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1簡要敘述環(huán)境工程和環(huán)境適應性的具體內容
1.1簡述環(huán)境工程的具體內容
環(huán)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(huán)境狀態(tài)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(huán)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(huán)境適應性問題,并技術改進這些問題,以此提高產品的環(huán)境適應能力。
1.2簡述環(huán)境適應性的具體內容
環(huán)境工程主要的研究方向是環(huán)境的污染問題及提升環(huán)境質量的技術研究,環(huán)境工程中涉及到了很多的學科,例如生態(tài)學科、環(huán)境醫(yī)學和環(huán)境物理學、環(huán)境化學等,但是無論涉及到了多少學科,環(huán)境工程最為核心的工作重點就是對環(huán)境污染進行有效的治理。環(huán)境工程不僅研究防治環(huán)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(qū)域環(huán)境來調整進行運作和管理,以此獲得更大的環(huán)境效果和經濟效益,這也是環(huán)境工程未來發(fā)展的方向。
2簡要敘述環(huán)境適應性和產品可靠性的差異性
環(huán)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(huán)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(huán)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(fā)生率的高低,從一定程度上來說,環(huán)境適應性不同于可靠性。這就是兩者之間的本質區(qū)別,看似不明顯,但是很重要。
3簡要敘述環(huán)境工程對于環(huán)境污染的有效控制
現階段的保護環(huán)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(huán)境的污染物的排放。我國目前最為嚴重的環(huán)境污染因素就是工業(yè)污染物的排放。工業(yè)污染物包括三種,它們分別是:第一種工業(yè)廢水;第二種工業(yè)廢氣;第三種工業(yè)廢渣。這三種主要的工業(yè)污染物沒有進行徹底的加工,工業(yè)的原材料和生產的產品沒有完全的進行利用,這樣的工業(yè)污染物對于環(huán)境的污染是非常嚴重的。正是因為這樣,我國現在要求工業(yè)企業(yè)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(yè)流程要進行徹底的改進和創(chuàng)新。在這一個方面工業(yè)企業(yè)要嚴格的按照政府的相關政策和法規(guī)進行,投入經濟和人力進行這方面的建設,改善現在的工業(yè)企業(yè)對于環(huán)境污染的程度。防止工業(yè)企業(yè)對環(huán)境進行污染的最有效的方法是要有效的對工業(yè)企業(yè)的戰(zhàn)略發(fā)展目標進行規(guī)范;同時要不斷的促進工業(yè)企業(yè)的技術創(chuàng)新和突破,只有這樣才能夠有效的緩解環(huán)境的污染。但是需要注意的是,人們的生產和生活對于環(huán)境的污染是很難給予防治的,所以環(huán)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(huán)境的污染。環(huán)境工程中有很多的課題,但是大氣的環(huán)境污染是環(huán)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(huán)境工程對于大氣污染的防治。環(huán)境工程對于各種范圍內的大氣的質量要求是不一樣的。環(huán)境工程中規(guī)定:相對于空曠的地域,大氣的環(huán)境質量應該是一種自然的狀態(tài);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(qū)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(huán)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(huán)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(huán)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(fā)展和創(chuàng)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(yè)企業(yè)的生產設備和生產工藝也要有一定的改變和創(chuàng)新。生產設備的創(chuàng)新有助于煙塵的排放,工業(yè)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(chuàng)新工作,但是經過了大量的調研和研發(fā)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(huán)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(huán)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。
4結束語
關鍵詞:韓家灣煤礦;技改工程,環(huán)境經濟評價
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(guī)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(fā)展,而且也會對當地環(huán)境產生一定的影響,但按照初步設計中的各項環(huán)保規(guī)定和考慮必要的環(huán)保措施,在采取環(huán)保措施后,可以達到環(huán)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(qū)環(huán)境保護的投資,從長期來看,會促進礦區(qū)內生態(tài)環(huán)境的良性發(fā)展,這對環(huán)境是有利的。煤礦技術改造勢必產生環(huán)境經濟損益的影響,因此對技改工程的環(huán)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(huán)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(huán)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(yè)、服務業(yè)、加工業(yè)等第三產業(yè)的發(fā)展,同時對改變當地產業(yè)結構起到積極促進作用,有助于將當地資源優(yōu)勢轉化為經濟優(yōu)勢,帶動當地地方經濟的發(fā)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(huán)境代價的分析與計算
煤礦技改項目的環(huán)境代價(Hd)包括直接環(huán)境代價和間接環(huán)境代價。直接環(huán)境代價包括了技改活動造成的環(huán)境危害所付出的代價,以及為消除或減少環(huán)境影響付出的工程措施和植物措施代價。在直接環(huán)境代價的評價中,技改活動造成的環(huán)境危害所付出的代價主要有由地表沉陷引起生態(tài)破壞而采取的生態(tài)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(huán)境影響所付出的代價主要是環(huán)境工程運行費,環(huán)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(huán)境代價為171.51萬元。
間接環(huán)境代價為技改項目影響的區(qū)域內,各受影響的部門因開發(fā)項目的環(huán)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(huán)境代價包括農業(yè)減產損失費、人體健康損失費、生態(tài)損失費和水資源損失費等。其中,對生態(tài)和綠化等造成的損失費單獨另外計算,農業(yè)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(huán)境代價是直接環(huán)境代價和間接環(huán)境代價的和。通過以上直接和間接環(huán)境代價的估算,總環(huán)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(huán)境的影響不會太大。
三、環(huán)境成本及環(huán)境系數分析
環(huán)境成本為單位產品的環(huán)境代價,即: ;
式中:Hb――環(huán)境成本;Hd――環(huán)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(huán)境成本為1.209元/t,即煤礦每生產1t煤付出的環(huán)境代價為1.209元。
環(huán)境系數為環(huán)境代價與同時段產品產值之比,表示單位產值的環(huán)境代價,即:
式中:Hx――環(huán)境系數,元/元;Cx――與環(huán)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(huán)境系數為0.008元/元(按礦井規(guī)模計算),即該煤礦每創(chuàng)造一元的產值需付出0.008元的環(huán)境代價。
四、環(huán)境工程經濟效益分析
在技改項目環(huán)境污染治理中,既要考慮環(huán)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(huán)境污染盡量控制在工藝過程中。環(huán)境工程經濟效益一般以環(huán)境經濟效益系數(Jx)表示,系數越大,表示環(huán)境工程更趨有效和合理。
環(huán)境經濟效益系數為環(huán)境工程挽回的經濟總值與環(huán)境保護費之比,即:
環(huán)境經濟效益系數
式中:Jx――環(huán)境工程經濟效益系數;Si――環(huán)境工程挽回的經濟價值(萬元/a);Hn――環(huán)境保護費用(萬元/a);i――挽回經濟損失的項目。
經計算,環(huán)境經濟效益系數為0.76。即在付出1元的環(huán)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(huán)境治理工程既優(yōu)化了環(huán)境,又具有一定的經濟效益,對當地的生態(tài)環(huán)境建設做出了一定的貢獻。
五、結論
對煤礦技改的環(huán)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(huán)境治理措施,既能優(yōu)化環(huán)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(huán)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(huán)境代價的分析結果看,韓家灣煤礦技改對環(huán)境的影響不會太大。
3.韓家灣煤礦技改的環(huán)境成本為1.209元/t,環(huán)境系數為0.008元/元,環(huán)境工程經濟效益系數為0.76。
本科畢業(yè)生就業(yè)問題已經成為我國面臨的一個嚴峻現實,畢業(yè)生總人數及待業(yè)人數急劇增加。本科生起薪普遍下跌,甚至出現了“零起薪”就業(yè)現象,為逃避就業(yè)壓力而選擇考研等。由此引發(fā)了學生及家長對學習的態(tài)度和價值產生了新的懷疑。環(huán)境工程專業(yè)的就業(yè)市場亦然。早在1998年,國家環(huán)保局和國家教委聯(lián)合主持的“中國高等環(huán)境教育發(fā)展戰(zhàn)略研究”課題組就預測,2000~2010年我國對環(huán)境工程專業(yè)人才的年均需求量為1147萬人;2004年,人事部又宣稱,環(huán)境工程師將是今后幾年需求最大的熱門人才之一。然而事實卻不容樂觀,環(huán)境工程專業(yè)人才在各種畢業(yè)生供需見面會上普遍受到冷遇,一次就業(yè)率達不到50%。重慶工商大學環(huán)境工程專業(yè)于2002年開始招生,至今已有10屆,共計招生1000余人;畢業(yè)5屆,共500多人。一次性就業(yè)率徘徊于60%~70%之間。其原因主要有三[1-2]:一是畢業(yè)生人數過多,二是學生就業(yè)意向,三是學生自身的素質。如何適應社會對環(huán)境工程專業(yè)人才的需求?如何躋身于眾多的環(huán)境工程專業(yè)之列謀求長期健康的發(fā)展?環(huán)境工程專業(yè)必須深化課程體系改革、加強實踐環(huán)節(jié)訓練等入手,以全面提高學生的素質,提升辦學品位。
1環(huán)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(yǎng)目標的實現。我校環(huán)境工程專業(yè)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(huán)境工程專業(yè)教育主要分為通識教育、專業(yè)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(huán)境工程原理等課程的教學起到環(huán)境工程“入門”的目的,而專業(yè)教育主要在三、四年級完成。
1.2課程設置
1.2.1專業(yè)骨干課程體系改革2002年專業(yè)主干課為7門,共205學分。2004年無專業(yè)骨干課的概念提出。2005年專業(yè)主干課有4門(環(huán)境工程原理、環(huán)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(huán)境工程專業(yè)的4門核心課程(環(huán)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(huán)境工程專業(yè)骨干課調整為:環(huán)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(huán)境工程專業(yè)骨干課又重新調整為4門:環(huán)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(yè)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(yè)課(包括學科基礎課、專業(yè)主干課、專業(yè)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(yè)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(yè)課從2007級到2010級整體優(yōu)化。2007級、2009級、2010級專業(yè)選修課的學分分別為25、28和28,分別占專業(yè)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(huán)節(jié)學分,2007級~2010級均為35學分,占專業(yè)課總學分的20.0%。
1.2.3環(huán)境工程專業(yè)課程結構專業(yè)課程包括學科基礎課課程、專業(yè)主干課和專業(yè)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(tǒng)環(huán)境工程專業(yè)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(yè)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(yè)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(yè)理論課程設置由表2可知,專業(yè)理論課的設置分為學科基礎課、專業(yè)骨干課和專業(yè)方向三個環(huán)節(jié)。這其中包含了環(huán)境工程專業(yè)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(yè)實踐教育體系
1.2.5.1專業(yè)實踐教育體系的構成專業(yè)實踐教育體系由基礎實驗→學科基礎實驗→專業(yè)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(guī)劃設計與CAD,使學生對環(huán)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(huán)境工程設計等)有所掌握。最后通過綜合實習和畢業(yè)設計逐步深入到社會與環(huán)境的綜合發(fā)展規(guī)劃之中,使其達到知識拓展和能力培養(yǎng)的目的(圖2)。
1.2.5.2實踐環(huán)節(jié)的訓練由表2可知,自2005年開始,我院環(huán)境工程專業(yè)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?yōu)楦鲗W期分散進行。環(huán)境工程2004,2005和2006級培養(yǎng)方案中實踐環(huán)節(jié)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(yè)改革的實踐與探索
2.1專業(yè)辦學定位我校環(huán)境工程專業(yè)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(huán)境工程專業(yè)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(huán)境工程設計室,相應的專業(yè)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(yǎng)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(huán)境工程專業(yè)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(huán)節(jié)削減學時,或者到就近找一家不合適的企業(yè)進行實踐,甚至有的干脆讓學生自己去尋找企業(yè)進行實踐;另外,學校沒有建立穩(wěn)定的實踐教學基地,企業(yè)不太愿意接收學生來實習,導致目前很多學校的實訓環(huán)節(jié)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(yǎng)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(huán)境工程教研室現有的9名教師中,有8名專業(yè)教師,有環(huán)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(yè)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(yè)的發(fā)展、教學質量的提高以及學生素質的全面發(fā)展和就業(yè)能力的拓展提供更加有力的保障。
2.4人才培養(yǎng)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(yè)生來看,其就業(yè)率、就業(yè)渠道、就業(yè)單位表現以及各種反饋信息都說明畢業(yè)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(huán)境工程專業(yè)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(chuàng)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(chuàng)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(fā)表文章也只有幾十篇。
3環(huán)境工程課程體系改革建議
3.1課程設置的調整課程設置的重新調整包括對不必要課程的刪減,同類課程的整合,學時量的增減,必修課和選修課的變換以及教學順序的調整等。建議如下:(1)專業(yè)主干課應該包括體現自身課程方向與特色的課程。但是特色的定位尚需要環(huán)境工程專業(yè)諸位教師,包括學校領導的努力。只有不斷地探索與實踐,才可能形成鮮明的特色。(2)學科基礎課方面。加強CAD、軟件應用、程序設計相關課程。學習環(huán)境工程專業(yè)需要很強的責任心和數理能力。繁瑣的計算,大量的圖紙可能會讓你覺得麻煩。有了較好的計算機水平,并學會了操作專業(yè)軟件,就會事半功倍。(3)專業(yè)必修課方面。刪去《普通生物學B》,增設《環(huán)境化學》等。許多高校都開設了該門課程[4-5]。《環(huán)境化學》課程主要闡述污染物在各圈層環(huán)境介質中遷移轉化過程,所涉及的污染化學問題及其效應為主線,討論密切結合我國乃至全球關注的環(huán)境問題。它應當是環(huán)境科學的核心組成部分。(4)實驗課開設方面。壓縮《化學實驗Ⅰ》、《化學實驗Ⅱ》,開設與環(huán)境監(jiān)測分析有關的《儀器分析》?!秲x器分析》是一門綜合性課程,涉及近代物理學、電子技術、計算機技術等許多知識,在眾多領域應用十分廣泛,自20世紀80年代以來很多高校都開設了該門課程[6-7]?!秲x器分析》應當是環(huán)境工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎課。同時,增加綜合性、設計性實驗的比重[8]。這是教學改革的客觀要求,它能夠培養(yǎng)學生獨立分析和解決問題的能力。例如,在活性污泥活性的測定實驗中,教師給定污泥負荷,由學生自己設計實驗方案,確定活性污泥的取樣量和污水的取樣量,制定COD工作曲線的制作方法。
關鍵詞:環(huán)境工程;創(chuàng)新型人才;礦業(yè)環(huán)境保護
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(yè)大學(北京)環(huán)境工程專業(yè)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(huán)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(yǎng)本科生360人。環(huán)境工程專業(yè)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(fā)展,初步形成了一批具有礦業(yè)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(xù)鞏固發(fā)展傳統(tǒng)優(yōu)勢專業(yè),加強基礎學科專業(yè)建設,突出我校礦業(yè)環(huán)境保護特色,以“重視基礎、強化能力、注重實踐、崇尚創(chuàng)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(yǎng)大批適應社會發(fā)展需求的專業(yè)性高素質創(chuàng)新型人才是當前發(fā)展的重中之重。
一、準確定位人才培養(yǎng)目標
在2008年版本環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)方案中強調培養(yǎng)多層次、多規(guī)格的環(huán)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(yǎng)、有限目標發(fā)展,使學生理論扎實、知識面寬、素質高、有創(chuàng)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(yè)后具有從事環(huán)境污染治理、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境質量評價、環(huán)保設備研制與開發(fā)和環(huán)境工程管理以及環(huán)境工程教學與科研等方面的工作能力。
在全國專業(yè)指導委員會的環(huán)境類專業(yè)總體培養(yǎng)目標及環(huán)境工程專業(yè)認證補充標準的指導下進行培養(yǎng)方案設計,同時充分考慮國家需求和礦業(yè)行業(yè)發(fā)展、學校資源及人才培養(yǎng)優(yōu)勢、就業(yè)形勢等因素,正確定位人才培養(yǎng)目標。在人才培養(yǎng)過程中,既注重專業(yè)知識的傳授又與行業(yè)發(fā)展實際相結合,形成具有明顯礦業(yè)行業(yè)特色的人才培養(yǎng)體系,增強畢業(yè)生對市場的適應能力和競爭力。
二、優(yōu)化課程體系
緊密結合我校2008版本環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)方案,通過“整合、精簡、增加”,在課程體系中刪除了《環(huán)境氣象學》,增加了《給水工程》、《環(huán)境工程微生物》等專業(yè)基礎課程。專業(yè)基礎課程是環(huán)境工程專業(yè)學生知識結構的核心部分,通過加強環(huán)境工程專業(yè)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(yè)課程進行了整合和調整,開設了就有我校行業(yè)特色的課程,如礦山環(huán)保概論,礦山水土保持、礦山環(huán)保經濟等課程。結合教師科研方向增加了一些有我校行業(yè)特色的選修課,如《礦山水土保持》、《能源環(huán)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(huán)境工程原理》和《環(huán)境流體力學》,使課程體系中基礎課與專業(yè)課、必修課與選修課實現進一步的協(xié)調。依托本校環(huán)境工程專業(yè)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(huán)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(yè)課程教師的專業(yè)水平高,在某一領域保持領先的特點,讓學生除了了解環(huán)境工程專業(yè)的傳統(tǒng)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(chuàng)新能力。承擔專業(yè)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(fā)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(huán)節(jié)
在近十年的環(huán)境工程專業(yè)本科生培養(yǎng)過程中,我們一直很重視培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力,著重加強實踐教學環(huán)節(jié),包括鞏固理論知識的實驗課、培養(yǎng)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(yè)指定優(yōu)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(huán)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(chuàng)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(yōu)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(fā)揮“大學生創(chuàng)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(yōu)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(chuàng)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(fā)展水平的飛速發(fā)展,人才市場對就業(yè)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(fā)展、科技進步周期的不斷縮短和傳統(tǒng)產業(yè)結構的調整,勞動者工作流動性與職業(yè)更換頻率逐漸加快;科學知識的綜合化趨勢,使傳統(tǒng)學科體系及行業(yè)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(yè)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(fā)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(fā)展情況引入教材,介紹給學生。專業(yè)課程所用教材絕大多數選用的是公認的優(yōu)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(guī)劃并編寫了下列教材,如《環(huán)境科學與工程導論》、《環(huán)境生態(tài)學》、《礦井水處理與綜合利用》、《環(huán)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(yè)環(huán)節(jié)
畢業(yè)環(huán)節(jié)是大學最后一個教學環(huán)節(jié),而且時間較長,適合結合科研實踐對大學生進行創(chuàng)新型培養(yǎng)。畢業(yè)環(huán)節(jié)的指導采取導師負責制。我們狠抓畢業(yè)選題工作,每屆畢業(yè)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(yōu)秀畢業(yè)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(chuàng)新能力。
自2000年我校環(huán)境工程專業(yè)招生以來,生源質量較好,每年招收本科生60~70人,錄取線平均高于所在地區(qū)重點線30~50分,第一志愿錄取率高達95%以上。自2004年首屆環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)以來,培養(yǎng)的本科生應屆考取研究生的比例均在41%左右,分別被清華大學、北京大學、北京化工大學、天津大學、大連理工大學、華東理工大學、北京理工大學、中國科學院、煤炭科學研究總院、有色金屬研究總院、北京化工研究院、北京礦冶研究院等知名高校和科研院所錄取。環(huán)境工程專業(yè)本科生在礦山環(huán)境方面專業(yè)優(yōu)勢明顯,每年有相當一部分畢業(yè)生進入與礦業(yè)有關的國有大型企業(yè)和科研院所,并逐步成為企業(yè)的骨干力量。
高等院校作為我國高素質人才的培養(yǎng)基地,一直是各行業(yè)人才的主要來源。隨著社會的發(fā)展,對人才的應用能力、創(chuàng)新能力和綜合素質的要求也越來越高[1,2]?,F有的教學體系已經無法滿足社會對人才的要求,尤其是工科專業(yè)距離社會的要求越來越遠。目前,社會對工科專業(yè)的人才在應用性上的要求越來越高,傳統(tǒng)方式培養(yǎng)出來的“具有較高理論水平的人才”已經無法適應社會的需要。為了適應社會的需求,大學在教育中應特別重視本科實踐教學,重視知識、能力和素質的綜合訓練,為社會培養(yǎng)更合格的專業(yè)應用型人才。然而,我國研究型大學大多沒有建立完善的與之發(fā)展相適應的實踐教學體系,普遍存在著實踐教學環(huán)節(jié)相對薄弱的現象。充分利用研究型大學的資源和優(yōu)勢,構建新的實踐教學體系,對培養(yǎng)新型的應用型人才具有重要的意義。為了適應中山大學建立綜合性研究型大學的發(fā)展目標,滿足社會對環(huán)境工程專業(yè)人才的需求,我們對環(huán)境工程專業(yè)實踐教學體系進行了優(yōu)化,對新型體系的構建進行了有益的探索。
一、強化實踐教學環(huán)節(jié)的必要性
1.環(huán)境工程專業(yè)的特點
環(huán)境工程專業(yè)是以環(huán)境科學為依托,運用科學理論、方法和工程技術、研究人類與自然環(huán)境的相互作用、關系、規(guī)律并進行控制調整的一門新型綜合性應用學科。是由生物學、化學、物理學、生態(tài)學、地學、水文學等多種學科交叉所形成的一門學科。它具有如下特點:(1)環(huán)境工程專業(yè)集理論、實踐和工程技術于一體,由多學科形成的交叉專業(yè),專業(yè)的發(fā)展在一定程度上依賴于相關學科的進步;(2)環(huán)境工程專業(yè)更注重應用性,高效節(jié)能是環(huán)境工程技術的最主要的目標,新型技術的發(fā)展主要以這一目標為基礎;(3)社會對環(huán)境工程人才的要求是以應用為基礎,逐漸發(fā)展為對創(chuàng)新和綜合能力的需求。環(huán)境工程專業(yè)的特點使得環(huán)境工程學科的教育必須強化實踐教學環(huán)節(jié),同時由于本專業(yè)以及相關專業(yè)的快速發(fā)展,實踐教學的內容和方式必須隨著實踐與技術的進步不斷的更新。
2.我校環(huán)境工程專業(yè)的發(fā)展
我校的環(huán)境工程專業(yè)起步相對較晚,2001年從環(huán)境科學專業(yè)發(fā)展而成立環(huán)境工程專業(yè)。依托于環(huán)境科學專業(yè)強大的基礎(我校是最早成立環(huán)境科學專業(yè)的院校之一,環(huán)境科學專業(yè)是廣東省重點專業(yè)),環(huán)境工程專業(yè)建設得到了跨越式發(fā)展,2003年獲得環(huán)境科學與工程一級學科博士點授予權,2004年獲得環(huán)境工程博士后流動站資格,2006年環(huán)境學院被批準建立廣東省重點實驗室-環(huán)境污染控制與修復技術重點實驗室。學科的快速發(fā)展帶來了巨大的機遇,同時也暴露出許多問題,其中完善實踐教學環(huán)節(jié)成了目前急需解決的主要問題。
3.構建新型實踐教學體系的緊迫性
環(huán)境工程的教育應該加強實踐、強化“課外能力”,目前理論重于實踐、課堂重于課外的傾向要改變。這些問題制約了實踐教學的發(fā)展,阻礙了學生應用能力的培養(yǎng)和創(chuàng)造性潛能的發(fā)揮,學生在一定程度上普遍存在“知”與“用”的分離,理論知識很全面,一旦碰上具體的實際問題,就不知如何應對,缺乏將所學的理論知識轉化為實際應用的能力。環(huán)境工程是工程應用型專業(yè),涉及應用領域廣泛,學生畢業(yè)后多數進入與環(huán)保產業(yè)相關的崗位。其中大部分要在生產第一線從事工程實際工作,如在設計院、市政公司、凈水廠、污水廠、環(huán)保公司等部門做一些具體事務,如果缺乏理論與實際相結合的能力,則無法快速地融入社會,所學的理論知識就成為“空中樓閣”,應用能力的缺乏已經成了制約環(huán)境工程學生就業(yè)的瓶頸。如何使環(huán)境工程的學生將所學知識更好的應用到工程實際中,更快地從生產中學習新知識,滿足用人單位對人才結構的需求,是環(huán)境工程教育必須面對的主要問題。構建新型實踐教學體系,增強學生的實踐能力,從而培養(yǎng)合格的應用型人才是解決這個問題的最主要的方法。將教學重點逐漸轉向學生的實踐能力、提倡應用型人才的培養(yǎng),不僅不會削弱對創(chuàng)新能力的培養(yǎng),反而起到極大的促進作用。實際工程中所涉及的問題一般都具有很強的探索和研究性質,應用基礎知識的空間很大,只有培養(yǎng)具有較強應用能力的人才才可能在生產中具有創(chuàng)新性。
二、新型實踐教學體系的建立
實踐教學是指圍繞教學而開展的學生親身體驗的實踐活動。環(huán)境工程專業(yè)的實踐教學主要包括實驗、實習、課程設計、畢業(yè)設計等部分,主要目的是培養(yǎng)學生實驗技能、工程實踐、工程設計和技術創(chuàng)新能力。根據我校的特點,我們在以下幾個方面對實踐教學體系進行了優(yōu)化。
1.面向實踐的教師授課體系
課堂教學是大學生獲得知識的最主要來源。教師在授課過程中始終面向實踐,加強學生的應用能力始終貫穿在理論課程的講授過程中,這是提高學生應用能力和創(chuàng)新能力的主要途徑。
(1)利用豐富的現代化教學手段強化學生對實踐的認知
在教學過程中將理論講授與工程實際有機的結合,借助豐富的多媒體手段,通過幻燈、錄像、投影等,在講授理論知識中,將實際工程在課堂上重現,增強學生對實際工程的認知。如在水污染控制課程上利用計算機仿真系統(tǒng),形象地展現污染治理過程中的技術單元和工程設備組成,使學生不用到達現場就已經了解了現場的真實狀況;在施工與工程概論課程上將錄制的環(huán)境污染治理工程施工的全過程展現給學生,使學生不到現場即能了解到工程狀況并分析實際工程中可能出現的問題。
(2)將面向工程的課程設計融于專業(yè)課程中
課程設計是工科專業(yè)重要的教學組成部分,通過課程設計學生可以將所學的理論知識應用到實際工程中。以往的課程設計往往與專業(yè)課程分開,或單獨成為一門課程,這使得學生在學習課程時由于沒有及時進行訓練而無法靈活應用所學知識,在進行課程設計時不能很好的結合理論,同時又需要重新進行理論的學習。課程設計所采用的題目多數是與課本相接近的,與實際工程的狀況仍有較大的差距,這造成學生即使能很好的完成課程設計,仍然無法根據所學的知識解決實際問題。我們采用的辦法是把專業(yè)課程與課程設計結合起來,專業(yè)課程與課程設計采用同一指導教師,使設計思想貫穿于教學環(huán)節(jié)的始終,由講課教師在授課過程中安排課程設計的內容,這就解決了課程設計與專業(yè)課程在時間上的矛盾。同時,所采用的課程設計內容必須取自實際工程,利用實際工程的資料由學生進行設計。由于實際工程中的資料相對較復雜,為了完成某一門課的課程設計,學生必須需要了解其他相關課程的理論知識,這樣就將學生所學的相關課程的理論知識有機的結合了起來。當學生面對實際的工程設計時,已經知道如何處理。如給排水管道工程的課程設計直接采用實際城市的地形圖和相關資料,要求學生獨立進行設計,并在設計完成后將該城市所采用的管網設計方案展示給學生,讓學生可以有針對性地找出自己方案的差距和問題。#p#分頁標題#e#
2.建立面向工程的實驗教學體系,強化學生的應用能力
創(chuàng)新能力的形成不僅依賴于基礎知識和專業(yè)知識的掌握程度,同時還依賴于實踐的鍛煉,對大學生來說實驗是在學校內最好的實踐鍛煉。實驗教學是培養(yǎng)合格人才的基本環(huán)節(jié)和關鍵環(huán)節(jié),具有課堂教學無法替代的作用。我們對環(huán)境工程實驗教學內容進行了優(yōu)化,實現了面向工程的實驗教學體系的重新構建。將實驗教學內容分級設置,建立基礎、綜合、設計、工程四級教學平臺的實驗教學體系?;A實驗平臺針對專業(yè)基本技能進行訓練,使學生掌握本專業(yè)的基本實驗理論知識和實驗方法,多數為驗證性實驗。綜合實驗平臺重點培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力,針對選定的專業(yè)問題,運用掌握的專業(yè)技能提出最終的解決方案;設計實驗平臺重點培養(yǎng)學生的科研創(chuàng)新能力,學生針對自己的實驗命題,完全自主地運用各種方法進行實驗研究。工程平全針對實際工程,全部由學生(組)自己去發(fā)現問題、分析問題,并獨立提出可行的試驗方案,并經過多次實驗優(yōu)化方案,最后解決問題,著重培養(yǎng)學生對實際工程的應用能力以及團隊合作能力。例如,由學生自行組織參觀工業(yè)污水處理廠,同操作工人交談,了解生產狀況,并發(fā)現問題,提出設計方案,全過程有專門的老師進行相應的技術指導。
3.建立面向專業(yè)課程的(生產)實習
(生產)實習是環(huán)境工程專業(yè)的實踐環(huán)節(jié)之一,在實踐環(huán)節(jié)體系中占有非常大的比重,其中畢業(yè)設計前的生產實習更是學生綜合應用所學知識的主要環(huán)節(jié)。要保證實習達到預期的目的和效果,就必須增強實習的針對性。一直以來,環(huán)境工程系就非常重視生產實習,建立了一系列的生產實習基地,如廣州市政設計研究院、中綠環(huán)保工程公司、中環(huán)萬代環(huán)保公司、大坦沙污水處理廠等多種不同性質的單位。為保證實習的效果,增強學生的應用能力,我們將實習與專業(yè)課程緊密結合,專業(yè)課程講授過程中會根據課程情況安排相應的實習,使學生通過實習加深對課堂理論知識的了解和對實際工程的認識。如固體廢物處理課程在講授中期安排學生去垃圾填埋場實習,使學生充分認識到生活垃圾從收集到處理處置的全過程;工業(yè)廢水處理課程在課程中多次安排學生去不同的工業(yè)廢水處理廠進行生產實習,將所需的理論知識具體化。除生產實習外,不采用單獨實習課程,而是將專業(yè)課程與實習緊密結合。通過建立面向專業(yè)課程的實習改變了實習的單調性,使學生能夠馬上把學到的理論知識和工程實際結合起來,不僅提高了學生在實習中的興趣,使學生在實習中有更大的收獲。課程實習多數以現場參觀的方式,但不能簡單的參觀,必須在參觀前提出明確的要求,如工業(yè)廢水處理實習中,要求學生通過實習掌握其工藝過程和設計、設備的功能和運行操作條件、工程的平(立)面布置等知識,并要求學生通過實習找出污染治理設施存在的缺陷和不足,并提出改進方案,提高學生發(fā)現問題、解決問題的能力;而畢業(yè)實習則采用調查、參觀、跟班操作等多種方式的結合,使學生直接面向工程實際。
4.畢業(yè)設計與實際工程的有效結合
畢業(yè)設計是實踐性教學的重要環(huán)節(jié),在這個階段進一步深化學生的工程意識,擴大工程應用型課題的比例,強化學生的應用能力。畢業(yè)設計選題及組織形式可多樣:指導教師直接命題,這往往是導師根據目前承擔的工程項目或科研項目來給出實際工程或研究題目;學生自行命題,這種情況是學生根據自己在實際中的發(fā)現(如生產實習)直接選題,但必須由導師確定選題的合理性與實際應用價值;一些相關單位推薦的課題,此類課題往往與相關單位所需人才緊密相關,必須由導師確定并由相關單位參與學生的畢業(yè)實習和畢業(yè)設計的指導工作,可以為企業(yè)培養(yǎng)適用性強的應用型人才。通過多種形式的畢業(yè)設計選題,使每個課題基本都具有應用和研究意義,使以往僅為了完成畢業(yè)設計而出現的“虛擬課題”大幅度減少,增強了學生應用能力的培養(yǎng)。
5.建立教師開放性研究課題
我校環(huán)境工程專業(yè)目前有教師14人,其中,教授4人,副教授6人,講師4人。他們各自形成了自己穩(wěn)定的研究方向,主要有水污染控制、固體廢物處理與處置、大氣污染控制、環(huán)境化學、地下水與土壤、環(huán)境微生物、給水處理等多個研究領域,每年承擔了多項各類課題。為了引導有能力的學生參與教師的科研項目,提高學生對理論知識的運用能力,逐漸培養(yǎng)其科研能力,我們鼓勵學生積極參與教師的研究課題,同時結合學校面向本科生的校級研究課題,使學生根據自己的興趣和對專業(yè)的認識,以學生課題組的形式參與到教師的課題中,并獨立完成教師研究課題中的子課題。通過這種方式使學生的基本實驗技能得到鍛煉的同時,逐漸具備一定從事科研的能力,對知識的應用能力得到提高。同時,指導教師在指導過程中所展現的豐富的專業(yè)知識技能以及嚴謹的治學精神也會潛移默化地影響到學生的做人與做事,為學生的成長打下了良好的基礎。