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(二)培養目標
1.熟悉環境科學發展前沿,掌握系統的環境工程基礎理論和實驗技能。
2.具備較強的環境工程基礎研究、應用研究、科技開發和環境規劃及管理能力,以便應對高層次科研和工程技術,成為專門性人才。
各招生單位研究方向和考試科目不同,在此以北京交通大學為例:
(三)研究方向
北京交通大學環境工程專業主要研究領域:
01交通環境規劃與管理
02交通環境系統分析與評價
(四)考試科目
①101思想政治理論
②201英語一
③302數學二
④944環境管理概論
推薦院校
以下院校是該專業研究生院實力較強者,建議選報:
清華大學、哈爾濱工業大學、同濟大學、西安建筑科技大學、浙江大學、華南理工大學、北京大學、大連理工大學、南京大學、重慶大學、天津大學、北京理工大學、華東理工大學、湖南大學、上海交通大學、華中科技大學、中國礦業大學、河海大學、北京師范大學、東華大學、昆明理工大學、蘭州大學、武漢大學、武漢理工大學、北京工業大學、四川大學、山東大學、南開大學、東南大學。
相同一級學科下的其他相關專業
環境科學
課程設置(以天津大學為例)
主要課程名稱:科學技術論與方法論、第一外國語、工程數學基礎、計算機技術及應用基礎、現代企業管理引論、現代管理學、實驗技能、環境工程基礎、現代環境工程理論、傳遞過程原理、高級水污染控制理論與技術、現代環境監測理論與技術。
就業前景
(一)國家的基本政策決定了該專業重要的社會地位
隨著各種環境問題日益突出和影響范圍的不斷擴大,環保問題是21世紀全球的焦點,環保產業也是我國重點發展的產業之一。為了實現社會、經濟的可持續發展和促進人民生活質量的不斷提高,國家已經把環境保護作為一項基本國策。而環境工程學科的內涵日益豐富,使得它已成為21世紀的帶頭學科之一,未來前景不言而喻。
(二)生態環境領域項目的豐富預示著就業面的無限廣闊
我國環/,!/保產業在高新技術產業化政策的引導下,環保技術開發、技術改造和技術推廣的力度不斷加大。環保新技術、新工藝、新產品層出不窮,各種技術和產品基本覆蓋了環境污染治理和生態環境保護的各個領域。
(三)我國環保產業崗位大量空缺,需要專業人才給予補充。
我國環保產業面臨嚴重人才不足,并且現有的環保技術人才難以適應國民經濟的發展,國家十分需要專業人才來增強該領域的運作能力,尤其在一些大中城市表現最為明顯。
(四)國家對環保的大力投入顯示著該領域工作人員薪資待遇的優厚
有資料顯示,2000年國家在環保方面的支出已達到了國民生產總值的1%,到2005年后我國每年的環保項目投資將不低于國民生產總值的1.5%,到2010年將投資1500億元用于環境治理與建設,其中600億元用于升級環保和改造污染控制設備,220億元用于環境保護科學和技術研究。國家對環保力度投入的逐步加大,說明了入職該領域,可謂衣食無憂。
總之,環境工程專業是極富發展潛力的專業,不論從政治上還是從經濟上而言,無疑給廣大該專業畢業生提供了廣闊的發展空間。同時,該專業是專業性較強的專業,在人才需求上,更側重的是人才的專業性,只要您具備真才實學,前途不可限量!
就業方向
主要工作部門:
1.各級政府環保部門;
2.規劃部門、建設管理部門、
1.1簡述環境工程的具體內容
環境的適應性主要指的是產品在使用壽命周期內應對儲藏和運輸中的各種極端環境狀態下,實現自身功能的一種性能。另一種簡單的說法就是不產生不可逆損壞和能正常工作的能力。通過環境試驗,充分反映出產品設計、研制以及材料選用等方面的環境適應性問題,并技術改進這些問題,以此提高產品的環境適應能力。
1.2簡述環境適應性的具體內容
環境工程主要的研究方向是環境的污染問題及提升環境質量的技術研究,環境工程中涉及到了很多的學科,例如生態學科、環境醫學和環境物理學、環境化學等,但是無論涉及到了多少學科,環境工程最為核心的工作重點就是對環境污染進行有效的治理。環境工程不僅研究防治環境污染和公害的措施,而且研究自然資源的保護和合理利用,探討可利用資源技術、生產工藝以及按區域環境來調整進行運作和管理,以此獲得更大的環境效果和經濟效益,這也是環境工程未來發展的方向。
2簡要敘述環境適應性和產品可靠性的差異性
環境的適應性是檢驗產品可靠性的重要方式,但是在進行檢測的過程中,環境的適應性也會對產品產生一定的影響。通常意義上講產品環境適應性不合格,說明產品不能正常使用;而產品可靠性高低,則只表示產品故障發生率的高低,從一定程度上來說,環境適應性不同于可靠性。這就是兩者之間的本質區別,看似不明顯,但是很重要。
3簡要敘述環境工程對于環境污染的有效控制
現階段的保護環境免受污染最有效的方法就是最大限度的減少可能污染環境的污染物的排放。我國目前最為嚴重的環境污染因素就是工業污染物的排放。工業污染物包括三種,它們分別是:第一種工業廢水;第二種工業廢氣;第三種工業廢渣。這三種主要的工業污染物沒有進行徹底的加工,工業的原材料和生產的產品沒有完全的進行利用,這樣的工業污染物對于環境的污染是非常嚴重的。正是因為這樣,我國現在要求工業企業在進行生產的過程中要進行嚴格的生產管理,對于生產的工業流程要進行徹底的改進和創新。在這一個方面工業企業要嚴格的按照政府的相關政策和法規進行,投入經濟和人力進行這方面的建設,改善現在的工業企業對于環境污染的程度。防止工業企業對環境進行污染的最有效的方法是要有效的對工業企業的戰略發展目標進行規范;同時要不斷的促進工業企業的技術創新和突破,只有這樣才能夠有效的緩解環境的污染。但是需要注意的是,人們的生產和生活對于環境的污染是很難給予防治的,所以環境工程最為重要的工作任務就是要有效的控制住外界對于環境的污染。環境工程中有很多的課題,但是大氣的環境污染是環境工程中最為重要的課題之一。本文就具有針對性的講述環境工程對于大氣污染的防治。環境工程對于各種范圍內的大氣的質量要求是不一樣的。環境工程中規定:相對于空曠的地域,大氣的環境質量應該是一種自然的狀態;對于城市的控制質量有著較高的要求,但是對于污染源相對集中的個別城市區域的空氣質量的要求相對較低,但是也不能夠危害周圍居民的生產和生活,更不能危害他們的身體健康。大氣污染的危害表現主要有三種:第一種表現是降塵量的增加;第二種表現是降低了周邊的能見度;第三種表現是導致周邊的樹林生長異常。但是最為嚴重的危害還是有可能威脅人們的身體健康。環境工程中對于大氣污染的污染源的認識是,礦物燃料的燃燒造成了大氣污染。燃燒使得大量的有害氣體排放,嚴重的污染了周邊的大氣環境,同時給周邊居民的身體健康造成威脅。大氣污染物主要有五種:第一種是煙塵;第二種是一氧化碳;第三種是二氧化碳;第三種是碳氫化合物;第四種是二氧化硫。大氣污染現階段的最主要防治措施有兩點:第一點是植樹造林;第二點是進行城市綠化。通過這兩方面的工作可以有效的凈化空氣。環境工程中防治塵土擴散的方法是建立防風林。但是參照現在科學技術的發展和創新程度,改善大氣污染的主要措施還應該是在新型能源上下功夫,盡量采用無污染的能源來進行使用,這樣可以有效的降低大氣污染物的排放量。同時工業企業的生產設備和生產工藝也要有一定的改變和創新。生產設備的創新有助于煙塵的排放,工業燃料的有效利用同樣也可以減少空氣污染物的排放。目前世界上已經在進行汽車燃料的創新工作,但是經過了大量的調研和研發后,這個項目目前還在研究階段。大氣污染防治的最后一個步驟是廢氣的處理。煙氣中的粉塵可以通過過濾、洗滌、靜電沉降等方法與氣流分離。去除煙氣中的二氧化硫有很多種方法:可以將石灰石粉末吹入燃燒室,與二氧化硫化合成灰分,這樣能夠降低二氧化硫氣體對大氣造成的污染;還可以用堿性物質吸收二氧化硫。本文上面簡述的內容都是關于環境工程中大氣污染的治理內容,但是要想最大限度的實現大氣的污染治理就需要將環境適應性和產品的可靠性相結合,只有這樣這三者之間的關系才能夠平衡,才能夠相互促進。
一、當前畢業設計中存在的主要問題
通過對2007屆到2009屆環境工程本科畢業設計的分析和總結,發現在畢業設計組織和完成過程中存在許多值得進一步改進和完善的地方。
1.部分學生對畢業設計不夠重視、投入精力過少
目前大部分院校在教學計劃中把畢業設計都安排在第八學期,而這一學期又是畢業生確定工作和研究生復試準備的關鍵時期。當前的就業市場競爭空前激烈,巨大的擇業壓力迫使打算就業的學生不得不把大部分精力放在尋找就業單位上,考研通過初試線的同學很早就在準備研究生復試,而學校經常把就業率和考研率作為衡量一個專業建設好壞的重要指標,導致部分學生對畢業設計的重視程度和精力投入不夠。有的同學僅用幾天時間東抄西拼完成論文,草草了事;有的同學實驗態度不認真、實驗數據缺乏合理性、不懂得用原理解釋實驗數據、畢業設計的格式也不符合本科畢業設計的規范;還有的同學隨意編造數據或直接照抄照搬別人的研究成果。其結果使畢業設計流于形式,難以達到鍛煉學生實驗技能和綜合素質的效果。
2.畢業設計質量參差不齊,題目重復率較高
2004年以來,我校引進了大批高學歷的中青年教師,這些教師來自不同的專業背景,大多是從高校到高校,雖然具有扎實的理論基礎,但大多數缺少指導畢業設計的實際經驗。由于學生數量多、指導教師少,很多教師未經任何培訓就參與畢業設計的指導。多數教師都能不辭辛苦、保質保量完成畢業設計指導任務,而個別教師由于課堂教學任務比較繁重,隨便找個簡單的題目讓學生去做,畢業設計實施過程中也缺乏有效的指導,造成有的畢業設計內容過于簡單、格式不符合要求、題目缺乏新穎性,重復率較高。
3.畢業設計的題目分散度較大,尚未形成“醫工結合”專業特色
從近三年來環境工程專業的畢業設計題目看,分布范圍比較廣泛(包括工程設計、重金屬修復、有機物處理、環境評價、生態建設、分析方法等),每類題目都占一定比重,沒有重點研究方向,難以體現專業特色。目前,國內外著名高校的環境工程專業經過若干年的積累和錘煉后已經形成自己獨特的研究方向,這一點在畢業設計題目上表現得非常明顯。如中國農業大學環境工程專業的畢業設計題目“華北地區冬小麥-夏玉米體系產量變化特征及產量-氣候關系研究”較好地體現了農業大學的特色。為加快專業建設,積極申請校級或更高層次品牌或特色專業,必須花大力氣研究和設計畢業設計的題目和內容,不斷提高畢業設計的水平,并使人很明顯地從中看出其特色研究方向。
4.實驗設備破損和老化現象嚴重,影響實驗效果
很多教師除了要指導畢業生進行畢業設計外,還要完成繁重的課堂教學任務,難以全程監控畢業設計進程。部分從事畢業設計的學生對實驗儀器不懂得愛護,不按正常規定操作實驗儀器。經過幾年的使用后,實驗室的部分設備出現老化和故障,有的設備如電子分析天平和紫外可見分光光度計靈敏度下降,有的設備如恒溫搖床已不能正常使用,一些常規玻璃儀器如容量瓶、比色管等破損率較高。由于學校實踐教學經費比較緊張,精密儀器難以及時維修或更換,也在一定程度上降低了畢業設計質量。
以上多種不足共同導致的后果便是畢業設計整體質量不斷下滑。為避免畢業設計流于形式,真正達到訓練學生綜合能力、創新能力和科研能力的目的,培養符合社會需求的應用型工程技術人才,對畢業設計進行改革已成燃眉之急。
二、環境工程專業畢業設計改革措施
針對往屆畢業設計中存在的主要問題,結合多年指導畢業設計的教學經驗,下面提出一些改進措施,其中很多措施已經收到良好的效果。
1.改變畢業設計的組織形式和開展時間,使畢業設計的形式靈活多樣
為緩解畢業設計的開設時間與考研復試和就業、儀器設備數量與畢業設計人數之間的矛盾,自2009年起泰山醫學院環境工程專業的畢業設計主要分兩個學期進行:不考研的學生在第七學期進行畢業設計,考研的學生在第八學期進行畢業設計。部分學生也可在第五和第六學期通過參與教師的科研課題或開放實驗,提前完成畢業設計。為解決大多數教師缺乏工程技術實踐經驗的現狀,泰山醫學院主動與企業合作辦學,探索出“產、學、研”辦學的新思路,建立了多個專業實踐教學基地,如山東瑞星化工集團、青島海利爾藥業公司、泰安市污水處理廠等,部分學生經學校推薦后可在實踐教學基地完成畢業設計,依托大公司專業人員的工程技術優勢提高工程類畢業設計質量和比重。在校內從事畢業設計的學生,也從政策上引導指導教師開展工程設計類畢業課題。
2.加強畢業設計教育,重視實驗管理員的作用
為減少畢業設計過程中對易損玻璃儀器和精密儀器的損壞率,每年畢業設計開始前都要召開畢業生動員大會,介紹畢業設計的意義和儀器設備的重要性,使學生從思想上高度重視畢業設計,像愛護私人物品一樣愛護儀器設備,小心操作避免損壞,用完之后及時恢復原狀。對精密儀器如電子分析天平、分光光度計等在使用時應認真填好儀器使用記錄,出現故障及時上報給實驗管理員,實驗管理員在每天上下班檢查精密儀器兩次,發現問題及時維護或上報給實驗室主任。對常規玻璃儀器和易耗品,每個畢業生在到實驗室做實驗前都要向實驗管理領取,同時一式三份登記造冊,一份自己保留,一份交給實驗管理員,一份交給指導教師。畢業設計完成后應完整歸還,損害的儀器應說明理由,并作出相應賠償。
3.鼓勵承擔科研課題的優秀教師參與指導畢業設計,提高指導教師水平
一個學生的畢業論文好壞與否與指導教師的科研水平和綜合素質有很大關系。在畢業生人數較多的幾年里,為緩解指導教師人數不足的現狀,鼓勵全院教師承擔畢業設計指導任務。由于少數教師科研水平不高、責任心不強,題目簡單且重復利用率高,畢業設計缺乏新穎性,使其指導的畢業生論文質量較差,影響整體效果。近年來由于生源緊張,畢業生人數較少,為提高指導教師整體水平,一方面鼓勵教師進行課題研究,將現有課題向更深層次發展,另一方面倡導承擔科研課題的優秀教師積極參與畢業設計的指導,以自身良好的科研素質來影響學生,培養其獨立鉆研和解決科學問題的能力,為將來的就業和考研打下良好的基礎。
4.努力發揮學科交叉優勢,倡導指導教師間的交流與合作
針對以往畢業設計題目分散、內容單一的現狀,在最近兩年的畢業設計選題之前,組織參與指導畢業設計的教師進行交流與研討,每名指導教師對本學年擬開展的畢業設計題目和主要內容進行介紹,其他教師可根據自己的學科背景,從不同的角度來分析該畢業設計題目,分析存在的問題,給出合理的建議,使每個畢業設計的內容盡可能完整,更貼近“醫工結合”的特色方向,并能夠鍛煉學生多個方面的技能。另外,通過相互交流能夠將內容相近的畢業設計題目進行整合,分散的題目趨于集中,最終形成綜合型的高層次畢業課題,不僅有助于畢業設計總體質量的提高,而且容易形成學術團隊和專業特色,提升專業整體水平。
5.改革畢業設計考核方式,加強畢業生的宏觀管理與監控
以往的畢業設計考核往往以畢業論文和畢業答辯的成績為主要考核指標,平時成績由指導教師自主決定。個別畢業生雖然平時表現不好,但最后總成績較高,而有的平時認真做實驗的同學畢業設計總成績反而較低,最終在本屆和以后的畢業生中產生了許多不利影響。為改變這種情況,一方面應在畢業設計考核指標中提高平時成績比重,探討科學高效的打分方式,另一方面應在畢業設計進行中加強監管,嚴格請假制度,不定期安排指導教師到實驗室巡視,對不遵守紀律和經常不到實驗室的畢業生進行嚴厲懲罰,乃至推遲畢業答辯日期。
三、結束語
畢業設計環節對于培養環境工程專業學生的工程意識、創新精神和工程技術能力起著非常重要的作用。如何提高本專業畢業設計水平,牽涉的因素非常多,應根據每個學校的具體情況作出具體分析。我們結合多年來的畢業設計指導經驗,從畢業設計的組織形式、指導教師的選擇、管理措施、教師之間的交流與合作、實驗管理員的作用等方面分析了提高畢業設計質量的具體措施,并在實際運用中收到了良好的效果。
隨著國內外對環境保護及可持續發展的日益重視,環境工程專業發展前景非常廣闊。根據不完全統計,僅國內已有三百余所高校設立了環境工程專業[1]。環境工程專業屬于典型的工程類專業,污廢水處理又是我國大部分高校環境工程專業的重點內容,相當部分學生畢業后將從事污廢水工程的設計和施工工作。因此,環境工程專業本科水處理畢業設計對學生的培養具有舉足輕重的作用。
畢業設計(論文)是畢業生從學校到社會在踏上就業崗位之前,綜合性和實踐性極強的最后一個教學環節,是熟悉環境工程工藝構筑物和施工的重要過程,對于彌補教學過程中的某些薄弱環節,培養創新能力、技術應用能力和嚴謹求實的工作作風有著重要的意義。
在此,以筆者從事環境工程專業水處理課程多年的教學經驗對環境工程水處理方向畢業設計談談自己的一些看法。
一、目前環境工程水處理方向畢業設計存在的問題
1、設計題目缺乏創新性。進幾年來,環境工程專業的本科畢業設計很難滿足設計題目創新性這一要求。在確保每個學生所選課題不重復的情況下,教師至少要準備8個不同的題目,幾屆畢業生所做的畢業設計重復雷同,缺乏創新性。
2、設計內容深度不夠。環境工程水污染控制方向設計主要是針對某種特定的廢水,污水設計工藝流程、主要水處理構筑物并進行經濟論證等,最后提交的論文形式為畢業設計說明書及相關圖紙。完成畢業設計的學生只會設計基本的工藝流程,許多畢業設計的題目冠以“初步設計”,但是實際完成的論文離初步設計的要求相距甚遠,其深度還有所欠缺。
3、學生的設計熱情不高,主動性較差。從目前學校的教學計劃安排看:畢業論文(設計)基本安排于大學最末學年的下學期。此時正值大學生進行畢業實踐教學的關鍵時期,也是大多數學生參與畢業分配以及參與研究生入學考試錄取的關鍵時期。由于時間上的沖突,多數學生把時間和精力投入于關系到自身就業前途的奔波之中。對于畢業設計工作也多持應付過關的心態,難以保證真正的身心投入。
總的說來,隨著全球化背景下的社會變革,人們對人才質量標準產生了新的認識,要求高等教育應能培養出具有創新精神、創業能力和實踐能力的高素質人才,而現在的環境工程本科畢業設計并不能完全滿足這種需要。
二、為了提高畢業設計質量,培養出更優秀的工科人才,可以從以下幾方面改進:
1、畢業設計選題
科學選題是畢業設計環節的關鍵,是學生順利完成畢業設科學選題是畢業設計環節的關鍵,是學生順利完成畢業設計工作的先決條件。結合以往幾屆在選題中存在的問題,應該從以下兩個方面進行科學的選題:
1.1要結合目前社會或市場上的主要研究方向[2],增加學生對畢業設計題目的興趣。指導老師在設計選題時一定要及時、準確地把握目前市場主要的研究方向。比如城市污水處理廠的設計,目前的處理工藝非常多,但為了結合國家對出水中氮、磷指標的嚴格要求以及水資源綜合利用等政策,應選擇現行的較先進及運行較成熟的處理工藝,如A2/0、CASS、氧化溝等工藝,同時可以進行后續的三級處理設計,如混凝+沉淀+消毒、微濾或超濾、MBR等,對出水進行回用。
1.2 題目應是符合目前社會應用的題目。畢業設計的題目是符合目前社會應用的題目尤其與其就業相互融合,這樣既提高學生的就業機會,又穩定了學生的就業情緒和心態,學生就會比較感興趣,學習的主動性和積極性較高,其創新性也可能被激發出來。
在選題時,由教師提出相應數量的題目,并對學生公開,在教師和學生進行廣泛交流和溝通的基礎上進行雙向選擇,所提供的備選題目要多于設計學生人數。
2、加深設計深度
目前環境工程專業的課程主要以基礎理論課為主,很少涉及實踐性較強的專業課程。其培養目標是:培養能從事環境污染的防治工作、環境監測工作和水、氣、固等治理工程的設計與管理等工作的高級工程技術人才。雖為工科院校的畢業生,但是缺乏相應的工程素質,只注重治理方法的原理和工藝,而對如何實施卻很少涉及。所有這些均決定了水處理方向的畢業設計只能是做一些基本的理
論分析或是工藝分析,與實際的工程建設很難聯系在一起。在實際設計中,除了必要的污水處理廠平面布置圖外,還應該增加構筑物的剖面圖、土建圖、管道的布置圖等,讓學生在設計中熟悉最基本的設計圖紙及方法和要求,另外在課程設置方面應該增加一些“環境工程土建概論”之類的課程,使學生具備一些畢業設計的基本理論知識。
3、畢業設計的指導
畢業設計過程中指導老師起著重要的組織、管理及答疑的作用,指導教師對學生畢業設計的管理必須嚴格把關,不能“睜只眼,閉只眼”,工作流于形式、走過場,打人情分。
3.1明確指導教師的責任和要求。畢業設計要求指導教師應樹立正確的教育思想,對學生認真負責、嚴格要求,培養學生嚴謹的科學態度和實事求是的工作作風,激發生的創新能力。要處理好“培養人與出成果”的關系,不應只強調任務,而忽視對學生的培養。指導教師要指導學生查閱文獻、做好開題報告,制定畢業設計(論文)進度計劃表并簽字批準,按時檢查學生的工作進展情況,對實際完成情況做好記錄。對經常不到崗、工作不認真的學生應及時給予糾正,并上報學生所在學院。
3.2為加強畢業設計深度,指導教師與設計院所高工聯合指導[2]。高校老師更多的是從事教學和科學研究,對于專業的基礎理論知識掌握的非常扎實和深入,但對于實際工程的設計及施工等方面都存在一定的不足,為了加強學生的實際工程設計能力,可以邀請實際工程設計經驗非常豐富、設計規范非常標準的較大市政工程設計院所的高工聯合指導,根據學生的設計進度,可安排高工進行指導答疑,由高工把握畢業設計的深度。同時,學院應經常邀請這些高工對工程設計問題進行講解,提高高校教師指導畢業設計的水平。
4、安排畢業設計專題講座,開闊學生視野
在畢業設計進行的中前期的不同階段,我們安排針對不同階段不同內容的集中專題講座,如資料查詢與數據庫的使用、科學研究的一般過程與創新思想培養、國內外水處理的進展與現狀、工程制圖的繪制、科研論文的撰寫等。這樣的專題講座與指導教師的具體指導,不僅開闊了學生的眼界,更使學生們快速地進入畢業設計的工作狀態,避免了很多彎路,提高了畢業設計的質量。
5、成績的評定
總之,畢業設計教學過程是高等院校教學計劃的重要組成部分,是對學生進行綜合素質教育的重要途徑。畢業設計質量的提高離不開科學的管理機制。面對不斷變化的新的形勢、新的問題,建立并完善科學、規范、系統的組織管理對做好畢業設計工可以從以下五個方面來考核,一是文獻綜述及英文翻譯,二是畢業實習報告,三是平時出勤和按期完成設計任務的表現,四是設計說明書和繪制圖紙的質量,五是畢業設計答辯的水平。
畢業設計成績的評定可以由三個主要部分組成,一部分是指導老師的評分,占畢業成績的50%,因為指導老師負責學生的整個畢業設計過程,對自己指導的每一個學生的時間投入、努力程度以及設計的質量等都有一個全面的把握;第二部分是評閱老師的評分,占畢業成績的20%。為了更加客觀和公正地評定學生的畢業設計質量,可以另請一名老師對畢業設計進行審核及評分;第三部分是畢業設計答辯,占畢業成績的30%,通過畢業答辯可以考核學生的工程認識及表達能力,同時通過對相關內容的提問及回答環節,可以綜合反映學生的理論知識掌握程度以及應用于實踐的能力。
提高畢業設計質量是一項系統工程,要全過程、全方位管理。學院管理人員、指導教師和全體學生要提高認識,全面落實,方可逐步提高畢業設計的水平。
中圖分類號:TD75文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2009)06-0134-02
煤礦規模的擴大和生產不僅能帶來經濟效益和帶動地方經濟的發展,而且也會對當地環境產生一定的影響,但按照初步設計中的各項環保規定和考慮必要的環保措施,在采取環保措施后,可以達到環境標準的要求,同時通過煤礦技改也使原有污染源得到有效地治理。煤礦通過技術改造,可以加強礦區環境保護的投資,從長期來看,會促進礦區內生態環境的良性發展,這對環境是有利的。煤礦技術改造勢必產生環境經濟損益的影響,因此對技改工程的環境經濟損益評價是不可缺少的一部分。本文針對韓家灣煤礦技改工程的環境經濟損益進行了評價,以期對煤礦技改工程的合理實施提供文獻參考。
一、環境經濟效益分析
韓家灣煤礦技改工程總投資為23105.84萬元,稅后財務內部收益率為20.76%,全部投資回收期為5.9年,投資利潤率為15.48%,投資利稅率為34.51%。主要經濟技術指標見表1。煤礦技改工程完成后,將促進商業、服務業、加工業等第三產業的發展,同時對改變當地產業結構起到積極促進作用,有助于將當地資源優勢轉化為經濟優勢,帶動當地地方經濟的發展。由此可見,煤礦技改后的經濟效益和社會效益是良好的。
表1 經濟評價指標匯總
二、環境代價的分析與計算
煤礦技改項目的環境代價(Hd)包括直接環境代價和間接環境代價。直接環境代價包括了技改活動造成的環境危害所付出的代價,以及為消除或減少環境影響付出的工程措施和植物措施代價。在直接環境代價的評價中,技改活動造成的環境危害所付出的代價主要有由地表沉陷引起生態破壞而采取的生態恢復補償費用、水土流失整治費用和“三廢”排污費用,這一部分費用總計為79.5萬元,占了技改工程總投資的0.3%,在煤礦技改投資費用消耗的合理范圍之內;消除或減輕環境影響所付出的代價主要是環境工程運行費,環境工程運行廢按生產要素法估算,由電費、材料消耗費、人工工資、基本折舊費、大修理基金和管理費等組成,除了水土保持外,運行成本費按10%計算,其費用為92.01萬元/a。綜上則直接環境代價為171.51萬元。
間接環境代價為技改項目影響的區域內,各受影響的部門因開發項目的環境影響所受到的損失和消除這些影響付出的代價。技改項目間接環境代價包括農業減產損失費、人體健康損失費、生態損失費和水資源損失費等。其中,對生態和綠化等造成的損失費單獨另外計算,農業減產損失和人體健康損失可以忽略不計,水資源損失費約為9.84萬元。
總環境代價是直接環境代價和間接環境代價的和。通過以上直接和間接環境代價的估算,總環境代價(Hd)為181.35萬元/a,為治理投資的0.20倍,由此可見韓家灣煤礦技改工程對環境的影響不會太大。
三、環境成本及環境系數分析
環境成本為單位產品的環境代價,即: ;
式中:Hb――環境成本;Hd――環境代價;M――與Hd同時取得的產品生產能力,技改后生產能力為1.5Mt/a。
經計算環境成本為1.209元/t,即煤礦每生產1t煤付出的環境代價為1.209元。
環境系數為環境代價與同時段產品產值之比,表示單位產值的環境代價,即:
式中:Hx――環境系數,元/元;Cx――與環境代價同時段的產品產值。
根據當時初設產品煤的價格150元/t,經計算環境系數為0.008元/元(按礦井規模計算),即該煤礦每創造一元的產值需付出0.008元的環境代價。
四、環境工程經濟效益分析
在技改項目環境污染治理中,既要考慮環境效益又要考慮經濟效益。選擇經濟合理的有效措施和防治污染的可行性途徑,將環境污染盡量控制在工藝過程中。環境工程經濟效益一般以環境經濟效益系數(Jx)表示,系數越大,表示環境工程更趨有效和合理。
環境經濟效益系數為環境工程挽回的經濟總值與環境保護費之比,即:
環境經濟效益系數
式中:Jx――環境工程經濟效益系數;Si――環境工程挽回的經濟價值(萬元/a);Hn――環境保護費用(萬元/a);i――挽回經濟損失的項目。
經計算,環境經濟效益系數為0.76。即在付出1元的環境治理費后,同時又挽回了約0.76元的經濟效益,這表明了所采取的環境治理工程既優化了環境,又具有一定的經濟效益,對當地的生態環境建設做出了一定的貢獻。
五、結論
對煤礦技改的環境經濟損益評價有利于技改工程的合理實施以及提供合理的環境治理措施,既能優化環境又具有一定的經濟效益,通過對韓家灣煤礦技改工程的環境經濟損益分析,主要得出以下幾點結論:
1.從經濟效益的分析結果看,韓家灣煤礦技改后的經濟效益是良好的。
2.從環境代價的分析結果看,韓家灣煤礦技改對環境的影響不會太大。
作者簡介:張慶樂(1979-),男,河北寧晉人,泰山醫學院化工學院,講師;董建(1976-),女,山東濟南人,泰山醫學院化工學院,教授。(山東 泰安 271016)
基金項目:本文系泰山醫學院教育教學研究重點項目(項目編號:2009-29)的研究成果。
中圖分類號:G642.477 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)05-0066-02
畢業設計是環境工程專業最重要的一個綜合性實踐教學環節,也是學生走向工作崗位前在校學習期間最后一次理論和實踐機會。在畢業設計中,要求學生綜合運用大學期間所學的各種理論知識,鍛煉獨立分析和解決一般工程技術問題的能力,培養學生建立正確的設計思想和創新的設計精神,掌握工程設計的一般規律。[1-4]畢業設計的成功與否直接影響人才培養的質量和學生步入社會后能力的發揮,是反映一個學校教學質量、管理規范化程度、教師與學生水平的重要標志。
泰山醫學院是一所地方性本科院校,其環境工程專業主要培養應用型工程技術人才,培養的學生主要在環境管理與咨詢、環保公司、化工企業、疾控中心等單位從事污染控制工程設計、環境監測與評價及技術研發等工作。由于環境工程專業涉及面非常廣、一個學校的畢業設計題目和內容往往受指導教師專業背景和該校實驗儀器設備條件的限制,造成不同的學校畢業設計題目往往有較大差異。我校環境工程專業隸屬于醫學院校,由于指導教師專業背景差別較大,且缺乏學科基礎,尚未形成特色鮮明的畢業設計研究方向。日益嚴峻的就業形勢也使得學生在畢業設計上投入精力較少,導致本科畢業設計質量近年來出現下滑趨勢。為適應新形勢下的人才需求,不斷為社會培養更多的復合型工程技術人才,逐步將本專業建設成校級特色專業,針對當前存在的一些具體問題,對畢業設計的組織形式、管理模式、教師選擇和題目設計等方面進行了積極的探索。
一、當前畢業設計中存在的主要問題
通過對2007屆到2009屆環境工程本科畢業設計的分析和總結,發現在畢業設計組織和完成過程中存在許多值得進一步改進和完善的地方。
1.部分學生對畢業設計不夠重視、投入精力過少
目前大部分院校在教學計劃中把畢業設計都安排在第八學期,而這一學期又是畢業生確定工作和研究生復試準備的關鍵時期。當前的就業市場競爭空前激烈,巨大的擇業壓力迫使打算就業的學生不得不把大部分精力放在尋找就業單位上,考研通過初試線的同學很早就在準備研究生復試,而學校經常把就業率和考研率作為衡量一個專業建設好壞的重要指標,導致部分學生對畢業設計的重視程度和精力投入不夠。有的同學僅用幾天時間東抄西拼完成論文,草草了事;有的同學實驗態度不認真、實驗數據缺乏合理性、不懂得用原理解釋實驗數據、畢業設計的格式也不符合本科畢業設計的規范;還有的同學隨意編造數據或直接照抄照搬別人的研究成果。其結果使畢業設計流于形式,難以達到鍛煉學生實驗技能和綜合素質的效果。
2.畢業設計質量參差不齊,題目重復率較高
2004年以來,我校引進了大批高學歷的中青年教師,這些教師來自不同的專業背景,大多是從高校到高校,雖然具有扎實的理論基礎,但大多數缺少指導畢業設計的實際經驗。由于學生數量多、指導教師少,很多教師未經任何培訓就參與畢業設計的指導。多數教師都能不辭辛苦、保質保量完成畢業設計指導任務,而個別教師由于課堂教學任務比較繁重,隨便找個簡單的題目讓學生去做,畢業設計實施過程中也缺乏有效的指導,造成有的畢業設計內容過于簡單、格式不符合要求、題目缺乏新穎性,重復率較高。
3.畢業設計的題目分散度較大,尚未形成“醫工結合”專業特色
從近三年來環境工程專業的畢業設計題目看,分布范圍比較廣泛(包括工程設計、重金屬修復、有機物處理、環境評價、生態建設、分析方法等),每類題目都占一定比重,沒有重點研究方向,難以體現專業特色。目前,國內外著名高校的環境工程專業經過若干年的積累和錘煉后已經形成自己獨特的研究方向,這一點在畢業設計題目上表現得非常明顯。如中國農業大學環境工程專業的畢業設計題目“華北地區冬小麥-夏玉米體系產量變化特征及產量-氣候關系研究”較好地體現了農業大學的特色。為加快專業建設,積極申請校級或更高層次品牌或特色專業,必須花大力氣研究和設計畢業設計的題目和內容,不斷提高畢業設計的水平,并使人很明顯地從中看出其特色研究方向。
4.實驗設備破損和老化現象嚴重,影響實驗效果
很多教師除了要指導畢業生進行畢業設計外,還要完成繁重的課堂教學任務,難以全程監控畢業設計進程。部分從事畢業設計的學生對實驗儀器不懂得愛護,不按正常規定操作實驗儀器。經過幾年的使用后,實驗室的部分設備出現老化和故障,有的設備如電子分析天平和紫外可見分光光度計靈敏度下降,有的設備如恒溫搖床已不能正常使用,一些常規玻璃儀器如容量瓶、比色管等破損率較高。由于學校實踐教學經費比較緊張,精密儀器難以及時維修或更換,也在一定程度上降低了畢業設計質量。
以上多種不足共同導致的后果便是畢業設計整體質量不斷下滑。為避免畢業設計流于形式,真正達到訓練學生綜合能力、創新能力和科研能力的目的,培養符合社會需求的應用型工程技術人才,對畢業設計進行改革已成燃眉之急。
二、環境工程專業畢業設計改革措施
針對往屆畢業設計中存在的主要問題,結合多年指導畢業設計的教學經驗,下面提出一些改進措施,其中很多措施已經收到良好的效果。
1.改變畢業設計的組織形式和開展時間,使畢業設計的形式靈活多樣
為緩解畢業設計的開設時間與考研復試和就業、儀器設備數量與畢業設計人數之間的矛盾,自2009年起泰山醫學院環境工程專業的畢業設計主要分兩個學期進行:不考研的學生在第七學期進行畢業設計,考研的學生在第八學期進行畢業設計。部分學生也可在第五和第六學期通過參與教師的科研課題或開放實驗,提前完成畢業設計。為解決大多數教師缺乏工程技術實踐經驗的現狀,泰山醫學院主動與企業合作辦學,探索出“產、學、研”辦學的新思路,建立了多個專業實踐教學基地,如山東瑞星化工集團、青島海利爾藥業公司、泰安市污水處理廠等,部分學生經學校推薦后可在實踐教學基地完成畢業設計,依托大公司專業人員的工程技術優勢提高工程類畢業設計質量和比重。在校內從事畢業設計的學生,也從政策上引導指導教師開展工程設計類畢業課題。
2.加強畢業設計教育,重視實驗管理員的作用
為減少畢業設計過程中對易損玻璃儀器和精密儀器的損壞率,每年畢業設計開始前都要召開畢業生動員大會,介紹畢業設計的意義和儀器設備的重要性,使學生從思想上高度重視畢業設計,像愛護私人物品一樣愛護儀器設備,小心操作避免損壞,用完之后及時恢復原狀。對精密儀器如電子分析天平、分光光度計等在使用時應認真填好儀器使用記錄,出現故障及時上報給實驗管理員,實驗管理員在每天上下班檢查精密儀器兩次,發現問題及時維護或上報給實驗室主任。對常規玻璃儀器和易耗品,每個畢業生在到實驗室做實驗前都要向實驗管理領取,同時一式三份登記造冊,一份自己保留,一份交給實驗管理員,一份交給指導教師。畢業設計完成后應完整歸還,損害的儀器應說明理由,并作出相應賠償。
3.鼓勵承擔科研課題的優秀教師參與指導畢業設計,提高指導教師水平
一個學生的畢業論文好壞與否與指導教師的科研水平和綜合素質有很大關系。在畢業生人數較多的幾年里,為緩解指導教師人數不足的現狀,鼓勵全院教師承擔畢業設計指導任務。由于少數教師科研水平不高、責任心不強,題目簡單且重復利用率高,畢業設計缺乏新穎性,使其指導的畢業生論文質量較差,影響整體效果。近年來由于生源緊張,畢業生人數較少,為提高指導教師整體水平,一方面鼓勵教師進行課題研究,將現有課題向更深層次發展,另一方面倡導承擔科研課題的優秀教師積極參與畢業設計的指導,以自身良好的科研素質來影響學生,培養其獨立鉆研和解決科學問題的能力,為將來的就業和考研打下良好的基礎。
4.努力發揮學科交叉優勢,倡導指導教師間的交流與合作
針對以往畢業設計題目分散、內容單一的現狀,在最近兩年的畢業設計選題之前,組織參與指導畢業設計的教師進行交流與研討,每名指導教師對本學年擬開展的畢業設計題目和主要內容進行介紹,其他教師可根據自己的學科背景,從不同的角度來分析該畢業設計題目,分析存在的問題,給出合理的建議,使每個畢業設計的內容盡可能完整,更貼近“醫工結合”的特色方向,并能夠鍛煉學生多個方面的技能。另外,通過相互交流能夠將內容相近的畢業設計題目進行整合,分散的題目趨于集中,最終形成綜合型的高層次畢業課題,不僅有助于畢業設計總體質量的提高,而且容易形成學術團隊和專業特色,提升專業整體水平。
5.改革畢業設計考核方式,加強畢業生的宏觀管理與監控
以往的畢業設計考核往往以畢業論文和畢業答辯的成績為主要考核指標,平時成績由指導教師自主決定。個別畢業生雖然平時表現不好,但最后總成績較高,而有的平時認真做實驗的同學畢業設計總成績反而較低,最終在本屆和以后的畢業生中產生了許多不利影響。為改變這種情況,一方面應在畢業設計考核指標中提高平時成績比重,探討科學高效的打分方式,另一方面應在畢業設計進行中加強監管,嚴格請假制度,不定期安排指導教師到實驗室巡視,對不遵守紀律和經常不到實驗室的畢業生進行嚴厲懲罰,乃至推遲畢業答辯日期。
三、結束語
畢業設計環節對于培養環境工程專業學生的工程意識、創新精神和工程技術能力起著非常重要的作用。如何提高本專業畢業設計水平,牽涉的因素非常多,應根據每個學校的具體情況作出具體分析。我們結合多年來的畢業設計指導經驗,從畢業設計的組織形式、指導教師的選擇、管理措施、教師之間的交流與合作、實驗管理員的作用等方面分析了提高畢業設計質量的具體措施,并在實際運用中收到了良好的效果。
參考文獻:
[1]陸慎,賈松林,黃任常,等.提高工科專業畢業設計質量實踐[J].理工高教研究,2004,23(2):1-3.
二、教學團隊帶頭人和骨干教師遴選
教學團隊帶頭人作為團隊的“領頭羊”,引領著教學改革和科學研究方向,是教學團隊的核心和靈魂。教學團隊帶頭人除具備較高的學術造詣、創新性學術思想和良好的組織協調能力外,還應長期堅持在本科教學第一線,致力于課程建設,具備目光遠大、胸襟開闊、善于溝通、甘于奉獻等人格魅力,以學術精神、學術水平帶動和影響團隊成員參與團隊的各項建設,促進學術成果的教學轉化,吸引并帶動一批有創新能力和突出發展潛力的中青年教學骨干,組建合理的教學梯隊。教學團隊成員除年齡和職稱結構合理外,也需考慮基礎知識、專業知識、實驗設計實踐環節、科學研究和工程應用等多方面人才互補。骨干教師遴選以本專業教師為主,但需跨學科、跨專業、跨院系,甚至跨地域吸收引進核心骨干成員。團隊人員數量以8~15人為宜,其中包含3~5位校外專家顧問。團隊梯隊人員結構既注重基礎和專業結合,也注重校內、外聯合、基礎理論研究和工程應用結合。
三、開展課程群教學改革
(一)課程群建設規劃
精品課程建設在新一輪高校教學改革中具有帶動主要課程群建設與改革、推動品牌專業立項與建設、開創院校辦學特色等重要功能。教學團隊以精品課程的建設目標和要求編制課程群建設規劃,明確和制定課程群建設目標和任務,以及建設的具體措施與對策。精品課程有院級精品課程→校級精品課程→省級精品課程→國家級精品課程4級建設梯度。水污染控制工程和大氣污染控制工程已評為省級精品課程,這兩個教學團隊力爭將省級精品課程建設為國家級精品課程,同時以省級精品課程的建設目標帶動環境工程微生物、環境工程原理、環境監測等重點課程申報校級精品課程。
(二)教學內容和教材
教學團隊要理清不同課程在課程群系統中的邏輯關系,針對學生培養目標,規范基礎課程、專業骨干課程和選修課程之間的教學內容分配、銜接等,突出重點,避免內容重復,統籌考慮各課程的學時、開課時間、實踐環節內容與課時分配。抓好歸屬課程教學大綱執行與落實,規范歸屬課程講義與教案,加強課程教學課件等方面建設,將該學科最新研究成果及時補入教學內容,定期修訂與完善各門課程大綱內容、范圍和要求。同時,對每門課程教學所選用的課堂教學、實驗、課程設計、實習指導教材進行論證。教材建設是教學團隊建設的一個很好載體,教材是教師和學生之間的媒介,是聯系師生的紐帶,也是教師合理利用教學資源、整理教學思路的突破點?,F在高校使用的教材或多或少存在著內容陳舊、缺乏創新等問題,應盡量選用最新的“十一五”、“十二五”國家級規劃教材和面向21世紀高校教材。對教材的選用既要考慮國內、外最新先進科技成果,又要考慮教材質量。另外,要積極組織力量主編或參編省部級以上教材,自編特色教材??傊菇虒W內容緊跟科學文化以及經濟社會發展步伐,做到與時俱進。
(三)教學方法和手段
教學團隊建設中突出創新意識和團隊進取精神。教學團隊除了改革教學外,在教學模式和教學方法等方面也要進行積極改革和創新,將一些好的教學研究成果運用到本科教學,形成特色。比如,可以采用六步教學法、課堂討論法、啟發式教學法、案例教學法、直觀教學法、比較教學法等進行課堂教學的不斷嘗試與探索。也可采用多媒體教學、實驗教學、課程設計、雙語教學、仿真教學、視頻教學、網絡教學、現場實訓結合的“八結合”教學方法和手段,豐富教學內容,提升教學質量。
(四)科研和教學互補
教學團隊及科研團隊是伴隨著高校的發展而產生的,兩者密切聯系、相互包容和依存。教學團隊主要是針對本科教學提出的,是以提高教學質量、促進教學改革為主要任務,通過團隊建設促進高質量人才培養;科研團隊,側重于以項目為依托,探索新知識、開發新成果等,目的是為學科發展提供創新成果和高層次人才。在教學型院校,教團團隊應融合科研團隊的作用和功能,高校教師既是知識的傳播者,也是知識的創造者。優秀的教學團隊建設應當與科研工作緊密結合;定期討論本團隊方向的前沿科學問題,申報科研項目;搭建實驗平臺,開展科學研究,實現科研反哺教學。
1環境工程課程體系設置的實踐與探索教學計劃和課程體系的設置直接影響學生的知識層次和培養目標的實現。我校環境工程專業經過十余年的探索與努力初步形成了以下的課程體系。
1.1知識體系四年制環境工程專業教育主要分為通識教育、專業教育和集中實踐性教學三個模塊。一般在一、二年級完成通識教育,并通過環境工程原理等課程的教學起到環境工程“入門”的目的,而專業教育主要在三、四年級完成。
1.2課程設置
1.2.1專業骨干課程體系改革2002年專業主干課為7門,共205學分。2004年無專業骨干課的概念提出。2005年專業主干課有4門(環境工程原理、環境工程實驗、水污染控制工程、大氣污染控制工程),占125學分。2006年環境工程專業的4門核心課程(環境工程原理、水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物處理與處置)為骨干課,學分為14。2007、2008、2009年環境工程專業骨干課調整為:環境工程原理、水污染控制工程、大氣污染控制工程,共三門,學分為115。2010~2011年環境工程專業骨干課又重新調整為4門:環境工程原理、水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物處理與處置。2010年、2011年學分分別為:145、150,其中2011年固體廢物處理與處置增加了0.5學分。專業骨干課就經歷了一波三折的變動。
1.2.2公共課和選修課的年度變化從表1可以看出,整體上來說,2010級的課程體系比2007級和2009級的更加合理。就要求完成的總學分而言,雖然保持在175的基礎上。但是,就公共課、專業課(包括學科基礎課、專業主干課、專業選修課)和通識課占總學分的比例而言,2007級分別為49.6%、44.0%、64.0%,2009級分別為48.9%、44.6%、64.0%,兩者的差異不明顯。而2010級分別為47.9%、46.4%、57.1%。表明專業課占的比例逐年增加,通識課和公共課占的比例逐年降低。專業課從2007級到2010級整體優化。2007級、2009級、2010級專業選修課的學分分別為25、28和28,分別占專業課總學分36.5、39.5和42.5的68.5%、70.9%和65.9%。2007級、2009級、2010級的方向共同選修課可選擇范圍為25學分、34學分、34學分,方向選修課范圍為8學分、8學分、8學分,但是方向共同選修課要求達到1分、24學分、24學分,方向選修課分別達到6學分、4學分、4學分。也就是說,雖然2007級選修課的比例很大,但實際上,在所有可選的方向共同選修課25學分中,必須要選擇19分,實際可選性受到了很大的限制。2010級雖然選修課只有65.9%,但是34選24,8中選4,學生實際的自主性更大。集中實踐性教學環節學分,2007級~2010級均為35學分,占專業課總學分的20.0%。
1.2.3環境工程專業課程結構專業課程包括學科基礎課課程、專業主干課和專業選修課。在教學順序上采用了從單一到綜合、從微觀到宏觀、從簡單到復雜的傳統環境工程專業的課程時序安排。大一、大二低年級階段主要完成基礎理論課和相關實踐課;大三是整個學習階段的重心,進行專業核心理論課的學習和相關課程設計;大四的高年級階段在前修課程的基礎上,主要進行綜合設計能力的訓練和工程實踐能力的鍛煉,同時,根據專業拓展的需要和學生自己的興趣進行多門交叉課程的選擇性學習。
1.2.4專業理論課程設置由表2可知,專業理論課的設置分為學科基礎課、專業骨干課和專業方向三個環節。這其中包含了環境工程專業指導委員會指定的4門核心課程,還有多學科交叉理論的課程如工程力學B等,但是沒有體現自身課程方向與特色的課程。大量的選修課的開設更為學生提供了自由選擇的平臺。
1.2.5專業實踐教育體系
1.2.5.1專業實踐教育體系的構成專業實踐教育體系由基礎實驗→學科基礎實驗→專業實驗逐步過渡。在教學順序上,先通過基礎實習使學生掌握必要的計算機、大學物理、化學基礎。再通過各門課程的課程設計拓展到規劃設計與CAD,使學生對環境工程的各個方面(計算機、化學、物理等)以及各個層次(檢測基礎實驗、環境工程設計等)有所掌握。最后通過綜合實習和畢業設計逐步深入到社會與環境的綜合發展規劃之中,使其達到知識拓展和能力培養的目的(圖2)。
1.2.5.2實踐環節的訓練由表2可知,自2005年開始,我院環境工程專業實踐總學分由原來的30學分增加到35學分。從學期分配情況看,自學生大二后半期開始安排實踐實習,且學時分配也相應的由原來單一集中大四進行的模式變為各學期分散進行。環境工程2004,2005和2006級培養方案中實踐環節學分為:30,35,35學分,占總學分比例分別為16.5%,18.9%,20.0%。2007~2011年度均保持在20.0%的比例。而在同類高校中這一比例占到了40%以上[3]。
2專業改革的實踐與探索
2.1專業辦學定位我校環境工程專業如何能夠在眾多同行兄弟院校中做到“人無我有、人有我特”的辦學方略,這些概念尚未明確定位。目前我院教師的縱向科研項目、橫向課題等沒有較好的凝聚學科研究方向,未能形成強有力的科研團隊。學生也少有機會圍繞主題參與到教師的科研及各種課外科技活動。#p#分頁標題#e#
2.2辦學條件辦學條件是教育的基本保障。近年來,學校和學院對環境工程專業在實驗條件和教學條件的改善上給予了很大的支持。先后建立了設施完善的工科實驗中心、環境工程設計室,相應的專業軟件、繪圖儀等軟硬件實驗設備也配套完全,保障了學生實驗、實踐動手等能力的全面培養和提高。同時,在理論教學過程中采用多媒體教學,圖文并茂的教學課件使學生在更深入的理解理論知識的基礎上,對實踐也有了更多的感性認識。我校環境工程專業目前建立了3個校外參觀實習基地。由于經費緊張,各實踐環節削減學時,或者到就近找一家不合適的企業進行實踐,甚至有的干脆讓學生自己去尋找企業進行實踐;另外,學校沒有建立穩定的實踐教學基地,企業不太愿意接收學生來實習,導致目前很多學校的實訓環節流于形式,達不到工程實訓的目的。
2.3師資結構教師是教學工作的核心資源,人才培養的質量取決于教師的素質。我校在引進新人才的時候,注重學科背景的選擇和實際動手能力的考核。目前,在環境工程教研室現有的9名教師中,有8名專業教師,有環境影響評價工程師資格的教師4名;教授2名,副教授1名;博士(含在讀)8人,學士1人,且40歲以下教師全為博士以上學歷。目前主要存在的問題在于師資隊伍的專業背景差異較大,且擁有高級職稱的教師比例太小。只有通過教師資源的不斷的有效整合,才能為專業的發展、教學質量的提高以及學生素質的全面發展和就業能力的拓展提供更加有力的保障。
2.4人才培養質量教育的最終目的是人的素質的全面提高。從歷年的畢業生來看,其就業率、就業渠道、就業單位表現以及各種反饋信息都說明畢業生的綜合素質、實踐能力以及分析處理問題的能力逐年有一定的提高。近幾年來,考取研究生的人數比例也在不斷的上升,包括考取浙江大學、大連理工大學等重點大學。但是,我校環境工程專業學生參與科研、、參加競賽等情況可以看出學生的素質及其創新能力的亟待提高。學生在參與教師科研課題的基礎上,申請創新基金和課外科技立項僅寥寥十余項,在核心或一般公開刊物上發表文章也只有幾十篇。
3環境工程課程體系改革建議
2014年6月,在中國科學院第十七次院士大會、中國工程院第十二次院士大會開幕會上發表重要講話,強調“堅定不移創新創新再創新,加快創新型國家建設步伐”,肯定并再次強調了創新在科技發展方向中的重要性。大學研究生院作為我國現行教育體制中最高層次的教育學院,是我國專業創新人才培養的搖籃,支撐著國家創新體系的建設。因此,為培養具備寬厚的科學素質、扎實的工程素養、良好的道德品質、優秀的創新能力和事業寬廣的高素質拔尖人才,必須將研究生工程實踐和創新能力培養作為教育的首要目標。近年來,我國環保事業正蓬勃興起并逐漸成為一個巨大的新興產業,社會急需大量具有工程實踐和創新能力,能快速擔當起環境污染治理重任并能隨污染情況變化和環保要求提高不斷研發新技術、新工藝的應用型專業人才,而環境工程專業創新能力的形成和發展必須以工程實踐活動為基礎。因此,實踐教學對培養本專業學生的實踐能力和創新能力有著理論教學不可替代的特殊作用,是創新人才及卓越工程師教育培養過程中貫穿始終的、不可或缺的重要組成部分[1]??茖W合理的環境工程專業實踐教學體系不僅要向學生傳授科學知識,培養動手能力并強化實踐技能,還應該積極拓展實習載體、開闊學生視野并加強產學研工程實踐轉化,引導學生掌握科學的思維方式,提高分析問題和解決問題的能力并強化培養學生的工程實踐和創新能力[2]。
一、環境工程專業研究生實踐教學體系的構建目標和原則
中國地質大學(北京)環境工程專業研究生培養實踐教學體系的構建必須緊緊圍繞人才培養方案和專業人才培養目標進行,以培養學生專業素質、工程能力和創新能力,全面提高環境工程專業教學質量為出發點,結合學校的人才培養特色,通過學生自主設計和研究活動,學會科學研究的方法,建立科研創新概念,在實踐中全面提升研究生的專業素質、工程能力和解決新問題、改善僵化學習思路的創新能力。環境工程專業研究生實踐教學體系一般包括實踐教學內容體系、實踐教學的考核評價體系、實踐教學保障體系和實踐教學基地體系等要素,各要素相對獨立又相互統一,綜合實現研究生工程實踐和創新能力培養的功能。因此,我校環境工程實踐教學體系的建立需要遵循以下幾個基本原則[3]:
(1)整體性原則。實踐教學體系是一個相對獨立又統一的有機整體,每個體系相互關聯又具有層次化和模塊化特點。每個實踐環節層次分明、逐步遞進,具有明確的要求和保障措施以確保整個實踐教學體系的完整性。
(2)應用性原則。應用反映在社會崗位對環境工程專業人才的需求上,是我校研究生專業人才培養的目的,以應用為主旨和特征構建環境工程專業實踐教學體系是實現應用型人才培養目標的前提。因此,緊緊圍繞社會崗位需要的各項技術能力—設計能力、施工能力、研究能力和創新能力等,構筑實踐教學體系的內容和考核指標。
(3)特色性原則。實踐教學形式和環節多樣,各有特色,其中包括實驗、實習、畢業設計和企業實踐等。我校環境工程專業研究生實踐及教學體系的構建應該確立“素質教育為核心,技術應用能力培養為主線,創新能力培養為關鍵,產學研結合為途徑”的特色,充分考慮環境工程專業依托的行業特色以及區域的經濟發展水平,選擇合適的實踐教學基地并創建科學合理的保障體系。
(4)產學研結合原則。本實踐教學體系的創建目標是為社會培養高素質的環境工程專業創新人才,產學研結合是實現此目標的必要手段。通過產學研結合,共同研究培養方案,制定培養計劃,實施培養過程,以滿足社會工作崗位的需求。
二、環境工程專業研究生實踐教學體系的構建
根據上述研究生實踐教學體系的構建目標和原則,結合我校環境工程專業研究生教學實踐特點,建立了一套包括實踐教學的內容體系、考核評價體系、保障體系和創新實踐體系四要素的研究生實踐教學體系。
1.實踐教學內容體系
實踐教學內容體系是指培養研究生教學環節所呈現出來的具體教學內容,是整個環境工程專業研究生培養的核心內容。教學內容應以學生綜合素養、應用知識與創新能力的提高為目標,著重突出專業實踐類課程和工程實踐類課程,教學內容要強調理論性與應用性課程的有機結合[4]。針對傳統實驗教學依附于理論課體系的橫向模式,超越單門實驗課程的范圍,建立教學課程之間的系統聯系,精選實驗項目,統籌實驗內容,使基礎性、理論性、設計性和綜合性各類實驗項目合理配置,建立符合環境工程專業人才培養特色的一體化多層次的實踐教學內容體系[5]。該內容體系主要分為兩個層面,即:
(1)基礎實驗教學。鑒于我校研究生生源多數來自外校,實驗能力參差不齊,因此應增設旨在培養研究生實驗室動手能力的基礎實驗教學課程。為不同研究方向研究生增設“環境微生物實驗”、“水污染控制工程實驗”、“水化學分析實驗”、“大氣污染控制實驗”、“固體廢物處理處置實驗”和“環境監測實驗”等選修實驗課程內容,重點培養學生的基礎實驗技能和專業興趣。
(2)創新實踐活動。該層次是為了培養我校環境工程專業研究生的科研能力、工程能力、創新能力和綜合能力開展的教學實驗內容。在學生了解相關專業課程背景及學術概念基礎上,鼓勵學生根據興趣學科方向查閱和總結文獻,依托我校研究生院、科技處、水資源與環境學院以及科研公共服務體系,進行自主創新實踐活動、參加指導教師的科研項目或申報學校的科技扶持獎勵與科研競賽等。鼓勵學生發表高水平科技論文、參加國內外學術會議、依托產學研基地轉化科研成果等,積極培養學生的科學精神、創新意識和創業能力[6]。
2.實踐教學考核評價體系
實踐教學考核評價體系是整個體系的反饋機制,我校環境工程研究生教育培養實踐教學考核評價體系的實施主體由研究生院和直屬院系承擔。實踐教學考核評價體系分別針對獨立的實踐環節制訂了不同的考核評價標準,主要包括以下幾個方面:
(1)實驗教學考核評價。這一部分評價標準主要針對基礎理論實驗教學課程。評價重點主要在學生掌握基礎理論和實驗手段的內容、方法和效果上,強調實驗課程的設計是否合理,實驗目標是否明確具體,學生動手操作能力是否得以培養等。
(2)畢業設計考核評價。我校環境工程專業研究生培養設計類主要體現在畢業設計上,選題上傾向于培養學生解決實際工程問題的能力,允許學生進入企業進行工程實踐。設計內容的設置,有利于促進學生綜合利用所學知識,對實際工程問題進行深入研究,通過工藝參數選取、構筑物計算、設備選型、經濟概算等環節,逐步建立工程意識。因此,考核評價的重點主要集中于選題的難易程度、與工程實際結合的緊密度、設計完成情況和答辯準備情況等幾方面。
3.實踐教學保障體系
實踐教學保障體系是整個體系正常運行的前提,主要包括實驗、實踐教學師資隊伍和實驗、實踐運行管理兩方面內容:
(1)實驗、實踐教學師資隊伍建設。環境工程專業涵蓋化學、工程、材料等不同學科領域,研究內容需要交叉學科協助。因此,研究生需要更多維的思維方式和廣闊的學術視野。此前,我校一直采用的是“一對一”的研究生培養模式,這種模式易導致研究生思維局限、學術視野狹窄等問題。因此,我校可以改革這種研究生培養模式,試行導師團隊模式(涵蓋實驗、科研、工程技術各具專長的教師團隊),引入交叉學科老師進入指導團隊,實行主副導師工作制度。這種指導方式更加利于研究生創新及工程能力的培養[7]。
(2)實驗、實踐運行管理。良好的實驗、實踐教學管理可以保障高水平的實踐教學質量。我?,F有水資源與環境工程北京市重點實驗室,包括水分析實驗室、環境化學實驗室、水力學實驗室、地下水物理模擬實驗室、水處理實驗室、環境微生物實驗室、環境數值模擬實驗室、巖土環境工程實驗室、包氣帶水分運移實驗室和地下水循環實驗室等。每個實驗室配有切實可行的實驗教學管理規章制度,涵蓋設備管理、教師管理、學生管理、實驗管理、項目管理和安全管理等各方面內容。實驗室運行采用開放式管理模式,包括定時開放和預約開放。定時開放主要根據實踐課程實驗的教學計劃和任課教師的教學安排確定;預約開放則針對本專業科研教師和研究生的具體要求(科研、培訓、項目、競賽和創業計劃等)安排確定[6]。
4.實踐教學創新實踐體系
研究生創新教育培養之根源在于實踐,有了創新性意識和思維,才能通過研究手段取得創新性研究成果。因此,通過構筑創新基地和平臺,為研究生提供廣闊的校內外實踐場所,提供創新思維轉化的媒介,達到環境工程專業研究生工程實踐和創新能力的培養[8]。
(1)校內專業教學實踐。我校環境工程專業下屬實驗室開放給研究生,鼓勵學生在導師團隊指導下進行自主實驗,學校研究生院積極組織學生參與各類科技創新活動,資助具有自主知識產權的科研項目、創業計劃和成果轉化。在此過程中注重引導培養學生的科研意識、創新思維和能力,尊重學生個性和興趣,充分發揮研究生的潛能。
(2)校外創新拓展實踐。加強專業實踐環節的組織和團隊指導,積極與協作單位共建常設的校外實踐訓練基地,鼓勵研究生在校外創新拓展實踐基地實習。校外創新拓展實踐基地的指導團隊以合作單位設計部、工程部、環評部的工程技術人員為主,校內專業教師配合協作,學生在工程師的指導下承擔實際工程項目的設計、施工、管理和環境評價,使學生真正接觸工程項目的技術核心,通過實戰鍛煉掌握工程實施和工藝創新的技能。在此基礎上,通過推動產學研合作,將科研成果轉化,直接有效地服務于社會。
三、結束語
在全社會關注研究生教學質量的今天,各高校都在開展硬件設施升級、課程改革、教材建設和人才引進等工作。同樣,近年來實踐教學的重要性也得到了前所未有的重視。對于我校環境工程專業的研究生培養來說,實踐教學的改革應該著眼于工程實踐和創新能力的培養。根據我校環境工程專業辦學特色與社會崗位需求構建自身培養特色的研究生實踐教學體系,對從根本上提高實踐教學質量,提高研究生工程實踐能力和創新能力具有重要作用。
參考文獻:
[1]方惠英,邱利民.立足能源科技前沿,構建實驗教學創新體系[J].高等工程教育研究,2011(5):157-160.
[2]陶俊勇,鄺溯瓊,楊定新.以創新人才培養為導向的研究生實踐教學體系探索[J].實驗室研究與探索,2013(11):317-320.
[3]陳支武,張德榮.完善實踐教學體系,培養應用型創新人才[J].實驗室研究與探索,2012,31(8):167-170,189.
[4]朱林暉,唐堯基,王力.化學工程領域全日制專業學位研究生實踐能力培養的研究[J].廣東化工,2014,5(41):168-169.
[5]劉昭明.地方特色創新人才培養實踐教學體系建設探索[J].中國電力教育,2012(31):102-103.
[6]鄺溯瓊,楊定新.構建開放式實驗教學模式培養創新人才[J].高等教育研究學報,2012,35(3):88-90.
(一)課題設計
課題設計是研究型教學的基礎,是以課題為中心對學習內容進行的重新規劃。根據學生人數,并考慮到學生的專業認知水平,結合桂林市在環境保護問題上取得的成果,將《環境工程概論》教學內容課題設計為以學生調查實踐為主題。在課堂教學中,以學生通過調查發現的問題所作的匯報作為各章內容的開題,進而引出各章理論主題內容。然后,教師結合學生研究內容進行總體講授、指導,使得課程生動、課堂氣氛熱烈,進而帶動學生學習的興趣。課題設計的具體內容包括:桂林市水污染狀況調查、桂林市大氣污染狀況調查、桂林市固體廢物狀況調查、桂林市聲環境以及桂林市的生態之城建設五個部分。
(二)課題實施
1.成立課題小組
課程第一堂課為導論課,由教師對目前的環境問題及環境工程研究方向等內容進行總體講授,布置研究型課題并對課題進行說明。課后學生根據個人興趣報名,教師根據“組間同質、組內異質、優勢互補”的原則進行微調,保持各組同學水平相當,每組6名同學。
2.方案設計與實施
各小組成員首先根據課題題目,明確完成目標,討論課題實施方案;然后進行組內分工,完成資料收集、查閱、現場調查、數據分析匯總、書面總結及口頭匯報等工作。具體實施過程以課下業余時間完成為主,教師輪流跟組進行指導、答疑以及必要的理論知識補充,幫助學生解決在課題完成過程中遇到的問題。在完成過程中,數據信息來源主要包括圖書館的圖書、期刊、統計年鑒、環境公報等紙質資料,圖書館的電子資源,如CNKI數據庫等,以及環保局網站、環保局實時監測系統等網絡數據資源。然后,再結合實地調查結果,完成課題的研究。
(三)課題成果評價
1.成果展示與評價
首先由組長作為代表對課題完成內容進行匯報,同時對課題完成過程中遇到的問題及解決方法進行介紹,課題組成員共同對其他小組的提問進行解答。根據匯報結果和答疑情況對課題成果進行評價,評價結果由三部分組成:組間評價、組內互評和教師評價。課題小組根據評價內容對課題內容進行進一步修改,并形成書面報告上交。
2.成績評定
研究型教學課程的成績評定方法采用形成性評價和總結性評價相結合的方式。其中課程總成績由學生個人的平時表現(包括課題表現、對小組課題項目的貢獻)、所在課題小組成績(要求3~4名環境工程專業老師對小組作品進行評定,取平均分)、期末考試成績(閉卷考試)三部分組成。
二、總結與反思
在研究型教學過程中發現以下兩點需要進一步完善。
1.完善學生在課題完成過程中的過程管理工作
小組成員應記錄下課題完成過程中的日記與心得,不斷總結課題完成過程中每個環節的安排是否合理,有無改進措施,如成員分工情況是否合理、時間安排是否得當等。
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A?搖 文章編號:1674-9324(2013)45-0217-02
中國礦業大學(北京)環境工程專業始建于1985年,2000年開始招收本科生,1994年和2000年分別批準為環境工程碩士點和博士點,2007年批準博士后流動站,已累計培養本科生360人。環境工程專業是北京市重點學科,也是我?!?11工程”的重點建設學科。經過十多年的建設和發展,初步形成了一批具有礦業特色的研究方向,其研究成果具有較高的學術地位與影響。繼續鞏固發展傳統優勢專業,加強基礎學科專業建設,突出我校礦業環境保護特色,以“重視基礎、強化能力、注重實踐、崇尚創新”為教學重點,堅持理論與實踐相結合、教學與科研實踐相結合,培養大批適應社會發展需求的專業性高素質創新型人才是當前發展的重中之重。
一、準確定位人才培養目標
在2008年版本環境工程專業培養方案中強調培養多層次、多規格的環境工程復合型人才,并將人才知識結構定位為厚基礎、寬口徑、全目標培養、有限目標發展,使學生理論扎實、知識面寬、素質高、有創新意識,能適應21世紀我國社會主義現代化建設需要。學生畢業后具有從事環境污染治理、環境監測、環境質量評價、環保設備研制與開發和環境工程管理以及環境工程教學與科研等方面的工作能力。
在全國專業指導委員會的環境類專業總體培養目標及環境工程專業認證補充標準的指導下進行培養方案設計,同時充分考慮國家需求和礦業行業發展、學校資源及人才培養優勢、就業形勢等因素,正確定位人才培養目標。在人才培養過程中,既注重專業知識的傳授又與行業發展實際相結合,形成具有明顯礦業行業特色的人才培養體系,增強畢業生對市場的適應能力和競爭力。
二、優化課程體系
緊密結合我校2008版本環境工程專業培養方案,通過“整合、精簡、增加”,在課程體系中刪除了《環境氣象學》,增加了《給水工程》、《環境工程微生物》等專業基礎課程。專業基礎課程是環境工程專業學生知識結構的核心部分,通過加強環境工程專業基礎課程的改革與建設,形成了教學體系的一條主線。
本著加強基礎、拓寬口徑、注重特色、介紹前沿課題的原則,加大了選修的力度,對專業課程進行了整合和調整,開設了就有我校行業特色的課程,如礦山環保概論,礦山水土保持、礦山環保經濟等課程。結合教師科研方向增加了一些有我校行業特色的選修課,如《礦山水土保持》、《能源環境工程》等。同時精簡了部分課程的內容,將以往內容較寬泛的《化工原理》和《流體力學》,精簡為《環境工程原理》和《環境流體力學》,使課程體系中基礎課與專業課、必修課與選修課實現進一步的協調。依托本校環境工程專業教師的四個科研團隊,即水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物處理與處置、環境生物方向,對教學計劃的教學工作進行重新的分配,保證了專業課程教師的專業水平高,在某一領域保持領先的特點,讓學生除了了解環境工程專業的傳統理論與技術,對于一些新技術、新理論也有所認識,增強了學生的創新能力。承擔專業基礎課程教學的教師以新教師為主,積極鼓勵教師在理論教學中結合最新科技發展趨勢開展教學活動;對開新課和新開課嚴格進行試講制度,不讓一名不合格教師走上講臺。
三、突出實踐環節
在近十年的環境工程專業本科生培養過程中,我們一直很重視培養學生的實踐能力和創新能力,著重加強實踐教學環節,包括鞏固理論知識的實驗課、培養工程設計能力的設計課、提高運行管理能力的實習課這三塊。在第五學期開設“科研訓練”,使其作為一門獨立的實踐課程,對全體學生進行科學研究方法的訓練,使學生熟悉科研過程,對科學研究的本質有初步的認識。由我專業指定優秀的教師首先對學生科學研究方法和程序,實驗設計與數據處理、分析儀器的使用、文獻查閱與科技論文寫作等方面進行理論方面的培訓。學生參加科研訓練采取指導老師負責制,首先由環境工程系組織教師結合科研申報課題(根據老師科研需要隨時申報),然后組織學生和老師雙向選擇,對調研型科研訓練采取提交調研報告的形式進行考核,對創新型科研訓練采取答辯的形式進行考核。對參加科研訓練并取得優異成績的學生在保送上研究生等方面給予政策性傾斜。我們充分發揮“大學生創新實驗計劃”靈活的特點,鼓勵科研能力強,承擔項目多的教師,抽出時間指導有精力的優秀學生進入實驗參加教師的科研項目,近兩年,我系共獲得指導14項“大學生創新實驗計劃”,學生參加的積極性高,課題全部來源于教師的科研課題。
四、教材建設
隨著生產力與經濟發展水平的飛速發展,人才市場對就業者的要求越來越高,不再滿足于一技之長者;隨著新興高科技的發展、科技進步周期的不斷縮短和傳統產業結構的調整,勞動者工作流動性與職業更換頻率逐漸加快;科學知識的綜合化趨勢,使傳統學科體系及行業的界限逐步被打破。所有這些都將使未來走向社會的大學生們,具備寬厚的智能基礎,多方位的就業轉換能力。因此,要求教材內容新穎,信息量充足,并根據社會發展的需要,緊跟科技進步的腳步,及時更新內容,把當前所出現的新知識、新理論、新技術、最新的科研成果和最新的發展情況引入教材,介紹給學生。專業課程所用教材絕大多數選用的是公認的優秀教材或近三年出版(或再版)的教材,并組織自編了部分實驗講義。我們也規劃并編寫了下列教材,如《環境科學與工程導論》、《環境生態學》、《礦井水處理與綜合利用》、《環境生物學》、《礦山固體廢物處理與處置工程》、《大氣顆粒物控制》等。
五、畢業環節
畢業環節是大學最后一個教學環節,而且時間較長,適合結合科研實踐對大學生進行創新型培養。畢業環節的指導采取導師負責制。我們狠抓畢業選題工作,每屆畢業選題的數目均大于學生人數,并采取填報志愿,雙向選擇確定最后的選題;嚴格答辯制度和程序,抽簽決定答辯分組和次序;自2006年開始對優秀畢業論文(設計)的評選,采取個人申報,指導老師推薦,學科建設崗負責人審查,采取集中答辯的形式進行。集中答辯的目的是為了減少分組答辯帶來的誤差,保證答辯過程的公正。我們一直很重視提高學生實踐能力創新能力。