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1、環境工程專業學生主要學習普通化學、工程力學、工程制圖、環境微生物學、生物化學、水力學、電工學、環境監測、環境工程學科的基本理論和基本知識,受到外語、計算機技術及繪圖、污染物監測和分析、工程設計、管理及規劃方面的基本訓練,具有環境科學技術和給水排水工程領域的科學研究、工程設計和管理規劃方面的基本能力。
2、主干學科:土木工程、化工與制藥工程、生物工程。核心知識領域:環境監測、環境生物學、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、物理性污染控制工程、環境評價、環境規劃和管理。
(來源:文章屋網 )
“空間”是無限宇宙空間的總稱,它與“時間”對應,本文不討論這個大的概念,只涉及我們生活的環境區域空間和建筑空間,主要來探討與人們生活關系最密切的建筑空間的屬性以及對其設計定位的理解。
空間的存在都應考慮到與周圍環境的呼應,它的美也因空間的自然狀態或人為的雕琢而變得更加璀璨。在中國,“天人合一”是傳統哲學和審美思想的基本精神,這正是體現了一種和自然和諧、親密的關系,即“意”和“境”的高度統一,這樣的“統一”也就是我們在設計當中應該強調的完整性之一。在做構思方案的時候就必須考慮它的環境因素,應該放在一個什么樣的環境中,通過什么方式來使主體形態更加完整和耐人尋味。燈光明度,色彩的變化,環境與主題形態的反差形成對比方向、朝向等等,這一切都會發生相應的視覺反應,這樣一種感受是空間的、全面的。
綜合性因素在設計中起著重要作用
建筑的適用性早在2000多年前,古羅馬杰出的建筑師維特魯威就提出建筑要符合“堅固、適用、愉悅”的原則,被后來的建筑師們奉為建筑學上的“六字箴言”。所謂“適用”,是對建筑最基本的功能要求,也是最本質的要求,不同的建筑功能適用于不同人的各種基本功能需求。
設計之初的前瞻性要考慮到未來人們需求的發展變化對建筑的靈活適應性要求,特別是隨著社會經濟水平的逐步發展,人們的生活方式、工作方式與消費方式也有了很大的變化,隨之而來的對建筑功能的要求也越來越多樣,越來越細化,滿足由此帶來的不斷發展變化的功能要求是“適用”的真正內涵。
環境藝術設計專業在人才培養方向上著重理論課程和專業課程的學術性人才培養,培養出來的人才往往都是理論知識型和設計能力型人才。課程的單一,社會實踐能力差成為現今大學生的通病,如何培養出真正的人才是全國高校的難題?實踐技術型人才培養目標下,如何培養環境藝術設計人才的設計素養和實踐技術能力?答案是,在材料與科技能力、設計與創造能力、技術與空間想象能力、功能與審美能力以及設想與探索能力進行提高才能得到全面的培養。現階段我國環境藝術設計教育教學中存在著一些問題,極大的影響了專業學科建設和人才的培養。本文將通過對我國環境藝術設計專業教育教學培養模式為背景進行分析,在如何改進環境藝術設計教育教學培養模式、改革教學傳統理念;在環境藝術設計教學中著重找出設計概念和建立環境藝術設計多元學科交叉融合的專業課程體系顯得尤為重要。
包豪斯設計學院創建之初就要求藝術與技術的統一,后來美、英等國更注重設計教育與經濟、商業和管理等學科相結合,走向綜合發展的設計之路。其目的就是協調學生知識結構,提高綜合素質的培養、我們可以從中得到啟發,消除偏差。部分高校在開始基礎課階段會開設《基礎造型》、《設計素描》、《色彩設計》、《平面構成》、《色彩構成》、《立體構成》等設計基礎課程,在基礎課程中部分課程所體現出來的重復性比較突出,課程種類多所帶來的結果就是一門課程的課時相對較少。我們以《色彩設計》和《色彩構成》舉例,96學時的設計色彩完全可以容納色彩構成的理論框架,理論和寫生的結合又能更好的相互銜接,使學生理解色彩與情感關系的表現,掌握色彩語言的象征性、意象性,提高運用色彩創作表現的能力。基礎課中有必要安排一門框架性和系統性的基礎課程,知識內容有必要覆蓋整個專業體系,使學生在最早的時間內了解自己的興趣,建立自己的學習方向。
在專業課程開設初期,電腦輔助課程的分類別開設有占用了大量的理論和實踐的時間。《CAD》和《3DMAX》的融合整理可以在效果表現方面一步到位,使學生能在平面圖和效果圖的表現上實現整體構思,完整表達。《建筑制圖》等專業制圖課程則需要系統的完整開設,學生在繪圖過程中制圖與設計思維相融合,掌握設計的規范性和準確性,充分的融合理性與感性思維。其他理論與實踐課程在室內設計、室外設計的比重如何,應該根據學生的興趣和選擇,有層次的展開。培養學生自主學習的興趣和主動學習的能力,增強學生的理論聯系實際的能力。讓學生在專業課程的學習中具備整體方案創建和完善的能力。在專業課程中期,部分課程所體現的內容以設計構思和創意為主體,課程中忽略設計和實踐相結合的原理,無法實現完整的人才培養方案。我們以《居住空間設計》和《公共空間設計》舉例,180學時的設計課程利用100學時完成設計內容,80學時完成設計與實踐相結合的課程。設計與實踐的結合能更好的相互銜接,促使學生理解設計與施工時所遇見的問題并及時解決,設計與實踐的結合,不僅是帶領學生去工程現場,而是教師與學生在完工現場進行交流,設計和施工如何結合,再次完成設計方案。專業課中有必要安排一到兩門設計和實踐相結合的課程,知識內容有必要覆蓋整個專業體系才能培養出設計與實踐性人才。如《施工工藝》與《建筑制圖》課程則需要系統的完整開設,學生在繪圖施工圖紙過程中要與施工工藝相融合,掌握施工工藝的規范性和準確性,符合融合的規范與嚴謹的要求。在課程建設中如何把這一教育主題與教育重心在實際操作中貫徹與落實,是培養綜合設計能力人才的關鍵,這種綜合能力包括理解能力、研究能力、構想能力、表現能力等。作為以專業劃分為基礎的本科教育,往往是一種靜態目標的培養方式,側重于技能的培養,而忽視人才素質、創造能力的培養。只有樹立正確的設計教育目標,合理的教學課程設置,完整的把握教學內容,才能保證環境藝術設計專業教育發展的健康性。
中國正在向著“創造”強國邁進,而"創造"是設計的靈魂。環境藝術設計是創造性和實踐性相結合的,是對日常生活環境和符合生活空間進行規劃的學科。具有豐富的實踐經驗和嚴謹的邏輯思維是獨立完成工作的基礎,只有經歷一段實踐工作才能形成這兩種品質。它的目的是對學生進行合乎社會發展趨勢的、感性和理性協調發展的創造能力的培養。
要提高綜合素質和應用型人才培養的計劃,必須重視實踐環節;充分利用短學期實習、有計劃有目標地安排社會實踐、參觀調研。讓學生接觸社會、接觸實踐工程,在提高專業認識的同時,提高交流溝通能力、協作能力、組織能力、語言表達等方面的能力。充分認識設計教育的實質是培養學生的創造能力,并將這一指導思想貫徹于教學內容、教學方法之中,這也是課程建設中所追尋的重要目標。所以,高校在課程設置方面要考慮實踐教學所占的比重。
專業課程的設置,在理論和實踐環節的分配不是一觸而就的事,需要時間和實踐去印證,環境藝術設計專業正處在成長階段,它的發展需要同樣需要一群環境藝術教育事業的教師們去共同完成,同時更需要學校及相關專業的支持和理解。在我們國家建設飛速發展的今天,環境藝術專業逐漸成為充滿活力的朝陽產業,滿足國家對環境藝術設計人才的需求,將是我們面向二十一世紀培養建設設計人才的重要任務。
一、面臨新形勢、新挑戰
人們對改善居住與工作環境的要求,即健康、舒適越來越迫切和強烈。隨之而消耗的能源日益增多,相伴而來的保護環境的壓力(溫室氣體限排、ODS物質替代等)日益增強。急需提高認識,尋求對策。對習慣做法要重新加以審視。
經濟全球化是大潮流,我國加入WTO已成定局。這既是機遇,又是挑戰。觀念、技術、管理、法則等諸方面都會有深刻變化。人才爭奪將更為突出。
科教興國、西部大開發、城市化、可持續發展戰略等等將深深影響我們今后的活動。我們要關注、要應付。
二、關注能源結構變化的影響,推進節能
我國能源以煤為主的大局一時還難以改變,但清潔優質能源-天然氣在城市中應用的數量會增長,推進以電力為終端能源消費的主體的努力會增強。新能源和可再生能源的研究開發力度會加大。我們如何應付對這方面的變化,在技術與應用上早作準備。傳統的集中供熱模式在何種條件仍可繼續發展,應該如何發展多元化的復合能源技術及工程應用。
電力經營體制會改革,發電輸送和分配會分開,用戶有優選權利。對于我們專業這種非均衡性負荷的日益增長,供電峰谷平衡難題將凸顯。對電力經營體制改革,我們如何更好互動。
終端用戶用熱(冷)計量收費的實施,已成定局,只是時間早晚和實施方式的問題。這一改革會影響到方方面面。我們要從整體系統地加以思考,尋求各種對策,應對復雜的實際情況。
建筑節能是項系統工程,任務艱巨,我們專業擔負著其中十分重要的一環。促進高效節能的設備開發和工程應用,優化專業系統設計,實施和運行管理是我們應盡的職責。提供有效的技術支持及手段是近期的一項迫切任務。
三、關注信息網絡技術的發展和應用,站在巨人肩上求更好發展
因特網的影響日益深入到社會的各個方面。利用它在信息掌握與共享上最易做到,不重復,不做虛功,推進智力接力賽,最能體現效益和效率。
利用因特網的特點:傳播速度快、無時間與地域限制,開放、互動、雙向溝通等,改變我們傳統的工作方式,實施異地智力協作與集成,降低工作成本,提高工作效率。還有異地聯網調控、電子商務等等都值得關注。
四、技術發展途徑的選擇
以新技術改造傳統設備;
以新技術改造傳統系統;
開發新設備、新系統;
以新技術實現優化運行管理;
關鍵詞:環境工程;畢業設計;改革建議
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)32-0059-02
在我國,大部分高校將畢業設計和畢業論文作為本科教育的最后環節,以補充和深化其他教學環節。在一些工科院校,環境工程專業主要培養應用型工程技術人才,畢業實踐環節以畢業設計為主,其主要目的是培養學生聯系各科理論知識,綜合運用所學知識解決復雜的實際問題的能力,完成理論學習與實際應用的銜接。近年來,由于專業擴招,師資力量相對較為薄弱,教學資源不足,就業形勢嚴峻等原因,環境工程專業畢業設計過程中出現諸多問題[1]。為了適應當前社會的需要,不斷為社會培養更多更優秀的應用型技術人才,針對當前存在的問題,迫切需要對畢業設計進行探索與改革。
一、環境工程專業畢業設計中主要存在的問題
1.畢業設計內容較為單一,題目重復率高。目前高校環境工程專業畢業設計所采用的模式基本是先由指導教師列出題目,再由學生進行選擇。然而由于有些教師手中掌握的工程技術資料有限,所指導學生數量又多,選題經常是使用多年的陳舊課題,有的甚至幾年都用一樣的題目,缺乏創新,重復率高。另外,由于不同高校的學科特色不同,環境工程專業的研究重點也各有差異,有些高校畢業設計題目主要集中在水處理方面,而大氣、土壤和固廢方面的設計題目相對較少[1];有些高校側重于固廢及土壤方面的研究,大氣及水處理方面研究相對較少。這就導致了畢業設計課題不夠全面,難以體現專業特色。
2.學生對畢業設計不夠重視,投入精力不足。目前大部分高校的培養方案中把畢業設計安排在最后一個學期,而這一學期,又是畢業生找工作的關鍵時期。在高校擴招的總體趨勢下,近幾年來畢業生數量連年創新高,導致學生的就業壓力逐年增加,在激烈的市場競爭下,學生們不得不花費大量的時間精力在擇業就業上。同時,一部分學生選擇繼續深造,將主要精力放在了研究生復試及一些其他考試上。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[2]。很多學生認為自己找到了工作單位,畢業設計已經無關緊要了,應付心態嚴重。有些同學經常是東拼西湊,草草完成畢業設計,其結果就是使畢業設計流于形式,難以達到鍛煉學生分析解決問題的能力和培養綜合素質的效果。
3.師資缺乏,配套設施不足。有些院校平均每位教師要指導十多名學生的畢業設計。很多教師除了指導畢業設計外,還要完成繁重的課堂教學任務和其他科研任務,所以指導教師根本不可能對每個學生都做到面面俱到的監督和指導。這就造成了一些學生的松懈,從而影響畢業設計的質量。同時,一些帶畢業論文的教師通常需要學生進行幾個月的實驗研究,由于學校實驗設備比較陳舊,一些設備出現了老化和故障,嚴重影響了實驗的進度和實驗結果的準確性,進而影響畢業論文的質量。
4.畢業設計評定流于形式化。畢業設計教學環節通常包括選題、開題報告、中期檢查和畢業答辯等。學生的畢業設計成績主要取決于答辯成績。而學生畢業答辯一般安排在學生離校前幾天,所以答辯中即便發現一些問題,學生也不會再多花時間去修改。答辯組對于學生的評分,最低只給到及格,一般不會給學生不及格,答辯過程形式大于內容。這就使得學生們從思想上到行動上都對畢業設計不夠重視。
5.畢業設計經費支撐不足。目前多數高校普遍存在經費不足的問題[3]。由于多數畢業設計的題目均為陳舊的課題,并無直接的經費支撐,同時學校針對畢業設計提供的專項經費數量有限,進一步限制了設計資料及試驗條件等方面的支持,從而影響學生畢業設計實際針對性,難以保證質量。
二、環境工程專業畢業設計改革建議
1.廣泛收集資料,豐富畢業設計選題。科學合理地確定畢業設計選題,是保證畢業設計水平的先決條件。從選題內容上,根據環境工程專業的特點,畢業論文應涵蓋水污染控制工程、大氣污染控制工程、土壤污染控制工程、生態工程及環境質量評價等各個方面。從選題方式上,畢業設計選題應與學生擇業方向相結合,與科研和工程項目相結合,與企業相結合,以學生自由選題為主,結合學生自己的興趣、特長及今后從事工作的需要自主選題。
2.靈活安排畢業設計時間,加強與學生間的互動。針對畢業設計時間安排在學生時間精力均不足的第八學期的問題,可以改變畢業設計的固定組織形式,靈活利用時間來組織畢業設計。例如可以考慮把畢業設計分兩個學期進行:不考研的學生在第七學期進行,考研的學生在第八學期進行。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。這種方式就避免了畢業設計時間集中以及每位老師短時間內所帶學生較多的問題。另外,畢業設計是學生將四年的知識積累運用到實際應用中的一個過程,需要學生們細心地分析選題,進行資料調研,運用所學知識尋找解決問題的方法,這個過程需要教師精心的指導,因此師生間的互動非常關鍵。指導教師應該根據每個學生的具體情況,每周對學生進行指導,并在畢業設計過程中不定期檢查學生設計的進展,及時發現學生的問題,并進行指導,保證學生高質量地完成設計。
3.加大教學投入,提高教師的專業技術水平。學校應為保障學生畢業設計的質量投入更多的教學設備,將機房和實驗室較大程度地向學生開放,以保證學生有足夠的時間完成實驗和設計。另外還應對指導畢業設計的教師進行培訓和考核,提高教師的專業技術水平,努力打造一支既有專業知識,又懂輔助技術,同時善于聯系實際的優秀教師隊伍。
4.加強管理,改革畢業設計的考核方式。雖然在畢業設計的各個環節都有相應的管理措施,但在實際實施中常流于形式。要加強畢業設計的管理,首先要進行學風教育,使學生認識到畢業設計的重要性。最重要的是要嚴把答辯關,要嚴格答辯程序,避免答辯走過場的現場。對于達不到要求的設計,堅決不給予通過,營造良好的學風。同時,改革畢業設計的考核方式,研究制定科學高效的評分機制,對于平時設計過程中不按時完成各項任務的學生可給予相應的減分,提高指導教師打分的比例。
三、結語
環境工程專業是一個多學科綜合的新興學科,社會需要我們輸送更多更優秀的人才,畢業設計對于培養學生的創新能力、理論聯系實際能力起著至關重要的作用。如何提高環境工程專業畢業設計的水平,涉及到各個方面,需要我們積極地進行研究改革來達到培養應用型工程技術人才的目的。
參考文獻:
[1]張凱,陳莉榮.提高環境工程專業畢業設計教學質量的探討[J].教法研究,2013,(32):75-76.
[2]羅領先,時鵬輝.環境工程專業畢業設計新模式初探[J].中國科教創新導刊,2010,(7):52.
[3]張為堂.環境工程專業畢業設計中存在的問題及改革措施[J].中國電力教育,2008,(7):132-133.
關鍵詞: 環境工程 環境學概論 教學方法
1.課程設置與安排
環境學概論是環境類專業的專業基礎課程,環境工程專業的本科生通過該課程學了可以了解環境工程專業的基本概念和基本術語等基礎知識外,還可以了解目前我國及全球面臨的環境問題的產生與危害,傳統環境污染控制方法,以及目前環境工程領域的發展最新動向。通過長期本科教學工作發現,學生進入高校的第一年主要是進行公共基礎課程學習,隨后是專業基礎課程的學習,直到大學三年級才重點涉及專業核心課程,使大部分學生進入高校后學習目的不明確,學習興趣激發不起來,經常有新生問及我們專業主要學什么的,出去以后能夠干什么,是否容易找到工作。甚至到二年級專業基礎課的學習過程中,有的學生提出我們到底是生物專業還是化學專業的疑問。針對上述問題,我們結合新生特點,在入學專業教育的基礎上在第一個學期開設環境學概論課程,使學生明確環境工程專業需要學習的主要內容,將要解決什么樣的問題,采用什么樣的解決方法,畢業后可以從事哪些工作。使學生具有更明確的學習目標,為后續專業基礎課程學習和專業課程學習打下基礎。
2.明確學習目的
為使學生在大學四年具有明確的學習目標,我們在環境學概論的第一次課就對學生進行引導。首先引入學生最為熟悉的我國當前嚴重的霧霾現象和水污染問題展開討論,從環境定義到什么是霧霾,什么是水污染的系列基本概念,為什么會引起這樣嚴重的環境問題,如何評價污染的程度,治理這些污染有什么樣的方法,是否可以從預防控制角度避免重污染的產生。結合這些簡單問題的討論,給學生闡述大學環境工程專業的課程體系,不同階段各公共基礎課程到專業基礎課和專業核心課程的重要地位,以及課程之間的聯系,分別主要解決什么問題,基本可以讓學生有個初始了解。針對學生最為關注的就業方向問題,主要從以下幾個方面進行介紹,首先喜歡從事科學研究和探索的同學,以后可以考取環境類專業的碩士研究生進一步深造,并就我國具有環境類碩士和博士學位點的高校和科研院所給學生進行簡單介紹,重點介紹當前學科排名前二十名的高校和科研院所的學科優勢特點和主要專家學者。同時介紹與研究生入學考試相關的需要重點學習的課程。其次,有環境工程設計興趣的同學,可以考慮進入設計院或者環境工程公司,工作后可以考取與環境工程相關的職業資格證書,如注冊環保工程師、注冊化工工程師等,通過長期積累可以成為環境工程設計類專家。有從事環境工程項目管理興趣的同學可以考取國家二級建造師和一級建造師成為項目經理,可從事具體的環境工程項目管理與實施。再次,對環境科學感興趣的同學可以從事環境影響評價、清潔生產審核和環境應急預案編制與咨詢等相關工作,同時可以考取注冊環境影響評價工程師和清潔生產審核工程師等職業資格,經過長期積累將來可以成為該領域的專家。此外可以考取國家機關公務員從事環境管理工作及環境監測與環境污染治理設施運營等方面的職業資格證書。通過就業方向介紹,學生對從事環境工程專業領域的工作有個大概了解,學習目的將更明確。
3.教材選擇與教學內容優化
為搞好環境學概論的教與學,首先教材的選擇是關鍵。結合地方本科院校環境工程專業應用型人才培養的特點,通過綜合比較多個出版社的教材,我們選擇中國環境科學出版社吳彩斌教授主編的《環境學概論》教材,該教材共包括十三章內容[1]。由于都是概述性內容,可以根據實際情況選講重點章節,總教學課時32個學時可以滿足教學要求。該教材具有深入淺出的特點,知識面覆蓋廣泛,信息量特別大,主要包括環境問題,生態學基礎,自然資源利用與保護,水污染及其控制,大氣污染及其控制,土壤污染及其防治,固體廢物污染及其綜合利用,物理污染及其防治和環境與法等內容。本課程遵循環境問題的提出到分析環境問題產生原因再到解決環境問題的方法這一主線。重點介紹了前十章內容,突出環境學基本概念和基本原理的理解與掌握,涉及具體污染控制原理和工藝不做詳細介紹,留給后續專業核心課程詳細討論。此外,緊密聯系環境學科發展的最近動向,引入與學科前沿技術發展最近進展的專題,不斷充實與更新教學內容。如我國與全球環境問題引入目前廣泛關注的霧霾專題和太湖富營養化專題進行討論,水污染控制技術引入最新的正滲透膜分離技術與光催化技術專題,大氣污染控制引入有機廢氣光催化處理專題。通過這些前沿專題的介紹可以很大程度上提高學生對環境工程專業的學習興趣。
4.課堂教學方法的探討
環境學概論課程涉及信息量大,但是從教學內容來看難度不大,內容學生都能夠看懂,如果采用傳統教學模式則必定達不到良好的教學效果,學生的學習興趣無法激發。所以必須結合課程特點對傳統教學方法進行創新。為此,我們從三個方面進行了嘗試。首先搜集當前熱點案例采用案例教學,如吉化公司爆炸造成的松花江水環境污染,京津冀和長三角及長沙等長江中下游高頻出現的霧霾現象引入全球環境問題;湖南的“鎘”米現象引入大氣污染和防治與土壤污染及其防治;廣東某地電子廢棄物拆解造成的重金屬污染引入固體廢棄物污染與防治分別與學生展開討論與分析。鼓勵學生充分發揮自己的思維空間,從特定案例的環境問題分析出現的原因,污染物質的來源,可能的遷移方式和可采取的治理與預防的措施。重點在于提高學生的參與積極性,使學生從被動接受知識變為課堂學習的主體。其次開展專題討論教學模式,專題討論可以激發學生學習興趣,提高學生獨立分析問題與解決問題的能力,為使學生有充分的準備時間,通常在理論教學內容前三到四周,由教師提出某一題目如:“抗生素的使用現狀與環境關系”,“農村養殖行業是否需要進行控制”,然后引導學生如何查找資料,整理分析資料并形成自己的觀點制成PPT匯報材料在課堂中和同學相互探討。其中有學生從抗生素的概念、抗生素的歷史、我國使用現狀、造成的環境危害,以及從政策層面和末端治理等方面消除其負面影響的可行措施進行深入討論。
5.可以改進的方向
環境學概論是環境工程本科專業的基礎課程,涉及的知識面特別廣泛,包括與環境保護相關的科學技術知識,人文社會科學知識及法律法規和經濟學知識,從課程內容講難度不大,但是從課程特點看要講好該課程對教師有更高要求。首先要求教師有非常扎實的環境工程專業理論功底,其次要求教師有較廣的知識面。同時要求教師不斷更新教學內容和創新教學方法。在理論教學過程中可以適當鼓勵學生參與搜集環境方面相關的最新素材,包括圖片和案例,建立該課程的教學素材庫。課程考試可以采取期末考試成績和平時成績的組合方式,適當增加平時成績的比例,把平時考勤、課堂參與、專題討論及課程論文以適當比例計入平時成績。總之,環境學概論課程的教師需要不斷增加自身知識儲備,增強自身教學技能,不斷嘗試和總結不同教學方法以達到良好的教學效果。
參考文獻:
【關鍵詞】環境科學專業;環境工程學;困境;教學改革
國內多個高校的環境科學專業都開設了一門必修課程向學生系統介紹水、大氣、固廢污染控制方面的基本原理和技術方法。如北京師范大學開設的《污染控制工程基礎》、清華大學開設的《環境工程原理》、同濟大學開設的《環境工程學》。我校的環境科學專業也開設了《環境工程學》這一門必修課程,旨在使學生系統地掌握環境工程的基本原理、基本方法,較全面掌握水與廢水處理、大氣污染、固體廢物管理的基本概念、原理和工藝特性等。針對我校環境科學專業學生和課程的特點,筆者通過近十年的教學實踐,對本門課程的教學進行了一些探索和改革,以最大程度的提高教學效果和教學質量。
1 課程教學中的困境
1.1 學生工學基礎薄弱
《環境工程學》涉及的內容不可避免的會涉及到部分流體力學、化工原理、水力學等工科課程的內容,而我校環境科學專業學生工學基礎薄弱,在課程設置中無相關的課程。因此,在授課過程中,如何讓這部分內容不影響學生對于相關知識的理解是一個值得深思的問題,同時也對教師提出了更高的要求。
此外,工程基礎薄弱對實際工程的了解僅僅限于課本上的基本知識, 缺少實際認識, 從而在真正設計時無從下手;學生在設計時缺乏對設計手冊、設計規范等相關資料查閱的能力, 不能綜合運用所學的理論知識來分析解決實際存在問題。
1.2 學時少,理論與實踐脫節嚴重
我校該課程采用的教材一直沿用的是蔣展鵬主編的《環境工程學》,現已經歷三版(第三版為蔣展鵬和楊宏偉主編)。教材主要系統的論述環境工程的基本理論、污染防治技術與污染控制工程及發展趨勢,主要包括3篇內容[1],及主要涉及三大污染控制工程,內容范而多。但實際的課堂教學學時只有51個學時,如何在有限的學時內向學生講授相關的知識,同時達到相應的教學目的,是一個需要深思和探索的問題。
同時,該門課程本身是一門理論和實踐性都很強的課程,由于總課時偏少、內容多, 教師教學更偏重于理論教學,從而導致該課程理論教學、實驗教學、實踐教學三者之間的互動和滲透不夠, 脫節現象比較嚴重。
1.3 教學手段與方法單一
教學手段與方法的正確與否事關教學工作的成敗和教學效率的高低,是實現教學目的、完成教學任務的關鍵[2]。在傳統的教學過程中,教師主宰課堂的“一言堂”,只會導致學生被動地接受知識;同時,多媒體工具使用單一,只是簡單的將教材內容編輯后照搬到幻燈片上,照本宣科。這種單一的教學手段使學生的主體地位沒有得到充分發揮,限制了教學質量水平的提高。
2 教學改革
2.1 整合更新教學內容,突出重點,講授與自學相結合
課程教學內容多而范,課時少,且隨著時代和社會的發展,新技術和工藝流程不斷涌現,因此要以教學大綱和教材為根本,合理安排教學內容,不斷更新和整合教學內容,突出重點。針對教材相對于實際工程工藝的滯后性,增加一些環境工程學方面尤其是污染處理技術方面的新知識,不斷拓展教學內容的深度和廣度,提高學生的學習興趣和對專業相關知識的儲備。同時注重新舊工藝的聯系與區別,提高學生的思維能力,讓學生明白新工藝的改進之處,甚至提出一些改進方案,充分調動學生的學習興趣。本課程旨在使學生掌握三大污染控制工程的基本原理和方法,且學生工科基礎薄弱,因此對于涉及到部分工科基礎課程如流體力學、化工原理、水力學等工科課程的內容時,一般不做深究,對于設計方面的內容,亦不做要求。在課堂教學中講解這些學科一些基礎知識,引導學生自學,同時鼓勵學生參加環境工程的一些相關專業課程學習和選修本專業如《水污染控制工程》、《大氣污染控制工程》等課程;鼓勵學生多查閱當代環境工程新技術、新理念的中英文文獻,作為本學科知識的課余補充,這樣學生不僅可以直接了解國內外在污染控制方面的最新動態,增強學生的英語閱讀的理解能力,更主要的是教給學生一種自主學習的態度與技能。
2.2 采用多元化教學手段和方法
課程涉及內容廣泛,在教學方法上應該將講授法、討論式、案例式和現場觀摩相結合,根據教學內容不同采用不同的教學方法,更好的調動學生學習的積極性和主動性,激發學生在環境工程學術領域中的求知欲望和創新意識。考慮到本課程的特點,本課程主要采樣以多媒體教學為主,板書為輔的教學手段。通過多媒體教學手段,可以以豐富的圖片、逼真的動畫及實地錄像,以學生為中心,通過簡潔的文字敘述和深入的語言講解,將抽象的概念和理論直觀化展示將涉及的裝置、材料的外觀和運行狀況等信息進行生動描述,以提升學生的興趣和關注力,提高課堂教學的效果同時可以可節約課堂板書的時間,提高課堂教學信息量[3]。筆者在教學過程中發現,如果整堂課都采取多媒體的教學手段,學生會產生視覺疲勞;此外,對于一些繁瑣的計算過程,板書的教學效果要優于多媒體教學。在課余時間組織學生赴學校相關實習基地進行現場參觀,彌補課堂教學對相關工藝和設備直觀認識的不足,提高學生的實踐能力。要求學生針對某種污染,通過查閱相關資料,提出相應的污染控制技術,達到學以致用的目的,同時也能了解相關污染物控制技術的最新進展,讓學生也走上講臺,實現“教”與“學”的良好互動。
2.3 加強理論課與實驗實踐課程的結合
“紙上得來終覺淺”,《環境工程學》本身就是一門實踐性很強的課程,需與相關的實驗和實踐課程緊密聯系。實驗課是環境科學專業的必修課的重要組成部分,在教學過程中加強相關實驗課程的教學有助于學生對理論知識的理解和掌握。但我校的本門課程不設實驗課,設單獨的環境科學專業實驗課程,因此在教學過程中要重視這兩門課程的銜接和結合。
增強學生的自主創新能力,根據學生興趣,結合國家級和校級的創新型實驗項目,要求學生完成課外實踐活動,比如對工藝流程的設計改動,加強他們對課本知識的理解;鼓勵學生參與到研究生和導師的相關科研工作當中去,增強學生的實驗實踐能力。
【參考文獻】
[1]蔣展鵬, 楊宏偉.環境工程學[M].3版.北京:高等教育出版社,2004.
隨著大四下學期的來臨,在學校的安排下,我們環境工程專業學生進行了大學最后一次實習——畢業實習。畢業實習是在我們學完所有的專業課程和專業選修課后,在環境監測實習,生產實習基礎上又一次重要的實踐環節,也是畢業設計的有機組成部分,其目的是鞏固、驗證和強化我們所學習過的知識,培養理論聯系實際,綜合運用所學知識解決實際問題的能力,為我們即將開始的畢業設計和將來的工作奠定良好的基礎。
通過畢業實習,能使我們將課堂學過的理論知識與實際生產相聯系,加深對專業知識的掌握和理解,充分利用實習基地的有利條件培育我們分析工程實例的能力,強化發現問題、分析問題、解決問題等的綜合能力。
隨著經濟的進步、社會的發展、人民生活水平的進一步提高,人們對市政自來水水質以及水量提出了更高的要求要求,傳統的自來水處理工藝以不能完全滿足需要,傳統的自來水工藝有待于進一步改進,要求有更高的過濾速度以及更高的過濾精度來滿足當前的需求。
給水廠工藝流程一: 微絮凝過濾
工藝流程:
工藝特點:
此工藝由高效混合器、863過濾技術組成。各組成工藝特點
2.1 高效混合器具有水頭損失小、混合效果好、設備簡單、不需土建構筑物、不需外加動力設備等優點,在設計流量范圍內具有較好的混合效果;
2.2 863過濾技術具有過濾速度快、精度高、反沖洗耗水率低、抗沖擊負荷,采用氣水反洗和表面水掃洗,沖洗效果好等特點,在同水量條件下,可有效減少占地面積,節省土建投資,提高出水質量;
2.3絮凝劑自動加藥系統采用游動電位原理,可在線測量水中加入絮凝劑后的凈電荷強度,可實時改變投加量以獲得最佳絮凝效果,節約藥劑,提高絮凝效果。
因此本工藝具有投資省、效率高的特點。一般適用于水質較好的水庫水、地下水和溪水等。
給水廠工藝流程二:混凝沉淀+過濾
工藝流程:
工藝特點:
此工藝由高效混合器、絮凝池、沉淀池和DA863過濾技術組成。各組成工藝特點
(1.)高效混合器和絮凝劑自動加藥系統的特點(見前述);
(2.)絮凝池:①網格絮凝池:網格絮凝池具有絮凝時間短、絮凝效果較好等優點,適用于原水水溫4.0-34℃,濁度為25-2500NTU,單池水量以1.0萬-2.5萬m3/d為宜;②折板絮凝池:折板絮凝池具有絮凝時間短、絮凝效果較好等優點,適用于水量變化較小的水廠,單池水量可達10104 m3/d,但其結構較為復雜,施工較不便;
(3.)沉淀池:①斜管沉淀池:斜管沉淀池具有沉淀效率高、池體小占地少等特點,進水濁度一般為500-1000NTU,單池水量不宜過大;②平流沉淀池:其造價較低,具有操作管理方便、施工簡單,對原水濁度適應性強,潛力大,處理效果穩定的特點,一般進水濁度小于5000NTU,但其占地面積較大;
(4.) DA863過濾技術特點(見前述).
【關鍵詞】環境藝術設計專業 實踐教學
環境藝術設計專業是一門綜合性、實踐性很強的學科,目的是培養藝術與技術相結合的應用型設計人才。目前,實踐性教學環節嚴重缺乏是各高校環境藝術專業教學的突出問題。針對社會對環境藝術設計人才的要求及本專業的特點,各高校進行了很多專業教學改革的探討和推行,如優化培養方案、更新教學內容、改進教學方法等,以期培養學生的創新精神和實踐能力,提高教學水平與教學質量。但現實情況是環境藝術設計專業的實踐教學難以保證實施,一些教改方案所提出的實踐教學體系仍停留在構想階段,這幾乎是高校環境藝術設計專業教學面臨的共同問題。
案例教學與考察、裝飾材料市場調查、施工工藝實地觀摩、課程與實際項目設計結合、實際工程跟蹤等都是環境藝術設計專業實踐教學的基本內容,目的是通過具體的實踐來提升學生的綜合能力。但由于教學經費不足、實踐教學設施與校外實踐教學基地不健全、實踐教學考核評價體系不科學等原因,實踐教學一直是高校環境藝術設計教學中的薄弱環節。目前這些問題正在得到改善,如教育部門逐步在一些高校投資專項經費建立“藝術設計人才培養模式創新實驗區”,高校也給予相關專業教改項目經費支持。作為教學核心和主導力量的教師需要努力推行藝術設計專業實踐教學模式,積極探討在現行背景下,環境藝術設計專業實踐教學行之有效的方法。
第一,建立與理論教學相匹配的實踐教學環境。針對目前教學環節脫離實際導致學生實踐經驗缺乏等問題,教師結合環境藝術設計專業的教學現狀,改變一些專業理論課程的教學形式與方法,編制新的教學講義和課件,理論與實踐相結合、課堂教學與現場教學相結合,將相對抽象的理論知識融入具有代表性的工程實例中,增加學習的直接性,強調設計教學與社會認知結合,建立與理論教學相匹配的實踐教學環境。
第二,讓學生將市場上各種工藝材料收集樣板并系統歸納,建立工藝材料資料庫,以利于學生了解各種裝飾材料的規格、尺寸、構造及不斷更新的裝飾施工工藝,拓展學生對材料多樣性的認識,便于在設計中根據不同的環境對象和理念選擇相應的材料,讓學生理解藝術性(美觀)與功能的統一,避免將形式當成環境藝術設計的全部,增進學生對本專業更深刻的理解。
第三,加強實際設計訓練。充分利用社會、網絡資源,將項目引進課堂。環境藝術設計專業在課題設計中倡導“實題實做”。由于追求高效的設計公司很少愿意接受學生實習,因此,找到合適的設計單位作為實踐基地是目前本專業教學中普遍存在的難題。
現階段的設計選題主要依靠教師個人的工程項目,在教學大綱規定的內容與范圍內,教師一方面積極引入項目教學,讓學生參與或跟蹤項目設計的整個過程,從與業主溝通、實地勘察、方案的推敲到方案的最終確定及圖紙的繪制完成,通過具體的實踐流程提高學生解決問題的綜合能力。另一方面,以設計征稿和設計競賽為課題進行實際設計,培養學生依據環境條件、功能及空間要求,綜合客戶的生理及心理需求、市場和生態戰略,運用技術和藝術手段進行設計。把專業實踐引入課堂,讓學生擁有更廣泛的教學實踐,建立教學與實踐之間的互動關系。
第四,強調學生的實踐動手能力。在方案設計的過程中,培養學生勤動手的習慣,將設想落到實處,指導學生多畫草圖、勤做模型。畫草圖、做模型是“設計預先性分析”過程,是對空間形式創作的種種條件進行設計性思考,訓練目的清晰,過程評價明確。草圖是設計方案的二維展示,而模型能較直觀地表現某些空間的體量關系與穿插關系,便于學生及時發現設計方案中存在的問題,并做出及時調整。
第五,建立專業教學團隊。教學團隊由專業教師與具有豐富實踐經驗的知名設計師組成,大家集中研討、分工合作、確立選題、組織教學。團隊教學可以與時俱進地了解業內最新動態,把握時代節奏。教師需要努力爭取資源來組建這種教研結合的團隊。
第六,加強開放式互動教學。加強學校與社會的互動,聘請企業專家作為技術專業教師參與教學,組織召開相關的學術研討會,舉辦設計展覽。學校與社會的有效互動體現出環境藝術設計專業的個性與活力。
第七,強調指導教師的設計實踐教學能力。實踐教學對指導教師提出了更高的要求,教師一方面要追蹤前沿教學理念,另一方面要積極參與實際項目,努力提高自身的理論水平、設計水平、實踐能力和教學水平。指導教師只有具備較強的創造能力和豐富的實踐能力,才能準確地將各方面知識傳遞給學生,從而達到理想的教學效果。由于環境藝術設計專業綜合了多種專業知識,教師需要以多種方法進行立體研究,借助相關教學研究課題,指導性地拓展自己的知識面和調整知識結構,有針對性地設計教學內容和方案,使實踐教學的開展更符合教學的客觀規律,適應現代設計教學的要求。
將創新精神與實踐能力的培養作為現階段環境藝術設計專業教學的重點,加強教學實踐模式的開展,在筆者所在院校環境藝術設計專業教學中取得了明顯成效。實踐教學的開展激發了學生對專業的熱情與學習的主觀能動性。通過實踐訓練,學生全程體驗實踐項目的各個環節,既完成了規定的知識構建,又提升了綜合實踐能力,更提高了分析解決問題的能力。實踐教學對于學生感受市場、感受社會,畢業后順利走上環境藝術設計師的崗位將起到很大的作用。
參考文獻:
[1]陳巍.藝術設計類專業實踐教學及其體系的構建[J].湖南科技學院學報,2007(5).