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[摘要]生态工程学是一门理论与实践结合非常紧密的学科,但目前该课程的教学大多存在重理论、轻实践,或者只有理论没有实践的问题。加强实践教学训练是提高大学生创新能力的一条重要途径,本文介绍了可以从课堂实践环节、开放实验实践环节、社会调查、引进项目、建立基地等环节入手,来加强本课程实践环节的教学,对于提高本课程教学水平,培养出高层次创新型生态工程技术人才具有重要意义。
[关键词]生态工程 实践教学 教学改革
生态工程是近年来异军突起的一门着眼于生态系统持续发展能力的整合工程和技术,它根据整体、协调、循环、自生的生态控制论原理去系统设计、规划和调控人工生态系统的结构要素、工艺流程、信息反馈关系及控制机构,在系统范围内获取高的经济和生态效益。不同于传统末端治理的环境工程技术和单一部门内污染物最小化的清洁生产技术,生态工程强调资源的综合利用、技术的系统组合、学科的边缘交叉和产业的横向结合,是中国传统文化与西方现代技术有机结合的产物[1,2]。
生态工程学是生态学的一门重要分支学科,以复杂的社会-经济-自然复合生态系统为研究对象,应用生态学的基本理论和原则,结合系统工程最优化方法,以整体调控为手段,以人与自然协调关系为基础,高效和谐为方向,为人类社会与自然环境的和谐发展以及资源环境的可持续发展服务的一门新兴学科。70年代以来,我国生态工程理论和实践研究取得长足的发展,成为中国生态学领先国际前沿的少数几个领域之一[1-3]。中国生态工程正从自发走向自觉的应用。生态工程的应用领域也从起初主要是农业生态工程和污水处理与利用生态工程扩展到多种生态产业,并且快速发展,因此对于专业生态工程技术人员的需求比较旺盛[1]。《生态工程学》课程的开设在一定程度上可满足可持续性社会发展对于相关理论知识的需求,但是生态工程学是一门理论与实践结合非常紧密的学科,而目前该课程的教学大多存在重理论、轻实践,或者只有理论没有实践,导致教学质量低水平徘徊的问题。
加强实践教学训练是提高大学生创新能力的一条重要途径,也是高等学校教学的一个重要环节。长期以来,我国高等教育中一直存在有重理论、轻实践的倾向,这种倾向尽管在最近几年得到了不同程度的改善,但长期的惯性思维,外加办学资金的相对匮乏,导致教学经费尤其是实践教学经费投入的相对不足,造成使用设备更新缓慢、实习经费多年无法增长,从事实践教学和管理的教师积极性不高等问题,实践教学只能在低水平徘徊。由此,也影响了学生创新能力和动手能力的培养,出现了许多高分低能、不会或者懒于动手、毕业后无法适应实际工作要求的学生[4]。笔者认为,要提高本课程教学水平,保障教学质量,培养出适应当前环境科学发展,环境保护需求的复合型高层次生态工程技术人才,应该从加强实践环节入手,具体包括以下几个方面:
一、课堂实践环节
在教学中大力引进多媒体、情景教学、模型教具、运行演示等教学方式。由于生态工程课程具有综合性的特点,运用多媒体技术,用图文并茂的形式介绍生态工程建设常用的技术措施,生态工程建设主要模式,生态工程建设作业设计的方法、项目管理与施工管理,综合效益评价技术等,可以达到生动、形象、易于理解与接受的教学效果。通过大量的实景图片、案例分析、设计模型的演示,结合治理保护措施与开发利用措施进行讲解,能够培养学生积极主动思考的意识[5]。
比如,指导学生运用生态工程原理分析实例时,要遵循循序渐进的原则。针对“物质循环再生原理”,教师可以举例中国传统无化肥、无公害的农作物种植模式,以及南方的桑基鱼塘种植模式,结合图片展示出“原料—产品—原料—产品”的物质循环过程。教学中如呈示“北京市首个大型养殖场沼气发电并网成功”的新闻报道,使学生感受到遵循科学原理设计、建造和操作的生态工程,已经发挥巨大的社会效益、经济效益和生态效益。有的学生提出:设计沼气发电的过程中,应考虑当地气候和环境,同时兼顾资金投入、科学监管等社会性问题, 体现了“协调与平衡原理”和“整体性原理”[6]。
采用现代信息技术教学,每次课前教师提出有关问题,引导学生利用网络、书籍等途径,寻找答案,并利用课堂开展相关内容的讨论、分析,此项作为平时成绩评定的依据。网络互动平台是师生交流的重要方式,网络平台存储着大量的教学资源,便于学生开展预习、复习、答疑等,比如构建本课程网站,建立本课程讨论微博等。在互动教学中强调学生的主体性,充分调动学生学习的积极性。这种层次渐进的引导、启发性的提问方式,不仅能增强学生对本课程的兴趣,而且能够培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。
二、开放实验实践环节
开放实验能给学生提供更多独立思维空间和更多实验操作机会,无疑会大大提高其实际动手能力和创新意识的发展[4]。将这样一种思路引入到生态工程学的教学当中来,是一种全新的尝试。根据本学院特色,主要是依托本学院环境工程公共实验平台以及国家环境保护纺织工业污染防治工程技术中心对学生开展实验室开放实验实践教学,可以采取如下做法:
(1) 定时开放或预约开放。定时开放即由公共实验平台以及工程中心固定开放时间,进行教学大纲规定必做的或自选的实验小课题。预约开放即由学生预先向公共实验平台或者工程中心提出申请,商定实验时间和内容。
(2) 学生进入开放实验室前须做好有关准备,如预先做好方案由指导老师审阅,根据实验需求学习使用相关仪器设备等。
(3) 学生完成实验项目后应向公共实验平台或者工程中心提交实验报告及小论文,实验室可推荐优秀论文到有关刊物发表,并对相关学生予以奖励。
三、社会项目实践环节
(一)社会调查
这一环节主要是为了培养学生独立自主的学习能力。针对学生的专业特点,在教学过程中有意识地引导学生自主学习,根据课程需要,教会学生一些学习方法,让他们能够在课余时间,有目的、有计划地进行自主学习[4]。教学中增加学生进行相关的生态工程项目的实地调研内容,安排学生参观已建成的城市污水处理生态工程、湖泊富营养化生态工程、农田防护林等,对其规划布局特点、造林树种、空间设计、各类生态工程体系配置和使用现状等有选择性地进行调查与对比分析,写出调查报告,并进行汇报总结。这类调查能明显促进学生学习的主动性,培养学生实地调研、资料收集、发现问题与分析问题等能力。
(二)引进项目、建立基地进行教学和实习
在教学中与本学院老师的相关生态工程项目结合,建立基地,进行实地教学和实习,使学生在教学过程中比较方便地去了解生态工程运行过程和环节,可以打破原先只能在固定时间进行有限项目实习的弊端,让学生随着课程的进展随时去参观、认识; 进行实习时,可深入基地,进行完全现场环境的实践训练,也可向工程技术人员求教,真正接触实际工作过程,体会实际工程的特点和所学理论知识在工程中的使用价值。学生在这个过程中可以学到许多书本上学不到的东西,真正达到实践教学环节的教学目的、效果。
当前,“可持续发展”已成为国内外学术界、政府部门及各行业流行的口号,以及论文、会议、报刊中出现频率很高的术语。可持续发展的实现需要扎扎实实的行动和行之有效的方法。前美国生态学会主席Judy Meyer博士曾指出生态工程是今后生态学发展重点的第一项;而美国AT&T公司技术环境部副总裁Hentry,B.B.博士称生态工程及生态产业是第二次产业革命,是实现产业持续发展的根本出路[1]。生态工程课程教学承担着培养适应当前环境保护需求复合型高层次生态工程技术人才的艰巨任务,实践教学环节是当前高校努力提高教学质量,培养创新素质人才过程中十分重要的一环,加强实践环节在生态工程学教学当中的应用,对于培养高层次创新型生态工程人才具有重要意义。
[参考文献]
[1]钦佩,安树青,颜京松.生态工程学.南京大学出版社,2002/2008.
[2]杨京平.生态工程学导论.科学出版社,2005.
[3]李季,許艇.生态工程.化学工业出版社(第1版),2008.
[4]范海燕,王玉吉.大学生实践教学中存在的问题及解决对策.陕西教育学院学报,2004,20(2):33-35.
[5]陈春叶,王彩霞.林业生态工程课程教学改革探讨与实践.2010,28(4):60-62.
[6]盛连喜.环境生态学导论.高等教育出版社(第2版),2009
(作者单位:东华大学环境科学与工程学院 上海)
[关键词]生态工程 实践教学 教学改革
生态工程是近年来异军突起的一门着眼于生态系统持续发展能力的整合工程和技术,它根据整体、协调、循环、自生的生态控制论原理去系统设计、规划和调控人工生态系统的结构要素、工艺流程、信息反馈关系及控制机构,在系统范围内获取高的经济和生态效益。不同于传统末端治理的环境工程技术和单一部门内污染物最小化的清洁生产技术,生态工程强调资源的综合利用、技术的系统组合、学科的边缘交叉和产业的横向结合,是中国传统文化与西方现代技术有机结合的产物[1,2]。
生态工程学是生态学的一门重要分支学科,以复杂的社会-经济-自然复合生态系统为研究对象,应用生态学的基本理论和原则,结合系统工程最优化方法,以整体调控为手段,以人与自然协调关系为基础,高效和谐为方向,为人类社会与自然环境的和谐发展以及资源环境的可持续发展服务的一门新兴学科。70年代以来,我国生态工程理论和实践研究取得长足的发展,成为中国生态学领先国际前沿的少数几个领域之一[1-3]。中国生态工程正从自发走向自觉的应用。生态工程的应用领域也从起初主要是农业生态工程和污水处理与利用生态工程扩展到多种生态产业,并且快速发展,因此对于专业生态工程技术人员的需求比较旺盛[1]。《生态工程学》课程的开设在一定程度上可满足可持续性社会发展对于相关理论知识的需求,但是生态工程学是一门理论与实践结合非常紧密的学科,而目前该课程的教学大多存在重理论、轻实践,或者只有理论没有实践,导致教学质量低水平徘徊的问题。
加强实践教学训练是提高大学生创新能力的一条重要途径,也是高等学校教学的一个重要环节。长期以来,我国高等教育中一直存在有重理论、轻实践的倾向,这种倾向尽管在最近几年得到了不同程度的改善,但长期的惯性思维,外加办学资金的相对匮乏,导致教学经费尤其是实践教学经费投入的相对不足,造成使用设备更新缓慢、实习经费多年无法增长,从事实践教学和管理的教师积极性不高等问题,实践教学只能在低水平徘徊。由此,也影响了学生创新能力和动手能力的培养,出现了许多高分低能、不会或者懒于动手、毕业后无法适应实际工作要求的学生[4]。笔者认为,要提高本课程教学水平,保障教学质量,培养出适应当前环境科学发展,环境保护需求的复合型高层次生态工程技术人才,应该从加强实践环节入手,具体包括以下几个方面:
一、课堂实践环节
在教学中大力引进多媒体、情景教学、模型教具、运行演示等教学方式。由于生态工程课程具有综合性的特点,运用多媒体技术,用图文并茂的形式介绍生态工程建设常用的技术措施,生态工程建设主要模式,生态工程建设作业设计的方法、项目管理与施工管理,综合效益评价技术等,可以达到生动、形象、易于理解与接受的教学效果。通过大量的实景图片、案例分析、设计模型的演示,结合治理保护措施与开发利用措施进行讲解,能够培养学生积极主动思考的意识[5]。
比如,指导学生运用生态工程原理分析实例时,要遵循循序渐进的原则。针对“物质循环再生原理”,教师可以举例中国传统无化肥、无公害的农作物种植模式,以及南方的桑基鱼塘种植模式,结合图片展示出“原料—产品—原料—产品”的物质循环过程。教学中如呈示“北京市首个大型养殖场沼气发电并网成功”的新闻报道,使学生感受到遵循科学原理设计、建造和操作的生态工程,已经发挥巨大的社会效益、经济效益和生态效益。有的学生提出:设计沼气发电的过程中,应考虑当地气候和环境,同时兼顾资金投入、科学监管等社会性问题, 体现了“协调与平衡原理”和“整体性原理”[6]。
采用现代信息技术教学,每次课前教师提出有关问题,引导学生利用网络、书籍等途径,寻找答案,并利用课堂开展相关内容的讨论、分析,此项作为平时成绩评定的依据。网络互动平台是师生交流的重要方式,网络平台存储着大量的教学资源,便于学生开展预习、复习、答疑等,比如构建本课程网站,建立本课程讨论微博等。在互动教学中强调学生的主体性,充分调动学生学习的积极性。这种层次渐进的引导、启发性的提问方式,不仅能增强学生对本课程的兴趣,而且能够培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。
二、开放实验实践环节
开放实验能给学生提供更多独立思维空间和更多实验操作机会,无疑会大大提高其实际动手能力和创新意识的发展[4]。将这样一种思路引入到生态工程学的教学当中来,是一种全新的尝试。根据本学院特色,主要是依托本学院环境工程公共实验平台以及国家环境保护纺织工业污染防治工程技术中心对学生开展实验室开放实验实践教学,可以采取如下做法:
(1) 定时开放或预约开放。定时开放即由公共实验平台以及工程中心固定开放时间,进行教学大纲规定必做的或自选的实验小课题。预约开放即由学生预先向公共实验平台或者工程中心提出申请,商定实验时间和内容。
(2) 学生进入开放实验室前须做好有关准备,如预先做好方案由指导老师审阅,根据实验需求学习使用相关仪器设备等。
(3) 学生完成实验项目后应向公共实验平台或者工程中心提交实验报告及小论文,实验室可推荐优秀论文到有关刊物发表,并对相关学生予以奖励。
三、社会项目实践环节
(一)社会调查
这一环节主要是为了培养学生独立自主的学习能力。针对学生的专业特点,在教学过程中有意识地引导学生自主学习,根据课程需要,教会学生一些学习方法,让他们能够在课余时间,有目的、有计划地进行自主学习[4]。教学中增加学生进行相关的生态工程项目的实地调研内容,安排学生参观已建成的城市污水处理生态工程、湖泊富营养化生态工程、农田防护林等,对其规划布局特点、造林树种、空间设计、各类生态工程体系配置和使用现状等有选择性地进行调查与对比分析,写出调查报告,并进行汇报总结。这类调查能明显促进学生学习的主动性,培养学生实地调研、资料收集、发现问题与分析问题等能力。
(二)引进项目、建立基地进行教学和实习
在教学中与本学院老师的相关生态工程项目结合,建立基地,进行实地教学和实习,使学生在教学过程中比较方便地去了解生态工程运行过程和环节,可以打破原先只能在固定时间进行有限项目实习的弊端,让学生随着课程的进展随时去参观、认识; 进行实习时,可深入基地,进行完全现场环境的实践训练,也可向工程技术人员求教,真正接触实际工作过程,体会实际工程的特点和所学理论知识在工程中的使用价值。学生在这个过程中可以学到许多书本上学不到的东西,真正达到实践教学环节的教学目的、效果。
当前,“可持续发展”已成为国内外学术界、政府部门及各行业流行的口号,以及论文、会议、报刊中出现频率很高的术语。可持续发展的实现需要扎扎实实的行动和行之有效的方法。前美国生态学会主席Judy Meyer博士曾指出生态工程是今后生态学发展重点的第一项;而美国AT&T公司技术环境部副总裁Hentry,B.B.博士称生态工程及生态产业是第二次产业革命,是实现产业持续发展的根本出路[1]。生态工程课程教学承担着培养适应当前环境保护需求复合型高层次生态工程技术人才的艰巨任务,实践教学环节是当前高校努力提高教学质量,培养创新素质人才过程中十分重要的一环,加强实践环节在生态工程学教学当中的应用,对于培养高层次创新型生态工程人才具有重要意义。
[参考文献]
[1]钦佩,安树青,颜京松.生态工程学.南京大学出版社,2002/2008.
[2]杨京平.生态工程学导论.科学出版社,2005.
[3]李季,許艇.生态工程.化学工业出版社(第1版),2008.
[4]范海燕,王玉吉.大学生实践教学中存在的问题及解决对策.陕西教育学院学报,2004,20(2):33-35.
[5]陈春叶,王彩霞.林业生态工程课程教学改革探讨与实践.2010,28(4):60-62.
[6]盛连喜.环境生态学导论.高等教育出版社(第2版),2009
(作者单位:东华大学环境科学与工程学院 上海)