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【關鍵詞】畢業設計;農業院校;環境工程
環境工程專業源于土木工程中的市政工程,作為一門邊緣交叉性學科,其發展目標是解決不斷涌現的各種實際環境問題。經過20多年的發展,其所涉及的領域越來越廣泛,已成為一門集自然、社會和技術科學為一體的綜合性學科。環境工程學科不僅研究水、氣、固廢、噪聲等主要環境污染和公害的防治技術和措施,還研究自然資源的保護和合理利用,探討廢物資源化技術,以及對區域環境進行系統規劃和科學管理,以獲得最優的環境、經濟和社會效益。目前,我國設置有環境工程專業的高校已超過300所。由于各高校的基礎和重點學科存在明顯差別,其環境工程專業發展的側重點也有所不同。大多數理工科類院校的環境工程專業都源于土木工程中的市政工程,其本科生培養方案注重于對學生工程思維和設計能力的培養。我校的資源環境學院準備新設環境工程專業,在環境工程的人才培養方案上不能照搬理工科類大學,一定要突出農業院校的特色并發揮現有優勢,找準適合自己的立足點。
安排在第七學期末開始的畢業設計(論文)是環境工程專業實現培養目標的一個重要的實踐教學環節,是對學生所學理論和技能的綜合運用和檢驗,也是保證本科教學質量的最后一道防線。畢業設計(論文)輔導環節對學生的要求主要體現在三個方面:1.鞏固與擴展所學的基本理論和專業知識,培養提高學生綜合應用所學知識、獨立分析、解決本學科領域的實際問題和初步進行科學研究的能力;2.培養學生樹立正確的設計和研究觀念,發揚理論聯系實際的工作傳統;3.使學生在方案設計、材料調查與搜集、工程繪圖、理論計算、實驗研究、數據處理、外文閱讀、使用計算機、查閱文獻、經濟分析、工具書的使用、文字表達等基本技能方面得到進一步的訓練和提高。鑒于畢業設計階段對于本科生培養的特殊重要性,本文就農業院校環境工程專業本科畢業設計設置安排存在的問題和解決的途徑提出一些個人的看法,希望能為我校環境工程新專業的建設提供一些可供參考的建議。
和理工科類院校不同,農業院校的環境類專業一般都源于土壤學、生物化學、生態學等學科,其本科課程設置主要是幫助學生形成以土壤、農業化學和農業生態資源等專業的知識體系。因此,農業院校環境工程專業在畢業論文(設計)任務書的安排上,也應與一般的工科院校有所不同。從目前來看,農業院校環境工程專業的畢業論文(設計)主要存在以下幾個問題:
1.本科畢業論文(設計)任務書的設置比較單一,重實驗輕設計。很多農業院校的環境專業本科生畢業只有畢業論文可做,而無畢業設計的內容供學生選擇。由于農業院校環境工程專業一般建設較晚,在師資、課程體系、實踐環節方面和工科院校相比都有一定差距。在工程設計及應用的教學、科研方面,農業院校環境類專業的基礎顯得更加薄弱。因此,目前很多農業院校的環境工程專業的師資力量尚難以開展對學生進行畢業工程設計的指導;同時,由于學生們受專業課程設置所限,他們的工程思維和設計能力與工科學生相比都有較大差距,因此很多學生也不愿意選擇他們感覺更為吃力的畢業設計工作。然而,目前環境工程本科生就業的去向主要還是與環保工程設計、施工、運行等相關的公司和企業,而諸如環境管理部門、環境監測站等事業單位現在大多都呈人才飽和狀態,可接受的本科畢業生非常有限。由于農業院校環境工程專業畢業生在工程設計能力方面的弱勢,在就業時與工科院校同類專業的畢業生競爭時就處于明顯的劣勢。因此,有必要通過畢業設計來加強農業院校環境工程專業學生的工程思維和設計能力,使他們能夠具有環境工程專業畢業生所需要的基本工程設計基礎和能力,從而在一定程度上扭轉我校該專業畢業生就業時面臨的不利局面。
2.本科畢業論文(設計)任務書的設置未能充分突出農業院校的特色,尚未充分體現農業院校學生現有知識體系的優勢。與工科院校相比,農業院校的環境工程專業在專業的歷史沿革、學科組成和行業特性上都有自身的特殊性。因此,為了提高農業院校環境工程專業人才的競爭力,需要在畢業論文(設計)這一人才培養的關鍵環節上充分體現農業院校的特色與優勢。農業院校的環境工程人才培養模式不能照搬工科大學的方法,而應走有生態特色的辦學之路,培養出可投身于農村環境污染防護的人才。農業院校一般都具有生物、生態學科的優勢地位,畢業生相對于工科院校的學生具有更扎實的生態學知識。此外,當前環境工程畢業生就業的一個重要方向是環境影響評價咨詢工作,生態環境影響評價又在其中占據主要地位。因此,可以考慮讓一部分學生在完成畢業論文(設計)時從事生態環境評價的工作。這樣一來可以發揮農業院校學生生態學基礎扎實、生態知識結構較全面的優勢,提高畢業論文(設計)的質量,二來可以提高學生的社會競爭力并適應市場需要,為從事生態環境評價特別是農村地區環境評價的單位輸送可用人才。
3.畢業論文(設計)立題與實際聯系還不夠緊密,約束性題目難以調動學生的創新熱情。由于教師設計的畢業論文(設計)題目未能全部追逐科技前沿或來自于實際的工程項目,部分題目陳舊甚至經年不變,擺在學生面前的是一些舊知識舊問題,使得設計成果沒有實用價值和科學意義。這在一方面打擊了某些學生在完成畢業論文(設計)的熱情和積極性,也使得某些本來就對畢業設計(論文)重要性認識不足的同學更加放松了對自己的要求,對工作應付了事。
為提高農業院校環境工程專業本科生的畢業論文(設計)的完成質量,進一步加強農業環境類專業學生的市場競爭力,在畢業論文(設計)的設置和指導上可以考慮以下的一些改進措施:
1.加入一些和農村環境保護治理相關的設計類題目。由于目前工科院校的環境工程大多是在給水排水專業的基礎上發展而來,因此,工科院校的環境工程專業在畢業設計的內容上受給水排水專業的影響較大。在水污染控制方面主要為排水管網和城市污水處理廠的設計。農業院校如果照搬工科院校的設計內容,由于專業基礎所限,無法與之進行有力的競爭。因此,應在設計內容上著眼于和農村地區和農業環境相關的工程。如目前農村受污染地下水的治理和農村污水的處理都是國家十二五規劃的重要內容,相關的工程也建設了不少。可以設定一些如農村小型給水站或分散性生活污水處理站的課題。在處理工藝選擇上,由于農村地區的特殊條件,一般應選擇操作較簡單且成本較低的常規處理工藝,這樣更符合農村地區的實際需要。比如用吸附工藝處理污染地下水,或用人工濕地處理畜禽類廢水,都是可行的設計題目。學生經過這些設計工作的鍛煉,將有助于他們在畢業后從事農村環保治理的相關工作,不僅提高學生的就業率,也可為農村環境的治理培養可用人才。為達到這一培養目標,學校在青年教師的引進和培養上也要考慮有工程背景的環境工程專業人才,同時可以通過幫助青年教師去設計類單位進行工程實踐等措施,提高他們的工程素養和設計能力,從而達到輔導學生的要求。
2.在本科生畢業設計(論文)工作中體現資源與環境的緊密結合,設置適量的生態環境影響評價的題目。工科院校的環境專業一般更側重于各種污染治理技術工藝的開發與研究,對環境與資源的重視不足。農業院校則注重于從宏觀側面上分析環境與資源的關系,將自身對土壤學、氣象學和生態學等學科的研究優勢體現在資源和環境管理方面。為進一步體現農業環境院校學生在這方面的特點,有必要在畢業設計時通過設置合適的環境影響評價的課題來提高學生的相關能力。另一方面,環境影響評價咨詢工作在當前對環境工程本科畢業生來說是一個重要的就業方向,其中主要的一個部分就是生態環境影響評價。和做工作設計不同,由于農業院校學生在生態學方面有較扎實的基礎,因此和工科院校學生相比并不遜色,甚至某些方面他們做的比工科院校的學生要更加深入,相關的知識結構也更加全面。為本科生畢業設計設置適當的環境影響評價課題,不僅發揮了農業院校學生在生態環境評價方面的一些優勢,也可為學生的就業提供有效的幫助。當然,這同樣也對學校的師資力量提出了更高的要求。不僅在課程設置上需要加入環境影響評價的課程,對青年教師的引進和培養,也要做好相關的準備工作。一個可取的方法是鼓勵青年教師考取國家的環境影響評價注冊工程師,通過提高教師隊伍的素質來保障本科生培養的質量。
3.將畢業論文與教師主持的科研項目或課題聯系起來,培養學生的科研素養。環境工程專業由于本科就業的壓力較大,相當一部分的學生選擇畢業后繼續攻讀本專業的研究生。對于準備攻讀研究生的本科生,特別是已取得報送推免資格的學生而言,在本科畢業階段通過完成畢業論文來得到一定的科研能力的鍛煉是很有必要的。對于無需復習考研和找工作的保送生,可以安排他們盡早進入畢業論文的課題。在課題的選擇上,應盡量從老師的在研項目中選取適當的一部分讓學生來參與并完成,而不是只是簡單的讓本科生給在讀碩士生打下手。根據筆者的經驗,只要老師進行有效的輔導,并選取學生力所能及的課題,充分發揮他們的主觀能動性,本科生同樣可以參與到實際科研項目中,并做出較好的科研成果,有些本科生的科研成果在高度上甚至不遜于在讀的碩士研究生。對于要復習考研和找工作的畢業生,也要盡早安排他們進入畢業論文的課題。老師要幫助學生按安排好時間,一方面要讓他們認識到畢業論文的重要性,另一方面也要照顧到學生復習考研和找工作的實際情況,盡量做到兩頭兼顧。
綜上所述,為了提高農業院校環境工程本科生的培養質量,有必要在畢業論文(設計)環節的進行適當的調整,提高畢業內容的多樣性,加強其實踐性,并突出農業院校的特色,為培育出更多可投身于農村環境治理的人才而貢獻一份力量。
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農業院校的環境工程專業因辦學條件的限制,難以達到像清華大學、同濟大學等國家重點工科院校辦環境工程專業的要求。農業院校的環境工程專業應有自己的辦學方向和專業特色,發揮自己的特點。高等農業院校和農村、農民聯系比較緊密,比較熟悉農村的生產、生活和生態問題,并且在土壤學、植保學、生態學及環境生物學學術研究領域有較強的優勢,這些正是高等農業院校培養人才的優勢。因此,我們開設了“環境生物修復工程、環境微生物工程、農業生態工程及其設計”這樣一些比較適應農村生態建設的課程。在開設水、大氣環境污染物和噪聲監測等環境工程專業常規實驗項目的基礎上,增設土壤污染物、農產品污染物、畜產品污染物、水產品污染物的監測分析實驗,拓寬實驗面,以突出高等農業院校環境工程專業的特色。
二、變實驗室為模擬生產現場
環境工程是實踐性很強的專業,培養學生從事工程設計與實踐的能力至關重要,為此,我們購進一批大氣、水相關實驗的模型設備,模擬工業生產過程。模型設備均用有機玻璃制成,有園型曝氣池、氣浮池、絮凝沉降池、活性碳吸附、生物塔式濾池、生物膜轉盤、鈄板沉淀池、普通快濾池、XT型高效填料氣體凈化塔、YQJ型(旋流板式)氣體凈化器、旋風除塵器等模型,使學生非常直觀清楚地了解相關大氣、水處理設備的內部構造,在生產實地這些內部構件如果不是停產檢修也難以看清。模擬生產過程,進行實驗操作,測得相關的實驗數據,這樣的實驗非常接近工業生產實際,通過實驗學生能充分體驗到專業基礎和專業課理論與生產相結合的典型事例,縮短學生對生產工程的距離感、生疏感。學生對這些實際處理工藝的運行操作,對整個工藝以及設備有了一個更完整的認識和掌握,有效地提高了學生的專業操作技能。
三、實施開放式實驗
環境監測是我校環境工程專業主要專業課之一,而環境監測教學實習是培養學生獨立開展監測工作的重要措施。為了使學生能真正掌握大氣、水、土壤、噪聲等常規監測項目的實施方案和監測方法,我校進行了環境監測教學實習改革,即“開放式”教學實習。任課教師和實驗員根據現有的儀器設備、藥品等擬定監測項目和監測對象,將全班學生分為若干個實習小組(一般每組3~5人),每個實習組分別制定實習計劃,確定本實習小組的監測項目、監測對象、采樣地點、分析方法和時間進度;以小組為單位領取試劑、玻璃儀器,配制實驗試劑,實習期間實驗室和儀器室全天開放,1周內每個小組要獨立完成對水質、大氣,土壤、噪聲等10個以上項目的監測。實習結束后,每小組將所領取的藥品試劑、玻璃器皿等洗凈歸還,并且最后各小組進行交流討論實習的收獲和存在的問題,每人交一份實習報告。試行“開放式”實驗,可讓學生根據現有的儀器設備和藥品,自己外出取樣,然后根據采樣點及其周圍環境狀況可能導致的水質來確定監測項目和監測方法,學生各自制定不同的監測方法來測定水樣中不同的污染物,學有余力的同學還可以就不同的監測方法進行比較實驗。這樣一方面增加了學生的實驗興趣,更有利于培養其創新能力和解決實際問題的能力;另外根據實驗過程中出現的問題,教師可指導學生查閱參考資料、文獻對某些實驗項目進行方法上的改進,激勵學生的求知欲望,使學生具有獨立思考、自由發揮、自主學習的時間和空間。通過這種“開放式”教學實習,學生的動手操作能力有了很大提高,對整個環境監測過程有了清楚的認識,同時通過對校園周邊環境的監測,更清楚地了解到環境的質量現狀。
四、加強師資隊伍實驗教學能力的建設
由于歷史的原因,高等農業院校環境工程專業的教師大多出自綜合大學的理科或農業院校,來自工科專業的很少,教師專業結構不夠合理,實驗教學能力較差。近年來,我們通過以下4種方式加強了師資隊伍的建設:(1)從工科院校畢業的研究生中補充新鮮血液,近年來爭取了浙江大學、東華理工大學等環境工程專業的研究生3人。(2)加強包括實驗技術人員在內的現有教師的培訓、培養,鼓勵他們到工科院校聽相關的課程,使他們向工程學科靠近。(3)通過科研提高解決環境工程實際問題的能力。(4)鼓勵教師參加各式各樣的短期環境教育研討班,獲取從事環境影響評價、環境工程設計的多種上崗資格證。這樣一方面提高了教師的業務水平,擴展教師從事社會實踐的機會,另外還提升了學校在社會上的知名度,為學生的就業提供了更多的機會。
五、對環境工程專業實驗教學的建議
1.增加工程實驗課
環境工程實驗教學改革和創新的目的在于培養具在較強動手能力和創新精神,善于理論聯系實際的環境工程專業畢業生。為此,對傳統的實驗課體系與模式應加大力度調整,增加工程實驗題,要求學生根據社會上某一具體的生產或工程單位的實際生產活動為背景。這些工程單位包括學生在生產實習、社會實踐和外出頂崗中接觸的單位,可由學生自己聯系,也可由學校幫助聯系,以提交實驗報告或工藝設計、工藝流程的形式完成。
2.實驗與畢業(設計)論文掛鉤
環境工程專業畢業生的畢業(設計)論文必須具有工程背景,必須以綜合實驗或工程實驗為基礎來撰寫。取消目前大量存在的綜述性的畢業論文課題。學生的畢業論文應以自己親手做的研究性實驗,或親身參與的工程項目為基礎進行撰寫,沒有研究項目的教師不能做論文指導教師。聘請一批長期在生產第一線的工程技術人員擔任畢業(設計)論文指導教師,通過把實驗與畢業(設計)論文掛鉤,使學生在做實驗的時候更投入、更有針對性,同時也可使畢業(設計)論文的質量得到提高。
3.引用最新的科研成果,體現學科前沿
作為肩負高素質人才培養使命的教師,應積極參與科研,時刻關注、跟蹤環境工程學科的前沿,關注了解最新研究方法與手段,并盡快將其引入實驗教學,不斷更新實驗手段。要積極為學生開展第二課堂活動,讓學生利用課外時間盡早參與教師的科研活動,使他們在科研活動中學到書本上學不到的知識,以培養其實驗動手能力、組織實驗能力和科研能力。
4.實驗過程綠色化
作為環境保護事業的參與者,在實驗的全過程(從實驗內容的設計到實施)更應注意環境保護問題。首先在實驗的設計上,盡量做到微量化,減少化學物質的環境投放量,盡可能地選用對環境不造成二次污染的藥品試劑;此外,對于實驗過程中產生的有毒、有害化學物質,決不隨意排放,應用專門的容器收集,再送有關部門統一進行無害化處理。
關鍵詞:農村循環型城鎮
農村循環型城鎮,是在農村生態系統承載能力范圍內,依據生態經濟學原理和系統工程原理以及自然生態規律的循環經濟方法所建立的具有非線性生產模式的產業循環系統、基礎設施系統以及生態保障系統,通過生態規劃、生態工程和生態管理,建立起社會、經濟、自然協調發展,物質、能量、信息高效利用的生態良性循環體系,形成生態高效的產業、科學協調的管理體制與人文景觀有機融合的現代城鎮。農村城鎮化的快速發展如果以資源耗竭、環境污染的方式進行只能加深其不可持續的程度,在這樣的背景下,小城鎮要取得更大的、更穩定的發展就要改變原有的發展模式,走資源節約、環境保護的可持續發展之路。通過倡導綠色生產技術、綠色食品、綠色消費等形式引導小城鎮向著環境友好型模式發展,并通過產業之間及內部關聯性的增強,從而推進小城鎮中以農業生產為主的產業協作與和諧發展,使小城鎮向著高效性、資源節約型的方向發展。因此發展循環經濟就成為小城鎮可持續發展的有效途徑。
一、農村循環型城鎮是實現農村城鎮可持續發展的必由之路
首先,隨著我國經濟的快速發展,農村城鎮化的步伐必然加快。城鎮化對于各類要素和需求的聚集、生產要素的集中、資源配置效率的提高、人們生活的改善具有重要的積極意義,是實現現代化的必由之路。論文格式,農村循環型城鎮。發展小城鎮,是帶動農村經濟和社會發展的一個大戰略。其次,世界上的一些國家進行了生態城市的建設實踐,但多數還是按傳統觀念從過程末端入手,停留在綠化、環境保護、環保產業等措施上,并沒有探及城市系統的內核。論文格式,農村循環型城鎮。論文格式,農村循環型城鎮。在城鎮建設的過程中,如何有效解決城鎮化進程中的環境問題,協調好城鎮社會經濟發展與生態環境保護的關系,是促進城鎮持續、快速、健康、穩定地發展的關鍵。論文格式,農村循環型城鎮。要走以往城市建設中出現的先污染后治理;先破壞后保護的老路,提高小城鎮的環境質量,保護生態環境,是實施可持續發展戰略的一個重要內容,也是環境保護工作面臨的一個新的重大課題;第三,農村循環型城鎮的核心是發展循環經濟。論文格式,農村循環型城鎮。循環經濟是按照自然生態物質循環方式的經濟運行模式,它要求用生態學規律來指導人類社會經濟活動,以實現資源利用最大化,廢物排放最小化和經濟活動生態化它把環境作為經濟增長內生變量,兼顧了經濟增長與環境保護,是一種可持續的環保型經濟增長模式。
二、建設農村循環型城鎮符合農村居民生活方式革新的方向。
循環經濟型城鎮建設,要以經濟、社會、環境協調發展為核心進行經濟戰略性調整,關閉浪費資源、污染環境的企業;充分利用資源和能源,提高企業經濟效益,最大限度的減少污染排放量;防止空氣污染、危險廢物污染;發展有機農業、生態農業、提倡綠色消費,增加農民收入,解決農業污染問題;加強環境規劃,維護生態平衡,建設優美的生態環境等。生活品質是發展農村城鎮的一個重要目標和核心內容,生活品質的高低取決于經濟環境、社會環境、生態環境、城市基礎環境的質量,涉及教育、醫療、衛生等社會保障體系和社會文化體系等。而生態城市建設作為一項功在當代、利在千秋的崇高事業,它以人與自然的協調和諧為基本出發點,與人民群眾的學習、生活、工作息息相關,直接體現了廣大人民群眾的切身利益。在我國開始全面建設小康社會的今天,人們都向往能在優美的環境中安居樂業、因此對環境有著更高的要求。
三、發展農村循環型城鎮是優化城鎮產業結構的重要方略。
我國人口眾多,資源相對貧乏,生態環境脆弱。在資源存量和環境承載兩個方面都經不起傳統經濟下高強度的資源消耗和環境污染。發展循環經濟必須要根據循環經濟的基本原則促進產業轉型,調整產業結構。大力發展清潔生產,實現廢棄物再利用,從而達到減少廢氣物排放、節約利用資源的目的。我國在現階段推行循環經濟城鎮建設,并以此為目標進行產業結構調整,可以很大程度上避免走先污染后治理、先破壞后保護的彎路,以較少的代價實現可持續發展。我國當前正面臨調整產業結構的最佳時機,從發達國家發展的情況來看,人均GDP達到一定程度都將面臨產業結構的巨大調整。在收入達到一定水平后,人們的消費需求開始多樣化,對教育、衛生、娛樂、休閑、旅游等方面的需求都大大增加。另外,我國產品在國際市場上具有強大的勞動力和自然成本地量的競爭優勢。隨著環境資源大量消耗和勞動力工資的提高,這一競爭優勢將在未來10―20年內逐漸喪失。因而必須進行產業升級和技術創新,提高產品的科技含量,才能保證產品的國際競爭力。及時調整產業結構,利用消費需求不斷增長來帶動經濟增長不失為一個普遍的做法。發達國家多數是在GDP達到3000美元以上,生態環境和經濟社會無法繼續承受工業化的后果而發展循環經濟、進行產業結構調整的。論文格式,農村循環型城鎮。我們必須摒棄傳統粗放的城市經濟發展方式,堅定不移的實施可持續發展戰略,把當前利益與長遠發展結合起來,把城市經濟增長與社會進步、環境改善結合起來,避免重蹈先污染后治理的覆轍,是經濟社會發展邁向良性循環之路。
建設循環經濟型生態城市,不僅能夠全面提高資源利用效率、增加經濟效益、減少廢物排放和環境污染、改善環境質量,更重要的是,可以通過構建可持續的經濟發展模式來培育新的經濟增長點,創造更多的就業機會,提高人民群眾的生活品位,提升現代化水平,實現經濟發展與物質投入的“脫鉤”,從根本上實現資源型城鎮的生態化轉型,為全面小康社會的建立和跨越式發展提供切實可行的途徑。
《環境保護與可持續發展》課程作為華南農業大學的一門公選課,除了涵括環境保護與可持續發展的基礎知識外,還要緊跟環保與可持續發展的最新成果、技術和發展動態。因此,在教學內容上,教師需要關注社會環保熱點問題,大幅度增加國際環境保護、可持續發展方面最新的動態與進展,并將這部分內容作為每節課引導性的部分,調動學生的課堂興趣。例如,可結合美國大使館PM2.5事件講授大氣顆粒物的基本知識;結合日本福島核電站爆炸事件講授核污染的防治;結合“走高效生態的新型農業現代化道路”講授生態農業技術等。這樣,不僅使學生能較為深入地掌握環境保護與可持續發展所涉及的一般知識,又能使學生對環保的認識結合實際情況,避免流于課本理論,有利于學生更好地對社會經濟發展過程中的環保與可持續發展問題深入思考。另外,針對現在學生經常使用網絡的習慣,提供若干環境保護與可持續發展網站如“生態環境網”、“低碳網”等供學生進行課后拓展。值得注意的是,針對學生基礎知識不齊的狀況,公選課應側重于普及知識方面,但要避免講授的知識表面化與科普化傾向,以免挫傷部分優秀學生的積極性,因此,每節課都要有一些較為專業的知識,這樣才能適應學生對公選課的學習期望。
二、采取多種手段,調動學生興趣
教學方法的好壞,不僅影響學生對知識的理解,還影響學生思維能力的發展。在《環境保護與可持續發展》教學中采取多種教學手段激發學生的學習積極性和主觀能動性。如講授大氣對流對污染的影響時,點燃一支香煙,置于帶有隔板的倒置燒杯中,直接觀察大氣顆粒物在燒杯內的運動過程,把枯燥的理論形象化,學生容易理解,也提高了學習興趣。又如,在多媒體課件制作中大量增加圖片內容,每頁課件均以大尺寸具有視覺沖擊性的圖片展示,對應文字相對減少,留給充分空間讓學生去思考圖片信息。同時,利用課間休息給學生觀看5~10分鐘視頻,讓學生對視頻中環保問題進行討論,對環保問題出現的根源、過程、危害等發表看法。在學生對問題有了充分認識后,老師可啟發和引導學生提出解決問題的辦法,使課本理論知識內容“活”起來,進而提升學生的思辨能力。選修公選課的學生作業和學?;顒虞^多,往往會出現“下課拋腦后,上課想不起”的學習狀態。每次課結束后留下1道拓展題,下次上課前用5分鐘時間提問,學生共同回答,有助于活躍課堂氣氛。同時,課前提問也可以促使學生上課專心,課后能閱讀相關資料進行知識拓展。
三、結合課外實踐,增強感性認識
公選課教學既要注重知識體系,也要與實踐充分結合。公選課面向多個學院多種專業的學生,由于沒有相對應專業實踐的支撐,使得學生的學習過程偏于理論,完全沒有課程內容所對應的感性體會,常會出現教師講的“口干舌燥”,而學生仍難以真正掌握的情況。如講授水體污染時涉及的各種水質指標是怎么測出的?城市交通中的噪音主觀感覺和測定的聲音分貝數之間是怎樣對應的?對此,我們在進行《環境保護與可持續發展》教學時,充分利用學校周圍的一些污染河流和交通道路,學生自愿報名,利用周末時間攜帶若干簡易儀器到現場進行觀察測定,這明顯增強了感性認識,提升了學生對知識的掌握程度。近年來,本課程的講授過程一直進行著此種“微型實踐”,這種實踐教學大大調動了學生的選修興趣。因此,課堂教學一定要充分重視實踐教學,在當今大學生對實踐動手能力需求日益強烈的背景下,開展一些公選課的“微型實踐”可以達到進一步充實知識、提高能力和實現創新的目的。
四、改革考核方式,強化激勵機制
科學、合理、鼓勵創新的考核方式,有利于保證教學質量,促進創新能力的培養。《環境保護與可持續發展》公選課過去一直采取期末論文考核方式,出現的問題是學生不愛思考,不重視能力培養,上課不聽,下課不看,有些學生在網上下載文章應付,極易出現抄襲現象。為了改變這種狀況,我們在《環境保護與可持續發展》教改中試行了多種形式并存的考核,即課堂考勤(占10-20%)、隨堂快速測驗(占20-40%)、課程論文(40-60%)。課堂考勤采用簽到和提問兩種形式,簽到保證課堂考勤的連續性和公正性,而點名提問可防止代簽現象。隨堂快速測驗主要目的是強化鞏固學生對當堂理論的掌握,一般放在當堂課程教學結束時,時間10分鐘,題量控制在10個以內,題型由名詞解釋、判斷、選擇等組成,避免學生覺得作業過多而產生抵觸心理。在課程論文方面,在課程教學內容進行一半時,即鼓勵學生開始寫作課程論文,主題可以選擇課堂上討論的內容,以提高學生對課堂活動的參與度。通過更多和外院外專業的同學交流,為課程論文尋找多方面的觀點和素材。另外,提倡學生結合《環境保護與可持續發展》公選課的課外實踐活動進行論文寫作。課程論文一方面嚴格控制字數,一般情況下控制在3000字以內,其目的是防止學生東拼西湊四處抄襲。另一方面,提高課程論文主題的選擇標準,要求學生必須從自身感受出發,結合當前存在的環保與可持續發展的“小”問題,展開討論,談出觀點。這樣的要求大大提高了課程論文的質量,學生必須親自動手查資料,動腦構思形成觀點?!董h境保護與可持續發展》課程實施這些新的考核方式后,學生普遍反映較好,覺得自己環保知識和寫作能力有所提高。
關鍵詞:農業源,減排,對策,措施
1、農業源污染的現狀及存在的問題
農業污染已成為影響我國水環境尤其是飲用水水源安全的重要因素。我國農業環境保護工作起步較晚,起點較低,管理基礎較為薄弱,存在農業環境保護法律法規及標準體系不完善,農業環境污染治理缺少有效技術、政策和資金支持,難以建立市場化機制等問題。第一次全國污染源普查資料顯示,在我國主要污染物排放量中,農業源COD和總氮排放量分別為1324.09萬噸和270.46萬噸。根據筆者計算,若將總氮折算為氨氮,氨氮排放量約為91.81萬噸,因此,農業源COD的氨氮分別占全國排放量的43.7%和53.1%。農業污染已成為影響我國水環境尤其是飲用水源安全的首要因素,主要表現為:在農業生產過程中,養殖的畜禽糞便等廢棄物的排放;種植的農藥、化肥、地膜等農用物資的不合理和過量使用;在降水或灌溉過程中,污染物通過農田地表徑流、農田排水和地下滲漏進入就近水體,引起水質污染。農業污染具有量大面廣、瞬時性強、構成復雜等特點,其產排污量削減與控制技術成為目前環境領域的重大技術挑戰,也是我國農業經濟、社會、生態環境和諧發展的瓶頸。
2、“十二五”農業源減排應采取的主要措施
2.1強化源頭控制。農業面源污染物控制應從源頭著手,通過不斷改良農業優良品種、優化種養方式、提高種養技術、強化管理、合理規劃等措施從源頭減少單位產量污染物的產生量,從源頭有效遏制污染物排放。
2.2強化資源利用?,F代農業污染的根本問題是種養業分化割裂,各自依賴化肥、飼料輸入,造成全國性農業廢棄物不合理處理和利用,無組織排放嚴重。因此,推進農業廢棄物資源化利用是“十二五”農業源減排的主要途徑。農業廢棄物要按照資源化、減量化、無害化的原則,畜禽糞便以肥料化為主要手段進行綜合利用,種植業廢棄物以肥料化、能源化、飼料化為主要手段進行綜合利用,畜禽養殖業污水以能源化、無害化為主要手段進行綜合利用與治理,農業徑流經農業生態系統原位處理生態回用為主要手段進行綜合利用,以減少污染物排放。
2.3強化末端治理。農業面源污染控制堅持農牧結合、種養林平衡的原則,根據承納污染物的土地數據合理規劃確定養殖規模及污染治理水平。結合地區特點選擇適合的污染治理技術,以工程手段為輔、生態治理為主的方式進行治理,開發低成本污染治理技術,提高污染治理水平,從而保證農業減排各項指標任務順利完成,全面控制農業面源污染蔓延的態勢。
2.4堅持合理規劃,實現種養平衡。制定科學合理的地區農業發展規劃,做到地區內種、養平衡,保證農業廢棄物最大限度地循環利用。建設廢棄物臨時儲存設施,解決循環利用中的時空不平衡問題。對于以農業資源化利用為主要手段的養殖企業,配套建立糞便污水處理減量和貯存設施。例如,通過建設以農業廢棄物為原料的有機肥加工廠,減少農業廢棄物體積和重量。
2.5探索農業廢物資源化利用途徑。重點開發以農業有機廢棄物為原料的有機肥資源化利用途徑,以有機廢棄物厭氧發酵為手段,以能源生產為目標,最終實現沼氣、沼渣、沼液的綜合利用。適度推廣沼氣發電技術,實現農業廢棄物飼料化利用,積極推廣以農業廢棄物(如農作物秸稈、玉米芯、棉籽殼、鋸木屑、牛糞、雞糞等)為原料進行食用菌人工栽培,實現有機物質循環反復利用。
2.6因地制宜建設污水治理與風險防范設施。選用農業廢水處理工藝時,應根據農業生產的種類、規模、生產方式以及當地的自然地理環境條件確定工藝路線及處理目標,并應充分考慮畜禽養殖廢水的特殊性,在實現綜合利用或達標排放的情況下,優先選擇低運行成本、運行穩定的生物處理工藝,保證全時段達標排放。
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論文關鍵詞:北京林業大學;農業資源利用;學科建設;林業特色;人才培養
北京林業大學農業資源利用一級學科可追溯到最早的森林土壤學科,1990年以前屬于一級學科“林學”下面的二級學科,1990改為土壤學,1997年由農學門類下的林學一級學科劃歸為同一門類的一級學科“農業資源利用”。2004年植物營養學科經國務院學位辦批準,開始招收碩士研究生。2005年土壤學科被國務院學位委員會批準為林業院校的首個土壤學博士點,并同時被授予一級學科“農業資源利用”碩士學位授予點。
經過50多年幾代人的共同努力,我校在學術梯隊、科學研究和人才培養等方面取得了一系列成績,形成了具有林業特色的優勢學科。
一、學科梯隊合理
在學科隊伍上建設上,注重人才的引進,從美國、加拿大、挪威、日本等引進歸國人員。不同國家和地區的學術思想和氛圍能在我們這里相互促進和相互影響,研究方向齊全。通過多年的努力,我校已形成了一支知識覆蓋面廣、學術氣氛活躍、梯隊合理、并具有廣泛國內外聯系的以中青年為學術骨干的學科隊伍。
二、研究方向獨具特色、優勢明顯
我校農業資源利用一級學科下設兩個二級學科:土壤學和植物營養學。行政上隸屬于水保學院。依托過去水保學院在全國名列前茅的科研優勢地位,緊緊圍繞林業六大生態工程,土壤和植物營養兩個二級學科形成了一些固定的具有特色和優勢的研究方向,并取得了一些重要的研究成果。
(一)土壤學科
土壤學主要有森林土壤、土壤侵蝕、土壤生態與植被恢復等研究方向。
1.森林土壤。森林土壤是森林培育、森林經營的基礎。主要任務是應用系統的、先進的理論知識和實驗技術,研究森林土壤的性質、組成、結構及其演化規律,揭示森林土壤的功能,解決林業生產以及不良立地條件森林植被恢復的實際問題,從而實現森林土壤資源的合理利用。
近年來我校土壤學科主要在森林土壤發生分類和森林土壤與環境等方面展開了一些研究。通過對華北山地土壤發生特性和診斷特征的研究,提出了以土壤系統分類為依據的土壤類型,通過對土壤粘化過程的研究,糾正了地帶性土壤分布中棕壤與褐土的分布問題,為褐土、棕壤土類與系統分類的參比提供了可靠的理論依據,并受到了老一輩土壤學家李連捷院士的好評。
森林土壤是重要的陸地碳庫,并和大氣進行著頻繁的氣體交換,特別是一些溫室效應氣體,如二氧化碳、甲烷和氮氧化物。研究這些氣體在土壤中吸收或釋放的機理,并監測其排放通量和影響因素,認清森林土壤和溫室效應氣體排放及全球變化的關系,可以為采取科學的調控措施提供理論基礎。通過承擔國家自然科學基金、博士點基金和教育部新世紀人才資助等項目,我們在這一領域的研究成果有新的突破,研究成果被許多專著引用。
2.土壤侵蝕。土壤侵蝕是當今的土壤物理學的中心內容。土壤水的保持和運動直接或間接影響著土壤肥、氣和熱的狀況。不同的土壤具有不同的蓄水、透水和抗蝕能力。研究土壤侵蝕規律對改良土壤性狀,提高土壤肥力以及整個生物圈和人類生存的生態環境有著重要關系。
在土壤流失分布特性研究方面,研究了長江三峽地區、黃土高原地區存在的土壤侵蝕類型,不同土壤侵蝕類型的土壤流失量與降雨、地面坡度、地面覆蓋度等因素的關系。對三峽花崗巖地區坡面土壤流失規律和庫區土壤中管流和優先流對地表徑流過程的影響進行了系統研究,發表的論文有多篇被EI檢索,并申請到瑞典國際自然科學基金資助。
在森林植被保水保土作用研究方面,以不同地區林下地被物為研究對象,經長期試驗得出:林下地被物具有較強的吸持降水、涵養地表徑流、增加地表糙率、改良土壤特性等作用,能夠在很大程度上固持土壤,對于防止土壤侵蝕具有較大作用。完成2項國家自然科學基金課題。3篇論文被EI檢索。
在土壤滲透特性及土壤水分運動機理研究方面,以達西定律、連續方程為理論基礎,對非飽和帶土壤水分運動進行定量研究,它是分布式水文模型的重要組成部分。以三峽庫區為試驗基點,經過長期觀測,得出了長江三峽花崗巖區林地坡面土壤滲透遵循霍頓方程,其土壤特性具有蓄滿產流條件的結論。研究成果對三峽庫區的生態建設具有重要的理論和實踐意義。
3.土壤生態與植被恢復。土壤同成土因素共同構成一個生態系統,并作為陸地生態系統的一個亞系統而獨立存在。針對我國土壤生態的關鍵問題,我們首先進行了林地土壤干擾生態學研究。針對我國森林土壤的特點,我們主持了一些國家和北京市自然基金課題,率先在東北天然林、華北人工林進行了土壤種子庫、林地粗木質殘體生態學、林地空隙對土壤質量演變等方面的研究,發表多篇論文,并取得了多項成果,其中一項成果獲北京市林業系統科技進步一等獎。
在土壤一植被一大氣系統的水分轉移規律的研究中,用能量的觀點來定量研究和描述水分的運動。SPAC是水分循環的一個通道,我們在研究土壤水分循環與平衡時,都是以SPAC和“四水”轉化為基礎,利用國家“九五”和“十五”攻關課題,在河南黃泛區、內蒙和寧夏沙漠化地區、黃土高原地區及北京等地進行了深入系統的研究,部分成果通過國家鑒定。自然土壤中的營養元素循環是一個十分復雜的問題。我們對北方主要森林土壤中的C、N、P、K、S等元素在以土壤為界面上的循環及伴隨水文過程的循環進行了系統的研究,取得了不可多得的資料和研究結果,豐富了森林土壤養分的循環理論。
困難立地條件下土壤退化機理及恢復生態學也是我們的研究重點。通過對我國華北石質山區和黃土高原干旱侵蝕地區土壤質量的現狀和演替規律的研究,分析土壤退化的原因,結合對主要造林樹種耐旱性等生理生態特性的研究,提出了一系列針對類似地區的造林技術,如徑流林業技術、固體水技術。以上研究,為有效地解決我國干旱半干旱地區的植被恢復提供了強大的理論支撐和技術支持。
(二)植物營養學科
植物營養主要側重于樹木營養與施肥、花卉及草坪營養與施肥,無土栽培和花木基質等方面。對樹木營養和施肥的研究主要集中在毛白楊和泡桐人工林上。在三倍體毛白楊紙漿林生產建設中,系統研究了我國毛白楊在生長季節的營養規律,并進行了原位的林木正交施肥試驗,其研究結果對指導毛白楊速生豐產林的生產有重要意義。運用矢量競爭理論(Vectorcompetitionanalysis),研究了油松、側柏混交林種間的營養競爭或互惠關系,為混交林的營造以及人工純林的改造提供了理論依據。
同時,我們也承擔了首都古樹復壯的工作。草坪生態系統是人工生態系統,在養分循環方面不像自然生態系統那樣可以無限自然循環,在其生產和修剪過程中或多或少有養分的損失。因此,肥料是提高草坪生產質量的重要物質基礎。人為控制下的正確施肥,是維持草坪持久性、保持其良好景觀,從而實現草坪可持續發展的有效手段。利用穩態營養理論,采取指數施肥的方法對草坪進行了出圃前施肥的研究,并取得了一定的成果,在國際植物營養大會上進行了交流。
三、人才培養成果
在學科建設上,注重將研究生培養和科研工作緊密結合,1984年開始招收土壤學碩士研究生,生源主要來自農林院校的林學、資源與環境(原來的土壤農化)和生物學、地理學等專業,20多年來共培養碩士研究生49人,為首都和全國的林業、土肥、環保等相關領域提供了重要的專業和管理人才。
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基金項目:河北省科技金融協同創新中心河北省科技金融重點實驗室開放基金項目“京津冀冀鄉村旅游區域PPP融資制度法治化研究”(項目號:HBTFKL201516);2015年保定市科學技術研究與發展指導計劃(第二)項目“京津冀冀區域經濟制度生態化研究”(項目號:15ZR066)。