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1.1 素質結構要求
(1)思想道德素質。
具有社會主義國家公民覺悟和道德品質,熱愛祖國和人民,擁護黨的領導;樹立科學的世界觀、人生觀和價值觀;具有責任心和社會責任感;懂法守法,法制意識強;具有個人誠信和團體意識;熱愛環境保護事業,注重職業道德修養。
(2)文化素質。
了解中華文明和外國歷史文化,具有較好的語言表達和人際交往能力,具有較高的文化素養,文學藝術欣賞能力,具有現代意識和傳統美德。
(3)專業素質。
掌握科學的認識論和方法論(思維方法和科學研究方法),具有多學科綜合分析的能力,具備求實的專業精神、創新意識、嚴謹的科學素養和精益求精的專業態度。
(4)身心素質。
具有自我鍛煉的意識,不畏艱難的氣魄,強健的體魄和健康的心理素質。
1.2 能力結構要求
(1)獲取知識的能力。
具有很強的自學能力,較好的表達能力和社交能力,較強的計算機及信息技術應用能力。
(2)應用知識能力。
具有較強的綜合應用專業知識識別問題和解決問題能力、專業領域內綜合實驗能力。
(3)創新能力。
在本領域內具有一定的創造性思維能力、創新實驗能力、科技開發能力和科技研究能力。
1.3 知識結構要求
(1)工具性知識。
熟練掌握外語、計算機及信息技術應用、文獻檢索、方法論、科技方法、科技寫作等方面的知識。
(2)人文社會科學知識。
具有基本的文學、歷史學、哲學、思想道德、職業道德、政治學、藝術、法學、社會學、心理學等方面的知識。
(3)自然科學知識。
具有較扎實的數學、物理學、化學、生命科學、地球科學等方面的基礎知識。
(4)經濟管理知識。
具有基礎的管理學、經濟學知識。
(5)工程技術科學。
了解工程測量、投影理論及制圖基礎、電工與電子學相關的工程技術科學知識。
(6)專業知識。
具有全面扎實的專業基礎知識和專業方向知識,包括環境學、環境自然科學、環境技術科學、環境工程、環境工程設備基礎、環境工程原理、環境微生物功能和應用、環境監測原理和方法、環境影響評價、環境規劃與管理等領域的專業知識。
2 教學內容和知識體系
環境科學是研究人與環境相互作用規律的科學,包括如何度量、保護和提升人類與環境的和諧度,實現科學發展。根據高等院校理工科本科專業人才培養模式,環境科學專業人才的培養要體現知識、能力、素質協調發展的原則。通過設計適當的知識體系為載體來進行能力培養和素質教育,強化知識結構的設計與建設,使每一個知識模塊構成一個適當的訓練系統,合理區分專業共性知識要求和特色培養要求,滿足“厚基礎、寬口徑、重能力、有特色”的專業人才培養要求。
環境工程專業知識體系由以下6個知識領域組成,見表1。
其中第1~5為通識課程和基本理論知識,第6為專業知識,專業知識包括專業基礎知識和專業核心知識。專業知識包括專業基礎知識和專業核心知識,專業基礎知識由環境學、環境生態學、環境化學、環境工程設備基礎、環境工程原理、環境微生物功能和應用、計算機應用技術等知識領域組成。
專業核心知識主要針對環境監測、水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物處理與處置工程、物理性污染控制工程、環境影響評價、環境規劃與管理、環境工程施工與經濟等8個方向,以8個課群為中心組成不同專業方向的核心專業知識。
3 實踐教學內容及體系
環境科學與工程實踐教學內容包括課程實驗、社會實踐、畢業設計等,是促進學生理論聯系實際、學以致用和培養創新能力、實際能力的重要保證。環境科學專業實驗/實習教學體系構建依據以下幾項原則:科學性,即體現科學嚴謹的作風;先進性,即緊跟學科前沿,要有超前的意識;實用性,即實驗/實習教學必須滿足社會對環保人才的需求;完整性,實驗/實習教學應包括基本技能、素質訓練和創新培養等內容,基本技能訓練必須過程完整、內容完整,即包括單個實驗、集成實驗和社會實踐等;開放性,允許學生根據自己的興趣參與不同的課程實驗或相關科研實踐活動,進一步培養學生主動學習、自主思考以及理論聯系實際的創新能力。
(1)課程實驗。
課程實驗和課堂理論教學相輔相成。課程實驗可以彌補課堂理論教學的不足,加深學生對理論知識的理解,使學生與教師面對面直接交流,有助于啟發學生深入思考,培養創新能力,達到理論聯系實際的教學效果。在實驗教學中,一方面向學生傳授實驗基礎理論知識,包括儀器儀表的原理、測量方法、操作規范、數據分析等;另一方面訓練學生的基本實驗技能,包括儀器設備的使用和維護、實驗設計、故障排除等。
根據性質將實驗分為觀察性實驗、驗證性實驗、設計性實驗、研究性實驗。
公共基礎系列實驗:物理實驗、化學實驗、生物實驗、計算機基本操作等。
專業實驗:環境化學實驗、環境監測實驗、環境微生物實驗、環境生物實驗、環境工程實驗/環境污染控制原理實驗、環境分析化學實驗等。
(2)實踐性教學環節。
環境科學專業實踐性教學環節的基本內容包括環境監測實習、環境影響評價課程設計、環境規劃課程設計、環境工程課程設計等。
(3)畢業論文或畢業設計。
畢業論文或畢業設計是一個科研、教學與實踐結合最為密切的環節。畢業論文或畢業設計可以從科研任務或者社會實踐中選擇規模適當、相對獨立的題目,與特定的科研小組、社會部門、企業單位等密切結合。優秀的本科生可以在大學三年級或更早階段參與教師的科研工作中,以獲得更多的實踐機會。此外,也鼓勵有能力、有精力、有余力的學生積極參與專業相關的各類科技競賽活動和創業競賽活動。
畢業實習采用分散與集中相結合的方法,進入工礦企事業單位環保崗位,時間為8周;畢業論文(畢業設計)在18周內完成。
4 建立校企聯合培養人才模式
校企聯合是卓越人才培養的新增教學環節,是學校培養向企業后延、企業人力資源向學校前伸的聯合培養方式。學生通過在企業分階段、分層次的實習、聯合畢業設計,熟悉環境工程設計、施工和工程管理的基本方法,提高綜合運用知識的能力;了解工程實際需要,培養職業素養、分析能力、溝通表達能力、團結協作能力、管理能力等工程綜合能力,從而具有獨立從事環境工程領域內某一方向工程設計與運行、分析與集成、研究與開發、管理與決策等能力,以適應未來科技發展和社會進步需要,成為面向未來的具有實踐能力、創新能力、國際視野和領導意識的卓越人才。
學校通過多種方式與企業合作,建立一批高水平且相對穩定的校外實習基地。基地應符合環境科學與工程專業的要求,各類實踐環節安排合理,重視教學與工程實踐相結合,校企合作共同制定校企培養方案,配備校內導師和企業導師,實行雙導師制度,確保實習和畢業設計質量,不斷擴大和提高環境科學與工程專業教育水平。
關鍵詞:環境科學與工程導論;教學改革;教學實踐
作者簡介:楊迎春(1972-),男,四川南充人,成都信息工程學院資源環境學院,教授;劉盛余(1976-),男,四川內江人,成都信息工程學院資源環境學院,教授。(四川 成都 610225)
基金項目:本文系2009年成都信息工程學院教改基金項目(項目編號:Y200961)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)10-0146-02
隨著社會經濟的快速發展,給各個國家帶來的環境問題也越來越突出,諸如“溫室效應”、“臭氧層空洞”、“生態破壞”等成為世人所關注的熱門話題。正是在人們高度關注環境問題的情況下,環境類專業得到了空前發展。環境科學與環境工程專業作為20世紀后半葉才發展起來的新興專業,同時也是交叉學科,得到了各個高等院校的重視。據不完全統計,全國開設有環境工程專業的高等院校近300所,開設有環境科學專業的高等院校200所左右,其規模仍有擴大的趨勢。如此多的高等院校開設環境類專業既體現了國家對環境問題的高度重視,也說明了環境類學科中值得關注和研究的問題很多,這對環境類專業的發展既是機遇又是挑戰。但由于教學設施、課程設置、實踐教學基地缺乏等原因,很難培養出實踐操作能力、技術應用能力都很強的專業人才。因此,注重課程教學的改革與探索,開展素質教育,對培養優秀環境類專業人才有著重要的作用。本文擬就環境科學與環境工程專業的入門課程“環境科學與工程導論”的教學與實踐進行了討論,以期為提高環境類專業的教學質量,增強學生的就業競爭力和適應能力做一些有益的探索。
一、“環境科學與工程導論”的課程對象及特征
1.課程性質和對象
“環境科學與工程導論”課是面向環境科學與環境工程專業開設的第一門專業必修課程,課程開設在學生進入大學的第一學期。這時學生還未接觸到其他的相關專業課程,對專業知識了解很少,認識還比較模糊。通過對新生的問卷調查顯示,大多數學生認為本專業的發展前景很好或較好,將來很有前途或者前途較好,選擇本專業就讀的原因是基于個人的興趣和愛好。大多數學生希望畢業后能夠繼續深造(考研)以及從事與環境保護相關的工作。但調查中也發現部分學生對環境科學與環境工程專業并不是很了解,甚至對專業的認識很模糊,他們就讀本專業的原因是由于考試分數和家長的影響等。同時,通過對近年來本專業的學生就業去向進行分析,發現成都信息工程學院環境專業畢業學生主要在以下幾個行業就業:國家各級環保部門和科研單位,就業人數在10%左右;環保(含咨詢服務)公司、工礦企業、設計單位等,就業人數在70%左右;考取研究生等繼續深造者,占10%左右;自謀職業或者從事與本專業關系較小者占10%左右。說明大多數學生主要就業于環境保護及相關行業,并且近年來環保行業人才需求節節攀升,但其所需要的專業人才與學校提供的畢業生之間還存在著一定差距,學校不能全面滿足其需求。
2.課程特征
“環境科學與工程導論”課程與公共選修課“環境科學概論”從課程性質上講是不同的,一個是面向環境科學與環境工程專業學生的入門必修課程,一個是屬于普及和提高大學生環保意識與理念的公共選修課程。但是,對于環境科學與環境工程專業學生而言,由于剛入校他們的基礎跟其他專業的學生基本處于同一個水平線上。這就對該課程的教學內容、教學方式、教材選擇等方面帶來了諸多問題,也對教師的教學提出了更高的要求。從教學內容來講,主要的環境問題包括大氣、水、土壤、生物和物理性等方面的由來及其發展趨勢仍然應當是教學的主要內容,但又要與公共選修課程有較大的區別。從教材來看,現在有關環境科學概論/導論、環境工程概論/導論方面的教材較多,但環境科學與工程導論的可選教材很少。開設本課程的目的是既要為學生以后的專業課程學習奠定必要的專業基礎,又要拓寬學生的知識面,使學生對以后四年大學學習有一個全面和大致的了解與認識,還要培養和吸引學生學習本專業的興趣與積極性。因此,在教學方式和方法的選擇方面給教師提出了很大的難題。一方面,講的內容過于通俗和平淡,就容易使本課程成為公共選修課的形式;另一方面,如果講的太多、內容太深入,又可能會導致把后續課程的內容提前講授了,對后面課程的學習產生影響。因而,對本課程進行深入的、全方位的教學探討和改革十分必要。
二、“環境科學與工程導論”課程教學改革與實踐
目前,高校所開設的“環境科學概(導)論”課程涉及的內容多為環境科學領域中的基礎知識,是環境專業學生的專業入門課程,該課程教學質量的好壞對將來深入學習其他的專業課程有著十分重要的影響。該課程涵蓋了環境專業學生所要學習的大部分知識內容,可為他們將來深入學習專業課程奠定良好的基礎。通過近幾年的教學實踐以及對今后本課程的設想,擬進行以下方面的教學改革:
1.教學隊伍的組織
以前認為導論課程不是專業課程且內容較淺,任何教師都可以講授。但經過幾年的教學發現,該課程實際上是在教學上很難把握的課程,并不是每個教師都可以上好的。因此,現在在安排教學任務時,要求選派在環境領域具有豐富實踐經驗的教師來承擔該課程,并且派輔助教師進行相應的課程網站建設以及課外活動等。
2.課堂教學組織
課堂教學是提高教學質量的重要環節,具體開展了如下工作:
(1)開展案例教學。采用典型案例充實教學內容,是改進“環境科學與工程”課程教學的有效方法之一。為了豐富教學內容,增強教學效果,在教學過程中,根據教學內容,將世界上發生的一些重大環境污染事件或者學生身邊接觸到的一些環境污染事件作為案例進行剖析,引導學生進行思考,增強學生對這些事件的感性認識,為以后通過后續課程的學習上升到理性認識的高度做準備。這一階段,學生還不具備較多的專業知識,主要是通過學習、構思和考慮可能有那些方法和途徑去分析與解決這些環境污染問題,并通過以后專業課程的學習和實踐,逐步設計和實施相應的解決方案。針對當前國內外出現的環境問題組織學生觀看與該案例相關的專題視頻錄像或教師提出案例討論主題后,要求學生按組在國內外期刊上獨立查閱相關主題文獻,進行課堂匯報討論,從而提高學生發現問題和解決問題的能力,為繼續深入學習打下堅實的基礎。如對“我國湖泊富營養化出現的機制和防治對策”的討論,可使學生了解我國湖泊富營養化的特點、生物化學和生態演化過程與發生機制以及湖泊富營養化產生的生態學原因等。從而培養學生查閱文獻、閱讀文獻和分析文獻的能力。
(2)熱點問題探討。在教學過程中,引入當今全球范圍內出現的熱點環境問題。如自2000年以來,各國開始廣泛研究的環境內分泌干擾物(Endocrine Disrupting Chemicals,簡稱EDCs)和持久性有機污染物(Persistent Organic Pollutants,簡稱POPs),這些物質會影響生物的內分泌系統,并具有致癌、致畸和致突變作用。近幾年在環境中逐步發現并引起關注的醫藥品和個人護理用品(Pharmaceutical and Personal Care Products,簡稱PPCPs),它們在環境中的種類逐漸增加,并且對人和生態環境的潛在影響還未可知,值得進行深入的分析和研究。在課程中增加這些熱點問題,可以加深學生的印象,引發學生結合日常生活進行思考。新知識的補充不僅激發了學生的學習興趣,也拓寬了他們的知識面,為他們將來學習專業課程或進一步深造奠定了基礎,可以強化學生對于本專業將來就業去向的認識,并在今后有意識地學習相關知識來解決隨著人類社會發展而出現的新問題。
(3)開展問題教學法。問題教學法是教師在課堂上或課后設置一種問題情境,啟發學生自己去研究、探索,尋找問題解決的途徑和答案的一種教學方法。通過問題教學法啟發學生去發現環境中存在的問題、認識問題、分析問題和解決問題等,從而掌握相關知識,提高學習興趣,調動學生學習的積極性、主動性,培養學生的創新意識和綜合能力。也改變了傳統的灌輸式教學方法過分注重知識的傳授和記憶,忽視對知識的理解、思考和引申過程,更不重視對學生創造性思維方式的培養與訓練的缺點。一般采用教師提出問題,也可以在課程進行到一定程度時啟發學生結合自己對環境的觀察、分析和調研等提出相應的問題。并且隨著學生以后知識學習的深入,他們可以帶著這些問題自己去逐步尋找答案,不斷豐富專業知識以及提高分析問題和解決問題的能力,甚至到進行畢業論文/設計時可以自己提出和選擇自己希望做的題目。在進行問題教學的過程中,教師及時正確的啟發、引導、點撥是非常重要的。當然在討論問題的過程中,學生還會遇到這樣或那樣的問題,需要教師的全方位參與和幫助。
3.課外教學活動
(1)網絡平臺交流。課堂上多媒體教學手段圖文并茂、生動形象、動畫影音和信息量大的特點為學生展示了有關歷史和當前環境問題的立體圖像。但課堂時間畢竟有限,大量的資料需要通過課后網絡的形式傳遞給學生。如動畫模擬各種環境污染物在大氣、水、土壤、生物中的存在、化學特性、遷移、轉化、等方面的影音圖像,可引導學生進行理性思考,分析這些環境問題的由來和危害,考慮并初步設計關于其治理措施和方案。在課程網絡平臺上可進行師生交流和討論,增加師生互動,隨時與學生進行網絡討論,也可節省課堂時間,還可以進行有效的師生交互和生生交互的學習活動,包括專題討論、網上協作、網上練習等。
(2)組織課外活動,引導學生自主學習。中國自古就存在“天人合一”的思想,老子《道德經》上說“人法地,地法天,天法道,道法自然”,體現了環境科學的主題,即追求人與自然的和諧統一。基于此,課程進行中讓學生投身于大自然之中,開展與環境密切相關的考察和調查活動,可極大地激發學生的參與意識。
三、結束語
環境科學與工程是講究可持續發展的學科,其教育的觀念在不斷的轉變之中,一些新的觀點和理念在不斷更新和完善。為了環境科學與環境工程專業更好地發展,為了該專業學生具有更好的就業前景,能夠在環境保護相關工作崗位和社會建設中發揮更大的作用與價值,對環境類專業的入門課程進行了改革,提高了教學質量,為后續課程的學習奠定了基礎。
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環境科學是一門新興的邊緣學科,它跨越自然科學、社會科學和技術科學的學科領域,是針對當前世界面臨的重大環境問題而發展起來的,現已成為21世紀最活躍的學科之一。
針對有色領域的重污染現狀,依據中南大學的學科特色和環境工程學科體系的建設規律,在中南大學新世紀本科教育教學改革項目、湖南省普通高等學校教學改革項目等的資助下,經過大量的研究、探索和實踐,已形成了有特色的環境工程學科新的教學體系。其中,具有有色冶金特色的《環境科學導論》的教學是新學科教學體系的重要組成部分。
我們結合近年來在冶金特色環境工程專業《環境科學導論》教學中的經驗與體會,談幾點教學改革與創新之處,旨在充分發揮交叉重點學科群的優勢,培養冶金環境工程復合型高級人才,重點解決礦冶領域的重污染問題。
課程性質與特點《環境科學導論》是環境工程專業的基礎主干課之一,屬于必修課。該課程以人類生存環境是一個自然-社會-經濟的復合生態系統的基本原理為基礎,著重闡述環境問題的發生和發展,探討人類活動對環境各要素的影響,特別是對大氣、水、土壤、生物等環境要素的影響;闡述污染物在環境中的遷移轉化規律;介紹城市、農村區域生態與環境、環境質量評價、環境管理信息系統等新方法和環境科學發展的進展。其教學目的是提高學生的環境保護意識,樹立可持續發展的戰略思想,激發學生熱愛環境保護事業的熱情和學習環境科學知識的積極性、主動性,為將來從事環境保護工作奠定基礎。
相對于傳統的課程,本課程具有幾個明顯的特點:研究內容與人類自身利益關系緊密。學科領域覆蓋面廣,學科知識交叉性強。其涵蓋社會科學、自然科學和工程技術諸多領域,涉及化學、化工、土木建筑、機電、物理等多學科知識。
概念新,出現的新名詞多。如清潔生產、循環經濟、綠色壁壘、綠色消費等。課程內容與實際結合較密切。如各種污染物控制技術的原理與工程設計緊密相關。研究方法綜合性強。各種方法論如系統論、信息論、控制論等在環境科學的研究中均有廣泛的應用。
知識更新快。環境科學目前正處于快速發展期,新觀點、新技術日新月異,環境熱點不斷變化,環境質量動態變遷。
授課時間有限。當前,大多數高校均強調學生的寬知識面和綜合素質培養,學時數大幅度壓縮,課堂授課時間很有限。
我們結合冶金特色環境工程的專業特點。《環境科學導論》的課程特點及在有色冶煉企業進行環境治理的工程實踐,經過6年的教學改革與實踐,探尋出了一些冶金特色《環境科學導論》的教學方法。
教學內容的選擇按專業性質精選內容,詳略得當《環境科學導論》課程內容涉及專業領域廣、內容多。在實際教學中,因授課學時所限,不可能面面環境工程本科創新人才培養與學科跨越發展的關系研究《環境科學導論》教學改革與實踐俱到,理應"因材施教",即根據冶金特色環境工程專業學生的關注點及培養方向,有針對性地進行詳略選擇。
針對冶金特色環境工程專業應重點討論礦冶行業實行循環經濟與清潔生產的主要途徑,介紹現有冶金企業面臨的環境問題,重點在于讓學生建立環境意識,將環境科學與環境保護融為一體。
按專題備課,補充與調整教學內容備課是教學的首要環節,備課質量對教學質量有很大影響。傳統的按節備課法缺乏靈活性和適應性,難以根據課本外的大量新信息補充、調整和組織教學內容,對于環境科學導論課程更是如此。我們按專題進行備課則很好地彌補了該方面的不足。我們根據授課總學時數、教學重點和能夠找到的教學材料,將教材重新組合,分為若干專題講授,很好地突出了重點、熱點、難點。為此,不僅需要補充或更新教材內容,往往還要打亂教材現有結構,將最需要講授的內容梳理出來,重新形成條理清楚、邏輯性強的系統化知識并傳授給學生。教學實踐表明,按專題進行備課和講解收到了很好的教學效果。
教學方法的改革互動式教學為了增加與學生間的互動,活躍課堂氣氛,在教學實踐中,我們采取下列做法:提前布置下次課的授課內容,并將內容分成若干知識點,學生分成若干小組。將事先準備好的、圍繞授課知識點的有關專題發給各個小組,要求各小組利用各種途徑查閱相關資料,制作電子課件,每次課抽一、兩個小組上臺就自己小組的專題作報告。
如講"水污染"專題時,除進行三河三湖七大水系的污染狀況及治理對策、南水北調工程、三峽工程、湖泊富營養化等專題的講解外,我們根據冶金特色環境工程專業特點,還列出如下專題:試分析歷史上環境事件中有幾起是由重金屬污染引發的及其內在原因;與重金屬有關的湘江鎘污染事件、北江鎘污染事件、岳塘砷污染事件、株洲新馬村鎘污染事件等等的原因及對環境的影響。為增加授課趣味性,我們在授課中經常插播與授課內容密切相關的視頻材料,讓學生始終保持著興奮狀態。
理工文融合一環境科學與環境工程融合、兼及一定的人文教育,是培養創新型環境科學與工程人才的關鍵。理學與工學融合一環境科學與環境工程融合,按2個培養人才的模式培養創新型人才,即環境科學、環境工程的研究生按“完全融合模式”培養,環境科學、環境工程的本科生則盡量按“準融合模式”培養。前3年環境科學與環境工程的本科生課程設置按一級學科設置,第4年環境科學課程設置稍偏向理科,環境工程課程設置稍偏向工科。再兼及一系列人文素養訓練,使學生充分理解自己與國家之間的關系,他的權利、義務、責任、價值與尊嚴如何去實現,建立起道德底線與價值底線,使學生成才欲望更加強烈,向成才目標更加努力。理工文融合一環境科學與環境工程融合,兼及一定的人文教育,加強了學生在相關學科的知識和能力,更加激發了學生成才的欲望,向成才目標更加努力,是培養創新型環境科學與工程人才的關鍵。
2教學和科研結合人才的保證
教學要發展,提高科研水平是關鍵。培養高水平創新型環境科學與工程人才,教師科研水平是關鍵。沒有高水平科研,就沒有學科發展,對本科生就沒有吸引力,也沒有高質量本科生;沒有高水平科研,教師的水平提不高,也就沒有高水平教學;沒有“創新型科研”,就沒有“創新型教學”,就不可能培養“創新型人才”。培養創新精神人才,一定要以一流的科研為背景,注重科研對教學的滲透,通過高水平教師隊伍、濃厚的學術氛圍和高起點的科研促進學生科研和創新能力的培養,引導學生掌握科學的學習方法、思維方法和研究方法。
提高教學質量,教師隊伍也十分重要。目前我院已形成一支以高學歷中青年教師為主體的師資隊伍,其中,具有博士學位的教師占全體教師85%,法國、德國、加拿大博士后各2名,德國、加拿大、日本博士各2名,俄羅斯博士1名。目前,己承擔了國家“973”項目、國家“863”項目、國家自然科學基金杰出人才基金項目、中德、中加國際重大合作項目等100個。由于項目數量較多、級別較高、影響較大,本科生、碩士生、博士生的論文全部能夠真題實做。碩士生畢業時一般在國內外發表5篇以上論文,博士生畢業時一般在國內外發表10篇以上論文(至少3篇SCIEIISIP論文)培養的博士生己有多名在國內大學任教授,部分在國外高校任教。楊春平博士榮獲2001年、2002年美國俄亥俄水環境學會第75屆、第76屆年會研究生科研論文競賽獎第2名、第3名;碩士生秦肖生、李海英、楊麒、蘇小康榮獲湖南省優秀碩士論文;98級本科生湯琳榮獲2001年全國三好學生稱號全國約1225萬在校本科生、碩士生、博士生中僅有100余名生學獲此殊榮)98級本科生湯琳、鐘華榮獲2001年諾基亞全國大學生“實現可能”創意大賽一等獎;賀迅、李輝、藏津津榮獲2004年全國生物多樣性最有價值建議獎。創新型科研,可以培養創新型教師,而創新之師造就創新之生。教學和科研結合,是培養創新型環境科學與工程人才的保證。
3與國際接軌
與國際接軌是培養創新型環境科學與工程人才的捷徑。與國際接軌,一方面,在較短時間內提高教師創新研究水平、創新教學能力、發表高水平SC論文,另一方面也増加了與國內外一流大師、和學生在參與高水平的創新研究中,創新研究和創新思維能力得到激發、拓寬和提高。學院1997年獲環境工程博士點后,開始借助國際合作平臺。1997年建成中德環境技術中心,1998年承擔荷蘭政府UWEP項目,1999年承擔世界自然基金會WWF項目,2000年建立中加能源環境生態中心。2002年建成環境科學博士點、環境科學與工程一級學科博士點和博士后流動站;發表了較多高水平SC論文。近5年600余篇,SC敗錄156篇,SC引用267次;E收錄128篇;ISIR|收錄129篇。《SC-ECE>VOL301的Hghlihs對謝爭教授等發表在SsmB0.152 283(2003)的論文“Sequencendsute給予高度評價。為了加強與國內外一流大師、一流成果、一流研究、一流思維的交流,近5年邀請國際能源協會主席PeerCaania教授、2000年諾貝爾經濟學獎獲得者芝加哥大學JamsJHekiarn教授、德國Kaluhe大學Hahn教授德國科學院與工程院院士)工程院劉鴻亮院士等國內外著名專家舉辦了20多次講座。
2005年4月10日至12日,由湖南大學、湖南省水利廳、中科院南京地理與湖泊研究所主辦的中德長江流域濕地生態功能區劃分研討會(sn〇Gejmanygmposim〇niheWtancSReiOnalizatOnofEcosystenSevicesnheYngtzeRiverBsin)在長沙錦江賓館召開;2004年8月4日,湖南大學和加拿大REGNA大學聯合主辦的“ChiaCandaW〇rksh〇PcnWateshdManagementandEc〇l〇iicalprotecti〇n(CDATier2Project098/S7074-296)”
在湖南大學環境科學與工程系(所)隆重召開;2003年10月11-14日,與EF及IEIS共同組織,在長沙召開了EneEnv2003國際會議;2002年9月16-22日,與國家環境保護總局、衛生部及德國GTZ共同組織,在長沙主辦醫療垃圾處理國際研討會;2001年10月2日-5日,與國際能源協會、世界衛生組織共同組織,在長沙主辦世界室內空氣質量大會。并與加拿大Riina大學、德國Hannover大學、美國UnivesiyofCincinnat等20家國際著名大學與機構建立了良好的合作關系。
4要解決的關鍵問題
4.1環境科學與環境工程人才培養的關系
我院提出了研究生按“完全融合模式培養”本科生按“準融合模式培養”的辦學思路。明確了環境科學與環境工程融合,兼及一定的人文教教師育,是培養創新型環境科學與工程人才的關鍵。
4.2教學和科研的關系
我院提出了沒有“創新型科研”就沒有“創新型教學”,就不可能培養“創新型人才”的辦學思路。明確了創新型科研可以培養創新型教師,創新之師造就創新之生。教學和科研結合,是培養創新型環境科學與工程人才的保證。
4.3教學和國際接軌的關系
我們提出了與國際接軌,一方面可以在較短的時間內提高教師科研的創新研究水平、發表高水平的SC論文,進而提高教師的創新教學能力,另一方面也可以増加學生與國際一流大師、一流大師成果、一流研究、一流思維交流的機會。教師和學生在參與高水平的創新研究中,在與國內國際一流大師、一流大師成果、一流研究、一流思維交流過程中,創新研究能力、創新思維能力,得到極大的激發、拓寬和提高。與國際接軌,是培養創新型環境科學與工程人才的捷徑。
5成果應用情況
5.1與國內著名大學共同研討
為了做好理工文融合、教學與科研結合、與國際接軌的教學研究工作,湖南大學虛心向國內各高校學習,目前約與國內30所高校(北京大學、武漢大學、大連理工大學、東南大學、西安交通大學、南昌大學、重慶大學、暨南大學、中國科學技術大學、河北科技大學、福建師范大學、蘭州大學、華南理工大學、四川大學、湖南農業大學、南華大學、吉首大學、長沙電力學院、中南林學院、中國地質大學(武漢)湖南師范大學、中南大學等)在如何培養環境科學與工程專業本科生和研究生方面進行了深入研討,進一步豐富了我們的辦學理念,提高了人才培養模式成果。
5.2人才培養效果顯著
通過實踐本項目的辦學理念和人才培養模式,湖南大學環境科學與工程專業的教學水平、科學研究水平、人才培養質量及國際影響顯著提高。曾光明教授榮獲國家教學成果二等獎(2005年)、國家杰出青年科學基金(2004年)、國家教育部長江學者(2004年)、中國青年科技獎(2003年)、湖南省科技進步一等獎(2003年)、高校青年教師獎(2000年)黃國和教授獲國家教育部長江學者(2001年)、國家杰出青年基金(2002年)劉云國教授榮獲湖南大學師德標兵(2006年)、國家教學成果二等獎(2005年)、湖南大學教學標兵、博士生48名,為國家輸送了一大批環境科學與工程專業的高素質人才。
5.3與企業和政府合作
與企業和政府合作,建設了環境科學與工程教學示范基地4個:長沙固體廢物資源化示范基地、佳宇大氣污染控制示范基地、長沙水污染控制示范基地、洞庭湖濕地與生物多樣性示范基地。建立環境科學與工程國際合作與交流中心2個:中德環境技術中心、中加能源生態環境中心。
5.4主辦國際大會
近5年主辦國際大會5次:2005年4月10日至12日,由湖南大學、湖南省水利廳、中科院南京地理與湖泊研究所主辦的中德長江流域濕地生態功能區劃分研討會(snoGemanysmosiuncnheWeInc|sRegicnaliati〇nofEc〇ysenSendeesinheYangZeRiverBasjn)在長沙錦江賓館召開;2004年8月4日,湖南大學和加拿大REGNA大學聯合主辦的“ChnaCanadaW〇kshoponWatershedMaiagenentandEc〇〇gcalP〇tect〇n(CDATier2P〇jec::098/S7074-296)”在湖南大學環境科學與工程系(所)隆重召開;2003年10月11-14日,與EF及1ES共同組織,在長沙召開了EneEnv2003國際會議;2002年9月16-22日,與國家環境保護總局、衛生部及德國GT共同組織,在長沙主辦醫療垃圾處理國際研討會;2001年10月2日-5日,與國際能源協會、世界衛生組織共同組織,在長沙主辦世界室內空氣質量大會。
5.5與國際著名大學和機構建立合作關系
與加拿大Regna大學、德國Hamove大學、美國UniveisiyofCncimat等20家國際著名大學與機構建立了良好的合作關系。
5.6編著教材,
您好!
非常感謝您在百忙之中抽出寶貴的時間垂閱我的自薦材料,我很榮幸能夠向您做自我推薦。
我是太原理工大學環境科學與工程專業碩士畢業生,在貴單位招賢納士之際,鑒于自己具有扎實的理論基礎,豐富的專業知識,較強的自學能力,我有信心能夠勝任該工作。因此,特向貴單位毛遂自薦。
本科四年里,在師友的教益和個人的努力下,我系統扎實地掌握了環境工程專業的基礎知識及相關理論,多次獲得學校獎學金,而且已經通過計算機國家二級、英語四級和普通話考試,并能熟練運用CAD、Word、Excel、PPT等軟件。同時我還積極參加各類競賽,并帶領我們的數學建模小組取得了省級三等獎的好成績!
在研究生三年里,通過和導師的學習以及一定的科研經歷使自己對本專業有了更深刻地的認識。自己除了完成導師分配的科研任務還多次到污水處理廠參觀學習,并且考取注冊二級建造師證書、職稱英語證書和駕駛證。在課余時間,我主動參加各類社會實踐工作,2013年7-8月參加中國交通信息中心有限公司太原交警攝像監控布置的設計工作,2013年9-12月擔任山西交通職業技術單位《公路施工環境保護監理》的代課教師,同時也經常帶家教工作。
2015年畢業以后,先后在德州市燃氣總公司和太原市市政工程總公司工作。在工作中主要參與了城市燃氣次高壓調壓站建設及信息調度工作,城鎮道路現場施工測量和質檢的工作。
東華大學環境科學與工程學院2018申請審核制博士招生簡章
環境科學與工程學院博士研究生“申請-考核”招生面試方案及錄取辦法
復試、錄取原則
環境科學與工程學院博士研究生“申請-考核”錄取工作堅持德智體全面衡量、保證質量、寧缺毋濫的原則,充分體現公平、公正、公開性。依據考生申請材料情況及面試成績,綜合考慮考生思想政治表現、業務素質、科研創新能力及身體健康狀況,擇優錄取。
組織形式
1、學院成立研究生招生工作小組。
組長:柳建設
成員:李征 陳泉源 亢燕銘 薛罡 宋新山
秘書:朱立華
2、按學科組建不少于五人的復試專家小組。組長由學術帶頭人擔任,成員由責任心強、教學經驗豐富、業務水平高、公道正派的正高級專技職務人員組成(一般應具備博導資格),秘書由專職教師擔任。復試專家小組具體組織實施復試工作,公正、公平、科學、合理地考核考生并評分,復試程序要規范,要有現場記錄、成績等,考核結論由復試專家小組集體負責。
申請材料綜合測評
由復試專家小組負責,主要審核考生的綜合素質和學術成果,包括研究生階段基本表現、獎勵及榮譽、英語成績、學術成果等,總分70分,計分標準參見附件。
復試基本要求
復試總分為30分。每位考生的復試成績包括“專業外語”和“綜合面試”兩部分。復試總成績的計算公式為:復試成績=專業外語成績+綜合面試成績。其中專業外語總分10分,綜合面試總分20分。
綜合面試采用PPT匯報及答辯形式進行,每人匯報時間10分鐘以內。申請者可以簡要介紹教育背景、碩士階段科研成果、獲得獎勵和榮譽等。
復試專家通過申請者的匯報以及現場提問對申請者進行考核,復試專家對申請者的考核主要考慮以下幾方面:
①掌握專業基礎知識、基礎理論情況(6分);
②對本學科專業前沿知識、研究動態的了解情況(6分);
③現有研究基礎、合作精神及科研創新能力(6分);
④博士攻讀規劃(2分)。
錄取原則
總成績=申請材料綜合測評成績+復試成績。總成績相同,由原面試專家小組根據其學術成果創新性投票決定。
學院根據學院招生計劃及導師的招生額度,按照總成績排序,從高分到低分依次錄取。
原則上,每位導師每年招收博士生總數不得超過2名,如果導師當年招生指標已滿額,需博士生同意轉換招生名額不滿的導師,否則不予錄取。
思想品德考核不合格者或體檢不合格者不予錄取。
學校審核通過各學院考核結果后,網上公示擬錄取博士生名單。
關鍵詞 工程力學 環境科學 綜合應用
中圖分類號:X-019 文獻標識碼:A
1 工程力學與環境科學的學科交叉理論
工程力學是20世紀50年代末出現的。首先提出這一名稱并對這個學科做了開創性工作的是中國學者錢學森。
在20世紀50年代,出現了一些極端條件下的工程技術問題,所涉及的溫度高達幾千度到幾百萬度,壓力達幾萬到幾百萬大氣壓,應變率達百萬分之一~億分之一秒等。在這樣的條件下,介質和材料的性質很難用實驗方法來直接測定。為了減少耗時費錢的實驗工作,需要用微觀分析的方法闡明介質和材料的性質;在一些力學問題中,出現了特征尺度與微觀結構的特征尺度可比擬的情況,因而必須從微觀結構分析入手處理宏觀問題;出現一些遠離平衡態的力學問題,必須從微觀分析出發,以求了解耗散過程的高階項;由于對新材料的需求以及大批新型材料的出現,要求尋找一種從微觀理論出發合成具有特殊性能材料的“配方”或預見新型材料力學性能的計算方法。在這樣的背景條件下,促使了工程力學的建立。工程力學之所以出現,一方面是迫切要求能有一種有效地手段,預知介質和材料在極端條件下的性質及其隨狀態參量變化的規律;另一方面是近代科學的發展,特別是原子分子物理和統計力學的建立和發展,物質的微觀結構及其運動規律已經比較清楚,為從微觀狀態推算出宏觀特性提供了基礎和可能。
總的來說,工程力學具有現代工程與理論相結合的特點,有很大的知識面和靈活性,對國家現代化建設具有重大意義。
2工程力學理論在環境科學中的發展
2.1環境與力學的學科特點
工程力學雖然還處在萌芽階段,很不成熟,而且繼承有關老學科的地方較多,但作為力學的一個新分支,確有一些獨具的特點。工程力學著重于分析問題的機理,并借助建立理論模型來解決具體問題。只有在進行機理分析而感到資料不夠時,才求助于新的實驗。
工程力學注重從微觀到宏觀,以往的技術科學和絕大多數的基礎科學,都是或從宏觀到宏觀,或從宏觀到微觀,或從微觀到微觀,而工程力學則建立在近代物理和近代化學成就之上,運用這些成就,建立起物質宏觀性質的微觀理論,這也是工程力學建立的主導思想和根本目的。
雖然工程力學引用了近代物理和近代化學的許多結果,但它并不完全是統計物理或者物理化學的一個分支,因為無論是近代物理還是近代化學,都不能完全解決工程技術里所提出的各種具體問題。工程力學所面臨的問題往往要比基礎學科里所提出的問題復雜得多,它不能單靠簡單的推演方法或者只借助于某一單一學科的成就,而必須盡可能結合實驗和運用多學科的成果。
2.2研究內容和方向
工程力學主要研究平衡現象,如氣體、液體、固體的狀態方程,各種熱力學平衡性質和化學平衡的研究等。對于這類問題,工程力學主要借助統計力學的方法。
工程力學的研究工作,目前主要集中三個方面:高溫氣體性質,研究氣體在高溫下的熱力學平衡性質(包括狀態方程)、輸運性質、輻射性質以及與各種動力學過程有關的弛豫現象;稠密流體性質,主要研究高壓氣體和各種液體的熱力學平衡性質(包括狀態方程)、輸運性質以及相變行為等;固體材料性質,利用微觀理論研究材料的彈性、塑性、強度以及本構關系等。
工程力學研究方向主要有:非線性力學與工程、工程穩定性分析及控制技術、應力與變形測量理論和破壞檢測技術、數值分析方法與工程應用、工程材料物理力學性質、工程動力學與爆破。
3工程力學理論在環境科學中的應用
3.1材料力學與環境
材料力學在生活中的應用十分廣泛。大到機械中的各種機器,建筑中的各個結構,小到生活中的塑料食品包裝,很小的日用品。各種物件都要符合它的強度、剛度、穩定性要求才能夠安全、正常工作,所以材料力學就顯得尤為重要。
利用材料力學中卸載與在加載規律得出冷作硬化現象,工程中常利用其原理以提高材料的承載能力,例如建筑用的鋼筋與起重的鏈條,但冷作硬化使材料變硬、變脆,是加工發生困難,且易產生裂紋,這時應采用退火處理,部分或全部地材料的冷作硬化效應。
3.2固體力學與環境
自然界中存在著大至天體,小至粒子的固態物體和各種固體力學問題。人所共知的山崩地裂、滄海桑田都與固體力學有關。現代工程中,無論是飛行器、船舶、坦克,還是房屋、橋梁、水壩、原子反應堆以及日用家具,其結構設計都應用了固體力學的原理。
固體力學研究的內容既有彈性問題,又有塑性問題;既有線性問題,又有非線性問題。在固體力學的早期研究中,一般多假設物體是均勻連續介質,但近年來發展起來的復合材料力學和斷裂力學擴大了研究范圍,它們分別研究非均勻連續體和含有裂紋的非連續體。
固體力學的研究對象按照物體形狀可分為桿件、板殼、空間體、薄壁桿件四類。薄壁桿件是指長寬厚尺寸都不是同量級的固體物件。在飛行器、船舶和建筑等工程結構中都廣泛采用了薄壁桿件。
3.3流體力學與環境
流體力學中研究得最多的流體是水和空氣。它的主要基礎是牛頓運動定理和質量守恒定理,常常還要用到熱力學知識,有時還用到宏觀電動力學的基本定律、本構方程和高等數學、物理學、化學的基礎知識。
經過了過去十天的金工實習真的是可謂大開眼界、收獲不少。在實習期間,我接觸了化學加工及表面處理、數控銑床、數車928、模具CAD/CAM、加工中心、數車980、鑄造、鉗工、電焊氣焊、金屬的熱處理等十個工種,了解了這些工種相關的知識。通過一定的動手操作實踐,掌握了某些技能,如:用陽極氧化的方法給鋁合金上色,用PowerMill把設計好的工件進行仿真加工及轉化成銑床能識別的程序,數車928的版面及對刀工序,設計軟件MasterCam的基本操作,數車980車床控制版面及簡單程序的編寫,鑄造的原理及鑄模的制造,初步掌握了電焊和氣焊的技巧和金屬熱處理的有關知識及操作。
化學加工及表面處理
四月三號是實習的第一天,實習的內容是化學加工及表面處理。經過老師的講解,心理就開始覺得不安:一個一個的陌生名詞,一件一件的前人的失敗作品,似乎預視著我們今天的實習的風險不少。一點都不敢怠慢,趕緊把黑板上的工藝流程抄下,把要點抄下,以免出錯,如:關于上色的,上玫瑰紅要先上茜素紅,再清洗,再上玫瑰紅等;
工藝流程如下:1.除油;2.水清洗3.出光4.清洗5.陽極氧化6.清洗7.染色8.清洗9.風筒熱風吹干封閉10.上臘11.描圖12.雕刻13.腐蝕14.清洗15.出光16.清洗17電風筒吹干去臘
每個工序都有需要注意的地方,如除油要干凈,出光的時間要控制好,陽極氧化的電流、電壓要隨溫度變化及時間要控制好等。
小心翼翼地經過上述地工序,一件、也是首件出自我們自己地雙手地作品出來了。一切的擔心都掃去了。雖然圖案不好看,但是沒有失敗。Yeah~!!!!
數銑
第二個工種是數銑,一個“數”字,大概就能讓我們感覺到今天的內容是與“數”有關,就是與電腦有關。事實也是這樣,四月四號;實習內容是把其他軟件設計好的零件進行仿真加工和轉化成數控銑床能識別的程序語言。學習使用的軟件是:PowerMill。
一開始以后,老師就把我們“扔”在電腦房,要我們看教程,自己學習PowerMill。教程寫了很多,計算機對零件的加工是通過參數的設計來完成的。PowerMill不具有圖形編輯功能,掌握它的要點在于掌握相關參數的意義,工用。參數的設置影響了加工的效果,加工的時間等。參數設置以后可以進行仿真加工,檢查效果。之后就可以轉化為NC程序了。
現代化的技術離不開計算機和在工作中自學的能力是很重要的,這是這實習以后的感想。
數車928
這個工種的實習內容是,了解GSK928的控制版面和掌握對刀的過程,實習的重點是記得車床的數控版面的組成,以及各個按鈕的的工用。每個按鈕都有自己的工用,用數控車床對材料進行加工是通過編寫程序來完成的。程序編寫對加工的質量是很重要的,但是那要建立在對刀工序完成的出色的基礎之上。所以對刀是很重要的,對刀過程中不能有一點點的錯誤,如果有錯,將直接影響零件加工的質量。接觸了這種車床的第一感覺就是:原來如此。一幕一幕生產的鏡頭立刻浮現在腦海中,機械的轉動聲把我帶進了一個如火如荼的生產的車間里。唯一的遺憾就是不能使用它來加工工件。
模具CAD\CAM
工件的設計的現代化離不開電腦,這天的實習也是在計算機房里度過,接觸的軟件是MasterCam。數控的機床需要有數據輸入才能工作,工件的設計軟件就是要完成這一工作。Mastercam的頁面與平時使用的繪圖軟件的版面有較大區別。要使用它來畫圖,對于一個初學者來說確實是有難度的,而且是英文版的就更有難度了。經過一番努力,按鈕都沒有認識完,但是在老師示范時就看到了它的功能的強大及它在設計的方面的方便之處。能夠使用它來設計也是一種樂趣。
有些產品需要大批量生產,需要上百萬的產量,那樣的需求就不可能要求通過工人手工一個一個的加工生產,那樣既耗時又耗財,而且效率又不高。這時候就需要用到模具,模具應用于簡單產品的大批量生產是非常有效的,不同要求不同數量的產品就用不同的方法生產,那就是人類的智慧。
加工中心
“加工中心”這個名字給我的第一感覺就是:加工中心就是一個管理機件加工的部門。但是去到以后就知道自己是錯了,“加工中心”是一種機器的名字,是一種數控機床設備。
這個工種的實習跟前幾個數控的工種一樣,都是以零件的設計軟件的掌握為主,一天的時間都用于學習MasterCam,通過作業對該軟件進一步的掌握這一天以后基本了解了各按鈕的意義及一般操作。
用mastercam的感覺是直觀、方便設計,但是卻有很多的東西需要掌握。數控的東西果然不是一般的東西。
數車980,延續了以往數控車床的東西。認識版面,學習一種基本操作。數車980和數車928的構造差不了多少,只是版面上構造有較大的差別。主要使用了一些基本的程序。
4月11日,實習已經進入了后階段,好像看到實習快要完了,有點覺得不舍。今天的實習內容是:鑄造。鑄造是一個歷史悠久的生產技術,一堆一堆的泥沙,少數的幾樣的簡單的工具,打造一個個精致的鑄模。鑄造的目的就是要制造出漂亮的沙模,用鐵水澆注的時候產生比較粗糙的金屬鑄件,鑄造有利于減少加工量,降低成本。經過了千年依然是沒有淘汰,那是它具有它的價值,但是鑄造也存在它的缺點:那就是鑄造精度不高,容易產生廢品,報廢率太高。鑄造技術必須要經過改良,不斷改造,提高鑄造工件的成功率。中國人是聰明的,中國人也將更聰明。
跟著的也是一個歷史悠久的工種:鉗工。累累累、、、鉗工的感覺,鉗工是用于機械生產不能生產的工件。機械生產就快速的,大批量的,但是機械也是人制造的。人能想到的,機械不一定做得到,而人能想到的人就能做得到。鉗工就是用于加工機械所不能加工或者機械加工所不能達到要求的。那就是人工生產在現在始終是不能被替代的。
說到實習中最接近我們的工種,算是電焊氣焊了。雖說是接近但是卻不禁有點緊張,畢竟那是高達幾千度的高溫下的冶煉,總是有點點危險的。平時堅硬的鋼鐵在頃刻之間融化,那是多么高的溫度。我們練習了在高溫之下的電焊,雖然掌握的一般但是已經非常滿意,接近那么高溫的東西的機會是很少的。看著金屬的融化、黏合,真是覺得自己有了神的力量一樣。堅硬如鋼又如何,都隨我的一揮手之間而熔去。
電焊與氣焊只能把金屬黏合,而不一樣的“金屬熱處理”就能將金屬的硬度的。表面一樣的金屬在顯微鏡之下卻有不一樣的組織,而這些組織正是金屬的硬度不同的原因。熱處理的實習中,我們做了一個實驗:用自己的雙手,在老師的指導之下,完成對一塊金屬的熱處理,測試了處理前后的硬度(洛氏硬度)知道了熱處理對金屬的硬度是有影響的。熱處理在生產中的應用等,如齒輪,軸承等。
1.新時期高等教育環境專業發展背景
我國高等教育經歷了跨越式發展,為國家現代化建設培養了大批人才,為經濟社會的發展提供了有力的人力資源保障。1950年,我國僅有高校193所,在校大學生13.7萬,在學研究生1261人;到1977年,高校增加到500余所,報考570萬人,錄取27萬人;1999年,我國高校數量發展到1071所,在校本科生340萬人,在學研究生23萬人;隨后高等教育規模快速發展,截至2013年底,我國共有高校2941所,在校本科生1494萬人,在學研究生179萬人。所以經過幾十年的發展,不論是高校數量還是本科生、研究生人數都得到了快速的跨越式發展。
同時,我國高校人才培養質量不斷提高。特別是隨著《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》的頒布實施,高校人才培養取得顯著成績,呈現三大亮點。一是協同育人。通過深入實施“拔尖計劃”“科教結合協同育人行動計劃”和“卓越計劃”,整合科研、行業、社會甚至是國際方面的資源,扎實推進了高校與國家部委、行業企業、地方廳局等不同類型、不同層次的協同育人工作。二是資源共享。633門精品視頻公開課、1650門精品資源共享課應用于高校教學并向社會公眾免費開放,一大批教師團隊在“愛課程”網等3個網站組織豐富的教學活動。同時以“中國大學MOOC”為代表的慕課也正在興起。“愛課程”網、網易、央視網3個網站課程頁面瀏覽量累計1.27億次,課程訪問量超過3852萬,“互聯網+高等教育”正在迅速發展。三是強化實踐。目前全國已有6000余家企業與高校簽約參與人才培養工作,其中首批國家級工程實踐教育中心建設單位626家。同時,新建了一大批人才培養實踐教育基地,實施高校教師與企事業單位、實務部門人員互聘計劃,加強實踐教學,提高學生實踐能力。
2.我國高等教育環境專業發展歷程
20世紀70年代,我國環境問題并不突出,環保意識較淡薄,只有少數學校開設環境保護相關課程或專業方向,1977年開始有7所高校開始環境專業招生,可以說該時期是環境專業的起步階段。20世紀80年代,由于環境問題開始顯現,社會開始重視環境保護,成立了環境專業碩士點、博士點,我國環境專業步入了實質性的建設階段。20世紀90年代后期開始,環境問題日益嚴峻,治污需求日益迫切,開設環境專業的高校越來越多,環境專業進入快速發展階段,但也存在著部分高校環境專業人才培養水平不高的問題。隨著環境問題復雜性不斷增加,我國治污工作任重道遠,環境專業建設步入深化階段,專業日趨完善和成熟,人才培養質量穩步提高。
作為我國高等教育體系的重要組成部分,環境學科在推進理工交叉的學科建設、環保人才培養和環保科技發展等方面發揮了重要作用。新時期下,國家對培養環境學科高端人才提出新期待。
3.創新型國家建設呼喚高端創新人才
黨的十確定了“實施創新驅動發展戰略”,創新驅動重在人才驅動。最近國務院印發了《統籌推進世界一流大學和一流學科建設總體方案》,強調要“匯聚優質資源,培養一流人才”。同時,我們實現“大眾創業、萬眾創新”也重在育人,沒有創新的人才,不可能有創業的成功,沒有創新的教育,不可能有創新的人才。
4.環境學科的快速發展需要高端人才保障
環境學科涉及理、工、農、經、管等多學科,多學科交叉融合是環境學科的重要特色。同時,環境污染物種類及來源、污染過程、污染效應的復雜性和綜合性,環境問題與經濟、社會、生態、健康等問題的滲透、交叉,人與環境相互作用的廣泛性,環境污染防控目標和方法的多樣性,等等,這些都要求我們要培養適應時代要求的高端環境人才。
5.環境污染治理需要高端人才支撐
日益嚴峻的環境污染問題是民生之患、民心之痛,需要鐵腕治理。目前我國已經實施了大氣污染防治行動計劃、水污染防治行動計劃,土壤污染防治行動計劃也要相繼出臺。
面對嚴峻的環境污染問題和迫切的環境治理需求,環境科學與工程高端人才的數量和質量將是決定我國生態文明建設成效和美麗中國愿景實現的關鍵因素之一。
6.高端人才所應具備的素質
環境科學與工程高端人才需要具備以下四個方面的素質。一是專業基礎知識扎實,二是分析理解能力全面,三是處事能力成熟,四是應對挑戰能力突出。我國應進一步完善環境科學與工程高端人才培養的教育模式和機制,培養出更多的環境科學與工程高端人才,滿足社會需求。
二、環境科學與工程高端人才培養面臨的問題
1.人才培養與經濟社會發展需求不盡一致
自高校擴招以來,環境專業培養規模急劇擴張,人才培養數量增速較快,培養的人才類型多偏于理論學習、學術研究,工程設計和實踐能力有待加強。經濟社會發展急需的學科專業和交叉學科、邊緣學科尚待設立。或多或少地存在人才培養與社會需求脫節的現象。
2.師資力量與人才培養需求不相匹配
大學在我國創新體系中有著關鍵性的作用。我國大學與世界一流大學尚有一定差距,主要體現在高水平高影響力的論文和成果較少,學術大師、一流學科較少等。
另外,高校擴招使得高校原本并不“富裕”的師資捉襟見肘。盡管我國高校師資隊伍持續增長,但生師比仍較高。2014年,普通高等學校教職工233.57萬人,比2013年增加3.95萬人;專任教師153.45萬人,比2013年增加3.76萬人;普通高校生師比為17.68:l,逼近教育部2004年制定的不超過18:1的合理標準。而美國生師比小于10:1的學校達90所,加州理工學院生師比只有3:1。比較起來可以發現,我們的教師承擔的教學工作量相對較大,帶的學生較多,有些還承擔著繁重的科研任務。需要進一步加大投入,提高我國高校的師資力量。
3.培養模式機制與高端人才培養要求尚不完全相適應
偏重于學生的科研能力培養,在學生的教學投入、工程實踐、道德教育和全面素質培養等方面有待加強。
4.監管評價體系與高端人才培養要求不相協調
有的學校過于把論文、專利、項目經費等作為考核硬指標。這一做法有助于促進學校科研水平的提升,但盲目追求論文數量往往會使工科理科化,一味強調科研經費往往會導致理科工程化。
個別學生受到求新、求奇、求快、求利的思想沖擊,還存有抄襲、剽竊、造假等不端行為。
“錢學森之問:為什么我們的學校總是培養不出杰出人才?”應該包括兩個層面的思考:一是學校培養創造發明型人才的模式,二是創新創業型人才在社會上發揮作用脫穎而出的機制。由此引發如何在大眾化教育背景下培養環境科學與工程高端人才的思考。
三、高端人才培養模式與機制再創新的思考
1.美國創新人才培養的經驗與啟示
作為教育發達國家的美國國家創新體系中,研究型大學不是被動的跟隨者,而是積極的引領者。研究型大學通過人才培養、科學研究和知識創新適應社會的發展需求,成為美國國家創新體系的堅實基礎。研究型大學在基礎研究領域的創造性貢獻奠定了其在國家創新體系中的基礎地位;研究型大學培養拔尖創新人才,在國家創新體系中發揮智力支持作用。
美國研究型大學人才培養目標隨著社會經濟的變遷經歷了從通才向實用人才、全面人才、創新人才的演變。20世紀80年代以來,全球化進程加快,知識經濟迅猛發展,創新能力的重要性凸顯,培養擁有“精深的專業造詣、較強的創新能力和實踐能力、強烈的社會責任感、良好的非智力因素及具有批判和變革的勇氣”的拔尖創新人才成為美國研究型大學本科人才培養目標。以麻省理工學院環境工程專業為例,其通識教育課程占總學分的一半以上(53.12%,我國約30%),人文、藝術、社會科學和數理化生構成通識教育的主體,體現了通識教育的基礎性;專業教育課程則注重專業基礎理論與工程設計能力,非限制性選修課程涉及方向多,學生選擇空間大(見下表)。通識教育課程所占比例越大,培養的學生知識面就會寬一些,研究領域也會廣一些,我國學生在此方面尚顯不足。
總體看來,在教學方法上,美國研究型大學多采用研討式教學法、研究型教學法、案例教學法等,以激發學生的創造性和提升實踐能力;在培養模式上,以學分制推動學生發展的自主性,以導師制推動人才培養的個性化,以產學研協同培養增強人才培養的一體化;在評價體系上,將教學研究成果與其他科研成果同等對待,教師聘用、晉升、終身制和工資等級直接受到教學記錄的影響,同時重視學生多元能力發展,開發相應的評價方式。
他山之石,可以攻玉,美國創新人才培養的經驗啟示我們:高等教育的戰略性變革是拔尖創新人才培養的前提,人才培養模式創新是拔尖創新人才培養的核心。
2.完善人才考核評價機制
(1)完善高校教師考核評價機制。一是要完善評價標準,注重師德、教育教學工作實績和實踐經歷,改變過分強調論文、學歷的傾向。二是要創新評價機制,建立以同行專家評審為基礎的評價機制,采取說課講課、面試答辯、專家評議等方式,規范評價程序,提高評價的公正力和公信力。
(2)完善創新人才評價體系。評價的主體不僅限于教師、家長等外部力量,更重視學生的自我評價診斷。評價的內容要由重視結果到重視動態的學習過程。評價方式需要實現多元化,以達到對學生特殊能力的關注。
3.提升高校育人能力
培養高端創新人才,需要具備人才培養必需的系列精神品質。大學應該成為有靈魂、有眼光、有胸懷和有脊梁的大學。
同時,要弘揚教書育人的良好風尚,教師應是學生的“良師益友”,以更精湛的業務、更高尚的師德、更先進的教育理念,培養更多的高端人才。
4.推動學科創新建設
高校不僅要培養學生的創新精神,同時也要發展其學科創新能力。環境科學與工程是21世紀重點發展的高新科技之一,具有多學科交叉融合的特點。該交叉學科的創新建設同樣應注重以下四個方面。一是教學任務需要由具備工程實踐或科研經驗的教授及高工擔任;二是科學研究需要結合國家社會經濟發展迫切需要解決的環境問題,開展前沿創新活動;三是工程實踐的高校任課教師應具有一定的工程實踐經驗或科研經歷;四是要鼓勵師生定期參加國際交流,掌握學科前沿。
5.創新“產學研”培養模式
環境科學與工程專業與工程實踐聯系緊密,“產學研”教育對培養環境科學與工程高端人才具有重要作用。創新“產學研”培養模式,需要以培養學生優良素質、綜合能力和就業競爭力為重點,充分利用學校與企業不同的教育環境和教育資源以及在人才培養方面的各自優勢,把以課堂傳授知識為主的學校教育與直接獲取實際經驗、實踐能力為主的生產、科研實踐有機結合起來。
6.重拳打擊學術不端行為
打擊學術不端行為是教育界一項重要的工作。要進一步強化學術團體和科研機構的作用,建立適合本領域特點的科研誠信規范;健全法規制度,使學術不端行為投訴舉報、調查核實、監督監察、公開公示和懲戒處置等,有法可依、有章可循;落實法規執行力,將學術不端行為調查處理的法律法規、政策性文件和學術規范落實到位,違者必究。
7.培育高端人才創新素養
現在的學生所處的環境與過去不同,選擇面更寬了,但素質貴在平時培養。一是堅守信念、鍥而不舍、永不言敗的韌勁。在科研的道路上,經歷了失敗的人不一定能取得成功,但取得成功的人,必定經歷過許多失敗,要有屢戰屢敗、屢敗屢戰的奮斗精神。二是對工作的熱情和執著。興趣是最好的老師,是創新的動力之源,要培養學生熱愛科學事業、熱愛本職工作的意識,對所從事的工作充滿興趣。三是同甘共苦、眾志成城的團結協作精神。現在的科研工作不是單打獨斗就能完成的,需要團結協作。科技創新沒有相互支持、集思廣益的和諧環境,沒有眾志成城、攜手拼搏的協作精神,一切都是鏡花水月,無從談起。四是報效國家、獻身使命的責任擔當。無論是在國內學習還是在國外留學,無論是在哪個崗位,都不要忘了“我是中國人”,都應該為自己的祖國做出貢獻。
8.幾點建議
筆者對環境科學與工程專業建設有幾點建議:
(1)強化培養模式頂層設計。環境科學與工程專業高端人才培養須立足國家治污戰略需求,適應經濟社會長遠發展需要。要準確定位培養目標,優化培養方案,整合教育培養資源,體現培養模式的整體性、科學性、操作性和執行力。
(2)提高人才培養成效。統籌協調環境科學與工程專業規范統一性和人才培養方案多樣性之間的關系,堅持統一性和多樣性相結合的原則。提高資源利用率,通過繼承、借鑒和創新,在保證人才培養質量的同時體現特色,促進學生全面發展。