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环境科学与工程赏析八篇

时间:2022-02-26 08:17:25

环境科学与工程

环境科学与工程第1篇

 

1.1 素质结构要求

 

(1)思想道德素质。

 

具有社会主义国家公民觉悟和道德品质,热爱祖国和人民,拥护党的领导;树立科学的世界观、人生观和价值观;具有责任心和社会责任感;懂法守法,法制意识强;具有个人诚信和团体意识;热爱环境保护事业,注重职业道德修养。

 

(2)文化素质。

 

了解中华文明和外国历史文化,具有较好的语言表达和人际交往能力,具有较高的文化素养,文学艺术欣赏能力,具有现代意识和传统美德。

 

(3)专业素质。

 

掌握科学的认识论和方法论(思维方法和科学研究方法),具有多学科综合分析的能力,具备求实的专业精神、创新意识、严谨的科学素养和精益求精的专业态度。

 

(4)身心素质。

 

具有自我锻炼的意识,不畏艰难的气魄,强健的体魄和健康的心理素质。

 

1.2 能力结构要求

 

(1)获取知识的能力。

 

具有很强的自学能力,较好的表达能力和社交能力,较强的计算机及信息技术应用能力。

 

(2)应用知识能力。

 

具有较强的综合应用专业知识识别问题和解决问题能力、专业领域内综合实验能力。

 

(3)创新能力。

 

在本领域内具有一定的创造性思维能力、创新实验能力、科技开发能力和科技研究能力。

 

1.3 知识结构要求

 

(1)工具性知识。

 

熟练掌握外语、计算机及信息技术应用、文献检索、方法论、科技方法、科技写作等方面的知识。

 

(2)人文社会科学知识。

 

具有基本的文学、历史学、哲学、思想道德、职业道德、政治学、艺术、法学、社会学、心理学等方面的知识。

 

(3)自然科学知识。

 

具有较扎实的数学、物理学、化学、生命科学、地球科学等方面的基础知识。

 

(4)经济管理知识。

 

具有基础的管理学、经济学知识。

 

(5)工程技术科学。

 

了解工程测量、投影理论及制图基础、电工与电子学相关的工程技术科学知识。

 

(6)专业知识。

 

具有全面扎实的专业基础知识和专业方向知识,包括环境学、环境自然科学、环境技术科学、环境工程、环境工程设备基础、环境工程原理、环境微生物功能和应用、环境监测原理和方法、环境影响评价、环境规划与管理等领域的专业知识。

 

2 教学内容和知识体系

 

环境科学是研究人与环境相互作用规律的科学,包括如何度量、保护和提升人类与环境的和谐度,实现科学发展。根据高等院校理工科本科专业人才培养模式,环境科学专业人才的培养要体现知识、能力、素质协调发展的原则。通过设计适当的知识体系为载体来进行能力培养和素质教育,强化知识结构的设计与建设,使每一个知识模块构成一个适当的训练系统,合理区分专业共性知识要求和特色培养要求,满足“厚基础、宽口径、重能力、有特色”的专业人才培养要求。

 

环境工程专业知识体系由以下6个知识领域组成,见表1。

 

其中第1~5为通识课程和基本理论知识,第6为专业知识,专业知识包括专业基础知识和专业核心知识。专业知识包括专业基础知识和专业核心知识,专业基础知识由环境学、环境生态学、环境化学、环境工程设备基础、环境工程原理、环境微生物功能和应用、计算机应用技术等知识领域组成。

 

专业核心知识主要针对环境监测、水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物处理与处置工程、物理性污染控制工程、环境影响评价、环境规划与管理、环境工程施工与经济等8个方向,以8个课群为中心组成不同专业方向的核心专业知识。

 

3 实践教学内容及体系

 

环境科学与工程实践教学内容包括课程实验、社会实践、毕业设计等,是促进学生理论联系实际、学以致用和培养创新能力、实际能力的重要保证。环境科学专业实验/实习教学体系构建依据以下几项原则:科学性,即体现科学严谨的作风;先进性,即紧跟学科前沿,要有超前的意识;实用性,即实验/实习教学必须满足社会对环保人才的需求;完整性,实验/实习教学应包括基本技能、素质训练和创新培养等内容,基本技能训练必须过程完整、内容完整,即包括单个实验、集成实验和社会实践等;开放性,允许学生根据自己的兴趣参与不同的课程实验或相关科研实践活动,进一步培养学生主动学习、自主思考以及理论联系实际的创新能力。

 

(1)课程实验。

 

课程实验和课堂理论教学相辅相成。课程实验可以弥补课堂理论教学的不足,加深学生对理论知识的理解,使学生与教师面对面直接交流,有助于启发学生深入思考,培养创新能力,达到理论联系实际的教学效果。在实验教学中,一方面向学生传授实验基础理论知识,包括仪器仪表的原理、测量方法、操作规范、数据分析等;另一方面训练学生的基本实验技能,包括仪器设备的使用和维护、实验设计、故障排除等。

 

根据性质将实验分为观察性实验、验证性实验、设计性实验、研究性实验。

 

公共基础系列实验:物理实验、化学实验、生物实验、计算机基本操作等。

 

专业实验:环境化学实验、环境监测实验、环境微生物实验、环境生物实验、环境工程实验/环境污染控制原理实验、环境分析化学实验等。

 

(2)实践性教学环节。

 

环境科学专业实践性教学环节的基本内容包括环境监测实习、环境影响评价课程设计、环境规划课程设计、环境工程课程设计等。

 

(3)毕业论文或毕业设计。

 

毕业论文或毕业设计是一个科研、教学与实践结合最为密切的环节。毕业论文或毕业设计可以从科研任务或者社会实践中选择规模适当、相对独立的题目,与特定的科研小组、社会部门、企业单位等密切结合。优秀的本科生可以在大学三年级或更早阶段参与教师的科研工作中,以获得更多的实践机会。此外,也鼓励有能力、有精力、有余力的学生积极参与专业相关的各类科技竞赛活动和创业竞赛活动。

 

毕业实习采用分散与集中相结合的方法,进入工矿企事业单位环保岗位,时间为8周;毕业论文(毕业设计)在18周内完成。

 

4 建立校企联合培养人才模式

 

校企联合是卓越人才培养的新增教学环节,是学校培养向企业后延、企业人力资源向学校前伸的联合培养方式。学生通过在企业分阶段、分层次的实习、联合毕业设计,熟悉环境工程设计、施工和工程管理的基本方法,提高综合运用知识的能力;了解工程实际需要,培养职业素养、分析能力、沟通表达能力、团结协作能力、管理能力等工程综合能力,从而具有独立从事环境工程领域内某一方向工程设计与运行、分析与集成、研究与开发、管理与决策等能力,以适应未来科技发展和社会进步需要,成为面向未来的具有实践能力、创新能力、国际视野和领导意识的卓越人才。

 

学校通过多种方式与企业合作,建立一批高水平且相对稳定的校外实习基地。基地应符合环境科学与工程专业的要求,各类实践环节安排合理,重视教学与工程实践相结合,校企合作共同制定校企培养方案,配备校内导师和企业导师,实行双导师制度,确保实习和毕业设计质量,不断扩大和提高环境科学与工程专业教育水平。

环境科学与工程第2篇

    环境科学是一门新兴的边缘学科,它跨越自然科学、社会科学和技术科学的学科领域,是针对当前世界面临的重大环境问题而发展起来的,现已成为21世纪最活跃的学科之一。

    针对有色领域的重污染现状,依据中南大学的学科特色和环境工程学科体系的建设规律,在中南大学新世纪本科教育教学改革项目、湖南省普通高等学校教学改革项目等的资助下,经过大量的研究、探索和实践,已形成了有特色的环境工程学科新的教学体系。其中,具有有色冶金特色的《环境科学导论》的教学是新学科教学体系的重要组成部分。

    我们结合近年来在冶金特色环境工程专业《环境科学导论》教学中的经验与体会,谈几点教学改革与创新之处,旨在充分发挥交叉重点学科群的优势,培养冶金环境工程复合型高级人才,重点解决矿冶领域的重污染问题。

    课程性质与特点《环境科学导论》是环境工程专业的基础主干课之一,属于必修课。该课程以人类生存环境是一个自然-社会-经济的复合生态系统的基本原理为基础,着重阐述环境问题的发生和发展,探讨人类活动对环境各要素的影响,特别是对大气、水、土壤、生物等环境要素的影响;阐述污染物在环境中的迁移转化规律;介绍城市、农村区域生态与环境、环境质量评价、环境管理信息系统等新方法和环境科学发展的进展。其教学目的是提高学生的环境保护意识,树立可持续发展的战略思想,激发学生热爱环境保护事业的热情和学习环境科学知识的积极性、主动性,为将来从事环境保护工作奠定基础。

    相对于传统的课程,本课程具有几个明显的特点:研究内容与人类自身利益关系紧密。学科领域覆盖面广,学科知识交叉性强。其涵盖社会科学、自然科学和工程技术诸多领域,涉及化学、化工、土木建筑、机电、物理等多学科知识。

    概念新,出现的新名词多。如清洁生产、循环经济、绿色壁垒、绿色消费等。课程内容与实际结合较密切。如各种污染物控制技术的原理与工程设计紧密相关。研究方法综合性强。各种方法论如系统论、信息论、控制论等在环境科学的研究中均有广泛的应用。

    知识更新快。环境科学目前正处于快速发展期,新观点、新技术日新月异,环境热点不断变化,环境质量动态变迁。

    授课时间有限。当前,大多数高校均强调学生的宽知识面和综合素质培养,学时数大幅度压缩,课堂授课时间很有限。

    我们结合冶金特色环境工程的专业特点。《环境科学导论》的课程特点及在有色冶炼企业进行环境治理的工程实践,经过6年的教学改革与实践,探寻出了一些冶金特色《环境科学导论》的教学方法。

    教学内容的选择按专业性质精选内容,详略得当《环境科学导论》课程内容涉及专业领域广、内容多。在实际教学中,因授课学时所限,不可能面面环境工程本科创新人才培养与学科跨越发展的关系研究《环境科学导论》教学改革与实践俱到,理应"因材施教",即根据冶金特色环境工程专业学生的关注点及培养方向,有针对性地进行详略选择。

    针对冶金特色环境工程专业应重点讨论矿冶行业实行循环经济与清洁生产的主要途径,介绍现有冶金企业面临的环境问题,重点在于让学生建立环境意识,将环境科学与环境保护融为一体。

    按专题备课,补充与调整教学内容备课是教学的首要环节,备课质量对教学质量有很大影响。传统的按节备课法缺乏灵活性和适应性,难以根据课本外的大量新信息补充、调整和组织教学内容,对于环境科学导论课程更是如此。我们按专题进行备课则很好地弥补了该方面的不足。我们根据授课总学时数、教学重点和能够找到的教学材料,将教材重新组合,分为若干专题讲授,很好地突出了重点、热点、难点。为此,不仅需要补充或更新教材内容,往往还要打乱教材现有结构,将最需要讲授的内容梳理出来,重新形成条理清楚、逻辑性强的系统化知识并传授给学生。教学实践表明,按专题进行备课和讲解收到了很好的教学效果。

    教学方法的改革互动式教学为了增加与学生间的互动,活跃课堂气氛,在教学实践中,我们采取下列做法:提前布置下次课的授课内容,并将内容分成若干知识点,学生分成若干小组。将事先准备好的、围绕授课知识点的有关专题发给各个小组,要求各小组利用各种途径查阅相关资料,制作电子课件,每次课抽一、两个小组上台就自己小组的专题作报告。

    如讲"水污染"专题时,除进行三河三湖七大水系的污染状况及治理对策、南水北调工程、三峡工程、湖泊富营养化等专题的讲解外,我们根据冶金特色环境工程专业特点,还列出如下专题:试分析历史上八大环境事件中有几起是由重金属污染引发的及其内在原因;与重金属有关的湘江镉污染事件、北江镉污染事件、岳塘砷污染事件、株洲新马村镉污染事件等等的原因及对环境的影响。为增加授课趣味性,我们在授课中经常插播与授课内容密切相关的视频材料,让学生始终保持着兴奋状态。

环境科学与工程第3篇

关键词 工程力学 环境科学 综合应用

中图分类号:X-019 文献标识码:A

1 工程力学与环境科学的学科交叉理论

工程力学是20世纪50年代末出现的。首先提出这一名称并对这个学科做了开创性工作的是中国学者钱学森。

在20世纪50年代,出现了一些极端条件下的工程技术问题,所涉及的温度高达几千度到几百万度,压力达几万到几百万大气压,应变率达百万分之一~亿分之一秒等。在这样的条件下,介质和材料的性质很难用实验方法来直接测定。为了减少耗时费钱的实验工作,需要用微观分析的方法阐明介质和材料的性质;在一些力学问题中,出现了特征尺度与微观结构的特征尺度可比拟的情况,因而必须从微观结构分析入手处理宏观问题;出现一些远离平衡态的力学问题,必须从微观分析出发,以求了解耗散过程的高阶项;由于对新材料的需求以及大批新型材料的出现,要求寻找一种从微观理论出发合成具有特殊性能材料的“配方”或预见新型材料力学性能的计算方法。在这样的背景条件下,促使了工程力学的建立。工程力学之所以出现,一方面是迫切要求能有一种有效地手段,预知介质和材料在极端条件下的性质及其随状态参量变化的规律;另一方面是近代科学的发展,特别是原子分子物理和统计力学的建立和发展,物质的微观结构及其运动规律已经比较清楚,为从微观状态推算出宏观特性提供了基础和可能。

总的来说,工程力学具有现代工程与理论相结合的特点,有很大的知识面和灵活性,对国家现代化建设具有重大意义。

2工程力学理论在环境科学中的发展

2.1环境与力学的学科特点

工程力学虽然还处在萌芽阶段,很不成熟,而且继承有关老学科的地方较多,但作为力学的一个新分支,确有一些独具的特点。工程力学着重于分析问题的机理,并借助建立理论模型来解决具体问题。只有在进行机理分析而感到资料不够时,才求助于新的实验。

工程力学注重从微观到宏观,以往的技术科学和绝大多数的基础科学,都是或从宏观到宏观,或从宏观到微观,或从微观到微观,而工程力学则建立在近代物理和近代化学成就之上,运用这些成就,建立起物质宏观性质的微观理论,这也是工程力学建立的主导思想和根本目的。

虽然工程力学引用了近代物理和近代化学的许多结果,但它并不完全是统计物理或者物理化学的一个分支,因为无论是近代物理还是近代化学,都不能完全解决工程技术里所提出的各种具体问题。工程力学所面临的问题往往要比基础学科里所提出的问题复杂得多,它不能单靠简单的推演方法或者只借助于某一单一学科的成就,而必须尽可能结合实验和运用多学科的成果。

2.2研究内容和方向

工程力学主要研究平衡现象,如气体、液体、固体的状态方程,各种热力学平衡性质和化学平衡的研究等。对于这类问题,工程力学主要借助统计力学的方法。

工程力学的研究工作,目前主要集中三个方面:高温气体性质,研究气体在高温下的热力学平衡性质(包括状态方程)、输运性质、辐射性质以及与各种动力学过程有关的弛豫现象;稠密流体性质,主要研究高压气体和各种液体的热力学平衡性质(包括状态方程)、输运性质以及相变行为等;固体材料性质,利用微观理论研究材料的弹性、塑性、强度以及本构关系等。

工程力学研究方向主要有:非线性力学与工程、工程稳定性分析及控制技术、应力与变形测量理论和破坏检测技术、数值分析方法与工程应用、工程材料物理力学性质、工程动力学与爆破。

3工程力学理论在环境科学中的应用

3.1材料力学与环境

材料力学在生活中的应用十分广泛。大到机械中的各种机器,建筑中的各个结构,小到生活中的塑料食品包装,很小的日用品。各种物件都要符合它的强度、刚度、稳定性要求才能够安全、正常工作,所以材料力学就显得尤为重要。

利用材料力学中卸载与在加载规律得出冷作硬化现象,工程中常利用其原理以提高材料的承载能力,例如建筑用的钢筋与起重的链条,但冷作硬化使材料变硬、变脆,是加工发生困难,且易产生裂纹,这时应采用退火处理,部分或全部地材料的冷作硬化效应。

3.2固体力学与环境

自然界中存在着大至天体,小至粒子的固态物体和各种固体力学问题。人所共知的山崩地裂、沧海桑田都与固体力学有关。现代工程中,无论是飞行器、船舶、坦克,还是房屋、桥梁、水坝、原子反应堆以及日用家具,其结构设计都应用了固体力学的原理。

固体力学研究的内容既有弹性问题,又有塑性问题;既有线性问题,又有非线性问题。在固体力学的早期研究中,一般多假设物体是均匀连续介质,但近年来发展起来的复合材料力学和断裂力学扩大了研究范围,它们分别研究非均匀连续体和含有裂纹的非连续体。

固体力学的研究对象按照物体形状可分为杆件、板壳、空间体、薄壁杆件四类。薄壁杆件是指长宽厚尺寸都不是同量级的固体物件。在飞行器、船舶和建筑等工程结构中都广泛采用了薄壁杆件。

3.3流体力学与环境

流体力学中研究得最多的流体是水和空气。它的主要基础是牛顿运动定理和质量守恒定理,常常还要用到热力学知识,有时还用到宏观电动力学的基本定律、本构方程和高等数学、物理学、化学的基础知识。

环境科学与工程第4篇

关键词:独立学院 环境科学与工程专业 培养环节

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007—3973(2012)009—001—02

独立学院是指由普通全日制本科高等学校中,按新机制、新模式与社会力量合作举办的本科层次的二级独立学院。独立学院的学生有其自身的特点,有不同于母体高校大学生。环境科学与工程专业是2005年出现在独立学院的全新专业,探索独立学院环境科学与工程专业教学模式具有重要的现实意义。

1 独立学院环境科学与工程专业培养环节设置的基本思路

由于独立学院的学生有其自身的特点,理论基础较为薄弱、动手能力较强、思想活跃、个人为重彰显自我,这些特点将成为独立学院环境科学与工程专业培养环节设置基本思路考虑的基础。结合学生的特点,将设置专业培养环节定位为应用型、创新型、复合型人才的培养,结合社会经济发展和市场人才需求定位,如图1所示,确定独立学院环境工程专业培养环节包括环境科学与工程专业理论教学环节、实践教学环节、教师科研环节、学生创新竞赛环节、就业环节五个主要组成内容,以培养学生的专业兴趣和专业技能为目的和出发点,有机关联的同步协调开展,夯实理论基础、强化技能培养、提高教师素质、完善教学手段、拓宽就业领域。将独立学院的专业教育与用人单位的需求实现无缝对接,从专业培养的诸个环节设置入手,切实实现本质转变。将传统高校理论与实践脱节、教学与学生学习脱节、专业设置与市场人才需求脱节的局面彻底改变,在继承传统高校理论教学基础厚实的前提下,大胆吸收借鉴职业技术教育的实践教学和技能培养的经验,形成独立学院所特有的厚基础、强技能、敢创新、重应用的特色培养环节。

2 独立学院环境科学与工程专业理论教学培养环节

为了适应独立学院专业培养环节的要求,在环境科学与工程专业理论教学培养环节做了优化整合,设置以通识必修和通识选修课程为基础、技能必修和技能选修为手段、专业必修和专业选修为重点的三级理论教学培养模块。在理论教学环节设置时,考虑着重提高技能课程比例、专业课程选修课程细分专业方向、专业选修课程打包形成就业方向。如图2所示,将环境科学与工程专业划分为膜分离与资源再生利用工程、给水排水工程、生态工程三个应用性较强紧贴市场人才需求的专业方向,以市场人才需求和行业发展定位专业方向,改变传统高校以学术科研方向定位专业方向的闭门造车的现象。通过这样的理论教学培养环节,使独立学院的学生通过有限的精力投入获得扎实的本专业理论基础,并在此基础上结合技能培养理论课程的学习迅速提高技能知识水平,为专业课程学习提高理论和技能的基础保障,从而实现夯实应用型、创新型、复合型人才的理论基础。

3 独立学院环境科学与工程专业实践教学培养环节

针对独立学院学生的自身特点以及毕业之后的出路大部分直接就业的状况,结合环境科学与工程专业自身的专业特点,独立学院环境科学与工程专业培养环节的设置将实践教学提到一个空前重要的高度,认为实践教学与理论教学具有同等重要性,两者是平行并列关系,这彻底扭转了传统高校重理论、轻实践的短板。从学生收获较强的实践技能而非单一的理论知识为出发点,独立学院环境科学与工程专业实践教学培养环节的设置,强调学生动手实践操作训练。结合借鉴职业技术教育的经验,如图3所示,独立学院环境科学与工程实践教学环节设置包括:与理论教学环节配套的课程实践环节、实践周教学环节、毕业实习环节、生产实习环节、课程任务和作业环节、暑期社会实践环节、实验课程环节、毕业设计、论文环节。通过这些全方位、多层次、立体交叉的实践教学培养环节,使独立学院的学生能够在本专业的理论基础支撑下,进行有针对性、科学的实践技能训练,实现理论 与实际、专业与应用、教学与技能提高的同步交叉训练,使学生获得过硬的专业技能和解决问题的工作能力。

4 独立学院环境科学与工程专业教师科研环节

师资是任何一所高校最重要的资源和教学的根本保障,师资的质量直接影响到学校的教学质量和培养学生的素质。通过加强教师应用型科研项目研究的开展,进一步巩固和提高教师的学术水平和专业素养。以教师的学历教育中的基础理论研究为基础,大力开展与社会经济发展相结合的应用项目研究,可实现独立学院的科研与社会需求密切无缝对接,并为独立学院的学生提供较为宽松的、与社会行业接轨的科研学术平台和培养氛围。独立学院环境科学与工程专业教师科研环节主要围绕三个方面展开:

(1)膜分离与资源再生利用工程方面。结合膜分离技术这一高新技术,利用其分离能耗少、仅需加压操作、无热相变、自动操控的特点,将其应用在污水处理及中水回用、废水中重金属提取、固废中资源回收、航天水处理技术等诸多领域,体现其在资源再生利用方面的价值,为建设集约型、环境友好型社会起到积极推动作用。

(2)给水排水工程方面。给水排水工程与国家的经济建设有着紧密的联系,从国家层面的水利基础设施建设,到城市层面的供水排水系统工程建设,以及具体到每家每户的上水排水管道系统楼宇消防、供水、排水系统建设,都体现水排水工程专业的必需性和重要性。随着我国城市化进程的不断深入,生态环保节能低碳型的建筑和城市规划设计已成为主流,从雨水收集、中水回用、空调冷凝水循环利用、纯净水入户等最新的应用角度出发,利用并创新给水排水工程技术,推动城市化进程绿色环保生态低碳的技术进步。

(3)生态工程方面。建设生态文明型社会是我国经济发展的必由之路,环境保护作为基本国策也被长期实施。生态工程主要基于利用自然环境的生态系统的规律来进行环境建设、环境修复和环境保护。利用园林绿化工程来美化、绿化城市人居环境,并且还可以用生态工程来修复矿山垦区、污染水体、绿化荒山、护坡工程、沙漠绿化等。建立人工自然湿地进行水体水质修复处理,对于大面积水体修复具有重要的贡献,红树林工程对于海岸带生态保护、近海海域水质修复也具有不可替代的作用。

5 独立学院环境科学与工程专业学生创新竞赛培养环节和就业培养环节

环境科学与工程第5篇

【关键词】现代科学技术;建筑环境与设备工程专业;影响;促进

中图分类号:TE08文献标识码: A

一、前言

现代科学技术每天都在发生着进步,也在影响和促进着社会的各个方面,其中对建筑环境与设备工程专业的影响与促进更是十分明显。研究现代科技发展对建筑环境与设备工程专业的影响与促进,能够更好地把握该门专业的进步。

二、研究科技对建筑环境和设备工程影响的意义

1.是对当前社会经济发展的实际总结,在很多的城市现代化建设中,都已经把建筑环境和设备工程专业的发展作为城市未来发展和完善的主要依据点,而且建筑环境就是把最基本的生活条件和住宅需求达到了先进技术的设计和创新理念的应用,而且能够把建筑环境和设备工程发展相结合,给城市的居民提供更加舒适的生活环境,而且才能把城市的总体经济发展形势得到全面的空前提升,通过自动化和专业化的技术改进,把各生活基本条件带动起来。

2.是对先进技术进一步引进和发展的主要基础条件,先进的科学技术就是要把与居民生活最基本相关的建筑环境和设备工程的专业进一步的利用,也带动了建筑事业进一步发展的动力,因为建筑环境管理就是给建筑工程本身点明了注意事项,所以建筑工程中的环境管理与设备工程专业的发展给建筑事业的单一性增添了更多的实际增分点,因为建筑事业的开展必须要有建筑环境的全面规划和科学分析,再加上设备工程对建筑物的不足之处进行的填补,从而给建筑工程事业的发展更多的实际意义。

3.是社会现代化建设人才未来发展走向的具体表现,实施建筑环境和设备工程专业的发展和建设,能够促使高校开设相关的技术专业,给社会的现代化建设提供更多的专业技术人员,在应对建筑环境和设备工程专业的利用和开发中,相关专业的开展例如:电气自动化、供热通风与管理、空调制冷技术等一系列的增强建筑环境实际质量的面向现代化的新专业不断涌现,也加快了建筑环境和设备工程专业的发展。

三、建筑环境与设备技术发展的时代特征

现代科学技术的发展,特别是计算机技术的广泛应用,为建筑供暖通风空调设备技术的发展创造了一个优良的技术环境。计算机能对建筑热湿过程及空调系统工作过程进行模拟与仿真,使空调系统设计过程中的最优化决策及运行中的最佳化调节和管理成为可能。此外,通过CFD模拟能使空调气流组织的合理运用,可以在保证工作区空气环境的情况下,减少空调负荷和扩大进排气温差。正是由于计算机的应用,设计方法正在发生从静态的设计情况的分析到动态过程的研究的转变,系统方法、信息方法和网络技术的介入与应用成为建筑环境与设备工程技术发展的最重要的时代特征。

现代科技发展进入信息化时代,人们对居住环境的安全性、舒适性和功能性要求已越来越高,住宅不再是只向居住者提供吃住的场所,而是朝着文化教育、休闲娱乐、社交、工作以及享受全方位服务的方向发展。在西方发达国家,各种现代化装备和最新的高科技成果都已被运用到智能化的住宅中,信息社会的所有特征都能在这样的住宅中找到。我国也已经明确要求21世纪商品住宅的建筑都要向智能化方向发展。现代科技的发展特别是计算机通讯技术的发展导致了智能建筑的出现和发展。智能建筑首先在美国出现,美国智能建筑学会把智能建筑定义为通过对建筑物几个基本要素即从结构、系统、服务、运营和管理以及它们之间的相互联系全面综合,并达到最佳组合,获得的高效率、高功能与高服务性的大楼。我国则以大厦内所配置的自动化设备来衡量智能建筑。新加坡规定智能大楼必须具备三个条件:一是先进的自动化控制系统,调节大厦内的各种设施,包括室温、湿度、灯光、保安、消防等,以创造舒适的环境;二是良好的通讯网络设施,使数据能在大厦内进行联网;三是提供足够的对外通讯设备,并向国内外进行联网。

四、现代科技发展对建筑环境与设备影响的结晶――绿色建筑

建筑是人类文明和人类科技进步的一种基本体现。随着人类由荒蛮走向文明,由落后走向现代,人类的建筑也经历着由被动地适应大自然到主动地寻求舒适的进程。然而,在人类不断地满足自己需要的同时,现代工业的弊端也逐渐地显现。如大自然遭到了难以弥补的破坏,人类已经为此付出高昂的代价。因此,走可持续发展之路成为全球的共识。而建筑作为人类的基本生存工具和文化体现,也必须走可持续发展道路,绿色建筑就随之而生。

1.绿色建筑

绿色建筑是指具备了“绿色”性态,即适应大自然的一类建筑。它在能源消耗上,尽可能地利用可再生的自然能源,如太阳能、风能等,而少消耗常规能源如石油、煤等;在设计上,尽可能地利用构造处理技术来达到舒适的内部环境,而少利用设备力量满足人类需要;在土地利用上,尽可能地少占用土地。

通过合理的设计,充分利用太阳能、风能等可再生能源来满足所有或大部分的能源需求,减少对不可再生能源的依赖,提高建筑的保温能力和空气密闭能力,充分利用土壤蓄能、水分蒸发吸热、“烟囟”效应、建筑绿化等自然空调手段来改良室内热环境,充分利用自然通风和采光减少不必要的机械通风装置和人工照明系统,使资源得到最充分的利用。

2.现代科技为绿色建筑提供了广阔前景

我们的祖先虽然为如何利用大自然作了良好的阐释,但由于缺少现代科技的支持而无法实现。绿色建筑的真正实现需要大量的建筑设备支持。而现代科技的发展,开发了大量人性化的建筑设备,使建筑实现真正的舒适,可以说现代科技造就了“绿色建筑技术”。在我国,建筑耗能占全国总能耗的40以上,在建筑中尤其是建筑使用阶段合理采用可再生新能源,对改变住区能源消费结构,节约采暖、空调等生活能耗,降低环境污染都有重要意义。目前主要的综合节能技术途径有:①通过使用新技术、新材料加强围护结构的保温隔热能力。②通过开发新型建材提高门窗气密性。绿色建筑以先进的科学技术来使之成为现实。现代科技将成为人类改造环境的重要成果,成为21世纪的建筑设备发展的主要推动力。

五、建筑环境与设备工程专业建设的探讨

1.建筑环境与设备工程专业建设调研

在开展专业建设的活动时,一个必不可少的环节就是开展调研工作。可以派专人去一些名校进行调研,收集教学计划和大纲、课程体系建设等方面的教学资料,还可以观察并了解他校的教学结构体系和专业发展的方向,以便为学校专业发展目标的制定做一个铺垫,为学校教学体系的建立和健全奠定良好的基础。

2.建筑环境与设备工程专业调研后的反思

我国高校在1952年创办了供热供燃气及通风空调专业,当时全国只有少数大学开设了此专业。四十多后,一些高校才陆续建立该专业。随着教育制度的深入改革,1998年国家教育部研究决定,将供热供燃气及通风空调专业和城市燃气工程专业合并到一起,形成了一个新的专业,这就是建筑环境与设备工程这个专业的由来。到了21世纪,全国有许多高校已设立了该专业。

3.开展课程建设和教学改革,促进建筑环境与设备工程专业发展

为了促进专业的建设和发展,开展课程建设和教学改革是必不可少的。因此,在课程建设与教学改革基金项目上,我们要加强其他专业技术课程的课件建设、综合性实验教学课程建设、双语课程建设等等。为了形成合理的教学体系,还要进行大量的工作,如加强专业的培养目标,确定适当的培养模式,构建两个体系,对于核心课程要建设多媒体课件等等。

六、结束语

通过对现代科学技术对建筑环境与设备工程专业的影响与促进的研究,我们可以发现,要想更好地把准建筑环境与设备工程专业的“脉”,就要更为深入地探究现代科学技术对其造成的深刻影响。希望本文的研究对相关工作能够起到一定的借鉴作用。

参考文献:

[1] 方从严,吴庆.建筑环境与设备工程的现状与未来发展趋势综述[J].安徽建筑工业学院学报(自然科学版).2012(02):88-89.

[2] 孙世国.21世纪建筑环境与设备工程发展趋势刍议[J].北方工业大学学报.2010(03):101-102.

[3] 吕志涛.新世纪的建筑环境与设备工程与可持续发展[J].江苏建筑.2013(11):25-29.

环境科学与工程第6篇

经济信息的特点

广义信息经济的主要的特点有以下几点:

(1)知识型。信息经济的发展主要是靠智力,获取知识、应用知识成了经济活动的核心。

(2)创新型。在技术和产品的生命周期日益缩短的情况下,惟有持续创新和全面创新,使技术与经济、教育、文化有机结合,综合协调,一体化发展,才能赢得和保持竞争优势。

(3)整合型。信息经济是在整合即综合集成中发展的。

(4)互联型。信息经济是建立在无处不在的公用信息基础之上的一种互联互动的经济。各类经济组织与企业、公司以及他们内部信息交流和业务联系不再是单向的,而是双向和多向的。

(5)紧迫型。信息化缩短了时空的差距,极大的提高了时间的利用率。

(6)全球化。信息化使空间变小,距离对经济活动的约束力弱化了。

(7)数字化。任何信息都可以转化为数字而以光速进行传输。

(8)虚拟化。经济活动不仅能在物理世界中进行,还可以在媒体空间中进行。

(9)分子化。经济活动的单元趋于微型化。指令控制的等级制将为基于个体或全体的分子式结构所取代。

(10)中空化。信息化使最高决策层能同最基层的实行单位直接联系,让中间组织失去必要性。

根据一项对2002年7月至2003年7月德国印刷媒体上刊登的招聘广告的分析,德国企业现在招收的经济信息人才主要用于企业内部的信息处理,占所有同类广告的三分之一。五分之一的招聘广告是针对商业软件开发部门的,还有不到五分之一是科研和教学。9%的招聘广告是针对市场推广部门,技术管理、企业领导、规划、调控、行政管理或者财务部门的招聘广告各占7%。

“经济信息人才经常从事对软件系统和结构进行规划,尤其是在电子商务和供应链管理领域,”魏因哈特教授说。鲍施先生补充到,软件推销、数据仓库管理和SAP等管理软件系统的应用咨询也是经济计算机人才的典型工作岗位。

经济信息人才通常都在一些部门的结合领域工作。比如在拜耳公司,他们主要在企业调控、物流、采购、推销和市场营销部门负责各自部门的IT系统。“但是我们公司的其它部门也聘有经济计算机工作者,他们通常负责企业管理软件的操作,”赫兰德尔先生强调说。在世界着名软件制造商SAP公司,经济信息人才的身影出现在各个部门,公司人力资源部的女经理苏珊.卡普费尔(Susanne Kapfer)对此说到:“主要是在软件开发、质量管理、咨询顾问、售后服务和培训部门。”

对于这些人才来说,重要的是应该意识到,在他们的工作领域是经常不断地出现新的课题和就业领域的。“主要是在互联网领域近年来出现了大量新的就业领域,”奥伯维斯教授说,“比如在开发网页,在互联网上设计供应链,为不同信息系统进行安全和可行性分析,建立CRM(客户关系管理)系统和规划电子商务的应用。”

与企业管理和计算机专业人才的竞争

经济信息人才很少单独出现在就业市场上。作为一个交叉学科的专业,他们要经常和一些相近专业――主要是经济学、信息学和经济工程专业的人才竞争。联邦劳工局的鲍施先生观察到,从招聘广告可以看出,他们和经济专业的

毕业生的竞争最为激烈,因为这些人也往往“掌握了很多软件方面的知识”。魏因哈特教授也证实了这个趋势,他说:“很多企业管理专业的大学生选择经济计算机作为自己的专业方向,因为他们已经认识到,这项技能对自己将来的就业极有裨益。”而且经济信息学和信息学专业的学生之间的差别也越来越变得模糊了,主要是有很多计算机专业的学生在上大学期间就辅修了一些企业管理的课程。总的来说,在这种情况下还是信息学专业的毕业生更受欢迎,“特别是在软件系统开发这样的纯技术工作上”,魏因哈特教授说。赫兰德尔先生则根据拜耳公司的实际情况讲到:“在最尖端的IT工种上我们几乎没有聘用一名经济信息学毕业生。” 高要求

为了能顺利找到理想的工作,经济信息学专业的大学生最好在上学期间就积累应用经济计算机方法(比如数据和程序建模)的经验,奥伯维斯教授建议到。此外还最好有使用数据库系统、系统建模工具和软件设计相关工具的经验。“他们必须至少熟练掌握两种流行的编程语言,”鲍施先生对经济信息学专业学生的要求补充到。

此外,企业还期望应聘者有优良的毕业成绩和一个“紧密联系实际、有吸引力的硕士论文”,魏因哈特教授认为。“重要的是,在上大学期间就通过实习或打工为自己将来的就业作好准备。没有做到这一点的人,将来在找工作时就会面临困难,” 奥伯维斯教授警告说。鲍施先生对此建议到:“他们在软件和硬件生产方面,或者在商业领域要注意多积累一些经验。”

而且专家们对一些跨行业的技能也有一致的意见:必须会英语,最好有较长的国外居留的经历。在软技巧(注)中,团队协作和交流沟通能力显得尤其重要。应聘者强烈的好奇心和乐于接受新事物的性格也同样受重视。“因为在计算机领域,人们必须作好活到老学到老的准备,” 奥伯维斯教授强调到。

专家们用一些实际的例子进一步解释了他们的主张。“我们期望应聘者精通英语并有实习经验,”SAP公司的卡普费尔女士说。职业培训毕业的经历或者在校外的工作经验能增大他们的录用机会。而且SAP公司特别看重应聘者是否有海外学习、生活的经历,“因为我们的每个部门都是国际化作业的,” 她说。此外,独立工作能力、首创精神、团队合作能力、责任意识以及灵活性都是很受好评的。

想去拜耳公司工作的人,最好尽量掌握一些SAP系统方面的知识。而且软件演示技巧也是“十分必要的”,赫兰德尔强调说。这家世界最大的医药保健及化工集团尤其看重应聘者是否具有良好的客户需求理解和沟通能力,因为“经济信息人才要直接面对客户,” 赫兰德尔说,“他们要和客户一起设计、生产企业管理软件并负责售后服务。”而且企业还希望应聘者有生产一线的实践经验。“我们很注重,大学生在学习之余作了些什么,”他说。有在国外实习或者攻读海外学期的经历对进入这个跨国企业是相当有利的,“但这也不 是说一定要去加利福尼亚,因为现在很多人都去那里,” 赫兰德尔警告到。精通英语是十分必要的,如果再掌握一门外语就更好了。在软技巧中,项目作业和团队协作能力是最被看重的。

良好的前景

环境科学与工程第7篇

【关键词】特色专业课 环境工程 本科生 教学 矿业

1973年,国务院了《关于保护和改善环境的若干规定》,明确指出,“有关大专院校要设置环境保护的专业和课程,培养技术人才”,我国高校从1977年开始设立环境类本科专业,随着我国高等教育的从精英教育到大众教育的转化,在高校扩招大背景下,结合目前国内外广泛存在的环境问题,社会对环境类本科专业的需求增加,造成许多高校纷纷开设环境类专业(其中环境工程专业尤其典型)。随着竞争加剧、就业困难等问题的出现,一些学校开设紧缩相关专业的招生规模,甚至出现了部分高校环境类专业一度停止招生的现象。因此,结合传统优势和行业特色对进行专业定位是关系到专业发展水平和前途的关键。而特色专业课作为环境工程专业教学和学生培养的重要内涵,充分发挥其在构建专业特色、明确主攻和服务方向上的作用,必将对专业的发展将直至至关重要的作用。

1 环境工程专业本科教学现状分析

我国环境工程专业本科生教学普遍致力于培养可从事企事业、城乡、区域及全球环境污染控制工程的规划、设计、运行管理和研究开发的高级工程技术人才及应用复合型人才,可在各级政府机关环境保护部门、规划部门、科研院所、工矿企业、事业单位等从事环境管理、教育、环境监测与评价、科学研究和产品开发以及技术管理等工作。环境工程本科生专业课设置一般分三部分,即专业基础课、专业必修课和专业选修课,综合不同高校的课程开设情况,总体有代表性课程设置见下表(化学类、工程力学、流体力学等公共性专业基础课除外)。

我国高校环境工程专业课程设置的三大部分中,专业基础课重点介绍主要的环境学原理、环境与生态问题及解决问题的一般思路和方法学知识,为环境工程专业的基础和重要保障;专业必修课则基本上各高校均为围绕水、气、固等环境工程重点方向设置专业主干课程,并结合环境监测和微生物学等基础测试评价体系和微生物学知识,对本科生在重点方向上的基本专业技能、解决问题能力等进行培养与训练;专业选修课则囊括了环境评价、质量分析、环境信息系统等现行的环境工程主要内容、方法和一些新兴的边缘学科、研究领域以及手段。以上三个部分由基础带动专业,基于原理和方法论来解决环境工程的主要分支方向具体问题,从问题的产生到新技术、新思维支持下的环境与生态相关问题的解决与处置。再辅以相关教学实践环节如社会实践、课程设计、本科生毕业论文或毕业设计等全面培养本科生的素质和技能,以达到培养计划的要求。

分析我国高校现行的环境工程本科生教学体系,大体能满足本科生教学的基本要求。但纵观各高校环境工程专业本科生课程设置,基本上以共性为主,虽有部分高校开设了与学校传统优势或研究方向相关的课程(如中国农业大学环境工程专业开设的农业生态工程课程),但总体说来,全国高校依旧普遍缺乏在主干课程体系支撑下的特色课程体系。通过对环境工程专业本科生的调查与沟通发现矿业类高校大部分学生对矿山、煤矿利用加工企业等存在的环境与生态问题、解决问题的原理与方法等普遍缺乏基本知识和认识,不清楚本校环境工程专业与其他学校相比优势与特色所在,定位不明,这对于行业特色明显的高校而言,无法突出其为行业服务,有目的、有方向培养高素质、强技能人才的特点和优势。

2 特色专业课开设的必要性

针对目前我国高校环境工程专业本科教育的重共性的特点,应有计划、按办学重点和侧重点逐步开设相关的特色专业课程,增强学生在相关行业和部门工作中的能力,以应对越来越激烈的社会竞争。

众所周知,特色决定优势,这一点在本科生教育中也有明确的实例体现。如矿物加工工程专业从20世纪50年代开始作为矿业类大学(学院)的特色专业,经历了数次辉煌与沿革,其本科生招生分数近5年屡创新高,本科毕业生就业率也达到100%,居学院几大专业中就业率之首,甚至出现其他专业本科生考研不少同学转考矿物加工工程的情况。环境工程专业也是经历了从无到有,从薄弱到壮大的过程,部分教师和人员转自传统的专业和研究方向,因此开设基于传统优势学科的特色专业课程具备良好的基础和条件。

借鉴矿物加工工程等成熟、高水平的传统特色专业的发展模式,环境工程专业也应着力发展特色,如矿业类高校应着眼行业特点,立足厂矿及相关研究院所、教育机构等对环境工程专业的特殊要求,以特色专业课的开设为契机,结合与相关厂矿企业的交流、实践,全面提升环境工程专业本科生的培养水平,有目的、有方向的培养可为行业服务,具有扎实基础知识和相关专业技能,突出专业特色的高水平人才。尤其在我国高校环境相关专业本科生招生数量高居不下的客观形势下,找准特色、突出优势、明确定位必将对不同行业、不同优势学科高校环境工程的发展起到积极的推动作用。

3 积极推进特色专业课建设,全面提高环境工程专业水平

基于现行的环境工程专业培养主干课程体系,在完善环境工程专业教学体系和基本知识结构的前提下,有目的、有方向性的在矿业类高校环境工程本科生教学环节开设如矿山生态环境保护(或矿业环境保护)、煤化学、矿山环境问题及实用修复技术类讲座,结合与矿区相关的社会实践环节,同时改革现有的毕业设计(论文)选题及研究方向,优先开展与矿区生态和环境问题相关的设计与实验研究工作,如矿井水处理与回用技术开发与设备研制、焦化废水处理技术与工程设计、矿区污染土壤生态修复与工程设计等,全方位开设立体、有侧重点的特色专业课带动下的环境工程专业教学与培养体系。

各高校从2005、2006年开始分批按专业大类招收本科生,环境工程和环境科学专业的本科生按环境大类招生,入学前2年修同一课程,从第3年开始自主选择专业。这就对各专业的课程体系设置与建设提出了更高的要求,各高校也开始有针对性地相应调整、完善各专业的本科生培养计划,以特色突出优势、以优势体现水平,为全面提升环境工程专业本科生在专业技能、社会竞争力、服务水平和综合素质方面的能力提供保障。

参考文献

[1] 刘宏,吴春笃,诸金宇.环境工程本科专业课程体系改革与实践,高等建筑教育, 2007,16(4):69-72.

环境科学与工程第8篇

1.环境学科新发展

环境问题是新千年全球面临的巨大挑战之一。联合国制定的新千年发展目标包括消灭极端贫穷和饥饿、普及基础教育、促进性别平等等八个方面的具体目标,并指出实现这些目标所面临的五个巨大挑战,即:不平等和社会排斥、失业、气候变化和环境恶化、全球治理困境、战争与冲突带来的威胁,其中就有一项与环境学科紧密相关。

目前我国正在积极推动一流大学和一流学科建设,通过一批大学和学科跻身世界一流,从而提升我国高等教育综合实力和国际竞争力,培养一流人才,产出一流成果。这就要求要积极引导和支持高等院校优化学科结构,凝练学科发展方向,突出学科建设重点,通过体制机制改革激发高校内生动力和活力。对于环境学科而言,推动环境学科跻身世界一流是学科建设长期目标。那么我们应该如何建设世界一流的环境学科?特别是如何培养具有国际竞争力的一流环境人才?需要我们深入思考与探索。

目前国际上对环境学科发展趋势主要归纳为两个方面。一个方面是不同尺度环境问题的交互影响,即全球变化与区域环境质量的互动。我们可以看到,局地的土壤污染、流域的水体污染、区域的大气污染、全球的气候变化和臭氧层破坏在整个环境体系里是交织在一起的,有的时候在学科研究和课程划分上是分开的,但真实情景中却是分不开的。另一个方面是不同介质环境污染的复合作用,即大气-水体-土壤跨介质复合污染。以氮循环为例,排放到大气里的氮氧化物,通过光氧化等反应,形成了硝酸盐等二次污染物,通过干、湿沉降可以进入水体和土壤,通过硝化和反硝化反应又会形成一氧化氮和氧化亚氮等气体再次进入大气,所以整个过程是循环的、不可分开的过程。应该说我们的环境课程体系也正在逐渐体现这两大发展趋势。

从历史上来看,环境机制与成因研究往往孕育着重大科学突破。例如,20世纪70年代,科学家发现了破坏平流层臭氧的化学机制与成因;20世纪80年代,

《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》正式签署;20世纪90年代,科学家观测到臭氧层空洞开始逐渐变小,臭氧层正在得以修复。在此过程中,Paul Crutzen,MarioMolina,Shewood Rowland三位科学家做出了卓越贡献,共同分享了1995年诺贝尔化学奖。

曲久辉院士曾提出国际环境研究三大科技难题:第一个难题是环境变化的生态响应――从分子水平上来考虑问题;第二个难题是复合污染的健康效应――在人体水平上研究人与污染物的互动;第三个难题是环境中物质转移转化的定向调控――在单电子水平上考虑问题。未来要解决好这些问题,需要大量的环境人才储备。

目前来看,跨介质复合污染是国际前沿和焦点。美国国家研究委员会(NRC)提出的21世纪优先领域,将“环境监测与生态系统”“化学品和环境”列入其中;欧盟第七科技框架计划(FP7)的10个主题,包括了“环境和气候变化”;美国国家健康研究所(NIH)近期重要方向也包括“环境健康”。根据统计,2009-2013年跨介质复合污染研究在Science、Nacre和PNAS上分别发表了116、133和142篇论文。因此,突破前沿问题需要多学科融合,来最终解决环境质量改善问题。从介质方面来讲,越来越难以单一划分大气、水体、土壤,所以要解决跨环境介质协同问题;从科学研究和Q策治理方面来讲,要解决好成因研究、效应分析、过程控制,所以要将科学、工程与管理学科相互融合。

从我们国内来看,环保事业的强劲发展是学科建设的长期稳定驱动力。环保部和工程院2009年了“中国环境宏观战略研究”,提出一个宏观的判断:我们正在经历污染减负的阶段,将要迎来浓度下降的阶段,再往后还要经历30年左右的时间,逐渐走到生态改善的阶段。可以肯定地说,在这个过程中,主力军一定是我们课堂上的学生,培养优秀环境人才是我们义不容辞的责任。

2.人才培养新动向

面对新的环境问题,环境人才培养也存在诸多挑战。一是环境人才的需求结构进入快速变化期,结构性过剩与高素质人才短缺同时存在。传统知识和技术不能有效解决当前复杂的环境问题和由此引起的健康/生态风险,需要有新的建设方式、工程手段和运行管理模式。二是更加综合性、系统性地提出了新的宽与专的关系,也为多样性和特色发展带来了机遇。环境人才简单划分为科学与工程可能不太适应未来的发展,需要建设具有各自特色的环境学科,充分发挥环境学科的多学科融合的特点。

同时,环境专业内涵扩展对课程体系也提出了新要求。传统环境学科课程体系的跨学科融合(如环境科学、环境工程、环境管理与政策)主要集中在基础课程,例如大一、大二的生物、化学、数学、地学等课程;而新的环境学科课程体系的跨学科融合重点在于形成新的环境学科方向,如分子环境生物学、环境地球科学等。

我们可以看到,国际顶尖大学目前高度重视围绕环境的跨学科融合。比如,加州大学伯克利分校一共设有5个院系、9个学科方向来支撑其环境教学体系。其中环境科学、政策与管理系提供了环境保护与资源、环境科学、分子环境生物学、社会与环境专业4个学科方向,农业与资源经济系提供了环境管理与政策学科方向,工程科学系提供了环境工程科学学科方向,地球与行星科学系提供了大气环境、环境地球科学学科方向,土木与环境工程系提供了环境工程学科方向。再如,斯坦福大学一共有3个院系提供了7个方向的课程来支撑环境教学。土木与环境工程系提供了大气/能源、土木工程(已获ABET认证)、环境系统工程,地球、能源与环境科学学院提供了地球系统学、能源工程,法学院则提供了环境法实务、环境与资源相关法律和政策。这些新的环境学科方向具有鲜明的特色,均为各自高校的环境学科与该校的优势学科融合而成。

东京大学农学院的环境与资源科学部分别从森林环境与资源科学、生物与环境工程、国际农业可持续发展、农业资源与经济4个方向提供环境教学方面的支撑;同时,东京大学科学院的地球与行星科学系、工程院的市政工程系、土木工程系、系统创新系,分别从地球环境科学、环境与卫生工程、水圈与环境工程、全球循环系统等方向开设课程。

剑桥大学强调环境学科与地学、生物学等学科的融合。其工程院的土木工程系设有地质技术与环境、可持续发展两个方向,地球科学与地理学院的地球科学系和地理系分别设有气候变化与地球一海洋一大气系统、环境系统与过程方向,植物科学系设有生态系统与全球变化方向,动物学系设有水生态、环境保护科学两个方向,土地经济学系设有环境、法律和经济方向。

由此可见,由于环境问题的复杂跨介质的特性驱使,导致了科学研究的发展牵引了课程体系的发展,这个特征是非常明显的。下面介绍几所高校的案例。

案例1:加州大学伯克利分校的分子环境生物学

分子环境生物学方向包括环境与人体健康(35门课)、全球变化与生物学(23门课)、生态(34门课)、生物多样性(23门课)、动物卫生与行为(22门课)、昆虫学(10门课)等6个子方向。每个子方向课程建设体现高度的学科融合特点,涉及多达10个以上的学科参与课程设计和建设,大学高年级阶段有丰富的跨学科/交叉性课程可供学生选择。

以全球变化与生物学子方向的课程设置为例(见图1),其中外圈是学科,第二圈是课程,中间是分子环境生物学的全球变化与生物学子方向。可以看见包括大量的关于资源、碳循环、全球环境等问题的课程,分别由地理、土木工程、经济等相关学科参与设计与建设,打破了学科壁垒。

案例2:斯坦福大学的土木与环境工程学科融合

斯坦福大学土木与环境工程系强调建筑环境、大气/能源和水环境的交叉融合,提供了能够相互融合借鉴的课程体系(见图2)。

从国际动向来讲,基于“问题导向”的环境科学研究推动形成新的课程体系是非常重要的特征。环境专业来源于多个母学科,不同母学科衍生的环境专业各具优势和特色,突出优势,办出特色,这是当前和今后国际环境学科发展壮大的一个关键推动力。

二、具有国际竞争力环境人才培养的挑战和思路

1_环境学科发展对人才培养的新要求

我们可以看到,目前环境学科的发展,在视野上正由常规尺度向微观、宏观尺度拓展,在模式上正由末端治理向清洁生产、循环经济转变,在技术上正由传统技术向高新技术、信息技术转变,在工程上正由点源治理向面源治理、环境修复、景观建设拓展。同时,污染物种类、浓度与组合的综合性、复杂性,污染物的地域特征、时间特征,污染地区的社会、经济条件的多样性,导致污染控制技术的多样性和复杂性。因此,环境领域专业技术人才要求具备宽厚、系统的专业理论基础,以及良好的素质和综合能力,要注重素质、综合能力和解决复杂问题能力的培养。

2.环境问题全球化趋势对人才培养的新要求

环境问题已经成为国际关系、国际贸易的重要内容和影响国家对外形象的重要因素,环境问题已经成为国际合作中最活跃的领域之一。国际社会缔结环境相关的国际条约和其他协定500余个,其中区域性条约/协定300多个,全球性条约/协定100多个,涉及化学品和废物、气候变化、海洋保护、生物多样性、核与辐射安全等重大环境问题。国际环境安全问题逐步深化,环境公约履约已成为解决全球环境问题、强化全球环境治理的主要手段和有效途径。

我国环境人才,需要深入了解国际科技发展和国际环境履约的水平和动向,具有国际竞争能力。比如说:在全球环境治理方面,需要h境法学、环境管理、环境科学领域专业人才,参与国际环境谈判和环保合作,建设多层次国际环境保护网络,支撑国际范围内的可持续发展;在环境公约制定方面,需要环境法学、环境政策、环境科学、环境工程领域专业人才,参与国际环境治理法律体系建设,明确国家环境责任,维护国家环境安全;在环境公约履约方面,需要环境政策、环境工程管理、环境科学、环境产业技术专业人才,参与履约机制建设和环境公约执行,研发推广最佳可行技术/最佳环境实践,提升国家履约能力;在环境公约评估和修订方面,需要环境管理、环境法学、环境技术专业人才,参与国际公约履约成效评估,促进国际环境责任落实,推动国际环境公约发展。随着发展中国家的履约压力持续增大,深化环境治理国际合作,加快国家立法建设,切实提高履约能力,建立资金、法制、科技、宣传、执法等完备的环境履约机制,对环境人才队伍提出了更高要求。

因此,重构我们的课程体系,需要高度关注学生国际竞争力的综合能力培养。

3.国际工程认证助推环境人才的国际竞争力培养

1989年由来自美国、英国等6个国家的民间工程专业团体发起和签署了《华盛顿协议》,所有签约成员均为本国(地区)政府授权的、独立的非政府专业性团体,中国于2016年成为正式成员,目前是18个正式成员之一。《华盛顿协议》主要针对国际上本科工程学历资格互认,确认由签约成员认证的工程学历基本相同。毕业于任一签约成员认证的专业的人员均应被其他签约国(地区)视为已获得从事初级工程工作的学术资格。

ABET(Accreditation Board for Engineeringand Technology,工程技术评审委员会)成立于1932年,前身是职业发展工程师委员会(ECPD),是由工程专业人士组成的非营利性认证机构。目标是提高和改善全球在应用科学、计算机科学、工程和工程技术领域的教育水平,形成一个在以上四个领域内保障教育质量和激发创新的世界领导核心。值得注意的是,华盛顿协议的美国代表即为ABET,这意味着ABET的专业鉴定已获得同等的国际认同。

《华盛顿协议》和ABET认证是国际公认的权威工程认证体系,我国目前已经对接并正逐渐融入这些认证体系。需要建立符合国际标准的基于学生学习成效的评估体系,促进培养目标的实现和教学质量的持续改进。以ABET为例,其评估体系主要特点是从评“教”转为评“学”;核心是系统收集、审查能展示学生学习效果和能力发展的所有信息(作业、试卷、实验报告、口头报告、毕业设计、学生评价、校友评价、用人单位评价等),来评价培养计划是否能达到教学目标;直接、间接、定量、定性地来进行评估;动态地看数据,评估是否已利用这些信息来进行持续的改进。

通过国际工程认证,能够提升环境人才运用基础知识的能力、开展科学研究的能力、工程设计能力、团队合作能力、解决工程问题能力、肩负社会责任的能力、交流能力、预测产业全球影响的能力、终身学习的能力、洞察社会变迁的能力、工程实践能力,真正实现学生多维度的综合能力提升,培养其国际竞争力,为我国“一带一路”战略的顺利推进做出贡献。

三、创新性环境人才培养的思考

1.培养创新性环境人才需要面对和思考的问题

第一个方面是如何构建具有吸引力的跨学科融合的新型环境学科方向。环境学科本质上是交叉学科,来源于多个母学科,不同母学科衍生的环境专业各具优势和特色。那么,我们不同学科背景院校的环境专业如何突出优势,体现特色课程、特色教学模式?

在考虑问题上,其他学科可能更多地考虑局部,而环境学科更多地考虑全部;在工程问题上,其他学科往往只考虑单元,而环境学科必须考虑系统。那么,环境专业人才教育究竟是“专业通识教育”,还是“专才教育”?如何和今后的“大类招生”相衔接,如何协调与其他学科的关系?

环境学科具有开放性、交叉性,但是我们需要厘清自己的学科知识骨架。如何不断总结、提炼环境学科形成的成熟的、具有共性的专业基础理论,形成环境学科的通识教育平台?

第二个方面是如何加强环境学科人才培养的国际竞争力。我们现在加入了《华盛顿协议》和ABET认证体系,将来我们的环境人才需要真正走向世界。如何在工程实践能力、国际环境事务管理能力等方面有效提升?

以上问题需要我们认真思考,转变理念,不断探索。

2.培养创新性环境人才的几点建议

(1)转变育人理念,实施“三位一体”教育。现在的教育体系注重传授学生知识,同时兼顾一定的能力培养;未来创新人才除了应具备知识和能力外,还必须注重自信心、独立性、志趣、人格、价值观的培养。因此要转变以知识传授为核心的教育理念,向价值塑造、能力培养、知识传授“三位一体”的教育模式转变,培养更加综合、更加_放、更加大气的创新性环境人才。

(2)加强交叉融合,发展新型环境学科方向,培养具有特色的创新性环境人才。要促进学科交叉、融合,丰富学科理论体系,加强课程内涵建设,形成环境学科课程特色。不同母学科衍生的环境专业应各具优势和特色,突出优势,办出特色,才能发展壮大。不同层次(研究型、应用型等)、不同类型(工程、科学、管理等)、不同特色(环境-健康、环境-地学、环境-生态、环境-经济、环境-法学等)的环境专业应建立不同的人才培养使命和目标。