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搞好農村能源綜合建設:一是建立建全組織機構;二是加強對農村能源綜合建設的領導;三是加大對農村能源建設的資金投入;四是充分依靠科技進步;五是加強農村能源產業和服務體系建設,適應市場經濟的需求;六是加大對科技、管理和服務人才的培訓;七是不斷地深化改革,端正指導思想,加強法制建設方向;八是抓點帶面不斷開拓新領域,使新能源和農村能源的建設工作向高層次發展。
1 農村能源環境保護與農村能源建設
農村環境問題,是當今農村發展面臨的重大問題,環境質量的惡化,對農業生物、農業生產和農村居民構成了嚴重的威脅。環境問題可分為生態破壞和環境污染兩大類,農村地區能源的開發利用與這兩類環境問題都有密切的關系。能源不但給農村提供了動力,而且帶來了生活的文明和社會的進步,但也影響了農村的環境。如新柴的消耗量方面,19世紀以前,由于需求量不大,砍伐情況并不嚴重,保持了生態的平衡,沒有產生污染現象。而在最近的百多年來,由于人口的急劇增加,使得生物質能源供不應求,使生態和污染方面都出現了問題。由于礦物能源的大量開發和使用,也為農村帶來了嚴重的能源環境問題。由于能源廢棄物的大量排放,對農村和能源經濟的發展以及人們的健康等都造成嚴重的危害和重大的損失。
2 礦物能源的開發利用對農村環境的重要影響
礦物能源的開發,包含了開采、貯運、加工、轉換到消費。在這全過程中,都會對環境造成污染和危害。如煤在開采過程中,首先是開采占地,它破壞了地表的生態系統,影響了農業生產。另外井工開采易造成地表的沉降或裂縫并改變水體形態及滲漏而影響農田灌溉,同時也破壞了地下水資源。另一方面開采時的排污以液體、氣體、固體同時存在,如酸性礦井水、泥漿、瓦斯、煤矸石等。在運輸和貯存過程中,特別經數次堆放,會造成自燃、流失等大氣污染,在煤炭的燃燒利用過程中,又會排放大量的二氧化碳、二氧化硫、粉塵和灰渣,造成了嚴重的環境污染等。又如水陸石油的開發會造成海水域的嚴重污染,影響水產業的發展和造成農田的污染。石油在燃燒時也會排放大量的有害氣體,對環境造成一定的影響。
3 可再生能源的開發利用對環境造成的影響
(1)生物質能源開發利用對環境的影響是:采伐對環境的影響,如導致資源的枯竭,植被破壞,水土流失和破壞生態平衡;秸桿等大量燃燒,導致土壤肥力減退、農業減產等。如木柴在燃燒時會排出一氧化碳、二氧化碳,不充分時會排放大量塵煙和顆粒造成嚴重的大氣污染。
(2)自然能源開發利用對環境的影響是:自然能源如水能、太陽能、風能、地熱能、潮汐能、海洋能等。由于不同的能源各自的物理化學性質開發利用的方式不同,也會造成不同程度的環境影響,如水能在開發利用發電時造成的河川自然環境和生態系統變化的影響。庫區大面積淹沒及周圍生態、自然環境、地表、土質、農業生物等影響。地熱能的開發利用,在用地熱發電時,由于開發利用過程中廢熱污染和排放的硫化氫、二氧化碳、甲烷、汞等。特別是其中的硫化氫在高濃度時會致人死亡。利用潮汐能發電時會造成海域的污染等。在太陽能大規模集中開發利用的地區,可能會造成太陽能的回流,影響局部環境的變化,如氣候變化和生態失衡。太陽能電池在生產過程中,需要采用大量的有毒和可燃性氣體,如三氫四磷、四硫化硅等。會對居民帶來危害。開發利用風能發電時,會造成噪聲的危害等。
因此,在開發利用自然能源時,必須充分考慮對局部環境的危害,并制訂出預防措施。
4 幾個重要的能源環境問題
(1)氣候變化。近百年來,地球氣候已發生明顯變化,主要是全球變暖,其原因就是溫室效應。而二氧化碳是引起溫室效應的主要氣體。溫室效應帶來的對環境的影響主要是極地冰雪的部分融化、海水變暖和膨脹,海平面上升使沿海居民的安全受到危協。另外帶來的是干旱和沙漠化的擴大、旱澇頻率上升和蟲害增加等。
(2)酸雨的出現。
(3)主要是大氣中的二氧化硫和氮氧化合物造成的。酸雨的出現,造成土壤酸化,肥力減退,農作物減產,森林衰亡,植被枯死,水體酸化和水產的影響等。
(4)臭氧層破壞。主要原因是氟里昂的大量使用,礦物能源的消費和生產化肥產生的氧化氮造成的可導致過量輻射的影響。
(5)煙霧。煙霧是燃燒含碳量高的燃料造成的煙霧污染,主要是煤的礦物能源消費排放的影響污染物占百分之八十,煙霧能反射和吸收太陽輻射,嚴重時會影響農作物的生長造成減產,也直接危害人的身體健康。
生物能源是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形式,以生物質為載體的能量。它直接或間接地來源於綠色植物的光合作用,可轉化為常規的固態、液態和氣態燃料,是一種取之不盡、用之不竭的能源。[1]主農村農村生物能源主要是指能源作物、農作物秸、淀粉等物質。生物能源作為綠色能源,具有可再生的特點,而化石能源卻是不可再生能源,這是生物能源的一大優勢。根據估算,地球的石油枯竭期最多可延長到百年,而對于中國這個石油資源相對貧乏的國家來說,石油穩定供給不會超過20年。而生物能源主要利用淀粉質生物如植物,薯類,作物秸稈等加工成其他燃料,從大范圍來看具有大量的來源。
一、農村生物能源利用的必要性
我國具有豐富的農村生物能源。據測算,我國理論生物質能資源相當于50億噸標準煤左右,是目前國內總能耗的2.5倍左右。目前,可作為能源利用的生物質能約折合5億噸標準煤,主要是能源作物、農作物秸稈、薪柴、禽畜糞便、生活垃圾等。農作物秸稈年產量約6億噸,除去用于飼料、肥料和其他工業原料外,至少有一半以上可用于生物質能開發和利用。
1、改善我國能源結構 當前,能源短缺、價格暴漲和環境惡化已成為世界關注的焦點。促進生物能源的開發利用,實現經濟社會的可持續發展,是當今世界的必然選擇。生物能源是當今世界無可爭議的可持續能源,從戰略上說,世界最終將轉入生物能源的永續利用。人類使用的三大主要能源是原油、天然氣和煤炭,這些化石能源都是不可再生的能源,遲早要枯竭。據國際能源機構的統計,這三種能源還能供開采的年限,分別只有40年、50年和240年。[2]開發新能源已成為人類發展中的緊迫課題免費論文。我國生物能源資源豐富in,可循環使用,又不污染,必將取代化石能源成為能源供應的主體,調整能源結構是近期的重要任務。
2、緩解能源緊張狀況 能源是國民經濟的“糧食”和“血液”。能源的穩定供應是國民經濟健康可持續發展的根本保障和前提。世界性能源供給形勢日趨緊張。再加上作為世界石油主要供給地的中東地區的局勢不穩,導致石油價格一直居高不下。另一方面,與能源問題密切相關的是環境問題。解決環境問題,制定地球暖化對策等問題已成為當務之急。在這種形勢下,進入本世紀以來歐美、中國以及俄羅斯都相繼開始轉變能源基本政策。預計到2010年,中國石油供需缺口1億噸,天然氣缺口400億立方米。因此,開發潔凈生物能源已成為緊迫的課題。[3]
3、減少環境污染通過轉化農作物秸稈,充分利用農業資源,有利于環境保護。對農作物秸稈的處理一直是一個棘手的問題,目前,中國農村處理秸稈主要采取傳統的焚燒辦法,這一辦法不僅造成資源的浪費,而且還造成煙霧污染,使城鄉居民感染呼吸道疾病增加,并且煙霧覆蓋機場和高速公路,致使能見度降低,影響正常的交通運輸,并可能引發重大事故。而隨著生物能源轉換技術日臻成熟,這一狀況將徹底改變。通過綜合利用莊稼廢料,既可生產出有用的能源,又保護了環境。
4、促進農民增收 農村生物能源開發利用投入少,收益多,能帶來的經濟效益更明顯。在促進農村經濟發展的背景下,要讓人民群眾看到收益,在農村生物能源的開發工作中一個重要任務是增加農民的收入,這也是中央提出的以人為本的科學發展觀的前提。利用生物能源提高人民群眾收入的主要途徑:一是出售農作物秸稈,用于造紙、生產膠合板等建筑材料以及發電等;二是種植能源植物,如不少地區種植木薯用于生產乙醇,形成了產業鏈,增加了農民收入。
二、農村生物能源利用存在的問題
雖然中國生物能源開發利用取得很大成績,法規和政策體系不斷完善,但生物能源的利用仍不能滿足可持續發展的需要,存在的主要問題是:
1.對開發生物能源戰略意義認識不清我國人口眾多,能源資源相對匱乏。人均能源資源占有量不到世界平均水平的一半,石油僅為十分之一。煤炭、石油、天然氣剩余可采儲量均僅夠開采到即將到來的下世紀中葉或更早。發展生物能源對實施可持續發展戰略的意義、對減排溫室氣體的意義沒有得到充分的、廣泛的熟悉。對中心積極地、因地制宜地發展生物能源的方針落實不夠。有的地區沒有編制生物能源的長遠規劃和年度計劃。
2.激勵政策不夠完善 從國外的經驗看in,政府支持是發展生物能源的關鍵。國際上,不論是發達國家還是發展中國家,生物能源的發展離不開政府的支持如激勵、稅收、補助、低息貸款、加速折舊、幫助開拓市湯等一系列的優惠政策,這是生物能源產業發展的初始動力。我國生物能源推廣應用的地區多為邊遠貧困地區,社會效益顯著,但經濟效益不高,更需要國家和各級政府的激勵和支持。
3.財政投入不足 八十年代以來,國家為推動生物能源的發展,采取了事業費補貼、研究與發展補貼、投資貼息和項目補貼等政策。但是,同國外比較,我國政府對生物能源的投入太少。迄今為止,我國生物能源建設項目還沒有規范地納入各級財政預算和計劃,成為阻礙其發展的重要因素。由于投入過少,缺乏足夠的開發與研究,不少關鍵性設備不得不進口,如大中型風機幾乎全部依靠進口,導致發展緩慢,產業化、商品化程度低。
4.技術開發能力和產業體系薄弱 生物能源的技術水平較低,缺乏技術研發能力,設備制造能力弱,技術和設備生產依賴進口,技術水平和生產能力與國外先進水平差距較大。同時,生物能源資源評價、技術標準、產品檢測和認證等體系不完善,人才培養不能滿足市場快速發展要求,沒有形成支撐生物能源產業發展的技術服務體系免費論文。[4]總體來看,中國在新的生物能源領域技術研發力量分散,在關鍵技術上長期難以突破,產業體系零散雜亂,相關企業良莠不齊,整體技術水平不高產品質量和技術服務缺乏保障,還沒有進入持續穩定的產業成長階段。
三、充分利用農村生物能源的對策
1.提高農村生物能源利用的意識 利用各種新聞媒體和宣傳渠道,對廣大農民利用和再利用可再生生物能源的教育,要把環境資源意識與健康意識、經濟意識、節約意識和社會意識緊密聯系在一起,特別針對農民講現實、講實惠的特點,幫助他們算好幾筆帳。諸如經濟帳、環境帳、資源帳、身體帳、家庭帳、社會帳等等。通過算帳等方式,切實增強廣大農民對可再生生物能源的認識,對可再生生物能源利用和再利用的主動性和積極性,對化解環境資源矛盾的自覺性和創造性。
2加強政策引導 一是要加強示范項目的建設,通過農村能源成功模式的推廣in,用效益吸引農民群眾和業主,主動參與項目建設。二是積極爭取國家對農村能源建設的投入。充分運用國家資金,引導農民群眾和業主開展項目建設。三是研究制訂有關扶持政策,鼓勵生態能源建設,激發農戶和業主參與綜合開發的積極性。三是明令禁止焚燒農作物秸稈。1999 年初,為保護生態環境,防止秸稈焚燒污染,保障人體健康,維護公共安全,根據《中華人民共和國環境保護法》和《中華人民共和國大氣污染防治法》,國家環境保護總局、農業部、財政部、鐵道部、交通部、國家民航總局聯合制定了《秸稈禁燒和綜合利用管理辦法》。同年,農業部選擇10 個焚燒秸稈造成嚴重影響的大城市郊區和4 條高速公路沿線,作為秸稈綜合利用和禁燒的重點地區,集中投入,推廣秸稈綜合利用技術。
3、加大財政投入力度 要切實加大對農村建設、農業發展和農民脫貧致富的政策扶持力度,政府財政預算安排盡可能向農村傾斜,支持科技推廣項目、節能降耗項目、環境保護項目和循環經濟項目的開發建設;建立發展農業循環經濟促進體系,包括綠色產品質量認證機制、價格調控補貼機制、市場機制、激勵機制等。在資金使用上,以項目支持為主,采取墊付、預付、追加補助等形式。與此同時,還應該大力開辟籌資渠道,采用多種開發利用模式,促進農村生物能源利用和再利用,推進農村先進生產力建設。國家財政每年拿出一部分資金以支持廣大農村地區推廣秸稈氣化技術,解決農民用能問題和緩解農村環境污染。
4、加大科技投入力度 要切實加大對農村廢生物能源新技術、新工藝、新產品開發和使用的科技投入力度,盡可能多地開發適應農村生產生活特點的技術、工藝和產品,盡可能多地開展科技下鄉活動,給廣大農村送去科技知識、節能降耗產品和技術,幫助解決廢生物能源利用和再利用的工藝困難,如沼氣產、供、用系統工程技術,節能降耗技術,有機肥與無機肥合理搭配、科學施用技術等,幫助農民提升科技素質水平和科技產品應用能力。
參考文獻:
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[2王友成等,秸稈固化:農村能源替代擔重任[J].現代農業2007(12)
[3]李衛林,生物能源的開發與應用前景分析.[J]能源與環境,2009(01)
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A21世紀生命科學飛速發展,生物工程科技產品在市場上不斷出現,不斷增多,不斷更新。酶工程是生物技術的一個重要方面,因此,酶工程理論知識也隨著不斷更新,實驗技術更在不斷改進。生物體內的一切化學反應幾乎都是在酶的催化下進行的。根據酶所特有的催化性能正發揮著巨大的作用,其應用領域涉及農業、食品、醫藥、環境保護、能源開發和生命科學理論研究等各個方面。
酶工程是生物工程專業的核心課程,其實踐性和應用性很強,在本專業具有很重要的地位。酶工程實驗課的開設既增強了學生學習酶工程理論課程的效果,同時還可以提高學生的實際應用能力、分析問題及解決問題的創新思維能力。因此,在大三下學期或大四上學期科學地合理地安排酶工程實驗教學是十分重要的。近年來,我們就如何造就一批具有較扎實的專業理論基礎、較強實際動手能力、能夠適應社會發展需求的創新型人才,針對工科專業實驗課的特點和存在的實際問題,探索了采用自主設計型實驗教學方法在本科生酶工程技術實驗實踐教學中的應用。
1 酶工程技術實驗課程的教學模式改革
1.1 原有實驗課程教學模式存在的問題
過去的實驗課程項目之間無聯系,且以老師講解為主,學生只需聽從安排,然后按部就班地完成規定的實驗步驟,因而學生提不起學習興趣,出現應付實驗課的現象,對于研究能力和創新能力的培養則更談不上,大多數同學互相抄襲實驗報告。由此可見,學生對工程實踐環節的宏觀認識和整體把握,就更不用說了,因此嚴重影響了實踐教學的效果。
隨著現代教育觀念的改革和人才培養模式的轉變,知識也在不斷地更新,部分驗證性的實驗內容已陳舊、過時,嚴重落后于當代科學的發展并阻礙了實驗教學水平和教學質量的提高。我們在生物工程專業新開設了工程技術實驗課程——酶工程技術實驗課,并作出以下實踐與探索。
1.2 優化實驗課教學內容
系統性地整合過去酶工程實驗課中相對獨立的實驗內容,并把研究與實際生產應用融入教學過程,同時編入到酶工程技術實驗課教材。針對目前市場上酶在農業、食品、醫藥、環境保護、能源開發和生命科學理論研究等各個方面的廣泛作用及其經濟發展的前景前,我們開發了酶工程技術的系列實驗:酶的提取、酶的分離與純化、酶學性質研究、酶的固定化等。在整個實驗過程中,讓學生從實驗項目的選擇到實驗方案的制定,從樣品的篩選、酶的提取、酶的性質學研究到酶的分離純化、固定化,最后把制備的產品應用于實踐中等,整個過程綜合利用多種原理與技術方法,實驗技術路線環環相扣,涉及到了多種技術環節。由此,學生從中不僅掌握了基本技能,同時激發了科研興趣,從中學到了新知識和新技術。
1.3 改革實驗教學方式
在酶工程技術實驗課的教學中,我們采用啟發式、注重創新思維,自主設計性實驗教學方式,課前提出所要解決的問題,然后引導學生去思考、分析,綜合所學知識,在教師的幫助下選定研究題目,自己查閱文獻,自行制定出實驗方案和安排完成實驗的時間,例如,“乙醇脫氫酶的提取及應用”曾為老師的科研課題,我們將其與酶工程技術實驗課結合,并將其編寫到實驗教材中。在實驗過程中,讓學生從文獻的查閱檢索到設計實驗方案,從確定實驗材料、配制實驗試劑到所研究的酶的提取、分離純化、檢測、鑒定等操作環節全部由學生自己進行。過程中遇到了問題時在教師的幫助下,查找原因、分析問題、獨立解決,最后總結實驗中的問題,并寫出實驗論文,從而使學生得到了全面的訓練,能力也得到了全面的提高。這樣的教學方式為大四時的畢業論文(設計)工作的開展打下了良好的基礎。這種實驗教學方式激發了學生實驗的興趣和潛在的創新能力,有利于因材施教。與傳統型實驗比較,設計性實驗能更好地培養學生的動手能力和創新能力,對學生是一種較高層次的實踐實驗訓練。在如此激烈的競爭社會,學生能更好地武裝自己,提升自身踏入社會的競爭力。
2 酶工程技術實驗的安排與實施
與實際生產密切結合的專業課程——酶工程技術實驗,應用性非常強,而實驗課是加強學生對理論課理解最好的方式,同時也加強了學生的動手能力的培養。另外,我們開設的酶工程技術實驗具有一定的連續性。我們將酶工程技術實驗課相對集中安排,實驗室實行全天候開放,對學生采用分組的方式,每個課題組選擇1種酶作為研究對象,如果學生選定某種酶的研究后,從酶的提取分離,到酶的檢測、鑒定、性質學研究、再到酶的固定化及其應用,就是一個內容完整的大實驗,需要連續一段時間才能完成此內容,因此需要根據學生完成其它課程的時間合理安排該實驗。同時在教師的指導下,學生則以課題組的形式自由組合共同完成1個人不可能完成的全部實驗內容。完成此實驗內容除了按教學計劃規定的時間按時集中實驗外,課外時間學生根據自己的安排與實驗中心預約完成全部實驗。
實驗完畢,要求學生對結果進行討論、分析,然后按照科技論文的寫作方式寫出完整的實驗論文。這種方法使學生學會了對實驗結果進行科學總結和歸納的方法,養成了嚴謹的科學態度和良好科研工作習慣,同時也鍛煉了學生的科研寫作能力,為今后的工作、學習、深造奠定了良好的基礎。
3 自主設計型實驗的考核方式
考核標準的公平與否對學生學習的積極性和熱情有很大的影響。為了對學生的實驗技能進行客觀的評價,對實驗教學效果進行有效的檢驗,我們修訂了以往僅根據實驗報告的質量給予實驗成績評定的方式,制定了新的考核標準。考核內容具體包括三個方面:(1)實驗論文的撰寫。主要看論文是否有完善的文獻綜述,方案設計是否合理,有無創新性、是否可行,實驗結果計算是否正確等。(2)實驗及具體操作。主要看儀器設備的正確使用,實驗操作是否規范,完成全部實驗所用的時間等。(3)實驗態度是否端正、出勤情況及數據記錄是否完全、結果是否真實,團隊協作是否良好等。新的考核標準的實行,對以往考核方式的缺點進行了彌補,真正達到提高學生的綜合能力考查和創新培養的目的。
4 酶工程技術實驗效果與討論
4.1 效果
在武漢長江工商學院工學院和學校實驗中心的大力支持下,我們從2009年開始在酶工程技術實驗技能的強化訓練中探索以自主、綜合、設計型實驗教學模式進行改革,其實驗教學效果令人較為滿意。學生反饋的信息表明,實行自主、綜合、設計型的實驗教學模式以來,學生學習的自覺性和積極性普遍高漲,動手能力得到了較大的提高;學會了文獻的查閱方法,通過對實驗的探索,培養了獨立研究問題、解決問題的能力,克服了想當然,急于求成的毛病,激發了創新思維的能力,提高了科技論文的寫作能力;同時增強了學生實驗的責任感和團結協作精神。
4.2 討論
(1)酶工程技術實驗課教學模式改革探索與實踐,緊密地將綜合設計性實驗與創新性實驗進行了糅合,實現了課內與課外相結合、教學與實際生產相結合的教學方法;在考核方面,打破了以往的教師單一評價的機制,通過學生小組互評、自評與教師考核相結合的方法對學生的實驗操作能力進行客觀的評價,提高了學生的自信心;在具體實施上,以學生獨立操作,教師觀察指導,最終以論文的形式對文獻的查閱、實驗的方法設計及結果進行總結、討論等,使學生受到了現代化工程技術實驗技能的較為完整的訓練,從而達到應用型、創新性人才培養的目的。(2)經過酶工程技術實驗教學模式改革與實踐,得到了絕大多數學生的支持,在整個教與學過程中學生思維活躍,“動手”之前充分“動腦”,有效培養了學生的科學研究能力、知識和實驗技能的綜合運用能力、分析和解決問題的能力。(3)酶工程技術實驗教學的改革與實施,使學生解除了不愿動手的依賴心理,并積極爭取實際動手的鍛煉機會,而且增強了學生對實驗原理的理解和認識,提高了學生的實驗興趣,激發了學生積極參與實驗的熱情,大大地提高了實踐教學效果和教學效率。同時值得注意的是經過該課程的教與學,學生在發現問題、分析問題和解決問題的過程中積累知識和獲得探索科學知識的樂趣,其團隊協作的精神得到了培養,對于實驗的考核機制,學生普遍反映新的考核機制比以前更公平、更合理。
由上述可見,酶工程技術實驗教學綜合設計型模式的改革是培養學生理論應用能力和科研創新能力的有效途徑,不僅可以激發學生的學習熱情,調動學生學習的主動性、創造性,而且還可提高學生的綜合素質,最終實現對學生的應用創新能力的培養。
基金項目:武漢長江工商學院教學建設項目,項目編號:04104Y001
參考文獻
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論文摘 要:隨著環境地質學研究內容、研究方法和技術不斷發展,環境地質學的教學面臨許多新的挑戰。在環境地質學的教學過程中,通過對教學方法和教學理念的不斷探索,逐步形成了具有鮮明特色的教學模式。
環境地質學是研究人類活動和地質環境相互作用的新興學科,是地質學的一個分支,也是環境科學的一個組成部分。環境地質學研究自然和人為引起的地質環境問題,以及人類工程建設和資源開發引起的地質環境問題[1]。環境地質學已經成為地質學、地理學、環境科學等專業的必修課或者選修課。環境地質學是一門綜合性的科學,內容涉及災害地質學、環境工程學、地球化學、地質工程學、城市環境地質學、礦山環境地質學、農業環境地質學、海洋地質學等多個學科。如何為不同專業、不同年級的學生更好地講授環境地質學課程,成為一個新的挑戰。筆者在環境地質學的教學過程中,結合環境地質學的課程特點、學生的知識結構和專業特色,積極探索教學方法改革,不斷總結經驗和心得,逐步形成了具有鮮明特色的教學方法,取得了良好的教學效果。
1 強調人地和諧理念和可持續發展觀
環境地質學課程最重要的目標之一,就是讓學生樹立人地和諧的理念和可持續發展觀。首先要認識到,地球是人類目前可以生存的唯一場所,地質環境容量是有限的,人類活動和地質環境是相互制約的,過度地索取必然會引起地質環境的惡化,甚至出現災難。要達到人地關系的和諧,必須以科學的人地觀為指導,培養全球性、長遠性和差異性的環境意識,珍視和充分利用環境質量與自凈能力,減少環境損失,防止環境污染和生態破壞;培養廣義性、有限性和稀缺性的資源意識,堅持節約利用、綜合利用和持續利用原則,充分發揮資源的多重功能,提高資源利用效率和水平;科學的人口意識、合理的生產意識、適宜的消費意識和正確的文化意識同樣非常重要[2]。另外,危害人類的自然災害始終存在,人類一定要充分認識這些自然災害(如洪水、滑坡、崩塌、泥石流、地震和火山活動),盡量避開或降低它們對人類生命財產造成的威脅。
2 體現專業特色
環境地質學涉及的內容非常廣泛,每個章節都可以單獨作為一門課程來講授。但由于課時的限制,不可能對每個章節都進行非常詳細、深入地講解,必須根據學生的專業特色和學校的特色,有選擇、有側重地講授環境地質學的各個章節。對于礦業類院校的地質工程專業學生,側重講解自然災害、礦產資源開發、能源開發和利用、表生地球化學異常與人體健康、環境地質調查等章節,用地質構造和地質演化的理論講解地震和火山的發生規律和分布特征,用礦床學理論講解礦產資源的成礦規律和礦石特征,用地球化學的理論講解地方病的發病機理和分布規律,將地質學的理論和方法融入到各章節的講解中。自然地理學專業要側重自然資源開發、土地利用、房地產開發等內容;人文地理專業側重城市規劃、旅游管理等章節。
3 結合學生的知識體系
環境地質學是一門拓展學生知識面、培養學生興趣點的課程,適宜安排在第一學年。但是,由于各種條件所限,環境地質學有可能被安排在許多專業課之后的第二學年或者第三學年。由于某些專業課的內容與環境地質學的部分章節或知識點相同,勢必會增加環境地質學的講授難度。因此,教師在講授環境地質學課程之前,必須考慮不同年級學生在知識結構上的差異,有針對性地調整各章節的內容和深度。遇到與前期專業課相同的知識點,教師既可以有針對性地溫習之前學過的重要知識點,補充新的教學內容,也可以在相同知識點上增加深度,激發學生的求知欲望。在為地質工程大三本科生上環境地質學時,環境地質學中的自然災害章節與學生前期學過地球科學概論中的知識點重復,此時,教師需要增加新的知識點,并增加難度。比如講到火山灰,不僅要講火山灰對人類和動植物的危害,對全球氣候的影響等基本知識點,還可以拓展到火山灰在層序地層學中的應用,火山灰具有延展性、瞬時性和等時性的特點,可以構成發育良好的區域等時面,許多含煤地層普遍發育火山灰,可以作為煤層對比的重要依據,能夠有效彌補生物帶法、常規標志層和沉積旋回法在煤層對比中的不足[3]。在講到河流類型的時候,可以與能源地質學中的煤炭沉積環境知識點結合起來,讓學生思考,哪種河流類型能夠形成巨厚型的煤田,還有哪些典型的河流地貌非常適宜煤炭的沉積等。只有緊密結合學生的知識體系,才能將環境地質學課程講得更生動,并且將課程內容的廣度和深度有機結合起來。
4 啟發式教學
環境地質學不僅普及知識、讓學生記住一些基本概念和知識點,更重要的是要培養學生獨立思考、全面思考以及應用所學知識解決問題的能力。隨著世界人口劇增、城市化不斷推進,各種環境地質問題不斷出現,這些環境地質問題的解決方法往往沒有標準答案,需要學生主動思考,積極查找相關資料,對問題不斷探索。比如許多化學合成殺蟲劑(如DDT)在害蟲殺滅、糧食增產和瘧疾預防等方面功不可沒,但同樣導致了嚴重的生態危機,危害人類健康,并毒死了大量鳥類、魚類和益蟲?,F代農業到底能否離開化學合成殺蟲劑?化學合成殺蟲劑到底是毒藥還是仙丹?這些問題的答案都需要學生發揮獨立思考的精神去探索。
河流具有強大的侵蝕和搬運作用,能夠導致河流上游不同程度的水土流失,但我們不能就此否定河流的侵蝕和搬運作用。因為河流攜帶的泥沙會在下游形成三角洲和沖積平原,造福人類,入海口堆積的泥沙還能有效抵御海水入侵。因此,要通過教師的講解啟發和培養學生全面思考的能力。 轉貼于
5 案例分析
20世紀初,美國哈佛大學法學院創造了經典的案例教學法,之后在法學、企業管理、醫學等學科的教學中得到廣泛應用。環境地質學中也有很多經典的人地危機和人地和諧的案例,也可以借鑒這種成功的教學方式。從實際案例出發,提出問題、分析問題、解決問題,通過師生的共同努力使學生做到融會貫通,能舉一反三,理論聯系實際,從而增強知識,提高能力和水平。在選擇案例的時候,要盡量選擇一些影響范圍廣、貼近學生生活、絕大多數學生都了解的近期發生的經典案例,這樣更容易激發學生的興趣,提高案例分析的教學效果。例如,通過學生對美國墨西哥灣漏油事件和我國大連漏油事件的分析,更深刻地理解能源開發和運輸中可能導致的生態和環境危機,并且深入思考如何正確面對和處理這種生態危機。在講海洋公約中“海域”的定義時,可以對中日領海糾紛案例進行分析,通過該案例的分析,不僅能夠讓學生更深刻地了解領?;€、專屬經濟區和大陸架等概念的真正含義,還可以讓學生認識到聯合國海洋公約在解決領海糾紛方面的不足,同時提高學生的海洋意識。
6 結合科研動態和學科發展
環境地質學也是一門應用科學,它應用掌握的地質信息來解決實際的問題,減少環境的惡化,增加人類利用和改造自然的有利條件[4]。但是,由于撰寫時間有限,大多數環境地質學教材中的某些知識點存在明顯的滯后和不足,特別是關于各種環境地質問題防治方法的相關內容,而該部分內容又是學生需要重點掌握的內容。因此,非常有必要將與環境地質學相關的最新科研動態、熱點研究問題和學科發展動態引入到課堂教學中。在此過程中,也可以將自己和學院其他教師與教學內容相關的科研工作和科研成果介紹給學生。比如在講到土壤污染內容時,大多數教材都沒有涉及如何治理和修復被污染土壤的內容,這就需要教師在備課的時候查閱相關的書籍和文獻,查找傳統和最新的土壤修復技術,以及各個修復技術的優缺點和這些土壤修復技術的應用情況。這樣,才能讓學生全面了解土壤污染和修復技術,同時激發學生的科研興趣。
7 多媒體教學
環境地質學中的許多內容需要借助圖片、視頻等多媒體才能達到更好的教學目的和教學效果。圖片具有直觀明了的特性,可以根據教學目的進行實時添加,比如在講解露天開采對地表的破壞的時候,很多學生對露天礦了解很少,僅僅用文字講述露天礦的占地面積等破壞程度,不能讓學生體會露天礦的巨大破壞性,如果將世界十大露天礦的圖片展示給學生,學生就能真正理解什么是“地球表面的巨大傷疤”了。
視頻也是環境地質學非常重要的教學手段,視頻能更直觀、全面地展示環境地質學內容,但是比較占用課時,所以課前要對平時收集的教學視頻進行精挑細選。教學視頻要畫質清晰、客觀全面、貼近生活、震撼心靈、引人思考。教學視頻的畫質清晰程度直接影響觀看者的情緒和興趣,高清晰的教學視頻能夠引起學生的觀看欲望,達到更好的教學效果;教學視頻的內容必須客觀全面,否則容易誤導學生,因此必須對視頻內容仔細篩選。介紹環境地質問題的教學視頻,最好有思想碰撞,學生看后能夠震撼心靈,并且引發學生深層次的思考。比如中央電視臺制作的“垃圾圍城困局”視頻就可以作為關于城市垃圾的教學視頻,該視頻介紹北京在城市垃圾處理過程中遇到的現實問題,通過視頻可以了解不同立場人(包括主張和反對垃圾焚燒的學者、垃圾焚燒廠附近的居民和城市管理者)的觀點和思想,該視頻能夠讓學生深切體會到,城市垃圾處理既是一個刻不容緩的問題,又是一個很難解決的技術問題和管理問題,引發學生對城市垃圾問題的深入思考。
參考文獻
[1] 朱大奎,王穎,陳方.環境地質學[M].北京:高等教育出版社,2001.
為了適應社會高速發展的需要,實施創新型教育,培養創新型人才已成為我國21世紀教育的必然趨勢。獨立學院作為一種全新的高等教育辦學機制與人才培養模式,主要以就業為導向,注重應用人才的培養。《化學與社會》課程是高校面向非化學化工類學生開設的一門自然科學選修課,應該擔負起培養應用創新型人才的任務。隨著時代的發展,社會對高等教育有了更高的要求,同時也給予了高等教育更多的機會。教育改革在經歷了知識教育、能力教育之后,如今的素質教育成為最主要的內容,其核心在于加強科研與教學的緊密結合,大力提倡和促進學生自主學習,培養具有創新意識和創造能力的新型人才。為了實現這個目標,今年作者所在的長安大學興華學院開設了多門公共選修課,其中包括《化學與社會》。本論文通過分析現代社會科技發展的形勢,闡明現代社會獨立學院開設《化學與社會》公共選修課的必要性;同時結合本人講授《化學與社會》過程中的體會,探討了如何在獨立學院提高公共選修課《化學與社會》的教學效果,并呼吁應加強三本學生自然科學素質的培養。
一、獨立學院開設《化學與社會》公共選修課的必要性
公共選修課是提高學生綜合素質的有益選擇。我國現行的專業《人才培養方案》大多偏重對學生本專業的學習要求,而對學生在其他學科領域的知識掌握以及素質修養則鞭長莫及。公共選修課在幫助學生完善其他學科領域的知識和提高素質修養方面大有可為。獨立學院的人才培養目標定位為應用復合型。公共選修課是高校實現培養寬口徑、厚基礎的應用復合型人才的重要且必須的課程結構模塊,是獨立學院因時制宜地因材施教、實現人才培養目標的必不可少的環節[1]。且公共選修課作為高校教學體系的重要組成部分,在優化學生的知識結構,拓寬學生的知識面,增強學生各個方面的適應能力,培養學生的學習興趣,體現因材施教原則,提高學生的文化品位、審美情趣、人文素養和科學素質等方面發揮著重要作用,公共選修課的開設,使學生可以不拘于專業和年級的限制,自主選擇自己喜歡的課程和主講教師,這一方面為開闊學生視野、豐富學生知識素養創造了條件,另一方面也有利于提高授課教師、尤其是青年教師的教學能力和水平[2]。
隨著現代社會科技的不斷發展,化學這一古老而又現代的科學越來越受到人們的重視,并滲透到了環境保護、新材料、醫療衛生等各個領域。對于現代社會來說,離開化學科學是不可想象的。但是,相對于化學在現代社會中的重要作用,化學知識的普及遠遠的落后了[3]。相反,由于各種傳播媒體無意或有意的宣傳,在大眾的心中,化學卻越來越多的與一些負面影響相聯系,例如環境污染、能源消耗等等。固然,化學作為一門傳統科學,必須正視這些已經存在并不斷發展的問題。但同時我們也必須認識到科學發展是人類社會進步的必由之道,只有通過科學的發展我們才能消除經濟發展所帶來的一些負面影響。因此,我們有必要開設這樣一門課程,向大學生普及化學知識,使其全面客觀的認識化學對人類文明和社會發展不可替代的作用,以及如何通過化學科學的進步來解決人類目前所面臨的種種問題,隨著我國獨立學院數量的增加,獨立學院亦如此。通過《化學與社會》這門課程的學習能“大大開闊視野,豐富生活情趣,充分認識化學與人人有關,衣食住用樣樣離不開化學,生活中處處有化學,時時為化學提供實用的機會。同時本課程的學習對提高人的素質,改善生活質量,增強人體健康、保護生態環境,推動社會的進步也大有幫助。本課程的特征是知識性、科學性、實用性、新穎性的統一。
二、《化學與社會》公共選修課的主要內容
公共選修課《化學與社會》開設對象是全校性不分專業不分年級的三類本科大學生,考慮到三類本科學生的特點,內容的安排要以必需和夠用為度,不求理論的系統性。課程內容不宜涉及到過于專業的化學知識,而應結合學校整體教學規劃和選課學生的專業特點擬訂合適的教學內容。在課程內容的選擇上,筆者力求與社會發展同步,不斷補充最新最前沿的科技成果,重點講述有關化學發展和應用現狀及存在的問題,而不再遵循以往教科書按章節進行教學,筆者按照化學與社會的關系,在有限的教學時間內,將課程分為5個部分,分別講述了化學與能源、環境、日常生活、材料、計算機科學的關系。課程所涉及對象從全球變暖、資源消耗和環境污染等大的方面,到空氣、食品、能源等日常生活中賴以生存的用品,以具體而有趣的實例討論化學在社會中所起到的關鍵作用。通過本課程的學習,學生普遍反映良好,在擴大了學生知識面的同時還增加了許多日常生活經驗常識,尤為重要的是為非化學專業的同學打開了一扇了解化學世界的窗口[4]。
三、如何針對學生特點提高《化學與社會》公共選修課的教學效果
1.設置具有科學性、趣味性、新穎性、先進性和適用性的課程內容
為三本學生講化學,重要的是要引起他們對化學的興趣,并讓他們真正學到有關的化學實際應用的知識,同時要注意到其在中學時的化學基礎。所以講授的基點不是放在大量的化學分子式、化學反應式、化學原理上,而是從化學角度來討論一些社會問題,更多的是大量素材的歸納和實際應用知識,讓學生“認識”化學,理解化學和我們日常生活、國家經濟建設、保護環境、增強人民體質的關系等。所以,設置具有科學性、趣味性、新穎性、先進性和適用性的課程內容是提高教學效果的首要途徑。例如:(1)我們在講化學能源部分,首先從最近的油價上漲開始,向學生介紹了人類利用能源的歷史,尤其是煤炭、石油等傳統能源開采利用的歷史;然后介紹了世界當前能源危機產生的原因以及化學在緩解這一危機中所做的努力,其中不但講解了電池的發明和應用,還包括了最新的生物柴油技術和擴展的燃料電池技術,以及混合動力汽車、氫燃料電池、太陽能電池等最新的科研成果;最后對未來的能源開發進行了展望,其中更詳細探究了核能與礦物能之間的比較,并引入了2008年北京奧運的氫能源汽車。(2)在講化學材料時,我們講到了“神七”太空漫步時穿的太空服的特殊化學合成耐高溫材料芳綸1313。(3)在講化學與日常生活時,在講述“化學元素周期表"的基礎上,介紹元素在生物體中的含量、微量元素的主要功能;然后討論微量元素與人體健康的關系,著重介紹微量元素與某些地方病如克山病、甲狀腺腫、氟中毒營養飲食與鍵康的關系,并結合有關當前學生營養、體質狀況的調查材料以及飲食與某些地方病的關系,引導學生要正確樹立平衡營養觀念;就學生所關心的問題介紹了皮膚的結構、護膚品中常用原料的化學成分、護膚品中有毒成分以及防曬的基本知識;結合日常生活講解了日用洗滌劑的種類、去污原理,引導學生正確認識洗滌劑與環境、人類健康的關系;同時還講了“三鹿奶粉”事件中添加的三聚氰胺的化學檢測法,西安市場出現的硫磺生姜事件中硫磺生姜的危害與辨別以及硫磺熏制食品時發生的一系列化學變化等。
2.利用不同課程教學形式來提高教學效果
開設化學與社會選修課,其目的是擴大學生的知識面、增加學生的知識積累,培養學生的能力。為使學生能更好地利用已有的化學知識,對當前社會的焦點問題有更清楚的了解,化學與社會選修課在教學形式上要體現靈活性:
第一,以專題講座為主,采用多媒體系統進行教學,俗話說“百聞不如一見”,口頭和書面表達的再好也不及多媒體對信息傳遞的直觀和有效。對于《化學與社會》這種公共選修課程來說,多媒體的合理使用能起到事半功倍的效果。為此,筆者準備了內容豐富的多媒體課件,大量的圖片和圖表使得學生理解更為便捷。此外,筆者還根據課程的安排精選了多部科教影片,在課程講解完成后播放,學生看完后進行分組討論,通過這種方式進一步加深了學生對于課程的理解,從而增加知識的容量;
第二,擺脫傳統習題模式,布置思考題,引導學生去發現化學在理論和實踐方面的作用與價值,培養學生分析與判斷能力;
第三,鼓勵學生將自己感興趣的選題制作成PPT(PowerPoint)演示文稿,在班上作口頭交流,這種方式特別受到學生歡迎,極大地激發了他們的學習熱情和創造性。
3.加強學生的環保意識和社會責任感的培養
科學的發展是一柄雙刃劍,在帶給人們便利的同時也在不斷影響著周圍的環境,對于化學來說這一點尤為明顯。不可否認近現代的化工工業的飛速發展對于環境的傷害是巨大的。保護環境人人有責。大學生在畢業后將成為社會生產建設的主力軍,增加他們在環保方面的知識素養,對于提高全社會的環保意識有著重要作用。因此在本課程的教學中,應不斷強化學生的環保意識。為此,課程中專門安排了“化學與環境”一節,從環境污染的源頭、現狀、后果以及目前的應對辦法進行全面而細致的介紹;除此之外,在其它內容的授課中,也需要不斷滲透環保方面的知識。
四、結論與建議
化學科學是現代社會科技發展的核心學科,掌握一定的化學知識對于促進大學生知識結構的全面健康發展有著重要的作用,也有利于提高大學生的環保意識和社會責任感。公共選修課《化學與社會》較全面的介紹化學科學的發展現狀與應用情況,內容豐富且淺顯易懂,適合全校性文理科學生擴大知識面,對學生具有長遠的現實意義,因此獨立學院應該努力提高各類人員對《化學與社會》的認識,建議有條件的獨立學院盡可能開設《化學與社會》公共選修課。
參考文獻
[1]陳媛媛.提高獨立學院公共選修課質量的思考[J].成都大學學報(教育科學版),2008,22(7):37-38,42.
[2]郭娟.關于高校公共選修課建設與管理的思考[J].中國電力教育,6(2009):39-40.
論文摘要:文章介紹了久泰能源科技有限公司的節能實施方法,即明確節能目標,責任落實到人,以科技進步、技術革新為手段,尋求節能工作的重大突破。此外還介紹了久泰能源科技有限公司節能改造的技改項目和成果。久泰能源已經成為我國能源多元化領域的開拓者和領跑者,節能降耗,采用新工藝、新設備、新技術,必將帶來更大的社會效益。
一、企業基本情況
久泰能源科技有限公司成立于2002年,是以新型綠色能源二甲醚為主導產品的國家重點高新技術企業。
公司主要以煤炭為原料生產甲醇和二甲醚,節能工作對企業發展具有重要的經濟意義和現實意義。公司成立以來,將科技進步和技術革新作為節能降耗的突破點,堅持能源開發與資源節約并舉,積極探索和實施循環經濟發展模式。公司通過采用汽輪機直接拖動壓縮機技術,采用先進技術改造傳統造氣工藝和裝置,集中回收了廢氣、廢熱,降低了煤、電、水的消耗,使各項消耗指標處于同行業領先水平。
二甲醚是國際上公認的新型清潔能源,是理想的石油替代燃料,將我國豐富的煤炭資源轉化為二甲醚潔凈燃料,對解決我國石油戰略稀缺資源短缺、保護環境、保證經濟社會可持續發展具有重要的戰略意義。公司自主研發的“液相法復合酸脫水催化生產二甲醚”工藝從工業生產的角度解決了二甲醚生產過程中的世界性難題,特別是液相復合酸脫水催化劑的研制和冷凝分離技術較好地解決了傳統生產工藝產品提純成本高、投資昂貴的缺點,投資降低1/2,生產成本降低1/3以上,可實現大規模生產環保型車用和民用燃料的需求,有很強的競爭優勢。經山東省科技廳組織專家進行鑒定,達到國際領先水平。
二、節能降耗的主要做法
(一)明確節能目標,責任落實到人
節約能源不僅是企業提升自身競爭力的重要手段,也是企業必須履行的社會責任。公司與臨沂市政府、羅莊區政府分別簽訂了《年度節能目標責任書》,確定了年度節能0.66萬噸標煤的目標,并根據節能目標制定了科學詳細的節能方案,將節能工作落實到了實處。同時公司將節能工作列入了績效管理的范疇,與各級部門負責人分級簽訂目標責任書,實行節約獎勵、超標處罰的激勵機制,不但將節能責任落實到了每一個人,而且充分調動了各級人員節能的工作積極性。
(二)以科技進步、技術革新為手段,尋求節能工作的重大突破
科技進步和技術革新在社會經濟的發展中起著巨大作用。作為能源化工企業,節能工作的關鍵在于能否運用科技進步和技術革新手段改造傳統落后的工藝、設備,實現資源利用的最大化。作為國家級重點高新技術企業,久泰能源科技有限公司擁有一大批行業中高端技術人才,并一直致力于對現有生產工藝流程的優化和改造,公司通過實施系列技術改造,單位產品能耗降穩居行業領先水平。
1.汽輪機直接拖動壓縮機技術的應用。公司現有4M32型氣體壓縮機6臺,單機功率為2500KW。我公司在行業內創新性地采用了汽輪機直接拖動壓縮機技術,將其中4臺壓縮機改電機拖動為汽輪機直接拖動,減少了汽輪機在發電過程中能量損耗。發電廠廠用電按15%計,4臺壓縮機改電機拖動為汽輪機直接拖動后,僅此一項年可減少能量損耗折電量1200萬千瓦時,折合標準煤4800噸。
2.“三廢”回收再利用改造的實施。公司是以無煙煤為原料生產甲醇,然后再用甲醇合成二甲醚的化工生產企業,現已建成投產的二甲醚裝置,裝置均采用了固定層間歇煤制氣工藝技術。該技術在原料工段中,有部分煤矸石產生;在制氣過程中,產生部分廢渣和吹風氣;在甲醇合成過程中有部分馳放氣產生。煤矸石、造氣廢渣雖然不符合生產工藝需求,但本身仍含有一定的熱量。吹風氣、馳放氣中含有較多的可燃成分,主要為氫氣、甲烷和一氧化碳等,這些可燃氣體成分含有很高的熱值,如果直接放空排入大氣不僅造成環境污染,而且造成大量的資源和能源浪費。
為了實現能源節約和環境保護,也為了降低成本,提高經濟效益,公司投資1200萬元,啟動了“三廢”回收利用技術改造項目,在原有兩套生產裝置的基礎上新增了“三廢”回收鍋爐一套,將造氣工序產生的爐渣、原料工段篩選出來的煤矸石、造氣爐產生的吹風氣、合成工段產生的弛放氣等通過三廢鍋爐進行回收再利用。技術改造實施后,“三廢爐”每小時可生產壓力為3.82Mpa、溫度為450℃的過熱蒸汽20噸,取得了較好的經濟效益。
3.加強節水管理,提高水資源的利用率。公司現有6套循環水裝置,分別對造氣、合成、精餾、壓縮等不同工段工藝冷卻用水實現閉路循環,正常生產中僅向系統補加部分因揮發等造成的損失水量,大大降低了一次水用量。最近,公司投資近400萬元新上生化和化學處理法廢水處理站一座,處理能力設計80m3/h,已投入運行。廢水處理站運行后將生產廢水全部處理達標排放。廢水經處理后,部分作為造氣污水冷水補水,部分作為煤場噴灑用水等,實現廢水綜合利用?,F廢水排放量降到50m3/h左右,比投運前減少20m3/h,降低了一次水用量,年增效益20.9萬元。
4.對鍋爐引風機、給水泵等設備新上變頻調速裝置,提高了設備運行穩定性,降低了電耗。通過以上措施的實施,取得了顯著的節能效果。綜合能耗比去年降低2.05%,實現節能量0.90萬噸標煤。
三、新的節能計劃
為進一步提高資源綜合利用率,促進企業經濟與資源環境的協調發展,今年公司確定了節能總體目標:精甲醇綜合能耗比2008年下降3%,力爭4%,完成節約量1.32萬噸標準煤(比2005年)),達到國內先進水平。將主要采取以下措施:
1.繼續建立健全節能降耗的管理和工作機制,進一步強化目標責任的落實,并將其納入經營監督、財務核算和監察審計的范疇,與年度考核掛鉤。對節能降耗工作目標和項目完成情況進行嚴格考核,對責任單位及其領導實行問責制督促落實。
2.計劃對耗能重點設備鍋爐進行工藝自動調優控制,提高燃燒效率,實現節能降耗。
3.計劃對35T混燃鍋爐進行系統改造。改造后將增加鍋爐產蒸汽量,進一步提高余熱回收利用率。
研究表明,高中階段學生物理科技課外閱讀的現狀并不樂觀,這為我們研究學生學習物理的動機、方法,特別是培養學生研究型學習能力提出了嚴峻的挑戰,要完成研究型學習方法和模式的根本轉變,重要的一條是要加強和改善學生的課外閱讀方式,強化自學閱讀能力的培養,科學做好物理科技課外閱讀的指導工作。
一、構建良好的課外科技閱讀環境
為高中階段學生創造一個適宜物理科技閱讀的環境,必須構建一個供閱讀行為習慣形成的合理因素,
1.從教材中挖掘物理閱讀的內容
高中物理是一門自然科學,它涉及自然規律、物理原理、物理特點、物理定律的實驗過程和人們對物理規律的探索歷程。本身就隱藏著巨大的科技閱讀材料,教學中,要認真學習教材的外延,深入挖掘教材的內涵,將教材中涉及到物理學史研究的過程、物理人物、自然規律探索的經典事例、人類對物理研究的歷史、物理與科學技術發展有機結合的事件等等編排成閱讀參考目錄,張貼在班級中,并附有參考的書目,以便供學生到圖書館進行查詢或借閱,有時教師可將與其有關的科技圖書直接搬到教室,如《科技物理漫談》、《衛星與氣象探測》、《地震知識》、《科技時代》、《電氣化》、《物理與生命科學》、《諾貝爾獲獎啟示錄》、《原子大爆炸時代》等等,擺到教室的臨時書架上供學生課余時間閱讀,以有效地刺激學生閱讀物理科技課外書籍的興趣。
2.通過考試評價手段,促進學生閱讀物理科技書籍
高中物理不僅知識豐富,而且與各學科交錯的知識點也很多,十分有利于學生的綜合素質教育,為最大限度地調動學生學習閱讀物理課外科技書籍的積極性,我們應在深入研究教材的基礎上,結合新課程體系的要求,及時將物理學史、物理人物志、物理規律研究與實驗的過程滲透到考試評價中去,尤其是一些與物理有關的自然知識,如,生命的起源、天氣變化、力的本質及應用、運動規律中的化學、生理、數學等知識,雖然是簡單的一個填空,一個回答,一個計算,一個人物的回憶與供述,但卻賦有很強的指導意義,尤其是對于高中學生來說,是很大的誘惑。
3.課堂教學有意滲透物理科技新知識
在課堂教學中,每一位物理教師都深入挖掘物理教材自身的特點,將先進的科學技術、科研成果、重大科技發明融合于課堂教學中,以激發學生內在的閱讀動力,例如,講授力學時,聯系我國火箭發展史,詳細介紹動力學與火箭、人造地球衛星、宇宙飛船技術,重點介紹我國航天史及重大的載人成果;講授熱學時,引進地熱的利用與發展,蔬菜保護地種植與栽培;講授能量時,介紹三峽工程及地震有關知識,特別是三峽工程的發電量及水能的綜合運用,課堂科技知識的滲透,目的是引導學生課后進行閱讀有關的書籍,實踐證明,這種教學引導方法很好、
二、探索合適的課外科技閱讀模式
1.上好一節具有指導意義的物理科技公開課
教學的實踐告訴我們,要真正使物理科技課外閱讀活動有序、合理地發展下去,必須形成物理學科教學特有的特色,必須從課堂教學入手,為此,在物理教學的每一個單元,都精心設計一節具有閱讀指導意義的公開課,有效在調動了學生課外科技閱讀的積極性。
如,講授完熱學這個單元后,我們結合理想氣體狀態方程的應用和熱分子運動理論。將目前世界地熱能源開發的最新科技成果,結合我國新農村建設、住宅小區建設中地熱的開發,分理論基礎、應用模式、開發前景和科技創新四部分制作成多媒體課件,演放給學生觀看,學生看后,反應強烈,多數學生寫出了觀后感,通過應用和科技的再現,不僅加深了學生對理想氣體狀態方程和熱分子運動理論的理解,重要的是教育學生如何認識現代技術,怎樣學習現代科學技術,現代科學技術是如何成為先進生產力的?同時,將中央電視臺每周的科技時代,科技探索,科技苑,農業博覽,探險等掛在學校網上,供學生觀看和欣賞。
2.設立課外科技閱讀系列講座,定期進行科技小論文評選
每學期,物理教師要人人都舉辦1-2場物理科技講座,新學期開始我們就結合物理教學的實際,將課題、講座題目、科技領域、最新成果分類安排專講教師,教師在通過組織材料、進行課件制作、素材剪集準備完畢后,定期開講,講座結束后教師都根據講座的主體內容,向學生列出課外閱讀的科技書籍目錄,供學生閱讀參考,并做出科學指導。
在舉辦物理科技系列講座的基礎上,我們組織每學期進行一次大型的物理科技課外閱讀小論文征文比賽活動,將好的作品推薦參加上級組織的評選,有的學生3年內有多篇文章在報刊雜志上發表或獲獎。
3.將科技閱讀與科技發明創造、科技課外活動小組有機結合
結合物理科技課外閱讀活動的開展,我們成立了物理科技活動小組,小組的主要任務是結合所學物理知識,制作與生活、農業、生產和服務有關的科技小產品,進行科技發明與創造,不斷完善物理科技課外閱讀活動。
如,力學小組,根據我縣蔬菜高溫大棚的現狀及結構特點,積極開展力學結構研究,尤其是大棚承重力學研究,取得了比較好的研究成果,并積極推廣建設,熱光學小組,積極結合蔬菜高溫大棚的透光性情況,進行透光及光照研究,不僅提出了改革大棚結構的形態,提出了提高后坡結構的改革辦法,加大掩蓋體的厚度及改變掩蓋體的質量等重大具有實際意義的問題,收到了良好的效果。
一、林下經濟及其意義
林下經濟是以林地生態環境為基礎,在林冠下開展林、農、牧、能源等多種項目的復合經營。對縮短林業經濟周期,增加林業附加值,研究和建立科學的人工森林群落結構,維護生態安全,保障森林資源永續利用具有重要意義。發展林下經濟必須以國有林場為主力軍,因為國有林場是林業企業的主體,并且有很大的企業屬性優勢。
不論是國有的、集體的還是民營的企業,同樣是人在管理,國有企業出現的問題絕不是權屬問題導致的,國有企業發展的障礙在于管理層及管理機制帶來的問題。發展國有企業經濟必須建立針對管理層的,可監控的、有問責約束、民主的制度來給予保障,這是國有企業發展的前提。國有林業企業更是這樣,否則國有林業企業的資源優勢、地域優勢、人力資源優勢、技術優勢等都將會被損失殆盡。
二、林下經濟的發展應該以國有林場為主力
(一)便于政策的執行
不論是哪個行業,對政策能夠有效執行是該行業發展的關鍵。國有林業是林業的主力軍,擁有相當多的優勢。比如,擁有較大面積森林資源,并且有企業管理方面的經歷和經驗,同時具有一定的人力資源優勢,有穩定的行政關系、兄弟單位關系、技術信息關系和市場關系,對于各種政策的理解和執行都具有得天獨厚的優勢。
(二)有利于統籌林地整體經營
林下經濟是一種人工利用林地或改變森林群落結構的活動,因此這個活動既關乎生態安全也關乎林業資源的永續利用。林下經濟的發展不適合私人隨意的點狀,相互無聯系的布局,它的設計應該根據林地整體群落結構、林分、面積、地貌、水源等分布特征進行科學調查和設計,如果按生態群落的角度經營,一般來講不必密植,不必集中,盡量仿原生態進行種植。這樣的整體設計既是生態安全的需要,也是林業資源合理利用的需要,又是探索和優化森林群落結構的需要。因此,林下經濟在整個林場內(或者整個林業局內)實現科學規劃、協調發展、可調度發展是相當必要的。這樣可以減少不必要的自我保護競爭,凝聚大力量才能夠快速實現發展。如此,只有以國有林場為主發展林下資源才有利于林下經濟發展的統籌安排和調度。
(三)有利于信息的利用
信息已經成為了各個行業前進方向的航燈,沒有足夠的信息就沒有足夠的分析和預測,就如同一個人沒有視覺、聽覺和嗅覺,企業就無法生存和發展。由于國營林場有本行業多層、多種信息的渠道,比如政策的、上級單位的、科技的、市場的。所以在國營林場基層上很容易建立和完善信息渠道,并得到信息支持。這是國營林場的又一個優勢。
(四)有利于技術扶持
國營林場擁有自己的技術資源,又有自上往下的技術網絡,對于發展林下經濟中獲得技術支持是重要的基礎。技術是維護和發展企業的重要因素,沒有技術,沒有更新技術的優勢就如同沒有了營養,沒有了營養的適時更新。
(五)有利于人力資源的合理利用
林場有很豐富的人力資源,也很容易調度利用人力資源,所以,對于林下經濟的發展,國有林場在人力資源上也是一個優勢。
三、多方向發展林下經濟
(一)發展能源型林下經濟
人類一些重要的能源面臨枯竭,這是一個非常嚴峻的事實。人們把能源開發的對象無奈地轉向了植物,玉米等農作物做了首選,但是這又嚴重地威脅了糧食安全。而能源草類植物的發現和利用有望極大地解決能源危機,比如有荻、蘆竹、象草、柳枝稷、草蘆等。能源草一般為禾本科多年生高大的叢生草本植物。從化學組分上來說,能源草富含碳氫化合物,炭活性高,灰分含量低,熱值高,適用于作燃料原料。因此,能源草是最有發展前途的生物質能源資源之一。再有就是能源矮林,在瑞典已經有了比較成功的經驗。20世紀70年代石油危機之后,伴隨石油燃料被新能源取代的趨勢,短周期柳樹矮林的栽培被引入瑞典。瑞典曾進行大量研究,尋找可通過集約經營生產能源的速生樹種,結果表明以矮林形式經營的柳樹是最適合用于生產能源的。瑞典通過栽培短輪伐期柳樹矮林獲得生物能源,其造林地主要是農地,所生產的生物量在地區供熱廠中用于聯合熱電生產??梢姡诹謪^發展能源型林下經濟將是大有前途的舉措。
(二)發展園林資源型林下經濟
隨著國民經濟高速發展,人們生活水平的提高以及人們審美、養生、休閑、環保意識逐步增強,城市化進程加快,交通、旅游、綠化產業隨之興起,園林苗木業做為城市綠化、美化、環保的重要構成異軍突起,發展強勁。而林區有大量的林地資源,也有若干植物可以提供給城市園林綠化工程。比如:沙棘果、白樺、油松、忍冬、山桃、刺楸、蘭草、刺玫薔薇、三葉草、珍珠梅、紫丁香、繡線菊、芍藥等。那么,在現有植物資源的前提下發展園林型的林下經濟是可行的,如果在此基礎之上引進外來園林植物進行種植則更有前途。
(三)發展畜牧業型林下經濟
發展牧草地,池塘生態養殖,在林下可規模飼養肉牛、奶牛、肉兔或野兔,在林中養雞、鴨、鵝、雁等禽類,在郁閉的林下飼養肉鵝、柴雞、烏雞、肉鴨等,放養、圈養均可,每年可養3~5茬,技術簡單,群眾易接受,市場潛力大,收益可觀,是發展畜牧型林下經濟的首要模式。
(四)發展林藥型林下經
在未郁閉的林地內種植較耐陰的中藥材,如白芍、板蘭、人參根等。也可以種植五味子、天麻、沙參、黨參、玉竹、貝母、靈芝等等。技術比較簡單,收益可觀。
(五)發展菜果型林下經濟
草莓、西瓜、甜瓜、菌類、蕨類、刺五加、刺老芽、大葉芹、山菠菜、薤白(小根蒜)、蒲公英等都是可以在林下種植的品種,應該以點帶面形成特色和規模發展經營。
最后,林下經濟的發展離不開當地農村、農民的支持,所以,以國有林場為主力帶動當地農村經濟發展是必須要考慮的問題。
參考文獻
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問題教學是一種發展性教學。在這種教學中,學生從事系統的獨立探索活動是與其掌握已有的科學結論配合進行的,其方法體系是建立在問題情境的創設和問題的提出與問題的解決基礎上的。學生的學習從本質上說就是一個一個問題解決的過程。當學生學習一個新內容時,如果原有的知識經驗不足以同化新情景,那么他們就面臨一個新問題。學生在問題解決過程中,不僅能應用和獲取知識與技能,經歷問題解決的過程,而且還能了解問題解決的科學方法,逐漸形成正確的態度和樹立正確的觀點?;瘜W問題也就是學生在學習化學的過程中學習經驗與學習內容之間所形成的落差,即學生已有的化學經驗與化學學科知識間產生的矛盾和不協調。這種落差或矛盾,在教學過程的運作中使學生表現出質疑、探索、發現、求解、愉悅和進取等狀態,并隨著教學目的的實現而得以解決和完成。一個好的問題設計不僅僅是創設一個好的情景,更主要是為學生學習活動的開展找到一個好的載體,更有利于學生主動地進行解決問題的學習,培養解決問題的能力。
1.運用各種教學手段,創設恰當的問題情境。創設恰當的問題情境,首先要創造嚴謹而又和諧、緊張而又輕松的課堂氣氛。過分嚴肅和過分放松的課堂氣氛都不利于問題的組織和解決;恰當的問題情境的關鍵是教師所設計問題是否能使學生察覺到一種“有目的但不知如何達到”的心理困境?;瘜W學科有著天生的魅力,與社會緊密相連,是一門孕育著巨大創新機會的學科,無論是生活中接觸到的新材料和新藥物,還是新能源開發,環境保護等社會熱門問題都與化學緊密相關。如果教師能巧妙運用跟化學有關的實驗、問題、故事,史實、新聞、報道、實物、圖片和影像資料等,就可以為課堂教學創設出生動活潑的學習情境,提高課堂教學效率。問題的設計要盡可能聯系生活、生產實際,為課堂上的學習與未來走向社會搭建“橋梁”。
【關鍵詞】太陽能 分布式光伏發電 配電網
近年來,隨著社會和經濟的可持續發展,世界各國都非常重視優化能源結構,在新能源開發利用方面大力推動分布式發電的技術應用與創新,而光伏產業是我國新能源產業發展的重要方向,因此大力發展包括光伏發電在內的可再生能源已經成為我國保障能源供應、治理環境污染、推動節能減排、應對氣候變化的戰略性選擇。
分布式光伏發電以分散的方式接入配電網,易于建設且環保效益突出,在一定程度上可緩解區域局部用電緊張狀況,并能避免大規模光伏電站對電網的影響及電網在長途輸送中的損耗。目前分布式光伏發電在全國處于發展初期,社會各界對分布式光伏發電認知度不高,因此需要在項目管理、系統設計研發、設備安裝、并網接入和運行監管等多方面進行不斷實踐與完善。且隨著電網的日益復雜和智能電網的逐步發展,對光伏發電系統并入配電網的技術與要求也提出了新的挑戰。
1 分布式光伏發電系統硬件設計
光伏發電系統設計要綜合考慮負載性質、使用功率、當地緯度和太陽輻照量、日照時間、溫度變化、蓄電池維持天數等各方面因素的影響。系統由太陽能電池方陣、充電控制器、蓄電池組、聯網逆變器、主(次)配電箱、公網計量表等組成。
1.1 太陽能電池組
目前廣泛應用的太陽電池組件是結晶硅組件,制作太陽能電池最理想的材料高純硅材料,當光照射到光伏元件上時,在基體硅材料上生成類型相反的摻雜層從而形成大面積的PN結,在PN結附近形成光生電場即光生電壓。在太陽能電池P-N結兩側的引出電極上接上負載,即有電流通過,將太陽能轉換成電能。
分布式光伏系統總體性能的最關鍵的問題是使系統能最有效地利用太陽能資源,因此在組件安裝時應向陽光最充足的方向安裝,安裝傾角主要由安裝地域的經度、緯度、最佳輻照量決定。
1.2 蓄電池
蓄電池作為系統的儲能設備,儲存太陽能電池方陣受光照時所發出的電能,當光照或太陽能電池組所發電量不足時釋放電能。在分布式光伏發電系統中,對蓄電池的要求主要與使用方式及當地氣候有關,要綜合考慮蓄電池的額定容量、低溫放電和充電性能、充電效率和深放電后的恢復性能、使用壽命、海拔、電池組內各單體電池的一致性,在選擇時要保證經濟性與可靠性,選擇合適的型號和容量。
1.3 充電控制器
分布式光伏發電系統中蓄電池因日照影響會頻繁充放電,會出現過充電和過放電的現象,過充(放)電都會縮短蓄電池使用的壽命,光伏發電系統中使用充電控制器來防止過充(放)電對蓄電池造成的損害。充電控制器通過控制太陽能電池組件向蓄電池充電的電流和電壓,達到控制電池組件對蓄電池的充電,并控制蓄電池和太陽電池組件對負載的電能輸出。選擇充電控制器時應注意系統電壓、輸入(輸出)最大電流、蓄電池過充(放)電保護門限等參數。
1.4 逆變器
太陽電池組件在陽光的照射下產生的是直流電,而發出的直流電需要通過逆變、控制、檢測、保護等過程才能并入電網,通常通過逆變器來實現。逆變器的控制主板采集來自太陽電池組件產生的直流以及電網側的電流和電壓采樣信號,經過分析處理向驅動主電路發出控制指令,輸出正弦波電流,從而實現并網發電。
1.5 配電設備和安全裝置
配電設備是分布式光伏發電系統必不可少的組成部分,其包括母線和控制設備、保護設備、測量設備等用來接受和分配電能的設備,同時系統必須有防雷和接地設備以防止直擊雷。
2 分布式光伏系統軟件設計要求
分布式光伏系統的設計要對系統的運行情況進行預測,分析系統的經濟效益。統計計算系統負載的用電量和功率大小,計算太陽能電池方陣組的安裝傾角和表面輻射量,并對太陽能電池組件和蓄電池的容量進行計算以及對二者之間的優化匹配進行設計。
3 分布式光伏系統接入配電網
分布式光伏發電系統接入配電網要研究兩者之間的交互影響,系統應具備抑制電壓波動和閃變的能力,配備的保護裝置能確保系統安全可靠穩定運行。采用先進技術減少逆變器產生的電流諧波和直流分量,保證光伏發電系統的電能質量。系統具有的孤島檢測技術能在緊急狀態下快速切除故障,及時恢復供電。
通過采用新技術參數和控制標準,結合相關的政策和法規解決分布式光伏發電系統接入配電網后對配電網規劃和配電網負荷潮流的影響,保證光伏發電系統安全、可靠、高質量運行。
4 總結與展望
本文對分布式光伏發電系統接入配電網的相關技術進行分析,提出了系統接入配電網的條件與考慮因素,為實現系統接入配電網提供了理論指導和實際參考經驗。
隨著智能電網的發展,未來的分布式光伏發電將通過與智能配電網的銜接,以智能化和網絡化的協同在線控制為發展方向,實現高度自愈、網架堅強的智能配電網的發展。而在配合配電網發展與建設的同時,如何最大程度發揮與實現分布式光伏發電系統的優勢,還需在實踐中不斷摸索前進。
參考文獻
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論文摘要:本文通過分析目前環境工程專業建設中存在的問題,提出環境工程特色人才培養模式建立的重要性。然后結合中國石油大學(華東)的實際情況,從培養目標、培養方案、培養模式等方面探討了可供參考的特色人才培養方式,強調培養方案的實施應從加強基礎、優化課程設置以及實踐教學等方面入手。我們也看到本校通過合理的人才培養模式培養了一大批高素質的服務于石油石化行業的特色人才,在環境工程畢業生就業方面取得了可喜的成績。
一、引言
近幾年由于我國資源能源日益短缺以及污染問題不斷加劇,國家提出可持續發展戰略及能源行業的發展戰略,導致環境工程專業人才的旺盛需求。因此各高等院校紛紛針對各自行業優勢設置了環境工程專業。中國石油大學(華東)是中石油、中石化、中海油、中國化工和教育部共建的唯一一所重點大學,半個世紀以來在石油石化行業中形成了較強的地位和行業優勢,因此也形成了具有特色的環境工程專業。
二、環境工程專業教育現狀
中國的環境工程教育始于20世紀70年代末,由于環境工程高等教育的師資和辦學基礎條件方面的不同,各高校之間存在很大的差距。環境工程專業的歷史發展歷程,從一定程度上也決定了專業的教學計劃設置上會出現不平衡的現象。比如一些院校由于脫胎于原化工、建材等行業,在課程設置上既開設了化學工程、建筑材料類等課程,又開設水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物處理與處置等環境類課程,課程間的重復現象很多,實驗室建設也容易出現重復建設的現象。而且要在有限的教學時間里完成這眾多的專業課程,自然是任務繁重、學時緊張,難免是“學習面寬、深度一般”。進而無暇顧及學生實踐能力的培養和訓練,最終造成畢業生的實踐技能不能滿足企業的用人要求,這成為環境工程專業教學的一大困惑。各高校應盡快探索出一種適合本校的環境工程專業特色人才培養模式。
三、人才培養
(一)人才培養目標
環境工程專業從根本上講是一個多學科交叉的新興學科,加之各個高等院校的發展方向與原始基礎的不同,從而決定了環境工程專業在各個高等院校的專業建設、人才培養模式及培養的環境人才上有較大差別,因此應根據自身特點,結合市場對人才的需求,培養特色型環境治理的技術人才。
中國石油大學(華東)充分利用自身的有利資源,堅持環境工程專業與實際生產過程緊密結合,主要培養以石油石化行業和社會環保部門為主要服務對象,具有工程實踐能力和創新能力的專業人才。
(二)培養方案的制定
在不同行業環境治理人才的需求下,高校應按照“在寬口徑專業內設置柔性專業方向”的原則,制定合適的培養方案,培養帶有自身特色的專業技術人才。
本校根據石油石化行業對人才素質的需求,探索和優化環境工程專業人才培養方案、理論課程體系與實踐課程體系,形成“重視基礎、強化實踐、突出特色”三大原則為基礎的環境工程專業培養方案。本專業從培養能夠從事環境工程有關的寬口徑“復合型”高級工程技術人才的目標定位出發,針對專業方向需要,培養方案精心安排了專業選修課程。在培養方案及專業選修課的設置方面,既要面向社會環保部門,又要突出石油石化領域環境工程的行業特色。
(三)培養方案的實施
1.加強基礎。學生應比較扎實地掌握環境工程學科的基礎理論、基本知識和技能。了解該學科前沿及發展趨勢,培養環境工程理論分析,實驗研究和解決工程實際問題的初步能力。
本校環境工程專業一向重視基礎教育,先后建成了《水處理工程》《環境監測》《物理化學》等校級及國家級精品課程。在本科教學評估中,基礎教育環節得到了評估組專家的一致好評。
2.依托優勢學科,優化課程設置。課程體系在人才培養計劃中占有極其重要的地位。專業課程設置既要服從專業人才培養規格的總體要求,又要考慮學校自身的優勢學科,培養具有特色專業知識的人才,增強市場競爭力。
本專業依托“環境化工”學科博士點、“環境科學與工程”學科碩士點、重質油國家重點實驗室、國家工科基礎課程化學教學基地、中國石油天然氣集團公司環境工程研究開發中心,加強學科建設,建成了一支師資力量雄厚的教學隊伍,承擔并完成了一批國家自然科學基金、國家863項目和中石油創新基金等省部級科研課題,形成了較強的學科優勢。
在專業基礎課程和專業課程的課堂教學、實驗教學、課程設計、綜合大實驗以及在畢業設計中,教學內容涵蓋了石油勘探過程、石油開發過程和石油加工過程等背景知識和對環境工程技術的需求。同時,教師及時地將科研項目中的成功案例編寫進教材或講義中、將科研成果帶進課堂教學,提高了教學水平。
3.培養工程實踐能力。實踐和實踐教學是獲取新知識的源泉,是知識與能力、理論與實踐、學與用相結合的關鍵,是訓練技能、培養創新意識的重要手段,在環境工程專業教學體系中占有重要位置。
本校依托校內外各類實踐、實習基地等培養工程實踐能力的教學實驗資源,根據本專業的培養方案,以培養德才兼備型人才為目標,以重視理論基礎、強化實踐能力和突出石油特色為原則,以石油石化和地方環保為背景構建產學研相結合培養模式,創造了培養工程實踐能力的條件。
(1)“211工程”建設和中國石油天然氣集團公司環境工程研究開發中心為培養工程實踐能力提供了良好的實驗資源。自啟動“211工程”建設和中國石油天然氣集團公司環境工程研究開發中心建設以來,充分利用學校為環境工程專業實驗室累計投入近500萬元的建設經費,創建了獨具工程或接近工程特點的實驗條件和研究場所,總面積約達1300平方米。其中最具特色的有:①水處理工程實驗室,包括石油石化污水處理及回用的實驗裝置等,可進行油田開發、石油煉制過程中排放污水的處理及資源化利用的實驗與研究;②惡臭污染控制實驗室,包括多組分動態配氣系統、動態嗅覺檢測儀、惡臭污染評估及控制系統;③環境微生物實驗室,針對油田開發過程中落地油污染土壤的問題,篩選高效石油降解菌群,構建石油污染土壤微生物修復技術;④環境監測實驗室,包括煉化廢水中難降解有機污染物分析監測技術、石油污染土壤中石油組分監測技術、石油煉化企業中揮發性有機污染物監測分析的實驗與研究;⑤固體廢物資源化利用實驗室,可進行油田開發及石油煉制過程中產生的“三泥”進行控制及資源化利用的實驗與研究。所有這些實驗室及設備,工程實踐性強,可達到與生產企業的情況接近或一致,為保障訓練學生工程實踐能力提供了實驗平臺。
(2)完整的工程實踐能力培養體系。通過學校、企業、科研院所和相關部門的緊密結合,根據石油石化行業對環境工程專業人才素質的要求,創新和優化環境工程專業人才培養實踐課程和環節的結構體系,做到了“工程實踐四年不斷線”。
一年級學生進入基礎性實驗室,結合無機及分析化學、有機化學等課程的學習,在公共基礎實驗平臺開展實驗技能訓練;二年級學生進入專業基礎實驗室,開展環境化學等專業基礎實驗技能訓練,鼓勵學生參加實驗技能競賽,提高學生的實驗和實踐技能;三年級學生進入學科專業實驗室和研究性實驗室,并開展課程設計等綜合實驗,通過認識實習提高實踐能力;四年級學生進入專業課學習,通過專業綜合大實驗、校外生產實習、理論聯系實踐的畢業設計等環節,提高學生工程實踐能力。
總之,實現了四年內工程實踐能力培養專業實踐訓練不間斷、應用能力培養不斷線,依托中國石油大學半個世紀以來在石油石化行業中形成的地位優勢,使本專業的工程實踐能力培養與石油石化企業緊密結合,形成了有效的工程實踐訓練的產學研鏈。
(3)創建了因材施教的平臺,實現因材施教的教育原則。在專業教學過程中,根據學生的實際情況,創建了因材施教的平臺,具體措施是:對于成績優秀的學生,實行優異生導師制,安排碩士生導師進行指導,讓學生參與科研過程,激發學習興趣;對于動手能力強的學生,安排其進入實驗室,參與實驗室的建設,為學生提供培養實踐動手能力的機會;對于創新能力強的學生,鼓勵并引導其參加國家大學生創新試驗計劃等競賽活動,指導其進行發明創新,并申請專利。對于基礎較差的學生,安排專業教師在課程教學過程中,實行一幫一制度,力求做到學困生不掉隊。通過上述措施,實現了因材施教的辦學理念,獲得了良好的教學效果。近幾年來,共有55人次獲得科技獎勵,有十幾名學生獲得了社會實踐方面的獎勵。
(四)培養模式
根據本專業的培養方案,建立石大科技集團煉油廠、勝利油田稠油廠、勝利油田東辛采油廠、齊魯石化公司、中國石化青島煉化公司等認識實習和生產實習基地,并在實習過程中聘請石油石化行業專家作專題講座。全國大學生化學實驗大賽、國家大學生創新實驗等成為大學生科技創新活動的重要平臺,構成了有效地產、學、研相結合培養學生工程實踐能力模式。
四、特色人才培養的成效
無論是過去計劃分配,還是現在的自主擇業,本校環境工程專業畢業生就業率達到90%以上,主要就業方向為石油、化工企業環境管理部門、環保企業以及政府事業和研究機構,有些已成為該行業的環境工程領域中高級專家和技術骨干,就業形勢較為樂觀。
“環境工程”作為環境科學與工程領域的一個重要本科專業,與目前我校許多石油主干專業相比,它面向石油石化行業以外的社會環保部門和研究單位就業適應的面要寬得多,尤其是隨著我國可持續發展戰略、節能減排戰略的實施,對環境工程專業的畢業生需求量不斷擴大。不僅如此,在石油石化領域,隨著我國石油石化工業現代化進程的加快,尤其是隨著“綠色油田”的建設與發展,大量的環境保護和節能減排技術在石油鉆井、采油、油氣集輸、油氣加工等領域獲得了十分深入而廣泛的應用,并且已經獲得了巨大的經濟效益。因此,迫切需要本專業畢業生能將環境工程方面的專業知識與石油石化行業的應用相結合,使本學科培養的畢業生在知識結構上既兼顧面向社會,又具有自己的“油味”特色。本專業的這種“雙重面向”特色化建設,對于提升本學科畢業生的就業適應面和競爭力具有重要的現實意義,也是我校作為石油高等學府對于石油工業發展所肩負的責任。
五、專業需求及前景
隨著中國資源與能源短缺問題的加劇,社會經濟發展導致的人們對生活環境要求的提高,解決人與環境之間矛盾問題包括環境治理行業將會逐步實現快速發展,特別是國家能源戰略的重大調整,如倡導節能減排、新能源開發,進一步推動了對環境工程專業領域的人才需求。
與環境工程專業密切相關聯的產業是被稱之為“朝陽產業”的“環保產業”。隨著我國政府gdp中用于環保比例的逐漸增加以及減排目標要求的提高,國家、社會投入到環保產業的資金將逐漸增加,企業投入到污染源治理的費用也將逐步增加,因此污染治理這個行業必不可少,環保產業的發展將進入快速增長階段。
環境工程專業10年以前就被提出是“未來人力資源短缺十大職業之一”。目前的調查結果表明,與往年相比,2010年環境工程專業畢業生的就業形勢明顯樂觀,目前民營環保企業和國有大中型企業環保部門開始招聘環境工程專業畢業生。隨著經濟的發展和環保投入的增加,環境工程專業學生的需求將出現上升的勢頭??梢灶A見,在未來較長一段時間內,對環境工程專業的人才需求將會不斷增加,專業發展前景廣闊。
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