時間：2022-03-20 11:30:01
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一、環境工程專業創新人才的需要
現階段我國突出的環境問題是污染物排放量大、環境質量差,亟待需要通過工程措施進行解決,迫切需要大批量的環境工程人才。“十二五”期間,中國環境保護累計投入超過5億元人民幣,節能環保領域的潛能巨大。進入21世紀,我國經濟迅速發展,工業企業不斷發展壯大,自然環境受到了嚴峻的壓力和挑戰。一方面,國家經濟發展的需求給各類企業發展提供優良的平臺,各級政府為了地方經濟的快速發展,積極進行招商引資,開辦工廠和公司,增加了地方政府的財政收入,提高了人民的生活水平;另一方面,由于大量開辦工廠和公司,必然造成自然環境的破壞(水、氣、土壤等),使得人民的健康遭到威脅。因此,環境保護產業是21世紀最具發展潛力的產業,我國環境保護方面的人才嚴重缺乏,尤其缺乏在生產領域能夠解決實際問題的環保應用型創新人才。環境保護人才培養的好壞將成為我國未來社會經濟發展的制約因素。研究行之有效的環保專業創新人才培養教學模式是本科院校環境工程專業當前面臨的緊迫任務。
二、現在人才培養存在的問題
1.動手能力差
當前教學中實踐環節的設計基本屬于知識的驗證和重復,缺乏試驗技術、設計和方法等訓練,缺乏獨立從事科研工作能力的培養。因而,很難形成創新研究試驗能力。與“985”和“211”等國家重點大學相比,本科院校中教學經費的緊缺,長期形成試驗設備少、學生多的現象。課程所開的實驗中不少實驗只能是一兩個人能夠做,其他在旁邊看的情況。在重要一個教學環節——實習環節中,實習基本屬于參觀活動,學生學習的目的性不明確,實習單位沒有熱情接待,學生很難對現實的生產過程和工作實踐有深入了解。在課程設計等環節中,大多數情況屬于積木式拼湊和模仿。這些主要的教學實踐環節很難培養出有創新動手能力的人才。
2.思維能力差
在課堂的教學環節中,普遍存在重視知識傳授、輕視學生智力發展的現象。認為教學過程就是按照教學大綱所規定的基本知識、技能進行講授。把知識看成一成不變的僵化的真理。認為知識學好了,智力自然會發展,創新能力也隨之具備,沒有必要刻意追求創新思維能力的培養。整個教學過程就是一個知識不斷堆積的過程,形成了課堂填鴨式的教學模式。學習普遍以模仿、重復練習和背誦記憶為學習方法,使得課堂教學過程既毫無興趣,索然無味,又磨滅了學生個性發展的潛能。這種教學模式使得教學過程缺乏對學生積極性、主動性的引導,缺乏在創新思維能力培養中有積極作用的啟發式和互動式等良好的教學方法的利用。根本不顧及或少有顧及學生創新思維能力的培養。學生也在這種教學模式中形成了滿足完成考試和獲得標準答案的學習方式。學生的創新思維能力長期得不到有效挖掘和培養。
3.教師的培養存在問題
在精英教育轉化為大眾化教育的今天,本科院校中一般定位為教學型的學校,承擔著培養大眾化應用型社會人才的教育任務。這類學校通常招生量很大,主體為本科生教育,教師的教學工作量很大。廣大的教師,尤其是中青年教師是學校教學的主體承擔者,被繁重的教學任務捆綁住自己的手腳,嚴重妨礙著自己業務水平的提高。不少教師隨著時間推移,逐漸成為了依賴書本的教書匠,耽誤自己,耽誤學生。另外,這類本科院?？蒲衅脚_較差,科研投入也少,申請各類政府的科研經費也極其困難;還有,各級科研項目的評審專家和學者也多數是重點院校的教授,從心里就看不起本科院校,同時,也不相信這類學校的能力,因此,項目基本上都被各類重點大學拿到。本科院校只能艱難度日,或者給重點高校打工。沒有科研項目,許多教師的科研就成為無本之木、無源之水。教師沒有科研經費的支持,沒有很好的科研業績,橫向的項目也很難獲得,教師服務社會的能力也很難獲得提高。呈現出教師科研能力越差越得不到項目,越得不到項目教師能力越差的一個惡性循環。這種情況,嚴重制約著教師自身的培養和發展,也制約了創新人才培養的質量。
4.考核評價存在問題
在本科院校中對學生和教師的評價也存在著問題。一方面,對學生的評價體系中存在嚴重的問題。課程考核在大多數本科院校中,以最終考卷的分數為評定依據,只要能夠考出60分就認定合格;在各類推優、評先進等榮譽活動中,也常以分數作為主要參考;甚至在特困生的推薦中也以分數高低為主要參考。在各類教學活動中,一切以分數為追求目標,必然促使學生用盡腦力追求分數,背書本、啃書本的死記硬背現象普遍,無法實現當前創新人才的培養目標。另一方面,學校對教師的評價也存 在問題。在本科院校中,師生比例很高,一般都在1:25或更高,教師教學工作量太大,每天被課程圍得團團轉,疲于上課;管理部門評價教學效果,一般都以班級的最終成績為依據,考查班級的及格率、分數的正態分布情況;課堂的一些講課形式也有具體要求,先講什么,再講什么,怎樣的互動等要整齊劃一,要規范等;在科研考核上,也多以數量考核為主,原創性、創新性的成果很難出現。教師的時間基本上在忙于上課,忙于寫一些文章,難于提高自身的業務水平,難于培養出有活力、有個性、有創新思維的教師,嚴重制約了對學生創新能力的培養。
三、教學培養模式的改革措施
以上分析的是本科院校教學方面存在的通病,下面就筆者在環境工程專業本科教學工作中的一些改革情況進行分析說明,以期與同行探討。
1.課程形式上的改革
筆者以“固體廢棄物處理”課程為研究對象進行了課程的設計?！肮腆w廢棄物處理”是環境工程專業課,與社會實踐聯系密切,緊隨我國環保事業的發展而不斷發展的課程。在課程設計上主要包括課堂講授、社會調查兩個部分。課堂講授:每章開始都要介紹當前國內外情況和我國對固體廢棄物處理的政策、法律和法規;結合書本內容,加入當前發展的技術和設備情況,僅以書本為參考(PPT或視屏形式);每次課設計討論題(1~2個),進行課堂討論交流或演講(10~20分鐘);設計一套固體廢棄物處理的工藝流程圖,并進行講解說明。社會調查方面:布置任務(固體廢棄物處理的大作業)調查城市固體廢棄物(垃圾)處理處置的全過程,包括:源頭、收集、運輸、中轉站、回收處理、資源利用、最終處置等環節;分組和分區域,把所在城市按照區域劃片進行;撰寫調查報告和完成一篇文獻綜述;設計出自己思考后的最優工藝流程圖或設備參數;自己設計完成固體廢棄物成分分析和理化指標的分析實驗,以報告形式提交。
本課程最終的成績主要以社會調查為主(60%),課堂講授為次(40%)。通過實踐,同學對這樣的教學改革感覺很好,積極性很高,創新能力得到了提高。
2.教師培養模式的改革
要培養學生的創新能力,教師隊伍的創新素質是關鍵。首先,在人才引進上要把好關。引進在環保企業有較長經歷的一線工程師(5年以上為宜),形式可以是正式的,也可以是兼職的。如果是兼職的,學校同時在教學過程中配一名教師做輔助工作。其次,內部加強培養。本科院校中有相當一部分教師缺乏工程實踐經驗,講課中難以對接實際情況。對這些教師要尋找條件與企業接洽,進行工程實踐培訓。在選擇企業方面,主要以中小型企業為對象,這些企業對技術的開發有迫切需求,容易接受教師實踐。我們制訂教師實踐規則,主要是給企業提供服務,不要以收入多少為目的,如:垃圾電廠的教師實踐中,教師可以給廠家提供垃圾成分分析等實驗工作服務,企業就容易接受教師的實踐培訓。同時,教師培訓時間不能太短,一般以1年為宜。學校院系領導也要積極開拓環保市場,與企業對接,解決企業難題,為企業服務;同時,為教師搭建產學研的平臺,我系在江蘇宜興市與多家環保企業建立了合作關系,提供了教師實踐能力的訓練機會。通過不斷的社會服務使得教師的培訓進入一個良性的軌道,促進學生創新能力培養的環境氛圍。
3.考核評價方式
院系在評價體系上要大膽改革,促進創新人才培養環境的形成。仍然以“固體廢棄物處理”課程為研究對象,對課程的考核進行有益的改革。首先,在分數的形成上分出幾個構成部分:課堂講授(40%)和社會實踐(60%)。在課堂講授中,期末一卷考核所占比例大幅降低(占20%),補充平時成績的權重(80%)。平時成績包括:課堂表現(60%)、平時測驗(一個章節一次)(20%)、課后作業(20%)。其中,課堂表現主要包括:回答問題的積極性(不必考慮對錯)、課堂演講知識的深度和廣度、課堂提出問題的新穎性等環節。課后作業完成的情況,重點考核學生對環保專業相關問題解決的思路和邏輯能力的體現情況。其次,在評價學生綜合素質的優劣時,以改革后成績為依據,包容學生的個性,重點在于學生創新思維能力方面。另外,在教師考核方面形成了較好的機制。首先,不盲目擴大招生,基本上環境工程的各個專業都穩定在一個班的學生數。同時,積極引進高層次的人才,以全國“211”或“985”高校的博士為對象,大力引進人才,降低師生比例(逐步趨近1:16);院里領導要有包容心,允許有個性的教師存在,既然引進就相信其知識的能力,給其正確引導和提供幫助;在科研考核上,不以數量為指標,以目標和進程為考核,院里學術委員會每年以科研的進程為考核內容,只要與所定目標吻合就通過,重點在研究能力和創新方面的思維和表現。在職稱評審方面也可以過程材料為考核內容。為教師營造敢于創新、肯于創新、利于創新的考核機制和環境。
只有大膽的改革才能形成學校良好的創新氛圍,才能不斷出現具有創新精神的教師員工,也才能不斷培養出具有創新能力的高素質本科人才,才能不辜負社會賦予高校的使命。
四、總結
本科院校經過擴招后都面臨如何培養高質量創新人才的難題。以社會賦予高校,尤其是本科院校的歷史使命為己任,堅持培養人才的改革,努力探索人才培養教學模式的改革之路,是當前高校培養人才與社會需求的當務之急。學校各個專業都要積極探索培養創新人才的改革措施和辦法,才能很好地服務社會,滿足社會發展之所需,高校才能在日益激烈的競爭中立于不敗之地。
工科院校專業綜合試點改革是培養工程型人才,全面提高人才培養質量,適應社會需求的重要舉措。試點專業改革要加強高校與地方企業深度合作,以共建師資隊伍為核心,共定課程體系,共管教學環節,共建實習實踐基地。我校作為石油石化工科院校,肩負著為遼寧省重工業基地乃至全國石油石化行業培養以石油石化為特色的工程型人才的重任。我校環境工程專業為省部級重點學科專業,通過試點專業改革,探索工程人才培養的新模式,培養適應地方需求的工程人才。
一、建立有效的校企協同培養機制,重視工程實踐能力培養
(一)與地方企業深度合作,建立校企協同培養機制
環境工程專業改革要培養具有較強工程實踐能力、適應企業需求的工程人才。我們篩選出撫順石化公司、撫順石油研究院等10余家具有與環境工程密切相關的主流企業,與企業簽訂了合作協議,吸收企業及行業專家加入專業教學指導委員會,參與指導專業發展規劃、制訂專業培養目標與專業人才培養方案。
校企人才培養機制體現在:一是企業參與專業建設、人才培養全過程。企業介入專業方向、課程設置、實訓教學、畢業實習、成績評定等環節。二是建設雙師型師資隊伍。強化專業教師深入企業培訓,請企業工程師、技術員進課堂,建立高校教師與企業教師共同承擔教學任務的機制,使他們相互溝通,發揮各自所長。三是進一步加大實踐環節并將實驗、畢業設計、實踐等環節進駐到企業中。四是優化實習基地,搭建企業實踐的平臺,完善實踐教學環境。五是建立靈活多樣的培養形式。學生可以分不同階段到不同企業進行實踐。
(二)優化工程人才培養課程體系,強化工程實踐能力
環境工程專業培養計劃從2012年開始,以強化工程人才培養和實踐創新為主,以石化行業三廢處理處置為核心,校企聯合課程為切入點,環境領域服務為拓展作為重要的教學內容,形成了“理論教學、實踐教學、項目研究”的新型課程教學體系。鼓勵專業教師將科研項目研究過程中涉及的基礎原理理論引入課堂教學,幫助學生樹立完整、新穎的知識觀念,以利于環境工程人才培養。
在保證專業核心理論基礎上,加強專業延伸拓展,注重培養學生適應不同行業崗位的能力。我們根據撫順及遼寧經濟發展需求,結合環境工程專業最新動態、專業教師科研特色,在培養方案設置“專題選修課程群”,各設置3門課程組成專題選修課程。學生可自主選擇相關課程,引導學生在熟悉共性知識基礎上,掌握一種先進實用的技術方法,以符合環境工程試點改革厚基礎、寬專業、重能力的培養目標。
二、構建雙師型專業教學團隊
(一)提高教師工程實踐能力,增加教師企業經歷
我們制訂了企業培訓計劃,選送青年教師到企業工作。通過進駐企業,教師熟悉了擔任課程領域的最新生產、技術、工藝、設備的現狀,并將其及時引入課堂;組織召開項目對接洽談會,與合作企業開展橫向課題研究,通過開發實用技術、技術咨詢服務等形式的科研課題及項目合作,使專業教師處于行業實用技術的前沿,提高了專業教師科研水平和技術能力。
(二)與企業務實合作,建立常態、高效的兼職師資隊伍
在雙方務實合作基礎上,從企業聘請具有豐富工程實踐經驗的工程技術人員和管理人員擔任兼職教師,建立了一支穩定的兼職師資隊伍。另外,聘請了10余名中高層領導、工程技術人員擔任兼職教師,這些技術人員具有豐富的工程實踐經驗。兼職教師承擔了水污染控制工程、大氣污染控制工程、環境監測、清潔生產等專業課程的授課任務,實現了課程教學的企業化、應用化,豐富了課堂教學模式,真正提高了教學質量和效果。
三、深化教學改革,體現工程人才培養特色
(一)豐富教學內容,滿足工程人才培養標準
1.理論教學
我們以校企聯合課程為核心,修訂課程教學大綱,引入最新科研成果、企業生產案例、工程創新成果、最新工藝,并采取校內授課與企業授課相結合、專業教師與企業導師相結合的方式。構建了以資源共享課、視頻公開課、校企聯合教學課為主體的網絡學習平臺,能夠滿足學生網絡學習需要。
2.實驗教學
我們調整了專業課實驗項目,進一步加大綜合性、設計性實驗比例。根據工程人才培養需求更新實驗內容,一是將相關企業成型的生產反應過程、污染物處理過程微縮化,設計成實驗項目進入實驗室;二是將教師最新科研成果、企業工程創新成果帶入實驗中去;三是將一部分實驗搬到企業,結合企業生產設備、原料完成實驗。通過以上的實驗改革與實踐,豐富了實驗課程教學內容。
3.實習、畢業設計
重新修訂了實綱,細化了實習內容,落實了實習項目與相關企業的對應性、可操作性;通過改革豐富了實習內容,真正讓學生在實習中得到了鍛煉提高。畢業設計主要增加了企業生產實踐內容的比例,并采用“雙導師制”,通過畢業設計,鍛煉了學生工程實踐能力。
(二)運用多種教學方法,加強學生創新能力訓
練 環境工程人才培養改變了傳統的以灌輸式傳授為主的教學方法,強化實踐教學環節,采用基于項目和典型工程實例的研究型教學方法和研究型學習方法,廣泛使用多媒體教學等先進的教學手段,利用網絡平臺進行遠程教學。
環境工程基本理論是從事專業領域工作和進一步深造的基礎,應該學好學扎實。我們采取組織教師編制習題集,讓學生多做多練;組織開展專業理論競賽,通過競賽夯實專業基礎知識。為提高學生學習興趣和學習主動性,我們采取探究式、討論式、體驗式教學方式,設定工程案例、科研項目進行研討,以加強學生創新能力訓練。學生通過案例分析、參與科研項目發表了學術論文和發明專利,并在大學生競賽中獲獎。
1我國生態環境的現狀
我國生態環境污染日趨嚴重,如 “三廢”污染、水體污染、土壤污染、廢棄塑料和農用地膜污染、農用化肥和農藥污染等,造成水資源嚴重短缺,土地荒漠化日益加劇,森林覆蓋率劇減,草場嚴重退化。生態環境的惡化,時刻威脅著人們的生命財產安全,疾病發病率也迅速提高。因此,必須積極發展高新技術,如現代環保生物技術等,采用防治結合的方式,解決當前的環境危機,維護生態平衡,已迫在眉睫。
2環境生物技術簡介
生物技術是建立在生命科學的基礎上,通過直接或間接的方式利用生物或生物有機體的特定部分或某些功能,建立降低或消除污染物的生產工藝或能夠高效凈化環境污染,同時又能生產有用物質的工程技術。主要包括基因工程、細胞工程、酶工程、蛋白質工程、染色體工程、生化工程等。生物技術在環保領域發揮著越來越重要的作用,正衍生出一門新興的學科與技術,即我們所說的“環境生物技術”,亦稱“環境生物工程”。其特點如下:
2.1 實現對污染物的循環利用
對垃圾廢棄物的降解生成的產物或副產物,一般都可重新利用。這樣,可把污染降到最小程度,不僅可解決長期污染的問題,還實現了對固廢的循環利用。
2.2安全可靠、效果明顯
利用發酵工程技術治理,產生的物質基本屬于穩定無害的物質,常見的包括CO2、水、氮氣、甲烷等。并且,多數都是一步到位,無二次污染。因此,該技術既安全、徹底又高效。
2.3簡化流程,節約成本
生物技術是建立在酶促反應基礎上的生物化學過程。酶作為生物催化劑,實質是一種活性蛋白質。一般在常溫常壓或近乎中性的條件下即可發生反應。因此,絕大部分生物治理對環境條件要求不高,并可就地實施。
3.環境生物技術在三廢處理中的應用
3.1在廢水處理方面的應用
廢水中含有許多有毒有害物質,比如,酚類、氰化物、重金屬、有機磷、有機汞、有機酸、醛、醇、蛋白質等。廢水生化處理經近百年的發展,現已形成了許多新工藝、新技術。通過生物技術治理廢水,主要借助微生物的降解作用完成。它分為耗氧降解技術與厭氧降解技術兩種。耗氧降解技術又分為:活性污泥法與生物膜法。目前,采用較多的是固定化酶與固定化細胞技術,它屬于酶工程技術。固定化酶又稱為水不溶性酶,是通過物理吸附法或化學鍵合法,導致水溶性酶和固態的不溶性載體結合起來,從而使酶不再溶于水。微生物細胞猶如一個天然的固定化酶反應器。微生物細胞的固定可采用制備固定化酶的方式。對于污水中的多種污染物,均可通過固定化酶或固定化細胞進行治理。國內外有很多這方面的成功案例。
3.2在廢氣凈化方面的應用
廢氣是近年來重要的污染源之一。如何利用生物技術高效凈化廢氣也成為重要的研究課題。目前采用的方法包括生物過濾、生物洗滌、生物吸附和植物修復法等。常用的生物反應器有生物凈氣塔、滲濾器和生物濾池等。根據微生物在廢氣處理過程中的具體形式,分為兩大類:生物吸附法與生物過濾法。前者可治理含胺、酚和乙醛等氣體,后者可降解惡臭性廢氣。植物修復技術是把太陽能作為動力,依靠植物的同化作用達到凈化氣體的目的。它屬于一種綠色技術。現在,全球都有很多成功處理廢氣的案例。美國利用微生物作用來凈化工業惡臭氣體,效果明顯,且還不會出現二次異臭。德國與荷蘭利用生物膜過濾技術可除掉超過90%的硫化氫。我國相關學者也在此方面取得了不錯的成果。比如,利用生物膜填料塔處理橡膠再生脫硫過程中產生的低濃度的有機廢氣,經試驗表明,該方法是可行的,若相關條件控制適度,凈化效果顯著,凈化率可超過90%。相比原有的廢氣處理方法,生物技術法有著很多優勢:節約成本、效果好、安全可靠、沒有二次污染等。
3.3在處理固廢方面的應用
工農業生產、城市建設與日常生活都會產生很多固體廢棄物。傳統固體廢棄物的處理方式,不僅浪費資源能源,還會污染環境。利用生物技術處理城市生活垃圾和農業廢棄物,不但可以把這些廢棄物變為優質的有機肥料,實現廢物的資源化,更有利于生態環境的良性循環。常見的處理方式包括衛生填埋、堆肥和發酵制沼氣等。
4.環境生物技術在環境污染修復中的應用
4.1污染土壤的生物修復
隨著農業的發展,各種化學殺蟲劑、農藥被大量使用。而這些農藥很多都會殘留在土壤中,。尤其是那些極難降解的農藥給生態環境造成難以估量的損害。通過相關生物技術處理,可以把這些污染物質進行有效分解,生成水與CO2。不僅不會造成對環境的破壞,還能防止出現二次污染。但是是分解周期較長,不符合農業生產的需求。重金屬屬于土壤污染中重要的污染物。重金屬污染的生物治理機制是:借助生物作用(酶促反應)導致重金屬的化學形態改變,將其固定在土壤中,或減輕其毒性。這樣,可有效制約重金屬在土壤中的移動。通過生物的吸收、代謝作用后,會進一步固定重金屬或減小其毒性,從而凈化土壤。此外,生物修復污染土壤的過程中,還能提高土壤有機物的數量,調動相關微生物的活性,從而優化土壤生態結構。同時,還能強化對土壤的固定作用,避免土壤受到風蝕、水蝕的破壞,預防水土流失。
4.2.水體生物自然凈化技術
環境生物技術中通過植物吸收達到凈化水體與土壤的方法被稱為生物自然凈化技術。分為生物塘與人工濕地兩種。前者把太陽能作為初始能源,利用塘中植物的同化作用將水中的污染物吸收掉,從而凈化水體。生物塘中可栽植的高效凈化植物有水葫蘆、蘆葦、水萵苣等。同時,還應構建集組合曝氣、水生植物、水產養殖一體化復合生態系統,進而提高生物塘的處理能力。后者是通過自然生態系統中的物理、化學、生物等作用達到對水體的凈化作用。由于人工濕地處理系統出水水質較好,可用于飲用水源的處理,并且所需成本也比常規處理方法要低。
4.3白色污染的治理
采用生物技術治理可從兩方面入手,一是篩選具有降解塑料與農用薄膜的微生物,形成高效降解菌。二是分離克隆出帶有降解功能的基因,再將其植入到特定的土壤微生物內,如根瘤菌。這樣,既能發揮兩者各自作用,還有利于加快對塑料垃圾的降解速度。此外,還應重點對預防白色垃圾技術進行攻關與研發。個別微生物可以生成一些高分子化合物,類似于塑料,被稱為聚酯。為進一步節約成本、提高產量,人們正致力于通過DNA重組技術,試圖改造某些微生物。比如,當前一個重點研究課題就是通過微生物發酵生產聚-β羥基烷酸(PHAs),相關研究人員正試圖形成自溶性PHAs生產菌種。通過把PHAs重組菌發酵后,積累數量眾多的PHAs,再添加一些信號物質,從而生成裂解蛋白,然后細胞壁被破壞,PHAs析出。即簡化PHAs的提取流程,達到節約成本的目的。
4.4降解廢水中微量油脂
含油廢水屬于一種量大面廣的污染源。廢水中的少量油脂并不能通過原有的物理或化學方法處理掉。上海交大生命科學技術學院和日本日立化成 公司合作,從5種活性污泥或土壤中馴化分離出六種菌,分析了它們在低溫條件下對低濃度植物類油脂的實際降解能力。不同菌的降解能力都各不相同,其中,發現兩種菌的除油效果很好,除油率高達92.80% 和95.49%,相關特性還有待進一步研究。
4.5化學農藥污染的消除
經統計資料顯示,每合成一噸農原藥需消耗3-4噸化工原料,多余的原料作為未反應物或中間副產物隨水排出,每年數百家農藥廠排出的廢水上億噸,危害極大。中科院成都生物所經過反復試驗,終于找到了解決處理農藥(樂果)廢水的方法。他們將高效微生物菌種用于SBR設備處理有機農藥廢水,效果顯著,使有機磷轉化率達96-99%,其技術指標達到了相關排放標準。一般情況下施用的農藥化肥約有80%的殘留,特別是難降解的氯代烴類農藥,給生態系統帶來了極大的滯留危害,必須依賴基因工程構建的高效菌種來進行處理。但要想徹底消除化學農藥的污染,還必須全面推廣生物農藥。生物農藥是指由生物體產生的具有防治病蟲害和除草功能的一大類物質的總稱,大多是生物體的代謝產物,主要有微生物殺蟲劑、農用抗生素制劑和微生物除草劑等。
5.環境生物技術在環境監測方面的應用
應用在環境監測領域的生物技術主要有以下幾種:①監測水質,利用細菌的數量、某些糞便指示菌(大腸埃希氏菌、克霉伯氏菌)等②檢測物質致突變性和致癌性,通常使用鼠傷寒少門氏菌來檢驗。③通過發光細菌對環境中的毒物進行檢測,速度較快。④根據對水中藻類的生長情況測定,對水質進行監測或檢測某些物質的毒性。近年來,國際上在這一領域的重點研究對象包括PCR技術(應用聚合酶式反應技術)、核酸探針、生物傳感器等。PCR技術可用于當前還無法培養的微生物檢測,一般適用于對土壤、水樣、沉積物等環境標本的細胞檢測。
隨著今后技術的不斷完善,對于水質的檢測,核酸探針與PCR技術極有可能取代現在的常規微生物檢測方式。此外,生物酶法具有良好的發展潛力,它適用于快速檢測與現場測定。生物傳感器具體有酶傳感器、微生物傳感器、免疫傳感器,通過酶、微生物、抗原、抗體等生物材料作為分子識別元件,從而把外部對其理化特性的影響轉化為電磁信號。它可用于對特定污染物的快速檢測,并且操作簡便、結果精確。
5環境生物技術現狀及前景展望
5.1現狀
環境生物技術雖有諸多優點,并能有效解決各種污染問題。但實際應用中依然存在種種局限:
①反應速度較慢,并且需要大型的反應器,需占用過多的土地面積。
②對于原水水質有著十分嚴格的標準,不然,不利于微生物的生長。
③運行過程中會發生一些問題,如污泥膨脹或流失,余下的污泥也不易處理。
④通常的微生物也極難解決人工合成物,尤其是難生物降解的污染物。
⑤實驗室有可能泄漏某些活的有害菌體。大規模的微生物應用會給生態環境帶來潛在的風險。
5.2發展前景
5.2.1各種新工藝新方法不斷涌現
比如,國內有關專家利用高效反應器治理印染廢水時,結合三種新技術,以提高生物處理效率。即在厭氧流化床中加入高效的脫色菌,通過聚集-交膠固定法,把脫色菌固定到活性污泥中。再在反應器中加入磁粉以構成穩恒弱磁場,從而對微生物產生正的磁生物效應以加快生化反應速率。此外,還有利用基因工程克隆生物生長基因控制植物生長、構建高效的細菌來治理各種污染問題,以及利用遺傳工程處理農業固廢中難降解的五碳糖等等新技術。
5.2.2綜合利用
為了避免微生物降解污染物后形成二次污染,同時,讓資源得到充分利用,生物治理技術也更趨向綜合性利用,如利用降解后形成的微生物菌體、微生物體內酶、有關代謝產物、或其產生的能源。當前,“沼氣田”發電是比較成熟的生物技術,投資少、成本低、使用管理方便,正受到很多國家的推崇。英國有的污水處理廠采用乳酸細菌降解農用工業垃圾生成乳酸。
5.2.3和其它現代科技有效結合
近年來,現代科技的發展特別是IT技術的快速發展,促使生物治理技術取得了極大的進步。生物處理工藝正實現自動化控制,并且,生物技術方面正積極開展數學模擬研究。據有關報道顯示,目前已研制出電子計算機輔助系統。該系統分為分析程序與處理程序,進一步降低了廢水處理廠設計方面的難度。隨著自控技術的發展,連續性運行的大型氧化溝也隨之產生。
5.2.4重點研究極端微生物與超級工程菌
極端微生物是指在一般生物無法生存的條件下能生存的生物。比如在高溫、高酸、高堿、高壓、高鹽、低溫等極端條件。這類微生物具有特殊的生理機制,有很高的環保應用價值。Whyte等經研究了解到,冷微生物菌株可以使石油烴、十二烷、正十六烷、甲苯、萘等發生礦化。隨著技術的進步,對現有微生物的有效改造,不斷研發出新的具有特殊功能的微生物。通過質粒工程技術,把分別降解芳烴、多環芳烴等的質粒接合到降解酯烴的細菌體內,形成一種“超級菌”。這種細菌在治理石油污染方面有著很好的應用前景,可以把60%的烴分解。同時,相比一般菌種,其幾小時就能達到一般菌種凈化一年左右的效果。
5.2.5轉變觀念,從治理轉向預防
目前,隨著環境問題的日益突出,世界各國都意識到環境保護的重要性。生物技術的發展也會從單純地治理過渡到防治結合,以預防為主,最終實現清潔生產。比如,生產微生物農藥、源于微生物體又能生物降解的表面活性劑等。今后還可應用于諸多領域,如洗滌劑制造、油類回收處理、感光乳劑穩定、植物病害防控、細胞破碎、微生物的快速測定等方面。目前,正嘗試通過基因工程技術把PHBV基因植入某些植物體內,實現從植物體內獲取塑料,從而解決嚴重的塑料污染難題。
5.3.展望
隨著全球環境的日劇惡化,使人類的生存和發展遭到了一場前所未有的挑戰,迫使人們進行一場‘環境革命’來振救人類自己。這場環境革命的意義就像18世紀的工業革命一樣重大,而且需要更深入和徹底。在這場革命中,借助現代生物工程技術解決環境問題,縱然有其巨大的發展潛力與優勢,也還存在諸多局限與不足,所以,面對環境危機日益惡化之勢,不僅要建立健全相應的環境規劃、法規、資金投入等生物技術良性應用環境,鼓勵、資助研發更新更高效的環境生物技術,并使之得到產業化與商品化發展,還要把生物技術和其它各種相關技術有效地結合起來,才能切實有效解決當前困擾世界各國的生存危機的問題
[論文關鍵詞]環境工程 生產實習 實習模式 教學改革
[論文摘 要]生產實習是環境工程本科教學一門重要實踐課,應分析新形勢下生產實習所面臨的典型問題,并進行教學改革探討——協調理論教學與生產實習的關系、加強實習基地建設、進行多方面實習模式的探討。 由此提出加強校內外實習,結合多媒體教學,集中實習與分散實習相結合的實習模式。
實習是將書本理論知識與實踐能力相結合的重要途徑,是培養基本技能訓練不可缺少的一個重要教學環節。隨著我國社會、經濟的飛速發展,環境問題日益突出,社會對環保專業人才的需求也迅速增加,但環境工程專業本科畢業生仍然就業壓力大、應用能力不強,這不僅因為社會就業環境的問題,還因為環境工程專業畢業生缺乏實際的工程經驗。生產實習是環境工程本科教學的一門重要實踐課,通過該教學環節不僅能使學生掌握環境工程專業設計、施工、組織管理的基本技能,還能使學生了解環保治理設施、設備的運行管理知識。
本文分析了我校生產實習環節的現狀和生產實習中存在的問題,提出了生產實習教學改革的建議。
一、環境工程專業生產實習教學存在的主要問題
生產實習教學可加深學生對污染控制、治理設備工藝原理的理解,鞏固所學理論知識,增強他們對環保專業的興趣和信心,培養他們建立工程意識。筆者認為目前環境工程專業生產實習教學普遍存在以下幾個問題。
(一)專業課教學與生產實習教學時間和內容安排不合理
我校環境工程專業生產實習的時間安排在第7學期初,學時為2 周。而專業課教學大部分集中在這個學期,實習期間,有的專業課教學計劃還沒完成,甚至有的課程還沒開始授課,許多基本的理論知識還沒有講授,學生對環保治理設施工藝原理還不了解,使得生產實習這個教學環節的效率不能達到最佳狀態,達不到理論聯系實際的目的。雖然實習指導教師在實習動員時會對一些基本的概念提前進行講解,但這樣做效率低,好多知識學生似懂非懂。最佳的生產實習時間應該安排在專業課學習計劃結束后,此時學生對環境工程專業理論知識有了完整的認識和理解,并且學生渴望通過實際工藝設備實習來鞏固和豐富自己所學的知識。
另外,許多學校安排生產實習的內容和課堂理論教學內容不符。安排實習單位時沒有事先溝通,學生對實習內容事先沒有接觸過,實習帶隊教師不能深入給學生講解,甚至有的帶隊教師并未講授過環境主要專業課知識,學生實習不能達到提高理論知識的目的。
(二)實習基地不穩定
實習基地是保證實習教學能夠順利進行的首要條件。學校選擇實習基地是根據實習基地是否滿足實習要求、交通是否便利、費用是否適中等因素來考慮的。目前我校校外實習基地有已簽協議和未簽協議兩種,基本能滿足實習要求,與生產實習內容一致。我校生產實習基地大部分是實習帶隊教師通過個人關系聯系的,目前未簽協議的實習基地占大多數。由于實習帶隊教師與校外企業聯系不多,還有實習經費問題,使得我校能提供學生長期穩定實習的基地不多。學校和企業之間的協議,兩者之間并無硬性約束,實習單位的例行檢修情況與學生實習時間有所沖突,且其他不確定因素較多,比如根據教學安排每年實習帶隊教師不固定,實習單位領導更換,造成帶隊教師聯系實習單位存在困難,穩定的實習基地難以確定。另外,由于擴招,實習人數增多,安排生產實習環節計劃時實習小組人數增多,但實習基地的現場講解人員以及指導教師人數不變,造成部分學生實習效果不理想。[2]
(三)實習經費不充足,實習內容難以保證
隨著人們生活水平的提高,物價上漲,但我校多年來實習經費仍按學生數每人100元下撥。實習經費包括租車費、實習聯系費和講課費等,由于實習地點較多,實際實習費用超出計劃經費,講課費偏少,實習單位不夠熱情,實習內容難以保證。由于實習經費往往滿足不了實習內容的需要,難以保證充足的實習時間、實習質量和效果。[3]
二、生產實習教學改革的建議
實行改革要符合新形式教學需要,在教學時間安排、實習基地建設、實習模式上進行改革,適應環境工程專業發展的需要。
(一)正確協調理論教學與生產實習的關系
在做專業計劃時,要重新調整教學計劃,把環境工程專業的主干專業課程教學計劃提前,一部分放在第6學期,一部分放在第7學期前半學期,生產實習和對一些選修專業課或與實習內容聯系不太密切的放在第7學期后半學期,這樣學生才能獲得相應的專業理論技能和所必需的理論內容,具備解決實際環境問題能力。[4]實習教師和單位就能靈活安排生產實習環節,使生產實習更有針對性,從而優化生產實習效果。
最好由有一定威望,專業知識能力強的專職教師負責聯系實習單位,做好實習計劃,實習前與實習單位事先溝通,協商好實習時間、內容、目的、要求、經費問題等。針對實習內容有目的地選擇實習指導教師,選擇所帶核心課程的教師擔任指導教師。在實習中遇到相關專業知識,指導教師可把書本理論知識與實踐知識相結合來進一步講解,豐富實習內容。通 過生產實習加深學生對理論知識的掌握,要求學生做好生產實結,促進理論知識的升華。
(二)加強實習基地建設
建立穩定的實習基地,對學校和企業來說是互利雙贏的,學校解決了人才培養的后顧之憂,企業提升了社會聲譽,這對雙方發展都有很大益處。實習基地建設的重點是選擇距離學校較近、實習內容和要求都符合教學計劃的環保企業簽訂協議,保持相互的利益和聯系,建立相對穩定的關系。實習基地是學校和企業雙向選擇的結果,實習協議明確雙方的權利與義務關系。學校可為企業提供企業相關專業技術人員的培訓,提供在職人員進修、攻讀學位的便利,以及進行科研實驗和開發的基地;企業提供實習基地以供學生進行生產、操作實習,提供工程技術并進行講解;簽訂實習基地協議后,企業掛牌向社會公示。與此同時,學校還應同相關未簽協議的環保企業保持經常聯系,通過組織聯誼賽等形式加強溝通,培養校企雙方感情,在條件成熟時鑒定協議,成為穩定的實習基地。
(三)進行多方面實習模式探討
實習教學是環境工程專業教學的重要環節,對增強學生工程意識和實際能力有重要作用。
1.實行校內外結合的實習方式。校外生產實習可以采用調查、參觀、跟班操作等模式,盡量爭取實現跟班操作方式,提高學生實際生產能力,掌握環境工程專業設備、工藝操作,了解新工藝、原理、方法。建立校內實習環節,結合環境工程專業的特點,從校外取水、氣、固廢樣品,利用校內現有的試驗模型、教師科研項目等資源,進行測試分析,模擬仿真試驗,提高學生動手能力、綜合分析問題的能力,同時也可以節省實習費用,提高實習效果。
2.實行多媒體專題片教學與模型結合的方式。利用以往實習拍攝的實習照片和搜集的工藝模型結構資料,豐富學生知識。多媒體教學在環境工程專業生產實習教學環節中具有獨特的優勢,因為大量的工藝模型圖片及動畫模擬對學生來說既能接收大量的知識,又能對環保工藝、原理生動的演示過程加深理解。現場生產實習對學生來說非常重要,但多媒體詳細的動畫演示可以彌補實習的不足。例如,學生在現場只能看到自來水廠水處理工藝的外部形狀,如反應池、沉淀池、過濾池等表面,通過多媒體可以展示其水處理工藝構筑物內部構造,演示其工作原理和生產過程,加深對工藝原理的理解,取得事半功倍的效果。帶隊老師可以通過每年生產實習的拍照、攝像,搜集企業本身的宣傳、培訓資料,然后利用實習期間某個時間進行播放,與生產實習現場互為補充,達到鞏固加深實習效果的目的。
3.實行分散與集中相結合的實習方式。對一些帶有參觀性質的工藝較集中的環保設備、污染治理設施可采用集中實習的方式,節省實習時間和實習費用,也便于實習老師集中講解,提高實習效率。針對一些需要學生動手實踐的實習單位,可以采用分散實習的方式,聯系多個實習單位,采用小分隊輪流調換實習單位的做法,讓每個學生跟班實習。這樣就不會出現實習走形式、走過場的情況。為了提高實習效果,更好地培養學生的工程意識,學校必須聯系更多與實習內容相關的實習單位,簽訂協議并建立校企關系。學?？梢愿鶕總€實習單位的接納能力,安排實習小組進行分散實習,便于實習單位協調管理,這樣學生在實習單位指導老師的帶領下親自動手操作,有利于提高綜合應用能力。
生產實習是環境工程專業重要的實踐教學課程,對學生加深污染控制、治理設備工藝原理的理解,鞏固所學理論知識,增強他們對環保專業的興趣和信心,培養他們建立工程意識具有重要作用,是必不可少的教學環節。通過正確協調理論教學與生產實習的關系,加強實習基地建設,進行實習模式改革,提高實習教學效果,實習帶隊教師在實踐教學中應不斷總結、探討更加合理的實習模式,這樣能更好地培養學生的工程意識,使學生更好地適應就業和社會的需要。
西南交通大學是我國發展環境學科和建設環境專業較早的重點大學之一。多年來,通過學科建設和環境工程專業課程體系與內容的改革和實踐的加強,環境工程專業學位研究生教育得到了一定的發展:1999年招收第一批西南交通大學非全日制環境工程領域工程碩士,2010年招收全日制環境工程領域工程碩士研究生。
一、明確培養目標和要求,制定非全日制專業學位研究生培養方案
為明確環境工程領域非全日制專業學位的培養目標和要求,根據《中華人民共和國學位條例》和全國工程碩士專業學位教育教育指導委員會的有關推薦材料,2009年全面制定了西南交通大學環境工程非全日制專業學位研究生培養方案。
(一)培養目標
環境工程領域非全日制專業學位研究生應掌握堅實的學科基礎理論和寬廣的專業知識,對環境工程技術的國內外現狀和發展趨勢應有較全面的了解。能熟練運用先進的科學技術、工具和實驗方法,具有獨立從事工程技術研究、技術改造、開發、設計與工程管理的能力。
(二)學制及學習年限
非全日制專業學位研究生的研究生,采取進校不離崗的方式,在校學習時間累計不少于半年。
非全日制專業學位研究生的學習年限為3~5年,其中論文研究工作時間(從開題報告通過之日起至論文送評閱前止)一般不少于一年半。
(三)課程設置及學分要求
1.課程設置原則。(1)課程內容:環境工程非全日制專業學位課程設置要以實際應用為導向,企業需求為目標,以綜合素養和應用知識與能力的提高為核心;(2)課程量:環境工程非全日制專業學位原則是三個學期全部完成,并注意第一學期課程安排的飽滿度;(3)課程結構:環境工程非全日制專業學位采用課程類別設計思路,切實增強工程意識、增強工程素質培養、增強工程能力。
2.學分設置。全部課程按課內16學時計1學分。環境工程非全日制專業學位學業期間獲得學分總數的基本要求為32學分。
3.課程學習。環境工程非全日制專業學位研究生課程教學強調理論與應用課程有機結合,學校聘請有豐富實際工程經驗的專家講課或開設專題講座,突出案例分析和實踐研究。教學過程重視案例分析、現場研究等方法;注重培養學生研究生實踐問題的意識和能力。
4.課程設置方案。環境工程領域非全日制專業學位研究生學位課程體系分為5個部分,分別是公共課程、基礎課程、專業課程、選修課程、必修環節。課程設置方案中公共課程特增加知識產權和信息檢索兩門課程,突出培養學生的知識產權意識和信息檢索能力;基礎課程突出培養學生的外語應用能力和應用數學知識解決實際工程的能力;專業課程重點培養學生專業的基礎知識和業務素質;選修課程重點考慮各類學生的研究目標不同,工作性質不同進而突出學生的專業特色;必修環節主要為校內外知名教授、專家開設環境工程領域研究前沿知識講座和實際案例分析等,著重培養學生的實際應用能力和拓展學生的視野等。
(四)學位論文
學院應嚴把學位論文過程關,從學位論文的選題、開題、編寫、預答辯、答辯等工作入手,扎實做好每一步工作。設計過程分,即指導教師對學生在論文過程的中的態度、進度等各方面進行打分,不合格者取消其答辯資格。
二、師資隊伍建設
(一)環境工程領域非全日制專業學位研究生教學師資隊伍建設目標
環境工程領域非全日制專業學位研究生教學體系中工程型教學人才資源建設是建設質量保障的核心環節。根據國家卓越工程師的培養背景、根據環境工程行業特點、根據依托單位的自身特點,擬定了師資隊伍建設目標為:建設專職與兼職相結合、企業與學校相結合、反映軌道交通行業、具有國內外行業影響力的高水平、立體化環境工程專業工程型教學團隊。
(二)環境工程領域非全日制專業學位研究生教學體系企業教師隊伍建設
環境工程領域非全日制專業學位研究生教學體系企業教師隊伍建設實行考核聘任制,動態管理。在此基礎上,結合企業專業技術人才隊伍數量多,層次高的特點,在今后企業的師資隊伍建設中我們將在總量上適度增加的同時,重點在師資隊伍的層次上進行提高,提高師資隊伍的層次,提升企業教學的質量。
(三)環境工程領域非全日制專業學位研究生教學體系學校教師隊伍建設
根據我校環境工程專業特點和行業應用需求,在教學 主管院長領導下加強原有工程型教師教學團隊建設工作。
三、環境工程領域非全日制專業學位研究生教學質量保障機制
(一)建立教學全過程動態保障機制
參照西南交通大學專業學位教育質量保障體系及實踐教育相關質量保障措施,建立環境工程領域非全日制專業學位研究生的教學質量安全動態保障機制。
(二)建立以工程應用能力為核心的新型考評機制
非全日制專業學位研究生學位論文從選題、研究開展、論文撰寫到論文答辯環節,必須面向工程應用、依托工程資源開展。論文選題應直接來源于生產實際或具有明確的生產背景和應用價值,可以是一個完整的工程項目策劃、工程設計項目或技術改造項目,可以是技術攻關研究專題,可以是新工藝、新設備、新材料、新產品的研制與開發。論文選題應具有一定難度、先進性和工作量,能體現作者綜合運用科學理論、方法和技術手段解決工程實際問題的能力。
一、概述
環境工程環境監理是建設項目環境保護工作的重要組成部分,是建設項目全過程環境管理不可缺少的重要環節。其目的就是將國家有關的環境保護法律法規、工程質量的法規標準、建設項目環境影響報告書的要求貫徹落實到工程的設計和施工中。開展工程環境監理工作,對加強建設項目施工期的環境保護管理和監控,落實環保投資,防治環境污染,實施生態保護,保障項目建設的順利進行具有非常重要的意義。
城市生活垃圾衛生填埋處理工程是一項環保工程,對改善城市環境質量有著非常重要的積極意義。但工程建設中也將產生廢水、廢氣、噪聲等環境污染因素。尤其是垃圾填埋場產生的滲濾液,含有高濃度廢水及細菌、病毒等致病菌,很容易造成二次污染。滲濾液處理質量的好壞是衡量一個城市垃圾填埋場是否達到衛生填埋標準的重要指標之一。所以滲濾液處理工程質量的好壞直接影響到垃圾處理場整個工程的質量及建成后的正常運行。而環境工程環境監理工作是控制滲濾液工程整個建設過程的關鍵所在。現將滲濾液處理環境工程環境監理要點總結如下:
二、了解掌握設計方案、主導思想、主導原則,制定切實可行的監理方案
在進行環境工程環境監理工作之前,應當認真閱讀項目的《可行性研究報告》、《環境影響報告書》以及環評批復文件,了解掌握項目的設計方案及設計的主導思想和原則;了解工程的環保設施的規模、投資情況;掌握環保工程的工藝流程,從而制定出切實可行的監理方案。利用環境監理單位的技術優勢和中介,為建設單位做好服務,提高施工單位的環保意識,不侵犯承包商的合法權利,使施工現場的環境監督、管理責任清楚、目標明確,并貫穿于整個工程實施過程中。作好合同管理和信息管理,從而保證環境保護設計中各項生態保護、環境污染防治措施能夠順利實施,保證施工合同中有關生態保護,環境保護的合同條款切實得到落實。
三、做好施工階段的巡視、旁站工作
滲濾液處理環境工程中主體基底及邊坡的防滲、滲濾液的收集與導排和滲濾液處理環境工藝與設施是關鍵,基低與邊坡防滲是第一道關口,防滲工程質量的好壞直接關系到整個滲濾液處理工程的質量。在整個工程環境監理過程中,對防滲工程應做好旁站、巡視工作。
對防滲工程的反濾層、滲濾液收集盲溝、豎向石籠、調節池池底防滲膜下層地下水盲溝等關鍵部位、關鍵工序的施工質量實施全過程現場跟班監督,進行旁站監理。
對防滲材料的鋪設,除庫底及邊坡平整基地必須滿足設計要求外,其他應按照下列要求進行旁站:
1、各種防滲材料鋪設前應保證鋪設面完全符合質量安全要求。直接鋪設在土建結構面上時,應保證構筑面結構穩定,坡面平緩過渡,垂直深度25cm內不得有任何雜物;鋪設在下一層土工材料之上時,應保證下一層土工材料施工質量合格,表面無積水、無雜物。
2、合理選擇鋪設方向,盡可能減少接縫受力。
3、鋪設工具不得對土工材料的正常使用功能產生損害。
4、合理布局每片材料的位置,力求接縫最少。
5、在坡度大于10%的坡面上和坡腳1.5m范圍內不得有橫向接縫,一般土工膜的焊接采用雙軌焊接。
6、各種土工材料的搭接寬度不得低于相應的連接標準。
7、鋪設過程中調整材料的搭接寬度時不得損害已連接的部分。
8、鋪設過程中防止任何因為裝卸活動、高溫、化學物質泄漏或其它因素而破壞土工材料。
9、用于卷材展開的機械設備不得造成土工材料的明顯劃傷,并不得造成鋪設基底表面的破壞。
10、片材鋪設平順、貼實,盡量減少褶皺。
11、鋪設后應及時壓載錨固,所有土工材料均須保證當日鋪設當日連接錨固。
四、在施工過程中,做好水土保持、生態保護、移民搬遷的監理工作
工程對水土的影響是工程施工期間的土地占用、臨時修筑的運輸道路、施工材料的堆放、施工棄土堆放等占用或破壞部分人工植被和天然植被。另外,對施工過程中形成的高挖方或填方邊坡處理不當造成的塌方,引起水土流失。施工棄土土質松散,易被降雨和地表徑流沖刷流失,若處理和管理不善,易引起水土流失,堵塞渠道或河道。
(一)主要防止措施如下:
1、對場地平整過程中的多余土方,設置臨時堆放場,場地周邊設置排水溝防護。多余土石方用于垃圾填埋覆蓋及庫底填方,棄渣及時處理。
2、對覆蓋土源取土場區,取土后的場地應回填,對取土后形成的開挖邊坡采取漿砌塊石護坡等措施。
3、在施工開挖過程中形成的永久性邊坡,視其邊坡坡度情況采取漿砌塊護坡、漿砌塊石方格草皮護坡、漿砌塊石擋墻護腳等措施,并在護坡邊沿設置砌石排水溝,以利于坡面徑流、地下水流等的通暢排出。
4、對建筑物周邊,種植草皮及各種喬木、小灌木。
(二)村莊搬遷的監理措施如下:
1、搬遷時對于古樹名木等有保存價值的植物,應事先聯系當地林業部門,采取移植等異地保護的方法加以保護。
2、新址建設施工清場地樹木、農作物、雜草,除部分可以做肥料外,應及時清運。
3、對于臨時占地和新開辟的臨時便道等破壞區,施工結束后應當 進行土地復墾和植被重建。
五、施工期按環評批復的要求,做好監測井的監理工作;處理好與當地群眾的關系;協調好各施工單位的關系
為確保防滲工程質量,防止滲濾液的滲漏,掌握地下水質量的動態變化,垃圾處理場區及周圍附近地區應設置地下水監測井?？紤]工程所在區域地下水流向等因素,在垃圾填埋場的兩旁30~50m處各設一個污染擴散井;填埋場地下水下游30m、50m處各設一個污染監測井;地下水上游30~50m處設一個本底井。對上述監測井在填埋場使用前監測一次本底水平,具體監測項目是:pH、CODcr、SS、NH3-N、氯化物、細菌總數、總大腸菌群、總硬度、硫酸鹽。
建設項目施工期間和營運期間的環境監測可委托有資質的環境監測單位承擔,每次監測應編制監測報告提供給業主和承包商。監測報告至少應包括數據統計、簡要分析、現階段措施建議以及下一次監測方案調整等。填埋場在封場后10~15年內要繼續對地下水進行監測,監測周期視監測結果而定,從每季一次到每年一次不等。當監測結果表明填埋場穩定無害后,應召開專家論證會,宣告監測結果。
為確保工程的順利進行,工程環境監理單位應處理好和當地群眾的關系,在施工中確保各項環保措施的落實,確保群眾利益不受傷害,同時協調好各施工單位的關系。
1項目建議書階段的系統控制理論
環境工程 設計的項目建議書階段包含若干個子結構,是一個復雜的系統。如果缺乏系統思維,孤立、片面地理解系統控制理論,將定量分析和定性分析、動態特性和穩態特性等相關內容割裂開來,不能相互聯系、相互融合以形成合理認知體系,則不能夠全面、聯系、突出重點地分析和解決問題。而利用思維樹模型可培養系統思維能力,[6]強化系統控制理論在項目建議書階段的應用,將一項工程所涉及的各個領域和角度清晰的表示出來(以城市污水處理廠為例,如下圖1所示)。
2可行性研究階段的系統控制理論
可行性研究是在項目建議書被批準后,對項目在技術上和經濟上是否可行所進行的科學分析和論證。這一階段包括工程概述、工程方案、工程投資估算及資金籌措、工程近遠期結合問題、工程效益分析、工程進度安排、存在問題及建議以及附圖附件等內容。在這一系統中,用最優化分析解決問題,即在本系統的運籌中,控制策略要使工程凈效益最大,而費用盡可能地小(可視為負效益)。為了盡可能地減少這種負效益,必須在一定的工程規律和條件的約束下,按照最優化原則,結合工程分析考慮工程方案必選優化,對整個工程系統進行科學的管理,不求負效益最小,而只要求負效益盡可能減少。這是由于在環境工程設計中,最優解并不一定是最理想的。
3工程設計階段的系統控制理論
在此階段,環境工程設計可分為方案設計、初步設計、施工圖設計三個階段,每個階段都是一個復雜系統,可將系統控制的重點分別集中在組織系統的輸入、轉換過程和輸出3個階段,由此形成3種不同的控制類型:前饋控制、同步控制和反饋控制。
3.1前饋控制
前饋控制也稱預先控制,是指在整個過程中預先集中于系統輸入端的控制,其目的是通過事前考慮各種可能的功能障礙來預測并預防偏差的出現。其在環境工程設計的方案設計階段起著重要作用,主要體現在以下幾方面:
3.1.1環境工程概況分析
環境工程涉及水、氣、聲、渣、輻射等多個方面,涵蓋內容非常豐富,工程特征千差萬別。因此,掌握具體項目的工程概況是搞好設計的必須前提,主要包括:(1)工程一般特征簡介。包括工程名稱、建設性質、建設地點、建設規模、車間組成、產品方案、輔助設施、配套工程、儲運方式、占地面積、職工人數、工程總投資及發展規劃等。(2)工藝路線與生產方法。用流程圖表述說明生產工藝過程,必要時列出主反應式和副反應式,并關注副反應中可能潛在的危害因素。(3)物料及能源消耗定額。包括主要原料、輔助原料、材料、助劑、能源以及用水等的來源、成分和消耗量,特別是要綜合對比單位產品的物耗、能耗指標、新水用量指標以及排污系數。(4)主要技術經濟指標。包括生產率、效率、回收率和放散率等。除了主產品的總回收率之外,還應高度重視資源的綜合利用率和綜合總回收率。
3.1.2污染源及污染源強分析
污染源分布和污染物源強是環境工程設計的基礎資料,必須按建設工程、生產過程和服務期滿后三個時期的工程全過程做認真調查、詳細統計,力求完善。對于污染源分布調查要求按專題繪制污染流程圖,標明污染物排放部位,然后列表逐點統計各種污染因子的排放強度、濃度及數量。另外,鑒于近年來環境風險事故呈頻發、高發態勢,應高度關注環境工程風險排污的源強統計及分析,包括事故排污和異常排污兩種工況。事故排污的源強統計應計算事故狀態下的污染物最大排放量,作為風險預測的源強;異常排污的源強應統計工藝設備或環保設施達不到設計規定指標的超額排污。
3.1.3環保方案分析
分析工程總圖布置方案,根據氣象、水文等自然條件分析工廠和車間布置的合理性,與周圍環境保護目標所定防護距離的安全性。分析工程既定環保方案所選工藝及設備的先進水平和可靠程度,采用資源節約型模式、資源綜合利用、物能良性循環、產業生態、清潔生產、循環經濟等方面的可行性,處理工藝有關技術經濟參數的合理性,并分析環保設施投資構成及其在總投資中占有的比例。
3.2同步控制
同步控制也稱實時控制,是指活動進行過程中所實施的控制。在環境工程設計中,同步控制的關鍵是嚴把設計質量關,實現初步設計的標準化,由僅控制排放標準向全面的設計質量標準過渡。積極引導環境工程設計單位貫徹國家制定的《建筑企業貫徹ISO9系列標準實施細則》《建設項目環境保護管理條列》《中華人民共和國環境影響評價法》《三廢處理工程技術手冊》等相關標準,使環境工程設計單位質量管理工作進入程序化、標準化、規范化的軌道。各單位的質量保證體系,要在當地設計質量監督機構備案審查,把貫標工作與單位資質、工程招標投標和企業創優工作結合起來,實現質量的單位自控。在推行設計資格審查和管理制度的基礎上,進一步制定重大工程的設計方案圖紙審查、批準制度,發現問題,及時追朔設計存在的問題,系統解決,防止問題的再次發生,并追蹤審查以前的可能事故點。
3.3反饋控制
反饋控制也稱事后控制,控制作用發生在行動之后,目的在于改進,以預防將來發生偏差。在缺乏任何預見手段的情況下,反饋控制是比較實用的控制方式。在施工設計中,反饋控制的關鍵是引入工程環境監理,通過具有相應資質的監理企業,接受建設單位的委托,承擔其建設項目的環境管理工作,并代表建設單位對承建單位的建設行為對環境的影響情況進行檢查,對污染防治和生態保護的情況進行檢查,確保各項環保措施落到實處。對未按有關環境保護要求施工的,應責令建設單位限期改正,造成生態破壞的,應采取補救措施或予以恢復。通過監理這一反饋控制,可提供設計效果的真實信息,并使設計人員獲得評價其績效的信息,從而提高設計水平,對于下一步或日后工作的實踐指導作用非常巨大。
4竣工
環境保護驗收階段的系統控制理論 為監督落實環境保護設施與建設項目主體工程同時投產或者使用,以及落實其他需配套采取的環境保護措施,防治環境污染和生態破壞,實施建設項目竣工環境保護驗收。[9]該階段是對整個環境工程設計系統的最后一個核查關卡,涉及驗收范圍、驗收標準、驗收工況、驗收監測(調查)結果、驗收環境管理、現場驗收檢查、風險事故環境保護應急措施檢查及驗收結論等八大部分?？捎萌缦孪到y流程圖簡述其驗收工作程序。
5結論
環境工程設計是一個復雜的控制系統,涵蓋項目建議、可行性研究、工程設計及竣工環境保護驗收四個階段,而每個階段均涉及到方方面面的工作。將系統控制理論應用其中,應以解決控制理論與設計中實際存在問題的深度與廣度為主要準則,在客觀地評價系統控制理論在環境工程設計領域的作用和適用范圍的基礎上,更為合理地分析、規劃環境工程設計,并用實踐檢驗系統控制理論成果,有力推動系統控制理論的健康發展。
伴隨著市場經濟的快速發展,環境的保護工作也更加受到全社會的重視。對于環境保護的要求更是在不斷的提高,一些污染的建設項目必須在項目的建設過程中進行污染治理工程設施的配套建設。對此,我們也在基層的工作中發現,大多的企業在大型的建設過程中基本都實施了環境的工程監理,環保的工程設施基本都能夠正常的運行,而其中一些中小型的建設項目就沒有進行環境工程的監理,一些配套的環保設施的質量也得不到有效的保證,通過第三方質量監理,保障環境工程的質量以及相關的環保措施能夠得到有效的落實。
一、建立環境的工程監理制度具有的作用和意義
(一)環境工程在質量上的重要保證
環境的工程監理可作為整個工程監理工作的一部分,是作為項目工程的質量為主監理的一個補充,監理是由第三方承擔,受到項目建設單位的委托,根據合同以及有關的法律法規,對環境的工程建設的承包方來進行監督和管理。并且通過建立一個嚴格工作制度,其中包括記錄、報告以及例會等的制度。把環境工程中發生的問題及處理的結果記錄下來,并且把相關情況通報給施工方以及業主,以此來保證環境工程的順利實施和質量的要求。
(二)滿足對環境監督管理方面的需要
目前對于中小型環境的工程驗收最主要的是通過驗收的管理部門進行現場勘查,對于建設單位的提供方案、資料的審查,及參照環境的監測和監察部門事后的監督數據,而環境工程的質量是不是達到了環保的基礎要求,是不是能滿足項目的試運行的條件和環保驗收的標準,是不是有權威的質量的監督報告和結論。通過建立這樣的工程環境的監理制度,當環境保護的工作驗收時,有第三方的監理機構提供出工程質量的報告和結論,來作為環境部門的驗收依據,利于環境的監督和管理。
(三)符合環境經濟和產業的發展方向
在市場經濟的形勢下,大力的發展環境經濟和環保產業,能夠使政府部門把監督管理之外的工作交給市場運作,這是環保產業未來發展的總趨勢。建立環境工程的監理制度,是環境保護和市場經濟有效的結合,更是一種有益的嘗試,符合環境經濟和產業的發展方向。
(四)促使公眾積極參與環保的工作
建立起環境工程的監理制度,能夠使專業的技術人員和專家參與環境工程的監督和管理中,更加有利企業規范環境的行為,也符合國家關于提倡公眾積極參與環境的監督和管理的政策,促進環保公眾參與的方面工作的開展。
二、在建立環境工程的監理制度中存在的一些問題
(一)缺少法律法規的依據
環境工程的監理到目前為止還沒有明確的法律和法規的相關規定,重大項目主要是依照環境影響的報告書批復來執行,一些中小型的建設項目通常沒有明確的要求,這也就意味著相關的企業可以進行環境工程的監理,同樣可以不去實施,就算是實施也僅僅可以依照環境的批復要求或者是企業自身的意識。
(二)企業對于環境工程的重視程度不夠
環境工程常常是項目的主體工程中的配套工程,質量如何,運行的是否正常,通常不會影響到企業的正常生產,再加上建設需要先期的投資,運行之后還需要投入,在那些環境意識并不高的企業中,環境的工程質量根本得不到有效的重視。
(三)監理機構與人才上的缺乏
一般的項目在工程的監理機構以及人才上都比較充足,而環境工程并不同于一般的項目工程,除了要滿足一般項目工程所要求的質量,還需要滿足環保的技術標準和要求。怎樣監督施工的單位按照環保工程的技術要求進行,這都需要有關的環保工程監理的人員進行解決,而同時滿足了這兩方面條件的監理機構以及復合型的人才目前還非常的缺乏。
(四)環境監督和處理力度不夠
目前的環境監察的力量還非常的薄弱,管理的手段以及方法也不夠先進,對那些存心偷工減料或者是不按照環保的技術規范進行實施造成工程出現問題的違法行為很難取證,無法做到及時的處罰或者處罰的力度不夠,使得企業的守法成本過高,而違法的成本很低,違法的行為不能夠根從根本上杜絕。
三、建立環境的工程監理制度需要采取的一些措施
(一)對相關的法律和法規進行完善
相關的法律和法規能夠很有效的推動環境工程監理的制度進行實施,讓政府的部門和企業都能有法可依,企業也能明確自己的責任和義務。制定完善的法律保障可以從以下的幾個方面做起:
1.在局部的地區進行先行的試點,制定出地方性的法律法規,以點帶面,進行逐步推廣;
2.充實環保的“三同時”驗收以及環境影響的評價等有關的環保制度的內容,制定出操作的細則,以便具體的操作;
3.修改和完善全國性的統一法律法規
(二)加強有關的宣傳并且提高企業的環境意識
通過加強對于環境的宣傳,尤其是對于已經實施了環境的工程監理的一些樣板工程進行宣傳,要是企業逐步的認識到環境工程的監理對于保證工程質量方面的重要意義,能夠充分的理解,并且積極的支持和配合有關監理制度的實施,而且在工程的建設過程中,主動的開展相關的環境工程的監理。
(三)加大環保監管的處罰力度
環境的監察部門應當加大監管的處罰力度,對不能夠及時的通過驗收或者有意將環保設施閑置的企業,尤其是對那些有意進行偷工減料及不按有關的技術規范造成環境工程出現質量的問題的行為,應當根據有關的法律和法規進行從嚴從重的處罰,通過加大對違法行為的處理力度,使企業逐漸的重視起環境工程的質量,確保環保設施的正常運行。
(四)做好監理機構的準入和考核以及人員的培訓
環境工程的監理機構和一般的工程監理的機構雖然有很多相同的性質,但是在技術的資質以及人員的素質方面還是有不同要求的。在推廣環境的工程監理的過程中,對于監理機構的建立應當制定資質的準入和考核的條件,以避免那些不符合有關條件機構的進入。在監理機構的推廣方面,可以在已有的普通的工程監理機構當中發展。監理人員在環保的培訓方面是不可缺少的,人員的素質非常重要,在制動環境的工程監理的機構準入和考核的基礎之上,應當通過對監理人員的環保培訓,監理持證上崗的制度,以此保證監理人員的素質。
(五)規范工程的監理費用的行為
在實行市場化運作的初期,為了能保證建設單位和監理機構兩方的利益,避免因為工程的監理費用而造成惡性競爭進而影響了工程的質量,規范監理費用的行為也就顯得尤為的重要。 物價的管理部門應當在充分的調研基礎之上,來做好測算,制定出指導性的監理費用的政策,以此保證環境工程的監理工作在有序的條件下進行開展。
(六)修訂環保的驗收程序
通過對環保驗收程序的修訂,環保的部門在驗收的過程當中,環境工程的監理機構作為參加的單位參與到環境工程的驗收中,并且要出具較為完整的環境工程的監理報告,作為驗收的依據,環境的工程監理報告和竣工驗收的材料一起裝檔備查。
總結:
在工程建設的過程中,應當注意對于環境的保護,而建立起環境工程的監理制度就顯得尤為的關鍵和重要,這就要求大型的建設工程的單位以及國家的相關監理部門一同努力,創造出一個在完善的環境工程的建立機制下進行的工程建設。
伴隨著經濟的持續發展,人們的物質生活和精神生活不斷提升,國家及各省級政府也越來越重視環境的管理,著重于污水治理,垃圾排放,公園建設等都是政府重點監制,同時政府還加大了對城市環境基礎建設的投入,污水處理率、生活垃圾處理率、建成區綠化覆蓋率都有了大幅提升,空氣、水環境都有了很大改善。
1、環境工程的意義
環境工程是追根環境污染源和改善環境質量的科學技術。環境工程包括生物學中的生態學、醫學中的環境衛生學、環境醫學、環境物理學和環境化學。環境工程的核心是治理環境污染源,內容包括:大氣污染防治,水污染防治,固態廢棄物處理及利用,環境污染防治,環境系統工程等。
2、環境工程建設的難點
2.1 城市污水處理不妥善
城市的污水來源有生活污水、工業廢水、和城市流經污水。其中,生活污水是城市污水的主要來源。
生活污水來源于家庭、商業區、城市的衛生公共設施等。這些地方產生的糞水、洗滌污水通過地下排水道進入污水池。這部分水的處理是把他們送到污水廠進行合理處理后再排出來。這些水的特點是可以循環使用。
工業廢水是城市污水的主要來源。全國污水的分部不是一樣的,以工業生產為主的城市,污水的排放更嚴重些。城市里的工業污水治理極為重要,這關系到人們的生命健康,那些污水中含有腐蝕性、難化解的物質,嚴重威脅著人們的健康,必須用科學技術進行處理。
另一個污水來源是流經城市的污水,它們的成分很復雜,還具有季節變換的特點。當水流經一個城市,該城市的大氣污染物會對它造成影響,該城市的垃圾廢物也對它造成影響,再流經另一個城市時,會對該城市帶來污染。
污水處理關系到城市的命脈,我們的污水處理設施落后,污水處理不及時,污水回收率差,污水不集中處理等問題都是環境工程建設要改進的。
2.2 生活垃圾不分類
城市建設發展,城市人口加劇,人們的消耗品也越來越多了,同時也增多了生活垃圾。城市的生活垃圾主要有家庭生活垃圾、商場一次性用品、餐飲業的垃圾等。
大型城市的垃圾每天產生幾千噸,小型城市的垃圾每天也達到幾百噸。那么多的垃圾不及時處理,城市會變成一個堆滿垃圾的地方,后果嚴重影響到城市環境和人們健康。
建設城市環境工程,,不能對生活垃圾用傳統辦法處理;把垃圾拉到郊區掩埋,把垃圾焚燒。這樣不僅投入資金大、運轉成本高,就連垃圾中可回收利用的也會燒毀,那么多垃圾焚燒也很困難,并且也不可能完全銷毀。所以生活垃圾不分類處理是城市環境工程建設的難題。
2.3 不注重園林綠化
我們的城市園林建設遠比發達國家差,國內的城市建設水平不一致,相對的我國的居住水平也落后。只有園林綠化建設好了,城市的噪音,污染也會減少,人們的居住品質才會提高。
在我國城市建設中,太不重視園林綠化,只會加大商業區和高檔住宅的投入建設,使城市擁擠。我們的園林建設是落后于“住房”建設的。這會是城市環境建設的難題。
2.4園林綠化建設相對落后
園林建設在城市環境工程建設當中有著很重要的作用,在城市建設中,園林綠化建設不僅能夠降低城市的噪聲和空氣污染,還能夠改善城市的居住環境,但是目前我國對城市的園林綠化建設片面強調加大商品房和高檔住宅的建設,沒有重視綠化建設的重要性,城市園林綠化建設與發達國家相比較為落后。園林綠化建設在各地的城市發展中,建設水平也不一致,很多城市沒有足夠的綠化空間,這一現狀將會嚴重限制未來城市的進步,因此園林綠化建設是城市環境工程建設的難點。
3、建設環境工程的措施
3.1 綜合利用資源,開發二次利用資源
在工業生產中,原材料和燃料的費用就占成本的 60%~70%。基礎原料中的煤、石油、礦石、鹽等中含多種化學成分,生產廠家只用了其中的一部分,其余不用的都當廢棄物扔掉,這樣不僅使產品的成本提高,更浪費了資源,污染環境。
隨著工業的發達,日產的廢棄物劇增,很多國家已意識到廢品和二次資源的重要性,必須把生產過程和消費過程當成一個整體,把原料——工業生產——產品使用——廢品——棄入環境,這種閉環模式轉變成原料——工業生產——產品使用——廢品——二次原料資源的循環系統,從而使原料資源在社會中生產和消費過程多次循環,不會對環境造成污染。所以很多國家把二次資源利用列為經濟戰略,使二次資源的利用率逐漸上升。我國每年有大量的可利用資源作為廢棄物流失,而且嚴重污染環境。在我國工業廢物的利用僅用率僅為 30%,因此,我國回收利用二次資源、資源綜合利用都有待發展,任務巨大。
3.2 改進工藝和設備,開展新程序
西方經濟發達國家在抓生產工藝時,不僅保護工作環境,減少污染物的排放,而且把物耗和能耗控制住,同時提高產品質量和市場競爭力。這些都值得我們去效仿。很多方面我們都改進了很多;把燒堿生產采用離子膜法代替水銀法,煉焦廠采用干法熄膠代替濕法熄膠,生鐵生產采用無膠煉鐵工藝,面粉生產采用干洗麥粒代替水洗麥粒等,這樣一來都極大地減少了“三廢”排放,各行都取得了顯著的綜合效益。
3.3 物料循環利用
工業生產中的“三廢”是指生產過程中流失的原料、中間體和副產物。我國農藥、燃料行業的原材料利用率只有 30%~40%,有 60%~70%以“三廢”形式排入環境。
如何避免“三廢”的產生,在生產過程中比較容易實現的是用水閉路循環,供水、用水和井水一體化,一水多用,分質使用,凈水重復使用。
我國現已研制成功的利用磷石膏聯產硫酸和水泥,利用硝酸生產尾氣制亞硝酸,利用硫酸生產尾氣制亞硫酸鈉,從硫鐵礦燒渣中回收金、銀、鐵,從樂果合成廢水中萃取回收樂果等都是很有價值的“三廢”綜合利用技術。
3.4 加強社會多元投資 建設環境工程
環境工程是一項耗資較大的工程,在發展當中不僅要政府提供財力支持,還要社會上的投資者參與。包括城市生活污水的處理,城市生活垃圾的無公害處理和城市園林綠化工程設,都需要相當大的投資,還要有比較規范的體制系統進行維持。
城市是大家的,城市環境更要靠大家來建設。讓有實力的企業參與到城市環境工 程建設當中,有利于城市環境工程的良性運行。建立起必要的環境引導機制,加強宣傳,加大政府對這些參與者的獎勵和維持,調動他們的建設積極性,推動整個城市環境建設的發展。
4、結語
綜上所述,環境工程建設,不僅要解決環境問題,采取有效的措施積極改善,而且讓人們認識環境工程的重要性,只有共同努力才能達到真正改善市民的居住環境和生活質量的目的。本文探討了環境工程建設的難點及應對措施。
隨著我國經濟的快速發展,人們對物質生活和精神生活水平要求的提高,國家、省市各級政府越來越加強對環境工程的管理,污水、垃圾、公園建設等都被列入政府重點工程進行檢查,透視,也加大了對城市環境基礎設施建設的投入,環境建設的基礎設施水平也得到了提高,污水處理率、生活垃圾處理率、建成區綠化覆蓋率也都有了一定的提升,大氣、水環境質量對比以前有了顯著的改善。
一、環境工程的含義
環境工程是研究和從事防治環境污染和提高環境質量的科學技術。環境工程同生物學中的生態學、醫學中的環境衛生學和環境醫學,以及環境物理學和環境化學有關。由于環境工程處在初創階段,學科的領域還在發展,但其核心是環境污染源的治理。相應方面的科學研究也已經出現,環境工程學便是其中的一門學科。環境工程的內容大體上包括大氣污染防治工程、水污染防治工程、固體廢棄物的處理和利用工程,以及環境污染綜合防治、環境系統工程等方面。
二、環境工程建設的難點
1、城市的污水處理不完善
城市生活的污水主要有三個來源:生活污水、工業廢水和城市徑流污水。其中,城市的生活污水是城市污水的主要來源。生活污水主要來自于家庭、商業區和城市的衛生公共設施等等。這些地方產生的糞便、洗滌污水經由城市的排水道進入地下污水區。對這部分的污水進行處理主要采取的辦法是把它們送到城市的污水廠進行相應的處理之后再排放出來。這部分水具有明顯的周期循環使用特點。城市當中的工業廢水在城市污水當中也占有一定的比例。工業污水在全國各個城市當時的分布是不一樣的,那些以工業為主的城市,污水排放相對嚴重些。對城市工業污水的處理要求更為嚴格,因為這部分污水當中含有大量對人體有害的腐蝕性、難化解的污染物。需要采用更為科學的技術手段進行處理。最后的一個污水來源主要是城市徑流污水。他們具有比較明顯的季節特點和復雜的成分。主要是由城市上空的大氣污染物對大氣的影響造成的,也有一些是地面上的垃圾和廢物經由流過城市的河流造成的。城市環境工程建設當中,污水的處理是一個很重要的方面,但是,目前存在的問題主要是污水處理實施比較落后,在每個區域建設當中存在著很大的不平衡性。污水處理不及時,污水的回收率差,沒有進行集中處理等等。這些都是城市環境工程建設面臨的重大問題。
2、生活垃圾沒進行分類處理
隨著城市的不斷發展,城市人口的比重不斷加大,城市生活消費得到了很大的提高,也因此而帶來了很大的城市生活垃圾處理問題。城市生活垃圾來源有很多方面,包括家庭生活垃圾、商場垃圾、餐飲服務行業等等方面的垃圾。據調查統計資料顯示,大型城市每天產生的垃圾多達幾千噸,小型的城市每天產生的垃圾也在幾百噸以上。如果不能夠進行有效的處理,城市很有可能變成一個堆滿垃圾的地方,嚴重影響了城市的形象和人們的生活。在城市環境工程建設當中,對城市生活垃圾的處理還停留在傳統的做法上,或者采用運輸到郊區進行掩埋的辦法或者是進行焚燒處理而已。這種辦法存在著投資大、運轉成本高,同時垃圾中的有用資源也會被燒毀,加上,現有國內焚燒廠運行均比較困難。沒有進行生活垃圾的無公害處理是城市環境工程建設的一個相當嚴重的問題。
3、園林綠化建設沒跟上發展
城市園林綠化建設也相對發達國家相比較為落后,和發達國家之間存在著很大的差距,在各地的城市發展當中,建設水平也不一致。園林建設在城市環境工程建設當中有著很重要的作用,不僅能夠降低城市的噪聲和空氣污染,還能夠改善城市的居住環境,提升居住品質但是在我國的城市建設當中,對城市的園林綠化建設重視不夠,片面地強調加大商品房和高檔住宅的建設,導致很多城市密切在一起,沒有足夠的綠化空間,我國城市的園林綠化建設相對落后于城市的高速建設發展,將會嚴重限制未來城市的進步城市環境工程建設難點。
三、環境工程建設的應對措施
1、資源綜合利用,開發二次資源
在工業生產中,通常原料、燃料費用約占產品成本的60%~70%。一些基礎工業原料,如煤、石油、礦石、鹽等大多具有多種化學成分,一些生產廠家僅利用其中的“有用部分”,其余的“無用部分”均作為廢物棄置,不僅產品成本高,而且浪費資源,污染環境。我國工業固體廢棄物的綜合利用率僅為30%。隨著工業的發展,各種廢棄物量與日俱增,不少國家已認識到廢品回收利用的重要性和利用二次資源的緊迫性,認識到必須把生產過程和消費過程看做是一個整體,把原料—工業生產—產品使用—廢品—棄人環境這—傳統的開環模式變成原料—工業生產—產品使用—廢品—二次原料資源的閉環系統,使原料資源進入社會后,能在生產和消費過程中實現多次循環,不造成環境污染。因此,世界上許多國家都把二次資源的利用列為國家優先考慮的經濟戰略之一,使二次資源的利用率逐年上升。我國每年有300 多萬噸廢鋼鐵、600 多萬噸廢紙、200 多萬噸廢玻璃,70 多萬噸廢塑料、30 多萬噸廢化纖、30 多萬噸廢橡膠未被回收利用,大量的可利用資源作為廢棄物流失,而且嚴重污染環境。因此,我國回收利用二次資源、資源綜合利用的潛力很大,任務也相當艱巨。
2、改革工藝和設備,開發全新流程
西方經濟發達國家抓清潔生產工藝較早,不僅改善了工作環境,減少了污染物的排放量,而且降低了物耗和能耗,也提高了產品質量和市場競爭力。此外,燒堿生產采用離子膜法代替水銀法,煉焦廠采用干法熄膠代替濕法熄膠,生鐵生產采用無膠煉鐵工藝,面粉生產采用干洗麥粒代替水洗麥粒等,都極大地減少了“三廢”排放,取得了顯著的綜合效益。
3、物料閉路循環,廢物綜合利用
工業生產中的“三廢”實質上是生產過程中流失的原料、中間體和副產物,尤其是我國農藥、燃料行業的主要原材料利用率一般只有30%~40%,有60%~70%以“三廢”形式排入環境。在生產過程中比較容易實現的是用水閉路循環,供水、用水和井水一體化,一水多用,分質使用,凈水重復使用。我國現已研制成功的利用磷石膏聯產硫酸和水泥,利用硝酸生產尾氣制亞硝酸,利用硫酸生產尾氣制亞硫酸鈉,從硫鐵礦燒渣中回收金、銀、鐵,從樂果合成廢水中萃取回收樂果等.都是很有使用價值的“三廢”綜合利用技術。
4、鼓勵社會多元化的投資,強化環境工程建設的 體制建設
城市環境工程是一項耗資比較大的工程,在發展當中不僅要求政府提供必要的財力支持,還鼓勵社會上多元的投資力量參與到其中來。包括在城市生活污水的建設上,城市生活垃圾的無公害處理上和城市園林綠化工程建設上,都需要有比較規范的一套體制系統進行維持。讓更多有實力的企業參與到城市環境工程建設當中,有利于城市環境工程的良性運行。建立起必要的環境引導機制,加強宣傳,加大政府對這些參與者的獎勵和維持,調動他們的建設積極性,推動整個城市環境建設的發展。
總之,在進行環境工程建設中,需要堅持走可持續發展的道路,正確處理經濟社會發展和環境工程建設之間的關系,面對環境工程建設的難點問題,只有積極采取應對措施,進一步轉變觀念、加強科學管理、創新工作機制、解決好環境工程建設中出現的問題,才能達到真正改善市民的居住環境和生活質量的目的。
論文關鍵詞:環境工程 建設 難點 應對措施
論文摘要:面對環境工程建設的難點問題,只有積極采取應對措施,進一步轉變觀念、加強科學管理、創新工作機制、解決好環境工程建設中出現的問題,才能達到真正改善市民的居住環境和生活質量的目的。本文探討了環境工程建設的難點及應對措施。
隨著我國經濟的快速發展,人們對物質生活和精神生活水平要求的提高,國家、省市各級政府越來越加強對環境工程的管理,污水、垃圾、公園建設等都被列入政府重點工程進行檢查,透視,也加大了對城市環境基礎設施建設的投入,環境建設的基礎設施水平也得到了提高,污水處理率、生活垃圾處理率、建成區綠化覆蓋率也都有了一定的提升,大氣、水環境質量對比以前有了顯著的改善。
一、環境工程的含義
環境工程是研究和從事防治環境污染和提高環境質量的科學技術。環境工程同生物學中的生態學、醫學中的環境衛生學和環境醫學,以及環境物理學和環境化學有關。由于環境工程處在初創階段,學科的領域還在發展,但其核心是環境污染源的治理。相應方面的科學研究也已經出現,環境工程學便是其中的一門學科。環境工程的內容大體上包括大氣污染防治工程、水污染防治工程、固體廢棄物的處理和利用工程,以及環境污染綜合防治、環境系統工程等方面。
二、環境工程建設的難點
1、城市的污水處理不完善
城市生活的污水主要有三個來源:生活污水、工業廢水和城市徑流污水。其中,城市的生活污水是城市污水的主要來源。生活污水主要來自于家庭、商業區和城市的衛生公共設施等等。這些地方產生的糞便、洗滌污水經由城市的排水道進入地下污水區。對這部分的污水進行處理主要采取的辦法是把它們送到城市的污水廠進行相應的處理之后再排放出來。這部分水具有明顯的周期循環使用特點。城市當中的工業廢水在城市污水當中也占有一定的比例。工業污水在全國各個城市當時的分布是不一樣的,那些以工業為主的城市,污水排放相對嚴重些。對城市工業污水的處理要求更為嚴格,因為這部分污水當中含有大量對人體有害的腐蝕性、難化解的污染物。需要采用更為科學的技術手段進行處理。最后的一個污水來源主要是城市徑流污水。他們具有比較明顯的季節特點和復雜的成分。主要是由城市上空的大氣污染物對大氣的影響造成的,也有一些是地面上的垃圾和廢物經由流過城市的河流造成的。城市環境工程建設當中,污水的處理是一個很重要的方面,但是,目前存在的問題主要是污水處理實施比較落后,在每個區域建設當中存在著很大的不平衡性。污水處理不及時,污水的回收率差,沒有進行集中處理等等。這些都是城市環境工程建設面臨的重大問題。
2、生活垃圾沒進行分類處理
隨著城市的不斷發展,城市人口的比重不斷加大,城市生活消費得到了很大的提高,也因此而帶來了很大的城市生活垃圾處理問題。城市生活垃圾來源有很多方面,包括家庭生活垃圾、商場垃圾、餐飲服務行業等等方面的垃圾。據調查統計資料顯示,大型城市每天產生的垃圾多達幾千噸,小型的城市每天產生的垃圾也在幾百噸以上。如果不能夠進行有效的處理,城市很有可能變成一個堆滿垃圾的地方,嚴重影響了城市的形象和人們的生活。在城市環境工程建設當中,對城市生活垃圾的處理還停留在傳統的做法上,或者采用運輸到郊區進行掩埋的辦法或者是進行焚燒處理而已。這種辦法存在著投資大、運轉成本高,同時垃圾中的有用資源也會被燒毀,加上,現有國內焚燒廠運行均比較困難。沒有進行生活垃圾的無公害處理是城市環境工程建設的一個相當嚴重的問題。
3、園林綠化建設沒跟上發展
城市園林綠化建設也相對發達國家相比較為落后,和發達國家之間存在著很大的差距,在各地的城市發展當中,建設水平也不一致。園林建設在城市環境工程建設當中有著很重要的作用,不僅能夠降低城市的噪聲和空氣污染,還能夠改善城市的居住環境,提升居住品質但是在我國的城市建設當中,對城市的園林綠化建設重視不夠,片面地強調加大商品房和高檔住宅的建設,導致很多城市密切在一起,沒有足夠的綠化空間,我國城市的園林綠化建設相對落后于城市的高速建設發展,將會嚴重限制未來城市的進步城市環境工程建設難點。
三、環境工程建設的應對措施
1、資源綜合利用,開發二次資源
在工業生產中,通常原料、燃料費用約占產品成本的60%~70%。一些基礎工業原料,如煤、石油、礦石、鹽等大多具有多種化學成分,一些生產廠家僅利用其中的“有用部分”,其余的“無用部分”均作為廢物棄置,不僅產品成本高,而且浪費資源,污染環境。我國工業固體廢棄物的綜合利用率僅為30%。隨著工業的發展,各種廢棄物量與日俱增,不少國家已認識到廢品回收利用的重要性和利用二次資源的緊迫性,認識到必須把生產過程和消費過程看做是一個整體,把原料—工業生產—產品使用—廢品—棄人環境這—傳統的開環模式變成原料—工業生產—產品使用—廢品—二次原料資源的閉環系統,使原料資源進入社會后,能在生產和消費過程中實現多次循環,不造成環境污染。因此,世界上許多國家都把二次資源的利用列為國家優先考慮的經濟戰略之一,使二次資源的利用率逐年上升。我國每年有300 多萬噸廢鋼鐵、600 多萬噸廢紙、200 多萬噸廢玻璃,70 多萬噸廢塑料、30 多萬噸廢化纖、30 多萬噸廢橡膠未被回收利用,大量的可利用資源作為廢棄物流失,而且嚴重污染環境。因此,我國回收利用二次資源、資源綜合利用的潛力很大,任務也相當艱巨。
2、改革工藝和設備,開發全新流程
西方經濟發達國家抓清潔生產工藝較早,不僅改善了工作環境,減少了污染物的排放量,而且降低了物耗和能耗,也提高了產品質量和市場競爭力。此外,燒堿生產采用離子膜法代替水銀法,煉焦廠采用干法熄膠代替濕法熄膠,生鐵生產采用無膠煉鐵工藝,面粉生產采用干洗麥粒代替水洗麥粒等,都極大地減少了“三廢”排放,取得了顯著的綜合效益。
3、物料閉路循環,廢物綜合利用
工業生產中的“三廢”實質上是生產過程中流失的原 料、中間體和副產物,尤其是我國農藥、燃料行業的主要原材料利用率一般只有30%~40%,有60%~70%以“三廢”形式排入環境。在生產過程中比較容易實現的是用水閉路循環,供水、用水和井水一體化,一水多用,分質使用,凈水重復使用。我國現已研制成功的利用磷石膏聯產硫酸和水泥,利用硝酸生產尾氣制亞硝酸,利用硫酸生產尾氣制亞硫酸鈉,從硫鐵礦燒渣中回收金、銀、鐵,從樂果合成廢水中萃取回收樂果等.都是很有使用價值的“三廢”綜合利用技術。
4、鼓勵社會多元化的投資,強化環境工程建設的體制建設
城市環境工程是一項耗資比較大的工程,在發展當中不僅要求政府提供必要的財力支持,還鼓勵社會上多元的投資力量參與到其中來。包括在城市生活污水的建設上,城市生活垃圾的無公害處理上和城市園林綠化工程建設上,都需要有比較規范的一套體制系統進行維持。讓更多有實力的企業參與到城市環境工程建設當中,有利于城市環境工程的良性運行。建立起必要的環境引導機制,加強宣傳,加大政府對這些參與者的獎勵和維持,調動他們的建設積極性,推動整個城市環境建設的發展。
總之,在進行環境工程建設中,需要堅持走可持續發展的道路,正確處理經濟社會發展和環境工程建設之間的關系,面對環境工程建設的難點問題,只有積極采取應對措施,進一步轉變觀念、加強科學管理、創新工作機制、解決好環境工程建設中出現的問題,才能達到真正改善市民的居住環境和生活質量的目的。
畢業設計是環境工程專業最重要的一個綜合性實踐教學環節,也是學生走向工作崗位前在校學習期間最后一次理論和實踐機會。在畢業設計中,要求學生綜合運用大學期間所學的各種理論知識,鍛煉獨立分析和解決一般工程技術問題的能力,培養學生建立正確的設計思想和創新的設計精神,掌握工程設計的一般規律。畢業設計的成功與否直接影響人才培養的質量和學生步入社會后能力的發揮,是反映一個學校教學質量、管理規范化程度、教師與學生水平的重要標志。
泰山醫學院是一所地方性本科院校,其環境工程專業主要培養應用型工程技術人才,培養的學生主要在環境管理與咨詢、環保公司、化工企業、疾控中心等單位從事污染控制工程設計、環境監測與評價及技術研發等工作。由于環境工程專業涉及面非常廣、一個學校的畢業設計題目和內容往往受指導教師專業背景和該校實驗儀器設備條件的限制,造成不同的學校畢業設計題目往往有較大差異。我校環境工程專業隸屬于醫學院校,由于指導教師專業背景差別較大,且缺乏學科基礎,尚未形成特色鮮明的畢業設計研究方向。日益嚴峻的就業形勢也使得學生在畢業設計上投入精力較少,導致本科畢業設計質量近年來出現下滑趨勢。為適應新形勢下的人才需求,不斷為社會培養更多的復合型工程技術人才,逐步將本專業建設成校級特色專業,針對當前存在的一些具體問題,對畢業設計的組織形式、管理模式、教師選擇和題目設計等方面進行了積極的探索。
一、當前畢業設計中存在的主要問題
通過對2007屆到2009屆環境工程本科畢業設計的分析和總結,發現在畢業設計組織和完成過程中存在許多值得進一步改進和完善的地方。
1.部分學生對畢業設計不夠重視、投入精力過少
目前大部分院校在教學計劃中把畢業設計都安排在第八學期,而這一學期又是畢業生確定工作和研究生復試準備的關鍵時期。當前的就業市場競爭空前激烈,巨大的擇業壓力迫使打算就業的學生不得不把大部分精力放在尋找就業單位上,考研通過初試線的同學很早就在準備研究生復試,而學校經常把就業率和考研率作為衡量一個專業建設好壞的重要指標,導致部分學生對畢業設計的重視程度和精力投入不夠。有的同學僅用幾天時間東抄西拼完成論文,草草了事;有的同學實驗態度不認真、實驗數據缺乏合理性、不懂得用原理解釋實驗數據、畢業設計的格式也不符合本科畢業設計的規范;還有的同學隨意編造數據或直接照抄照搬別人的研究成果。其結果使畢業設計流于形式,難以達到鍛煉學生實驗技能和綜合素質的效果。
2.畢業設計質量參差不齊,題目重復率較高
2004年以來,我校引進了大批高學歷的中青年教師,這些教師來自不同的專業背景,大多是從高校到高校,雖然具有扎實的理論基礎,但大多數缺少指導畢業設計的實際經驗。由于學生數量多、指導教師少,很多教師未經任何培訓就參與畢業設計的指導。多數教師都能不辭辛苦、保質保量完成畢業設計指導任務,而個別教師由于課堂教學任務比較繁重,隨便找個簡單的題目讓學生去做,畢業設計實施過程中也缺乏有效的指導,造成有的畢業設計內容過于簡單、格式不符合要求、題目缺乏新穎性,重復率較高。
3.畢業設計的題目分散度較大,尚未形成“醫工結合”專業特色
從近三年來環境工程專業的畢業設計題目看,分布范圍比較廣泛(包括工程設計、重金屬修復、有機物處理、環境評價、生態建設、分析方法等),每類題目都占一定比重,沒有重點研究方向,難以體現專業特色。目前,國內外著名高校的環境工程專業經過若干年的積累和錘煉后已經形成自己獨特的研究方向,這一點在畢業設計題目上表現得非常明顯。如中國農業大學環境工程專業的畢業設計題目“華北地區冬小麥-夏玉米體系產量變化特征及產量-氣候關系研究”較好地體現了農業大學的特色。為加快專業建設,積極申請校級或更高層次品牌或特色專業,必須花大力氣研究和設計畢業設計的題目和內容,不斷提高畢業設計的水平,并使人很明顯地從中看出其特色研究方向。
4.實驗設備破損和老化現象嚴重,影響實驗效果
很多教師除了要指導畢業生進行畢業設計外,還要完成繁重的課堂教學任務,難以全程監控畢業設計進程。部分從事畢業設計的學生對實驗儀器不懂得愛護,不按正常規定操作實驗儀器。經過幾年的使用后,實驗室的部分設備出現老化和故障,有的設備如電子分析天平和紫外可見分光光度計靈敏度下降,有的設備如恒溫搖床已不能正常使用,一些常規玻璃儀器如容量瓶、比色管等破損率較高。由于學校實踐教學經費比較緊張, 精密儀器難以及時維修或更換,也在一定程度上降低了畢業設計質量。
以上多種不足共同導致的后果便是畢業設計整體質量不斷下滑。為避免畢業設計流于形式,真正達到訓練學生綜合能力、創新能力和科研能力的目的,培養符合社會需求的應用型工程技術人才,對畢業設計進行改革已成燃眉之急。
二、環境工程專業畢業設計改革措施
針對往屆畢業設計中存在的主要問題,結合多年指導畢業設計的教學經驗,下面提出一些改進措施,其中很多措施已經收到良好的效果。
1.改變畢業設計的組織形式和開展時間,使畢業設計的形式靈活多樣
為緩解畢業設計的開設時間與考研復試和就業、儀器設備數量與畢業設計人數之間的矛盾,自2009年起泰山醫學院環境工程專業的畢業設計主要分兩個學期進行:不考研的學生在第七學期進行畢業設計,考研的學生在第八學期進行畢業設計。部分學生也可在第五和第六學期通過參與教師的科研課題或開放實驗,提前完成畢業設計。為解決大多數教師缺乏工程技術實踐經驗的現狀,泰山醫學院主動與企業合作辦學,探索出“產、學、研”辦學的新思路,建立了多個專業實踐教學基地,如山東瑞星化工集團、青島海利爾藥業公司、泰安市污水處理廠等,部分學生經學校推薦后可在實踐教學基地完成畢業設計,依托大公司專業人員的工程技術優勢提高工程類畢業設計質量和比重。在校內從事畢業設計的學生,也從政策上引導指導教師開展工程設計類畢業課題。
2.加強畢業設計教育,重視實驗管理員的作用
為減少畢業設計過程中對易損玻璃儀器和精密儀器的損壞率,每年畢業設計開始前都要召開畢業生動員大會,介紹畢業設計的意義和儀器設備的重要性,使學生從思想上高度重視畢業設計,像愛護私人物品一樣愛護儀器設備,小心操作避免損壞,用完之后及時恢復原狀。對精密儀器如電子分析天平、分光光度計等在使用時應認真填好儀器使用記錄,出現故障及時上報給實驗管理員,實驗管理員在每天上下班檢查精密儀器兩次,發現問題及時維護或上報給實驗室主任。對常規玻璃儀器和易耗品,每個畢業生在到實驗室做實驗前都要向實驗管理領取,同時一式三份登記造冊,一份自己保留,一份交給實驗管理員,一份交給指導教師。畢業設計完成后應完整歸還,損害的儀器應說明理由,并作出相應賠償。
3.鼓勵承擔科研課題的優秀教師參與指導畢業設計,提高指導教師水平
一個學生的畢業論文好壞與否與指導教師的科研水平和綜合素質有很大關系。在畢業生人數較多的幾年里,為緩解指導教師人數不足的現狀,鼓勵全院教師承擔畢業設計指導任務。由于少數教師科研水平不高、責任心不強,題目簡單且重復利用率高,畢業設計缺乏新穎性,使其指導的畢業生論文質量較差,影響整體效果。近年來由于生源緊張,畢業生人數較少,為提高指導教師整體水平,一方面鼓勵教師進行課題研究,將現有課題向更深層次發展,另一方面倡導承擔科研課題的優秀教師積極參與畢業設計的指導,以自身良好的科研素質來影響學生,培養其獨立鉆研和解決科學問題的能力,為將來的就業和考研打下良好的基礎。
4.努力發揮學科交叉優勢,倡導指導教師間的交流與合作
針對以往畢業設計題目分散、內容單一的現狀,在最近兩年的畢業設計選題之前,組織參與指導畢業設計的教師進行交流與研討,每名指導教師對本學年擬開展的畢業設計題目和主要內容進行介紹,其他教師可根據自己的學科背景,從不同的角度來分析該畢業設計題目,分析存在的問題,給出合理的建議,使每個畢業設計的內容盡可能完整,更貼近“醫工結合”的特色方向,并能夠鍛煉學生多個方面的技能。另外,通過相互交流能夠將內容相近的畢業設計題目進行整合,分散的題目趨于集中,最終形成綜合型的高層次畢業課題,不僅有助于畢業設計總體質量的提高,而且容易形成學術團隊和專業特色,提升專業整體水平。
5.改革畢業設計考核方式,加強畢業生的宏觀管理與監控
以往的畢業設計考核往往以畢業論文和畢業答辯的成績為主要考核指標,平時成績由指導教師自主決定。個別畢業生雖然平時表現不好,但最后總成績較高,而有的平時認真做實驗的同學畢業設計總成績反而較低,最終在本屆和以后的畢業生中產生了許多不利影響。為改變這種情況,一方面應在畢業設計考核指標中提高平時成績比重,探討科學高效的打分方式,另一方面應在畢業設計進行中加強監管,嚴格請假制度,不定期安排指導教師到實驗室巡視,對不遵守紀律和經常不到實驗室的畢業生進行嚴厲懲罰,乃至推遲畢業答辯日期。
三、結束語
畢業設計環節對于培養環境工程專業學生的工程意識、創新精神和工程技術能力起著非常重要的作用。如何提高本專業畢業設計水平,牽涉的因素非常多,應根據每個學校的具體情況作出具體分析。我們結合多年來的畢業設計指導經驗,從畢業設計的組織形式、指導教師的選擇、管理措施、教師之間的交流與合作、實驗管理員的作用等方面分析了提高畢業設計質量的具體措施,并在實際運用中收到了良好的效果。
[論文摘 要]生產實習是環境工程本科教學一門重要實踐課,應分析新形勢下生產實習所面臨的典型問題,并進行教學改革探討——協調理論教學與生產實習的關系、加強實習基地建設、進行多方面實習模式的探討。 由此提出加強校內外實習,結合多媒體教學,集中實習與分散實習相結合的實習模式。
實習是將書本理論知識與實踐能力相結合的重要途徑,是培養基本技能訓練不可缺少的一個重要教學環節。隨著我國社會、經濟的飛速發展,環境問題日益突出,社會對環保專業人才的需求也迅速增加,但環境工程專業本科畢業生仍然就業壓力大、應用能力不強,這不僅因為社會就業環境的問題,還因為環境工程專業畢業生缺乏實際的工程經驗。生產實習是環境工程本科教學的一門重要實踐課,通過該教學環節不僅能使學生掌握環境工程專業設計、施工、組織管理的基本技能,還能使學生了解環保治理設施、設備的運行管理知識。
本文分析了我校生產實習環節的現狀和生產實習中存在的問題,提出了生產實習教學改革的建議。
一、環境工程專業生產實習教學存在的主要問題
生產實習教學可加深學生對污染控制、治理設備工藝原理的理解,鞏固所學理論知識,增強他們對環保專業的興趣和信心,培養他們建立工程意識。筆者認為目前環境工程專業生產實習教學普遍存在以下幾個問題。
(一)專業課教學與生產實習教學時間和內容安排不合理
我校環境工程專業生產實習的時間安排在第7學期初,學時為2 周。而專業課教學大部分集中在這個學期,實習期間,有的專業課教學計劃還沒完成,甚至有的課程還沒開始授課,許多基本的理論知識還沒有講授,學生對環保治理設施工藝原理還不了解,使得生產實習這個教學環節的效率不能達到最佳狀態,達不到理論聯系實際的目的。雖然實習指導教師在實習動員時會對一些基本的概念提前進行講解,但這樣做效率低,好多知識學生似懂非懂。最佳的生產實習時間應該安排在專業課學習計劃結束后,此時學生對環境工程專業理論知識有了完整的認識和理解,并且學生渴望通過實際工藝設備實習來鞏固和豐富自己所學的知識。
另外,許多學校安排生產實習的內容和課堂理論教學內容不符。安排實習單位時沒有事先溝通,學生對實習內容事先沒有接觸過,實習帶隊教師不能深入給學生講解,甚至有的帶隊教師并未講授過環境主要專業課知識,學生實習不能達到提高理論知識的目的。
(二)實習基地不穩定
實習基地是保證實習教學能夠順利進行的首要條件。學校選擇實習基地是根據實習基地是否滿足實習要求、交通是否便利、費用是否適中等因素來考慮的。目前我校校外實習基地有已簽協議和未簽協議兩種,基本能滿足實習要求,與生產實習內容一致。我校生產實習基地大部分是實習帶隊教師通過個人關系聯系的,目前未簽協議的實習基地占大多數。由于實習帶隊教師與校外企業聯系不多,還有實習經費問題,使得我校能提供學生長期穩定實習的基地不多。學校和企業之間的協議,兩者之間并無硬性約束,實習單位的例行檢修情況與學生實習時間有所沖突,且其他不確定因素較多,比如根據教學安排每年實習帶隊教師不固定,實習單位領導更換,造成帶隊教師聯系實習單位存在困難,穩定的實習基地難以確定。另外,由于擴招,實習人數增多,安排生產實習環節計劃時實習小組人數增多,但實習基地的現場講解人員以及指導教師人數不變,造成部分學生實習效果不理想。[2]
(三)實習經費不充足,實習內容難以保證
隨著人們生活水平的提高,物價上漲,但我校多年來實習經費仍按學生數每人100元下撥。實習經費包括租車費、實習聯系費和講課費等,由于實習地點較多,實際實習費用超出計劃經費,講課費偏少,實習單位不夠熱情,實習內容難以保證。由于實習經費往往滿足不了實習內容的需要,難以保證充足的實習時間、實習質量和效果。[3]
二、生產實習教學改革的建議
實行改革要符合新形式教學需要,在教學時間安排、實習基地建設、實習模式上進行改革,適應環境工程專業發展的需要。
(一)正確協調理論教學與生產實習的關系
在做專業計劃時,要重新調整教學計劃,把環境工程專業的主干專業課程教學計劃提前,一部分放在第6學期,一部分放在第7學期前半學期,生產實習和對一些選修專業課或與實習內容聯系不太密切的放在第7學期后半學期,這樣學生才能獲得相應的專業理論技能和所必需的理論內容,具備解決實際環境問題能力。[4]實習教師和單位就能靈活安排生產實習環節,使生產實習更有針對性,從而優化生產實習效果。
最好由有一定威望,專業知識能力強的專職教師負責聯系實習單位,做好實習計劃,實習前與實習單位事先溝通,協商好實習時間、內容、目的、要求、經費問題等。針對實習內容有目的地選擇實習指導教師,選擇所帶核心課程的教師擔任指導教師。在實習中遇到相關專業知識,指導教師可把書本理論知識與實踐知識相結合來進一步講解,豐富實習內容。通過生產實習加深學生對理論知識的掌握,要求學生做好生產實習 總結,促進理論知識的升華。 (二)加強實習基地建設
建立穩定的實習基地,對學校和企業來說是互利雙贏的,學校解決了人才培養的后顧之憂,企業提升了社會聲譽,這對雙方發展都有很大益處。實習基地建設的重點是選擇距離學校較近、實習內容和要求都符合教學計劃的環保企業簽訂協議,保持相互的利益和聯系,建立相對穩定的關系。實習基地是學校和企業雙向選擇的結果,實習協議明確雙方的權利與義務關系。學?？蔀槠髽I提供企業相關專業技術人員的培訓,提供在職人員進修、攻讀學位的便利,以及進行科研實驗和開發的基地;企業提供實習基地以供學生進行生產、操作實習,提供工程技術并進行講解;簽訂實習基地協議后,企業掛牌向社會公示。與此同時,學校還應同相關未簽協議的環保企業保持經常聯系,通過組織聯誼賽等形式加強溝通,培養校企雙方感情,在條件成熟時鑒定協議,成為穩定的實習基地。[5]
(三)進行多方面實習模式探討
實習教學是環境工程專業教學的重要環節,對增強學生工程意識和實際能力有重要作用。
1.實行校內外結合的實習方式。校外生產實習可以采用調查、參觀、跟班操作等模式,盡量爭取實現跟班操作方式,提高學生實際生產能力,掌握環境工程專業設備、工藝操作,了解新工藝、原理、方法。建立校內實習環節,結合環境工程專業的特點,從校外取水、氣、固廢樣品,利用校內現有的試驗模型、教師科研項目等資源,進行測試分析,模擬仿真試驗,提高學生動手能力、綜合分析問題的能力,同時也可以節省實習費用,提高實習效果。
2.實行多媒體專題片教學與模型結合的方式。利用以往實習拍攝的實習照片和搜集的工藝模型結構資料,豐富學生知識。多媒體教學在環境工程專業生產實習教學環節中具有獨特的優勢,因為大量的工藝模型圖片及動畫模擬對學生來說既能接收大量的知識,又能對環保工藝、原理生動的演示過程加深理解?，F場生產實習對學生來說非常重要,但多媒體詳細的動畫演示可以彌補實習的不足。例如,學生在現場只能看到自來水廠水處理工藝的外部形狀,如反應池、沉淀池、過濾池等表面,通過多媒體可以展示其水處理工藝構筑物內部構造,演示其工作原理和生產過程,加深對工藝原理的理解,取得事半功倍的效果。帶隊老師可以通過每年生產實習的拍照、攝像,搜集企業本身的宣傳、培訓資料,然后利用實習期間某個時間進行播放,與生產實習現場互為補充,達到鞏固加深實習效果的目的。
3.實行分散與集中相結合的實習方式。對一些帶有參觀性質的工藝較集中的環保設備、污染治理設施可采用集中實習的方式,節省實習時間和實習費用,也便于實習老師集中講解,提高實習效率。針對一些需要學生動手實踐的實習單位,可以采用分散實習的方式,聯系多個實習單位,采用小分隊輪流調換實習單位的做法,讓每個學生跟班實習。這樣就不會出現實習走形式、走過場的情況。為了提高實習效果,更好地培養學生的工程意識,學校必須聯系更多與實習內容相關的實習單位,簽訂協議并建立校企關系。學校可以根據每個實習單位的接納能力,安排實習小組進行分散實習,便于實習單位協調管理,這樣學生在實習單位指導老師的帶領下親自動手操作,有利于提高綜合應用能力。
生產實習是環境工程專業重要的實踐教學課程,對學生加深污染控制、治理設備工藝原理的理解,鞏固所學理論知識,增強他們對環保專業的興趣和信心,培養他們建立工程意識具有重要作用,是必不可少的教學環節。通過正確協調理論教學與生產實習的關系,加強實習基地建設,進行實習模式改革,提高實習教學效果,實習帶隊教師在實踐教學中應不斷總結、探討更加合理的實習模式,這樣能更好地培養學生的工程意識,使學生更好地適應就業和社會的需要。
摘 要 本文針對環境工程學教學特點,將“三點三環節式”教學方式,即以科技時事和熱點問題為切入點,以科學技術與成果介紹為輔助點,以教學實驗和科研為承載點,抓興趣、思考、能力三個環節的教學新方法應用于該課程的教學中。
關鍵詞 三點三環節 教學改革 環境工程學
環境工程學是人類同環境污染進行長期斗爭,在保護和改善生存環境的過程中形成的工程科學學科,它以工程科學知識和方法為基礎,具有學科交叉性的特點。自20世紀以來,隨著全球性生態環境問題的突出,隨著“以人為本”思想的深入人心,各學科的學者和工程技術人員都在運用自己掌握的知識和技術,在各自的專業領域,研究和解決與環境保護有關的問題,為環境工程學這門學科積累了廣博的內容。簡單來說環境工程學是研究運用工程技術和有關學科的原理和方法,保護和合理利用自然資源,防治環境污染,以改善環境質量的學科。
環境工程學是高等院校環境工程專業的一門必修專業課。主要研究內容包括大氣污染防治工程、水污染防治工程、固體廢物的處理和利用以及噪聲控制等。除此之外,環境工程學還研究環境污染綜合防治的方法和措施,以及利用系統工程方法,從區域的整體上尋求解決環境問題的最佳方案。因此,這是一門理論與實踐密切結合的課程。然而有限的課時、內容的繁雜、以及傳統的教學模式不僅割裂了理論與實際的關系,而且讓學生失去了學習的興趣和靈活應用的動力,最終達不到提高學生工程實踐能力的目的。
為了改變教與學、學與用、用與教的關系,我們在教學實踐中努力探索“三點三環節”的教學方式。即以科技時事和熱點問題為切入點,激發學生的興趣和責任意識。以科學技術與成果介紹為輔助點,拓展學生們的視野和培養學生們的創新能力。以教學實驗和科研為承載點,提高學生靈活運用和實踐能力。抓興趣、思考、能力三個環節的教學新方法。幾年的教學實踐表明,這種興趣引導、思路拓展和能力培養式的教學嘗試在解決教與學的困擾中取得一定的成效。
一、以科技時事和熱點問題為切入點,激發學生的興趣和責任意識。
環境工程學課程的學習涉及許多其它學科的知識,如化學、物理學、生物學、地理學、醫學等基礎理論。同時需運用衛生工程、給排水工程、化學工程、機械工程等技術原理和手段,解決廢氣、廢水、固體廢物、噪聲污染等問題。因此,一味的講述只能增加課程的重復和乏味。如果在授課過程中根據學生具備一定的知識儲備和自學能力的特點,將一些與當前授課內容關系密切的時事和科技知識作為課程的導入,學生的學習興趣和學習熱情就能得到很好提高。如,在講授催化轉化法凈化氣態污染物時,需重點給學生講授催化劑主要由活性組分、助催化劑和載體組成,其中載體性能的優劣直接關系到催化效率及治理成本。此時若將 “康寧獲美國國家科技勛章”這一時事新聞介紹給學生,告訴學生康寧公司是先進的催化轉化器載體和微粒過濾器的頂尖商,客戶涵蓋全球汽油與柴油引擎以及汽車的主要制造商?？祵幑鹃_發出一種全新的經濟型、高性能的蜂窩陶瓷載體,為全球汽車催化轉化效率設立了標準。自1975年迄今,車輛因裝有催化轉化器而減少的空氣污染僅在美國就超過15億噸,而全球總計則達30億噸。正是因為這種神奇材料――載體順應了催化轉化器的極端溫度和腐蝕性環境,這種材料演變成為今天先進的排放控制系統的關鍵推動角色。通過這一時事新聞,學生不僅聽得興趣盎然,而且對催化劑載體的性能有了深刻認識,對催化轉化法在汽車尾氣治理方面的應用有了深刻體會,為今后汽車尾氣控制方面的學習打下了很好的基礎。同時,讓學生們了解國內在催化劑制造方面與國際水平存在的差距,強化每個學生的責任意識和職業精神,更啟發他們作為一個中國未來環保工作者應有的責任感和使命感。
二、以科學技術與成果介紹為輔助點,拓展學生們的視野和培養學生們的創新能力。
總書記指出,“創新是一個民族進步的靈魂,是國家興旺發達的不竭動力”。當今社會,正逢科學技術迅猛發展時期。面對日益嚴格的環保要求,各國政府都在制定相應的法規政策,都在努力的進行各方面的技術革新,各種科技成果不斷涌現?，F有的教材更新較慢,已滿足不了現實教學的需要。因此適時的給學生們補充一些相關的科技知識與成果,有利于學生視野的拓展和創新能力的培養。例如:在講述固體廢棄物處理時,除給學生們講授一些傳統的塑料垃圾處理方法以及各自的優缺點外,還給學生介紹一些新的處理技術。如:塑料垃圾能源化技術(POET)是北京裂源環保技術設備有限公司自主開發的一項城市塑料垃圾能源化處理技術。POET技術針對各種轉運、填埋、制肥和焚燒設施中 不可回收的塑料垃圾,采用獨特的多級裂解工藝,在密閉厭氧條件下,以非直接燃燒方式進行無害高效的連續化生產。以無新增能耗方式,實現大幅度垃圾體積減量,消除塑料垃圾引發的種種環保難題,獲得質優價廉的燃油產品,極大增加項目的經濟效益。POET技術對城市生活垃圾技術方案選擇無疑是雪中送炭,它以能源自給貫穿設計目的,以綜合利用創新環保概念,以根治污染滿足社會要求,以經濟效益帶動投資興趣,成為城市生活垃圾處理項目可以依賴的技術選擇。通過這些內容的講解,使學生們有耳目一新的感覺,因為在此之前,他們僅知道塑料垃圾大部分是通過填埋和焚燒的方式處理掉了,而沒意識到塑料垃圾是城鎮生活垃圾是最寶貴的能源資源,具有巨大的市場價值。很自然地,學生把POET技術和替代能源聯系起來,而且對未來能源的發展趨勢有了更進一步的把握。無疑,這種思維方式對培養學生的創新能力是至關重要的,
三、以教學實驗和科研為承載點,提高學生靈活運用和實踐能力。
對理論知識掌握較好,但不會靈活運用所學知識解決實際問題,這一現象在學工科的本科生中十分普遍。如何提高學生們對實際工程問題的認識和實踐能力是我們的教學一直希望解決的問題。近年來,我們在這個方面的探索取得了一些收獲。
我們已經建立起一系列緊扣教學內容的實驗,給學生門安排了氣體吸收、氣體吸附、布袋除塵、靜電除塵等實驗,讓他們親自動手解決實際問題,深刻領會教學基本原理和內容。如:氣體吸收、吸附是氣態污染物凈化的兩大方法,其原理是大氣污染控制工程課程的主要內容。為了加深學生們的理解,同時提高他們的實踐能力,我們搭建了氣體吸收、吸附實驗平臺。這是在“211”經費的支持下,由我們自行設計研制的一套仿實際工業用的中型裝置,從整套裝置的外觀設計到核心的工藝流程,都和具體的工業用裝置類似。而且我們采用透明的PVC材料作為吸收塔外壁,這樣學生可以清楚地觀察到塔內的氣液流向和吸收狀況。學生們親自動手調節氣液流量,使吸收、吸附處于穩定的操作狀態,又經采樣口測定分析氣體濃度,最后計算出氣體吸收率、吸附率。通過吸收、吸附實驗,學生們基本掌握了溶液配制、氣速控制、采樣、分析計算等基本技能。通過這套裝置,學生們能清晰地理解要完成氣體吸收、吸附的過程,光靠一個吸附塔是不行的,還需要有風機作為動力,需要各種管道、管件作為氣體的流動通道,需要煙囪作為凈化后氣體的出口。同時他們還發現在風機的底部和后部增加了減震裝置和消音裝置,能有效地控制系統運行過程中系統產生的噪音。這些內容都是環境工程專業的學生所必須掌握的。
在向學生們講解理論知識時,不能忽視工程實際應用時可能會出現與理論知識相脫節甚至是與理論知識點相矛盾的地方,這就涉及到理論知識在實際工程中靈活運用的問題。在解釋這種脫節或者矛盾時,學生們往往會感到很困惑,這時需要舉出工程應用上的具體實例。例如,在教材及相關的教科書中關于氣態污染物治理流程中,風機作為氣流動的動力,常常放在氣體凈化裝置的后面,這樣可以使風機免受污染氣體的腐蝕作用,從而延長使用壽命。然而,在工程實際應用時可能因為場地的限制,或者被處理的污染物濃度較低等情況下,風機的位置可以放到凈化裝置的前面,同時因為阻力降低,能給氣體輸送提供更強的動力。北京工業大學斥資百萬元對環化樓樓頂改造就是這方面的實例,帶領學生們實地參觀一下,告訴他們理論知識的掌握固然重要,但在實際工程問題解決時一定不能拘泥于理論,要注意理論知識的靈活運用。
“環境工程學”三點三環節式的教學,與傳統的教學相比,雖然在改革中初顯成效,但和其它大學課程一樣,都面臨著從教學體系、教學內容到教學方法深入改革的艱巨任務。同時因為環境工程學是一個涉及面廣泛而且復雜的技術體系,它不僅研究防治環境污染的措施,而且研究自然資源的保護和合理利用,探討廢物資源化及其綜合利用技術,以及清潔的生產工藝等,以獲得最大的環境效益和經濟效益,這些都成為環境工程學的重要發展研究內容。因此,在今后的教學中應不斷更新教學理念、教學內容、教學方法和教學手段,在注重社會現實、注重學科前沿、注重學生能力方面以及社會現實需求和學生能力要求方面做更深層次的探索,探索一條符合本課程教學的特有規律。
論文關鍵詞: 環境工程 特色培養 石油石化 工程實踐
論文摘要:本文通過分析目前環境工程專業建設中存在的問題,提出環境工程特色人才培養模式建立的重要性。然后結合中國石油大學(華東)的實際情況,從培養目標、培養方案、培養模式等方面探討了可供參考的特色人才培養方式,強調培養方案的實施應從加強基礎、優化課程設置以及實踐教學等方面入手。我們也看到本校通過合理的人才培養模式培養了一大批高素質的服務于石油石化行業的特色人才,在環境工程畢業生就業方面取得了可喜的成績。
一、引言
近幾年由于我國資源能源日益短缺以及污染問題不斷加劇,國家提出可持續發展戰略及能源行業的發展戰略,導致環境工程專業人才的旺盛需求。因此各高等院校紛紛針對各自行業優勢設置了環境工程專業。中國石油大學(華東)是中石油、中石化、中海油、中國化工和教育部共建的唯一一所重點大學,半個世紀以來在石油石化行業中形成了較強的地位和行業優勢,因此也形成了具有特色的環境工程專業。
二、環境工程專業教育現狀
中國的環境工程教育始于20世紀70年代末,由于環境工程高等教育的師資和辦學基礎條件方面的不同,各高校之間存在很大的差距。環境工程專業的歷史發展歷程,從一定程度上也決定了專業的教學計劃設置上會出現不平衡的現象。比如一些院校由于脫胎于原化工、建材等行業,在課程設置上既開設了化學工程、建筑材料類等課程,又開設水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物處理與處置等環境類課程,課程間的重復現象很多,實驗室建設也容易出現重復建設的現象。而且要在有限的教學時間里完成這眾多的專業課程,自然是任務繁重、學時緊張,難免是“學習面寬、深度一般”。進而無暇顧及學生實踐能力的培養和訓練,最終造成畢業生的實踐技能不能滿足企業的用人要求,這成為環境工程專業教學的一大困惑。各高校應盡快探索出一種適合本校的環境工程專業特色人才培養模式。
三、人才培養
(一)人才培養目標
環境工程專業從根本上講是一個多學科交叉的新興學科,加之各個高等院校的發展方向與原始基礎的不同,從而決定了環境工程專業在各個高等院校的專業建設、人才培養模式及培養的環境人才上有較大差別,因此應根據自身特點,結合市場對人才的需求,培養特色型環境治理的技術人才。
中國石油大學(華東)充分利用自身的有利資源,堅持環境工程專業與實際生產過程緊密結合,主要培養以石油石化行業和社會環保部門為主要服務對象,具有工程實踐能力和創新能力的專業人才。
(二)培養方案的制定
在不同行業環境治理人才的需求下,高校應按照“在寬口徑專業內設置柔性專業方向”的原則,制定合適的培養方案,培養帶有自身特色的專業技術人才。
本校根據石油石化行業對人才素質的需求,探索和優化環境工程專業人才培養方案、理論課程體系與實踐課程體系,形成“重視基礎、強化實踐、突出特色”三大原則為基礎的環境工程專業培養方案。本專業從培養能夠從事環境工程有關的寬口徑“復合型”高級工程技術人才的目標定位出發,針對專業方向需要,培養方案精心安排了專業選修課程。在培養方案及專業選修課的設置方面,既要面向社會環保部門,又要突出石油石化領域環境工程的行業特色。
(三)培養方案的實施
1.加強基礎。學生應比較扎實地掌握環境工程學科的基礎理論、基本知識和技能。了解該學科前沿及發展趨勢,培養環境工程理論分析,實驗研究和解決工程實際問題的初步能力。
本校環境工程專業一向重視基礎教育,先后建成了《水處理工程》《環境監測》《物理化學》等校級及國家級精品課程。在本科教學評估中,基礎教育環節得到了評估組專家的一致好評。
2.依托優勢學科,優化課程設置。課程體系在人才培養計劃中占有極其重要的地位。專業課程設置既要服從專業人才培養規格的總體要求,又要考慮學校自身的優勢學科,培養具有特色專業知識的人才,增強市場競爭力。
本專業依托“環境化工”學科博士點、“環境科學與工程”學科碩士點、重質油國家重點實驗室、國家工科基礎課程化學教學基地、中國石油天然氣集團公司環境工程研究開發中心,加強學科建設,建成了一支師資力量雄厚的教學隊伍,承擔并完成了一批國家自然科學基金、國家863項目和中石油創新基金等省部級科研課題,形成了較強的學科優勢。
在專業基礎課程和專業課程的課堂教學、實驗教學、課程設計、綜合大實驗以及在畢業設計中,教學內容涵蓋了石油勘探過程、石油開發過程和石油加工過程等背景知識和對環境工程技術的需求。同時, 教師及時地將科研項目中的成功案例編寫進教材或講義中、將科研成果帶進課堂教學,提高了教學水平。
3.培養工程實踐能力。實踐和實踐教學是獲取新知識的源泉,是知識與能力、理論與實踐、學與用相結合的關鍵,是訓練技能、培養創新意識的重要手段,在環境工程專業教學體系中占有重要位置。
本校依托校內外各類實踐、實習基地等培養工程實踐能力的教學實驗資源,根據本專業的培養方案,以培養德才兼備型人才為目標,以重視理論基礎、強化實踐能力和突出石油特色為原則,以石油石化和地方環保為背景構建產學研相結合培養模式,創造了培養工程實踐能力的條件。
(1)“211工程”建設和中國石油天然氣集團公司環境工程研究開發中心為培養工程實踐能力提供了良好的實驗資源。自啟動“211工程”建設和中國石油天然氣集團公司環境工程研究開發中心建設以來,充分利用學校為環境工程專業實驗室累計投入近500萬元的建設經費,創建了獨具工程或接近工程特點的實驗條件和研究場所,總面積約達1300平方米。其中最具特色的有:①水處理工程實驗室,包括石油石化污水處理及回用的實驗裝置等,可進行油田開發、石油煉制過程中排放污水的處理及資源化利用的實驗與研究;②惡臭污染控制實驗室,包括多組分動態配氣系統、動態嗅覺檢測儀、惡臭污染評估及控制系統;③環境微生物實驗室,針對油田開發過程中落地油污染土壤的問題,篩選高效石油降解菌群,構建石油污染土壤微生物修復技術;④環境監測實驗室,包括煉化廢水中難降解有機污染物分析監測技術、石油污染土壤中石油組分監測技術、石油煉化企業中揮發性有機污染物監測分析的實驗與研究;⑤固體廢物資源化利用實驗室,可進行油田開發及石油煉制過程中產生的“三泥”進行控制及資源化利用的實驗與研究。所有這些實驗室及設備,工程實踐性強,可達到與生產企業的情況接近或一致,為保障訓練學生工程實踐能力提供了實驗平臺。
(2)完整的工程實踐能力培養體系。通過學校、企業、科研院所和相關部門的緊密結合,根據石油石化行業對環境工程專業人才素質的要求,創新和優化環境工程專業人才培養實踐課程和環節的結構體系,做到了“工程實踐四年不斷線”。
一年級學生進入基礎性實驗室,結合無機及分析化學、有機化學等課程的學習,在公共基礎實驗平臺開展實驗技能訓練;二年級學生進入專業基礎實驗室,開展環境化學等專業基礎實驗技能訓練,鼓勵學生參加實驗技能競賽,提高學生的實驗和實踐技能;三年級學生進入學科專業實驗室和研究性實驗室,并開展課程設計等綜合實驗,通過認識實習提高實踐能力;四年級學生進入專業課學習,通過專業綜合大實驗、校外生產實習、理論聯系實踐的畢業設計等環節,提高學生工程實踐能力。
總之,實現了四年內工程實踐能力培養專業實踐訓練不間斷、應用能力培養不斷線,依托中國石油大學半個世紀以來在石油石化行業中形成的地位優勢,使本專業的工程實踐能力培養與石油石化企業緊密結合,形成了有效的工程實踐訓練的產學研鏈。
(3)創建了因材施教的平臺,實現因材施教的教育原則。在專業教學過程中,根據學生的實際情況,創建了因材施教的平臺,具體措施是:對于成績優秀的學生,實行優異生導師制,安排碩士生導師進行指導,讓學生參與科研過程,激發學習興趣;對于動手能力強的學生,安排其進入實驗室,參與實驗室的建設,為學生提供培養實踐動手能力的機會;對于創新能力強的學生,鼓勵并引導其參加國家大學生創新試驗計劃等競賽活動,指導其進行發明創新,并申請專利。對于基礎較差的學生,安排專業教師在課程教學過程中,實行一幫一制度,力求做到學困生不掉隊。通過上述措施,實現了因材施教的辦學理念,獲得了良好的教學效果。近幾年來,共有55人次獲得科技獎勵,有十幾名學生獲得了社會實踐方面的獎勵。
(四)培養模式
根據本專業的培養方案,建立石大科技集團煉油廠、勝利油田稠油廠、勝利油田東辛采油廠、齊魯石化公司、中國石化青島煉化公司等認識實習和生產實習基地,并在實習過程中聘請石油石化行業專家作專題講座。全國大學生化學實驗大賽、國家大學生創新實驗等成為大學生科技創新活動的重要平臺,構成了有效地產、學、研相結合培養學生工程實踐能力模式。
四、特色人才培養的成效
無論是過去計劃分配,還是現在的自主擇業,本校環境工程專業畢業生就業率達到90%以上,主要就業方向為石油、化工企業環境管理部門、環保企業以及政府事業和研究機構,有些已成為該行業的環境工程領域中高級專家和技術骨干,就業形勢較為樂觀。
“環境工程”作為環境科學與工程領域的一個重要本科專業,與目前我校許多石油主干專業相比,它面向石油石化行業以外的社會環保部門和研究單位就業適應的面要寬得多,尤其是隨著我國可持續發展戰略、節能減排戰略的實施,對環境工程專業的畢業生需求量不斷擴大。不僅如此,在石油石化領域,隨著我國石油石化工業現代化進程的加快,尤其是隨著“綠色油田”的建設與發展,大量的環境保護和節能減排技術在石油鉆井、采油、油氣集輸、油氣加工等領域獲得了十分深入而廣泛的應用,并且已經獲得了巨大的經濟效益。因此,迫切需要本專業畢業生能將環境工程方面的專業知識與石油石化行業的應用相結合,使本學科培養的畢業生在知識結構上既兼顧面向社會,又具有自己的“油味”特色。本專業的這種“雙重面向”特色化建設,對于提升本學科畢業生的就業適應面和競爭力具有重要的現實意義,也是我校作為石油高等學府對于石油工業發展所肩負的責任。
五、專業需求及前景
隨著中國資源與能源短缺問題的加劇,社會經濟發展導致的人們對生活環境要求的提高,解決人與環境之間矛盾問題包括環境治理行業將會逐步實現快速發展,特別是國家能源戰略的重大調整,如倡導節能減排、新能源開發,進一步推動了對環境工程專業領域的人才需求。
與環境工程專業密切相關聯的產業是被稱之為“朝陽產業”的“環保產業”。隨著我國政府GDP中用于環保比例的逐漸增加以及減排目標要求的提高,國家、社會投入到環保產業的資金將逐漸增加,企業投入到污染源治理的費用也將逐步增加,因此污染治理這個行業必不可少,環保產業的發展將進入快速增長階段。
環境工程專業10年以前就被提出是“未來人力資源短缺十大職業之一”。目前的調查結果表明,與往年相比,2010年環境工程專業畢業生的就業形勢明顯樂觀,目前民營環保企業和國有大中型企業環保部門開始招聘環境工程專業畢業生。隨著經濟的發展和環保投入的增加,環境工程專業學生的需求將出現上升的勢頭?？梢灶A見,在未來較長一段時間內,對環境工程專業的人才需求將會不斷增加,專業發展前景廣闊。
