专业实验室是高等学校开展专业实验教学,培养学生实践能力与专业综合素质的主要场所,也是实现高等学校培养高级专门人才的目标和学生完成学业的必备条件。正如原教育部周济部长在第三届中外大学校长论坛的讲话中指出的:“高水平实验室是培养创新人才的重要阵地,是科技创新的主要场所,实验室的数量与水平是一所大学科技创新能力的基本标志之一”。浙江大学环境与资源实验教学中心是由环境类、资源类的专业实验室整合而成,并于2007年被列为浙江省首批省级实验教学示范中心。该中心建立了环境与资源基础实验室、环境与资源工程实验室、环境与资源生物技术实验室和环境与资源信息管理实验室四大模块组成的综合性实验平台,构建了宽基础、重技术、练技能、求创新的实验课程模块,以实现训练学生环境与资源类专业实验基本技能和培养学生自主设计实验能力的目标;通过实施教师兼岗-设备集中的管理运行机制,构建了研教结合-教学互动的开放式实验教学模式,从而有效促进科学研究成果在实验教学中的应用,达到培养学生研究与创新能力的目标。
(二)构建多层次多元化的工程实践基地,营造培养学生专业兴趣、工程素质和创新精神的良好环境
学生的专业兴趣和创新精神是培养和提高学生创新能力的原动力,认识实习、社会实践、课程设计和生产实习是培养学生工程素质和创新能力的有效载体,因而构建多层次多元化的工程实践基地是培养现代工程技术人员综合素质和创新能力的重要保证。浙江大学环境工程专业根据国家和地方需要,根据国家特色专业建设的要求,拓展了校际、校企、校所之间的合作关系,以多样化的合作形式构建了多层次的认识实习基地、社会实践基地和生产实习基地。认识实习基地肩负有为专业教育和专业学习打下一个感性认识基础重任,是学生第一次踏进环境污染治理的现场,第一次通过对水、电、气和固体污染治理工程工艺流程的观摩,深入了解主要污染控制设备的性能、操作和管理等现代化的污染治理过程,从而达到让学生明确学习环境工程专业目的,提高学习该专业的积极性和主动性。为了使认识实习基地稳定且长期得到保证,环境工程专业通过三年一次与企业签订了合作协议,这样的合作方式使学生在实习过程中不仅有带队老师的指导,而且还能得到现场实践经验丰富的工程师指导,确保了学生对环境工程专业的认识得到有效引导。高等院校的社会实践是以了解社会、服务社会为主要内容,以形式多样的活动为载体,以稳定的实践基地为依托,以建立长效机制为保障,引导大学生走出校门、深入基层、深入群众、深入实践,从而增强大学生的历史使命感和社会责任感。浙江大学环境工程专业在湖州安吉、湖州长兴、衢州开化以及省市环保系统等地建立了多个社会实践基地,并以绿色环保社团“绿之源”协会、中环环保联合会浙江大学环保志愿者基地和浙江大学“新绿”青年环境友好使者联合会为载体,以“求是学子农村环保科普行动”、“学长同行”省市环保系统实习、“全国青少年绿色长征”、“六五”环境纪念周、“环境文化节”等形式开展丰富多彩的社会实践活动。通过各类社会实践,不仅提升了环境工程专业学生的环保意识,更重要是增强了他们的职业使命感和社会责任岗,坚定了他们从事环保事业的决心和信心。生产实习是环境工程专业的一门重要专业技能课程,目的是训练学生应用已学过的专业知识对设计和调试中所出现的问题进行专业分析,增强环境工程专业的施工技能。浙江大学环境工程专业生产实习安排在第四学年的冬学期,实习基地为中国石化镇海炼油股份有限公司,实习方式为蹲点实习,实习时间两周。通过系统的生产实习,不仅使所学的知识融会贯通,而且使学生深入了解了环境工程专业所涉及的领域,熟悉了各类环保设备操作步骤和性能,为今后需要掌握的基本理论与实践有了较深的感性认识,提高了学生的工程素质和创新精神。
(三)打造依托国家地方重大科研项目的学生创新训练平台,提高学生实践创新能力
同济大学环境科学与工程学院面向环境科学系各专业和环境管理专业研究生开设环境工程项目管课程,旨在让学生掌握环保项目工程综合管理的关键元素,内容涉及项目管理、环保法律、政策、科学、工程等领域,主要强调环保项目特有的,包括项目本身的不确定性、的调整环境等要害因素。
课程内容的设置以“应用型人才培养”为目标,任课教师根据环保行业的现状设置教学内容,并在教学过程中不断完善和优化教学大纲,尽量涵盖环境管理学科体系和相关行业的最新发展。课程教学重点在于环境项目管理,而非环境工程项目,让学生知晓环境项目管理的基本理论,并能灵活运用这些理论分析和解决在环境项目中可能遇到的实际问题(如环境工程项目的招投标、策划、组织项目实施等)。由于听课的学生来自不同的国家,具有不同的文化和学科背景,因此,任课教师适当删除了调研和技术可行性分析、环境治理项目的设计和评审、项目的实施等侧重于技术方面的内容,还补充了一些新内容。比如在讲授项目组成立时专门安排时间介绍项目经理应有的素质,此外还安排两个课时介绍了跨文化对工程管理方式的影响,特别强调了不同的政治制度、商业模式、技术标准、宗教信仰、文化氛围和气候因素对工程项目实施的挑战,阐述了善于学习不同文化并能与不同文化背景的人和睦相处对项目管理的重要性。教改后的课程内容更加注重环保项目管理的基本思想、管理方法和手段。在调研企业项目管理岗位需求后,教师在设计课程内容时充分考虑了学生将来就业的特点,改变了传统的以讲解教材为主的教学模式。随着更多外国环保企业的入驻,国际环境工程项目快速增多。这些项目的实施需要不同国家的工程师在一起工作,用英语交流,涉及的合同、相关法律文件和规范也通常用英语撰写。该课程推行全英语教学,将讲授专业知识与提升学生专业英语水平相结合,并要求学生用英语完成家庭作业和课堂练习,强化学生用英语表达专业知识,培养学生参与国际环保工程项目的实践能力。
传统教学模式侧重于理论知识的讲解。环境项目管理课程具有较强的实践性,教学内容看似简单,但要深入掌握却有一定难度。因此任课教师在课堂上采用讲授、谈话、讨论、练习、实习作业等多种教学法,培养学生的项目规划与管理能力。课堂讲授的方法主要用于介绍新概念、新方法和新知识。一些难以用语言直接表述的内容,比如可行性研究中的批量试验、小试和中试的区别,现场管理、现场施工和现场运行等,就需要充分利用多媒体、录像、照片等现代化教学手段,扩充信息量,加深学生对内容的理解。在项目建议书的撰写、评标的根据和投标的理由、项目利益相关者分析时,采用讨论和谈话的方式让各国学生围绕某一中心问题相互交流,分享各国环保项目管理的特点、流程和相关环保法规。教师还可引导学生运用已有的经验和知识回答问题,借以巩固和检查已学的知识。练习课主要分析讲解例题,教会学生采用挣值分析法和图像挣值分析法控制项目进程和成本。采用完整的实习任务模式让学生完成家庭作业,分组(每组约3~4个人)假想并设计一个环保小项目,要求学生结合课堂上所学的环保项目管理知识,对设计的项目进行规划和管理,内容包括建立项目组、分解个子项目单元,以及为每一个子项目单元编制任务、项目行程等,在此基础上采用挣值分析法分析项目的执行情况,并按计划控制项目进程和成本。亚新体育学期结束前,学生用ppt汇报作业完成情况,每个组员分别汇报各自完成的部分。在汇报、小组和组员互评之后,教师总结,进一步强化理论知识。整个作业的完成情况(包括作业的准备、小组的合作、课堂发言和参与情况)被计入学期成绩。杜威认为教学过程应该是“做”的过程,最好的教育就是从经验中学。学生们尝试解决假设的项目管理问题,在此过程中会遇到各种问题和困难,导致无法有效地完成实习任务,这样更能激发学生的兴趣和积极性。对此,任课教师可适当引导学生自主学习,查阅资料,让学生亲自去分析并发现规律,使他们获得相应的知识,然后再尝试解决问题。学生带着新知识重新回到问题和困境中,运用理论知识解决实际问题,深化对理论知识的理解。学生成为“做”的主体,在做中产生了求知欲望,教师在很大程度上成为“助学者”,与学生建立了平等的关系[5-7]。学生通过完成实习作业,提高了理论知识的运用能力,亲身体会到了团队合作的重要性。教改前,任课教师专门安排了4个学时讲授上海某污水处理厂改建和地下水治理两个环保项目。在案例讲授的过程中,没有突出管理方面的重点,没有较好地将项目管理学科的知识点与案例结合,导致部分学生听起来一知半解、索然无味,没有理工科背景的学生更是觉得理解困难。教改后,任课教学引入自己在环保企业里的所见所闻,通过对多个环境工程案例和中试项目案例展开分析和讨论,引导学生就管理过程的有关问题作出判断和决策,从而培养学生运用理论知识解决实际问题的能力。整个课程安排两次课堂练习。第一次课堂练习内容为30个多项选择题,要求学生在1个课时内完成,主要考核学生对理论和基础知识的理解;第二次课堂练习内容为挣值分析和图像挣值分析,给每位学生布置2道习题,要求在两个课时内完成挣值分析、和评估项目,然后提出建议,主要考核学生对项目进度和成本的评估和控制方法的掌握情况。第一次练习之后,教师在课堂进行评讲,集中纠错,让学生知道错误的根源,全方位、多角度、多层次地分析和解决问题,培养学生的纠错反思能力。第二次练习后,教师面对面地批改作业,告诉学生练习中出现的错误,并允许学生当场纠错,改错后不扣分,其目的是培养学生多渠道获取知识的能力。在重视学生认知发展的同时必须同样重视他们的情感发展,使他们积极主动地促进认知的进一步发展[8-9]。通过面对面批改,教师了解学生错误的原因,从而因材施教,从方法上加以指导。两次课堂练习均以开卷的方式考核,成绩被计入学期总分。
传统的应试教育考核的仅是理论知识,不能真实反映学生的学习情况,更不能反映学生对知识的应用能力。因此,教改后采取442形式的考核标准,即家庭作业、课堂分组汇报和课堂积极参与、小组和组员互评共占40%,两次课堂练习占40%,每次以20%计,课堂表现和出勤等占20%。教改前,没有安排实习作业,仅要求每个学生在学期结束之前交一篇关于环境治理项目的小论文,可以涉及环保项目中试研究、环保项目可行性分析、环保项目的管理等。在小论文撰写过程中,部分学生抄袭网上的项目概述,部分学生泛泛而谈,不知所云。造成这一现象的主要原因是大部分学生缺乏实践经历,加之教学内容单调,与市场需求存在偏差,学生学习动力不足。教改后安排了实习作业,环保项目的选题由小组成员自行选择。有的小组在采用挣值分析法分析项目的执行情况时,还用图表列出了项目执行的多种可能,分析可能导致每种情况发生的原因,并提出建议。实习作业培养了学生分析问题和解决问题的能力,也激发了学生的积极性和主观能动性。小组和组员互评又给每位学生增加了思考和学习的机会。任课教师主要从汇报内容的完整性、逻辑性、发言流畅度、答题准确性和课堂参与的积极性等几个方面来评分,其总评分数占实习作业分数的50%,小组评分占25%,组员互评占25%。
学期末,学生要求填写教师授课情况反馈表。学院通过反馈信息促进教师改进教学,提高教学质量。学生的评价主要集中在任课教师的教学态度、教学内容、教学方法、教学效果、整体性评价及对任课教师和以后学生的建议等方面。经过两年的努力,教学质量有较大幅度提升,平均总评分由2011年的70分提高到2012年的85分和2013年的93分,其中教学内容更新、反映学科新动向和激发学生学习兴趣的分值有较大幅度的提高,这也说明了教改成效显著。
人口膨胀促使城市化进程的加快,这就导致城市建筑面积不断扩大,随之而来的则是城市基础配套设施建设则相对滞后。2012年7月中旬,北京遭遇60年不遇的暴雨及洪涝灾害。根据北京市政府灾情通报会公布的数据显示,此次暴雨及洪涝灾害共造成近百人死亡,一万多间房屋倒塌,160多万人受灾,直接经济损失高达百亿元。北京遭遇暴雨及洪涝灾害不仅有天灾,更有人祸。如果北京市有完善的地下排水系统,这场暴雨并不能产生如此巨大的破坏力。城市基础配套设施不完善并不是某个城市的特例,这是整个中国城市的通病。仅仅关注城市建筑面积的扩大而忽略相关基础配套设施的完善,不仅影响城市居民的生活,更会阻碍城市的发展。
由于城市环境工程的盲目建设和城市地下空间的过度开发,致使城市地质结构发生变化,如水土流失、地表陷落、地下水污染。例如,深圳水土流失的区域主要集中在深圳大沙河流域中上游地区,该区的水土流失主要是由于地表土地开发及公路建设破环地表植被,致使雨水冲刷地表土壤,造成大面积水土流失。2013年9月12日,深圳宝安中心某小区旁的路面出现约40m2的塌方,塌陷处是正在建设的地铁11号线,施工单位是中铁七局,一辆建筑工的空压机掉入坑中。
现代城市既是人口集中区,也是固体垃圾产生的主要区域。就目前来说,固体垃圾仍然采用自然分解的办法。堆砌的固体垃圾经过雨林,其污染物必然会随着雨水深入地表污染土壤,影响农作物的生长,一些有害毒素更会渗入地下水,威胁人畜饮水安全。另一方面,在现代城市建设中,声、光、电污染也成为人们常见的污染源。
面对城市环境工程建设中出现的种种问题,可持续发展理念正在成为人类追求的目标,这一价值理念在城市环境工程建设中尤为重要。现代城市是人类生活活动的主要乘载体,一个缺乏可持续发展理念的城市环境工程不能为人类服务,一个缺乏可持续发展理念的城市也终会被淘汰。在现代城市环境工程建设中,要以可持续发展为目标,避免对自然地质环境的盲目性、过渡性、破坏性的开发和利用。
环境工程地质研究关键技术能够预测与评估环境工程建设的质量,预测人类环境工程建设和经济活动对自然环境的影响,为人类环境工程建设提供科学、合理的依据,保障人与自然环境的和谐相处。在目前人与自然环境矛盾重重的困境下,预测技术就显得尤为重要。对于已经完成的环境工程,如水电站、核电站,则要做好系统的工程质量评估工作。但目前环境工程质量评估工作主要是从区域自然环境地壳稳定方面入手,以环境工程环境质量为中心的研究则相对较少[3]。
城市建设与地质环境保护应该同步进行,为了促进两者之间的和谐发展,环境工程地质研究关键技术有必要向建立健全环境地质研究数据库方向努力。随着互联网的普及,许多城市的地质研究数据库已经建立,尚未建立地质数据库的城市应该加快地质数据库的建立。该数据库应该涵盖环境工程地质绘图技术,城市环境工程地质质量三维空间监测与评估技术。
微生物课程具有很强的实践性,在教学工作过程中,推动实验教学的发展,可以有效强化学生的学习效果,促进学生综合成绩的提高。在实验过程中,为了培养学生的创新精神和实践能力,我们需要优化实验内容,强化实践环节,从而强化微生物实验教学效果。
实验是学生学习和了解微生物的重要渠道。通过实验进行教学可以培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。在微生物实验课程教学过程中,我们应当帮助学生认识到实验教学工作的不足,帮助学生主动探索、了解、观察实验,便于学生开展实验工作。学生在实验过程中,可以充分锻炼实验技能,加深对微生物性质、特性的理解,从而提高知识水平。在学生实验的过程中,可以以实验为契机,让学生了解环境治理中可能涉及的相关细菌集群的问题,让学生在参与实验的同时,了解该知识领域的动向,为学生的后续课程研究工作打下基础。通过微生物实验课程改革,培养学生实践能力,为学生的后续科研与实践打下良好基础。
在微生物实验过程中,实验涉及许多未曾接触过的问题。通过实验教学,可以让学生接触未知的环境和问题,在此过程中可以锻炼学生分析问题、解决问题的能力,培养学生创新能力。实验是培养学生创新思维的重要途径,因此,在教学工作过程中,我们要将基础知识与实践相结合,增加实验课程中学生实践环节的比重,引导学生正确开展实验,并在实验过程中发现问题、解决问题,从而提高学生综合素质。
微生物实验教学工作的发展,应当在强调基础知识、理论教学的前提下,充分利用现代社会的技术条件,通过实验工作进行创新,从而强化微生物实验课程教学工作的效果。实践教学可以很好地将基础知识与实验相联系,让学生在实践过程中获得知识,从而强化教学效果。教学内容与环境实际相结合,可以大大提高学生的学习兴趣,强化微生物教学工作的效果。为了方便实验工作的进行,我们可以利用现代技术,优化课堂教学内容,并对教材内容进行优化、组合,从而拓展基础知识面,方便教学工作。在微生物实验过程中,应用传统的实验教学方式教学效果不佳。通过对微生物实验教学方法的创新与改革,可以让学生更好地理解知识,强化教学效果。对于实验工作的改革,我们应当增加实验中学生参与环节,鼓励学生主动参与实验、开展实验。同时,对于学生的实验工作效果应当进行监督校准,从而强化实验教学效果。在实验过程中,我们可以同时开设两个小组进行实验,通过实验对比,亚新体育可以减少学生动手锻炼的时间,又可以减少实验的次数,了解学生的学习效果。
体系化是使环境工程管理工作纳入正常轨道的关键步骤,应通过落实以下措施加以完善:
(1)所有涉及环境保护的宏观决策,都必须有环境保护部门参与,环境管理工作应渗透到社会经济的各个角落,在所有与环境相关的领域中都应体现环境意识。
(2)在进行区域开发、重大经济技术决定、产业结构调整等重要决策之前,必须先开展环境影响评价的试点工作。
(3)建立由党政领导、人大政协、环保部门共同参与的统一监管制度,完善各有关部门分工负责、社会公众共同参与的运行机制,集合全社会的力量管好环境工程建设。
环境工程管理需要完善的法律法规、条例制度,但一定要切合实际,并与现行的环境管理法律法规衔接、配套,使环境工程管理相关法律法规体系更加完整、系统和规范,提高法律法规体系的可操作性。通过有效的管理制度促进环境工程相关人员的工作效率提高,如制定环境工程工作管理规定、环境工程实验工作管理规定、实验室或试验网站管理规定等。制定环境工程规划时必须实地考察,使环境工程可以因地制宜地利用各地的环境资源,较好地解决各地的环境污染问题。一旦规划项目被有关部门批准,就必须严格执行已批准的规划方案,同时还需要相关部门对方案执行情况进行监督和检查,并在适当时候进行考评。规划方案的相关信息也要及时记录在案,并反映到决策文件中,如执行工作任务的制度、执行过程所获得的信息等,这些资料将成为环境管理部门进行相关决策的依据。
面对环境破坏严重、人们环保意识薄弱的现状,我们一方面要加强对环境保护的宣传教育、提高我国民众的综合素质,教育人们保护环境从身边小事做起。另一方面要以积极的态度学习其他国家先进的思想技术。同时对我国存在的问题进行反思,采取符合我国实际情况的办法解决我国的环境问题,保护环境、管理环境并在不破坏环境的基础上合理地运用环境。将环境与我国的经济发展统一起来,不仅要做到对环境进行保护和治理,还要利用环境,开辟新的能源渠道,真正实现经济的可持续发展。
提高环境工程管理水平,需要有优秀的人才。人才的培养模式应该不拘一格,应创造有利条件促进成才。可以通过高等院校培养环境工程管理专业的本科生、研究生;也可以通过在职培训的方式提高在职人员理论水平;更鼓励职工教育向制度化、规范化和正规化方向发展,使在岗人员能够不断获得理论的补充和知识的更新。
在我国从事环境工程的企业数量并不少,仅广州市环保设计公司最少400家以上,竞争也挺激烈的,但水平却不怎么样,其主要原因是市场准入门槛低,以致鱼龙混珠。要改变这种不利局面,一是要提高市场准入门槛并加强监管,相关管理部门应制定管理规范制度;二是放开市场,现在各地仍遗留计划时代的影子,当地政府往往将工程任务交给当地公司;三是引入外资,提高环境工程的建设水平。