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开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇环境工程主要研究方向,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
环境工程专业属于工科学科中环境科学与工程下设的一个二级学科。它是一门综合应用自然科学、社会科学原理和工程技术手段协调环境与发展,保护和改善环境质量的新兴的综合性、边缘性学科。它的主要任务是研究保护和改善环境质量的理论、技术原理和工程措施。
(二)培养目标
1.熟悉环境科学发展前沿,掌握系统的环境工程基础理论和实验技能。
2.具备较强的环境工程基础研究、应用研究、科技开发和环境规划及管理能力,以便应对高层次科研和工程技术,成为专门性人才。
各招生单位研究方向和考试科目不同,在此以北京交通大学为例:
(三)研究方向
北京交通大学环境工程专业主要研究领域:
01交通环境规划与管理
02交通环境系统分析与评价
(四)考试科目
①101思想政治理论
②201英语一
③302数学二
④944环境管理概论
推荐院校
以下院校是该专业研究生院实力较强者,建议选报:
清华大学、哈尔滨工业大学、同济大学、西安建筑科技大学、浙江大学、华南理工大学、北京大学、大连理工大学、南京大学、重庆大学、天津大学、北京理工大学、华东理工大学、湖南大学、上海交通大学、华中科技大学、中国矿业大学、河海大学、北京师范大学、东华大学、昆明理工大学、兰州大学、武汉大学、武汉理工大学、北京工业大学、四川大学、山东大学、南开大学、东南大学。
相同一级学科下的其他相关专业
环境科学
课程设置(以天津大学为例)
主要课程名称:科学技术论与方法论、第一外国语、工程数学基础、计算机技术及应用基础、现代企业管理引论、现代管理学、实验技能、环境工程基础、现代环境工程理论、传递过程原理、高级水污染控制理论与技术、现代环境监测理论与技术。
就业前景
(一)国家的基本政策决定了该专业重要的社会地位
随着各种环境问题日益突出和影响范围的不断扩大,环保问题是21世纪全球的焦点,环保产业也是我国重点发展的产业之一。为了实现社会、经济的可持续发展和促进人民生活质量的不断提高,国家已经把环境保护作为一项基本国策。而环境工程学科的内涵日益丰富,使得它已成为21世纪的带头学科之一,未来前景不言而喻。
(二)生态环境领域项目的丰富预示着就业面的无限广阔
我国环/,!/保产业在高新技术产业化政策的引导下,环保技术开发、技术改造和技术推广的力度不断加大。环保新技术、新工艺、新产品层出不穷,各种技术和产品基本覆盖了环境污染治理和生态环境保护的各个领域。
(三)我国环保产业岗位大量空缺,需要专业人才给予补充。
我国环保产业面临严重人才不足,并且现有的环保技术人才难以适应国民经济的发展,国家十分需要专业人才来增强该领域的运作能力,尤其在一些大中城市表现最为明显。
(四)国家对环保的大力投入显示着该领域工作人员薪资待遇的优厚
有资料显示,2000年国家在环保方面的支出已达到了国民生产总值的1%,到2005年后我国每年的环保项目投资将不低于国民生产总值的1.5%,到2010年将投资1500亿元用于环境治理与建设,其中600亿元用于升级环保和改造污染控制设备,220亿元用于环境保护科学和技术研究。国家对环保力度投入的逐步加大,说明了入职该领域,可谓衣食无忧。
总之,环境工程专业是极富发展潜力的专业,不论从政治上还是从经济上而言,无疑给广大该专业毕业生提供了广阔的发展空间。同时,该专业是专业性较强的专业,在人才需求上,更侧重的是人才的专业性,只要您具备真才实学,前途不可限量!
就业方向
主要工作部门:
1.各级政府环保部门;
2.规划部门、建设管理部门、
设计研究院所、环境工程公司、国企等事业单位; 3.科研单位、高等院校
关键词:环境工程 毕业设计 水污染控制
随着国内外对环境保护及可持续发展的日益重视,环境工程专业发展前景非常广阔。根据不完全统计,仅国内已有三百余所高校设立了环境工程专业[1]。环境工程专业属于典型的工程类专业,污废水处理又是我国大部分高校环境工程专业的重点内容,相当部分学生毕业后将从事污废水工程的设计和施工工作。因此,环境工程专业本科水处理毕业设计对学生的培养具有举足轻重的作用。
毕业设计(论文)是毕业生从学校到社会在踏上就业岗位之前,综合性和实践性极强的最后一个教学环节,是熟悉环境工程工艺构筑物和施工的重要过程,对于弥补教学过程中的某些薄弱环节,培养创新能力、技术应用能力和严谨求实的工作作风有着重要的意义。
在此,以笔者从事环境工程专业水处理课程多年的教学经验对环境工程水处理方向毕业设计谈谈自己的一些看法。
一、目前环境工程水处理方向毕业设计存在的问题
1、设计题目缺乏创新性。进几年来,环境工程专业的本科毕业设计很难满足设计题目创新性这一要求。在确保每个学生所选课题不重复的情况下,教师至少要准备8个不同的题目,几届毕业生所做的毕业设计重复雷同,缺乏创新性。
2、设计内容深度不够。环境工程水污染控制方向设计主要是针对某种特定的废水,污水设计工艺流程、主要水处理构筑物并进行经济论证等,最后提交的论文形式为毕业设计说明书及相关图纸。完成毕业设计的学生只会设计基本的工艺流程,许多毕业设计的题目冠以“初步设计”,但是实际完成的论文离初步设计的要求相距甚远,其深度还有所欠缺。
3、学生的设计热情不高,主动性较差。从目前学校的教学计划安排看:毕业论文(设计)基本安排于大学最末学年的下学期。此时正值大学生进行毕业实践教学的关键时期,也是大多数学生参与毕业分配以及参与研究生入学考试录取的关键时期。由于时间上的冲突,多数学生把时间和精力投入于关系到自身就业前途的奔波之中。对于毕业设计工作也多持应付过关的心态,难以保证真正的身心投入。
总的说来,随着全球化背景下的社会变革,人们对人才质量标准产生了新的认识,要求高等教育应能培养出具有创新精神、创业能力和实践能力的高素质人才,而现在的环境工程本科毕业设计并不能完全满足这种需要。
二、为了提高毕业设计质量,培养出更优秀的工科人才,可以从以下几方面改进:
1、毕业设计选题
科学选题是毕业设计环节的关键,是学生顺利完成毕业设科学选题是毕业设计环节的关键,是学生顺利完成毕业设计工作的先决条件。结合以往几届在选题中存在的问题,应该从以下两个方面进行科学的选题:
1.1要结合目前社会或市场上的主要研究方向[2],增加学生对毕业设计题目的兴趣。指导老师在设计选题时一定要及时、准确地把握目前市场主要的研究方向。比如城市污水处理厂的设计,目前的处理工艺非常多,但为了结合国家对出水中氮、磷指标的严格要求以及水资源综合利用等政策,应选择现行的较先进及运行较成熟的处理工艺,如A2/0、CASS、氧化沟等工艺,同时可以进行后续的三级处理设计,如混凝+沉淀+消毒、微滤或超滤、MBR等,对出水进行回用。
1.2 题目应是符合目前社会应用的题目。毕业设计的题目是符合目前社会应用的题目尤其与其就业相互融合,这样既提高学生的就业机会,又稳定了学生的就业情绪和心态,学生就会比较感兴趣,学习的主动性和积极性较高,其创新性也可能被激发出来。
在选题时,由教师提出相应数量的题目,并对学生公开,在教师和学生进行广泛交流和沟通的基础上进行双向选择,所提供的备选题目要多于设计学生人数。
2、加深设计深度
目前环境工程专业的课程主要以基础理论课为主,很少涉及实践性较强的专业课程。其培养目标是:培养能从事环境污染的防治工作、环境监测工作和水、气、固等治理工程的设计与管理等工作的高级工程技术人才。虽为工科院校的毕业生,但是缺乏相应的工程素质,只注重治理方法的原理和工艺,而对如何实施却很少涉及。所有这些均决定了水处理方向的毕业设计只能是做一些基本的理
论分析或是工艺分析,与实际的工程建设很难联系在一起。在实际设计中,除了必要的污水处理厂平面布置图外,还应该增加构筑物的剖面图、土建图、管道的布置图等,让学生在设计中熟悉最基本的设计图纸及方法和要求,另外在课程设置方面应该增加一些“环境工程土建概论”之类的课程,使学生具备一些毕业设计的基本理论知识。
3、毕业设计的指导
毕业设计过程中指导老师起着重要的组织、管理及答疑的作用,指导教师对学生毕业设计的管理必须严格把关,不能“睁只眼,闭只眼”,工作流于形式、走过场,打人情分。
3.1明确指导教师的责任和要求。毕业设计要求指导教师应树立正确的教育思想,对学生认真负责、严格要求,培养学生严谨的科学态度和实事求是的工作作风,激发生的创新能力。要处理好“培养人与出成果”的关系,不应只强调任务,而忽视对学生的培养。指导教师要指导学生查阅文献、做好开题报告,制定毕业设计(论文)进度计划表并签字批准,按时检查学生的工作进展情况,对实际完成情况做好记录。对经常不到岗、工作不认真的学生应及时给予纠正,并上报学生所在学院。
3.2为加强毕业设计深度,指导教师与设计院所高工联合指导[2]。高校老师更多的是从事教学和科学研究,对于专业的基础理论知识掌握的非常扎实和深入,但对于实际工程的设计及施工等方面都存在一定的不足,为了加强学生的实际工程设计能力,可以邀请实际工程设计经验非常丰富、设计规范非常标准的较大市政工程设计院所的高工联合指导,根据学生的设计进度,可安排高工进行指导答疑,由高工把握毕业设计的深度。同时,学院应经常邀请这些高工对工程设计问题进行讲解,提高高校教师指导毕业设计的水平。
4、安排毕业设计专题讲座,开阔学生视野
在毕业设计进行的中前期的不同阶段,我们安排针对不同阶段不同内容的集中专题讲座,如资料查询与数据库的使用、科学研究的一般过程与创新思想培养、国内外水处理的进展与现状、工程制图的绘制、科研论文的撰写等。这样的专题讲座与指导教师的具体指导,不仅开阔了学生的眼界,更使学生们快速地进入毕业设计的工作状态,避免了很多弯路,提高了毕业设计的质量。
5、成绩的评定
总之,毕业设计教学过程是高等院校教学计划的重要组成部分,是对学生进行综合素质教育的重要途径。毕业设计质量的提高离不开科学的管理机制。面对不断变化的新的形势、新的问题,建立并完善科学、规范、系统的组织管理对做好毕业设计工可以从以下五个方面来考核,一是文献综述及英文翻译,二是毕业实习报告,三是平时出勤和按期完成设计任务的表现,四是设计说明书和绘制图纸的质量,五是毕业设计答辩的水平。
毕业设计成绩的评定可以由三个主要部分组成,一部分是指导老师的评分,占毕业成绩的50%,因为指导老师负责学生的整个毕业设计过程,对自己指导的每一个学生的时间投入、努力程度以及设计的质量等都有一个全面的把握;第二部分是评阅老师的评分,占毕业成绩的20%。为了更加客观和公正地评定学生的毕业设计质量,可以另请一名老师对毕业设计进行审核及评分;第三部分是毕业设计答辩,占毕业成绩的30%,通过毕业答辩可以考核学生的工程认识及表达能力,同时通过对相关内容的提问及回答环节,可以综合反映学生的理论知识掌握程度以及应用于实践的能力。
提高毕业设计质量是一项系统工程,要全过程、全方位管理。学院管理人员、指导教师和全体学生要提高认识,全面落实,方可逐步提高毕业设计的水平。
参考文献
环境工程专业每隔4年修订一次培养方案,2012版培养方案中学科基础课程有流体力学、环境工程原理、环境工程微生物学、工程制图与CAD基础、工程力学、无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理,共13门课程53学分。专业必修课程有环境监测、大气污染控制工程、水污染控制工程、固体废物处理与处置、环境物理性污染与控制、环境质量评价,6门课程15.5学分。专业选修课程有排水管网、给水工程、传热传质学、城市规划等,16门课程2分。实践教学环节有6周的认识、生产、毕业实习,环境监测、环境工程2门实验、泵站、大气污染控制、水污染控制、固体废物处理、排水管网、给水工程、环评7门课程设计、毕业设计等,共17门课程45.5学分。2012版培养方案较2008版减少了30学分,总的特点是“三重”,即重基础、重实践、重专业方向,力争让学生具备大学生基本素质和自我学习能力,专业上突出按方向培养,系统深入掌握水、气、固、环境管理规划某一个方向知识。环境工程专业逐渐组建大气污染控制、水污染控制、固体废物处理和环境规划管理4个方向的教学团队,承担相应方向的课程群建设,开展教学改革和科学研究。
二、教学团队带头人和骨干教师遴选
教学团队带头人作为团队的“领头羊”,引领着教学改革和科学研究方向,是教学团队的核心和灵魂。教学团队带头人除具备较高的学术造诣、创新性学术思想和良好的组织协调能力外,还应长期坚持在本科教学第一线,致力于课程建设,具备目光远大、胸襟开阔、善于沟通、甘于奉献等人格魅力,以学术精神、学术水平带动和影响团队成员参与团队的各项建设,促进学术成果的教学转化,吸引并带动一批有创新能力和突出发展潜力的中青年教学骨干,组建合理的教学梯队。教学团队成员除年龄和职称结构合理外,也需考虑基础知识、专业知识、实验设计实践环节、科学研究和工程应用等多方面人才互补。骨干教师遴选以本专业教师为主,但需跨学科、跨专业、跨院系,甚至跨地域吸收引进核心骨干成员。团队人员数量以8~15人为宜,其中包含3~5位校外专家顾问。团队梯队人员结构既注重基础和专业结合,也注重校内、外联合、基础理论研究和工程应用结合。
三、开展课程群教学改革
(一)课程群建设规划
精品课程建设在新一轮高校教学改革中具有带动主要课程群建设与改革、推动品牌专业立项与建设、开创院校办学特色等重要功能。教学团队以精品课程的建设目标和要求编制课程群建设规划,明确和制定课程群建设目标和任务,以及建设的具体措施与对策。精品课程有院级精品课程→校级精品课程→省级精品课程→国家级精品课程4级建设梯度。水污染控制工程和大气污染控制工程已评为省级精品课程,这两个教学团队力争将省级精品课程建设为国家级精品课程,同时以省级精品课程的建设目标带动环境工程微生物、环境工程原理、环境监测等重点课程申报校级精品课程。
(二)教学内容和教材
教学团队要理清不同课程在课程群系统中的逻辑关系,针对学生培养目标,规范基础课程、专业骨干课程和选修课程之间的教学内容分配、衔接等,突出重点,避免内容重复,统筹考虑各课程的学时、开课时间、实践环节内容与课时分配。抓好归属课程教学大纲执行与落实,规范归属课程讲义与教案,加强课程教学课件等方面建设,将该学科最新研究成果及时补入教学内容,定期修订与完善各门课程大纲内容、范围和要求。同时,对每门课程教学所选用的课堂教学、实验、课程设计、实习指导教材进行论证。教材建设是教学团队建设的一个很好载体,教材是教师和学生之间的媒介,是联系师生的纽带,也是教师合理利用教学资源、整理教学思路的突破点。现在高校使用的教材或多或少存在着内容陈旧、缺乏创新等问题,应尽量选用最新的“十一五”、“十二五”国家级规划教材和面向21世纪高校教材。对教材的选用既要考虑国内、外最新先进科技成果,又要考虑教材质量。另外,要积极组织力量主编或参编省部级以上教材,自编特色教材。总之,使教学内容紧跟科学文化以及经济社会发展步伐,做到与时俱进。
(三)教学方法和手段
教学团队建设中突出创新意识和团队进取精神。教学团队除了改革教学外,在教学模式和教学方法等方面也要进行积极改革和创新,将一些好的教学研究成果运用到本科教学,形成特色。比如,可以采用六步教学法、课堂讨论法、启发式教学法、案例教学法、直观教学法、比较教学法等进行课堂教学的不断尝试与探索。也可采用多媒体教学、实验教学、课程设计、双语教学、仿真教学、视频教学、网络教学、现场实训结合的“八结合”教学方法和手段,丰富教学内容,提升教学质量。
(四)科研和教学互补
教学团队及科研团队是伴随着高校的发展而产生的,两者密切联系、相互包容和依存。教学团队主要是针对本科教学提出的,是以提高教学质量、促进教学改革为主要任务,通过团队建设促进高质量人才培养;科研团队,侧重于以项目为依托,探索新知识、开发新成果等,目的是为学科发展提供创新成果和高层次人才。在教学型院校,教团团队应融合科研团队的作用和功能,高校教师既是知识的传播者,也是知识的创造者。优秀的教学团队建设应当与科研工作紧密结合;定期讨论本团队方向的前沿科学问题,申报科研项目;搭建实验平台,开展科学研究,实现科研反哺教学。
(五)教学团队管理和绩效考评制度
根据环境工程概论课程的培养目标、教学内容的要求,本课程的研究型教学由课题设计、课题实施、成果评价三部分组成。
(一)课题设计
课题设计是研究型教学的基础,是以课题为中心对学习内容进行的重新规划。根据学生人数,并考虑到学生的专业认知水平,结合桂林市在环境保护问题上取得的成果,将《环境工程概论》教学内容课题设计为以学生调查实践为主题。在课堂教学中,以学生通过调查发现的问题所作的汇报作为各章内容的开题,进而引出各章理论主题内容。然后,教师结合学生研究内容进行总体讲授、指导,使得课程生动、课堂气氛热烈,进而带动学生学习的兴趣。课题设计的具体内容包括:桂林市水污染状况调查、桂林市大气污染状况调查、桂林市固体废物状况调查、桂林市声环境以及桂林市的生态之城建设五个部分。
(二)课题实施
1.成立课题小组
课程第一堂课为导论课,由教师对目前的环境问题及环境工程研究方向等内容进行总体讲授,布置研究型课题并对课题进行说明。课后学生根据个人兴趣报名,教师根据“组间同质、组内异质、优势互补”的原则进行微调,保持各组同学水平相当,每组6名同学。
2.方案设计与实施
各小组成员首先根据课题题目,明确完成目标,讨论课题实施方案;然后进行组内分工,完成资料收集、查阅、现场调查、数据分析汇总、书面总结及口头汇报等工作。具体实施过程以课下业余时间完成为主,教师轮流跟组进行指导、答疑以及必要的理论知识补充,帮助学生解决在课题完成过程中遇到的问题。在完成过程中,数据信息来源主要包括图书馆的图书、期刊、统计年鉴、环境公报等纸质资料,图书馆的电子资源,如CNKI数据库等,以及环保局网站、环保局实时监测系统等网络数据资源。然后,再结合实地调查结果,完成课题的研究。
(三)课题成果评价
1.成果展示与评价
首先由组长作为代表对课题完成内容进行汇报,同时对课题完成过程中遇到的问题及解决方法进行介绍,课题组成员共同对其他小组的提问进行解答。根据汇报结果和答疑情况对课题成果进行评价,评价结果由三部分组成:组间评价、组内互评和教师评价。课题小组根据评价内容对课题内容进行进一步修改,并形成书面报告上交。
2.成绩评定
研究型教学课程的成绩评定方法采用形成性评价和总结性评价相结合的方式。其中课程总成绩由学生个人的平时表现(包括课题表现、对小组课题项目的贡献)、所在课题小组成绩(要求3~4名环境工程专业老师对小组作品进行评定,取平均分)、期末考试成绩(闭卷考试)三部分组成。
二、总结与反思
在研究型教学过程中发现以下两点需要进一步完善。
1.完善学生在课题完成过程中的过程管理工作
小组成员应记录下课题完成过程中的日记与心得,不断总结课题完成过程中每个环节的安排是否合理,有无改进措施,如成员分工情况是否合理、时间安排是否得当等。
2.教师对课题完成过程的反思
1.1深入现场调查环节
需要对建设工程的环保设施资料进行全面收集,以及对环境管理部门进行审批时所采用的具体标准,明确环保设施排污口位置以及污染物的排放状况,要全面根据污染物排放标准相关内容检查排污口位置是否合格,排气筒高度满足要求与否,采样平台、排污口设计是否规范都必须全面调察。
1.2监测方案制定环节
需要根据环境工程的行业类别、所在区域的环境功能属性、排放污染物的具体种类以及污染物排放最终去向和相关部门批准的建设项目环境影响报告书(表)时间进行全面的分析,除此之外,应根据现场实际情况编制监测项目的内容、监测采样时间、监测采样频率等等,都必须选择与之相符合的监测方法以及相应标准。
1.3依据监测方案深入现场,进行采样环节
需要依据污染物排放标准中对环境工程污染的环节进行具体情况确定采样,在采样时间上必须遵循相关规定规范和标准,在采样频次必须依照标准进行,样品保存和运输必须严格参照规范执行。此外,环境监测站对环保设施进行验收监测时,监测人员使用的采样设备以及其它分析仪器,都必须符合国家标准或者行业标准规定。
1.4实验室数据分析环节
实验室开展样品分析时,应优先采用国家标准和行业标准方法,在进行因子测试以及分析工作中,应当依照我国政府实施的环境质量标准进行,需要采用国际标准或者其他国家的标准时,应进行等效性和适用性检验,同时检验结果必须符合国家标准或者当地政府颁布的相关污染物排放标准进行监测方法选择。
1.5数据处理以及监测
报告环节遵从的标准主要有国家颁布的《数字修约规则与极限数值的表示和判定》GB/T8170-2008进行,同时应当依照其它监测技术要求的标准以及规范进行数据处理。在监测报告中不得使用口语,必须是环境标准中的特有用语以及名词术语,这是监测报告中的基本要求。
2标准运用期间需要注意的项目
2.1高度重视标准有效性
随着科学技术的不断发展以及我国经济发展情况的不断改变,在进行环境工程的监测过程中,监测人员必须及时了解我国政府颁布的最新监测标准,及时的了解最新监测标准中所出现的新内容、新要求,监测机构及时更新并确认,使其确保监测与时俱进,杜绝使用过时的监测标准。如果出现疑问,监测机构必须通过权威网站查询以及咨询相关部门进行核实确认。
2.2标准要进行选择性的使用
在监测过程中,需要根据监测对象污染性质的不同,制定与之相符合的监测方案,同时选择计量认证的环境监测标准,要根据国家标准以及地方标准的区别联系进行选择,针对已经制定出污染物排放标准的地方,需要依照地方污染物排放标准进行监测。而对于地方污染物排放标准里面所欠缺的相关标准,则应当依照国家标准进行监测。需要经过全面论证区分,使用综合标准或是行业标准,针对环境工程的行业性以及综合性,建议将行业标准作为首选,行业标准缺位的情况下,使用综合排放标准。对实际工作中常用的大气、水质、噪声排放标准做到心知肚明。
2.3科学选择执行时间
相当一部分污染物排放标准检测过程中都应当依据新旧企业实施时间的不同进行监测,通常选择两个时间段,依据环评审批的具体时间进行监测(然而锅炉监测例外,其执行时段必须依据企业的安装时间来监测,不得依据其他标准),依据环保部门批准的建设环保设施项目报告书(表)作为监测指标。
3结语
1实验探究
在经过了一定的专业知识积累后,每个专业课都要附加实验教学,实验能够很好的培养环境工程专业学生的动手能力,在实验过程中,学生通过动手操作了解到各种仪器的操作方法,并对实验原理、过程有了更加充分的理解,这无疑大大增强了学生的学习能力,使学生通过自己的操作学到课本以外的知识。专业课的实验课题可具有一定的趣味性,能够使使学生感到有兴趣,并能全身心投入到实验探究中来,通过实验探究发现问题并解决问题,通过实验讲解改变学生的一些错误的操作方式,为以后的厂房实训奠定基础。为了提高学生的学习能力和动手能力,我校曾多次建立创新小组团队,由责任老师负责管理,以本专业的相关知识,进行有意义的实验探索。
2厂房参观、厂房实习
外出参观往往会给学生一种新鲜感,离开熟悉的学习环境,来到一个新的地方进行参观学习,往往会提高学生的学习兴趣。通过课堂教学与实验探究的双重教学后,本专业的学生已经具备了一定的专业知识,可以接受一些实际操作过程中的相关专业知识。通过在污染物处理厂的参观,学生能够将自己所学到的知识与厂房的实际操控技术相联系,可以让学生主动去思考问题增强学生对专业知识的理解。结束厂房参观后,可组织学生做参观演讲,让学生总结在参观中所学到的知识,通过总结和交流达到强化专业知识的目的。厂房参观能够增强学生对专业知识的强化和理解,在教学过程中起着重要的承接作用,通过厂房参观,学生将对厂房的一些仪器操作有一定的了解,为以后的厂房实习奠定了基础。通过厂房参观以及专业知识的学习,学生会对本专业在日常生活中的运用有了一定的了解,通过厂房实习可以强化学生对本专业知识的运用能力。实习是将书本理论知识与实践能力相结合的重要途径,是培养基本技能训练不可缺少的一个重要教学环节。生产实习是环境工程本科教学的一门重要实践课,通过该教学环节不仅能使学生掌握环境工程专业设计、厂房实践、组织管理的基本技能,还能使学生了解环保治理设施以及设备的运行管理知识。学生的厂房实习需要通过学校联系实习单位,由老师根据每个学生的情况做好实习计划,针对实习内容有目的地选择实习指导教师,选择所带核心课程的教师担任指导教师。在实习中遇到相关专业知识,指导教师可把书本理论知识与实践知识相结合来进一步讲解,丰富实习内容。通过生产实习加深学生对理论知识的掌握,要求学生做好生产实结,确保学生在厂房实训过程中学到了真本领,同时促进理论知识的升华。
3毕业论文
毕业论文是学生对所学专业知识系统的全面的归纳、总结、应用和提高的重要环节,即是总结学生在校期间所学到的专业知识,也是提高学生分析问题、解决问题以及创新思维的重要途径。学生可根据自己的专业知识情况选择毕业设计导师,导师则根据自己的研究方向为学生确定论文题目,论文题目采用一人一题,毕业课题要来源于科研和适应社会发展的需要,并有一定的学术价值。毕业课题确定后,由学生在接下来的一学期内,充分运用自己所学知识通过实验等方式进行毕业设计的探究,最终独立完成毕业论文。要严格要求毕业论文的质量,要求由负责课题的老师之外的教师参加论文的评定,从学生的选题、查询资料、开题、实验设计、开展试验、撰写论文、答辩等环节严格要求,严令禁止论文抄袭的现象,最后综合各个老师的意见,给出毕业论文的最终成绩,确保毕业论文的质量。
4考核方式
专业课传统的考察方式为期末考试成绩为主的形式,为了避免应试教育带来的负面影响,可适当的增加期末考核中平时成绩的比重,根据学生的平时表现综合考虑学生的期末考试成绩做出最终的期末成绩评定,避免学生因考试而学习,最终导致学生“学得快,忘得快”,无法掌握专业相关知识的问题,将传统的“应试型”教育理念转化为以注重学生能力为主的“能力型”教育理念。
5结语
在我国,环境工程专业的教育还处于发展阶段,在专业教育过程中还存在这各种问题有待解决。面对如今越来越严重的环境问题,环境工程专业的教育改革迫在眉睫。随着教育理念的不断改进,环境工程专业教育正在趋近完善,其中最主要的便是创新的教育改革,教学内容、实验探讨、厂房参观和实习以及最终的毕业论文设计都需要融入新的创新理念,这有创新才能改革,最终达到环境工程专业教育的成熟阶段,为我国培养出更多的环境工程专业精英,解决日益严重的环境破坏,还世界一片碧水蓝天。
作者:付尧单位:沈阳工学院
如何更好地培养社会需求、具有创新精神和实践能力的高级专门人才,是学校一直关注的重要课题。随着时代的发展,社会对人才的需求呈现出多样性,创新精神和实践能力作为大学生不可或缺的基本素质和能力在现代社会中日显重要。勿庸置疑,科研活动是培养大学生创新精神和创新能力的最有效途径。做到能让环境工程专业本科生以组成项目小组形式充分参与到教师和企业的项目中去,从而充分发挥他们的特长、展示自我、培养创新兴趣,增强实践能力。
2把科学研究引入教学全过程,多渠道全方位培养学生的创新能力
面对新世纪对创新人才培养的要求,在课堂教学活动中加强对学生创新能力的培养。对于专业课,任课老师应加强理论联系实际,要结合生产实践和自己的科学研究讲授所学的内容,介绍国内外环境领域最新的研究成果,包括新问题、新技术、新工艺、新方法和新设备等,激发学生的好奇心,使学生在不知不觉的课堂教学中培养了创新意识。加强课程之间的交叉融合,大胆优化课程设置,修订教学计划。改革理论教学和实践教学,做到理论为实践服务,理论为创新铺路。
3提升教师科研能力,建立起高水平的指导教师队伍
高素质的指导教师队伍,是培养大学生创新意识、实践能力和创新能力的重要保证。学生课外科研活动的开展,离不开教师的积极支持和参与。因此,师资建设是关键。教师教学和科研能力的提升,以及高水平科研团队的组建势在必行。本专业现有教师14名,其中拥有博士学位8人,硕士学位4人,本科3人。教授4人,副教授6人,讲师2人,高级工程师1人,高级实验师2人。讲授专业课程的教师7人,讲授基础课程教师5人,讲授实验课程教师3人。学校教学名师1人,校级优秀任课老师2名。35岁以下青年教师3人。教师队伍中10名主要成员都具有10年以上教学经历,事业心和责任感很强、团结协作精神好。教师数量充裕,师资结构基本合理。但也存在很大的优化和提升空间。主要从以下几点进行师资队伍建设:
3.1加强教学团队的打造和建设围绕环境工程核心课程群,以授课经验丰富的教授和优秀教师为核心,3~5名教师为小组,建设起热爱本科教学、改革意识强、结构合理、教学质量高的分别侧重于专业基础课教学、专业课教学和实践课教学的优秀教学团队,并以此为核心稳步提升教学质量,建设网络课程,打造精品课程。
3.2加快教师科研能力的提升高素质的指导教师队伍,是培养大学生创新意识、实践能力和创新能力的重要保证。学生课外科研活动的开展,离不开教师的积极支持和参与。因此,教师科研能力的提升和高水平科研团队的组建势在必行。否则,学生的科技活动只能停留在小规模、低层次的水平,很难撰写出高水平的论文和培养高质量的创新人才。项目拟以环境工程研究所为研究平台,以环境工程专业目前已经初具规模的三个特色研究方向:富营养化水体治理、固体废物处理与资源化、海洋生态环境与监控技术为导向,继续加强中青年教师的科研能力提升,再以教师的科研项目为依托,指导学生参与项目研究,培养学生创新能力。
3.3健全中青年教师培训机制学院层面由教学督导检查和监控教研室教学工作的开展,帮助教师提升教学和教学研究水平。对教学能力较差的老师,进行一对一帮扶和院内教学培训。教研室内部定期举行公开课和教学观摩课,进行教学经验交流。对中青年教师安排教授和优秀任课教师进行帮带和指导,经考核评估通过后才予以上课。新进教师必须经过学校和学院的培训考核通过后才能上课,其中无授课经历的新进教师,先安排助教工作1~2年,熟悉教学环节、教学过程、具有一定教学基本功、试讲考核通过后才能授课。教研室每学年拟安排1~2名教师外出培训,提升教学和科研能力。
4进一步加强与企业合作,建立稳定的校外实践基地
校内的学习和培养环节固然重要,但真正能检验学生能力和培养质量的还是到企业的工作能力,解决实际问题的专业能力。通过理论学习、实践环节和参与项目研究,已经使学生具备了基本的专业技能和创新能力。学生在毕业前还需要到企业去实地检验和锻炼自己的创新实践能力。目前,环境工程教研室与广东两家企业有合作关系,已经连续两年外派学生去企业做毕业设计,在校内教师和企业工程师的指导下,共同解决企业实践中迫切需要解决的问题。在此基础上,我们可以继续加强合作,在企业建立起稳定的实践基地,把企业实践中遇到的问题以项目形式让教师和学生参与其中,学生还可以在毕业设计时期有较长一段时间直接参与企业工作,直接锻炼了学生解决实际问题的能力。
5加强大学生参与科学研究的管理和实践,使其制度化、规范化和多样化
营造大学生科技创新氛围。同时,加强科研课题的特色项目建设,使我校环境工程专业的大学生在区内高校乃至全国高校中具有一定的影响,形成鲜明的特色。这一切必须依赖一套科学合理的管理体制,把改革成果制度化,规范化。在此基础上,衔接个层面的关系,使教学与科研多方受益,最终培养出优秀的多样化的,适应社会需求的环境工程专业学生。
6结论
1环境工程专业本科毕业生的就业形势
从供给来看,据统计我国环境工程专业1997~2001的招生年平均增幅30.78%,远高于全国的平均扩招速度。2008年为止,环境工程专业点增加到251个,环境科学专业点达到了183个。从需求来看,据原国家环保局和原国际教委联合主持的“中国高等环境教育发展战略研究”课题组对我国环境类专业人才需求情况进行了预测指出,2000~2010年中国环境类专业人才需求预测为1.47万人/年,而实际在2008年环境类专业的毕业生已经大于设定的实际需求数目的1.77倍。近年来的就业形势来看,据第三方教育数据咨询和评估机构统计,2009年本科专业就业率(针对2008届毕业生),在毕业半年后前100名就业率里环境工程专业位居第75名,读研、留学比例为12%,工作能力满意度为90%,工作与专业对口率为59%,在求职强度较大的前50位本科专业中排名第27位。而在公布的2010年度三年内离职率较高(针对2006届大学毕业生)的前20位主要本科专业中,环境工程高居第六,一次就业形势持续走低,非本专业领域就业比例明显升高。从环保投入看,据国家的多个环境保护五年计划资金投入,八五计划2000亿元;九五计划3600亿元;十五计划7000亿元;十14000亿元;十二五计划预计超过34000亿元,我国对环境保护的投入呈现持续上升态势。上述统计数据,一方面表明环境工程专业招生规模扩大,而需求未能同步增长,应届毕业生在步入社会后将面临不小的就业压力。另一方面随着国家对环境保护投入的增加,环境科学与技术的研究、环境工程治理、环境管理的广度和深度等都会增强,这必然会增加对环境类专业人才的需求。因此,积极进行教学改革,加强毕业生的实践能力,拓宽就业渠道是保持专业稳定发展的必需之路。
1.1环境工程专业本科毕业生的就业存在问题
社会科学文献出版社出版的2010年就业蓝皮书《2010年中国大学生就业报告》显示,2009届大学毕业生认为高校教育最应该改进的三大方面依次是“实习和实践环节不够”(42%)、“课程内容不实用或陈旧”(17%)和“培养主动学习能力不够”(12%)。一些高等学校由于扩招带来的规模效应,使得他们在专业建设上准备不足,理论与实践衔接的课程结构不完善,导致高校人才培养的水平下降。环境工程本科教育是在不断探索自身发展规律和满足社会需要的过程中发展壮大的。然而近年来,环境工程毕业生供求关系严重失衡,各高校的环境工程本科专业特色不够突出。
2构建系统的实践教学体系
2.1创造实践教学条件
紧密结合“产、学、研”联合,为学生提供理论与实践操作平台。一方面,校内改革更新课程实验、建设环境类专业综合实验平台、开放学院公共实验平台、增加课外科技活动投入、增加实习实践环节经费投入、加强实验和工程设计类师资培训在教育。另一方面,校外与公司企业联合共建实习基地、与其它高校联合创建大型实验基地、与利用其他事业单位资源提供实习场所、联系相关企业作为固定实习单位等方式来构建实践教学体系,丰富实践教学内容,为实现理论实践相结合的教学创造良好条件。
2.2建立实践教学体系
改善实践教学体系,开设必要的专业课程实验、综合实验、课外科技活动实验;开设重点课程实习,如生态实习可设置野外基地实习采样并进行实验室测试分析、水控实习可采用实验室模型演示并进行工程训练、毕业实习如环境检测与分析、大气污染、控制水处理等方面完善实践教学体系。
2.3开设技能培训课程
培养高校学生综合能力,开设技能培训课程。如文献获取与阅读包括文献检索获取途径、常用国内外相关专业文献;论文报告写作,如调查报告、环评报告、实验报告、科技论文、科研申请等;计算机应用,如模拟计算分析、CAD等;英语,如专业英语阅读等。综合运用这些能力,达到能够独立完成、格式规范、内容充实的毕业论文。这种实践教学体系中,紧密结合实验、实习、技能训练等来培养高校学生的综合能力。三者之间是相互联系、相互支撑,构成了一个完整的教学实践体系。
3结合培养目标优化课程体系
优化课程体系主要是加强基本理论、基本知识、基本技能训练,增加专业主干课深度,为学生了解新知识、新技术提供更好的平台。
3.1课程开设进行重组
环境类专业属于典型的交叉学科,涉及知识面很广,这些知识很多是以解决环境问题为主线串联起来,他们之间并没有必然的联系或者是递进的关系。要“面”与“点”结合,既重视通用课程也突出主干课程,把通识教育课程、专业基础课程、专业主干课程、专业选修课程有效的结合。环境工程专业主要开设水、大气污染控制,固废处理与处置、环境管理、环境质量评价及环境工程设计;环境科学专业主要开设环境监测与分析、环境生物技术、环境化学、环境管理及环境质量评价等。
3.2课程教学内容进行整合
目前环境类专业中很多教材之间有重复内容高,为避免重复讲述,影响学生学习积极性,根据课程内容和归属学科的情况,各专业课程教学内容进行整合去重。如环境工程专业,课程重点包括水污染控制、大气污染控制、固废处理为主,使用教材中会涉及到很多化工原理,与化工专业的教材部分重复,这样就要做好各课程组的协作,达到课堂最大有效利用。另外,教材选用过程中,积极选用高质量新教材、优化知识体系,保证了教学内容的及时更新。
3.3开设学术交流活动
为了更好地让学生与教师进行学术交流,一是在课程设置中,结合每个专业特点以及专业教师们各自的研究方向和研究项目,每个专业课教师通过2~3次讲座的形式,将学科前沿、新知识、新技能传输给学生。二是组织学生为主的讨论会,如开展大学生创新设计大赛、科创讨论会、及学生自身的实验设计论文的讨论会等。开展定期或阶段性的学术交流活动,不仅可以使学生更好的了解科研前沿,也能够促进学生自发科创能力。
4结束语
国务院在《关于深化教育改革,全面推进素质教育的决定》中指出:“高等教育要重视培养学生的创新能力、实践能力和创业精神”,“高等教育实施素质教育,要加强产学研结合,大力推进高等学校和产业界以及科研院所的合作,鼓励有条件的高等学校建立科技企业,企业在高等学校建立研究机构,高等学校在企业建立实习基地”。其中一个重要的途径就是形成产学研合作的人才培养模式,是以市场为纽带,以互利互惠为原则,把生产、教学、科研紧密结合,发挥各自优势,弥补不足,形成产学研三方利益共同体的一种教学、科研、实践相结合的人才培养模式。因此,新世纪的应用型本科教育,在担负知识传承使命的同时,无论从自身发展的角度出发,还是从社会经济的需求出发,都应当与各种形式的科学技术活动乃至生产活动相结合,即产学研的全面结合[1]。随着经济的快速发展,我国环境污染、生态破坏、资源短缺等问题日趋严峻,环境保护产业是公认的21世纪“朝阳产业”。在此形势下,我国许多高校依靠各自优势及相关背景学科相继建立了环境工程专业,然而环境工程本科毕业生却成为当前“就业难”的专业之一,已有调查表明近几年环境工程本科毕业生的一次就业率呈逐渐下降的趋势[2]。究其原因,主要表现在:①高校扩招带来的影响;②传统环保人才市场的需求增长缓慢[3];③高校环境工程人才的培养定位与社会需求脱节。随着教育体制改革由“精英型高等教育”向“大众化高等教育”转变,许多大学开始定位于发展应用型人才教育,因此,各高校如何提高竞争力,确立符合自身定位,具有特色的人才培养目标和规格,制订科学合理的培养方案,培养合乎市场需求的专业人才,已成为需要认真思考和探索的问题。近年来,西南大学资源环境学院努力整合学校资源,积极进行观念更新、体制创新,通过加强产学研平台的建设,推进了学院的科技创新工作,完成了产学研合作的一次新的尝试,取得了一定的效果。
1环境工程专业教学现状
1.1环境工程专业的来源与定位根据教育部1998年颁布《普通高等学校本科专业目录》和《普通高等学校本科专业设置规定》中介绍,环境工程专业包含原环境工程、环境监测、环境规划与管理、农业环境保护和水文地质与工程地质等专业。新的环境工程专业提出的业务培养目标是:具备城市和城镇水、气、声、渣等污染防治和给水工程、水污染控制规划和水资源保护等方面知识,能在政府部门、规划部门、经济管理部门、环保部、农业生态环境污染部门、设计单位、工矿企业、科研单位、学校等从事规划、设计、施工、管理、教育和研究开发方面工作的环境工程学科高级工程技术人才。因此,环境工程专业是一个宽口径、综合性强、社会适应性好的工程应用型专业。同时,环境问题的广泛性决定了环境工程学科覆盖面的广泛性,也决定了环境工程专业在统一性上的多样性。我国各地区各高校环境工程专业建立在不同的基础条件之上,源于给排水、暖通、化工、能源、工业分析、水文地质、土壤、植物保护等不同的专业。由于受专业及师资的影响,课程结构、教学内容甚至培养规格和教学基本要求,在校际之间都有一些差别。
1.2环境工程专业毕业生的需求与就业压力我国的环境工程教育始于20世纪70年代末,80年代末期形成规模,90年代后期得到高速发展,至2004年,设置环境工程专业的全国高校数量达到247所,截至2009年,数量达到371所[4]。相应的本科毕业生人数也从2001年的0.548万上升到2005年的0.797万,2009年则上升至约为1.500万人。此外,专科层次的环保相关专业毕业生也有约1.000万人[5],两者相加,2009环境工程专业毕业生人数达到了2.500万人。过去人才市场上对环境工程专业本科毕业生有需求的单位主要是一些市政管理部门和配备污水处理设施的企业。然而,这些部门或单位数量有限,且由于环境设施的自动化程度越来越高,使得每套设备的运行管理人员数量越来越少,因此,这些部门对环境工程方面的人才需求数量亦十分有限。据研究发现,受政府机关改革及其他环境类专业毕业生人数增加的共同影响,环境工程本科毕业生进入政府机关就业的比例逐年降低。实际上,从对毕业生就业岗位调查的反馈信息中和走访相关环保企业专家了解到,许多职业岗位都需要环境工程专业人才,如各大型生产企业的生产废水、废气、废渣治理的工作岗位,各级城市污水处理厂、城镇给水厂设施的运行及维护工作岗位,环保公司等单位设计工程和环保设备的销售、安装、售后服务等工作岗位,环境监测及其仪器的设计生产等岗位,环境影响评价机构的环境监测、预测、评价等岗位,各企业、单位的环境管理和环境管理认证等岗位。可见随着改革开放的深入,民营企业、合资或外资企业对环境工程人才需求在增加,关键是怎样培养出社会需要的人才,提高学生的就业竞争力。
2应用型本科教育产学研合作的必要性和存在的主要问题
2.1必要性
2.1.1产学研合作教育是应用型本科院校和企业自身发展的迫切需要。在市场经济条件下,产学研合作教育对学校而言可使应用型本科院校不断增强其自身办学活力,有利于培养适应企业和社会发展所需的人才。使应用型本科院校的专业设置、培养计划、教学内容和实践环节更贴近社会发展的需要,提高办学质量。有助于学生增强适应岗位的能力,促进教师实践能力和整体素质的提高。学校充分利用企业的人才、技术、设备资源,强化学生实践环节的教学,强化实践能力的培养和训练。对企业而言,可充分利用高校的科技优势,加速产品的开发创新。通过参与人才的培养过程,对自己所需的毕业生有可靠的选择性和目的性,可以充分利用学校的教育优势,使本单位员工的继续教育有长足的进步,从而提高员工的素质。
2.1.2产学研合作教育是实现高校应用型人才培养目标的有效途径。产学研合作教育将完成教育任务,培养人才与完成生产任务,为社会创造财富统一于一个过程之中,既调动了学生学习的积极性和主动性,又培养了学生为社会奉献的精神。学生通过亲身实践,认识到自身存在的不足,从而使学习目的和方向更加明确,由原来的“要我学”转变为“我要学”,学习的积极性和主动性大大增强。同时,在这个过程中,学生既开阔了眼界又增长了知识,培养了才干,锻炼了实际操作动手能力,各方面能力和素质都将得到提高。#p#分页标题#e#
2.1.3产学研合作教育是大学生能力培养的需要。产学研合作教育能培养大学生的创新能力、实践能力和企业精神,提高大学生的人文素质和科学素质。总之,产学研合作教育是现代高等教育发展的必然趋势,具有教育性、技术性、实践性和服务性等综合效能,是实现应用型院校培养目标的有效途径。
2.2存在的主要问题
2.2.1产学研合作理论研究仍处于探索阶段。在借鉴国外的模式时,往往简单地采用拿来主义,生搬硬套过多,如德国的“双元制”,新加坡的“教学工厂”,日本的“产学合作”模式等,照搬这些国外的成功模式,不一定适合中国的国情,不能取得良好的效果。
2.2.2校企价值取向存在差异,阻碍了产学研合作。高校注重自由探索和学术价值,忽略成果的市场价值,应用研究和科技成果产业化、横向合作、产品开发和工艺创新。对科研成果的评价单纯地以获得政府经费的多少,的数量,参与人员学术地位的高低,所获奖励级别和数量为标准。而企业关注的焦点在于科研成果能否带来良好的市场效益或是否有可观的市场前景。一些企业甚至对高校的科研成果存在偏见,特别是对高校科研成果的价值认识不够,未充分认识到高校在建设创新型国家新体系中的作用。
2.2.3产学研战略联盟缺乏实质性合作[6],缺乏长效机制。产学研战略联盟是科技资源与产业资本相结合,加快科技向现实生产力转化,形成科技创新与经济社会发展紧密结合的有效途径。联盟本身是一种很好的合作方式,但在操作过程中往往只有形式,没有内容。且缺乏长效机制,可操作性不强,反映在产学研战略联盟合作中,各利益相关方过于封闭,缺乏实质性的联盟;联盟大多只能研究共性技术,无法共享核心技术。
2.2.4科技资源整合不足,创新潜力难以充分发挥。主要体现在科技平台和人力资源的整合2个方面。目前,公共研发资源的共享存在一定缺陷,中小型企业无大量资金注入研发机构,而高校的科研机构(如国家重点实验室、工程中心、技术实验中心等)相对封闭,资源不能得到有效的共享。人力资源方面,立足产业的高层次的科技领军人物、科技创新人物及科研团队建设有待进一步加强。
2.2.5信息沟通不畅,产学研结合的组织形式比较松散。目前,服务于产学研结合的信息渠道分散,信息网络不够畅通,促进产学研结合的中介体系亦不完善。高校和企业作为技术的供给方和技术的需求方,对接和沟通的渠道不畅,随意性大,行为短期化、形式化,效果欠佳,且以临时组合争取政府项目为目的的居多,目标亦短期化。这些问题都严重影响着产学研合作工作的全面开展。
2.2.6投融资体系不完善,且缺乏风险补偿机制,中试阶段资金来源困难。中试阶段是产学研结合极为关键的一环,是科技成果产业化的必经阶段,需要注入大量的资金。但在这一阶段,由于技术不成熟,产品市场前景并不明朗,投资风险大。企业往往以赢利为目的,追求利润最大化,在赢利前景不清晰的情况下,不会对中试进行投资,且社会的风险基金只愿意投向已成熟的项目。因此,中试的资金来源和中试基地成为最大困难,这往往使高校在整个产学研合作后期的利益分配处于劣势地位。
3环境工程专业产学研教学模式探讨
3.1产学研合作的层次分析
3.1.1浅层次合作。学校根据企业需求确定专业方向,建立专业专家指导委员会和实习指导委员会。聘请行业(企业)的专家、高级技师等为指导委员会成员,与企业签订专业实习协议和就业协议,在企业建立实习基地等,逐步形成产学联合体。
3.1.2中层次合作。学校为企业提供咨询、培训等服务,建立横向联合体,成立由企业家、专家、学者及社会各界人士组成的董事会,制订切实可行的专业教学计划,按岗位群的分类,确定专业能力结构和非专业能力素质的群体要求,根据企业的需要进行人才培养,或“订单培养”。3.1.3深层次合作。企业与学校相互渗透,学校针对企业的发展需要设定科研攻关和经济研究方向,并将研究成果转化为工艺技能、产品和经营决策;企业主动向学校投资,建设校内基地,建立利益共享关系。真正实现“教学-科研-开发”三位一体。学校融入地方经济建设、企业发展,在提供各种技术、营销、管理、咨询、培训服务的过程中做到理论与实际有机结合[7]。
3.2产学研合作的不同模式
自20世纪50年代起,世界各国的高等学校普遍推广采用产学研合作教育模式,使大学和企业之间相互结合,发挥双方的优势作用,达到共同发展的目的。国外的产学研合作模式主要有科学园、工程研发中心、产学研联合体、合作科研、联合培养人才等几种[8-10]。目前,产学研合作教育在我国仍处于探索和实践阶段,其产学研合作教育模式很多,如校企共建实践教学基地,共同组建研发中心,建立校办股份制企业,共建二级学院联合培养人才等,具体采用何种模式要根据学校、专业及学生的特点来决定。为培养环境工程专业创新型人才,结合实际,以下几种产学研合作教育模式较有代表性。
3.2.1校企共建实践教学基地。这是最基础也是应用型本科院校最常用的办法。其主要做法一般是以院(系)为主要单位,以专业为联系纽带,以对口生产厂家为依托,以专业教师为主导,以教学实践为主要内容,双方或多方根据各自的需要进行。由于这种基地通常设在生产厂家,称之为“某大学某专业教学实践基地”。这种教学基地多是为教学实践服务的,是课堂教学的辅助形式。学生在教学实践基地主要接触各种实物,了解生产的具体过程,在专业教师的指导下,深化课堂学习内容。国内很多高校与企业共建有实践教学基地,这不仅解决了高校实习基地困难的问题,对于企业也起到一定的宣传和促进作用,使在校学生通过深入企业内部和工程一线实习对自身业务范围有较深入的了解,并与用人单位建立起了良好的沟通渠道,这将会对其毕业选择企业产生一定的影响[11]。为了培养学生的实践能力、创新意识、专业技能和工程意识,校企可分别共建教学实习基地和专业技能实训基地(或工程技能培训基地),实现办学模式多元化[12]。环境工程创新型人才的一个基本特点是具有较强的实践能力和分析解决实际工程问题的能力,因此,如何提高学生的实践能力一直是应用型本科高校探索和研究的课题。校企合作共建实践教学基地是培养学生实践能力的有效手段,通过在基地进行实际操作训练,有助于学生更加深切地领会所学的理论知识,形成操作技能。在条件允许的情况下,可以让学生顶岗参与实际工作或管理,因为在真实的工作环境中学生能更快地掌握实践技能,更好地培养其专业业务能力和人际交往能力。#p#分页标题#e#
3.2.2校企共同组建研发中心。学校与企业组建研发中心(或科技创新资源共享平台),进行新技术、新工艺、新工法等方面的研发,研究成果由双方共享。学校可以根据本校的科研实力,结合企业发展的需要,由企业提供经费和设备,学校提供人员,创办由教师、企业专家及优秀学生组成的研究中心,双方建立中长期合作关系[12]。研究中心不仅能及时解决企业生产中的难题,取得较好的经济效益,而且可实现科技创新资源共享,优势互补,互惠互利。这种模式对于培养学生的创新能力有着积极作用。许多创办土木工程专业的高等学校都有省级以上重点实验室,拥有较先进的土木工程实验分析测试仪器,而企业需要这些仪器或测试手段来检测建筑工程质量,两者结合,不仅可以充分发挥高校所拥有先进仪器的优越性,而且为企业节约了购买仪器的成本及人员培训的费用。另外,企业又具有高校所不具备的试验场所及工程环境,一般高校的土木工程科技研发只能做到实验室小试阶段,若将科技成果转化为生产力,则必须到相关的建筑工程企业进行测试并逐渐完善试验方案。在校企共同组建研发中心的过程中,应充分发挥政府的协调作用,调动企业参与的积极性[13]。一般情况下,校企共建研发中心的课题经费主要来源是企业科技创新基金及共同申请的纵向科研项目经费,学校以学术带头人和骨干教师组成的学术团队为主要研发成员。校企共建的研发中心既可设在企业,也可设在学校。在此基础上,学校可以建立教授工作室和教师工作室,以校企合作项目进行组合,教学科研并举,教师学生共同参与。产学研合作内容需结合区域产业发展的规划与特点,开发适合和能满足产业需要的科技创新成果,培养产业专业化人才,推动成果转化[14]。
3.2.3建立校办股份制企业。这种形式为学校实现产学研合作注入了新的活力。对高等学校的发展来说,足够的资金支持是促进科研水平提高的重要因素。对于产学研合作办学而言,层次越高,机制和资金问题就显得越重要。随着应用型本科院校融入社会和市场步伐的加快,经济发展的多元化和一体化,在产学研合作办学的未来发展过程中,资金股份化可能是重要形式或办法之一。如果合作资金股份化成为现实,可能会产生一种建立在这个基础上但又区别于这种形式的另外一种形式———董事制。结合学院自身条件,创办独立经济核算的校办股份制企业,可以吸收专业教师利用课余时间参加生产活动,为地方经济发展做出贡献,并使教师工程实践能力得到提高,促进理论教学和人才培养。同时,创建校办股份制企业可有效地解决学生生产实习与社会实践难的问题,为学生提供全方位的工程实践场所。
3.2.4高校与企业共建二级学院。高校与企业共建二级学院是更具有实际意义的合作创新。二级学院的设立可为企业的发展培养优秀人才,为其做好相应的人才储备,而且以该方式培养的人才不仅具有扎实的基础知识,而且具备一般毕业生所不具备的超强实践能力,可以说是理论知识与生产实践结合的典范。为充分调动企业参与合作教育的积极性,必须遵循“互利互惠”原则,建立和完善产学合作教育的质量保证体系[15]。
3.2.5联合培养工程硕士人才。工程硕士是国务院规定设置的一种专业硕士学位。从国家对工程硕士培养的定位来看,工程硕士学位是与工程领域任职资格相联系的一种专业学位,为工矿企业和工程建设部门,特别是为国有大中型企业培养应用型、复合型高层次工程技术和工程管理人才。工程硕士的培养方式是实行学校与企业联合培养,学生进校不离岗,导师是采取学校和企业共同承担培养工作的双导师制,学习的内容侧重于工程应用。其研究课题多是企业的技术攻关课题,由校企双方导师联合指导,学校教师不仅要输出知识,而且要学习实践方面的知识,才能胜任这项工作,使理论与实际更好地结合在一起。与此同时,大量与生产实际密切相关的研究课题随着工程硕士的培养而涌入学校,缓解了学校课题少、经费紧的困难局面。而且,随着工程硕士研究生对学院和导师的进一步了解,成为实现学校和企业沟通的桥梁,建立了更加密切的合作关系。2001年起,西南大学资源环境学院与重庆环科院、中电投远达环保公司、重庆大新药业股份有限公司、重庆发电厂、北碚同兴垃圾发电厂等通过产学研合作,联合进行农业推广硕士和工程硕士环境工程方向研究生的联合培养。与企业共建研究生工作站有助于强化产学研的结合,加快高层次人才的培养,发挥校企双方的资源优势,促进科技与教学的紧密结合。2004年西南大学资源环境学院具有工程硕士点学位授予权,并开始招生。工程硕士专业研究生的培养采用高校和企业联合培养的方式,使研究生既具有扎实的理论知识及现代化的技术和方法,又了解企业生产实际,具有解决实际问题的能力。工程硕士点的建立为产学研的联合开发创造了一个展示的平台。几年来,先后有26名硕士生进站工作,对企业的32名技术人员进行了技术培训,不仅提高了企业员工的素质,而且对有利于提高教学、教育的质量方面得到了客观的验证。
关键词:科研能力;本科生;环境工程;创新
创新成为现代社会经济发展的动力。而高等学校是培养创新人才的基地和摇篮,肩负着重要的历史使命。因此高校必须把培养大学生的创新能力,作为教育改革的核心。科研作为高校的重要组成部分,对培养创新型人才尤其重要。近年来,全国各高校都十分重视大学生的创新能力的培养,对此进行了诸多理论和实践上的探索,其中普遍认为大学生尽早参与科研训练,给学生提供尽可能多的科研实践机会,是培养具有创新意识和创造能力研究型人才的有效途径[1]。本科生参与科研活动,能加深对所学理论知识的理解,扩大知识面,尤其是在培养学生的创新能力、实践动手能力和严谨的科学作风等方面有不可估量的作用。因此,加强高校学生科研能力的培养,不仅是高等教育改革的本质需要,同时也是新时代人才培养的迫切要求[2]。
环境工程专业涵盖的内容比较广泛,不同学校的该专业,由于其依托的学科不同,以及服务的领域和对象不同,常常带有其各自专业特色。以南京工程学院来说,以电力行业为依托,环境工程专业带有电力行业特色,培养目标是能在政府部门、电厂、环保部门、设计单位、科研单位等从事设计、管理、研究开发等方面的高级工程技术人才。现以南京工程学院环境工程专业为例,谈谈如何进行本科生科研能力的培养。
一、在教学过程中培养环境工程专业本科生的科研能力
1.注重在实验教学中培养学生的实验操作技能
实验技能是环境工程专业学生的基本功,是学生必须掌握的基本技能。目前实验教学大部分都是验证性实验,主要验证教师在课堂上讲的理论知识,使得教学与实验充分融合。通过实验教学,不仅锻炼了学生的实践动手能力,还培养了学生的发现问题、解决问题的科学素养。但是,如何通过实验技能的锻炼,来培养学生的科研素质,目前很多高校对此还欠缺考虑。将科研性实验引入学生课程实验教学中,更新实验方法,突出实验教学对学生创新性能力的培养,强化学生的动手能力和创造性能力。例如,学生在实验操作过程中,得出了不同于课本上所描述的实验现象,如何找出发生现象的原因,并如何避免,这就是一个科研探索过程。
2.增加设计性实验内容
在开设验证性实验的基础上,可增加一些设计性实验,并完善综合与设计性实验体系,以突出实验教学对学生创新性能力的培养,强化学生的动手能力和创新能力。具体实施过程是,由教师提出实验的目的和要求后,学生独立查阅文献资料,设计实验方案和实验步骤,经教师指导后,独立进行实验过程,并对实验现象、实验数据等进行理论上的分析。例如,我们在开设环境监测课程时,增加了综合设计性实验“天印湖水环境调查”,该实验是来源于教师的一个科研项目。具体工作从查阅文献、湖泊的采样点设置、水质指标的选择、水质指标监测与分析、数据处理至最后水环境调查报告,都是由学生独立设计完成。通过学生自己查阅文献,确定调研方案、实施方案到撰写调研报告整个完整的过程,可以使学生初步建立起科学研究的思路。教师在整个实验过程中,仅仅起着引导和辅助的作用。通过与实际项目结合,可以增强学生的学习兴趣,发挥学生学习的主观能动性。使学生了解到书中学到的理论知识并不是纸上谈兵,而是跟实际应用紧密结合的,从而有利于树立学生的自信心,激发学生学习的积极性。
除此之外,教师在课堂教学方面,可融合教学与科研相结合的指导思想。根据不同课程,让学生结合教学内容做调查分析、文献综述、小型学术报告会等,初步训练学生的科研思维。
二、通过各种途径鼓励学生参与各类科研创新
1.毕业论文与科研项目相结合
毕业论文是综合训练学生运用基本知识、基本技能分析和解决实际问题能力的一个重要途径,对于大学生科研能力及创新能力的培养都具有重要作用。将学生的毕业论文与教师的科研项目相结合,使教师可根据自己课题研究的实际情况为学生把握好方向,从而能有的放矢地对学生论文进行指导[3]。但是科研课题一般都有较高的难度,即便经过分解后对本科生而言也有相当的难度。因此,要充分考虑学生的专业基础和实际水平,防止题目过难。故将一个科研项目合理拆分为内容相对独立的部分,并从学生实际出发,对研究内容、研究深度做适当的调整之后,才能作为本科生毕业设计的题目。选题不仅要跟科研项目结合,注意选题内容和难度要适中,更要结合学生的兴趣和能力,特别是那些与学生将来从事的工作相关的题目。从而使得所选毕业论文的题目不仅能够锻炼学生,不让学生产生畏难情绪,而且能与所学专业紧密结合,学有所用。目前,环境工程系大部分毕业生的毕业设计题目均是指导教师的纵向或横向课题的内容,学生的论文与实际应用紧密结合,不仅提高学生的科研兴趣,而且充分体现了我们南京工程学院“学以致用”的办学宗旨。实践证明,毕业论文与科研项目相结合切实可行,能充分调动学生学习的积极性,是高校教学与科研相互促进的良好的途径。
2.本科生参与教师的科研项目
过去的学习模式,都是学生在课堂上被动地接受教师灌输的书本知识,学生养成了一种惰性,很少自己主动地去思考,缺乏独立分析问题、解决问题的能力。在经过基本的实验技能培训后,选择一些对科研有浓厚兴趣、动手能力强的学生,直接参与到教师的科研项目中来。通过主动参与科研活动,学生从在课堂上的被动接受知识到以探索、研究、发现为基础的主动学习,不仅拓宽了知识面,为以后的继续深造打下坚实的基础,而且使得他们能够有机会涉足该学科在国内乃至国际最前沿的研究和成果,切身从事科学研究,经历发现问题、分析问题、解决问题的全过程,从而提高了学生对知识的整体把握能力和创新能力,提高了学生的自信心[4]。目前环境工程系教师的课题基本都有3~5个学生参与进去,学生在参与科研项目中表现出来极大的热情和浓厚的兴趣,他们常常主动要求分配新任务,在完成任务过程中不懂的就自己上网查资料或请教教师,主动学习,进步很快,在参与课题过程中涉及他们还未学习的课程知识,他们也是主动自学,力求自己能找到问题的答案。通过这样的科研过程,学生承担部分力所能及的科研课题,接触了真正的求知过程,掌握了获取知识的方法,善于进行探索、调查、发现,培养了学生的科研意识和初步的研究能力,提高了学生的综合素质。
3.组织学生申报大学生创新项目
科研活动对大学生而言,是个自主探索学习的过程。学校每年都设立大学生创新项目,鼓励学生进行科研课题的申报。学生自拟题目,学校给予经费支持,并自选老师指导。这种实际的科研项目,大大地激发了学生参与科研的兴趣,培养了严谨求实的学术风气,对日后从事专业研究工作奠定了良好的基础[5]。学生在教师的指导下,确定选题,撰写项目申报书,然后学校组织专家答辩。课题立项后,学生开始文献的查阅、实验方案的确定至最终方案的实施。学校对大学生创新活动进行定期检查和成果鉴定,以培养学生的韧性和责任心。在这整个创新项目实施过程中,他们会不断发现问题、分析问题、解决问题,其创新思维和能力也就随之得到很好的提高。例如,2012年带的大二学生做的创新项目“农田土壤营养盐的渗漏估量及测定”中,首先让学生查阅文献,了解什么是农业面源污染,以及农业施肥对地下水水质的影响等;然后设计实验方案,来定量估算农业施肥量对于地下水水质的相应关系;接着设计实验模型、监测水质、处理数据、分析结果、撰写项目结题报告、答辩,完成了整个科研项目流程。
三、目前本科生科研活动存在的不足之处及改进措施
目前,国内高校对于大学生科研能力的培养还没有成熟的运作模式和制度,大学生参与科研的培养方式还没有普及,科研在人才培养环节中所占比重还不够。大体说来,主要有以下几个方面限制大学生的科研能力的培养:第一,从学校角度来说,当前学校对学生科研经费普遍投入不足,学生难以开展科研活动;另外,学校对学生科研缺乏有效的激励机制,影响学生科研的积极性。第二,部分教师对学生科研没有进行很好的引导,其指导工作不到位,没有较好地激发学生的科研兴趣。第三,从学生自身来说,缺乏一定的坚韧、钻研等科研精神,不能完成科研任务等。基于以上不足之处,提出几点改进措施:
1.教学上的改进
提倡学生参加科研活动是培养学生的创新精神和实践能力的重要途径。大学生科研能力的培养,基于宽广的基础知识和良好的素质。因此,在教学上,要优化课程体系,以确保学生具备扎实的基础知识,了解学科国内外发展的前沿,把握学科发展动向。除此之外,还鼓励学生跨学科选修课程,以拓宽学生知识面,优化学生的知识结构。并且加大实践课程的比例,强化学生的动手能力的培养,实现知识实用技能化。
2.学校要创造良好的科研氛围
1超滤膜技术在环境工程水净化处理中的应用
超滤膜技术以其占地面积小、出水水质好、污泥产率低等特点在水处理行业受到了广泛的应用。目前超滤膜技术不仅应用于包括城市生活污水、高速公路服务区污水处理及回用等工程中,而且对石化废水、高浓度有机废水、食品废水、啤酒废水、印染废水、沥滤液等工业废水的处理也具有良好的效果。
1.1超滤膜技术对各类生活污水的处理及回用
胡以松等超滤膜技术与A2O组合工艺对校园生活污水进行了处理,结果表明,系统出水水质优于中水回用标准。薛涛等使用超滤膜技术强化脱氮除磷工艺对城市污水进行了处理,结果表明,各污染物质排放均达到了国家一级A排放标准。陶琨使用一体化4S-超滤膜技术工艺对高速公路服务区污水进行了处理,处理后出水各项指标均达到了中水回用水质标准。王珂华对部分超滤膜技术工艺的高速公路服务区进行了调研,调研结果显示,在服务区超滤膜技术设备运行正常的前提下,各超滤膜技术出水都能达到排放要求。
1.2超滤膜技术对工业废水的处理
李亮等超滤膜技术组合工艺对石化工业废水进行了深度处理,处理结果显示,其出水水质达到了中水回用水质标准。赖梅东等使用A2O-超滤膜技术组合工艺对高浓度有机废水进行了处理,结果表明,该系统不仅对各项污染物去除率高,且具有很强的抗冲击负荷能力。邬文斌等使用水解酸化-超滤膜技术组合工艺对食品废水进行了处理,处理后出水水质到达了中水回用水质标准。邢奕等使用RO-超滤膜技术工艺深度除了印染废水,试验结果显示,系统对硬度和盐的去除率分别高达99.62%和99.64%,其它指标去除率也很高,出水水质满足生产回用需求。黄晓军等使用超滤膜技术-NF组合工艺对垃圾渗滤液进行了处理,处理结果表明,系统对有机物、氨氮和总氮去除率分别达98%、99%和95%以上,满足相应排放标准要求。
2超滤膜技术膜污染防治技术
由于污泥混合液特性、膜组件的结构性质及运行条件是造成膜污染的主要因素,因此对膜污染的控制也应从以上三个方便进行。膜污染的防治主要包括改善污泥混合液特性、优化运行条件、改进膜材料或对膜组件进行优化等。
2.1改善污泥混合液特性
对超滤膜技术进水进行预处理,改善系统进水水质,去除容易与膜组件发生物理、化学或生物作用的污染物,可有效改善污泥混合液特性,延缓膜染污。如有研究者发现吸附絮凝的预处理过程不仅使膜组件保持高膜通量,而且可以提高污染物的去除率。
2.2运行条件的优化
对于延缓膜污染来说,超滤膜技术运行条件的优化是非常重要的,超滤膜技术运行条件的优劣直接决定系统对污染物的去除效果和膜组价的使用寿命。对运行条件的优化主要包括对系统运行膜通量的合理控制、对超滤膜技术系统进行间歇式运行并对膜组件进行合理的空曝气、强化系统曝气能力并定期对膜进行清洗。在对膜进行清洗时,可以根据自身需求选择清洗方式,再恢复膜通量的同时,尽量保证膜的使用寿命。
2.3膜材料及膜组件的优化
污水处理中的膜材料有多种多样,通过对膜材料的改性,改变膜表面亲水性能,减少污染物对膜的吸附。根据其水力形态对膜组件与反应器的位置进行充分考虑,减少设备死角,充分利用曝气的冲刷等对膜进行冲刷,延长膜单次使用时间,减少膜组件清洗对膜的损伤。
3结语
公众对于“空气质量”的认知和关注是近几年的事,并且从户外渗透到室内,包括汽车内部―“气味大不大”对购车决策的影响越来越大,可是行业中对于汽车塑料的气味来源挥发性有机物(VOC)却一直没有标准。宣浩所在的公司主要为汽车内饰生产ABS塑料,公司认为如果能建立起行业标准和“没有气味”的名声,自己的产品会更受欢迎,因此打算研发一款主打“无异味”的汽车内饰材料。宣浩抓住了这次机会,由于毕业时对气体成分分析有一定的研究经验,他被指派建立一个新实验室,专门分析材料气味。“这是行业的新方向,之前没人做过,我觉得很有趣。”宣浩对《第一财经周刊》说。
他从研发及实验部门挑人,组成了6人的实验团队,这群人被称为“气味工程师”。除了实验仪器,鼻子也是他们检测时会使用的工具之一―为气味浓度打分、分辨异味类型。“产生汽车异味的大都是含量极低、难以用仪器找到的物质,在这方面人的鼻子更灵敏,也是唯一标准。”当有人对团队的作用产生怀疑时,宣浩常常这样回答他们。
虽然被称为“鼻子团队”,但宣浩并不需要能分辨香水前调、中调、尾调的“艺术家鼻子”。气味工程师有全球通用的准入门槛:香水、刺激性食物、口香糖、槟榔、香烟、酒精,还有鼻炎,这些是必须远离的。剩下的则是接受一项基本测试:将5瓶不同浓度的丁醇溶液按照气味浓淡排序,完全正确者就能参加专业培训,有机会成为气味工程师。
和所有试验工作一样,即便是靠鼻子吃饭,气味工程师的工作也十分严谨。宣浩工作的实验室就经过了特殊处理,四周墙壁及天花板都被金属板覆盖,桌椅也全部采用金属或玻璃材质,这样做的目的是为了避免周围环境中使用的材质吸附气味,影响试验结果。
另一个可能会影响结果的就是团队成员鼻子的“稳定性”。“同样的产品,我们的客户也会自己或是找第三方实验室打分,因此我们要保证自己打出的分数始终与他们相同,或是比他们更严格。”
员工健康是团队负责人宣浩要考虑的问题。为了避免气味工程师因长期吸入VOC而对身体产生影响,宣浩严格把控成员试验的排班,保证他们吸入的VOC量远低于标准。公司也给予这个团队职业发展上的倾斜,参与“鼻子团队”的工程师往往能获得更快的提升。
2015年,宣浩的团队参与研发的产品获得了50%以上的市场份额,这使得同行们也开始意识到气味试验的重要性,对于年轻的实验工程师来说,这是个新的机会。“看到越来越多的汽车品牌采用我们的产品,并且同行纷纷开始采纳这种新的试验手段,这是这份工作带给我的成就感。”
C=CBNweekly X=Xuan Hao
C: 毕业时想到自己最后会靠鼻子来工作吗?
X: 没有。我们上学时做实验,主要工具就是那些分析仪器,而且那时候空气质量、车内空气也不是热门话题,对我来说,抓住这个趋势很重要。
C: 做气味工程师这份工作,嗅觉有没有变得更好?
X: 肯定有,关键是嗅觉能量化了,这个是要培训的。当然,我们团队里也有“天赋型选手”,他的打分从来都和客户一模一样。