方案。该课程内容丰富、概念抽象、原理复杂、理论性强。为了提高环境工程学的教学质量,增强教学效果,提高学生分析问题和解决实际问题的能力,培养适应现代科学技术发展的高质量人才,近几年来,我们从教材选用、教学内容、教学手段和教学实验、实践等方面进行了一些改革和探索。
2.研究内容
2.1精选主辅学习教材,精心安排教学内容。
2.1.1认真选择教材,主辅教材有机结合。
要做好环境工程学课程教学工作,首先要解决好教材的选择问题。教材的质量直接影响到教学效果和学生的学习兴趣。国内高校同类专业除了采用自编教材外,使用较多的是《环境工程学基础》(王新,化学工业出版社)和《环境工程学》(蒋展鹏,高等教育出版社)。前者根据注重环境工程学原理基本概念和理论分析,后者在基本原理的基础上更多关注部分发展和应用。根据学生专业特点和课时分配,我们采用了后者。同时为了提高学生的学习兴趣,增加对相关知识点的学习深度,我们推荐了参考性教材,为学生课下学习提供便利,真正做到了主辅教材的有机结合。为了从教学内容上实现与国外高等教育的接轨,课程组参考了一些国外的经典教材,如“Environmental Engineering”等,并作为教师的参考书,还积极参加一些国内教学交流,使课程教学紧跟时代步伐。
2.1.2根据专业特点,精心选择讲课内容。
环境工程学要求学生掌握大气污染防治,水污染防治,固体废物的处理、利用和噪声控制的原理与理论。理解环境防治的基本概念和所涉及的寻求解决环境问题的最佳方案的基本思想,使学生具有深入研究和掌握现代环境防治的能力,为下一步学习其他课程奠定基础。为了达到这个效果,应以水、气和固污染控制为重点,突出讲授水气固污染控制原理与技术内容。在对以上等基础内容讲授清晰的基础上,对噪音污染等也进行了介绍,使学生了解现代环境的最新进展。为了提高学生的学习兴趣,在授课过程中穿插视频和图片,分析最新环境科技研究进展和目前比较前沿的研究内容,使理论和实际能够有机结合。
2.2教学方法改革
2.2.1灵活运用教学方法
课题教学应从传统的单一化、灌输式的教学方式转化为启发式、探究式的教学方式,充分利用多媒体教学的优势,培养学生独立学习能力和学习兴趣。教学环节避免了照本宣科,在讲授过程中可以充分利用比喻等各种手段,将一些抽象的概念比较具体地呈现在学生面前,从而加深学生对相关概念的理解,并进一步提高学生的学习兴趣。教学中采用“五个法”:工程案例法、分组讨论法、激励法、强化训练法,并讨论真实的工程案例与分析问题,改革以前的课程教学方法。
2.2.2现代化教学方法
在课堂教学中使用现代化的教学手段,文字、声音、图像、图形和动画等多种媒体对环境工程学内容进行有机的整合和生动的表达,给教学注入生动翔实的内容和丰富的信息量。基于网络环境,通过改革现存的理论教学传统模式(黑板+粉笔+纸质管理),制作与开发环境工程学CAI课件,基于WEB的环境工程学网络课堂,基于网络多媒体的环境工程学教学平台,基于SQL SERVER2000的资源数据库管理系统,基于的环境工程学相关知识、信息网站等五大信息系统,解决课堂教学的网络化问题。多媒体教学扩大了课堂教学的信息量,有利于提高课堂效率,增强教师表达方式的多样性。不但增强了课堂教学的生动性与形象性,而且增强了教学互动性,有利于知识的获取与保持。达到了直观、省时、高效的目的,有利于更深入地向学生讲授理论实质。
2.3加强实验教学和实践环节,提高整体素质。
环境实验课程主要根据环境工程学课程的教学而开设。开设实验可以加强理论课程的学习,加深学生对本课程中基本理论知识及基本概念的理解,提高学习兴趣,增强理论联系实际的能力。
为了培养创新素质、创新意识和创新能力,培养具有扎实基础和较强动手能力的高素质人才,必须对实验教学模式全方位地改革。具体说,就是合理配置演示型、验证型、设计型和综合型实验,充分利用实验室的模拟装置,弥补实验设备的不足。
为了充分发挥实验教学的作用,将实验教学进行延伸和课堂教学进一步融合,将部分烧杯实验带入课堂,增强课堂教学效果,在硬件实验上增加设计实验和综合实验的比重,在实验过程中,让学生重点理解实验的原理和仪器运用方法、步骤。
最后,以“产学研结合”平台,构建紧密型的校外实习基地,解决学生与培养岗位对应的实习问题,关键是形成“互惠互利”的运作长效机制;落实经费以相关研究单位、相应企业参与研究指导校内实验(训)基地建设,创设校内实验(训)的模拟真实情境。
3.结语
环境工程学是一门理论性和实践性都很强的专业基础课程[2],主要是介绍运用工程技术和有关学科的原理和方法,保护和合理利用自然资源,防治环境污染。要做到教学内容与实际应用相结合,使教学内容具有实用性和先进性,教学方法灵活有效,在教学模式上力求把“以教为主”的教学模式转变为“以学为主”的教学模式,融合课堂教学内容和实验内容,充分发挥实践教学在整个教学体系中的作用。在实践教学环节中,重视学生的主动性、创造性。遵循教学规律,不断改革创新,进一步提高教学质量。同时,由于环境技术不断发展,任课老师必须不断地学习,才能使课堂教学内容与新技术发展相结合,才能进一步提高学生的兴趣,也才能更好地做好环境工程学的教学工作,与时代科技发展相适应。
参考文献:
关键词:环境工程原理;教学改革;实践改革
环境工程原理是高校环境工程类专业基础课程中的核心,也是一门理论与实践紧密结合的综合性很强的课程。在全国高等院校转型的大形势下,如何提高应用技术型大学学生的综合素质和能力,培养创新性环境专业特色人才,从而提高市场竞争条件下的学生就业能力,是学校开展环境工程原理课程重点需要考虑的问题。本文结合笔者近年来的教学实践经验,通过对以往教学过程中存在问题的剖析,提出了新形势下应用技术型大学环境工程原理课程开设的新理念和新途径。
1教学指导思想的改革
环境工程专业是一个基于化学、生物、工程技术等为一体的综合性专业,在涉及解决环境保护的工程问题时,需要大量的其它学科工程专业的协作支持。对于应用技术型大学环境工程专业的学生而言,如何将涉及水处理、废气治理、噪声控制、固废治理等方面的技术工艺加以归纳,提炼并理解其中的技术原理,使之与专业课程中的技术应用相互融会贯通,灵活运用,是作为教师的我们在确立教学指导思想时首要考虑的内容。本科教育主要侧重于培养学生分析问题和解决问题的能力,对于新形势下的应用类技术型大学环境工程本科教育而言,更应该着力培养学生在今后具体的工作实践中的工程性创新思维和素养。在科技高速发展的今天,新知识、新发明、新思维层出不穷,但如果没有牢固的理论基础,很有可能设计出永动机类型的新工艺和新方法。任何工艺都不是十全十美的,例如在废水工艺处理的选择上,如能分析清楚其原理,就能针对具体情况作出恰当选择,从而设计出新的工艺流程。因此,在环境工程原理的教学过程中,我们应侧重把握其核心的经典理论内容,并依此为中心,展开应用讲解,真正做到理论指导实践,切实理解各种工艺设计的核心。只有这样,才能提高其在众多纷繁的技术方法中,确定针对不同处理对象,更加优化适用的技术路线能力,提高其在实际工作中运用基本理论的能力。
2教学方式和手段的改革
环境工程原理主要系统阐述环境工程中所涉及的共性技术的基本概念、基本原理,具有较强的基础性、理论性、系统性、抽象性、综合性的特点。在笔者执教的过程中,学生对该课程的普遍反映为:内容抽象,难理解;概念繁多,易混淆;涉及面大,内容广,公式繁多,记不清。因此,若要加深学生对抽象概念的理解,培养学生对于基础理论的学生兴趣,就必须在日常的教学方式和手段上加以改革。
2.1导向性教学法
“学以致用”是应用技术型大学的教学核心。当代大学生学习积极性不高主要源于其无法在学习过程中体会到知识的应用价值。若能以工程需求为导向,进行启发式教学,让学生带着思考进行学习,则能更好地活跃课堂气氛,调动学生的学习积极性,从而提高教学质量和效果。工程技术类问题主要分为设计型和操作性两大类。以第三章“流体流动”为例,在管路计算过程中,让学生作为工程师的角色,抛出问题1:在给定需要输送流体的流量,以及输送系统的布置,当允许的压降为定值时,管路的管径如何确定?(设计型问题)问题2:已知管路系统的布置、管径及允许压降,如何保证对流体的流速或流量操控能够符合已有的管路系统?(操作型问题)。在对问题1的计算过程中,又涉及到管径计算结果是否贴合市场规格的问题,如果不符合又该如何选型?如何与其它管件配套?带着这样的问题进入教学过程,就能使得枯燥抽象的理论生活化,大幅度提高学生的学习主动性,成功解决问题的满足感又能进一步带动学生的学习热情。同时,过程中带领学生一起查阅工程手册、设计手册,也有助于建立学生工程化的理念,为今后的课程设计和毕业设计打下坚实的基础。
2.2交融性教学法
环境工程原理的课程具有明显的工科特性,对管路、设备、构筑物等的理论讲解相对比较抽象,因此,若能将课程内容与具体可见的实习实验过程交替进行,依据所授课内容先讲后做或者边做边讲,则能起到事半功倍的效果。例如,在第三章流体流动的内容中,学生对于“雷诺实验”所提及的两种流态并无感性的认识,但通过随堂实验,学生不仅能理解流态的具体表现,还能对影响流态的因素进行控制,通过将机械化的公式转为实际操作而理解相关概念。而在第二篇章分离过程原理篇中,则可采取先实地参观,再理论授课的教学模式。在第六章沉降的教学过程中,前期对沉砂池、重力沉降室的直观认识,更有助于学生理解学习颗粒物沉降速度的意义,带着明确的目的进行理论知识的推导学习,不仅加强理解,也有助于建立其工程设计的概念。
2.3扩展性教学法
教材是环境工程原理课程依托,但无法包含专业课程涉及到的所有操作过程的基本原理,因此,课堂的扩展性授课就成为了弥补这种缺失的主要方法之一。系数k为渗透系数,该洗漱被用于描述土壤、底层的渗透能力,在相关的固体废弃物、危险废物填埋国家便准中,对k值都有着明确的规定限定,在环境影响评价、固体废弃物的处理与处置的课程中均有涉及。经变换后的Ergun方程的最小流化速度,该速度可用于砂滤反洗、流化床反应和燃烧等单元操作。因此,在课程教学中对书本内容加以适当的扩展变换,可以举一反三,知识点的融会贯通也能够更好地促进环境工程其它专业课程的学习。
3实践教学的改革
作为理论课程向工程应用课程的过渡,实验是重要的教学内容之一。对于应用技术型大学环境工程的学生而言,现有的部分仿真实验已无法满足学生对于工业设备的认识需求及动手能力训练。在课程体系中,若能搭建以环境工程专业基础课和专业课结合,能够反映工程问题和规律、实验验证实验和初步探索实验的综合实验室,开展与其他课程联系较好的渗流实验、曝气与充氧实验、气体吸收实验、推流、全混和串联全混反应器流动模型实验,再辅助以环境专业课程的过滤、传热等操作性实验,则能促进学生学习阶段专业知识的系统掌握和实际工作知识的灵活应用,同时也为生产实习、毕业设计过程中所需基础数据与工程设计手册的连接打下基础。
4考核方式的改革
课程考核结果一定程度上反映学生是否掌握了所学的专业知识,而考核方式则会在过程中影响学生的学习行为。单一的期末考试成绩作为评价学生学习状况的唯一依据,无法客观反映学生对课程的掌握情况,也会诱发学生平时不认真、考前突袭的不良学习行为和习惯,因此在当今的考核中已逐渐被“7+3”的模式取代。笔者在教学过程中依旧沿用了此种考核方法,但将平时成绩所占比重调整到了40%,且考察方式则更加具体和多样化。在课程的教学中,将平时考察分分解到“课堂纪律与到课率”、“实验”、“作业”、以及“课堂讨论”、“学生讲解”等教学活动中。通过这种改革,学生的学习积极性提高、主动参与意识增强、语言表达和组织能力都有所进步,且考核成绩更能全面、真实地反映学生的学习状况和能力。
5结语
在高等院校改革发展的浪潮中,应用技术型大学环境工程专业课的设置需要适应快速发展的社会需求,作为专业基础课核心的环境工程原理,更应该结合实际情况对各个教学环节的教学内容、教学方法进行系统的设计和改革,是学生在本科学习阶段能够清晰地认识到学习基础知识的重要性和必要性,激发其探索、钻研和创新的意识,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,使学生的综合工程素质得到全面提高。
参考文献
一、环境工程制图与CAD教学改革的必要性
环境工程制图是环境工程类专业的一门重要技术基础课,也是环境工程项目实施的基础。该课程着重于培养学生的形象思维能力、空间想象能力、审美能力、设计表达能力、创新构形能力,具备实践性较强的特点,所以环境工程制图课程必须构建以社会需求为导向,以工程技术为主线,以实际工程为背景的教学模式,在教学中重视学生环境工程意识、素质、实践能力的提高。而CAD绘图教学作为培养学生环境工程制图实践技能的重要途径,大多数高职院校往往却没有处理好两者之间的关系。部分院校将环境工程制图与CAD绘图合并为一门课程,将CAD教学放置工程制图教学内容之后进行集中讲解,受课时限制,学生对计算机绘图的学习不够充分,导致教学效果欠佳;部分院校将环境工程制图与CAD绘图设置为两门独立的课程,虽然两门课程的课时充裕性得到了保证,但是由于两者的教学内容存在诸多重复之处,并且衔接内容较多,致使学生在学习两门课程时无法将制图知识与计算机辅助设计技术有效结合起来,不利于学生综合制图能力的提高。因此,对环境工程制图与CAD教学进行改革已经突显其必要性,只有将两者进行融合性教学才能真正解决工程制图与CAD技术相脱节的问题。在教学中,教师应当将环境工程制图视为学习计算机绘图的知识基础,将计算机绘图视为提高环境工程制图学习成效的重要方法,同时在充分掌握制图理论知识的基础上,运用计算机绘图技术完成大作业,使学生将理论与实践相结合,提高专业知识实践应用能力和计算机辅助设计能力,为后续的课程学习奠定坚实基础。
二、环境工程制图与CAD教学改革的具体实施策略
教材的选用是环境工程制图与CAD教学改革的关键环节之一。为了确保学生能够全面掌握基础知识和专业知识,实现高职教育教学目标,应当根据环境工程制图要求,自编或合理选用教材。教材内容上要突显非机械类制图的特点,涵盖制图基本原理、本专业常见工程图等,并且保证绘图过程均可利用CAD软件进行呈现,增强环境工程制图与计算机绘图技术结合的紧密性。在教材的编排上要加强制图基础、投影理念、构型表达等传统教学内容,适当削减画法几何等陈旧的教学内容,并大幅度增加以计算机三维几何造型为主的现代先进知识。教材内容的取舍要以环境工程专业特点为根本出发点,在确保基本理论完善的基础上,增加建筑施工图、管道施工图、给排水工程图等内容,为专业课程学习奠定扎实基础。通过优化调整教材,使学生在学习中能够始终处于形的概念中,从小的立体、组合体,延伸到建筑形体,拓展到建筑物、给排水系统和管道系统等,让学生对环境工程制图构建起整体轮廓。为了将CAD技术融合于环境工程制图课程教材中,应当结合环境工程的设计特点,运用实例教学法,重视学生实际操作能力的培养、实践经验的积累。
关键词:环境工程管理重要性目标方法
中图分类号: TL372文献标识码:A
环境工程管理是在全球环境污染加剧的背景下兴起的,其主要任务就是研究如何改善生态环境,在生产和生活中注重环境保护,为可持续发展事业提供保障。环境工程管理涉及的范围非常广,相关人员要对大气、水体、固体等知识都要充分的掌握,对环境做好规划和管理。随着我国科学技术的进步,我国对环境工程管理的重视也逐步增加,环境工程管理已经成为我国工程管理中很重要的部分。
环境工程管理的概念及重要性
(一)环境工程及环境工程管理的基本概念
环境工程是研究和从事防治环境污染和提高环境质量的科学技术。环境工程同生物学中的生态学、医学中的环境卫生学和环境医学,以及环境物理学和环境化学有关。由于环境工程处在初创阶段,学科的领域还在发展,但其核心是环境污染源的治理。环境工程管理涉及的范围相当广,包括了大气、水体、声学、固体等知识,并且需要掌握较高的分析测量技术,能够有效利用现代化测量手段进行检车,并且能够独立判断环境中出现的一些问题,做好环境的规划、设计和管理。
(二)环境工程管理和环境保护的重要性
自从进入了二十一世纪以来,我国的国民经济飞速发展,城市化进程急速加快,使得我国的环境遭受了很大的污染,各个城市纷纷涌现雾霾、沙尘暴等自然灾害,给我们人民的生活品质和生命安全带来了巨大的威胁。为了转变这种现象,环境工程应运而生,对环境污染源的治理投入了高度的关注和深入的研究。保护环境最理想的途径是尽量减少污染物的排放。工业造成的污染是当前最主要的污染,而它的废水、废气和废渣中的污染物一般是未能利用的原材料或副产品、产品。工业上加强生产管理和革新生产工艺,政府运用立法和经济措施促进工业革新技术,是防止环境污染最基本最有效的途径。然而,生活和生产对环境的不利影响是难于从根本上予以防治,因而控制对环境的污染是环境工程的基本任务。从环境工程管理的基本内容和意义看来,其对于解决现阶段我国的环境污染问题、优化人们生活环境、稳定生态平衡具有很积极的重要作用。
当前环境工程管理的目标
环境工程管理的主要目标就是为了满足当前对环境的需求,并且,要使环境本身的需求与其他要求不相互矛盾,与其他系统相融合,在此基础上进行环境工程保护的工作和活动。环境工程管理注重的是从整体上对环境系统的提升和优化,使环境管理提升至一个新的层次和状态,它不仅注重对工程本身目标的实现,也注重工作中的成本投入,尽可能的使用最少的成本来达到最好的效果。
例如,当前的房屋装修有很多对环境有污染效果的化学释放物质,为了减少化学物质对环境污染,我们可以采用两种方法进行解决,一种是购买质量更好的产品,有效的降低其中不良物质的含量,使环境得到保护;另一种方法就是从家具或者涂料制造的厂商入手,使其采用绿色环保的加工工艺进行生产,使生产出来的产品都不具备超标的化学物质。这个问题如果用环境工程管理的方式来解决,就可以对其进行认真的分析,寻找出成本最低的方法,使环境管理达到一个最佳的状态。同时,要确保产品生产的系统与其他系统不冲突,生产的产品不与其他系统相矛盾,有效的对矛盾进行解决,以提升其产品和系统的绿色环保性。
环境工程管理的要点及主要方法
环境工程管理的实施要点
环境工程管理的实施要点主要与环境工程管理的主要目标有关,而环境工程管理的主要目标又是实现对生态环境的管理和控制,并且增进人们对环境工程的认识,是人们明确环境工程的基本内容,例如,环境工程的主要任务是什么?环境工程管理应如何进行?环境工程都进行什么方面的工作等等。通过人们对环境工程管理内容和目标的认知,使人们更加的支持环境保护事业,并且以更加积极的态度加入进来,为环境工程添砖加瓦。
环境工程管理的主要手段
环境工程管理要是想科学、有秩序的运行,就需要建立一个规范的管理系统,并使其中的各种要素都按照一定的秩序规范运行,同时要采取具有技术含量的方法来保障环境工程的顺利开展。具体的来讲,环境工程管理的主要方法有:建立环境工程管理的有关机构和单位、明确和落实管理人员的职责、制定相关的制度、加强环境评审力度和监督制度。
建立环境工程管理的有关机构和单位
环境工程管理机构和单位是落实有关环境工程管理有关工作的关键,有了环境工程管理机构才能更好的制定有关制度、规章,并切实的进行落实和监督。环境工程管理机构在设定的时候要注重对管理人员资质的考察,并明确其从属于哪个主管单位,并对其工作范围和管理范围进行明确的界定,并明确其基本职责。
明确和落实管理人员的职责
环境工程管理人员的基本职责是为了环境保护工程作出贡献,对于其基本工作范围和职责也应作出明确的界定,制定与岗位相关的薪酬体系与制度,确保每名管理人员明确自身的工作任务,并为之而不断的努力。
制定相关的制度
制度主要包括对人的制度和对工作的制度。对管理人员的制度就是指的薪酬制度、奖惩制度、激励制度等,通过岗位的不同和员工贡献的不同来对其薪酬和奖金、惩罚进行设定。对工作的制度是指制定与环境工程有关的制度,例如环境保护制度、污染源治理制度等,通过对制度的制定和执行来促进环境保护事业的发展。
加强环境评审力度和监督制度
在环境工程管理最重要的就是对环境的评审力度和监督力度,污染环境很容易,但是改善环境很难,因此在环境工程管理工作中,管理人员应加强对环境评审力度和监督制度,通过切实可行的评审要求和监督制度来规范与环境污染有关企业的种种行为,对环境污染过于严重的企业进行关闭或者整改,使环境保护的评审力度加大,并且使各企业认识到环境保护的重要性,主动配合环境工程管理的工作。
四、结语
地球是我们共同的家园,也是我们生产和发展的保障。当前盲目的城市扩张和经济增长对环境产生了很恶劣的影响,进一步威胁到了我们的未来。环境工程管理作为改善生态环境、推行环境保护、改进环境污染现状的重要途径,不仅为当前的人类生存带来了新的曙光,也为未来人类的发展提供了有力的保障。作为环境工程管理人员,要努力增强自身的专业素质,提高个人的环境保护意识和环境工程管理的有关知识,从污染源入手,从根源解决环境污染的问题,为我们换回一片蓝色、纯净的天空。
参考文献:
[1]吴曼林,朱蕾,文邦伟. 环境工程管理存在的问题和对策——基于问卷调查结果的分析[J]. 装备环境工程,2009,06:60-63+68.
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[3]王开亮,程万秋. 浅谈环境工程管理[J]. 能源与节能,2013,03:82-83.
摘要:为了培养符合新时代要求的工程技术人才,需要我们更新教育理念,并以此引导和推动工程教育改革。本文分析了对于当前同时存在的毕业生求职难和用人企业招工荒的双向难题产生的原因,在此基础上,提出了基于工程认证及成果导向教育的环境工程专业体系构建的必要性,最后,对环境工程专业体系构建内容、目标及实施方案进行了详细阐述。
关键词:工程认证;成果导向教育;环境工程专业体系
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)26-0159-02
从总量来说,目前我国高等教育培养出来的工程技术类人员位居世界前列,但从质量来说,合格的工程类人才在世界的排名却并不靠前。以环境工程为例,现实中,环境工程类岗位是典型的“越老越值钱”。一方面,我们的学校用过时的教材,过时的教育理念,过时的培养方式“培养”了一批批学生;另一方面,企事业单位由于人们对环保意识的不断提高,社会经济和技术的不断发展而需要设计能力、动手能力和综合能力俱强的复合人才。因此,导致高校教育产出(毕业学生)与社会需求(就业岗位)符合度不高。学生实践能力薄弱、培养产出与社会需求相脱节等问题凸显。工程专业认证是工程教育质量保障体系的重要组成部分,对于推动和提高工程教育质量具有积极作用,对于改变当下的教育产出与社会需求不符的现状,具有突出的现实意义。
一、基于工程认证的专业体系构建的意义
1.以目标为导向,切实培养学生的实际工程能力。以工程专业认证教育理念为指引,以成果导向教育(OBE)为目标,建设具有符合学校定位的、学生的实际工程能力和创新能力与社会需求相符合的环境工程专业,明确环境工程专业人才培养目标、毕业要求及相应的课程体系,建立专业内部评价标准、相应的反馈及改进与发展方向,提高学校在环境领域及社会服务方面的教育质量信誉度,为在校学生实现对知识、能力和素质等需求提供保障,为即将毕业的学生就业并获得职业资格提供保障[1,2]。通过与国际接轨的专业认证建设,进一步明确和细化人才培养目标,全面整合教学资源和改革课程体系,优化师资配置,提升师资工程教育素质,促进本专业的良性发展,全面提升毕业生就业的国内外竞争力。
2.从反向设计入手,紧密对接产业链、创新链需求。反过来再说企业需求,由用人单位对环境工程毕业生所具备的要求看,强调学生具有现场工作能力、设计能力、工程项目实施能力以及新产品开发与技术改造能力。但我们的传统工程教育体系,却是试图以19世纪的大学教育、20世纪的课程体系来培养21世纪的工程师[3]!长期以来,工程教育由于技术上狭窄且又狭隘于技术,偏重通识基础课程与学科基础类课程,重视数理基础,理论学时偏多,科学教育导向明显强于工程教育,导致实践操作和经验不足,工程实践训练逐步边缘化,由软化、虚化、弱化而走向形式化。最终,工程教育沦为科学教育的附庸,背离了工程教育的应用性和实践性的本质特征。
反观企业需求,我们可以借助成果导向教育反向设计环境工程专业的人才培养目标、毕业要求、课程体系、实践训练方式、考核评价方法等一系列的专业体系建设工作。
在上述正向需求、反向设计背景下,环境工程专业必须在强化培养学生的工程能力和创新能力方面狠下功夫,因此,建设立足于学科发展、面向社会需要、体现区域特色的环境工程专业势在必行。无论是满足自身发展需要、提高工程专业竞争力需要还是保证和提高工程教育专业质量需要,都迫切要求对原有的环境工程专业体系进行系统的、与时俱进的、彻底的改革与实践,以适应国内外、行业产业对环境工程人才的需求。
二、环境工程专业课程体系构建内容
1.整体设计培养计划。对专业目标、培养方案、师资队伍、学生发展环节以及相应的管理制度及评价指标进行整体设计,并对专业人才培养规格、教学要求、教学条件、考核方法、考核标准、质量标准等给出定性描述和量化规定。
2.改革专业的课程体系。在环境工程学科知识结构体系下,重构本专业的课程体系。依托我校化学工程专业的显著优势,研究本专业与给水排水、土木建筑、机械制造三个领域交叉的课程内容和配置特点,合理配置本专业的工程基础类课程、专业基础类课程、专业类课程、工程实践和毕业设计(论文)等课程和教学环节以及数学与自然科学类课程、人文社会科学类通识教育课程的课程,分别形成通识、基础、专业、实践教学体系,满足工程教育专业认证通用标准要求和社会对环境类工程人才的需求标准。
3.构建校企合作实验实训平台。新建校内工程模拟和校外实战训练两大实验实践平台,以此为基础,改革实践教学内容、实验项目、改变教学方法与手段。通过教学组织、教学条件、教学方法的创新与变革,从根本上满足认证标准对学生在实践实训方面的教学要求,从而使学生的工程能力和创新能力有质的提高,符合以学生楦本、以教育产出为目标的成果导向教育模式。
4.建设新型师资队伍。专业教师大部分直接从博士阶段进入工作,与较强的学术研究能力相比,其参与企业的工程实践和工程教育经验明显偏弱,可能导致学生工程设计教育出现环节缺漏。因此,对师资队伍,特别是青年专业教师,建立持续改进工程能力的制度。如支持教师直接参与工程设计、鼓励其参加注册工程师考试、利用设计研究院等单位对教师进行工程能力培训和建立有工程经验教师传、帮、带指导年轻教师的机制。同时,强化人才引进工作,招聘资深环保工程师来校任教。
三、环境工程专业体系目标实施方案
1.制订并完善环境工程专业人才培养体系,建立具有引导性、导向性的专业培养计划。使学生具有雄厚知识基础、较强实践操作能力和综合素质过硬的复合人才。
2.根据本校环境工程专业发展特点,起源于化学,依托于化工,交叉于生物,联系于安全,综合考虑各相关领域与环境工程专业的融合及联系,确定环境工程专业教育模式课程改革的关键,建立合理的理论课程体系;设立相对独立的纵向联系的专业实验课程,形成纵横交叉的网状专业实验课体系,实现专业实验课程之间的纵向联系和贯通;设计接近工程实际、知识交叉的实验内容,使实验教学内容体现工程项目的系统性和全面性。
3.构建校企联合的实践和实训平台,充分利用校内外一切资源。通过校内工程模拟建立实验平台,进行专业实验的训练,让学生建立起初步的工程概念;同时,通过这个平台上,鼓励学生自主设计系列专题性或综合性的工程和研究模拟项目、自主研究活动,掌握科学研究的方法,建立起科研创新的概念。通过校外实战训练平台参与实际工程项目的设计、施工、管理和环境影响评价,在实战中全面提升学生解决复杂工程问题的能力和创新能力[4]。
4.打破常规师资培训方法,鼓励并支持专业教师与企业多方联系,增加专业教师工程实践锻炼和培训的经验;将企业界具有深厚工程背景知识的专业技术人员请进学校,对学生实践和教师实验项目设计进行实际指导,及时修正和改进,弥补教师工程经验的不足。
5.改革课程的授课方式,对某些专业性强,直接体现工程能力的课程,除聘用企业界资深技术人员授课外,可以使用嵌入式模型教学,将工艺中涉及到的构筑物、设备、管道、管网按照一定比例制作出实物模型,采用卡扣衔接及完整对接方式直观呈现给学生,让学生在概念上有清晰的认识及理解,对下一步的进入场地现场实习起到先期指导的作用[5]。
参考文献:
[1]姜理英,陈浚.工程教育专业认证背景下环境工程专业教学改革探析[J].浙江工业大学学报(社会科学版),2014,13(9).
[2]李志义,等.用成果导向教育理念引导高等工程教育教学改革[J].高等工程教育研究,2014,(2).
关键词:城市环境建设、概念、现状、问题、解决对策
中图分类号: D922 文献标识码: A
一、城市环境工程建设概念简析
环境工程是一项科学技术,主要是对防治环境的污染的研究以及环境质量的提高。环境工程与生态学以及环境卫生学、环境医学有一定的关系,因为环境工程还处于起步的阶段,学科领域在不断的发展,但是,它主要的核心就是治理环境污染源。
一八五四年,周密调查了在英国发生的霍乱疫情,发现成疫的主要原因是一个水井被患者的粪便所污染。因此,对饮用水进行了相应的过滤与消毒,有效的控制了水媒病的发生。所以,卫生工程与公共卫生工程逐步发展成了一门新的学科,主要内容包括给水排水工程、环境卫生、垃圾处理以及水分析等。
人类的活动对环境造成了严重的污染,自然环境受到污染以后具有一定的自净能力,污染物的数量只要不超过一定的数量,环境还是可以保持正常的状态,自然生态系统也能维持住平衡,我们把这个污染物量称之为环境容量。环境容量对于环境的质量与环境的本身的条件起着决定性的作用。在二十世纪五十年代以后,科学技术快速发展,城市人口数量巨增,自然环境受到严重的冲击与破坏,人体的健康与生活深受环境污染的影响,并且已超过了卫生一词,卫生工程也被改称之环境工程。努力减少污染物的排放是保护环境的最好途径,目前,最主要的污染就是工业造成的污染,其中一些废气、废水以及废渣中的原材料或副产品都是不能利用的。有效防止环境污染的途径就是在工业的生产管理方面不断的加强,政府方面把相应的经济措施运用起来,使工业革命新技术得到促进。但是,生产与生活对环境的不利影响是非常严重的,所以,环境工程最基本的任务就是对环境的污染进行有效控制。
二、新时期我国城市环境工程建设的种种问题和不足之处
首先,对城市的污水没有完善的处理,城市生活的污水来源主要有生活污水、城市径流污水以及工业废水。而城市生活污水是城市污水的重要来源,生活污水多来自于家庭、城市及商业区的卫生公共设施等。这些地方会产生很多的洗涤污水、粪便等污染物,经过城市的排水道进入地下污水区。要想使这部分的污水得到相应的处理,就要对城市的污水厂进行建设,污水由污水厂进行处理以后再进行排放。这些水最大的特点就是周期循环。工业废水在城市污水中也占有很大的比例,在全国的每个城市都有工业污水的分布,尤其是以工业为主的城市,污水排放更是严重。在城市工业污水的处理方面也更加严格,由于这些污水中含有很多污染物,对人体具有很大的伤害性,所以,必须经过科学的技术方法对此进行处理。另外,还有一个污水源就是城市径流污水。它们具有季节性,并且具有复杂的成分,主要的造成原因是城市上空的大气污染物对大气产生的影响,也有一部分是来源于地面的垃圾与废物,经过城市的河流所致而成。在城市环境工程的建设过程中,其中一个非常重要的方面就是处理污水,然而,现在主要的问题就是处理污水的实施并不先进,并且,在各个区域建设中也没有一定的平衡性。没有及时处理污水,对污水没有高回收率等。这些问题对于城市环境工程的建设来讲都是急需解决的。
其次、生活垃圾没进行分类处理 ,随着城市的不断发展,城市人口的比重不断加大,城市生活消费得到了很大的提高,也因此而带来了很大的城市生活垃圾处理问题。城市生活垃圾来源有很多方面,包括家庭生活垃圾、商场垃圾、餐饮服务行业等等方面的垃圾。据调查统计资料显示,大型城市每天产生的垃圾多达几千吨,小型的城市每天产生的垃圾也在几百吨以上。如果不能够进行有效的处理,城市很有可能变成一个堆满垃圾的地方,严重影响了城市的形象和人们的生活。在城市环境工程建设当中,对城市生活垃圾的处理还停留在传统的做法上,或者采用运输到郊区进行填埋焚烧处理而已。这种办法存在着投资大、运转成本高且易造成二次污染,同时垃圾中的有用资源也会被烧毁。现有国内焚烧厂运行均比较困难。没有进行生活垃圾的无公害处理是城市环境工程建设的一个相当严重的问题。
最后、园林绿化建设没跟上发展 ,城市园林绿化建设也相对发达国家相比较为落后,和发达国家之间存在着很大的差距,在各地的城市发展当中,建设水平也不一致。园林建设在城市环境工程建设当中有着很重要的作用,不仅能够降低城市的噪声和空气污染,还能够改善城市的居住环境,提升居住品质。但是在我国的城市建设当中,对城市的园林绿化建设重视不够,片面地强调加大商品房和高档住宅的建设,导致很多城市密切在一起,没有足够的绿化空间,我国城市的园林绿化建设相对落后于城市的高速建设发展,将会严重限制未来城市的进步,是城市环境工程建设难点。
三、笔者多年工作研究经验下的解决对策分析
第一,资源综合利用,开发二次资源,工业生产的过程中,一般情况下原料以及燃料费用大概占产品成本的百分之六十至百分之七十。例如石油、煤、盐以及矿石等这些基础的工业原料都具有多样的化学成分,很多生产厂家只能用到其中的一部分有用的,其它没有用的部分都变成了废物,这不但提高了产品的成本,并且也对资源造成严重的浪费,对环境造成了严重污染。我们国家的工业固体废弃物只有百分之三十的利用率,工业发展迅速,各种各样的废弃物的数量也在不断增加,很多国家对废品回收利用的重要性有了充分的认识,对生产过程及消费过程作为一个整体有了更深入的认识,认识到生产与消费中能做到多次循环,这样还能避免环境的污染。所以,在国际上很多国家把对资源的再次利用作为经济的重要战略,大力提高了资源的再次利用率。所以,我们国家对于资源的再次利用也有了足够的重视,对资源进行综合性的利用的意识不断的加强,相当,这也是一项非常艰巨的任务。
第二,对工艺与设备进行改革,对流程进行全新的开发。在西方一些比较发达的国家,非常重视清洁生产的工艺,这不但对工作环境有非常明显的改善,并且,可以降低污染物的排放量,对物耗与能耗都有一定的减少,同时,使产品质量以及市场的竞争力得到明显的提高。
第三,物料进行闭路循环,综合利用废物。在工业生产中过程中流失的原料、副产物以及中间体被称为三废,特别是我们国家燃料以及农药行业,主要的原材料只有百分之三十至百分之四十的利用率,而以三废形式排入环境的占到百分之六十至百分之七十。在生产的过程中不难实现的就是用水闭路循环,我们国家已经研制出了处理三废的技术,并且,还在不断的努力创新,进行技术的改革,使得我国的废物处理率得到明显的提高。
第四,鼓励多元化的社会投资,对环境工程的体制建设不断强化。城市环境工程需要巨额的耗资,在发展的过程中,不但需要政府提供一定的财力支持,还需要社会的多元化投资。无论是城市生活污水的建设,还是城市生活垃圾的无公害处理,以及城市的园林绿化工程建设,都要有较为规范的体制进行维持。要想城市环境工程进入良性的运行,就要鼓励一些有实力的企业参与进来。除此之外,还要把环境引导的机制建立起来,并不断加强宣传,对于参与者要进行相应的奖励,把他们的主动性与积极性充分的调动起来,使社会各界参与到环境保护的工作中来,对城市环境建设的发展起到一定的推动作用。
四、结束语
经过以上的论述可以总结出,环境工程建设是一项非常复杂的工程,并且需要巨额的投资,在建设环境工程的过程中,一定要坚持可持续性的发展道路,对于经济社会的发展与环境工程建设间的关系有个正确的处理方式,积极的采用相应的有效的措施,面对环境工程建设中遇到的各种问题,在观念方面不断进行转变,在管理方面采用科学的方法,并且不断的加强,运用健全的工作机制并进行不断的创新,对于在环境工程的建设过程中所出现的一切问题进行妥当的处理,只有这样,才能使人们的居住环境得到有效的改善,才能够使大家的生活质量得到真正的提高。也才能真正把环境工程的建设工作提升到一个新的台阶。
参考文献:
[1] 陈小艺.落实科学发展观建设绿色生态城市[J]. 江西能源. 2012(04)
[2] 孙子健,沈凌.国内外城市生活垃圾处理概况[J]. 海岸工程. 2011(04)
[3] 孙天.浅议我国环境侵权救济存在的问题及解决对策[J].铁路职业技术学院学报. 2012(03)
关键词:环境工程原理课程;互动式教学;案例教学;教学质量
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)09-0151-02
《环境工程原理》课程2004年8月被国家教育部“高等学校环境工程教学指导委员会”列为高等学校环境工程专业的核心课程。该课程是一门超越污染介质的界限,从理论上系统、深入地阐述环境净化与污染控制基础理论及其工程原理的专业基础课程[1]。全国各高校环境专业对《环境工程原理》课程都非常重视,《环境工程原理》课程教学质量的好坏直接关系着后续学生专业素质和能力的培养。
《环境工程原理》课程内容抽象、概念众多、公式繁杂、原理偏难,多数同学对本课程的学习兴趣不大,接受程度不高。在该课程的教学中,传统的“灌输式”教学显然不能适应教学的需要。本文旨在针对《环境工程原理》课程特点,将互动式教学的各种方法灵活运用,真正调动课堂气氛,变被动学习为主动学习,提高教学质量。
一、互动式教学概述
目前,互动式教学的定义很多,概况来说就是,在教学过程中,突出“以学生为本”的教育理念,以培养学生自主意识和创新能力为目标,强调学生为主体、教师为主导,采用多种方法和手段,努力营造平等愉快的教学氛围,充分调动学生学习兴趣和主观能动性,形成和谐的师生互动的教学形式。
互动式教学具有如下的特点:
(一)师生平等相处
互动式教学由传统的教师为中心,学生被动接受转变为教师和学生并重,学生变成了教学过程的主体,教师是教学过程的规划者、组织者。因此,要求教师要放下权威,充分提供民主式的环境,尊重学生的观点和见解,建立平等和谐的师生关系,与学生一起成为教学过程的活动主体。
(二)教师主导作用
以前期实践经验来看,学生的参与教学过程的积极性和主动性有赖于教师的启发和引导。从问题的设计、提出到讨论,教师应充分发挥主导作用并适时适当指导。首先,题目要富有启发性,目的性强,能激发学生的兴趣,给学生一定的思维空间;探究过程中,教师要耐心认真听取,当学生遇到困难、受到挫折、结论错误时,教师要适时适当引导,帮助学生分析原因,总结教训,增强分析解决问题的努力;探究活动结束后,教师要及时总结,明确给出结论,使学生收获有价值的知识。
(三)多边双向互动
互动教学不仅仅局限于师生之间,还应该包括学生和学生之间。而且互动应该是双向的。教师的指导给学生以启示,学生的一些思维方式、观点和技术也会对教师有启发和借鉴的意义。而同学之间的相互启发和诱导,也可能出现新的思维火花,达到取长补短的效果。
二、互动式教学实践
互动式教学的核心是让学生积极参与到教学过程中,变被动的“听讲”为主动的学习[2]。“教无定法”,互动式教学的方法很多,笔者根据《环境工程原理》课程的特点以及学生特点,选取了适当的方法应用于教学实践。
(一)启发提问
1.结合日常生活实例,激发学生兴趣。由于学生普遍工程实践经验缺乏,单纯从工程案例出发讲解,学生势必感受不深,理解不清。因此,在课堂上往往需要结合日常生活实际,从日常生活现象中引出涉及的环境工程原理。比如,在讲授热量传递的主要方式这一知识点时,老师可以引导学生分析为了使保温瓶保温采取了哪些措施?由于保温瓶学生们非常熟悉,因此回答时兴致很高。老师通过对学生的回答进行总结,很形象的就引出了热传递的三种方式,学生理解和记忆都更容易了。再比如,分析打豆浆的过程,引出过滤的概念;为什么人们往往在车里要放一些活性炭小包?起什么作用?进而引出吸附的概念,分析哪些物质可以作为吸附剂,如何促进吸附等。通过分析这些生活中的实例,学生对相关概念理解更深。
2.结合工程应用实例,启发学生思考。作为工程原理课程的教学,需要把水、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:引导学生回忆见习实习参观的水处理工艺如格栅、沉淀池等,可以启发学生引出过滤、沉降等概念;讲解重力沉降原理时,分析颗粒从沉降室分离出来的条件,进而联系工程设计上为什么沉降室多为扁平型;介绍传热时,可以提问工程上常用多孔固体材料作为保温材料,为什么?为什么露天保温管道必须防潮?通过结合工程实际的例子,让学生切实感受到学以致用,启发学生思考,提高分析问题的能力。
(二)专题讨论
在学习完相关理论知识后,对于综合性和提高性的知识,可以设计一些专题,在教师的指导下,让学生进行讨论。比如:讲解完质量传递的知识点后,提出分析讨论传质过程的强化措施。从思考的切入点到结论总结,整个过程教师把学习的主动权交给学生,启发学生从哪些方面思考这个问题,如何拓展思路提出更多的措施,一步一步引导学生分析发言,最后总结。
(三)学生授课
在课程讲授过程中,可以适当选择一些难度较小,知识点的明确章节,让学生进行讲授。一般至少提前一周告知教学内容。授课的学生可以是一名,也可以分组展开。对于分组展开,要求组内有明确的分工,组内每个同学独立讲授一个小的知识点。备课过程中要求同学要认真熟悉所讲授的内容,同时制作多媒体课件。在学生授课前,教师必须对其准备的内容进行指导,以提高课堂教学效果。学生授课完后,教师也必须进行点评,一方面是对授课内容的总结分析,确保听课学生掌握该知识点,另一方面可对其讲授方式技巧进行指导,促进其表达。同时,还可安排其他学生来提问和点评,形成学生之间的互动。
(四)案例教学
案例教学是互动式教学中常用的一种方法,尤其是综合性案例的讨论能很好的提高学生对所学知识点的分析应用能力。在讲授完每个单元操作后,给出一两个设计或改造实例,提出需要解决的工程问题,引导学生综合利用所学的原理知识,提出理论上合理的方案,分析各种方案的优缺点,选中其中之一。对于学生没有考虑到的方案,教师可进行补充讲解。如换热器的改造、反应器的设计等。
(五)考核方式
针对互动式教学,考核方式不能单纯以闭卷考试开展,这样无法激发学生互动参与的热情。考核方式应从考核内容变革、平时出勤与课堂表现、专题讨论表现等方面进行改革。闭卷考试还是必须的,尽量少采用死记硬背的形式,而是理论联系实际的开放式试题;加大学生平时在回答问题、参与讨论、案例互动中表现得分在总评分中的比重,从而更全面的考查学生能力。
除此之外,为了更好的实践互动式教学,环境工程原理课程的实验环节、课程设计环节也需要进行适当的革新,如减少验证性的实验,增加设计性综合实验;课程设计可结合工程实例进行改造和设计。
三、互动式教学思考
(一)坚持“以学生为本”的原则,突出学生的主体地位
充分调动学生学习的主动性和积极性,着力培养学生独立思考、分析解决问题能力的培养。同时,还可以充分利用学生授课、案例讨论等形式,培养学生的语言组织和表达能力。
(二)明确教师的主导地位是互动式教学的基础
互动式教学成效好坏与教师的主导紧密相关,真正将教师的主导作用和学生的主体地位有机结合。从课堂设计、案例问题的编写到课堂引导、问题解答,每一个环节都需要教师结合教学内容,认真思考、潜心总结。互动式教学也对教师自身理论功底、实践经验、教学素养提出了更好的要求。为此教师必须不断学习,积累更多工程实践和科学研究经验。
(三)加强师生的课下互动
除课程各个环节外,师生的互动可以在课下延续。课下教师可以借由渠道网络,更方便灵活的和学生沟通。将课程的相关资料上传网络,供学生随时查阅;解答学生在学习中的疑难问题,了解反馈信息。
综上所述,环境工程原理课程作为环境工程专业的主干课程之一,教学内容广而多,深而难。随着国家对环境问题的日益关注,课程内容还在不断增加和更新。形式多样的互动式教学的运用有助于提升教学效果。通过前期的教学实践,已经总结了一定的经验。在今后教学中需要不断更新和丰富互动式教学内容和方式,及时和学生沟通,了解反馈意见,进行调整,从而提高环境工程原理课程教学质量,形成教学相长、良性互动的局面。
参考文献: