前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的環(huán)境科學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)知識主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
【關(guān)鍵詞】建構(gòu)主義;環(huán)境工程;特色專業(yè);人才培養(yǎng);教學(xué)模式
1.市場對環(huán)境工程專業(yè)人才需求發(fā)展趨勢
20世紀(jì)中期,隨著工業(yè)化進程的加速,環(huán)境問題日益突出,從而引發(fā)了人們對環(huán)境保護的思考,在此背景下,環(huán)境工程學(xué)科應(yīng)運而生,初創(chuàng)時期主要以防治局部污染和末端治理為特征。然而,科技的迅猛發(fā)展所帶來的環(huán)境問題影響范圍不斷擴大,并且呈現(xiàn)出全方位立體化的趨勢,這是人類由工業(yè)文明轉(zhuǎn)向綠色文明的重要體現(xiàn)。由于環(huán)境問題所涉及的行業(yè)多、領(lǐng)域廣,必然導(dǎo)致環(huán)境工程學(xué)科與其他學(xué)科相互結(jié)合、相互滲透,它不僅要求環(huán)境工程專業(yè)的學(xué)生掌握環(huán)境污染防治的基本理論知識與實踐能力,同時還必須了解其他學(xué)科中與環(huán)境相關(guān)的知識,即特色性,這為環(huán)境工程專業(yè)人才的培養(yǎng)帶來了新的挑戰(zhàn)。[1,2]
我國高校已分別針對多元化及特色專業(yè)人才培養(yǎng)模式進行了探索,其基本思路是將環(huán)境工程本科教育分為通識教育(基礎(chǔ)教育)、專業(yè)教育以及實踐教育三個階段,[3]通識教育階段主要指無機化學(xué)、有機化學(xué)、普通物理,電工電子學(xué)、計算機基礎(chǔ)、機械設(shè)計及制圖等與環(huán)境工程專業(yè)密切相關(guān)的基礎(chǔ)課程,在此階段,學(xué)生很少接觸專業(yè)內(nèi)容,而大部分基礎(chǔ)課程在中等教育階段也有所接觸,但并沒有得到實質(zhì)性的應(yīng)用,這就導(dǎo)致大部分學(xué)生無法真正理解學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課的必要性,只是被動地接受必須學(xué)習(xí)的內(nèi)容。在專業(yè)教育階段,為了突出專業(yè)的特色性,高 校在專業(yè)設(shè)置上會根據(jù)學(xué)科背景增加部分特色課程,在總基本學(xué)時不變的情況下,必然會縮減部分普通專業(yè)課程的學(xué)時,在一定程度上加重了學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。在實踐教學(xué)階段,主要以參觀學(xué)習(xí)為主,難以提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力以及滿足不同層次學(xué)生對實踐的期望。然而,目前環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革主要集中在外部條件,如改革教學(xué)方法、教學(xué)手段、課程體系等,忽視了學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的價值及期望,從而形成環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生畢業(yè)時感覺什么都會,但又什么都不會的尷尬局面。因此,如何適應(yīng)高?!昂窕A(chǔ)、寬口徑、強能力”的人才培養(yǎng)目標(biāo),來滿足社會和經(jīng)濟發(fā)展對多元化環(huán)境工程專業(yè)特色人才的需求,已成為環(huán)境工程專業(yè)改革的熱點話題。
2.建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論在環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)中的可行性
20世紀(jì)60年代,瑞士心理學(xué)家皮亞杰在吸取了維果斯基的歷史文化心理學(xué)理論、奧斯貝爾的意義學(xué)習(xí)理論以及布魯納的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)理論等多種學(xué)習(xí)理論精髓的基礎(chǔ)上,提出了建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論,它屬于認(rèn)知心理學(xué)的一個分支,并較好地揭示了人類學(xué)習(xí)過程的認(rèn)知規(guī)律。[4]
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論所蘊含的教學(xué)思想主要體現(xiàn)在知識觀、學(xué)習(xí)觀、學(xué)生觀、師生角色的定位、學(xué)習(xí)環(huán)境及教學(xué)原則六個方面。根據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的觀點,環(huán)境工程作為一門發(fā)展中的學(xué)科,其所包含的專業(yè)知識隨著科技的進步也在不斷變化,原本已成熟的環(huán)境治理工藝可能會被逐步淘汰,已有的知識體系也在不斷的更新與完善,這就要求學(xué)生必須以發(fā)展的眼光去理解知識,并具有重新構(gòu)建新知識的能力,即學(xué)生必須正確的理解“知識觀”;同時,環(huán)境工程是一門綜合性較強的專業(yè),其涉及的專業(yè)知識內(nèi)容多、范圍較廣,但專業(yè)知識間又存在相互交叉及聯(lián)系,作為環(huán)境工程必修的專業(yè)課,比如水污染控制、大氣污染控制及固體廢物處理與處置等,盡管其學(xué)習(xí)的對象不一樣,但其最核心的基本原理均為實現(xiàn)有害物質(zhì)的穩(wěn)定化或無害化,因此,如果學(xué)習(xí)者在完成其中某一門專業(yè)課的學(xué)習(xí)之后,完全可以利用專業(yè)知識間的相互聯(lián)系,將該門專業(yè)課中所學(xué)到的知識點作為新專業(yè)課學(xué)習(xí)中新知識的增長點,避免了傳統(tǒng)教學(xué)手段知識傳遞過程中學(xué)生被動接受知識而難以達到舉一反三的不足,在教學(xué)中表現(xiàn)為對構(gòu)建主義“學(xué)習(xí)觀”的迫切需求。除此之外,環(huán)境工程還是一個實踐性較強的專業(yè),它不僅要求學(xué)習(xí)者掌握環(huán)境工程專業(yè)基本的理論知識與實際操作技能,更注重于培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜實際問題的能力,這是由環(huán)境工程專業(yè)特殊的工作性質(zhì)所決定的。例如面對我國嚴(yán)重的重金屬鎘污染土壤的修復(fù)問題,由于土壤中鎘污染呈現(xiàn)出區(qū)域性與時效性的特點,目前已開發(fā)了十多種鎘污染治理技術(shù),然而每一種技術(shù)都有其應(yīng)用范圍,這就要求環(huán)保工作者必須根據(jù)鎘污染土壤的特征從眾多方法中選擇正確的防治技術(shù),反映到環(huán)境工程專業(yè)人才的培養(yǎng)上,即要求教師在教學(xué)過程中為學(xué)習(xí)者創(chuàng)造真實的實踐學(xué)習(xí)環(huán)境,引導(dǎo)學(xué)生利用已有的知識經(jīng)驗去分析問題,從而構(gòu)建出屬于自己的獨特的解決實際問題的思路,而不僅僅是教師教會學(xué)生書本上已有的技術(shù),體現(xiàn)了教學(xué)過程對構(gòu)建主義理論中“學(xué)生觀”及“學(xué)習(xí)情境創(chuàng)造”的需求。
綜上所述,利用建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論,以學(xué)習(xí)者為中心,充分調(diào)動學(xué)習(xí)者的主觀能動性,發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用,不僅能強化學(xué)習(xí)者對基礎(chǔ)知識的掌握,還能最大限度的挖掘?qū)W習(xí)者的潛能,發(fā)揮其獨特的個性,是培養(yǎng)多元化環(huán)境工程特色專業(yè)人才的新型培養(yǎng)模式,對提升環(huán)境工程專業(yè)人才的綜合素質(zhì)及實際工作能力具有較強的促進作用。
3.建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論在環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用
為了培養(yǎng)多元化的環(huán)境工程特色專業(yè)人才,必須建立與之相適應(yīng)的人才培養(yǎng)模式,其核心在于以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為基本思路,通過對本科學(xué)習(xí)階段的全過程管理,以學(xué)生為中心,強調(diào)教師引導(dǎo)對學(xué)生學(xué)習(xí)動機的激發(fā),深入挖掘?qū)W生的個性特點,注重知識學(xué)習(xí)與解決實際問題之間的聯(lián)系,依托學(xué)科優(yōu)勢充分發(fā)揮專業(yè)特色,并將人才的知識結(jié)構(gòu)定位為厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)、強能力、廣適應(yīng),使學(xué)生不僅要掌握基本理論知識及實踐操作能力,還要具有獨立的學(xué)習(xí)能力以及創(chuàng)新意識,容易適應(yīng)社會和市場對環(huán)境工程專業(yè)人才的動態(tài)需求。基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的培養(yǎng)模式見圖1所示。
3.1定位社會需求,使學(xué)生提前理解培養(yǎng)目標(biāo)
一般而言,環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)旨在培養(yǎng)能夠在科研單位、企事業(yè)單位及行政部門從事廢水、廢氣、固體廢物及其它環(huán)境污染的控制、治理工程設(shè)計、施工及運營、環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境影響評價、環(huán)境監(jiān)測等方面的技術(shù)及管理工作的高級工程技術(shù)人才。盡管培養(yǎng)目標(biāo)在環(huán)境工程專業(yè)設(shè)置之初已制定,然而對于學(xué)生而言,由于報考環(huán)境工程專業(yè)的原因比較復(fù)雜,再加上環(huán)境工程專業(yè)的概念比較宏觀,很多學(xué)生對于該專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)比較陌生,直到上專業(yè)課甚至畢業(yè)時還不清楚自己畢業(yè)后所要從事的職業(yè)方向,從而導(dǎo)致學(xué)生被動地完成環(huán)境工程專業(yè)學(xué)習(xí),難以培養(yǎng)創(chuàng)新思維。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強調(diào)以學(xué)生為中心,因此,在入學(xué)之初即開展相關(guān)的專業(yè)教育,使學(xué)生徹底理解環(huán)境工程的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),尤其是讓學(xué)生了解所學(xué)的基礎(chǔ)知識與專業(yè)知識在實際應(yīng)用中的價值,這樣才有利于學(xué)生針對自己的興趣愛好,合理規(guī)劃學(xué)習(xí)方案。
3.2針對環(huán)境污染防治現(xiàn)狀,激活學(xué)生的問題意識
環(huán)境工程專業(yè)是一門綜合性學(xué)科,環(huán)境問題與人類社會密切相關(guān),而環(huán)境保護又是一個比較抽象的概念,因此有必要在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課之前讓學(xué)生了解目前的環(huán)境污染防治現(xiàn)狀,并重點介紹環(huán)境污染防治過程中的熱點與難點問題,豐富學(xué)生的環(huán)境保護意識經(jīng)驗,從而激活學(xué)生的問題意識,可以幫助學(xué)生盡快確定解決問題的方向,明確自我需求并設(shè)定自主學(xué)習(xí)目標(biāo),為學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課及專業(yè)課埋下已有知識經(jīng)驗的“增長點”。
3.3優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)體系,引導(dǎo)學(xué)生積極學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識
環(huán)境工程是一門涉及自然科學(xué)與社會科學(xué)的交叉學(xué)科,該專業(yè)的基礎(chǔ)課不僅包括四大化學(xué)(無機化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)和分析化學(xué))、三大數(shù)學(xué)(高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)和概率論)及計算機基礎(chǔ)知識等自然科學(xué)類課程,還包括哲學(xué)、法律法規(guī)等社會科學(xué)類課程。然而,這些基礎(chǔ)課程一般在低年級班開設(shè),且一般為非環(huán)境工程專業(yè)的老師授課,老師會以自己的學(xué)科背景去講授基礎(chǔ)課,對于學(xué)生而言,這些基礎(chǔ)知識雖然重要,但由于缺乏實際應(yīng)用經(jīng)驗,導(dǎo)致學(xué)生抱有“課多無用”或“被上課”的態(tài)度。因此,有必要在基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)階段,增加少量環(huán)境工程導(dǎo)論性質(zhì)的課程,其主要目的在于使學(xué)生明確解決實際環(huán)境問題需要哪些基礎(chǔ)知識,引導(dǎo)學(xué)生積極學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識,擺脫傳統(tǒng)的灌輸式基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)模式。學(xué)生只有具備了扎實的基礎(chǔ)知識,才能掌握“以不變應(yīng)萬變”的“金鑰匙”
3.4創(chuàng)設(shè)專業(yè)課程學(xué)習(xí)環(huán)境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機
專業(yè)課程學(xué)習(xí)是大學(xué)的高級階段,此時學(xué)生已掌握了相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)知識,如何把學(xué)生已掌握的專業(yè)基礎(chǔ)知識與即將學(xué)習(xí)的專業(yè)知識有機聯(lián)系起來,這一要素是將建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論運用于課堂教學(xué)的關(guān)鍵因素之一。建構(gòu)主義教學(xué)觀認(rèn)為,教師的首要任務(wù)是要明確學(xué)生對于即將學(xué)習(xí)的專業(yè)知識了解多少或預(yù)測學(xué)生可能已經(jīng)了解多少,而創(chuàng)設(shè)專業(yè)課程學(xué)習(xí)環(huán)境是實現(xiàn)這一目的的有效手段。教師可以通過圖片、新聞、影片和網(wǎng)絡(luò)資源等向?qū)W生展示生活中的真實環(huán)境問題,把教學(xué)內(nèi)容融入到形象的教學(xué)情境之中,喚起學(xué)生記憶中對環(huán)境污染防治已有的經(jīng)驗,引起學(xué)生的聯(lián)想,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機,調(diào)動他們參與課堂交互式學(xué)習(xí)的積極性,在交互過程中完成對問題的理解和意義的建構(gòu),使學(xué)生意識到他們所學(xué)知識的相關(guān)性和有意義性,從而能將所學(xué)的知識應(yīng)用到新的實際情景中。
3.5構(gòu)建協(xié)作式實踐教學(xué)模式,培養(yǎng)學(xué)生團隊創(chuàng)新能力
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)設(shè)計的關(guān)鍵在于如何根據(jù)學(xué)生的個性特點,將學(xué)生分組以及幫助學(xué)生共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)。因此,在專業(yè)實踐教學(xué)過程中,針對不同的教學(xué)目標(biāo),可依據(jù)學(xué)生的個性特點或?qū)W習(xí)興趣將學(xué)生分成若干小組,采取不同的協(xié)作方式,要求學(xué)生共同合作完成學(xué)習(xí)任務(wù)。例如,有些學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力較強,可以安排其完成設(shè)計任務(wù);有些學(xué)生的動手能力較強,可以安排其完成操作性任務(wù);有些學(xué)生對管理比較感興趣,可以安排其完成統(tǒng)籌規(guī)劃的任務(wù)。通過協(xié)作小組成員間的協(xié)商、討論,可以更進一步完善和深化對專業(yè)問題的意義構(gòu)建。
4.結(jié)語
21世紀(jì)環(huán)境工程專業(yè)應(yīng)把重點放在培養(yǎng)多元化的具有自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)特色專業(yè)人才上,建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為我們提供了實現(xiàn)這一目標(biāo)的可行性策略。它要求教育工作者重新審視教學(xué)問題的視角,充分認(rèn)識到學(xué)生是學(xué)習(xí)的中心,教師不再是知識的傳輸者,而是意義建構(gòu)的幫助者與引導(dǎo)者,充分利用現(xiàn)實的環(huán)境污染問題,創(chuàng)設(shè)真實的學(xué)習(xí)環(huán)境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機,使教師、學(xué)生和學(xué)習(xí)環(huán)境形成一個動態(tài)的系統(tǒng),相互促進,以實現(xiàn)環(huán)境工程專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)階段的全過程“意義建構(gòu)”。
【參考文獻】
[1]王秀麗,林立君.環(huán)境工程專業(yè)綜合創(chuàng)新實驗教學(xué)改革與實踐[J].教育教學(xué)論壇,2012,6:21-22.
[2]馮勝.提高環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)質(zhì)量的思考與實踐[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2011,2:089.
關(guān)鍵詞:環(huán)境藝術(shù)設(shè)計 教學(xué) 知識結(jié)構(gòu)
近年來,我國經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展為環(huán)境藝術(shù)設(shè)計專業(yè)教育的發(fā)展提供了強大的推動力,在這樣的發(fā)展機遇下,環(huán)境藝術(shù)設(shè)計專業(yè)的知識結(jié)構(gòu)亟待適應(yīng)行業(yè)和社會的需求。這就要求人才培養(yǎng)方案的制訂者必須對本行業(yè)的工作性質(zhì)深入分析和研究,制訂一套行之有效的知識結(jié)構(gòu)體系和與之相適應(yīng)的教學(xué)方式。
一、環(huán)境藝術(shù)設(shè)計專業(yè)人才培養(yǎng)的定位
本專業(yè)培養(yǎng)的環(huán)境藝術(shù)設(shè)計師既不是單純的藝術(shù)家,也不是單純的工程師。這是因為環(huán)境藝術(shù)設(shè)計是融現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與藝術(shù)為一體,為人類創(chuàng)造新的、美好的生活方式和工作環(huán)境。一方面,設(shè)計師既要研究人在環(huán)境中的行為和需求,即人與物的關(guān)系,又要了解當(dāng)代科學(xué)技術(shù),還要熟悉施工工序,并且能判斷市場的發(fā)展前景;另一方面,環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的最終效果是以產(chǎn)品的形式展現(xiàn)給人們的,它必須經(jīng)過實踐的檢驗,得到社會的認(rèn)可。因此,在教學(xué)中除了專業(yè)必備的知識體系外,還應(yīng)該加強學(xué)生的市場價值觀念,這是當(dāng)前對環(huán)境藝術(shù)設(shè)計專業(yè)教學(xué)進行知識結(jié)構(gòu)調(diào)整的重點之一。
(一)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計專業(yè)的學(xué)科要素分析
環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的產(chǎn)品以個性化、標(biāo)準(zhǔn)化的形式出現(xiàn),但又必須體現(xiàn)出產(chǎn)品所具有的物質(zhì)和精神的雙重屬性,它是實用、美觀、經(jīng)濟的三大要素的綜合。因此教學(xué)中知識結(jié)構(gòu)也必須是雙重的、多元的。
1、實用性要素的分析
設(shè)計首先是滿足人對物質(zhì)的需求,它是第一性的。精神需求是建立在物質(zhì)需求基礎(chǔ)上的更上一個層次的需求,也就是感官的需求,它是第二性的。
環(huán)境藝術(shù)設(shè)計基礎(chǔ)知識的系統(tǒng)學(xué)習(xí),可使學(xué)生掌握解決設(shè)計適用性的基本方法?;A(chǔ)知識包含以下幾個部分:
制圖知識,主要掌握設(shè)計施工語言;材料知識,掌握材料的性能、加工方法;加工工藝知識,各種機械的使用方法、加工工藝的程序和特點;人機工程學(xué)知識,研究人的生理特征,諸如人體尺度、動作分析、感覺分析等;計算機輔助設(shè)計知識,幫助分析、研究設(shè)計。除了要熟知上述的知識外,還需具備一定的數(shù)理化基礎(chǔ)。
當(dāng)然,隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,人們文化生活水平大大提高。在滿足使用功能的前提下人們的注意力向形式感方面傾斜。人們更習(xí)慣用個人在行為、心理、生理等方面的經(jīng)驗去衡量一件設(shè)計作品的優(yōu)劣,從而加重了藝術(shù)設(shè)計的含量。這在客觀上要求環(huán)境藝術(shù)設(shè)計師具有良好文化素養(yǎng)、學(xué)科常識和豐富的生活體驗,并能把握一定的民族特點、經(jīng)濟、地域文化和社會意識,去更好的統(tǒng)一使用功能與審美功能,從中獲取創(chuàng)作靈感。
2、文化性要素的分析
任何設(shè)計在滿足了物質(zhì)功能基礎(chǔ)上,還必須滿足人們的審美情趣才具有生命力。單純追求物質(zhì)功能的產(chǎn)品,只能是工作原理的物化而談不上美。由于環(huán)境藝術(shù)設(shè)計受到當(dāng)?shù)匚幕铜h(huán)境的制約,所服務(wù)的對象不同,各民族各地區(qū)的宗教文化信仰不同,還需要讓學(xué)生了解一定的歷史知識和人文常識,了解各民族的傳統(tǒng),才能設(shè)計出符合特定環(huán)境要求的優(yōu)秀作品。
因此教學(xué)中相關(guān)的美學(xué)知識教育是非常必要的,相關(guān)知識包含以下幾個部分:繪畫基礎(chǔ)知識,提高素描、速寫、默寫能力;色彩知識,色彩的構(gòu)成和色彩的運用能力;構(gòu)成設(shè)計基礎(chǔ),二維和三維空間構(gòu)成的能力等。
3、經(jīng)濟性要素分析
環(huán)境藝術(shù)設(shè)計最終以產(chǎn)品的形式出現(xiàn),它通過市場和經(jīng)濟規(guī)律體現(xiàn)其價值。因而要獲得最佳的經(jīng)濟效益和社會效益,在設(shè)計前期針對諸如現(xiàn)狀、需求、材質(zhì)工藝等方面進行的市場調(diào)研,并研究產(chǎn)品價值和成本的關(guān)系,選擇最合適的材料、結(jié)構(gòu)和施工形式等。因此教學(xué)中還必須讓學(xué)生具備市場營銷學(xué)、設(shè)計心理學(xué)等方面的知識和能力。
另外,我國相關(guān)法律法規(guī)不斷健全,社會也要求設(shè)計與國際接軌,因此依法制定合同、依法設(shè)計和施工等是保障主雇雙方合法利益的關(guān)鍵因素,這也要求學(xué)生必須了解合同、建設(shè)安全以及知識產(chǎn)權(quán)等相關(guān)法律法規(guī)的知識。
【關(guān)鍵詞】農(nóng)業(yè)氣象學(xué) 高職農(nóng)業(yè)教育 課程設(shè)置
農(nóng)業(yè)氣象學(xué)是研究與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切的氣象條件,并為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的應(yīng)用氣象科學(xué),它是氣象學(xué)、農(nóng)學(xué)、農(nóng)業(yè)生物學(xué)和農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的邊緣學(xué)科。是種植業(yè)、園林業(yè)、畜牧業(yè)等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,長期以來,在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)中專及本科院校中的農(nóng)學(xué)類專業(yè)中一直作為專業(yè)基礎(chǔ)課開設(shè)。但隨著我國教育制度的改革,高職教育的興起,在教學(xué)模式、專業(yè)設(shè)置、培養(yǎng)方向等方面都強調(diào)以市場為宗旨,以就業(yè)為導(dǎo)向,為社會培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)一線,具有較高文化素質(zhì)的適用性、應(yīng)用性、綜合性、先進性的專門人才。為此,各專業(yè)的課程改革勢在必行,高職農(nóng)業(yè)類專業(yè)的課程設(shè)置如何改革,本文就《農(nóng)業(yè)氣象學(xué)》這一課程設(shè)置談?wù)勛约旱膸c看法。
1.農(nóng)業(yè)氣象學(xué)在農(nóng)學(xué)教學(xué)中的地位
農(nóng)業(yè)氣象學(xué)是一門實踐性很強的應(yīng)用學(xué)科,是重要的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)科學(xué)之一。其研究對象是與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有關(guān)的氣象條件及其在這些氣象條件影響下的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對象的生長發(fā)育狀況和產(chǎn)量,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)與量的好壞離不開農(nóng)業(yè)氣象條件,通過對農(nóng)業(yè)氣象學(xué)知識的學(xué)習(xí),目的在于利用氣象科學(xué)技術(shù)為農(nóng)業(yè)服務(wù),使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能夠充分利用有利的天氣和氣候條件,減少和避免災(zāi)害性天氣的危害,從而使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)達到高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗。開設(shè)它除要求學(xué)生掌握扎實的基本理論和基礎(chǔ)知識外,還應(yīng)具備熟練的農(nóng)業(yè)氣象技術(shù)技能以及較強的實際操作和處理問題的能力,并掌握揭示農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與農(nóng)業(yè)氣象條件相互關(guān)系的基本方法和必要手段,為農(nóng)業(yè)提供切實有效的服務(wù)。
2.《農(nóng)業(yè)氣象學(xué)》在高職農(nóng)業(yè)教育教學(xué)中的開設(shè)現(xiàn)狀
農(nóng)業(yè)氣象學(xué)一直在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)中專和本科中的農(nóng)業(yè)類專業(yè)中作為的專業(yè)基礎(chǔ)必修課程開設(shè)。隨著我國高職教育的出現(xiàn)及蓬勃發(fā)展,使高職課程建設(shè)受著本本科課程和中職課程的雙重影響。雖然教材方面已有了專門的高職高專系列教材,但高職教育探索的時間不長,對如何貫徹《教育部關(guān)于加強高職高專教育人才培養(yǎng)工作的意見》,滿足培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才的要求的教材還在逐步完善中。在這種形勢下。各院校在原有的基礎(chǔ)上,對課程建設(shè)進行了各種嘗試與探索。
2.1 作為傳統(tǒng)的獨立學(xué)科繼續(xù)開設(shè)。
作為農(nóng)學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課,普遍地還是用"農(nóng)業(yè)氣象學(xué)"為課程名稱。多年來,該課程的教學(xué)體系較側(cè)重于系統(tǒng)的、成形的農(nóng)業(yè)氣象學(xué)基本理論和知識的介紹,實踐教學(xué)較薄弱。這種模式已不能適應(yīng)"寬基礎(chǔ)、強能力",以全面素質(zhì)培養(yǎng)為主、加強技能應(yīng)用人才培養(yǎng)的要求。在這樣的形勢需要下,各校對課程進行了改革,加強了實踐技能環(huán)節(jié),強化農(nóng)業(yè)氣象學(xué)在農(nóng)學(xué)學(xué)科中的橫向應(yīng)用性。目前新出版的教科書中高深的純理論內(nèi)容比以前簡單化,加強了農(nóng)業(yè)設(shè)施小氣候的特點及氣象條件調(diào)控等方面內(nèi)容,使學(xué)科更具生命力。這方面建設(shè)得較好的有華中農(nóng)大、江西農(nóng)大等高校,該課程被列為國家精品課程。吉林特產(chǎn)高等??茖W(xué)校在教材建設(shè)方面也很有特色,由該校奚廣生主編,高等教育出版社2005年6月出版的《農(nóng)業(yè)氣象》,是新世紀(jì)高職高專教改項目成果教材,該教材在保證基本理論、基本知識夠用的前提下,力求反映學(xué)科發(fā)展的新知識、新成果,增補了農(nóng)業(yè)氣象在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及實踐中的應(yīng)用內(nèi)容。
2.2 新編教材整合課程內(nèi)容。
遼寧農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院在整合專業(yè)基礎(chǔ)課方面做了大膽的嘗試,綜合植物(作物)的生長基礎(chǔ)、植物生長的基本原理和植物生長發(fā)育的基本過程、植物生長發(fā)育與環(huán)境條件(水分,肥料,土壤,空氣,溫度)的關(guān)系、如何通過生長環(huán)境的改變影響植物的生長發(fā)育進程等植物生長發(fā)育的一般規(guī)律,將植物學(xué)、植物生理學(xué)、土壤學(xué)、肥料學(xué)和農(nóng)業(yè)氣象學(xué)5門專業(yè)基礎(chǔ)課充分整合,刪繁就簡,構(gòu)建為一門全新的課程--植物生長與環(huán)境,作為農(nóng)業(yè)種植類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程為2003年國家精品課程,教材為新世紀(jì)高職高專教改項目成果教材。植物生長與環(huán)境課程內(nèi)容共分三部分:第一,植物生長發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ),包括植物的結(jié)構(gòu)特點和植物的生命活動規(guī)律,這部分內(nèi)容是整個課程的基礎(chǔ)知識;第二,植物生長與環(huán)境調(diào)控,包括土壤環(huán)境、水分條件、溫度條件、養(yǎng)分條件和氣候條件,這部分內(nèi)容是全課程的重點;第三,植物生長發(fā)育的基本規(guī)律,包括植物的生長、發(fā)育、生殖和衰老,這部分內(nèi)容是全書的概括與總結(jié)。農(nóng)業(yè)氣象學(xué)屬第二部分,與獨立學(xué)科比較,內(nèi)容約為四分之一。
2.3 取消了農(nóng)業(yè)氣象學(xué)課程的單獨設(shè)置。
少數(shù)高職院校在傳統(tǒng)種植類專業(yè)如園藝、農(nóng)學(xué)不設(shè)置農(nóng)業(yè)氣象學(xué)課程或內(nèi)容,但開設(shè)農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)課程,從中提及氣候?qū)ι锏挠绊懀瑑?nèi)容極為簡略。
3.高職農(nóng)業(yè)氣象學(xué)課程設(shè)置的幾點建議
如上所述,目前各高職院校農(nóng)類種植專業(yè)農(nóng)業(yè)氣象學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀差異很大,農(nóng)業(yè)氣象學(xué)作為農(nóng)學(xué)類專業(yè)基礎(chǔ)課,到底是作為一門具有解決實際生產(chǎn)問題的獨立課程設(shè)置?還是綜合在植物生長環(huán)境中作為環(huán)境要素而描述,還是根本不需要設(shè)置?究竟哪一種模式更適合高職教育的需要?國家教育部在高職教育各專業(yè)基礎(chǔ)課程設(shè)置上并沒有統(tǒng)一要求,這使各院校有了課程設(shè)置的自主空間,但也不免造成一些混亂。筆者結(jié)合自身二十多年農(nóng)業(yè)氣象基層工作及教育教學(xué)管理工作經(jīng)驗與體會,對高職農(nóng)業(yè)氣象學(xué)的課程設(shè)置做了一些思考,并提出如下建議,以供參考。
3.1 根據(jù)專業(yè)特點進行課程設(shè)置。
3.1.1 種植類專業(yè)必須設(shè)置農(nóng)業(yè)氣象學(xué)課程或內(nèi)容。
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)無論是傳統(tǒng)種植或人工設(shè)施種植,都必然受到自然條件的影響和制約,尤其是氣象條件的影響更為顯著。作物的生長發(fā)育離不開光、溫、熱、水、氣和養(yǎng)分,其中養(yǎng)分雖然不是氣象因子,但養(yǎng)分在作物中的運輸、吸收和利用仍受制于水熱條件。掌握氣象條件的發(fā)生發(fā)展規(guī)律及其與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系,才能更好地開展農(nóng)事活動。農(nóng)業(yè)氣象學(xué)在農(nóng)類高職教育中,無論是以傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)氣象學(xué)出現(xiàn),還是綜合于植物生長與環(huán)境課程中,它都是農(nóng)類專業(yè)學(xué)生不可缺少的專業(yè)基礎(chǔ)知識,沒有對農(nóng)業(yè)氣象條件的充分認(rèn)識,專業(yè)知識的掌握就成了無根之本。但是作為一門獨立農(nóng)業(yè)氣象學(xué)學(xué)科設(shè)立還是綜合在植物生長環(huán)境課程中可根據(jù)專業(yè)特點全面考慮。
3.1.1.1 純種植類(如農(nóng)學(xué)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、種子種苗、園藝、草業(yè)等)專業(yè)應(yīng)將農(nóng)業(yè)氣象學(xué)作為必修課程開設(shè)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要達到高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗,農(nóng)業(yè)氣象知識占據(jù)著舉足輕重的作用。了解大氣、光、溫、熱、水和風(fēng)的變化特征,能讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)順應(yīng)天時變化,為育種提供依據(jù),為栽培提供向?qū)?;了解有關(guān)天氣系統(tǒng)與變化的一般知識,能讓農(nóng)業(yè)工作者對天氣變化增強敏感性,提前做好農(nóng)事安排;了解農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害及掌握防御措施,能避免災(zāi)害性天氣的影響,減少災(zāi)害損失;了解氣候?qū)r(nóng)業(yè)的影響及農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃,可科學(xué)地調(diào)整種植結(jié)構(gòu);了解小氣候的特點及改善措施,可提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量,提高設(shè)施農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟效益。這些知識的獲得需要系統(tǒng)地學(xué)習(xí)農(nóng)業(yè)氣象學(xué)。忽略專業(yè)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí),片面強調(diào)某項專業(yè)技能的獲得會使學(xué)生不適應(yīng)科技的發(fā)展與創(chuàng)新,影響學(xué)生綜合素質(zhì)的養(yǎng)成。學(xué)生將來進入社會工作后就會缺乏知識的應(yīng)變與應(yīng)用能力。例如,當(dāng)學(xué)生處于不同的地域時,由于缺乏農(nóng)業(yè)氣象基礎(chǔ)知識的理論指導(dǎo),就會在面對諸如"如何根據(jù)各地區(qū)氣候引進或推廣新品種?""如何設(shè)計種植制度?""如何改良農(nóng)田小氣候以營造適宜的農(nóng)業(yè)氣象條件?""采取什么樣的措施防御氣象災(zāi)害?"等問題就會感到無措。
3.1.1.2 與種植相關(guān)(如城市園林設(shè)計、農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程、農(nóng)產(chǎn)品運輸與加工、畜牧等)專業(yè)開設(shè)植物生長環(huán)境必修課程。與種植有一定關(guān)系,又非以種植為主的專業(yè)可選用把農(nóng)業(yè)氣象學(xué)、植物學(xué)、植物生理學(xué)、土壤學(xué)、肥料學(xué)組合成的植物生長與環(huán)境,該課程在農(nóng)業(yè)氣象學(xué)內(nèi)容上刪減較多,其中太陽輻射、溫、濕、壓、風(fēng)刪減了形成及變化規(guī)律部分;災(zāi)害性天氣只描述表現(xiàn),沒有形成部分及防御部分;氣候部分刪除了氣候形成、中國及地方氣候、設(shè)施小氣候等部分,只保留農(nóng)業(yè)小氣候中的農(nóng)田小氣候的介紹。這可使這部分專業(yè)學(xué)生對專業(yè)基礎(chǔ)知識能"通",而非必要的"專"或"精",只要能滿足專業(yè)學(xué)習(xí)的需要就可。但在該門課程的類容取舍上,筆者認(rèn)為,應(yīng)減少天氣系統(tǒng)部分的內(nèi)容,增加災(zāi)害性天氣的防御及設(shè)施小氣候的特點及氣象條件調(diào)控部分,以適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實踐需要。
3.1.2 在農(nóng)類高職院校其他專業(yè)可開設(shè)農(nóng)業(yè)氣象學(xué)為任意選修課。
目前,各院校推行的學(xué)分制,體現(xiàn)"加強基礎(chǔ)、淡化專業(yè)、擴大知識面,培養(yǎng)能力"的指導(dǎo)思想,在人才培養(yǎng)上有較大靈活性,能增強學(xué)生對社會的適應(yīng)能力。學(xué)分制模式下的選課制要求調(diào)整課程設(shè)置,適當(dāng)減少必修課,開設(shè)數(shù)量足、質(zhì)量高的選修課,讓學(xué)生根據(jù)社會對人材的需求情況和自己的興趣、愛好及學(xué)習(xí)基礎(chǔ),選修其它學(xué)科專業(yè)的課程。這不僅有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,而且使學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)構(gòu)筑在復(fù)合型基礎(chǔ)之上,增強了學(xué)生走向社會后的適應(yīng)能力和遷移能力。在農(nóng)類高職院校其他專業(yè)(如城鎮(zhèn)建設(shè)、農(nóng)田水利工程、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟管理等)開設(shè)農(nóng)業(yè)氣象學(xué)任意選修課可擴大學(xué)生知識視野,對綜合素質(zhì)的養(yǎng)成及專業(yè)課學(xué)習(xí)也有一定的幫助。
3.2 根據(jù)市場需求強化技能訓(xùn)練。
農(nóng)業(yè)氣象學(xué)課程的開設(shè)應(yīng)以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、挖掘?qū)W生思維潛能作為目的,合理安排知識結(jié)構(gòu),在基礎(chǔ)理論方面力求淺顯易懂,著重突出和強化學(xué)生的基本技能訓(xùn)練,通過實訓(xùn),讓學(xué)生在生產(chǎn)實踐中學(xué)會如何充分利用有利的天氣和氣候條件,減少和避免災(zāi)害性天氣的危害,從而使達到高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗,更好地服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
參考文獻
[1] 閻凌云.農(nóng)業(yè)氣象[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社.
[2] 吉林省農(nóng)業(yè)學(xué)校主編.農(nóng)業(yè)氣象,中國農(nóng)業(yè)出版社.
關(guān)鍵詞:地理信息系統(tǒng);立體人才培養(yǎng)模式;課程體系;實踐教學(xué)
1997年教育部對我國高等教育專業(yè)目錄進行了修訂,在地理學(xué)一級學(xué)科下增設(shè)了地理信息系統(tǒng)本科專業(yè)。將近10年時間,全國已有100多所高校建立了該專業(yè),其中大部分依托原有的地理學(xué)、測繪工程等專業(yè),因此專業(yè)培養(yǎng)模式和課程體系存在著較大差異。2003年8月,地理信息系統(tǒng)協(xié)會召開了首屆GIS專業(yè)教育研討會,提出了GIS專業(yè)課程體系設(shè)置方案,提出“低年級寬口徑、高年級分類培養(yǎng)”的基本模式,但沒有涉及到農(nóng)林院校。隨著地球信息科學(xué)和現(xiàn)代林業(yè)科學(xué)的發(fā)展,GIS技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用范圍不斷拓廣,層次不斷深入,建立適應(yīng)地理學(xué)類專業(yè)基本要求、又具有森林資源與生態(tài)環(huán)境應(yīng)用特色的立體人才培養(yǎng)模式和專業(yè)發(fā)展平臺,以及立體化課程體系和實踐教學(xué)體系,對于GIS教育和現(xiàn)代林業(yè)的發(fā)展都具有重要意義。北京林業(yè)大學(xué)GIS專業(yè)是在擺脫原有專業(yè)的情況下設(shè)立的全新專業(yè),因此建立新的立體化課程體系具有必要性和可行性。
一、專業(yè)定位與特色
GIS專業(yè)的基本特點是該專業(yè)屬于新興的綜合性、交叉性學(xué)科范疇。根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)的基本要求,通過對國內(nèi)外GIS專業(yè)教學(xué)模式和課程設(shè)置的充分調(diào)研,結(jié)合我校的特點,適應(yīng)林業(yè)和生態(tài)環(huán)境建設(shè)對創(chuàng)新性人才的需求,我們提出“立足林業(yè),服務(wù)生態(tài)”的辦學(xué)理念。通過專業(yè)建設(shè),形成既適應(yīng)地理學(xué)類專業(yè)基本要求、又具有森林資源與生態(tài)環(huán)境應(yīng)用特色的立體人才培養(yǎng)模式和專業(yè)發(fā)展平臺,以充分體現(xiàn)該專業(yè)的交叉性、邊緣性、綜合性和技術(shù)性,服務(wù)于生態(tài)環(huán)境建設(shè)。通過培養(yǎng)方案修訂、課程體系優(yōu)化、教學(xué)內(nèi)容和手段改進、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革,構(gòu)成專業(yè)建設(shè)的系統(tǒng)性工程,形成完善的立體人才培養(yǎng)模式,建立起專業(yè)發(fā)展平臺,構(gòu)建立體課程體系,使人才培養(yǎng)模式、課程體系、教學(xué)內(nèi)容和手段等各個環(huán)節(jié)都得到極大的改造和提升,形成創(chuàng)新性人才培養(yǎng)和專業(yè)發(fā)展、學(xué)科發(fā)展的新特點,即:重視基礎(chǔ)、面向應(yīng)用、突出重點、深入前沿、分類培養(yǎng)、拓寬口徑。
我校地理信息系統(tǒng)專業(yè)的特色在于培養(yǎng)學(xué)生的地理信息系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)和地球信息科學(xué)綜合應(yīng)用能力,以資源與環(huán)境調(diào)查、信息管理、監(jiān)測、評價、預(yù)測及決策為主要應(yīng)用方向。學(xué)生主要學(xué)習(xí)地理信息系統(tǒng)和地圖學(xué)、遙感技術(shù)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)等方面的基本理論和基本知識,受到應(yīng)用基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)方面的科學(xué)思維和科學(xué)實驗的訓(xùn)練,具有地理信息系統(tǒng)研究、設(shè)計與開發(fā)的基本技能及初步的教學(xué)、研究、開發(fā)和管理能力。專業(yè)定位概括為:3S理論技術(shù)基礎(chǔ)扎實(專業(yè)的根本,提高培養(yǎng)層次);立足林業(yè),服務(wù)于生態(tài)環(huán)境建設(shè)(體現(xiàn)專業(yè)特色);適當(dāng)兼顧其他領(lǐng)域應(yīng)用(拓寬就業(yè)渠道)。 br>
二、專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方式
(一)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)
GIS專業(yè)主要培養(yǎng)具備地理信息系統(tǒng)與地圖學(xué)的基本理論、基礎(chǔ)知識、基本技能,能在科研機構(gòu)或高等學(xué)校從事科學(xué)研究或教學(xué)工作,能在城市、區(qū)域、資源、環(huán)境、交通、人口、住房、土地、基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃和管理、政務(wù)商務(wù)管理等領(lǐng)域從事與地理信息系統(tǒng)有關(guān)的應(yīng)用研究、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)管理和行政管理等工作的高級專門人才。畢業(yè)生應(yīng)獲得以下幾方面的知識和能力:
1.掌握數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)、地理學(xué)、信息管理等方面的基本理論和基本知識;
2.掌握地理信息系統(tǒng)和地圖學(xué)的基本理論、基本知識和基本實驗技能,以及地理信息系統(tǒng)技術(shù)開發(fā)的基本原理和基本方法,具有地理信息系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)、空間信息處理分析、系統(tǒng)管理和維護的能力;
3.掌握森林資源與生態(tài)環(huán)境調(diào)查、監(jiān)測、評價、信息管理的基礎(chǔ)知識;
4.了解國家科學(xué)技術(shù)、知識產(chǎn)權(quán)、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略等有關(guān)政策和法規(guī);
5.了解地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)學(xué)科的理論前沿、應(yīng)用前景和最新發(fā)展動態(tài),以及地理信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r,具有較強的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識;
6.受到應(yīng)用基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)方面的科學(xué)思維和科學(xué)實驗的訓(xùn)練,具有一定的從事科學(xué)研究工作的能力;
7.掌握資料查詢、文獻檢索及運用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)信息的基本方法;具有一定的實驗設(shè)計,創(chuàng)造實驗條件,歸納、整理、分析實驗結(jié)果,撰寫論文,參與學(xué)術(shù)交流的能力。
(二)專業(yè)培養(yǎng)方式
GIS專業(yè)以課堂教學(xué)、實踐教學(xué)、畢業(yè)論文、綜合實習(xí)為主要培養(yǎng)方式,由技術(shù)應(yīng)用人才、地理信息系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)人才、科學(xué)研究人才、創(chuàng)新型拔尖人才四個層次構(gòu)成立體人才培養(yǎng)模式。
1.通過課堂教學(xué)使學(xué)生掌握本專業(yè)的基本理論、技術(shù)和基礎(chǔ)知識。教學(xué)過程中以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體,充分發(fā)揮學(xué)生的能動性,采用啟發(fā)式、研討式等教學(xué)方式,加強學(xué)生的自學(xué)能力,培養(yǎng)學(xué)生勤于思考、善于提出問題并獨立解決問題的能力;
2.通過實踐教學(xué)加強學(xué)生的基本技能,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。主要通過綜合性設(shè)計性實驗的合理安排以及綜合性實習(xí),培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力;
3.通過畢業(yè)論文和綜合實習(xí)環(huán)節(jié),訓(xùn)練學(xué)生的表達能力和寫作能力,以及掌握文獻資料的能力,培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力、獨立工作的能力;
4.通過設(shè)置名師教室、科研訓(xùn)練學(xué)分和創(chuàng)新學(xué)分,使學(xué)生了解學(xué)科發(fā)展的前沿,培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力以及團隊意識;
5.通過第二課堂、社團活動等加強素質(zhì)教育,使學(xué)生具有一定的管理組織能力,積極參與多方面的社會服務(wù)與公益活動,樹立服務(wù)社會的思想。
三、立體人才培養(yǎng)模式和課程體系
立體人才培養(yǎng)模式的基本思想是嚴(yán)格按照因材施教的原則,改革傳統(tǒng)的一刀切這種單一的人才培養(yǎng)方式,根據(jù)生源的不同特點、興趣和基礎(chǔ),將人才培養(yǎng)目標(biāo)劃分為不同層次,根據(jù)不同層次的培養(yǎng)目標(biāo)制定相應(yīng)的培養(yǎng)計劃,提出不同的培養(yǎng)要求,學(xué)生畢業(yè)后達到不同的專業(yè)層次。
(一)立體人才培養(yǎng)模式
由技術(shù)應(yīng)用人才、地理信息系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)人才、科學(xué)研究人才、創(chuàng)新型拔尖人才四個層次構(gòu)成金字塔培養(yǎng)模式。
第一層次(技術(shù)應(yīng)用人才):培養(yǎng)掌握地球信息科學(xué)基礎(chǔ)理論和技術(shù),面向廣大行業(yè)服務(wù)的應(yīng)用型人才。要求學(xué)生具有扎實的計算機、地學(xué)、數(shù)學(xué)基礎(chǔ),面向多行業(yè)應(yīng)用,熟悉和了解森林資源與環(huán)境調(diào)查、監(jiān)測與評價,土地資源評價,房地產(chǎn)評估,地籍與 施工測量,區(qū)域分析與規(guī)劃等多學(xué)科的基礎(chǔ)知識與基本技能,特別是森林生態(tài)學(xué)、森林經(jīng)營與管理、資源調(diào)查監(jiān)測與評價、災(zāi)害監(jiān)測等方面的基礎(chǔ)知識與基本技能,能夠勝任林業(yè)和生態(tài)環(huán)境建設(shè)領(lǐng)域有關(guān)空間信息獲取、管理、分析等工作。
第二層次(地理信息系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)人才):在第一層次的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)在計算機、信息科學(xué)等方面具有較為扎實的知識和技術(shù),面向企業(yè)、科研單位、教學(xué)行業(yè)的GIS設(shè)計與開發(fā)人才。要求學(xué)生熟練掌握VC++、JAVA等程序設(shè)計語言和系統(tǒng)設(shè)計工具,數(shù)據(jù)庫管理和應(yīng)用技術(shù),軟件工程、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)理論和知識,了解GIS發(fā)展的最新動態(tài),能夠從事GIS設(shè)計與開發(fā)工作。
第三層次(科學(xué)研究人才):培養(yǎng)掌握學(xué)科前沿理論和技術(shù),具有進一步培養(yǎng)潛力的高層次后備人才,畢業(yè)后可以直接進入碩士階段的學(xué)習(xí)和深造,或成為科研、教學(xué)行業(yè)的研究型人才。要求學(xué)生具備多學(xué)科交叉知識的背景,掌握人工智能、空間統(tǒng)計學(xué)等基礎(chǔ)理論,能夠利用地球信息科學(xué)與技術(shù)在資源環(huán)境領(lǐng)域從事科學(xué)研究工作。
第四層次(創(chuàng)新型拔尖人才):這類人才應(yīng)具備扎實的專業(yè)基礎(chǔ)和獨立從事研究、開發(fā)的能力,有一定的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,通過國際交流與合作,爭取到國外深造。
將該模式用一個圓錐體來表示,圓錐的每一個截面構(gòu)成一個不同的培養(yǎng)層次,在二維截面上,表示該層次應(yīng)具備的知識和技術(shù),底面是該專業(yè)的基本要求。層次越高,人數(shù)逐漸減少,學(xué)生的知識儲備量是相應(yīng)截面下圓臺的體積。通過該模式的培養(yǎng),學(xué)生畢業(yè)后可以成為3S技術(shù)在資源環(huán)境中的應(yīng)用人才、軟件開發(fā)人才、了解和掌握3S技術(shù)前沿信息的研究型人才以及高素質(zhì)的拔尖人才。
根據(jù)此培養(yǎng)模式,在新的教學(xué)計劃中,將第一層次的基礎(chǔ)知識和基本技能培養(yǎng)作為專業(yè)基礎(chǔ)和主干課程,通過不同門類的專業(yè)選修課達到該層次不同行業(yè)應(yīng)用型人才的要求;第二層次通過專業(yè)主干課和有關(guān)系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計的專業(yè)選修課達到培養(yǎng)目標(biāo);第三層次在前兩個層次的基礎(chǔ)上,通過人工智能、空間統(tǒng)計學(xué)、數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)等理論、技術(shù)的學(xué)習(xí),以及創(chuàng)新性實踐活動(如科研訓(xùn)練)達到要求;第四層次通過從低年級的外語加強,到高年級的專業(yè)講座、名家講堂、導(dǎo)師導(dǎo)向培養(yǎng)等多種方式,培養(yǎng)拔尖人才。
轉(zhuǎn)貼于 (二)立體化課程體系的建設(shè)和優(yōu)化
根據(jù)立體培養(yǎng)模式,建立理論——技術(shù)——應(yīng)用的教學(xué)體系。與此相適應(yīng),在課程體系中,專業(yè)基礎(chǔ)課注重基礎(chǔ)理論的培養(yǎng),要求深而廣;專業(yè)課的設(shè)置注重知識的深度,體現(xiàn)學(xué)科發(fā)展的前沿,從技術(shù)的角度加深;選修課則注重知識的廣度,體現(xiàn)資源與環(huán)境特色,面向?qū)嶋H應(yīng)用。通過合理的課程設(shè)置,以3S技術(shù)在資源與環(huán)境中的應(yīng)用為核心,加強相關(guān)學(xué)科的專業(yè)知識基礎(chǔ),形成完整的知識結(jié)構(gòu)體系,以適應(yīng)本學(xué)科綜合性邊緣學(xué)科的特點。
1.課程設(shè)置原則
(1)體現(xiàn)林業(yè)特色。我校GIS專業(yè)在加強專業(yè)基礎(chǔ)的同時,應(yīng)體現(xiàn)森林資源與環(huán)境應(yīng)用的特色。因此,設(shè)置林業(yè)生態(tài)環(huán)境工程概論、森林資源監(jiān)測與評價、森林生態(tài)學(xué)等課程。
(2)加強開發(fā)能力培養(yǎng)。根據(jù)GIS專業(yè)的基本要求以及社會需求,加強開發(fā)的基礎(chǔ),使學(xué)生掌握GIS軟件開發(fā)的基本方法、開發(fā)環(huán)境的工具,適應(yīng)多種行業(yè)對軟件開發(fā)人員的需求,設(shè)置VC++、C語言、GIS設(shè)計與開發(fā)等必修課,以及選修課Java語言、WEBGIS等。
(3)強化實踐環(huán)節(jié)。GIS專業(yè)是技術(shù)性很強的專業(yè),對學(xué)生實際動手能力要求很高,因此實踐環(huán)節(jié)是教學(xué)效果和質(zhì)量保障的關(guān)鍵。主要措施包括:綜合實習(xí)5周,時間按排在第六學(xué)期末的暑假,不占用正常教學(xué)時間,地點以校外實習(xí)基地為主,結(jié)合教師的科研課題,內(nèi)容包括數(shù)據(jù)獲取的途徑和方法、應(yīng)用主流平臺進行空間數(shù)據(jù)處理、模型與系統(tǒng)開發(fā)、數(shù)據(jù)維護等。
(4)盡早培養(yǎng)專業(yè)意識和創(chuàng)新意識。將遙感、GIS等主干課程設(shè)在二年級下半學(xué)期,使學(xué)生在二年級就開始接觸專業(yè)核心。在核心課程教學(xué)中增加講座、討論教學(xué)方式,該方式已經(jīng)在目前的教學(xué)中嘗試并取得很好的效果。同時,設(shè)置“數(shù)據(jù)倉庫與知識挖掘”、“地學(xué)模型基礎(chǔ)”兩門選修課,跟蹤學(xué)科發(fā)展。
(5)強調(diào)課程之間的銜接,體現(xiàn)學(xué)科交叉的特征。由于學(xué)科的交叉性強,涉及計算機、地理學(xué)、數(shù)學(xué)、資源與環(huán)境等多種課程,課程之間密切相關(guān),將“地球科學(xué)概論”與“系統(tǒng)科學(xué)概論”合并為“地球系統(tǒng)科學(xué)概論”,體現(xiàn)專業(yè)的特征。
(6)體現(xiàn)分類培養(yǎng)的理念。根據(jù)專業(yè)特點,同時體現(xiàn)我校的特色,拓寬專業(yè)渠道。選修課分為三類:開發(fā)類、應(yīng)用類和前沿類課程。學(xué)生可以根據(jù)自身的特點選擇相應(yīng)類別的課程,并自成體系。
2.基本課程設(shè)置
(1)主要專業(yè)基礎(chǔ)課:強調(diào)計算機、地學(xué)、數(shù)學(xué)基礎(chǔ),以面向多種行業(yè)發(fā)展。
①計算機課程:包括計算機技術(shù)基礎(chǔ)(理)、VC++、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機圖形學(xué)、數(shù)據(jù)庫原理與技術(shù)、軟件工程等。
②地學(xué)基礎(chǔ)課程:包括自然地理學(xué)、地球系統(tǒng)科學(xué)概論、地圖學(xué)。
③數(shù)學(xué)課程:包括高等數(shù)學(xué)A、線性代數(shù)A、數(shù)理統(tǒng)計等。
④資源環(huán)境管理:包括林業(yè)生態(tài)環(huán)境工程概論、森林資源監(jiān)測與評價。
(2)主要專業(yè)課:強調(diào)3S理論和技術(shù)的掌握。
包括專業(yè)概論、測量學(xué)、GPS原理與應(yīng)用、計算機制圖、數(shù)字?jǐn)z影測量、遙感原理與應(yīng)用、地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用、遙感圖象處理、GIS設(shè)計與開發(fā)。
(3)專業(yè)選修課:注重計算機、數(shù)學(xué)、地學(xué)知識的擴展和在3S技術(shù)中的應(yīng)用,與研究生教育銜接。
專業(yè)選修課包括:
①計算機科學(xué):計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)及應(yīng)用、微機原理、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、計算方法、Java語言、人工智能、數(shù)據(jù)倉庫與知識挖掘。
②地學(xué):經(jīng)濟地理學(xué)、人文地理學(xué)。
③數(shù)學(xué):地學(xué)模型基礎(chǔ)、多元統(tǒng)計分析。
④應(yīng)用:土地評價與土地管理、地籍測量與管理、施工測量、森林生態(tài)學(xué)、WEBGIS、區(qū)域分析與規(guī)劃、資源環(huán)境信息系統(tǒng)、森林經(jīng)營管理等。
通過以上課程設(shè)置,以3S技術(shù)在資源與環(huán)境中的應(yīng)用為核心,加強相關(guān)學(xué)科的專業(yè)知識基礎(chǔ),形成完整的知識結(jié)構(gòu)體系,以適應(yīng)本學(xué)科綜合性邊緣學(xué)科的特點。
四、立體實踐教學(xué)模式
在實踐教學(xué)方面,改革和完善實習(xí)、實驗內(nèi)容,增加綜合性實習(xí)比重,以利于學(xué)生了解課程之間的聯(lián)系并聯(lián)系實際。立體實踐教學(xué)模式包括四個基本層次。
(一)課堂實驗
根據(jù)新的培養(yǎng)模式,對原有教學(xué)計劃中專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課以及部分專業(yè)選修課的實驗環(huán)節(jié)進行系統(tǒng)分析和實驗效果跟蹤,根據(jù)跟蹤結(jié)果對部分實驗內(nèi)容進行適當(dāng)調(diào)整,增加綜合性設(shè)計性實驗的比重。
(二)課程實習(xí)
實習(xí)內(nèi)容注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計和開發(fā)能力,如在遙感圖象處理與應(yīng)用、GIS開發(fā)與應(yīng)用課程中,采用國際主流平臺培養(yǎng)學(xué)生的軟件設(shè)計和開發(fā)能力。組織學(xué)生到企業(yè)、科研院所參觀學(xué)習(xí),增強學(xué)生對科研和生產(chǎn)應(yīng)用的了解,以利于學(xué)生擴展就業(yè)思路,確定自身專業(yè)發(fā)展方向。
(三)綜合實習(xí)
通過項目研究,決定增加5周的綜合實習(xí)環(huán)節(jié),以教學(xué)基地為主要平臺,聯(lián)合相關(guān)企業(yè)開展高年級綜合實習(xí),由專業(yè)教師和企業(yè)、科研院所共同承擔(dān)指導(dǎo)工作,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),將理論和技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)實際中。
(四)科研訓(xùn)練
制定學(xué)生參與科研活動的計劃,并要求有科研課題的教師通過雙項選擇確定3~5名本科生參與課題研究。同時組織高年級的學(xué)生參加全國GIS設(shè)計大賽,學(xué)科教師為指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:課程設(shè)置;實踐;能動性;學(xué)習(xí)興趣
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)15-0109-03
一、前言
大氣氣溶膠是指大氣與大氣中的各種固態(tài)和液態(tài)粒子組成的混合體系,狹義上特指各種固態(tài)(干)和液態(tài)(濕)粒子。自上個世紀(jì)第二次世界大戰(zhàn)以來,氣溶膠因?qū)Νh(huán)境以及氣候變化產(chǎn)生了深刻的影響而廣受關(guān)注。氣溶膠嚴(yán)重污染人類賴以生存的大氣環(huán)境,影響大氣物理與大氣化學(xué)過程,對大氣輻射、大氣光學(xué)現(xiàn)象和電學(xué)過程都有較大影響,因此,大氣科學(xué)和環(huán)境相關(guān)專業(yè)的學(xué)生有必要學(xué)習(xí)和普及大氣氣溶膠相關(guān)知識。
然而,各大高校大氣科學(xué)以及環(huán)境相關(guān)專業(yè)很少專門針對大氣氣溶膠科學(xué)設(shè)置相關(guān)課程。實際上,自18世紀(jì)工業(yè)革命以來,氣溶膠相關(guān)研究已成為基礎(chǔ)和應(yīng)用科學(xué)中的一項特殊課題,吸引了物理學(xué)、化學(xué)和氣象學(xué)等多學(xué)科專家的關(guān)注,進而推動了該學(xué)科的發(fā)展[1]。1955年,前蘇聯(lián)學(xué)者[2]出版了《氣溶膠力學(xué)》,為氣溶膠科學(xué)奠定了理論基礎(chǔ)。20世紀(jì)中后期,各國高速發(fā)展的經(jīng)濟造成了環(huán)境的嚴(yán)重污染,世界性環(huán)境問題日益嚴(yán)重,學(xué)科發(fā)展對氣溶膠測量技術(shù)提出了新的要求,伴隨著各種微電子、激光以及計算機技術(shù)、現(xiàn)代分析化學(xué)和分析電鏡技術(shù)的介入,氣溶膠科學(xué)得以快速發(fā)展。
南京信息工程大學(xué)針對大氣科學(xué)與大氣環(huán)境相關(guān)專業(yè)本科生和研究生開設(shè)了《大氣氣溶膠》特色專業(yè)課,課程內(nèi)容與當(dāng)前全球面臨的氣候變化與環(huán)境問題密切相關(guān),課程涉及到的氣溶膠基礎(chǔ)知識、研究方法以及基本理論為深入研究氣候效應(yīng)和環(huán)境問題奠定了基礎(chǔ),相關(guān)知識還廣泛應(yīng)用在軍事、衛(wèi)生、工業(yè)和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。該課程側(cè)重氣溶膠動力學(xué)、光學(xué)理論知識學(xué)習(xí),同時還要求學(xué)生能理解和掌握氣溶膠相應(yīng)測量技術(shù)。在講授過程中,通過結(jié)合實際問題,設(shè)置與理論知識相關(guān)的研究課題,引導(dǎo)學(xué)生動手實踐,提高學(xué)習(xí)樂趣,從而做到實踐與理論學(xué)習(xí)相結(jié)合,提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生研究素質(zhì)[3,4]。
二、課程設(shè)置
《大氣氣溶膠》課程要求學(xué)生能全面掌握氣溶膠基本概念、分類、尺度譜、主要形成機制等基礎(chǔ)知識,并且能夠從動力學(xué)理論出發(fā),理解Brown運動、Stokes定律、Brown運動碰并、切變、重力沉降等內(nèi)容,熟悉氣溶膠粒子的一般動力學(xué)方程,理解干沉降和濕沉降過程,并在大氣氣溶膠消光原理基礎(chǔ)上,理解氣溶膠對輻射傳輸過程的影響,進而在輻射強迫和氣候效應(yīng)概念基礎(chǔ)上,熟悉氣溶膠輻射強迫特征,最后從測量分析方法上,要求學(xué)生掌握氣溶膠濃度、光學(xué)特性以及化學(xué)成分測量分析的基本方法。
該課程分別從大氣氣溶膠基礎(chǔ)知識、大氣氣溶膠的來源與化學(xué)特征、氣溶膠粒子動力學(xué)、對流層氣溶膠、平流層氣溶膠、大氣氣溶膠光學(xué)特性、氣溶膠氣候效應(yīng)以及氣溶膠測量與分析8個章節(jié)開展研究性學(xué)習(xí)的實踐模式教學(xué)。
前3章內(nèi)容主要介紹氣溶膠相關(guān)基礎(chǔ)知識。其中,緒論內(nèi)容要求學(xué)生掌握大氣氣溶膠概念,理解大氣氣溶膠研究意義,了解大氣氣溶膠的研究歷史和研究方法。大氣氣溶膠基礎(chǔ)知識內(nèi)容要求學(xué)生掌握大氣氣溶膠的尺度、分類和濃度的表示方法,利用氣溶膠譜觀測資料畫圖,熟悉三模態(tài)氣溶膠數(shù)濃度分布特征、常用的幾類譜分布函數(shù),理解氣溶膠粒子譜分布特征參量,了解譜分布函數(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀。大氣氣溶膠的來源與化學(xué)特征內(nèi)容中,需掌握大氣氣溶膠粒子的主要形成機制、幾種常用的源解析方法,熟悉大氣氣溶膠的主要化學(xué)組成特征,理解不同來源的氣溶膠尺度分布特征,了解全球氣溶膠產(chǎn)生率。
氣溶膠粒子動力學(xué)是本課程的重要基礎(chǔ)理論,包括單個氣溶膠粒子動力學(xué)和粒子群動力學(xué)。單個粒子動力學(xué)內(nèi)容中,要求學(xué)生掌握平均自由程、Stokes定律和重力沉降等概念,理解Brown運動和相關(guān)概念(擴散、遷移),了解外力場單粒子運動。氣溶膠粒子群動力學(xué)內(nèi)容要求學(xué)生掌握Brown運動碰并、層流切變和湍流中的聚合、重力沉降聚合,熟悉氣溶膠粒子一般動力學(xué)方程,了解外力場對粒子聚合的作用。
對流層氣溶膠內(nèi)容要求學(xué)生掌握干濕沉降過程、氣溶膠標(biāo)高、沉降速度概念,熟悉典型氣溶膠類型垂直分布特征、干沉降速度測量方法、濕沉降清除系數(shù),理解干沉降阻力模型、云內(nèi)清除和云下清除過程,了解大氣氣溶膠分布的時間變化特征、滯留時間。
平流層氣溶膠內(nèi)容需要學(xué)生掌握平流層氣溶膠基本特征,熟悉火山氣溶膠主要成分、極地平流層云形成過程,理解平流層氣溶膠與對流層氣溶膠特征差異,了解全球平流層氣溶膠研究進展。
大氣氣溶膠的光學(xué)特性相關(guān)內(nèi)容中,要求學(xué)生掌握大氣氣溶膠的消光原理和相關(guān)表征參量(消光系數(shù)、單次散射反照率、相函數(shù)等),熟悉大、小尺度粒子的散射特征,大氣能見度與消光系數(shù)的關(guān)系,理解氣溶膠對輻射傳輸過程的影響及其參數(shù)化,了解全球和區(qū)域氣溶膠光學(xué)特征。大氣氣溶膠的氣候效應(yīng)內(nèi)容中,掌握大氣氣溶膠輻射強迫基本概念及分類,熟悉氣溶膠直接輻射強迫過程,理解對流層和平流層輻射強迫效應(yīng),了解云的輻射強迫。
大氣氣溶膠的測量和分析教學(xué)內(nèi)容中,需要學(xué)生掌握氣溶膠濃度、光學(xué)特性以及化學(xué)成分測量分析的常用方法,熟悉氣溶膠空氣動力學(xué)和光學(xué)測量原理,理解氣溶膠遙感探測技術(shù),了解全球大氣氣溶膠遙感探測資料及相關(guān)產(chǎn)品。
三、實踐教學(xué)內(nèi)容
理論課程教學(xué)過程中,需要同時結(jié)合實踐教學(xué)才能達到較好的教學(xué)效果[5-7]?!洞髿鈿馊苣z》基礎(chǔ)知識的授課內(nèi)容中,講授氣溶膠粒子尺度、分類及其譜相關(guān)知識時,可結(jié)合不同類型氣溶膠粒子譜儀觀測資料,對各種等效直徑、氣溶膠粒子譜相關(guān)知識開展實踐教學(xué),增強學(xué)生對氣溶膠基本概念的理解。如,可利用氣溶膠寬范圍粒子譜儀(WPS)的電遷移率和光學(xué)計數(shù)測量對不同粒徑數(shù)濃度進行對比分析,指出空氣動力學(xué)等效直徑與光學(xué)等效直徑的差別;還可利用該儀器觀測資料,作出尺度在0.01~10μm范圍的粒子譜分布,增強學(xué)生對不同模態(tài)氣溶膠譜分布特征的形象認(rèn)識,從而調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
“大氣氣溶膠來源”相關(guān)內(nèi)容可結(jié)合氣溶膠單一類型源數(shù)值模式開展。如,通過編寫沙塵和海鹽等單一類型源數(shù)值模式估算沙塵和海鹽產(chǎn)生通量,實踐過程中可增強學(xué)生的動手能力,同時調(diào)動學(xué)生對氣溶膠相關(guān)科研的認(rèn)識和興趣。此外,在對“大氣氣溶膠化學(xué)組分及其來源解析”的教學(xué)中,利用離子色譜監(jiān)測儀氣溶膠觀測資料,教師課堂演示結(jié)合學(xué)生課后練習(xí),加深學(xué)生對授課內(nèi)容的理解,同時通過自身實踐的成就感提高學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣[8,9]。
“氣溶膠粒子動力學(xué)”相關(guān)章節(jié)理論性較強,涉及Strokes粒子層流運動、Brown擴散、聚合方程等內(nèi)容,內(nèi)容中的理論公式及其推導(dǎo)過程占了很大篇幅,在此情況下,要盡可能結(jié)合圖形講授相關(guān)公式內(nèi)涵。如,不同尺度氣溶膠粒子對應(yīng)的聚合系數(shù)有較大差別,結(jié)合圖形能更好地展現(xiàn)粒徑尺度與聚合系數(shù)之間的關(guān)系。在介紹布朗擴散規(guī)律時,可對比學(xué)生比較熟悉的布朗運動,結(jié)合動畫課件演示,加深學(xué)生對概念的理解。
課程對對流層和平流層氣溶膠分布特征展開較詳細(xì)介紹,結(jié)合目前地面和衛(wèi)星遙感探測資料,全面介紹大氣氣溶膠垂直分布和全球及其區(qū)域分布特征。此外,還可以讓學(xué)生參與編寫和運行干沉降模式,量化評價氣溶膠滯留時間和沉降通量特征。在平流層氣溶膠中,結(jié)合典型的火山氣溶膠事例講授其特征,加深學(xué)生對理論知識內(nèi)涵的把握,從而強化學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
此外,該課程還可對氣溶膠光學(xué)特性講授內(nèi)容開展實踐教學(xué)。如,可根據(jù)濁度儀、太陽光度計等探測資料,講授單次散射反照率、后向散射系數(shù)、氣溶膠波長指數(shù)等光學(xué)參量,使學(xué)生通過感性認(rèn)識能很快掌握相關(guān)理論知識。還可以通過簡單的一維輻射模式介紹,提高學(xué)生對氣溶膠光散射與吸收過程的理解。
該課程可結(jié)合目前國際上的研究前沿,對大氣氣溶膠的氣候效應(yīng)開展實踐教學(xué)。授課內(nèi)容結(jié)合五次聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)評估報告相關(guān)內(nèi)容進行講授,講授內(nèi)容從課堂學(xué)習(xí)到動手實踐,都可與相關(guān)研究課題聯(lián)系起來,使學(xué)生在科學(xué)研究實踐過程中培養(yǎng)專業(yè)綜合素質(zhì),達到高校實踐教學(xué)目標(biāo)。研究過程中,各小組成員互相配合,團結(jié)合作,既能節(jié)省時間,又能高效地解決問題,還能體現(xiàn)每個成員的重要性,從而提升學(xué)生團隊合作意識,培養(yǎng)學(xué)生團隊合作精神。
該課程最后章節(jié)中,設(shè)置了“大氣氣溶膠的測量和分析技術(shù)”教學(xué)內(nèi)容,章節(jié)內(nèi)容全面開展實踐教學(xué),從氣溶膠樣品采集技術(shù)、氣溶膠濃度測量技術(shù)、氣溶膠化學(xué)組成測量分析方法以及氣溶膠光學(xué)和遙感探測技術(shù)全面開展理論和實踐相結(jié)合的教學(xué)模式,在氣溶膠相關(guān)測量和分析技術(shù)理論知識指導(dǎo)下,開展氣溶膠碰撞采樣器、氣溶膠粒子譜儀器操作、氣溶膠光學(xué)參量觀測等實踐環(huán)節(jié),使學(xué)生形成理性和感性認(rèn)識,通過自己的親身實踐,增強學(xué)習(xí)的能動性,從而達到較好的學(xué)習(xí)效果。
四、小結(jié)與展望
本文全面介紹了《大氣氣溶膠》課程設(shè)置和各章節(jié)實踐教學(xué)相關(guān)內(nèi)容,通過氣溶膠基礎(chǔ)知識、氣溶膠動力學(xué)、氣溶膠光學(xué)等理論知識與實踐教學(xué)相結(jié)合,對研究性學(xué)習(xí)的實踐模式進行探索,以加強學(xué)生實踐能力和理論知識應(yīng)用能力為目標(biāo),培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時,提高教學(xué)質(zhì)量。
在實踐教學(xué)過程中,需要注意協(xié)調(diào)學(xué)生課堂和課后練習(xí)時間,實際參與的時間不宜過長,要保證學(xué)生既能動手實踐,又能在有效的時間內(nèi)完成。此外,還要及時對學(xué)生的實踐效果進行評價,實踐內(nèi)容較多時,需要學(xué)生組成團隊合作完成實踐課程內(nèi)容。此時要保證每個成員都能發(fā)揮自己的能力,做到各成員間的合作,建立合理的評價標(biāo)準(zhǔn),讓每個學(xué)生都感覺到公平合理,從而提高他們的學(xué)習(xí)積極性。
總之,本課程各章節(jié)教學(xué)內(nèi)容都能與大氣氣溶膠相關(guān)科研資源配合開展實踐性教學(xué),使學(xué)生能更好地理解相關(guān)理論知識,增強學(xué)生對該學(xué)科的研究興趣,為學(xué)生進一步開展氣溶膠相關(guān)研究和工作奠定基礎(chǔ),達到高校專業(yè)課程的教學(xué)目標(biāo)。
參考文獻:
[1]Davies,C.N. 1964. Recent Advances in Aerosol Research. New York:Macmillan Co.
[2]Fuchs,N.A.1955. Mechanika Aerozolei. Moscow:Academy of Science Press.
[3]魏鳳榮.科研與教學(xué)相結(jié)合是培養(yǎng)人才的根本途徑[J].中央民族大學(xué)學(xué)報,2002,11,(2):179-181.
[4]程小蘇,劉粵惠,曾幸榮,劉濤.研究型大學(xué)科研促進本科教學(xué)的思考[J].理工高教研究,2007,26(3):74-75.
[5]黃繼英.國外大學(xué)的實踐教學(xué)及其啟示[J].清華大學(xué)教育研究,2006,(4):34-37.
[6]肖偉才.理論教學(xué)與實踐教學(xué)一體化教學(xué)模式的探索與實踐[J].實驗室研究與探索,2011,30(4):81-84.
[7]時偉.論大學(xué)實踐教學(xué)體系[J].高等教育研究,2013,34(7):61-64.
關(guān)鍵詞:本科生 實踐能力 創(chuàng)新能力 零適應(yīng)期 教學(xué)體系
中圖分類號:C45 文獻標(biāo)識碼:A
十三五規(guī)劃中提出改革人才培養(yǎng)機制,強化實踐教學(xué),著力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)意創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,提升大學(xué)生的綜合素質(zhì),增強大學(xué)生的就業(yè)能力。在傳統(tǒng)的實踐教學(xué)體系中,實驗教學(xué)依附于理論教學(xué),多以演示性實驗或驗證性實驗為主,少數(shù)為綜合性實驗。學(xué)生只要按實驗教學(xué)的步驟認(rèn)真仔細(xì)完成就可以。這種實驗實踐教學(xué)體系不利于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新意識。因此,許多高等院校探索以培養(yǎng)實踐能力和科研素養(yǎng)為主線,構(gòu)建新的實驗實踐教學(xué)體系。浙江海洋大學(xué)海洋科學(xué)與技術(shù)學(xué)院環(huán)境科學(xué)專業(yè)從2004年開始招生,環(huán)科的實踐教學(xué)體系經(jīng)歷了驗證性實驗―設(shè)計性實驗―綜合性實驗―創(chuàng)新性實驗的過程,歷經(jīng)12年的探索形成了相對比較完善的實踐教學(xué)體系。
一、環(huán)科實踐教學(xué)體系中存在的不足
(一)用人單位的意見反饋
對該校環(huán)境科學(xué)類本科畢業(yè)生的質(zhì)量跟蹤調(diào)查顯示,大多數(shù)環(huán)境科學(xué)類本科畢業(yè)生基礎(chǔ)知識扎實,實驗操作的基本技能過關(guān),綜合素質(zhì)較高,有一定的解決環(huán)境實際問題的能力,也有不少的本科畢業(yè)生經(jīng)過幾年的鍛煉成為環(huán)保部門、企事業(yè)單位的技術(shù)骨干和中堅力量。但被調(diào)查單位也提出了意見和建議,主要問題有:部分學(xué)生實驗?zāi)芰Α嵺`能力和創(chuàng)新能力比較差;還有些學(xué)生知識面不夠?qū)?,缺乏社科人文知識。
(二)畢業(yè)學(xué)生意見反饋
通過對畢業(yè)學(xué)生的調(diào)查發(fā)現(xiàn)環(huán)境科學(xué)實驗教學(xué)體系中存在著實驗項目統(tǒng)籌安排不夠,各自為政,根據(jù)自身所教的學(xué)科來定實驗項目,沒有做好各實驗課程之間的銜接,沒有充分發(fā)揮實驗教學(xué)的作用。
(三)實踐教學(xué)中存在的問題
對大一學(xué)生的調(diào)查顯示,高中階段學(xué)生實驗基本操作訓(xùn)練少,是以做實驗理論試題為主,因此許多學(xué)生實驗操作技能較差。在大學(xué)的基礎(chǔ)實驗中學(xué)生基本實驗操作訓(xùn)練不到位,連一個標(biāo)準(zhǔn)曲線都做不好。
隨著社會的發(fā)展,教育教學(xué)質(zhì)量評價觀也與時俱進。根據(jù)用人單位的反饋意見,為了培養(yǎng)適合社會需要的環(huán)境科學(xué)類人才,該校的人才培養(yǎng)定位是“培養(yǎng)具有寬厚的文化素養(yǎng)和扎實專業(yè)知識,勇于開拓創(chuàng)新,切實掌握本專業(yè)實踐技能和技巧,具有較強實踐能力和良好的職業(yè)素質(zhì),具有較強和較廣的崗位適應(yīng)能力,面向社會和市場需求的技術(shù)型、應(yīng)用型的復(fù)合型環(huán)保類專業(yè)人才”。
二、環(huán)科實踐教學(xué)體系的構(gòu)建
實驗實踐教學(xué)的目標(biāo)是使學(xué)生學(xué)習(xí)正確的實驗操作技能和科學(xué)的實驗方法,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,使學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)、勇于探索、善于發(fā)現(xiàn)的科學(xué)素養(yǎng)。從這個目標(biāo)出發(fā),實驗實踐教學(xué)體系的構(gòu)建更要有利于創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)。
為了解決目前專業(yè)課程教學(xué)中存在的實驗課時數(shù)少、教學(xué)資源有限、學(xué)生創(chuàng)新意識不強、主動創(chuàng)新能力較差、個性化發(fā)展不夠、缺乏科學(xué)前沿知識等等問題,該校結(jié)合環(huán)境科學(xué)專業(yè)特點,以培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)、實踐能力和創(chuàng)新精神為宗旨,構(gòu)建“二基”、“四創(chuàng)”、“三實習(xí)”、“二應(yīng)用”實踐教學(xué)體系。
(一)“二基”
“二基”是指基礎(chǔ)課實驗、專業(yè)基礎(chǔ)性實驗(包括部分綜合實驗)。基礎(chǔ)課實驗是配合課程的知識點教學(xué)而設(shè)置的驗證性實驗或設(shè)計性實驗,通過實驗教學(xué),養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣,遵守實驗室的規(guī)章制度,掌握實驗操作的基本技能,目的是鞏固和加深理論知識,為后續(xù)基礎(chǔ)性實驗和探索性實驗奠定基礎(chǔ)。專業(yè)基礎(chǔ)性實驗包括專業(yè)基礎(chǔ)性和部分綜合性實驗。根據(jù)環(huán)境科學(xué)專業(yè)性質(zhì),綜合實驗選題具有一定的實際應(yīng)用價值,獨立設(shè)課的綜合實驗課程,著重對學(xué)生全面應(yīng)用專業(yè)知識進行綜合實踐能力的培養(yǎng)。
(二)“四創(chuàng)”
“四創(chuàng)”是指創(chuàng)新實驗、學(xué)科競賽創(chuàng)新實驗、科研項目創(chuàng)新實驗、畢業(yè)論文創(chuàng)新實驗?!八膭?chuàng)”著重對學(xué)生創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和解決實際問題能力的培養(yǎng)。創(chuàng)新型實驗實質(zhì)上是學(xué)生科學(xué)研究方法的學(xué)習(xí)過程,通過應(yīng)用研究和相關(guān)基礎(chǔ)理論與技術(shù)研究,促進學(xué)生多課程知識、甚至多學(xué)科知識點的綜合,[1]激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、開發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的潛能、發(fā)揮創(chuàng)新靈感,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。導(dǎo)師輔導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新實驗從查閱Y料開始,創(chuàng)新實踐平臺對學(xué)生全天候開放,對優(yōu)秀的創(chuàng)新實驗成果,導(dǎo)師資助,指導(dǎo)學(xué)生申報專利和。
(三)“三實習(xí)”
一是認(rèn)識實習(xí),安排在大二的短學(xué)期進行,有一定專業(yè)基礎(chǔ)知識,通過接觸實際、了解環(huán)境科學(xué)專業(yè)在社會中的作用和地位,使學(xué)生對本專業(yè)的社會需求和生產(chǎn)建設(shè)有了感性的認(rèn)識。如熟悉浙江省舟山海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站的監(jiān)測設(shè)備、監(jiān)測范圍、監(jiān)測項目,具體的業(yè)務(wù)流程等;熟悉舟山市污水處理廠的設(shè)計、污水處理廠的基本設(shè)施、污水處理的方法和污水的排放標(biāo)準(zhǔn)。二是專業(yè)實習(xí),為學(xué)生創(chuàng)造實際工作環(huán)境,使他們學(xué)以致用,提高綜合實踐能力。首先要加強教師與企業(yè)聘任導(dǎo)師的交流與合作,提高教師的實踐教學(xué)指導(dǎo)能力和橫向科研能力。其次,專業(yè)實習(xí)采用雙導(dǎo)師制,由企業(yè)導(dǎo)師和學(xué)校導(dǎo)師共同負(fù)責(zé)對學(xué)生實習(xí)的指導(dǎo)和考核。三是科考船實習(xí)??瓶即瑢嵙?xí)和三校出海聯(lián)合實習(xí)對東海和長江口鄰近海域的海洋環(huán)境化學(xué)指標(biāo)進行監(jiān)測和分析,調(diào)查浙江海洋經(jīng)濟發(fā)展示范區(qū)和舟山群島新區(qū)兩大國家戰(zhàn)略的實施,對海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響。通過學(xué)生的野外實習(xí)教學(xué)和實踐,開展海洋生態(tài)系統(tǒng)的綜合調(diào)查,獲取海洋生態(tài)環(huán)境的最新資料,為長江口和東海生物資源的可持續(xù)利用、生態(tài)環(huán)境評價以及生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)提供參考。
關(guān)鍵詞:卓越工程師;工程應(yīng)用型;地方院校;環(huán)境工程
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)13-0059-02
一、指導(dǎo)思想
根據(jù)教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”、“面向工業(yè)界、面向未來、面向世界”的工程教育理念,以社會需求為導(dǎo)向,以實際工程為背景,以工程技術(shù)為主線,著力提高學(xué)生的工程意識、工程素質(zhì)和工程實踐能力,配合我國教育強國、提高自主創(chuàng)新能力、建設(shè)創(chuàng)新型國家的國家發(fā)展戰(zhàn)略,解決地方突出的環(huán)境問題。通過對環(huán)境產(chǎn)業(yè)發(fā)展和人才需求的調(diào)研,編制安徽科技學(xué)院“環(huán)境工程”專業(yè)卓越工程師教育培養(yǎng)計劃實施方案。本方案結(jié)合了環(huán)境問題產(chǎn)生的背景和市場需求特點,以完善知識結(jié)構(gòu)、強化綜合能力和提高工程素質(zhì)為培養(yǎng)核心,通過不斷豐富工程內(nèi)涵、優(yōu)化學(xué)生知識結(jié)構(gòu)、強化學(xué)生素質(zhì),進一步加強“環(huán)境工程”專業(yè)學(xué)生的工程意識、工程素質(zhì)、工程實踐能力、工程設(shè)計能力和工程創(chuàng)新能力。
二、培養(yǎng)目標(biāo)
以推進高素質(zhì)的本科工程型人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新為改革目標(biāo),大力培養(yǎng)高素質(zhì)的本科工程型人才。本科階段的培養(yǎng)目標(biāo):培養(yǎng)具有從事工程技術(shù)工作所需的工程科學(xué)技術(shù)知識及一定的人文和社會科學(xué)知識,掌握扎實的工程基礎(chǔ)知識和本專業(yè)的基本理論知識,擁有解決工程技術(shù)問題的操作技能,了解本專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,掌握選用適當(dāng)?shù)睦碚摵蛯嵺`方法解決工程實際問題的能力,并具有工藝設(shè)備、工程項目設(shè)計與管理經(jīng)驗,具備良好溝通與交際能力,具有職業(yè)道德和責(zé)任感、高素質(zhì)的本科工程型人才。
三、培養(yǎng)方式
建立“1.5+1+1.5”三段式人才培養(yǎng)模式,堅持工程能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng),將工程項目教學(xué)法貫穿到整個教學(xué)環(huán)節(jié),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強學(xué)生的工程意識和工程實踐能力。其中基礎(chǔ)知識1.5學(xué)期,工程方向1學(xué)期,企業(yè)實訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計1.5學(xué)期。第1~3學(xué)期,注重基礎(chǔ)課程教學(xué),加強對學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識和基本技能的培養(yǎng),主要包括:數(shù)理化基礎(chǔ)模塊、計算機基礎(chǔ)模塊、專業(yè)基礎(chǔ)模塊、外語能力模塊、人文素養(yǎng)模塊和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模塊,其中外語能力模塊和人文素養(yǎng)模塊的培養(yǎng)將貫穿整個四年的學(xué)習(xí)過程。通過這一階段的學(xué)習(xí),促進學(xué)生創(chuàng)新思維的形成和掌握創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的基本原理和方法,了解工程背景,形成濃厚的以工程實踐為主導(dǎo)的良好學(xué)習(xí)氛圍。第4~5學(xué)期,專業(yè)方向技術(shù)培養(yǎng),主要包括兩方面:一是深入學(xué)習(xí)專業(yè)課程;二是加強與企業(yè)合作,進行認(rèn)知實習(xí)、課程設(shè)計、研發(fā)項目訓(xùn)練等,將環(huán)境工程領(lǐng)域所需要的專業(yè)能力融入人才培養(yǎng)體系,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)工程實際問題并能解決問題的能力,在工程實踐中強化學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識。第6~8學(xué)期,強化工程實踐能力。學(xué)生利用一年半的時間到企業(yè)進行項目實訓(xùn)、開展畢業(yè)設(shè)計(論文),畢業(yè)設(shè)計(論文)必須結(jié)合企業(yè)實際,做到“真題真做”。通過這一階段的訓(xùn)練,強化學(xué)生從事工程實踐的能力,鍛煉獨立開展工程實踐工作的能力。
四、以工程能力培養(yǎng)為主的教學(xué)體系
從學(xué)生能力培養(yǎng)要求出發(fā),統(tǒng)籌規(guī)劃學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)培養(yǎng)體系,將工程能力培養(yǎng)貫穿于各教學(xué)環(huán)節(jié)。在人才培養(yǎng)方式上改革傳統(tǒng)的以知識傳授為主的教學(xué)體系、課程體系和教學(xué)內(nèi)容,建立以工程能力系統(tǒng)化培養(yǎng)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)教育教學(xué)體系,具體如下。
1.水污染控制工程能力培養(yǎng)。校內(nèi)教學(xué):水污染控制工程,廢水的物理、化學(xué)和物理化學(xué)處理創(chuàng)新項目,污水的生化處理創(chuàng)新項目,水污染控制工程課程設(shè)計,給水排水工程和城市給排水管網(wǎng)設(shè)計。校外教學(xué):工業(yè)廢水企業(yè)實訓(xùn),污水處理廠實訓(xùn),養(yǎng)殖廢水企業(yè)實訓(xùn),畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)論文。
2.固體廢棄物處理與處置能力培養(yǎng)。校內(nèi)教學(xué):固體廢棄物處理與處置,固體廢棄物處理與處置綜合性實驗和固體廢棄物處理與處置課程設(shè)計。校外教學(xué):固廢處理與處置企業(yè)實訓(xùn),畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)論文。
3.大氣污染控制工程能力培養(yǎng)。校內(nèi)教學(xué):大氣污染控制工程和大氣污染控制工程綜合性實驗。校外教學(xué):大氣污染控制企業(yè)實訓(xùn),畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)論文。
4.環(huán)境監(jiān)測與評價能力培養(yǎng)。校內(nèi)教學(xué):環(huán)境監(jiān)測,環(huán)境監(jiān)測實習(xí),環(huán)境影響評價及設(shè)計和環(huán)境污染生物檢測技術(shù)。校外教學(xué):工業(yè)廢水企業(yè)實訓(xùn),污水處理廠實訓(xùn),固廢處理與處置企業(yè)實訓(xùn),養(yǎng)殖廢水企業(yè)實訓(xùn),大氣污染控制企業(yè)實訓(xùn),畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)論文。在人才培養(yǎng)取向上改革傳統(tǒng)以知識系統(tǒng)化傳授為目標(biāo)的教學(xué)體系,課程體系和教學(xué)內(nèi)容,建立以培養(yǎng)實踐能力應(yīng)用型人才的教學(xué)體系。建立“培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)矩陣”,主要包括:①基礎(chǔ)知識:數(shù)理化基礎(chǔ)、計算機基礎(chǔ)、外語基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ);②綜合素質(zhì):政治思想、道德法律、人文素養(yǎng)知識、交流溝通和團隊合作;③專業(yè)能力:水污染控制工程、大氣污染控制工程和環(huán)境監(jiān)測與評價;④工程實踐能力:水污染控制工程設(shè)計能力,除塵器設(shè)計,研發(fā)能力,固體廢棄物處理處置及資源化利用能力,新理論、新工藝和新設(shè)備的探索及研發(fā)能力和運營管理能力。
五、教學(xué)方法改革
課程教學(xué)方法的改革,是教學(xué)研究永恒的課題,是提高教育教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。為此將采取一系列措施確保教學(xué)方法改革的進行。
1.加強實現(xiàn)環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的教材體系建設(shè)。對課程的結(jié)構(gòu)體系進行優(yōu)化調(diào)整后,所選用的教材是否具有科學(xué)性和先進性將直接影響教學(xué)效果,為此我們十分重視教材建設(shè)。刪除陳舊的內(nèi)容,及時將科學(xué)技術(shù)發(fā)展的最新成果納入課程內(nèi)容,給學(xué)生呈現(xiàn)科學(xué)前沿的東西,激發(fā)他們的創(chuàng)新意識。目前本專業(yè)的教師正在主編或參編的教材有《環(huán)境工程畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)》、《水處理新技術(shù)》、《環(huán)境工程案例匯編》等。
2.努力貫徹“啟發(fā)式教學(xué)原則”。教學(xué)方法的改革和教學(xué)方法的運用要有利于調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動性和積極性,有利于學(xué)生知識的學(xué)習(xí),有利于獨立探索問題、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題能力的提高與培養(yǎng),有利于創(chuàng)新思維和實踐能力的培養(yǎng),有利于學(xué)生個性和才能的全面發(fā)展。因而,教學(xué)方法改革必須揚棄傳統(tǒng)的“一言堂”、“滿堂灌”的注入式教學(xué),運用啟發(fā)式教學(xué),這是教學(xué)方法改革的核心。
3.每年將本專業(yè)的教學(xué)方法改革的一些成果進行總結(jié),并在學(xué)術(shù)等相關(guān)會議上進行交流發(fā)言,聽從有關(guān)專家學(xué)者提出的意見,為進一步改革提供借鑒。
六、評價方式
本專業(yè)“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”在考核評價方式上也進行了改革。以客觀公正的定性定量相結(jié)合的方式為原則,對學(xué)生的專業(yè)知識、工程素質(zhì)、工程實踐和應(yīng)用創(chuàng)新能力進行多方位的評價。采用過程評價和結(jié)果評價相結(jié)合,筆試、口試、操作、設(shè)計、報告和項目成果相結(jié)合,校內(nèi)外教師和企業(yè)導(dǎo)師共同參與評價。
1.理論教學(xué)考核:平時成績、實驗成績、試卷成績、小論文、作業(yè)等幾部分組成。
2.實踐教學(xué)考核:①實習(xí)實訓(xùn):對學(xué)生進行現(xiàn)場問答和操作,教師根據(jù)其表現(xiàn)綜合評定成績等級。②工程設(shè)計:結(jié)合企業(yè)實際,評定工程設(shè)計的系統(tǒng)性、科學(xué)性、合理性和實用性。③項目研發(fā):根據(jù)學(xué)科發(fā)展和客觀問題,評判項目研發(fā)價值和研發(fā)成果。
3.工程實踐能力考核:學(xué)生在完成專業(yè)知識學(xué)習(xí)及工程實踐鍛煉后,每個人寫一份總結(jié)報告并用幻燈片的形式進行匯報,最后由校內(nèi)外教改師、企業(yè)導(dǎo)師共同給予評定成績。
4.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力考核:根據(jù)學(xué)校出臺的相關(guān)文件執(zhí)行。
綜上所述,作為培養(yǎng)未來工程師的地方院校,在卓越工程師的改革創(chuàng)新中還有許多工作要做,特別是如何立足于地方實際情況,如何與學(xué)校的優(yōu)勢學(xué)科或重點學(xué)科相結(jié)合,如何建立校企合作的長效機制等。安徽科技學(xué)院環(huán)境工程專業(yè)卓越工程師計劃正在這些方面進行著努力的探索和嘗試,在以后的實施過程中將對這些核心問題進一步完善,并逐步加強工程應(yīng)用型師資隊伍建設(shè)。
1.1第一層次:微生物基本知識和基礎(chǔ)理論
選用周群英教授等編著的《環(huán)境工程微生物學(xué)(第三版)》為教材,以“什么是微生物,微生物長什么樣,微生物如何生存,微生物的應(yīng)用價值”為主線講解微生物基礎(chǔ)知識,使同學(xué)們對微生物形成基本認(rèn)識。由于微生物特有的微觀性、精密性和抽象性,輔以多媒體教學(xué),把抽象問題形象化,引導(dǎo)學(xué)生對形象直觀的思考整理成抽象思維,使直觀形象思維與抽象思維相輔相成,優(yōu)勢互補。同時,適當(dāng)補充一些課外知識,例如,在學(xué)習(xí)非生物因子溫度對于微生物生命活動影響的時,通過極端微生物在造紙工業(yè)清潔生產(chǎn)、環(huán)保型生物材料的生產(chǎn)、極端環(huán)境中的污染治理等方面內(nèi)容的補充,一方面增強學(xué)生對于微生物應(yīng)用價值的認(rèn)識,另一方面,提高學(xué)生課外閱讀、查閱資料的興趣。
1.2第二層次:微生物生態(tài)及其在生態(tài)工程中的應(yīng)用
該部分重點講述環(huán)境工程實踐中的微生物學(xué)原理,是微生物基礎(chǔ)知識的應(yīng)用,通過熱點話題的引入,引起學(xué)生的興趣,增強課堂教學(xué)的趣味性。例如,在環(huán)境中的病原微生物部分,筆者介紹了2003年在全球范圍暴發(fā)流行的嚴(yán)重急性呼吸綜合征(即SARS),以及日常我們較為熟悉的流感與普通感冒的對比分析,激發(fā)了學(xué)生的興趣,提高了學(xué)生的認(rèn)識。在介紹微生物新技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用時,介紹了近年來比較受關(guān)注的細(xì)菌冶金,利用細(xì)菌冶金這種冶煉手段,回收利用廢棄尾礦中有用的金屬。強調(diào)了微生物技術(shù)與廢物的綜合利用相關(guān)知識的同時,詮釋了利用微生物的特性來解決環(huán)境問題和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的可能性。
1.3第三層次:微生物學(xué)實驗技術(shù)
產(chǎn)學(xué)研結(jié)合人才培養(yǎng)的特色在于學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng),強化實踐教學(xué)。為了使實踐教學(xué)具有系統(tǒng)性和先進性,使學(xué)生具備較強的工程實踐及創(chuàng)新能力,我們通過對教學(xué)內(nèi)容的重新組織和安排,將實驗項目分為驗證性實驗、綜合性實驗和創(chuàng)新性實驗三個層次,逐級提高學(xué)生完成實驗和創(chuàng)新的能力。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)體系中設(shè)立的單一驗證性實驗比重較大,而創(chuàng)新性實驗幾乎沒有。調(diào)整以后,驗證性實驗、綜合性實驗和創(chuàng)新性實驗學(xué)時分配分別為:6學(xué)時、8學(xué)時和6學(xué)時。通過驗證性實驗培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力,加深學(xué)生對于微生物基礎(chǔ)知識的理解,比如蚌埠學(xué)院環(huán)境科學(xué)專業(yè)開設(shè)的“光學(xué)顯微鏡的使用及細(xì)菌、放線菌、酵母菌、霉菌、藻類個體形態(tài)的觀察”、“細(xì)菌的簡單染色與革蘭氏染色”、“細(xì)菌純種分離、培養(yǎng)和接種技術(shù)”等實驗項目。綜合性實驗將基礎(chǔ)實驗有機結(jié)合,強化了知識間的內(nèi)在聯(lián)系,例如,結(jié)合環(huán)境學(xué)科專業(yè)特點設(shè)置“水中細(xì)菌總數(shù)和總大腸菌群數(shù)測定”、“活性污泥和生物膜中生物相的觀察”、“富營養(yǎng)化湖泊中藻類的測定”等實驗項目;實驗樣品選自學(xué)生周邊環(huán)境,即提高了學(xué)生的興趣,又加深了學(xué)生對于周邊環(huán)境質(zhì)量水平的認(rèn)識。本次教改中,增設(shè)了創(chuàng)新性實驗,結(jié)合任課教師的科學(xué)研究項目設(shè)置,設(shè)立了環(huán)境中對持久性污染物具有降解作用的微生物進行分離、篩選和降解特性研究,由學(xué)生自行設(shè)計實驗方案并獨立完成實驗,由于實驗結(jié)果具有不確定性,學(xué)生在實驗過程中必須充分動腦、查閱文獻、融合所學(xué)到的知識,才有可能完成實驗,從而培養(yǎng)了學(xué)生的協(xié)作意識、思維能力、創(chuàng)新能力。
2結(jié)束語
關(guān)鍵詞:計算機基礎(chǔ);混合模式
中圖分類號:G642.4 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)19-0180-02
一、混合學(xué)習(xí)的基本原理
目前,國內(nèi)外學(xué)者對“混合學(xué)習(xí)”有多種不同的解釋。通常意義上,混合學(xué)習(xí)(Blended Learning)是指線上(online)學(xué)習(xí)與線下(offline)學(xué)習(xí)的混合,實質(zhì)上是基于不同的學(xué)習(xí)理論和教學(xué)模式,運用不同的技術(shù)手段以及在不同的學(xué)習(xí)環(huán)境下實施教學(xué),這種混合將教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位進行有機統(tǒng)一,發(fā)揮各種學(xué)習(xí)要素的優(yōu)勢,實現(xiàn)互補。
二、目前存在的問題
《計算機應(yīng)用基礎(chǔ)》是公安高校重要的必修公共基礎(chǔ)課程之一,它主要培養(yǎng)學(xué)生掌握扎實的計算機科學(xué)基礎(chǔ)知識,為利用計算機和相關(guān)的技術(shù)解決公安專業(yè)領(lǐng)域問題奠定基礎(chǔ),在提高學(xué)生綜合素質(zhì)及創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面發(fā)揮著非常重要的作用。然而,通過近年來教學(xué)實踐總結(jié),在校本科生計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)存在如下問題。
首先,由于絕大多數(shù)中小學(xué)開設(shè)了信息技術(shù)課程,大學(xué)新生計算機水平零起點幾乎不存在,但起點不一現(xiàn)象尤為突出。其次,與高中課程學(xué)習(xí)不同,本校計算機基礎(chǔ)主要采用自主學(xué)習(xí)平臺開展教學(xué)活動,而相當(dāng)一部分學(xué)生更習(xí)慣于應(yīng)用文字教材自學(xué),不適應(yīng)基于多媒體教學(xué)資源的自主學(xué)習(xí)。再次,隨著高校教學(xué)改革的深入,計算機基礎(chǔ)課程的學(xué)時在逐步縮減,可是該課程的教學(xué)內(nèi)容在不斷增加。
在計算機基礎(chǔ)實際授課環(huán)節(jié)中,兼顧不同起點學(xué)生的個性化需求,利用混合式學(xué)習(xí)改進教學(xué)方法,不但培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神、自主學(xué)習(xí)能力,引導(dǎo)學(xué)生樂于實踐、積極思考,提高計算機應(yīng)用能力;而且教師在教改過程中需要深度應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)與課程專業(yè)知識相結(jié)合,提升了教師的專業(yè)綜合素質(zhì)。
三、《計算機應(yīng)用基礎(chǔ)》課程的混合學(xué)習(xí)模式教學(xué)實踐
基于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺的混合式教學(xué)實踐包括分析、設(shè)計、實施、評價及修改等階段。由于混合式學(xué)習(xí)是一個體系化的過程,其中各個元素,例如學(xué)生、學(xué)習(xí)環(huán)境、教師、學(xué)習(xí)內(nèi)容等對于學(xué)習(xí)的成效都很關(guān)鍵?;旌夏J浇虒W(xué)實踐是通過應(yīng)用系統(tǒng)方法研究分析教學(xué)中的需求和問題,來設(shè)計確定教學(xué)方案和步驟,然后具體實施教學(xué)策略,對教學(xué)的結(jié)果作出評價進而修改方案后再次分析設(shè)計的一個循環(huán)過程。
(一)綜合分析
針對公安院校的學(xué)習(xí)對象、學(xué)習(xí)環(huán)境和教學(xué)內(nèi)容分析。分析參與混合式學(xué)習(xí)的公安專業(yè)學(xué)生的基本情況,包括作息規(guī)定、學(xué)習(xí)習(xí)慣、背景知識、相關(guān)專業(yè)知識等;設(shè)定教學(xué)目標(biāo),根據(jù)公安專業(yè)的實戰(zhàn)需要,分析學(xué)習(xí)對象掌握知識點應(yīng)達到的目標(biāo),除了普通高等院?!队嬎銠C應(yīng)用基礎(chǔ)》知識外,著重于利用Excel軟件對數(shù)據(jù)的分析和處理以及網(wǎng)絡(luò)上獲取信息的能力;以公安實際應(yīng)用為導(dǎo)向分析教學(xué)內(nèi)容,確定課程的實施方案,其中理論性較強的章節(jié),例如計算機的基礎(chǔ)知識等,適合online方式學(xué)習(xí),而大部分內(nèi)容需要實踐操作,適合通過offline方式學(xué)習(xí)。由于混合學(xué)習(xí)需要使用到校園網(wǎng)絡(luò)和計算機設(shè)備,則需對本校學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境分析。目前大部分同學(xué)擁有自己的電腦,并且使用了校園網(wǎng)絡(luò),本校圖書館也能夠滿足同學(xué)們的線上學(xué)習(xí)需要。
(二)教學(xué)設(shè)計
本校是一個公安綜合類高校,針對非計算機專業(yè)學(xué)生,以應(yīng)用為目的,根據(jù)實戰(zhàn)需要來設(shè)計計算機基礎(chǔ)課程的教學(xué)資源。根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容分析的結(jié)果,增加適合公安專業(yè)的教學(xué)案例制作為網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源。設(shè)計教學(xué)策略:對于學(xué)生不同的學(xué)習(xí)環(huán)境,設(shè)計相應(yīng)的教學(xué)策略,可分為線下教學(xué)策略和線上教學(xué)策略。
(三)具體實施
實施過程是一個在學(xué)和教的具體環(huán)境中互動、發(fā)展和演化的過程,線下課堂教學(xué)、線上網(wǎng)絡(luò)平臺自主學(xué)習(xí)及評價和修改始終貫穿于整個混合模式學(xué)習(xí)過程,教師按照教學(xué)設(shè)計通過面授控制和主導(dǎo)整個課程的混合式教學(xué)過程,學(xué)生則通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺進行小組合作學(xué)習(xí)或個人自主學(xué)習(xí)。
(四)評價
教師通過課堂教學(xué)和指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí),了解學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,并利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進行分析、評價,并對教學(xué)資源、教學(xué)效果以及教學(xué)實施進行分析和評價。
(五)修改
教師根據(jù)評價的反饋結(jié)果對整個教學(xué)過程進行反思和總結(jié),及時修正教學(xué)設(shè)計內(nèi)容和調(diào)整教學(xué)實施步調(diào),對課程混合模式學(xué)習(xí)過程進行改良設(shè)計,以提高學(xué)生計算機基礎(chǔ)知識的應(yīng)用能力和學(xué)習(xí)效率。
四、研究結(jié)果
研究表明,在混合學(xué)習(xí)模式下,學(xué)生自主學(xué)習(xí)計算機基礎(chǔ)知識的動機有了顯著提高,并取得了非常不錯的成績,利用混合模式學(xué)習(xí)的同學(xué)期末考試成績明顯要高出之前沒有采用混合模式學(xué)習(xí)的同學(xué)很多。授課教師在混合模式教學(xué)班進行了問卷調(diào)查,72%的受測者認(rèn)同“網(wǎng)上學(xué)習(xí)《計算機應(yīng)用基礎(chǔ)》能夠提升自主學(xué)習(xí)的積極性,并感到學(xué)習(xí)輕松”,65%的受測者認(rèn)為“同學(xué)們之間的合作互助可以促進學(xué)習(xí)效率的提高”,82%的受測者認(rèn)可“老師在學(xué)習(xí)上只是起引導(dǎo)作用,更多的知識需要自學(xué)”。由此可見,基于混合式學(xué)習(xí)的課程改革方案有效地解決了課程更新速度快、知識點多、操作性強與課程學(xué)時壓縮之間的矛盾,使絕大多數(shù)學(xué)生高效掌握課程要求的基礎(chǔ)知識和操作技能。
五、結(jié)束語
在公安院校如何根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的自身特點,把混合學(xué)習(xí)模式應(yīng)用到計算機基礎(chǔ)教學(xué)中,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,培養(yǎng)學(xué)生熟練利用計算機技術(shù)解決公安工作中實際問題的能力,是本論文研究的主要目的。通過在公安院校計算機基礎(chǔ)教學(xué)中應(yīng)用混合學(xué)習(xí)摸式,激發(fā)了大學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,促進了教師專業(yè)化的發(fā)展,優(yōu)化了教學(xué)的效果,提高了學(xué)習(xí)的效率,豐富和拓展了混合學(xué)習(xí)模式的應(yīng)用范圍,探索了一條解決公安院校現(xiàn)存《計算機應(yīng)用基礎(chǔ)》教學(xué)問題的有效途徑,對混合模式教學(xué)改革的深化研究具有重要意義。
參考文獻:
[1]李克東,趙建華.混合學(xué)習(xí)的原理與應(yīng)用模式[J].電化教育研究,2004,(7):1-6.
Exploring the Mixed Teaching Mode of Computer Application Foundation in Police Officer College
MAO Li,DU Wei
(Department of Computer Science,Guangdong Police Officer College,Guangzhou,Guangdong 510230,China)