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關(guān)鍵詞:市政污水處理;配套工程;項(xiàng)目管理;模式
市政的污水處理工程一項(xiàng)重要的服務(wù)社會(huì),造福人民的工程,是公共設(shè)施建設(shè)重要的組成部分。當(dāng)今社會(huì),環(huán)境污染與水體污染猶如洪水猛獸般向人類襲來,如何進(jìn)行污水處理就顯得尤為重要,我們需要一個(gè)好的污水管理模式,為人們的生產(chǎn)和生活用水提供可靠的保障,如何減緩廢水產(chǎn)量的增加是一項(xiàng)偉大的工程,建立健全城市凈化污水系統(tǒng)任重而道遠(yuǎn),是進(jìn)行城市建設(shè)的關(guān)鍵組成部分,所以分析市政的污水處理管理模式,是平衡各方面利益的一個(gè)焦點(diǎn)內(nèi)容。
一、市政污水處理配套工程的相關(guān)分析
近年來,市政污水處理配套工程的建設(shè)以及運(yùn)營(yíng)正在逐步的推進(jìn)與完善當(dāng)中,與其相關(guān)的市政污水處理配套工程的項(xiàng)目管理也得到了極大程度的應(yīng)用。對(duì)于市政污水處理工程來說,往往只專注于研究污水處理的相關(guān)技術(shù),而潛意識(shí)的將污水處理配套工程施工及相關(guān)運(yùn)行中所出現(xiàn)的一系列問題進(jìn)行了忽略。究其原因,出現(xiàn)這種局面的主要問題在于投資項(xiàng)目中的小型個(gè)體,這些小型個(gè)體在污水處理配套工程建設(shè)中,為著各自的利益,疏于管理,只求結(jié)果。但從總體上來說,我們不得不承認(rèn),污水處理配套工程是市政工程非常重要的一部分,因而對(duì)需要對(duì)市政污水處理配套工程的項(xiàng)目管理的系統(tǒng)性與整體性開展深入的分析。
首先,我們需要在時(shí)間維度上進(jìn)行分析。我們知道,每個(gè)項(xiàng)目都有生命周期。市政污水處理配套工程項(xiàng)目的生命周期是衡量這項(xiàng)工程成敗的關(guān)鍵,其重要性不言而喻。一般情況下,項(xiàng)目的生命周期主要分為四個(gè)階段,這四個(gè)階段是:了解工程項(xiàng)目的概念、開發(fā),掌握工程實(shí)施的具體過程以及工程項(xiàng)目的驗(yàn)收,這四個(gè)階段構(gòu)成了工程項(xiàng)目的完整生命周期。所謂工程項(xiàng)目的概念階段主要是在承接工程后,在了解相關(guān)文件的基礎(chǔ)上,實(shí)施相應(yīng)考察,對(duì)工程有個(gè)整體的感知,調(diào)查相關(guān)市場(chǎng)需求以及工程的先進(jìn)技術(shù)結(jié)合項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)的合理性,形成報(bào)告等待審批;工程項(xiàng)目的開發(fā)階段是指在概念階段的基礎(chǔ)上,對(duì)項(xiàng)目所涉及的領(lǐng)域進(jìn)行明確,組建專業(yè)的項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì),對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行最系統(tǒng)、全面的調(diào)查,確定項(xiàng)目的施工方案;掌握工程實(shí)施的具體過程階段指的是明確相關(guān)工程施工管理機(jī)制,明確質(zhì)量控制中各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)構(gòu)成員的質(zhì)量責(zé)任制。建立工程的鼓勵(lì)機(jī)制、監(jiān)督管理機(jī)制、信息溝通機(jī)制等,對(duì)項(xiàng)目中的各項(xiàng)工作進(jìn)行落實(shí),同時(shí)通過有效機(jī)制杜絕各項(xiàng)目管理部門發(fā)生推諉、扯皮現(xiàn)象,使工程項(xiàng)目能夠有效地實(shí)施;工程項(xiàng)目的驗(yàn)收階段是指施工單位對(duì)項(xiàng)目工程進(jìn)行系統(tǒng)的性能測(cè)試、質(zhì)量效果評(píng)估后,對(duì)施工項(xiàng)目所涉及的外部設(shè)施組織相關(guān)單位進(jìn)行驗(yàn)收,并將資料進(jìn)行整理。對(duì)于市政污水處理配套工程項(xiàng)目的整體實(shí)施,工程管理人員必須對(duì)污水處理建設(shè)工程的生命周期有一個(gè)科學(xué)的把握,重視四個(gè)不同階段的不同管理方法,積極推進(jìn)項(xiàng)目的進(jìn)程。
在對(duì)污水處理配套工程的項(xiàng)目管理模式進(jìn)行分析時(shí),我們不單只是對(duì)其生命周期進(jìn)行一個(gè)合理地把控便能解決問題的,我們還需要從只是維度方面對(duì)其進(jìn)行一個(gè)準(zhǔn)確,有效的分析。針對(duì)污水治理項(xiàng)目知識(shí)維度的特殊性,即復(fù)用性特別強(qiáng)。因此在時(shí)間的維度分析基礎(chǔ)上,需要從項(xiàng)目的特點(diǎn)、背景、利益等方面進(jìn)行詳細(xì)的分析與有效的論證。市政水污染處理配套工程具有一下特點(diǎn):系統(tǒng)性,目標(biāo)性以及一次性。其中一次性指的是項(xiàng)目建設(shè)過程中要目標(biāo)單一且明確,不能存在重復(fù)性的任務(wù)。系統(tǒng)性則指的是一個(gè)項(xiàng)目必須具備反復(fù)循環(huán)的生命周期。利益關(guān)系指的是一個(gè)項(xiàng)目必須有相關(guān)利益者的直接參與,使相關(guān)利益者在各個(gè)環(huán)節(jié)中都能感覺到自己的重要性,所以在項(xiàng)目的具體實(shí)施過程中需要參照項(xiàng)目的實(shí)際完成情況及影響成度,對(duì)項(xiàng)目的結(jié)果和目標(biāo)施進(jìn)行控制。對(duì)于一個(gè)污水治理項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)來說,需要對(duì)各利益者的相關(guān)權(quán)益進(jìn)行明確、科學(xué)的分析下,對(duì)項(xiàng)目的實(shí)際需求進(jìn)行認(rèn)真的思考,綜合各種因素劃分等級(jí),并提出策略和方案,與相關(guān)的利益者進(jìn)行溝通,仔細(xì)認(rèn)真的聽取他們語言的關(guān)鍵點(diǎn),盡可能多的將他們所提出的內(nèi)容都羅列到項(xiàng)目管理計(jì)劃當(dāng)中,最終達(dá)到相關(guān)利益者在目標(biāo),經(jīng)費(fèi),需求,范圍等各個(gè)方面都滿意的程度,如此這般不斷地?cái)U(kuò)充、完善項(xiàng)目管理計(jì)劃。
除了以上提到的時(shí)間維度分析以及知識(shí)維度分析,我們還需要分析項(xiàng)目管理模式的保障維度。目保障維度它是一種方式,一種用于排除影響污水處理的方式,主要包括工程工期延誤所造成的污水處理受影響,質(zhì)量失控所造成的污水處理受影響等。在這個(gè)排除過程中,我們需要對(duì)范圍進(jìn)行管理,對(duì)進(jìn)度進(jìn)行管理,對(duì)資源費(fèi)用進(jìn)行管理,對(duì)質(zhì)量進(jìn)行管理。工程項(xiàng)目管理中的范圍管理是指在招標(biāo)、投標(biāo)實(shí)施后確定的項(xiàng)目施工的工藝和用材用料等。而進(jìn)度管理是指根據(jù)施工項(xiàng)目的具體結(jié)構(gòu),確定土建工程施工單位的工作進(jìn)程,根據(jù)各部門的工作量確定工作人員的分配,對(duì)施工項(xiàng)目的整體分配做到合理部署。在分解工作結(jié)構(gòu)、了解項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃后,對(duì)工程項(xiàng)目具體的人員、材料需求進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃和分配。同時(shí)需要結(jié)合施工的人力資源的成本,以及施工的進(jìn)度和預(yù)算,繪制一份完整的人力成本累計(jì)曲線,我們將其稱之為進(jìn)度管理。
簡(jiǎn)而言之,污水處理配套工程項(xiàng)目管理模式的關(guān)鍵所在是項(xiàng)目的精細(xì)化管理,只有做到施工項(xiàng)目的精益化管理,才能在項(xiàng)目的施工中占據(jù)主導(dǎo)的地位,最高效的保證項(xiàng)目管理的完整性與創(chuàng)新性,我們上訴的這些管理分析,能夠目標(biāo)明確地,用最短的時(shí)間,在最大的程度上解覺污水處理配套工程中所遇到的一系列實(shí)際問題。
二、市政污水處理項(xiàng)目管理模式的應(yīng)用
市政污水項(xiàng)目的管理模式,對(duì)改善當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)的生態(tài)環(huán)境,造福居民,服務(wù)社會(huì)起著積極的作用,在配套污水處理工程建設(shè)期間,雖然會(huì)出現(xiàn)一些問題影響工程的推進(jìn),但是,在經(jīng)過上述的各種分析后,我們都能快速的找出解決辦法,諸如建設(shè)過程中出現(xiàn)的選址問題等等都可以很快的進(jìn)行在準(zhǔn)確的調(diào)整。但是,在整個(gè)污水處理配套設(shè)施的項(xiàng)目管理模式應(yīng)用中,我們還是不能掉以輕心,畢竟這樣一個(gè)浩大的工程總會(huì)出現(xiàn)一些考慮不到的突發(fā)因素,為此,我們必須充分做好防范措施,預(yù)警機(jī)制。時(shí)刻將范圍管理,變更管理以及溝通管理進(jìn)度管理作為重點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)對(duì)象。為了保證該管理模式在實(shí)際工作中的有效性,我們有必要針對(duì)項(xiàng)目管理模式實(shí)施相應(yīng)的一些保障,我們需要重視團(tuán)隊(duì)的組件,在項(xiàng)目管理保障中,我們可以制定相關(guān)的計(jì)劃對(duì)應(yīng)表,對(duì)項(xiàng)目的整體性進(jìn)行全面的把關(guān)。當(dāng)施工條件不具備或者存在多次變更現(xiàn)象時(shí),出現(xiàn)了工期長(zhǎng)期延遲并且影響項(xiàng)目驗(yàn)收以及維護(hù)的問題時(shí),項(xiàng)目管理者可以引進(jìn)例會(huì)制度加強(qiáng)項(xiàng)目利益相關(guān)者之間的溝通管理,周期性的交流問題,現(xiàn)況發(fā)展問題,增加各個(gè)施工方的責(zé)任緊張感,提高項(xiàng)目的優(yōu)先級(jí),一般這樣的會(huì)議內(nèi)容大致包括以下幾個(gè)方面:1.建立例會(huì)制度,確立時(shí)間 ,地點(diǎn)以及主要的參與人員和議程情況;2.明確會(huì)議目的,相互進(jìn)行信息溝通,預(yù)防項(xiàng)目變更可能造成的諸多影響,放棄一些無意義的會(huì)議,高效、集中的解決施工過程中遇到的問題;3.提前會(huì)議的通知,廣泛征求一件,集中討論,由核心人員進(jìn)行決策;4.需要做到會(huì)前就相關(guān)資料,節(jié)約時(shí)間用以解決主要矛盾;5.在會(huì)議的末尾,進(jìn)行會(huì)議內(nèi)容提煉與總結(jié),重申工作重點(diǎn),形成會(huì)議紀(jì)要,督促檢查現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際完成情況。在竣工管理方面,我們也應(yīng)建立健全驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和驗(yàn)收流程,規(guī)范污水配套項(xiàng)目過程中的變更管理過程,建立項(xiàng)目里程碑,進(jìn)行記錄試運(yùn)行報(bào)告,詳細(xì)運(yùn)行記錄文檔等管理工作。大致包括以下幾方面內(nèi)容:1.按照合同與相關(guān)法律法規(guī)的要求,確定竣工驗(yàn)收步驟,文檔表格內(nèi)容;2.結(jié)合施工過程中的了解情況,對(duì)項(xiàng)目目前的額完成程度和產(chǎn)品質(zhì)量范圍進(jìn)行核實(shí),形成詳細(xì)的竣工驗(yàn)收?qǐng)?bào)告單;3.作為市政的污水處理配套工程,其驗(yàn)收工作的隱蔽性要做好,項(xiàng)目管理者必須明確隱蔽工程的驗(yàn)收要求,及時(shí)會(huì)同監(jiān)理單位進(jìn)行驗(yàn)收。
三、結(jié)語
綜上所述,市政水污染處理配套工程項(xiàng)目管理是進(jìn)行全面管理的關(guān)鍵途徑,合理的運(yùn)用各項(xiàng)項(xiàng)目管理模式,能夠有效的解決質(zhì)量失控、工期延誤等一系列問題,為市政水污染處理配套工程的標(biāo)準(zhǔn)化,系統(tǒng)化奠定一定的基礎(chǔ),切實(shí)的保障了社區(qū)日常生產(chǎn)生活的正常運(yùn)行。在實(shí)際的工作中,項(xiàng)目的規(guī)??赡鼙容^小,項(xiàng)目的管理不受重視,但是即使是這樣,項(xiàng)目管理者也應(yīng)該把每一次的管理活動(dòng)都認(rèn)真對(duì)待,作為一次理論聯(lián)系實(shí)際的演練,在工作中逐漸豐富和優(yōu)化項(xiàng)目管理框架,為日后的項(xiàng)目管理積累經(jīng)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn):
[1]趙亮.針對(duì)市政污水處理配套工程的項(xiàng)目管理模式探究[J].節(jié)能環(huán)保,2016(10).
本活動(dòng)的首要目的是使青少年科技教育活動(dòng)從課內(nèi)走向課外,從校內(nèi)走向校外;從單一的學(xué)校教師指導(dǎo)轉(zhuǎn)向教師、家長(zhǎng)及專業(yè)技術(shù)人員等具有相關(guān)專業(yè)知識(shí)的社會(huì)人士合作指導(dǎo);從學(xué)校獨(dú)立操作完成轉(zhuǎn)向?qū)で笥嘘P(guān)部門、學(xué)校的協(xié)作共同完成;從個(gè)別少數(shù)學(xué)生的參與轉(zhuǎn)向面向全體學(xué)生,培養(yǎng)并提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng);從各校獨(dú)自為陣轉(zhuǎn)向由教育行政部門統(tǒng)一安排,將培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)作為教育的一個(gè)基本任務(wù);從少數(shù)學(xué)生有限范圍的獨(dú)立活動(dòng)轉(zhuǎn)向跨班級(jí)、跨年級(jí)的合作互助活動(dòng),實(shí)現(xiàn)資源共享。其次,初步探索一條科技教育的有效途徑,為有關(guān)部門對(duì)科技教育的科學(xué)決策提供理論及實(shí)踐依據(jù)。再次,新課程改革中地方課程和校本課程的設(shè)置,為科技教育提供了極好的機(jī)會(huì),將科技教育設(shè)置為地方課程或校本課程,使科技教育從“業(yè)余課外活動(dòng)”正式成為“正規(guī)的校內(nèi)教學(xué)”,充分利用課堂教學(xué)這個(gè)制高點(diǎn),結(jié)合校內(nèi)社會(huì)實(shí)踐活動(dòng),將科技教育滲透到學(xué)生的日常活動(dòng)和學(xué)習(xí)中去,逐步培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新精神。
二、活動(dòng)的具體內(nèi)容
本活動(dòng)是在銀川景博學(xué)校的學(xué)科月活動(dòng)“水――生命之源”
活動(dòng)的基礎(chǔ)上,結(jié)合校本課程《社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)和科學(xué)探究》的開展,以九年級(jí)學(xué)生為主要對(duì)象逐步組織進(jìn)行。具體內(nèi)容是污水處理廠的實(shí)地參觀和實(shí)踐,讓學(xué)生了解凈水設(shè)備使用及親眼目睹污水的凈化過程,并親手操作。希望通過這次活動(dòng)能增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí),體會(huì)到水資源的來之不易和生產(chǎn)、生活中節(jié)約用水的重要性,從而在生活中時(shí)刻把節(jié)約用水放在心上。再通過自己日常生活的表現(xiàn),帶動(dòng)身邊的同學(xué)和朋友。此活動(dòng)還能增進(jìn)學(xué)生對(duì)環(huán)境保護(hù)方面的興趣,也讓學(xué)生之間有更多的接觸和了解。
三、活動(dòng)步驟
活動(dòng)第一階段:
1.我向校領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)此次活動(dòng)的目的和意義,爭(zhēng)取校領(lǐng)導(dǎo)對(duì)活動(dòng)的資金、人力、場(chǎng)地等的支持。同時(shí),積極主動(dòng)聯(lián)系史、地、生、政各學(xué)科教師,共同參與這個(gè)活動(dòng)。
2.我和物理、化學(xué)、生物各學(xué)科教師分別從各自的專業(yè)出發(fā),利用有效的網(wǎng)絡(luò)資源及參考書籍事先對(duì)污水處理進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和了解,組建一支合格的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)教師團(tuán)隊(duì)。
3.利用校本課程,對(duì)學(xué)生進(jìn)行集體培訓(xùn)和講解,明確活動(dòng)目標(biāo)和方法及分配任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)實(shí)踐和科技探究能力。
4.利用課堂教學(xué)時(shí)間,讓各學(xué)科教師對(duì)學(xué)生宣講此次活動(dòng)的目的和意義,調(diào)動(dòng)學(xué)生參與社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)的積極性。
這一階段在2015年9月結(jié)束。
活動(dòng)第二階段:
1.組織學(xué)生到水洞溝進(jìn)行實(shí)地考察,考察前團(tuán)隊(duì)開會(huì)討論此次活動(dòng)的具體操作:①九年級(jí)7個(gè)班分為物理組、化學(xué)組、生物組,并為每個(gè)組分配了學(xué)科指導(dǎo)教師。②考慮到人數(shù)過多不利于活動(dòng)開展的有效性,從各班分別挑選10名學(xué)生作為代表到污水處理廠進(jìn)行實(shí)地考察。③確定活動(dòng)時(shí)間、活動(dòng)路線及活動(dòng)過程。
2.參與實(shí)地考察的學(xué)生在活動(dòng)前對(duì)各小組要研究的內(nèi)容進(jìn)行資料調(diào)查,初步了解污水處理的相關(guān)知識(shí)。
3.各小組指導(dǎo)教師在實(shí)地考察前寫出各學(xué)科活動(dòng)預(yù)案。
這一階段在2015年10月結(jié)束。
活動(dòng)第三階段:
1.學(xué)生寫出本次活動(dòng)的感悟,并以幻燈片的方式在課堂上向全班學(xué)生展示、講解。
2.活動(dòng)中要求各教師和學(xué)生認(rèn)真考察過程、捕捉信息收集資料,活動(dòng)結(jié)束后,在學(xué)??偨Y(jié)的基礎(chǔ)上,寫出該活動(dòng)的總結(jié)報(bào)告。
這一階段在2015年11月結(jié)束。
活動(dòng)第四階段:
充分利用“全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽”這個(gè)活動(dòng)來檢驗(yàn)本次活動(dòng)的成果,在此期間積極組織教師和學(xué)生修改和完善自己的作品,展示自己的科技創(chuàng)新成果。
這一階段在2016年1月結(jié)束。
四、本活動(dòng)的具體結(jié)果
1.參加的所有學(xué)生都得到不同程度的科技創(chuàng)新素養(yǎng)的培養(yǎng),他們都具有強(qiáng)烈的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)和科學(xué)探究的意識(shí)和一定的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)和科學(xué)探究能力。
2.教師科技教育業(yè)務(wù)得到提高,每人至少承擔(dān)并完成一個(gè)以上項(xiàng)目的指導(dǎo)任務(wù)。
3.總結(jié)出一條進(jìn)行中學(xué)科技教育的新方法,在有關(guān)部門的支持下,將活動(dòng)成果向更大的范圍推廣。
五、預(yù)計(jì)本活動(dòng)方案對(duì)學(xué)生具有以下教育作用
1.通過完整的活動(dòng),學(xué)生學(xué)習(xí)到系統(tǒng)的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)理論和科學(xué)探究方法,初步掌握創(chuàng)造發(fā)明和科學(xué)探究的原理、方法和
步驟。
2.通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)和具體的實(shí)踐活動(dòng),使學(xué)生具有強(qiáng)烈的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)和科學(xué)探究意識(shí),這是本活動(dòng)必須達(dá)到的目的。對(duì)于初中學(xué)生來說,社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)和科學(xué)探究意識(shí)的培養(yǎng)比社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)和科學(xué)探究能力的培養(yǎng)更為重要。因?yàn)槟芰σ?jīng)過長(zhǎng)期的不斷積累才能慢慢提高,不是初中階段就全部能完成的工作,可是意識(shí)是能夠在初中階段就培養(yǎng)起來的。
3.通過參加本次實(shí)踐活動(dòng),學(xué)生的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)和科學(xué)探究能力得到很大提高,達(dá)到了預(yù)期的目的。
六、_展這一方案的優(yōu)勢(shì)
1.本活動(dòng)得到了寧夏回族自治區(qū)環(huán)保廳、寧夏回族自治區(qū)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局、寧夏銀川市科協(xié)等有關(guān)部門的大力支持,使活動(dòng)的開展在專業(yè)技術(shù)指導(dǎo)、宣傳等方面有了保障,解決了學(xué)校教師知識(shí)的局限性等問題。同時(shí)與這些單位的協(xié)作,能引起社會(huì)對(duì)青少年科技教育的關(guān)注,使全社會(huì)都來關(guān)心青少年的成長(zhǎng)。
2.本人從2011年就從事青少年科技教育工作,針對(duì)初中學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn),主要從社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)和科學(xué)探究方面培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神,積累了一些相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。
七、活動(dòng)方案對(duì)青少年科技教育發(fā)展的作用和貢獻(xiàn)
1.通過活動(dòng)的開展,使科技教育活動(dòng)從過去的課外業(yè)余活動(dòng)走進(jìn)教室,作為一門課程來實(shí)施,提高科技教育的質(zhì)量。
2.通過系統(tǒng)的培養(yǎng),學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)會(huì)得到大面積、大幅度的
提高。
3.通過大面積地開展活動(dòng),使全體學(xué)生都得到培養(yǎng),能轉(zhuǎn)變以往只有極少數(shù)學(xué)生得到培養(yǎng)的局面。
4.通過與協(xié)作單位的協(xié)作,能夠引起社會(huì)對(duì)青少年科技教育活動(dòng)的關(guān)注,使全社會(huì)都來關(guān)心青少年的成長(zhǎng)。同時(shí)彌補(bǔ)學(xué)校在有關(guān)專業(yè)知識(shí)方面的局限。
5.通過專家和協(xié)作單位專業(yè)技術(shù)人員的指導(dǎo),特別是青少年對(duì)專家的崇拜心理,學(xué)生可以從他們身上學(xué)習(xí)到嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)思考問題的方法,并能學(xué)到許多在學(xué)校學(xué)不到的知識(shí)。
6.通過活動(dòng)還可以培養(yǎng)出一支優(yōu)秀的科技教師隊(duì)伍。目前科技教師嚴(yán)重不足,讓更多的教師投身到科技教育中來,是提高科技教育教師隊(duì)伍質(zhì)量的一個(gè)好辦法。
7.該活動(dòng)結(jié)束后,其成功經(jīng)驗(yàn)可供有關(guān)部門參考,推廣使用。
八、開展這一活動(dòng)得到的各種資源
1.銀川景博學(xué)校學(xué)科月活動(dòng)“水――生命之源”課題研究成果;
2.各學(xué)科的教學(xué)人員及實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備;
關(guān)鍵詞:能源生成和回收 有機(jī)碳 沼氣 熱能 地下熱能 垃圾(廢水)
1引言
氣候變化對(duì)水務(wù)部門提出了在其運(yùn)作中優(yōu)化能源使用和減少溫室氣體排放的挑戰(zhàn)。產(chǎn)水和處理水中能源計(jì)量的例子增長(zhǎng)迅速。全球水研究聯(lián)合會(huì)提出了水產(chǎn)業(yè)中能源效率最佳做法的綱要。在荷蘭,飲用水公司用基準(zhǔn)問題測(cè)試他們的能源消耗和能源有效的生產(chǎn)技術(shù)和優(yōu)化供水管網(wǎng)。廢水處理行業(yè)在2008年決定參與和荷蘭政府的關(guān)于能源效率的長(zhǎng)期協(xié)議,這項(xiàng)協(xié)議旨在在接下來的十二年里實(shí)現(xiàn)能源效率提高30%的目標(biāo)。降低能源使用的措施,例如氣泡曝氣和通風(fēng)控制系統(tǒng),正在新的廢水處理工廠中成為普遍的實(shí)踐。
為了降低水務(wù)部門的碳排放量,對(duì)于能源效率措施的關(guān)注是十分需要的。然而,由于需要更先進(jìn)的和能源密集型處理來執(zhí)行要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)來適應(yīng)氣候變化是可以預(yù)見的,因而更重要的提高十分有必要
在水務(wù)部門,現(xiàn)在的環(huán)境政策產(chǎn)生了需要提高污水質(zhì)量但與此同時(shí)在水處理的實(shí)施中降低能源消耗的悖論[1].城市廢水處理指示等立法使得歐盟的污水處理廠產(chǎn)生了額外的除氮和除磷活動(dòng)。針對(duì)于下水道溢流的有針對(duì)性的活動(dòng)也產(chǎn)生了更多廢水涌向污水處理廠,更增加了能源消耗。水框架指令旨在實(shí)現(xiàn)所有水環(huán)境的好的生態(tài)水平和消除由于危險(xiǎn)物質(zhì)產(chǎn)生的污染。對(duì)于激素和藥渣的消除可能需要在飲用水生產(chǎn)和污水處理廠在不遠(yuǎn)的將來使用很先進(jìn)的能源密集型處理過程的條款。hoibye等人[2]估計(jì)co2排放從額外的處理步驟中會(huì)增加0.12e/m3來執(zhí)行水框架指令(增加大概10%)。
除此,氣候變化本身也會(huì)引起飲用水生產(chǎn)中高的能源消耗。干旱,暴雨,海水侵入地下水鹽化,例如,將會(huì)降低水資源的可得性和質(zhì)量。替代資源(含鹽地下水,廢水)的可能使用將會(huì)需要能源深度處理過程。
很明顯,能源優(yōu)化還不夠。將來需要在整個(gè)的水循環(huán)中使用一個(gè)新的綜合的方法。我們需要將水這種可再生能源視為碳能源和熱的載體的新概念。這篇文章定量地綜述了在家庭水循環(huán)中能量回收和產(chǎn)生對(duì)于減緩氣候變化的可能。
2. 水務(wù)部門的能源使用和碳排放
飲用水的生產(chǎn)和供給,污水的運(yùn)輸,,廢水的處理需要能量來抽氣,充氣等。在表1,看到了德國(guó)公共水務(wù)部門的能量消耗(數(shù)據(jù)來源于frijins等人)[4].飲用水的生產(chǎn)和供給平均使用的能源是
0.5 kWh/m3 ,對(duì)于廢水處理,是人均消耗26.6kwh。
產(chǎn)能
用電
天然氣
產(chǎn)生沼氣
TJ/ya
MJ/每單元
飲用水
789
395
3550
4.5 MJ/m3
地下水
1928
212
1910
1 MJ/m3
廢水處理
1928
583
30.2
77.4
8150
4.2 MJ/m3 (334 MJ/p.e.)
溫自來水
2000
2770
105,700
14,580 MJ/house
a :一次能源:1kwh=9.0mj 1Nm3 天然氣=31.65MJ, 1Nm3 沼氣=5MJ (TJ=106 MJ) b估計(jì)基于用電加熱自來水的百分比
圖1荷蘭水循環(huán)中的碳排放貢獻(xiàn)率(不包括住宅溫水使用)
因此,荷蘭的水產(chǎn)業(yè)部門中的總的一次能源消耗是13600TJ/y. 廢水處理系統(tǒng)中來自污泥消化的沼氣產(chǎn)生的能量也被包含。不包括污泥最終處理的能源需求(焚化和干燥)。也不包括使用化學(xué)物質(zhì)的間接能源需求。
在房子里溫暖自來水的能源需求是整個(gè)水生產(chǎn)和處理能源需求的八倍:對(duì)于荷蘭來說大概是105,700tj/y。這大概相當(dāng)于每年750萬噸的co2.
在水產(chǎn)部門的總能源消耗帶來的全球變暖的潛在影響是每年934,800噸co2。能源使用占據(jù)了水務(wù)部門碳排放量的56%(見圖1)。另外的對(duì)于碳排放貢獻(xiàn)比較大的就是過程排放(甲烷和氮?dú)猓┖烷g接排放(化學(xué)品和機(jī)構(gòu)使用的能源)??偟膩碚f,荷蘭的公共水務(wù)部門的碳排放據(jù)估計(jì)是167萬噸co2每年,或者是生活用水中co2為1.5kg每立方米[4]。當(dāng)與荷蘭的總的碳排放比較(每年21200萬噸co2)和其他產(chǎn)業(yè)比如工業(yè)或者交通行業(yè)比較,水務(wù)部門的碳排放是很小的。過程排放中ch4和n2o的突出貢獻(xiàn)強(qiáng)調(diào)了考慮措施來降低排放的重要性(firjin等人觀點(diǎn)[4]).在這篇論文中,主要關(guān)注在能源使用和從水中獲取能源的可能性。
3. 作為能源載體的水
水和廢水,或者最好叫做資源水,由于包含水,營(yíng)養(yǎng)物和能量因而有價(jià)值。表2展示了水作為能量載體的例子的總體概述。在這篇論文,我們恰當(dāng)?shù)赜懻摿讼率霭咐泻芨叩哪茉串a(chǎn)生,回收和儲(chǔ)存的潛能。
?? 有機(jī)碳:通過沼氣產(chǎn)生的化學(xué)生物能源的回收
熱能(廢水中的熱能回收)
地表熱能能(地下水作為可持續(xù)的能源來源)
在接下來的部分,我們展示了廢水中化學(xué)能和熱能的的潛力。理論上最大化潛能和實(shí)際上真實(shí)的潛能都將被探討到。
4. 化學(xué)能源回收
廢水富含有機(jī)物因而是碳能源的載體。在現(xiàn)在的實(shí)踐中,這種能源只是被部分回收。與此同時(shí),通常的活化污泥處理工廠通風(fēng)時(shí)會(huì)消耗大量能源。在氧化過程中,cod中的化學(xué)能源作為新陳代謝耗費(fèi)的能量被損失了。一部分能量在污水消化過程被回收。在荷蘭的許多污泥處理設(shè)備,污泥消化是非常常見的實(shí)踐,在2006年生產(chǎn)了9500nm3沼氣(或者2215tj的潛在價(jià)值)這些沼氣在一個(gè)多功能的熱量和能量系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成電能(143 MW h)和熱能(用來加熱消化反應(yīng)器)。有預(yù)處理和污泥消化的廢水處理工廠較之沒有污泥消化的工廠的一般凈能源消耗減少40%。
使用厭氧處理的系統(tǒng)可以回收更多的能源。直接厭氧處理的主要問題是污水太過稀釋不能達(dá)到最優(yōu)消化,在適宜溫度下,產(chǎn)生大量甲烷(高達(dá)40%[7])溶解在污水中。這些溶解的甲烷最終導(dǎo)致了氣候變化。實(shí)際上,不受控制的的厭氧處理系統(tǒng)比方說化糞池,下水道,咸水湖,或者未處理的廢水,釋放大量的ch4排放[8].合理控制的厭氧處理和污水消化,使得甲烷泄漏最小化同時(shí)優(yōu)化沼氣的使用,顯著地減少了溫室氣體排放。沼氣使用不僅減少了ch4排放也考慮到化石能源產(chǎn)生co2的減少,而這部分化石能源在其他方面十分需要。
表格2水作為能源載體的例子
能源類型
描述
應(yīng)用
有機(jī)碳
廢水處理廠生產(chǎn)的污泥可以被消化,也就是說產(chǎn)生沼氣或者焚化
污泥消化是常見的實(shí)踐。最大化的集中有機(jī)碳,高效沼氣轉(zhuǎn)換,聯(lián)合消化污泥。在這篇文章中會(huì)深入探討。
熱能
房子里的熱水流向下水道花了下水道,可以回收
熱能
熱回收在房屋主要應(yīng)用在新型住宅區(qū)。熱回收在廢水處理廠才剛剛出現(xiàn)。在這篇文章中會(huì)深入探討。
熱下熱能
地下儲(chǔ)存的熱能用于運(yùn)輸制冷和低溫加熱與熱泵相結(jié)合。有開放(含水層ATES)和封閉(鉆孔BTES)熱
能量存儲(chǔ)系統(tǒng)
增長(zhǎng)迅速,大多數(shù)ATES工程是在大型建筑比較常見。
地表熱能
深層地下的熱能用于加熱。
技術(shù)在增長(zhǎng),但是仍處于初級(jí)階段。
水力發(fā)電
水電是由通過重力作用下降的水力發(fā)電產(chǎn)生的。
在全世界都有大型水電系統(tǒng)在運(yùn)行。
潮汐能
潮汐能是一種將潮汐的能量轉(zhuǎn)換成電能的水力發(fā)電,。
只在歐洲法國(guó)有一個(gè)大型的潮汐發(fā)電站。
動(dòng)能
在大規(guī)模的水力管理系統(tǒng)中,小型水電或微型發(fā)電機(jī)系統(tǒng)可以從水流中回收動(dòng)能。
只有一些例子,應(yīng)用于水庫和污水排放口。
藻類
廢水可以通過生物量生產(chǎn)的藻類來分解。
池塘和光合反應(yīng)器中的藻類種植正在被用來研究作為生物能源來源。
生物電
為生物燃料電腦吃使用細(xì)菌作為催化劑來氧化有機(jī)物質(zhì)和無機(jī)物質(zhì)來產(chǎn)生電流。
只有關(guān)于從廢水中生產(chǎn)生物電的研究
滲透性
藍(lán)色能源。來通過混合不同鹽濃度的水流獲取能源有巨大的潛力。這種鹽度差能源在淡水流流入海中的地方可以實(shí)現(xiàn)。通過這種方式,可以由反向電滲析生成電力。
全球范圍內(nèi)河流流向大海產(chǎn)生的理化能源潛能據(jù)估計(jì)為2.5TW.實(shí)驗(yàn)表明河流有產(chǎn)生每立方米1.2MJ的能源潛能。荷蘭的Afsluitdijk 設(shè)想建立一個(gè)中等規(guī)模的藍(lán)色能源工廠。
氫能
從水中獲取氫,需要通過電解獲取能源。
H 2只是一種能量載體,最好是通過例如風(fēng)力渦輪機(jī)等可再生技術(shù)生產(chǎn)。通過暗發(fā)酵技術(shù),H 2可以從廢水污泥中生產(chǎn)出來。
4.1廢水中有機(jī)碳的潛在能源價(jià)值
甲烷的生產(chǎn)是由廢水中可降解有機(jī)部分 (BOD和COD)數(shù)量決定的。影響CH 4生產(chǎn)的因素包括度、pH值、保留時(shí)間,產(chǎn)甲烷菌和硫酸鹽還原菌之間的競(jìng)爭(zhēng),毒物(如O 2),和廢水的類型和處理程度[8]。
化學(xué)計(jì)量學(xué)中對(duì)于甲烷生成表明,從厭氧系統(tǒng)中有機(jī)物去除獲取的CH4最大值為:每千克有機(jī)物中有0.14kgCH4.厭氧處理中的甲烷生產(chǎn)是每千克有機(jī)物去除中有0.35Nm3甲烷。整個(gè)的有機(jī)部分都被假設(shè)轉(zhuǎn)換成甲烷。甲烷的熱值是35.9 MJ/Nm 3(沼氣含有65%的甲烷,熱值為21-25MJ/Nm 3)。因此,一千克有機(jī)物移除中最大能源潛能是每立方米污水有0.35 Nm 3甲烷。
在荷蘭的市政廢水中從有機(jī)碳獲取的理論上的每年能源值潛能為11900TJ(大概946000噸的有機(jī)物去除產(chǎn)生192800萬M3)。前提假設(shè)為廢水中的所有有機(jī)物去除被回收為沼氣。因?yàn)橛袡C(jī)物中只有80%可以被轉(zhuǎn)化為甲烷,所以真實(shí)的最大能源潛能為9400TJ;能源回收是目前污泥消化能源潛能(2215 TJ/y)的四倍。很明顯,為了獲得這種潛能需要污泥消化中最大化的有機(jī)物轉(zhuǎn)化,污泥消化中最大化的甲烷生產(chǎn),最大化的能量轉(zhuǎn)化和沼氣的利用。我們現(xiàn)在致力于旨在實(shí)現(xiàn)從有機(jī)碳能源中最大化回收的處理設(shè)計(jì)。
4.2最大化碳能源回收
格林菲爾德和巴斯滕[9]分析了不同廢水處理場(chǎng)景下的能源需要。他們的結(jié)論
厭氧消化是最小化能源的關(guān)鍵。進(jìn)一步的,為了最小化能源使用,污水廠運(yùn)營(yíng)
應(yīng)該旨在最小化內(nèi)部加熱(對(duì)于污泥消化),最大化固體消化,固體分離和最大化
活性污泥生產(chǎn)(通常通過減少污泥齡實(shí)現(xiàn))。
廢水中碳能源的回收可以通過厭氧轉(zhuǎn)化將有機(jī)碳轉(zhuǎn)化為沼氣來實(shí)現(xiàn)最大化
這可以通過以下途徑實(shí)現(xiàn):
高濃度和最大化污泥消化
源分離和厭氧處理。
如果進(jìn)一步通過廚房研磨機(jī)添加在分散系統(tǒng)的廚房垃圾,或者來補(bǔ)充碳源,或添加在有污泥消化的集中系統(tǒng)的公共固體有機(jī)垃圾來補(bǔ)充碳源,一個(gè)純能源生產(chǎn)的水循環(huán)是可行的而且事實(shí)上已經(jīng)被論證。下文討論了上述兩種方式
4.3 高濃度和最大化污泥消化
這一概念包含實(shí)現(xiàn)最大化污泥生產(chǎn)第一階段。溶解的有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為懸浮體之后被當(dāng)作污泥去除,需要最小化曝氣。污泥中的有機(jī)物被消化來生產(chǎn)甲烷獲取能源。(或被晾干和焚化)。
有一些可用的方法實(shí)現(xiàn)碳的富集:比方說沉降,篩分,生物絮凝,A/B過程。這些富集技術(shù)的一個(gè)缺點(diǎn)就是它們?nèi)孕柘拇罅康哪茉?。通過探索消耗更少的能源來收集污泥的技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)更進(jìn)一步的改善。正滲透【10】和動(dòng)態(tài)過濾比較有發(fā)展前景【11】。
Verstraete等人[7]討論幾種提高富集的過程,如動(dòng)態(tài)砂過濾、溶氣浮選法、膜過濾和生物吸附。他們?cè)趨捬跸妥畲蠡V質(zhì)營(yíng)養(yǎng)再利用之后基于提高廢水的富集方法提出了一個(gè)廢物轉(zhuǎn)換為能源的策略。提高富集之后,通過UF/RO,淡水可以被回收,能源通過厭氧消化也被回收,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)通過壓濾也可以回收。Verstraete等人預(yù)計(jì)這種新型設(shè)計(jì)的總成本和傳統(tǒng)的厭氧處理成本差不多,而傳統(tǒng)的厭氧處理再利用很少或者沒有。
顯然,這些在消化中最大化有機(jī)物的努力應(yīng)當(dāng)與更可持續(xù)的氮的去除一致。不僅銨鹽的氧化需要能源,硝化作用中的氮的去除也需要有機(jī)物。還有,廢水中富氮的數(shù)量通過最大化污泥消化會(huì)增長(zhǎng),這種傳統(tǒng)的處理會(huì)消耗大量的能源。厭氧氨氧化系統(tǒng),投合了一種高效能源科技來從蒸煮器中去除廢水中的高氮。厭氧氨氧化厚的部分硝化反應(yīng)在不同條件下比傳統(tǒng)的系統(tǒng)進(jìn)行曝氣需要少大概60-85%的能源?!?2】
在2009年,四個(gè)水利董事會(huì)為廢水處理廠首創(chuàng)了一個(gè)項(xiàng)目。其理念是使用可用的技術(shù),一個(gè)廢水處理廠通過在污泥消化中從廢水中最大化化學(xué)能源回收,可以實(shí)現(xiàn)能源平衡。這將會(huì)需要改進(jìn)的預(yù)處理,一個(gè)能源更高效的燃?xì)鈾C(jī),對(duì)于廢水污泥中去除氮的分開處理(厭氧氨氧化)。廢水處理廠生產(chǎn)能源可以通過使用燃料電池和污泥預(yù)處理變得可行(CAMBI)。在將來,通過超臨界的氣化,這個(gè)項(xiàng)目預(yù)見了在污泥中可以生產(chǎn)大量能源。
4.4源分離和厭氧處理
基于尿和廢水分開收集的心得衛(wèi)生理念的引入十分有前景。事實(shí)上,這種理念是對(duì)于提高有機(jī)物富集的一種分散化的方法。這些系統(tǒng)中的能源更為平衡【13】,因?yàn)闆_洗和運(yùn)輸用了更少的水,在廢水處理工廠氧化需要更少的有機(jī)物和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),廢水也因此被消化。一旦減少水的使用,每戶家庭每年的廢水系統(tǒng)可以得到38kg CO2。廚房垃圾的混合消化將會(huì)進(jìn)一步增加能源獲取。除此,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也會(huì)被回收。
通過真空廁所單獨(dú)收集的污水需要一個(gè)非常少量的水,因?yàn)橹恍枰钌俚臎_洗。這種廢水通過UASB化糞池來消化和凈化的。在UASB化糞池中,厭氧處理是這些所謂的DESAR(分散的環(huán)境衛(wèi)生和再利用)的核心技術(shù)。在2300個(gè)居民的廢水和廚房垃圾通過UASB反應(yīng)器在25攝氏度條件下進(jìn)行消化的實(shí)驗(yàn)中,揭示凈發(fā)電65700千瓦時(shí)(千卡)/ y(相當(dāng)于8200NM3天然氣,80% CH 4)加上60450千瓦時(shí)(電量)/ y[14]。系統(tǒng)能夠?qū)⒋蠹s40%的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣。甚至在次優(yōu)的條件,也能生產(chǎn)足夠的沼氣滿足反應(yīng)堆的能量需求(加熱)和真空廁所安裝的能量需求,而且還有多余的能量。除了廚房垃圾至少使得沼氣產(chǎn)量翻倍。相比傳統(tǒng)的衛(wèi)生環(huán)境,這個(gè)新的衛(wèi)生理念相當(dāng)于每人每年達(dá)200 MJ的總節(jié)能[15]
在荷蘭的Sneek對(duì)32家有黑色灰色廢水應(yīng)用分開收集的租賃房屋試點(diǎn),顯示通過集中廢水的處理來實(shí)現(xiàn)凈能源生產(chǎn)是確實(shí)可行的。很明顯,這些心得衛(wèi)生理念的引入需要對(duì)于個(gè)人住宅水平的明顯改進(jìn),結(jié)果取決于大規(guī)模接受和履行。當(dāng)前,在Sneek,已經(jīng)將試點(diǎn)推廣到232家新型住房。
4.5聯(lián)合消化
緊接著在現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)中廚房垃圾的聯(lián)合消化,在廢水處理廠中的聯(lián)合消化也可以引起能源的自我高效運(yùn)行,甚至產(chǎn)生次優(yōu)的能源生產(chǎn)。有機(jī)廢物的消化和厭氧污泥穩(wěn)定的過程很相似,在廢水處理廠中現(xiàn)存的兩種廢料成分的處理很吸引人。在德國(guó)的Grevesmuhlen的廢水處理廠,撇脂槽中污泥的聯(lián)合消化實(shí)現(xiàn)了天然氣產(chǎn)量的增加三倍,導(dǎo)致了工廠中運(yùn)行的內(nèi)燃機(jī)消耗的電力為原來的113%【16】。在Netherlands,也獲取了大量的關(guān)于聯(lián)合消化的經(jīng)驗(yàn)。更易獲取的可轉(zhuǎn)換有機(jī)物質(zhì),比方說餐館植物油的篩留物,被聯(lián)合消化,限制了污泥殘留的數(shù)量。盡管很有吸引力,我們必須意識(shí)到對(duì)于依賴有機(jī)廢料的其他過程(堆制肥料,直接沼氣生產(chǎn)),可用的沼氣會(huì)更少。
4.6足夠的沼氣轉(zhuǎn)化和優(yōu)化沼氣使用
為了加快消化和增強(qiáng)沼氣的生產(chǎn),要使用許多的預(yù)處理。預(yù)處理旨在分解污泥細(xì)胞,因此將游記材料溶解在生物可降解的揮發(fā)性懸浮顆粒中。使用例如像熱水解一樣的預(yù)處理(CAMBI),沼氣產(chǎn)量據(jù)報(bào)道會(huì)增長(zhǎng)150%【17】。熱預(yù)處理需要使用一些沼氣來輸入熱量。
現(xiàn)在沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)的一般電效率是35%。在熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)的熱量只有一部分被廢水處理廠使用,余熱未被使用,經(jīng)常是能源很快地被冷卻或者釋放。通過安裝電效率超過40%的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)可以更好地實(shí)現(xiàn)沼氣的能源潛能,通過辦公室和家庭使用中央供暖系統(tǒng)可以充分使用余熱。如果供需一致,熱電效率可以達(dá)到80%到90%。荷蘭的Apeldoorn最近正在居住社區(qū)(2500間房子)使用污泥消化器將余熱用來進(jìn)行中央供暖。
作為一種選擇,沼氣可以在綠色氣體網(wǎng)絡(luò)中被運(yùn)送到可以轉(zhuǎn)化沼氣,產(chǎn)生比在廢水處理廠效率更高的電能和熱能的產(chǎn)業(yè)。沼氣不是在CHP中轉(zhuǎn)化為電能和熱能,沼氣還可以被轉(zhuǎn)化為綠色氣體和補(bǔ)充天然氣網(wǎng)。比方說,Beverwijk的污水處理廠的從污泥消化中產(chǎn)生的綠色氣體(每年產(chǎn)量650000nm3)能夠供給350個(gè)家庭來進(jìn)行取暖和做飯。沼氣使用潛能的豐富和強(qiáng)化只有去除CO2,水蒸氣,和污染物后才能實(shí)現(xiàn)。
4.7. 爛泥焚燒
污泥焚燒(使用干污泥發(fā)電)也是一種能源再生方法。荷蘭每年脫水污泥量是1.6萬噸(22% DS)。約一半的污泥焚燒,三分之一是熱干燥(CO焚燒發(fā)電廠或水泥爐)和其他生物干燥。進(jìn)行干燥的熱過程動(dòng)力來自從相鄰的部分產(chǎn)業(yè)多余熱量。這些過程的能量效率主要取決于脫水和干燥步驟。
理論上,直接焚燒時(shí),100%的碳能量可用。廢水中有機(jī)碳的潛在能量可以從水中有機(jī)物的燃燒中獲得。
C6H12O6 + 6O2 +6CO2 + 6H2O DHc - -2,808 kj/mol
在荷蘭從污水處理廠的污泥有機(jī)質(zhì)(約210000噸)理論上可以得到4100 TJ / Y。蒸發(fā)污泥的含水量所需的能量約為2900焦耳/ Y。因此,污泥焚燒的實(shí)際最大潛力1200 TJ / Y [ 18 ]。這種假設(shè)所有的污泥燃燒效率為100%。在實(shí)踐中,在荷蘭污泥焚燒爐可能源充足,但他們此刻只產(chǎn)生自我需求電力的11--12%。
從一個(gè)能源的角度來看,無論是污泥消化還是焚燒,取決于具體的和當(dāng)?shù)氐臈l件(處理系統(tǒng)和可用的污泥干燥和混合焚燒方法)。消化污泥約有30-40%低熱值。最節(jié)能的方法是使用過量的熱量,然后在一個(gè)水泥爐或電廠的共同焚燒污泥間接熱干污泥(19)。在在荷蘭,含有預(yù)沉淀污水處理廠和無污泥消化組合中,凈能量可以達(dá)到9 MJ /m2[ 19 ],或240TJ/ Y。
5. 熱能回收與儲(chǔ)存
為洗浴、洗衣、清潔、做飯等目的,在家庭中,大量的能量被加熱到水里。在荷蘭的家庭約23%的天然氣需求用于加熱水。為暖水加熱所需的能量所占的比例可能增加。當(dāng)我們搬到更高性能的建筑物時(shí),加熱水需要的熱量成為能源需求的主要部分。如今,現(xiàn)在已經(jīng)建造的房屋只有750立方米的天然氣,每年用于天然氣的使用,因此,加熱水的能量占天然氣的使用可能達(dá)到了50%??紤]到荷蘭的政策,進(jìn)一步降低能源性能系數(shù)的新房子,建筑部門已經(jīng)朝著實(shí)施暖水保護(hù)[ 20 ]。
在荷蘭,平均385立方米/年的天然氣是供與家庭對(duì)水加熱。這類似于一個(gè)695公斤CO2e / Y每戶全球變暖潛能,這比國(guó)內(nèi)總水循環(huán)的全球變暖潛力大四倍。因此,暖水保護(hù)是減少家庭溫室氣體排放的重要措施。從表1的能源消耗數(shù)據(jù)可以看出,當(dāng)熱水使用減少13%,就可以彌補(bǔ)水工業(yè)部門的能源使用總量。例如,洗澡時(shí)使用節(jié)水設(shè)備不僅降低了用水量達(dá)每年10立方米,而且還節(jié)省了45立方米天然氣??偣玻@就節(jié)省了95公斤CO2e每家庭[ 4年]。低溫洗衣粉的發(fā)展,將進(jìn)一步減少使用溫水的量。
5.1.從廢水余熱回收
熱水仍排入下水道系統(tǒng),使生活污水成為熱載體。約60%的荷蘭家庭熱飲用水達(dá)到設(shè)定溫度。例如,水淋浴加熱至38℃和洗衣用水是加熱到40-60 C [ 21 ]。廢水離開房子的溫度在一天中是變化的,平均27攝氏度[ 22 ]。因此,荷蘭家庭廢水的理論最大含熱量是21.3 MJ /每戶每天,在荷蘭有7.2萬戶家庭,國(guó)內(nèi)廢水總理論熱量達(dá)到56000 TJ / Y。僅回收其中25%的熱量將相當(dāng)于水工業(yè)部門總能源使用量。
回收這種廢水中的余熱有幾種方案。家庭用水中的熱量是可以回收,從下水道,或在污水處理廠。在家里大部分的熱量可以分散回收。
Meggers and Leibundgut [23] 為家用暖水熱量的直接熱回收提出了一個(gè)新的理念。該系統(tǒng)包括一個(gè)熱回收罐,接受來自淋浴/浴缸和洗衣機(jī)的熱廢水。換熱器提供的熱量,將回收的熱量加熱到足以產(chǎn)生新的熱水的熱泵。因此,這將致使直接再生熱水供應(yīng)變得可能,通過廢水熱回收。這一概念是一個(gè)低火用建筑系統(tǒng)的研究結(jié)果。
從淋浴熱回收熱量,目前正在應(yīng)用在荷蘭的一些新住房。淋浴換熱器節(jié)省約30-40%用于淋浴的天然氣。即每戶每年約50立方米天然氣。理論上,一個(gè)類似的熱量可以從沉溫暖的自來水獲得,但這樣的熱交換系統(tǒng)在荷蘭尚未應(yīng)用。荷蘭家庭暖水熱量回收的實(shí)際最大估計(jì)量估可能達(dá)到140立方米天然氣每年每戶[ 22 ]或32000焦耳/ Y。
相比于室內(nèi)的熱回收措施,在下水道或污水處理廠熱回收相對(duì)容易做到。在下水道中,可以安裝熱交換器以回收熱能,并用于鄰近的社區(qū)或辦公大樓的加熱。在蘇黎世和漢堡,這已經(jīng)實(shí)際運(yùn)用到了房地產(chǎn)中。然而,從下水道系統(tǒng)和降低廢水中回收熱量,溫度可能會(huì)嚴(yán)重影響污水處理過程的效率,特別是對(duì)于硝化過程[ 24 ]。由于在較低的溫度下,溶氧所需能量較少,溫度的影響是有限的。對(duì)污水處理廠熱回收和產(chǎn)生的溫度效應(yīng)需要進(jìn)一步的研究。
5.2.地表水和飲用水熱回收
由于氣候變化,地表水的溫度不斷升高。利用淺層地表水作為一個(gè)集熱器,可以進(jìn)行熱回收。同樣的目的可能利用寒冷的地表水總達(dá)到,特別是深水湖泊。在一個(gè)換熱器,冷從湖水被轉(zhuǎn)移到建筑物致冷卻網(wǎng)中水。在阿姆斯特丹辦公室把來自湖里的水冷卻,從而減少20 千噸 CO2ep/年,與在每個(gè)辦公樓[單獨(dú)的冷卻機(jī)比較 25 ]。
飲用水分配系統(tǒng)中的部分熱量也可以回收。在相對(duì)溫暖的年份(例如,在荷蘭的2003年),地表水吸收的熱量溫度可達(dá)25攝氏度,甚至更高。荷蘭計(jì)劃正在開發(fā)使用飲用水中的這些熱量[ 21 ]。
5.3.地下熱能儲(chǔ)存
水也可以是一個(gè)重要的可再生能源,即作為地下蓄能(季節(jié)性蓄能)。所儲(chǔ)存的地下熱能用于室內(nèi)冷卻和低溫加熱,并與熱泵相結(jié)合。存在開放(含水層機(jī)臺(tái))和封閉(即孔)的熱能量存儲(chǔ)系統(tǒng)。在荷蘭,季節(jié)性儲(chǔ)能正在以可見的速度增長(zhǎng)。
一個(gè)吸引力的發(fā)展方向就是,把含水層儲(chǔ)能系統(tǒng)與地表水飲用水和下水道系統(tǒng)中的熱相組合。格里夫等人。[ 26 ]指出,含水層儲(chǔ)能系統(tǒng)把夏季地表水集熱,可以滿足供給的一個(gè)新的住宅區(qū)總的熱量需求。
目前,地下熱能儲(chǔ)存的使用量每年超過10%的速度增長(zhǎng)。該系統(tǒng)在荷蘭的應(yīng)用點(diǎn)已超過1000個(gè),而鉆孔儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用點(diǎn)側(cè)超過250000個(gè)。2007年,季節(jié)性儲(chǔ)能量達(dá)804兆瓦,鉆孔儲(chǔ)能量達(dá)306兆瓦,就相當(dāng)于節(jié)約了723兆焦耳能量的化石燃料,也就是減少了49千噸二氧化碳。在經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)的情況,荷蘭擁有許多新民居建筑,季節(jié)性儲(chǔ)能量估計(jì)最大可達(dá)到15000-30000 兆焦 / Y每年[ 27 ]。
強(qiáng)烈證據(jù)表明,該系統(tǒng)的承受能力目前是不切實(shí)際的,有以下幾個(gè)原因,如交換系統(tǒng),在地下水體能量損耗和保持冷/熱平衡的難操作性。然而,在控制氣候,有益的存儲(chǔ)和如太陽能等可持續(xù)能源如太陽和其他能源產(chǎn)能過剩方面,季節(jié)性儲(chǔ)能視為一個(gè)有益選擇。
6. 結(jié)論
本文提出了從水中熱量回收和再生的一種定量的論述。主要研究結(jié)果總結(jié)如圖2。圖表明:一方面飲用水的生產(chǎn),污水的處理需要消耗能量,另一方面潛在的熱能量回收有事巨大的(主要來自用戶用水產(chǎn)生的熱量和余熱)。
荷蘭水務(wù)部門的能源來源有:
* 污泥消化:目前污泥消化每年產(chǎn)生95000000立方米沼氣。城市污水中的有機(jī)碳類理論最大差能達(dá)11900 TJ / Y,但實(shí)際最大潛力9400 TJ / Y,因?yàn)橹挥?0%的COD(化學(xué)需氧量)可以被轉(zhuǎn)換為甲烷。通過有機(jī)碳濃度和最大化污泥消化或源分離、厭氧處理,碳能源的回收率可最大化。接下來最大化轉(zhuǎn)換COD為污泥的來消化,最大污泥消化產(chǎn)甲烷量和沼氣最大能量轉(zhuǎn)換和利用,這就要求廢水中的碳能全部發(fā)揮出來。
* 污泥焚燒:污泥中有機(jī)物的直接焚燒的理論最大產(chǎn)能4100 TJ / Y。污泥焚燒的實(shí)際最大潛力1200 TJ / Y,因?yàn)檎舭l(fā)污泥中的水需要大量的能量。在實(shí)踐中,污泥焚燒爐可以產(chǎn)生能源但仍然不能自給自足。
* 熱回收:生活污水平均溫度為27℃,相當(dāng)于理論最大能量56000 兆焦耳/年。通過保溫和熱回收,水循環(huán)中的大量的能量可以被保存和回收。已有的淋浴換熱器可以節(jié)省30-40%天然氣。室內(nèi)熱回收系統(tǒng)的實(shí)際最大潛力估計(jì)為32000焦耳/年。此外,地表水和飲用水中的熱與冷也可以回收。
* 地下蓄能:一個(gè)有潛力的發(fā)展方向就是由蓄能發(fā)電,這方面的應(yīng)用發(fā)展迅速。在荷蘭實(shí)際的最大潛力估計(jì)為15000-30000 TJ / Y。
顯然,所描述的最大能量回收和發(fā)電僅僅是理論估計(jì),例如完全回收和能量轉(zhuǎn)換。盡管,理論潛力是巨大的,但是事實(shí)上這已經(jīng)超過了飲用水的生產(chǎn)和廢水處理的總能量消耗。但是本文中的舉出例子表明,能源的部分回收是可以實(shí)現(xiàn)的,而進(jìn)一步優(yōu)化也是符合實(shí)際的。在我們看來,一個(gè)能源的自然水循環(huán)是可行的,這需要利用現(xiàn)有的技術(shù),結(jié)合目前的努力提高潛在化學(xué)能和熱能回收的效率。通過地下熱能儲(chǔ)存來發(fā)電,可以使水部門生產(chǎn)能源。同風(fēng)能風(fēng)能和太陽能相比,水的一個(gè)特定的優(yōu)勢(shì)在于它是一個(gè)穩(wěn)定可持續(xù)獲得的資源能源。
減緩氣候變化需要新的概念,以水作為能量的載體。一個(gè)集成的能量回收方法是必需的。事實(shí)上,一個(gè)完整的水循環(huán)的綜合方法是必要的,綜合考慮可持續(xù)性問題,最終水質(zhì),但也可靠性,風(fēng)險(xiǎn)和成本。特別是在城市基礎(chǔ)設(shè)施,水,廢物,營(yíng)養(yǎng)和能源循環(huán),投資時(shí)上述之間是相互聯(lián)系的。
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為了改變教育的現(xiàn)狀,我省從2010年開始新一輪基礎(chǔ)教育課程改革,旨在構(gòu)建符合素質(zhì)教育要求的新課程體系.經(jīng)過教育工作者共同的探索,一些讓人耳目一新的教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生,比較有代表性的有合作學(xué)習(xí)、小組學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)等.筆者有幸作為新課改教學(xué)的實(shí)踐者,對(duì)開展研究性學(xué)習(xí)進(jìn)行了一些嘗試,也有了一些收獲.
本文就如何開展研究性學(xué)習(xí)談點(diǎn)感想.
一、研究性學(xué)習(xí)的含義
研究性學(xué)習(xí)是以學(xué)生獨(dú)立或合作探究活動(dòng)為主的學(xué)習(xí)過程,它主要是讓學(xué)生通過親身體驗(yàn)進(jìn)行學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力.它強(qiáng)調(diào)了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和探索性,強(qiáng)調(diào)了學(xué)習(xí)的實(shí)踐性和學(xué)生個(gè)性發(fā)展的重要性,能讓學(xué)生從中學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)交往和相互合作,養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度,培養(yǎng)創(chuàng)新精神,掌握基本的科學(xué)研究方法,提高綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力.
傳統(tǒng)的教學(xué)注重于學(xué)習(xí)者外在的知識(shí)、技能的掌握,轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅赜趯W(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中內(nèi)在思維和情感的自我體驗(yàn);傳統(tǒng)的教學(xué)中學(xué)生被動(dòng)、單向、固定學(xué)習(xí),轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生在社會(huì)和網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的環(huán)境中主動(dòng)、發(fā)散、交互學(xué)習(xí).
在這一轉(zhuǎn)變過程中,教師由學(xué)習(xí)過程中顯性的決策者、主角,轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)過程中隱性的參與者、配角,其教學(xué)功能逐漸得到淡化,而學(xué)習(xí)者將成為學(xué)習(xí)活動(dòng)的真正主人.
二、研究性學(xué)習(xí)的一般步驟
1.準(zhǔn)備階段.問題準(zhǔn)備、心理準(zhǔn)備.
2.實(shí)施階段.確定研究課題、制定計(jì)劃、準(zhǔn)備研究材料、收集資料.進(jìn)行實(shí)驗(yàn),獲取數(shù)據(jù),處理信息資料和數(shù)據(jù),提出觀點(diǎn)或?qū)僭O(shè)進(jìn)行證實(shí).
3.總結(jié)階段.撰寫報(bào)告,匯報(bào)研究過程和結(jié)果,對(duì)研究過程和結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià).
三、課題的選擇
指導(dǎo)學(xué)生選好研究課題是成功的關(guān)鍵.課題的來源主要有:
1.生產(chǎn)和生活.運(yùn)用化學(xué)學(xué)科知識(shí),解決生產(chǎn)和生活中的實(shí)際問題.
2.教材.如課本中“交流與討論”等欄目,都是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的好素材.
3.信息渠道.通過查閱資料、上網(wǎng)等了解到的知識(shí)與學(xué)科知識(shí)相結(jié)合.
例如,2007年5、6月間, 江蘇太湖爆發(fā)藍(lán)藻污染,造成無錫全城自來水污染,請(qǐng)你通過走訪市水處理、環(huán)保等部門,收集并測(cè)定周圍河流的水和pH等方法,對(duì)我市近期水情況作一調(diào)查,并寫出調(diào)查報(bào)告.
四、教學(xué)實(shí)例
以普通初中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(蘇教版下冊(cè))第112頁中的“活動(dòng)與探究”欄目為例,談?wù)勯_展研究性學(xué)習(xí)的一般步驟.
這個(gè)課題的題目是:通過查閱資料,了解目前水體的污染狀況,歸納整理你查閱到的信息,并與同學(xué)交流討論,如何處理污水.請(qǐng)?jiān)谀闩c同學(xué)討論的方法中,選擇一種最佳的處理方案,并簡(jiǎn)要說明理由.
該課題緊密結(jié)合教材知識(shí),聯(lián)系生活實(shí)際,要求學(xué)生進(jìn)行一些調(diào)查研究,并提出自己的看法.在指導(dǎo)時(shí),我們根據(jù)本課題的實(shí)際情況,引導(dǎo)學(xué)生參照課題實(shí)施一般步驟制定出了本課題實(shí)施方案.
1.確定課題名稱:污水處理最佳方案.
2.明確實(shí)施本課題的目的和意義(學(xué)生完成).
3.制定本課題實(shí)施步驟和內(nèi)容.(1)調(diào)查研究.將全班學(xué)生分成若干研究小組,預(yù)先設(shè)計(jì)好調(diào)查表,確定需調(diào)查的項(xiàng)目.(2)查閱資料、走訪專家.讓學(xué)生上網(wǎng)或去圖書館查閱有關(guān)資料,遇到疑難問題時(shí)可走訪有關(guān)專家或教師.(3)記錄有關(guān)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象.在查閱資料的過程中,記錄數(shù)據(jù)、現(xiàn)象,必要時(shí)可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,比較各種方案.(4)處理和分析數(shù)據(jù),并得出結(jié)論.通過前階段的調(diào)查和資料的積累,學(xué)生進(jìn)行分析、比較和討論,得出自己認(rèn)為的最佳方案.
關(guān)鍵詞: 探究教學(xué) 生物課外活動(dòng) 科學(xué)探究能力
在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展潮流面前,理科教學(xué)正在發(fā)生革命性的變化??v觀二十世紀(jì)八十年代以來生物教學(xué)的改革,盡管提法不同,名稱各異,但其指導(dǎo)思想可以說就是“探究教學(xué)”。探究教學(xué)是指在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生主動(dòng)參與到發(fā)現(xiàn)問題、尋找答案的過程中,以培養(yǎng)學(xué)生解決問題能力為目的的教學(xué)活動(dòng)。通過探究教學(xué)過程,教師應(yīng)教會(huì)學(xué)生如何學(xué)習(xí),如何獲得知識(shí)和信息,掌握科學(xué)的探究方法。而科學(xué)探究是尋求問題解釋,解決過程,其價(jià)值在于創(chuàng)新,通過豐富和發(fā)展理論對(duì)未知世界進(jìn)行解釋或預(yù)測(cè)。生物課外活動(dòng)注重科學(xué)性、實(shí)踐性和趣味性,是培養(yǎng)學(xué)生智力、能力的一種重要途徑。學(xué)生通過課外活動(dòng)可以對(duì)所觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行探究,用已知的和發(fā)展的科學(xué)原理尋求解釋,使觀察具有意義,建立基礎(chǔ)的科學(xué)知識(shí),培養(yǎng)初步的科學(xué)探究能力。本文以指導(dǎo)學(xué)生對(duì)本縣的“浐溪水質(zhì)調(diào)查與綜合治理設(shè)想”課題探究為例,探索在生物課外活動(dòng)中如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。
1.根據(jù)課題目標(biāo),制訂探究計(jì)劃
1.1確定探究問題。
探究教學(xué)的主要目的是使學(xué)生通過經(jīng)歷探究知識(shí)或問題的過程掌握科學(xué)的思維方法,培養(yǎng)解決問題的能力。在課外活動(dòng)過程中,教師根據(jù)活動(dòng)目標(biāo),尋找與活動(dòng)內(nèi)容密切相關(guān)的、可以激發(fā)學(xué)生興趣的課題,創(chuàng)設(shè)情境,明確告訴學(xué)生要調(diào)查研究的領(lǐng)域。浐溪是本縣的母親河,學(xué)生非常熟悉。通過鄉(xiāng)土地理的學(xué)習(xí),學(xué)生都清楚浐溪的今昔變化,教師通過講述它目前的狀況:“水質(zhì)受到污染,影響周邊生物的生存,影響溪邊公園的景致,政府對(duì)治理浐溪的決心?!睂W(xué)生立即表現(xiàn)出濃厚的興趣,并紛紛表示要為治理浐溪貢獻(xiàn)自己的力量,這樣學(xué)生的積極性就被很好地調(diào)動(dòng)了起來。
1.2制訂探究計(jì)劃。
教師引導(dǎo)學(xué)生就探究的內(nèi)容進(jìn)行討論,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出問題。問題是多種多樣的,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生集中于一或兩個(gè)問題進(jìn)行重點(diǎn)研究,并指導(dǎo)學(xué)生自己制定實(shí)施目標(biāo)和內(nèi)容,發(fā)揮學(xué)生在課題探究中的主體作用。圍繞治理浐溪這一課題,學(xué)生在分組討論提出許多建議:“大家行動(dòng)起來義務(wù)到?jīng)合獡炖!薄皩?duì)水質(zhì)進(jìn)行測(cè)定,制訂治理方案,恢復(fù)浐溪生態(tài)環(huán)境。”“英國(guó)人治理泰晤士河取得很大成功,我們可以學(xué)習(xí)他們先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)。”這樣通過學(xué)生討論和教師總結(jié),三項(xiàng)探究?jī)?nèi)容(探究不同水質(zhì)對(duì)植物根生長(zhǎng)影響,探究溪邊公園生態(tài)環(huán)境的保護(hù),探究對(duì)浐溪污染的綜合治理)就產(chǎn)生了。教師再根據(jù)學(xué)生的實(shí)際能力狀況,將學(xué)生分成三組,確定探究?jī)?nèi)容。最后各組學(xué)生分別制訂各自的實(shí)施計(jì)劃。
2.選擇科學(xué)探究方法,培養(yǎng)勇于探索的精神
2.1選擇科學(xué)探究方法。
選擇科學(xué)的探究方法,是課題探究取得成功的基礎(chǔ),科學(xué)探究不是讓學(xué)生“讀”“記”科學(xué),而是動(dòng)手“做”科學(xué)。大量安排實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是為了誘導(dǎo)學(xué)生探究問題。如第一組學(xué)生進(jìn)行水質(zhì)測(cè)定時(shí),教師告知學(xué)生分別采集同一河段漲潮時(shí)和退潮時(shí)的水樣,以保證水樣的代表性。探究?jī)?nèi)容可以是簡(jiǎn)單的理化測(cè)定,也可以是對(duì)不同生物生長(zhǎng)的探究實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,各自準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料開展實(shí)驗(yàn),告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)材料的選擇一定要有代表性和一定的數(shù)量,實(shí)驗(yàn)結(jié)論才有普遍性。在實(shí)驗(yàn)過程中,教師指導(dǎo)學(xué)生排除外界環(huán)境對(duì)調(diào)查對(duì)象的干擾,教給學(xué)生正確的觀察和測(cè)量方法,實(shí)驗(yàn)后指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)記錄表格,進(jìn)行觀察和記錄。學(xué)生通過觀察獲得大量信息,在觀察中產(chǎn)生問題,用不同方式做記錄,以便保存與交流,在測(cè)量比較中學(xué)會(huì)一整套實(shí)驗(yàn)操作的方法和技能,通過思考得出結(jié)論,并計(jì)劃下一步行動(dòng),在解答問題中增長(zhǎng)知識(shí)和才干。通過以上探究常規(guī)方法的指導(dǎo),學(xué)生初步掌握了科學(xué)探究的方法,也為今后的學(xué)習(xí)和工作打下了基礎(chǔ)。
2.2不怕挫折,勇于探索。
鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn),一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)往往要經(jīng)過多次失敗,不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)后方能取得成功,如第一組學(xué)生在做不同水質(zhì)條件對(duì)植物根生長(zhǎng)的影響時(shí),發(fā)現(xiàn)原來的實(shí)驗(yàn)材料——蠶豆和小麥根的生長(zhǎng)較易受非調(diào)查因素的影響,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不夠明顯。于是他們調(diào)整選擇了其他種類的材料進(jìn)行了反復(fù)實(shí)驗(yàn),最后通過對(duì)比和篩選,發(fā)現(xiàn)鱗莖類植物生根現(xiàn)象顯著,這樣通過課題的探究,培養(yǎng)了學(xué)生不怕挫折、勇于探索的精神。
3.督促學(xué)生按計(jì)劃進(jìn)行,及時(shí)研究挫折和新發(fā)現(xiàn)
3.1按計(jì)劃探究。
在研究?jī)?nèi)容和方法確定后,教師應(yīng)督促學(xué)生按計(jì)劃進(jìn)行課題探究。如實(shí)驗(yàn)的學(xué)生分工,定期檢查學(xué)生的調(diào)查結(jié)果,及時(shí)解決學(xué)生在探究過程中發(fā)現(xiàn)的問題,召開課題探究交流會(huì)等。在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生的主觀能動(dòng)性被調(diào)動(dòng)起來,興奮點(diǎn)被觸發(fā),好奇心得到鼓勵(lì)。他們不僅獨(dú)立地操作、思考,而且集體分析討論。他們不僅按計(jì)劃實(shí)施研究調(diào)查,而且走訪了環(huán)保局、污水處理廠等單位,向有關(guān)專家請(qǐng)教,有的還去圖書館查閱了許多有關(guān)的專業(yè)書籍。
3.2不斷修改實(shí)施內(nèi)容。
對(duì)于課題探究中出現(xiàn)的困難和新發(fā)現(xiàn),教師應(yīng)及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生不斷修改探究計(jì)劃和實(shí)施內(nèi)容,如針對(duì)第三組學(xué)生的調(diào)查結(jié)果“目前河岸邊各種污染源密布,市民的環(huán)保意識(shí)還普遍不高”,及時(shí)修正了實(shí)施內(nèi)容,經(jīng)過詳細(xì)調(diào)查,提出了對(duì)浐溪進(jìn)行綜合治理的設(shè)想。“指出浐溪不僅是建立污水處理廠的問題,更重要的是需要加強(qiáng)各職能部門,各位市民的環(huán)保意識(shí)”。學(xué)生還設(shè)計(jì)了一些在目前條件下切實(shí)可行的方案,其中“將計(jì)算機(jī)應(yīng)用到污水處理程序”受到有關(guān)專家的好評(píng)。
4.引導(dǎo)學(xué)生對(duì)課題的實(shí)施過程進(jìn)行自我評(píng)價(jià)
4.1得出結(jié)論。
引導(dǎo)學(xué)生對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行整理、歸納,通過對(duì)浐溪水質(zhì)的測(cè)定和動(dòng)、植物生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn),教師引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用簡(jiǎn)單的生物統(tǒng)計(jì)方法,統(tǒng)計(jì)調(diào)查記錄,分析整理數(shù)據(jù),綜合歸納概括出有關(guān)規(guī)律性的結(jié)論。
4.2指導(dǎo)寫論文。
指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行論文撰寫,論文成形后對(duì)文章中的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)、觀點(diǎn)、語句等,及時(shí)給予指正,保證論文的科學(xué)性,體現(xiàn)探究的目標(biāo)、方法、步驟和結(jié)論。
4.3評(píng)價(jià)研究結(jié)果。
組織學(xué)生進(jìn)行論文答辯和交流,要求學(xué)生對(duì)課題研究的各方面有深刻的了解,要有較強(qiáng)的口頭表達(dá)能力和臨場(chǎng)應(yīng)變能力,為了在論文答辯中取得好成績(jī),學(xué)生準(zhǔn)備了大量圖表模型,設(shè)想了許多可能遇到的提問。最后教師對(duì)研究成果進(jìn)行評(píng)價(jià)總結(jié)。
通過課外活動(dòng)鍛煉,學(xué)生認(rèn)識(shí)到:第一,科學(xué)知識(shí)不只是觀察到的事物的簡(jiǎn)單報(bào)告,科學(xué)知識(shí)還是由原始材料緩慢地、試驗(yàn)性地積累而成的知識(shí)體系。第二,收集到的原始資料產(chǎn)生于有計(jì)劃的觀察和實(shí)驗(yàn)。第三,實(shí)驗(yàn)和觀察的計(jì)劃是根據(jù)問題而制訂的,問題又產(chǎn)生于我們對(duì)先前的知識(shí)的總結(jié)所得來的概念。第四,總結(jié)性概念要受到問題解決的效果的檢驗(yàn),并通過檢驗(yàn)不斷地得到修正和更新。
總之,探究教學(xué)的目的是培養(yǎng)學(xué)生探究未知世界的積極態(tài)度,認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)不再是為取得好分?jǐn)?shù)而受到父母或老師的表揚(yáng),應(yīng)來源于對(duì)學(xué)習(xí)本身的興趣。探究過程有獨(dú)立的操作、思考,也有集體的分析討論,這樣既給予學(xué)生獨(dú)立思考、自我鉆研、自我決策、自我負(fù)責(zé)的機(jī)會(huì),又在討論中形成對(duì)旁人觀點(diǎn)的容忍態(tài)度,樹立尊重科學(xué)事實(shí)的態(tài)度,以及依事實(shí)批判地思考的態(tài)度。這種既尊重個(gè)性發(fā)展,又重視集體合作的探究活動(dòng)對(duì)學(xué)生的身心健康及日后工作都有極其重要的意義。
參考文獻(xiàn):
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[2]王偉慶.生物教學(xué)中實(shí)施探究教學(xué).生物學(xué)教學(xué),2002.
關(guān)鍵詞: 實(shí)踐活動(dòng); 水污染; 自然與社會(huì)
中圖分類號(hào): G634.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào): 1009-8631(2012)08-0162-01
一、活動(dòng)意義
此次調(diào)查活動(dòng)根據(jù)義務(wù)教育教科書第四章《生命之源——水》第一節(jié)《我們的水資源》而設(shè)置,是課堂教學(xué)的延伸和補(bǔ)充,它幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐的結(jié)合。為深化課堂所學(xué)內(nèi)容提供條件,為鍛煉學(xué)生的心理品質(zhì)提供機(jī)遇,同時(shí)鍛煉學(xué)生的社會(huì)實(shí)踐能力,讓學(xué)生更好的了解自然與社會(huì)。
二、活動(dòng)背景
漢中2327學(xué)校位于陜西省漢中市漢臺(tái)區(qū)鋪鎮(zhèn)。鋪鎮(zhèn)位于漢中盆地中央,距漢中市區(qū)9公里,全鎮(zhèn)共轄36個(gè)村、1個(gè)社區(qū)居委會(huì),總面積42平方公里,總?cè)丝?.2萬人。鎮(zhèn)域內(nèi)地勢(shì)平坦,土地肥沃,水資源充沛。漢江從境內(nèi)流過,境內(nèi)水庫眾多,溝渠密布,農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)良好,是漢中糧油作物優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)地之一。同時(shí),鎮(zhèn)域內(nèi)企業(yè)眾多,工業(yè)發(fā)達(dá),尤其是中航系統(tǒng)漢航集團(tuán)多家企業(yè)位于鋪鎮(zhèn),漢中市新建的鋪鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)也位于境內(nèi)漢江北岸。這就給傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)為主的地域經(jīng)濟(jì)帶來了一定的沖擊,尤其是企業(yè)生產(chǎn)排放的廢水對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響較大。漢中市2327學(xué)校的前身是中航系統(tǒng)漢航集團(tuán)的一所子弟學(xué)校,學(xué)生大多都是企業(yè)職工子弟,部分非子弟也多是鋪鎮(zhèn)本地生源,對(duì)鋪鎮(zhèn)的水資源分布及其污染顯示出濃厚的興趣?;诖?,我決定因勢(shì)利導(dǎo),組織初三(3)班的學(xué)生開展一次以《學(xué)校周邊水污染調(diào)查》為主題的調(diào)查實(shí)踐活動(dòng)。
三、活動(dòng)主題及目標(biāo)
經(jīng)過師生共同討論,結(jié)合教材內(nèi)容和本地實(shí)際,我們確定本次活動(dòng)的主題是:學(xué)校周邊水污染的主要途徑和水污染的防治方法。本次活動(dòng)的目標(biāo)是讓學(xué)生初步了解水污染的主要途徑及防治方法,了解水污染的危害,學(xué)習(xí)相關(guān)的化學(xué)知識(shí)。過程與方法為:初步了解社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)調(diào)查的方式,如問卷法、文獻(xiàn)法、訪問法、觀察法、抽樣調(diào)查法等,并能運(yùn)用到實(shí)踐活動(dòng)中去。通過調(diào)查研究、社會(huì)實(shí)踐、主題報(bào)告等科學(xué)探究活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生收集、處理信息的探究能力和社會(huì)實(shí)踐能力。
四、活動(dòng)過程
(一)活動(dòng)準(zhǔn)備階段。按照任務(wù)確定研究小組,明確分工。把學(xué)生分成兩個(gè)小組,確定小組長(zhǎng),并明確成員的分工。第一小組調(diào)查學(xué)校周邊水污染的主要途徑,第二小組調(diào)查水污染的防治方法。(見表1)
(二)制定活動(dòng)計(jì)劃。在教師的引導(dǎo)下,班長(zhǎng)總管,組長(zhǎng)負(fù)責(zé),組員協(xié)作,制定本組的活動(dòng)計(jì)劃,并由班長(zhǎng)負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各小組的工作,形成最終活動(dòng)計(jì)劃。(見表2)
(三)活動(dòng)技能的培訓(xùn)。采訪技巧:語言要親切,有禮貌,能打動(dòng)人;事先準(zhǔn)備好要采訪的問題,問題要有代表性、針對(duì)性;記錄要迅速;要迅速整理記錄,形成初步報(bào)告。觀察的要求:注意細(xì)小地方,從小處著眼;要有代表性。安全問題:聽從組長(zhǎng)的安排,統(tǒng)一行動(dòng),不得單獨(dú)行動(dòng);學(xué)習(xí)道路安全知識(shí),遵守道路交通規(guī)則;在池塘、河流邊,注意防落水。
(四)實(shí)施階段。在相關(guān)準(zhǔn)備工作就緒后,教師利用課外活動(dòng)時(shí)間,組織學(xué)生按照事先設(shè)定好的調(diào)查目標(biāo),走出校門,進(jìn)行實(shí)地考察研究。同學(xué)們?cè)趯W(xué)校周邊尋找污染源,發(fā)現(xiàn)后及時(shí)記錄,并初步整理數(shù)據(jù)。雖然學(xué)生們每天上學(xué)都從水庫、河流、溝渠邊經(jīng)過,但從來沒有這么認(rèn)真的去接觸和研究,所以感觸很大,印象深刻。
(五)分析階段。在老師的指導(dǎo)下,同學(xué)們分組討論,對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,整理,形成初步的調(diào)查報(bào)告。
(六)展示階段。以小組為單位,經(jīng)過精心總結(jié),寫出調(diào)研成果;然后各小組在全班進(jìn)行成果展示交流。最后形成最終的調(diào)查報(bào)告,在學(xué)校用展板的形式展示三天。
五、活動(dòng)結(jié)論
(一)水污染的主要途徑。通過本次調(diào)查實(shí)踐活動(dòng),學(xué)校周邊引起水污染的主要途徑有如下三種:
工業(yè)污染源:我校周圍工廠較多,比較大的企業(yè)有中航系統(tǒng)的一個(gè)電測(cè)儀器廠、一個(gè)電子儀器廠,機(jī)械工業(yè)部的一個(gè)精密機(jī)械工具公司、一個(gè)大型數(shù)控機(jī)床制造基地,還有漢中本地的一個(gè)橡膠廠等。此外,還有眾多私營(yíng)機(jī)械加工工廠,這些工廠生產(chǎn)過程中排出的工業(yè)廢水的污染較嚴(yán)重。農(nóng)業(yè)污染源:鋪鎮(zhèn)是漢中的糧油作物優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)地之一,當(dāng)?shù)赜杏凭玫姆N植水稻歷史,農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)所占比重較大。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中大量使用的農(nóng)藥、化肥、除草劑等化學(xué)藥品在使用過程中,除一部分附著于農(nóng)作物上,大部分殘留在土壤和漂浮在大氣中,通過降雨和地面徑流的沖刷而進(jìn)入地表水和地下水中,造成污染。生活污染源:鋪鎮(zhèn)內(nèi)由于工廠眾多,非農(nóng)業(yè)人口比較密集。人們生活中常用的各類洗滌劑、生活污水、垃圾、人畜糞便等不經(jīng)處理,直接排放到水體中,也造成了水和土壤的污染。
(二)水污染的防治方法。通過實(shí)地考察和查閱資料,我們認(rèn)為防治水污染的方法有以下幾種:
工業(yè)上:采用新技術(shù)減少污染、提高工業(yè)用水的利用率、同時(shí)把產(chǎn)生的廢液、廢渣、廢氣綜合處理后,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)再排放。農(nóng)業(yè)上:發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、合理使用高效低毒的化肥和農(nóng)藥、提倡使用農(nóng)家肥。除此之外,充分利用漢中豐富的秸稈等農(nóng)業(yè)資源,進(jìn)行粉碎還田,用作綠色生態(tài)的有機(jī)肥,不僅可以部分消除農(nóng)業(yè)污染源,還可以避免因焚燒秸稈導(dǎo)致的空氣污染和對(duì)航班、公路交通等造成的影響。生活中:進(jìn)行水的循環(huán)使用,盡量減少生活污水的總量。同時(shí)政府要建立污水處理廠,對(duì)居民生活污水進(jìn)行處理,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后才能進(jìn)入水體。
關(guān)鍵案例是GAO(美國(guó)政府責(zé)任審計(jì)署)案例研究方法中最常用的類型,它是一種對(duì)特定的對(duì)象進(jìn)行考察的方法。最常見的應(yīng)用是對(duì)受到特定關(guān)注的事件進(jìn)行的考察,比如美國(guó)三里島核泄漏事件,這樣的災(zāi)難事件很特殊也很罕見,可能很多年才會(huì)出現(xiàn)一次。因此這樣的案例幾乎沒有得出普遍結(jié)論的推廣意義,我們依然要對(duì)這些案例進(jìn)行考察,對(duì)其進(jìn)行全面深入的分析,挖掘事件的前因后果,為建立預(yù)防機(jī)制提供參考,以防范此類事件再次發(fā)生。
另一種可能的情況是在研究一個(gè)有普遍意義的問題時(shí),我們可以通過考察一個(gè)實(shí)例來推斷整體情況。例如,在2009年,美國(guó)審計(jì)署對(duì)于SDVOSB項(xiàng)目(針對(duì)為殘疾退伍軍人所擁有的公司提供聯(lián)邦合同的項(xiàng)目)中是否存在欺詐和貪污進(jìn)行調(diào)查。在這個(gè)案例中檢查了該項(xiàng)目中是否存在貪污現(xiàn)象,以及是否存在對(duì)貪污的有效控制。
關(guān)鍵案例這種方法特別適合用來回答所研究案例的因果關(guān)系,在對(duì)特定對(duì)象的背景環(huán)境因素進(jìn)行充分考慮的基礎(chǔ)上,我們可以得到一個(gè)公正、全面的結(jié)論,保證質(zhì)量的同時(shí)增強(qiáng)時(shí)效性。但是在這種方法下研究的實(shí)例同時(shí)是一個(gè)孤立的因果關(guān)系,它在泛化推廣上存在較大的缺陷,容易使信息使用者產(chǎn)生疑惑,是否案例中所敘述的實(shí)例在其他情況、其他地方也存在。因此在使用這種方法的時(shí)候需要注意對(duì)樣本和證據(jù)過度泛化的問題,通常還需要增加其他樣本或者使用與其他方法相結(jié)合來達(dá)到推斷總體的要求。
例證型
例證型案例研究是一種描述性的方法,它主要解決“什么”以及“為什么”的問題,不同于關(guān)鍵案例,例證型可能會(huì)使用一個(gè)或幾個(gè)有聯(lián)系的案例,來向知之甚少的讀者展示情況是怎樣的。這種案例也可以用作輔助說明,以使情況更加清晰易懂,同時(shí)也能為讀者提供一種替代經(jīng)驗(yàn)。因此在選擇例證型的案例時(shí),通常需要較典型或具有代表性的,案例數(shù)量較少以保證讀者有興趣對(duì)一個(gè)或幾個(gè)案例進(jìn)行了解,例如在示范課堂上經(jīng)常使用案例引入的方法。美國(guó)審計(jì)署有較多例證型案例研究的應(yīng)用。例如,在1995年,審計(jì)署通過一項(xiàng)案例研究調(diào)查了1988年至1991年之間關(guān)閉的軍事基地的后續(xù)處置,通過對(duì)選擇的一些樣本點(diǎn)的了解,描述了這些軍事基地被保留、被聯(lián)邦政府機(jī)構(gòu)征用或是經(jīng)改造后轉(zhuǎn)為民用的幾種不同的情況。例證案例研究也有缺點(diǎn),被選擇的實(shí)例必須準(zhǔn)確地反映狀況或者項(xiàng)目,當(dāng)存在較大的差異性時(shí),難以選擇一個(gè)代表性的樣本,當(dāng)我們不能選擇一個(gè)符合需要的樣本點(diǎn),這種方法就不合適。
探索型
探索型案例研究的作用是為大型的案例研究制訂評(píng)價(jià)問題、標(biāo)準(zhǔn)、方案和分析戰(zhàn)略,當(dāng)項(xiàng)目運(yùn)行、目標(biāo)和結(jié)果存在很大的不確定性時(shí)最為有用。探索型實(shí)質(zhì)上是縮小了的案例研究,因此通常在開展大型調(diào)查前進(jìn)行。我們之所以將它作為一種案例研究方法類型獨(dú)立出來,是由于其應(yīng)用的方法和得出的結(jié)論區(qū)別于其他的類型。在進(jìn)行探索型案例研究時(shí),每一個(gè)重要變量至少要選擇一個(gè)樣本點(diǎn),以使樣本量足夠覆蓋差異性,它的報(bào)告結(jié)論一般不夠成熟,并且更偏向于研究人員的直覺而非客觀的觀察,通常是對(duì)內(nèi)的或者是更大型報(bào)告的一部分。例如,在1985年,NSIAD(美國(guó)國(guó)家審計(jì)總署的國(guó)家安全與國(guó)際事務(wù)司)通過對(duì)巴西市場(chǎng)的案例研究考察了出口競(jìng)爭(zhēng)中出現(xiàn)的問題。研究人員通過對(duì)巴西、日本、法國(guó)等國(guó)進(jìn)行實(shí)地訪問,會(huì)見相關(guān)政府機(jī)構(gòu)的官員和私人部門的代表,查閱政府官方文件,并且對(duì)巴西市場(chǎng)活躍的高科技公司進(jìn)行系列的問卷調(diào)查等方法收集了大量的背景性信息。據(jù)此認(rèn)為巴西市場(chǎng)出口競(jìng)爭(zhēng)中的關(guān)鍵因素主要有以下4項(xiàng),分別是雙邊貿(mào)易條約、對(duì)銷貿(mào)易、出口融資和遵守貿(mào)易相關(guān)的行業(yè)政策。盡管為了滿足工作要求,NSIAD不需要在后續(xù)的研究中考察這些因素在其他國(guó)家的可泛化性,但是這項(xiàng)研究成果仍可以在將來滿足相似的測(cè)試。
項(xiàng)目實(shí)施
審計(jì)署經(jīng)常要面對(duì)項(xiàng)目是否實(shí)施或項(xiàng)目實(shí)施是否有效的問題,對(duì)于項(xiàng)目的案例研究有助于考察和展示這些情況。這樣的案例中,法律規(guī)章常常是重要的衡量標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行這些案例研究對(duì)于提供立法靈活性很有幫助,因此項(xiàng)目實(shí)施案例通常是描述性、規(guī)范性的。項(xiàng)目的案例研究成果適于泛化,如果需要推廣,在研究時(shí)通常要求選取多個(gè)樣本點(diǎn)。在選擇樣本時(shí)根據(jù)客戶需要可以選擇典型的、差異的、有代表性、最佳、最差案例。衡量一個(gè)項(xiàng)目實(shí)施案例研究是否優(yōu)秀的一個(gè)重要方面就是是否投入足夠的人員和時(shí)間在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,最終獲取的信息的深度和廣度。因?yàn)轫?xiàng)目實(shí)施研究通常要求多個(gè)樣本點(diǎn),因此要求對(duì)研究人員進(jìn)行培訓(xùn)和監(jiān)督,以滿足質(zhì)量控制要求。高素質(zhì)的研究人員可以在節(jié)約資源的同時(shí)將調(diào)查問題用簡(jiǎn)潔的方法表達(dá)出來。
項(xiàng)目效果
項(xiàng)目效果對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)查,深入分析項(xiàng)目成功或失敗的原因,可以對(duì)今后實(shí)施類似的項(xiàng)目提供借鑒價(jià)值。1986年,PEMD(項(xiàng)目評(píng)估和方法部門)有一份關(guān)于水體質(zhì)量的報(bào)告,調(diào)查水質(zhì)改善項(xiàng)目的有效性及成敗原因。通過對(duì)四個(gè)城市和地區(qū)的水庫進(jìn)行深入、廣泛的案例研究的基礎(chǔ)上,最終得出匯總結(jié)論。這個(gè)報(bào)告除了通過四個(gè)樣本之間的對(duì)比來探尋因果關(guān)系,同時(shí)還做出了排除其他解釋的可能性的努力。
和項(xiàng)目實(shí)施案例研究相似,評(píng)價(jià)問題通常要求泛化,然而對(duì)于一個(gè)高度差異化的項(xiàng)目,從樣本點(diǎn)獲得的信息不能準(zhǔn)確地回答問題時(shí)這種方法不適用。有一些方法可以解決這個(gè)問題。第一個(gè)方法是先在一系列選定的樣本點(diǎn)開展案例研究;然后通過有針對(duì)性地審查相關(guān)數(shù)據(jù)、先前的報(bào)告或調(diào)查來證實(shí)案例研究結(jié)論。第二個(gè)方法是先使用其他方法,在明確特定關(guān)鍵因素后,案例研究應(yīng)在能獲取盡可能多的特定理解性信息的樣本點(diǎn)開展。這兩種方法在對(duì)于項(xiàng)目的案例研究中證實(shí)起到了良好的作用,值得研究和推廣。
累積型
累積型是一種相對(duì)較新的方法,尚未找到GAO在案例研究中找到使用。區(qū)別于多樣本點(diǎn)的案例研究,它是將不同時(shí)間的案例研究發(fā)現(xiàn)綜合起來。累積案例研究既可以追溯到過去,也可以展望將來,這對(duì)進(jìn)行案例研究收集的數(shù)據(jù)、使用的方法技術(shù)以及研究人員的能力有更高的要求。因此,我們可以期待將來成為一種重要的方法,具有良好的前景。
案例研究方法的特點(diǎn)
在美國(guó)審計(jì)署所運(yùn)用的各種績(jī)效審計(jì)方法中,案例研究法有其特殊的作用和不可替代性?,F(xiàn)在案例研究方法定義和內(nèi)容的基礎(chǔ)上總結(jié)出以下特點(diǎn):
(一)注重背景
案例研究是一種研究復(fù)雜實(shí)例的方法,在了解和回答“發(fā)生了什么”、“為什么會(huì)發(fā)生”問題的時(shí)候,背景環(huán)境是不可忽略的重要因素,它將實(shí)例及其環(huán)境作為整體加以廣泛描述和分析。一個(gè)優(yōu)秀的案例研究不可能脫離背景而存在,背景環(huán)境是一個(gè)案例具有特殊性的基礎(chǔ),只有在此基礎(chǔ)上才能分析其內(nèi)在的因果關(guān)系,形成最終的報(bào)告結(jié)果。
(二)選取標(biāo)準(zhǔn)
從案例研究法的類型可以看出,并非所有的審計(jì)對(duì)象都適用。因此在選擇研究對(duì)象時(shí),必須確立一定的標(biāo)準(zhǔn),案例研究最適合回答“怎么樣”和“為什么”的問題,在探索型案例研究中還可以解決“是什么”的問題??偟膩碚f,以其目的性選取是最合適的標(biāo)準(zhǔn)。具體到每一種類型的案例研究而言,例證通常需要選擇典型或代表性的樣本,以更好地達(dá)到說明的目的;前文提過,探索型案例研究選取的樣本需要足夠覆蓋差異性;至于關(guān)鍵案例研究,通常是案例需要我們?nèi)パ芯?,而不是我們?nèi)フ业桨咐?;?xiàng)目實(shí)施及項(xiàng)目效果案例研究,通常需要泛化,要求選取多個(gè)樣本點(diǎn),依據(jù)不同的情況可以選擇典型的、差異的代表、最佳或最差案例;累積案例研究自然是需要選擇大量案例,覆蓋一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間段。
(三)使用的方法
從收集信息、證據(jù)的方法來看,案例研究法除了需要使用查閱、檢查等常規(guī)方法外,它與其他方法的最大區(qū)別是案例研究中經(jīng)常使用直接觀察和參與觀察。調(diào)查人員要實(shí)地參與調(diào)查,要獲得更為可靠的信息,有時(shí)甚至需要隱藏身份。例如在進(jìn)行訪問時(shí),我們使用其他名稱,并不透露真正的身份和目的,在這種情況下獲得的信息可能更為真實(shí)。
案例研究的步驟和方法
一個(gè)完整的案例研究過程包括:界定研究問題、設(shè)計(jì)研究方案、收集證據(jù)、分析證據(jù)、撰寫研究報(bào)告五個(gè)步驟?,F(xiàn)就美國(guó)審計(jì)署于1986年12月的一份水體質(zhì)量的報(bào)告具體分析:第一步,確定研究問題。這個(gè)案例主要對(duì)水質(zhì)改善與污水處理廠之間的關(guān)系進(jìn)行研究。第二步,設(shè)計(jì)研究方案。研究方案主要包括定義研究對(duì)象、形成研究主題、確定樣本選擇數(shù)量和范圍等。這是一個(gè)針對(duì)水質(zhì)改善項(xiàng)目效果進(jìn)行研究的案例,在這個(gè)案例里,對(duì)于過去只關(guān)注污水排放量的做法進(jìn)行了改進(jìn),進(jìn)一步探究污水排放量變化與水質(zhì)變化之間的關(guān)系,從這個(gè)層面可以更真實(shí)地反映出項(xiàng)目的有效性。為此,此案例一共選擇了四個(gè)較有代表性的城市Allentown,Tamaqua,Lansdale和Hamburg分別收集他們的污水排放量、污染物指標(biāo)和水質(zhì)的信息,進(jìn)行分析和對(duì)比。第三步,證據(jù)收集。案例研究一般采用訪談、觀察和第三方信息等方法收集相關(guān)證據(jù)資料。由于這里探究的是一種內(nèi)在的因果關(guān)系,涉及到大量的數(shù)據(jù)的收集,更多地采用的是第三方的信息,例如,審計(jì)署從當(dāng)?shù)氐奈鬯幚韽S每年編寫的排放監(jiān)控報(bào)告中收集到歷年的水質(zhì)信息,包括懸浮物、大腸桿菌等污染物以及含氧量、氮的化合物等用來衡量水質(zhì)改善的各項(xiàng)指標(biāo),同時(shí)還從其他機(jī)構(gòu)例如EPA,GICS等的文件中引用相關(guān)的數(shù)據(jù),以此作為分析的基礎(chǔ)。
第四步,證據(jù)分析。案例研究常常會(huì)收集和產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)需要運(yùn)用合適的技術(shù)對(duì)其進(jìn)行深入的分析,然后才能為使用者所理解。這份水質(zhì)報(bào)告是一個(gè)多地域結(jié)論整合的案例,使用同一套方法對(duì)四個(gè)地區(qū)進(jìn)行研究:在EPA(美國(guó)環(huán)保署)原有的軟件中對(duì)所收集的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,分別回答污染物排放量是否減少、水質(zhì)是否改善、染物排放量變化與水質(zhì)改善是否存在某種聯(lián)系以及是否存在其他影響水質(zhì)的原因這四個(gè)問題;接著對(duì)四個(gè)地區(qū)的情況進(jìn)行對(duì)比分析,得出一個(gè)匯總的結(jié)論。第五步,提出結(jié)論,撰寫報(bào)告。數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示,在污水處理廠更新后四個(gè)地區(qū)的排放污染物都有所減少,盡管除了Tamaqua其他三個(gè)地區(qū)的污水排放總量都明顯上升。從水質(zhì)來看,Allentown和Tamaqua水質(zhì)有很大的改善,Hamburg只有輕微的改善,而Lansdale的水質(zhì)沒有發(fā)生明顯的變化甚至是變得更差了。因此在最終匯總的報(bào)告里,GAO認(rèn)為水質(zhì)改善項(xiàng)目在Allentown和Tamaqua是有效的,在Hamburg的效果并不明顯還有待觀測(cè),而在Lansdale沒有起到效果,可能是因?yàn)槠渌貐^(qū)的污染物投放到該地區(qū)導(dǎo)致其水質(zhì)變差。
然而,案例研究的過程并非是嚴(yán)格地按照上述的每一個(gè)步驟,它的獨(dú)特之處是數(shù)據(jù)的收集和分析是可以循環(huán)交替進(jìn)行的。在大多數(shù)方法中,信息收集之后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,然后形成報(bào)告。在案例研究中,有一個(gè)特殊的程序稱為OTTR,即觀察、思考、測(cè)試、修改(observe,think,test,revise),收集到初始的信息后,進(jìn)行第一階段的觀察活動(dòng),了解發(fā)生了什么以及為什么會(huì)發(fā)生,接著在第二階段“思考”階段,說明需要哪些新的信息來證明現(xiàn)在認(rèn)定的解釋或是排除其他的解釋,然后會(huì)引出第三階段“測(cè)試”階段,在這個(gè)階段,根據(jù)前面階段中的說明收集更多信息。最后一個(gè)階段要對(duì)之前收集的信息和得出的結(jié)論進(jìn)行復(fù)核和修改。因此可以看出,數(shù)據(jù)的分析結(jié)果有助于下一階段的計(jì)劃,下一階段的觀測(cè)又會(huì)產(chǎn)生新的信息需求,如此循環(huán)往復(fù),直到找到最為合理的解釋和可信的證據(jù)。
案例研究方法的缺陷
在使用案例研究方法的時(shí)候,也發(fā)現(xiàn)了它所具有的一些缺陷,需要采取一些措施去減弱和規(guī)避這些缺陷所帶來的影響。
首先是案例研究在泛化時(shí)存在一些問題,有時(shí)難以對(duì)研究結(jié)論進(jìn)行一般性的歸納。因?yàn)榘咐芯克槍?duì)的常常是一個(gè)或幾個(gè)樣本,它的結(jié)論不是統(tǒng)計(jì)性的而是分析性的,我們使用典型或是具有代表性的樣本點(diǎn)進(jìn)行案例研究,但泛化的風(fēng)險(xiǎn)仍然是存在的。對(duì)于例證型、探索型和關(guān)鍵案例來說,如果需要推廣,需要通過和其他方法的結(jié)合來獲得,這種情況下,可能需要尋找更多的證據(jù)來證明其可靠性。對(duì)于其他三種類型,一般來說只要他們?cè)跇颖军c(diǎn)選取和分析戰(zhàn)略設(shè)計(jì)時(shí)做了充分的考慮,泛化也是可行的。
另外一點(diǎn)是案例研究的結(jié)論可能缺乏公正性。產(chǎn)生這個(gè)問題原因主要有:1.使用的信息不夠充分;2.當(dāng)我們采用直接觀察方法時(shí),受研究人員的主觀性影響較大,其公正性和客觀性值得懷疑;3.案例研究的結(jié)論沒有一定的標(biāo)準(zhǔn)。一些專家提出,采取以下措施可以避免偏見和確保準(zhǔn)確性,即
1.向提供數(shù)據(jù)的人們提交最終的報(bào)告,收集其對(duì)于報(bào)告的反饋;2.使用多途徑多方法收集數(shù)據(jù)來進(jìn)行案例研究;3.通過審計(jì)跟蹤或證據(jù)鏈技術(shù),同時(shí)提高審計(jì)人員收集直接證據(jù)的能力;4.保證充分的監(jiān)管。最后是可能消耗大量的時(shí)間和人力。大量的人力和時(shí)間耗費(fèi)是案例研究中一個(gè)非?,F(xiàn)實(shí)的問題,尤其是在針對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行的案例研究中。在預(yù)算有限的情況下,建議在投入一個(gè)案例研究之前,首先評(píng)估其重要性和必要性,據(jù)此來安排案例實(shí)施的優(yōu)先順序;其次是要制定可行的計(jì)劃,制定出預(yù)算,合理安排時(shí)間、資金和人力資源。
案例研究法在我國(guó)績(jī)效審計(jì)中的應(yīng)用現(xiàn)狀
我國(guó)審計(jì)署審計(jì)長(zhǎng)劉家義在2010年的“世界審計(jì)組織第六屆效益審計(jì)研討會(huì)”上表示,到2012年,我國(guó)所有的審計(jì)項(xiàng)目都將開展績(jī)效審計(jì)。除了制定績(jī)效審計(jì)準(zhǔn)則和應(yīng)用指南外,績(jī)效審計(jì)的方法也是重要的組成部分。根據(jù)審計(jì)署2008年至2012年審計(jì)工作發(fā)展規(guī)劃,審計(jì)署將著力構(gòu)建績(jī)效審計(jì)評(píng)價(jià)及方法體系。目前我國(guó)對(duì)于績(jī)效審計(jì)中案例研究方法的理論研究還在起步階段,以審計(jì)署為例,審計(jì)署審計(jì)科研所在承擔(dān)審計(jì)署2009至2010年度重點(diǎn)研究課題《績(jī)效審計(jì)指南研究》的過程中,組織編譯了美國(guó)和加拿大審計(jì)署開發(fā)的六種績(jī)效審計(jì)方法,其中包括案例研究方法。研究和學(xué)習(xí)美國(guó)審計(jì)署在績(jī)效審計(jì)中對(duì)案例研究法的應(yīng)用,能夠?yàn)槲覈?guó)績(jī)效審計(jì)方法體系的完善提供參考和啟示,具有重要的意義。
從實(shí)務(wù)角度來看,在審計(jì)署的對(duì)一些重大項(xiàng)目的跟蹤審計(jì)中,已經(jīng)可以初見案例研究方法應(yīng)用的端倪。以2011年9月對(duì)鋼鐵產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃審計(jì)調(diào)查跟蹤為例,審計(jì)署駐鄭州特派辦的專項(xiàng)審計(jì)調(diào)查組自2011年6月起對(duì)寶鋼集團(tuán)公司落實(shí)國(guó)家《鋼鐵產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》)的情況開展審計(jì)調(diào)查。我們可以認(rèn)為這是一個(gè)項(xiàng)目實(shí)施的案例研究的應(yīng)用。關(guān)注這個(gè)審計(jì)項(xiàng)目的主要目標(biāo),首先是調(diào)查寶鋼集團(tuán)貫徹《規(guī)劃》取得的實(shí)際成效,了解對(duì)于規(guī)劃目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)情況、任務(wù)完成情況和政策措施的落實(shí)情況;然后是調(diào)查《規(guī)劃》實(shí)施過程中有關(guān)部門、地區(qū)和寶鋼集團(tuán)采取的具體措施,揭示政策、制度、配套措施落實(shí)過程中可能存在的缺陷和不足;最后是分析問題和不足產(chǎn)生的原因,從而為國(guó)家以及企業(yè)提出相應(yīng)的對(duì)策和建議。從這個(gè)目標(biāo)的制定的確可以看到一些案例研究方法運(yùn)用的影子,為了了解對(duì)我國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃的實(shí)施情況,選擇了寶鋼集團(tuán)這個(gè)鋼鐵企業(yè)中的代表進(jìn)行跟蹤調(diào)查,深入分析其實(shí)施過程中的問題和原因,對(duì)于推斷其他類似企業(yè)的情況具有一定程度的參考價(jià)值,同時(shí)有助于相關(guān)政策的完善。
然而,實(shí)際上,目前的績(jī)效審計(jì)對(duì)于這種方法的使用并不明確,淺嘗輒止,也沒有出具過正式的案例研究報(bào)告。因此,我國(guó)績(jī)效審計(jì)方法體系的構(gòu)建之路依然很漫長(zhǎng),需要進(jìn)行不斷的探索、嘗試。
對(duì)我國(guó)案例研究方法在績(jī)效審計(jì)中發(fā)展的建議
(一)理論是指導(dǎo),需要完備績(jī)效審計(jì)理論體系我國(guó)現(xiàn)有的審計(jì)準(zhǔn)則和指南中尚未涉及案例研究的闡述,建議在以后的修訂中能夠增加相關(guān)的內(nèi)容,對(duì)案例研究在績(jī)效審計(jì)中運(yùn)用的程序、方法、報(bào)告等進(jìn)行一些規(guī)定和建議。目前我國(guó)對(duì)于績(jī)效審計(jì)中案例研究方法的理論研究還處于起步階段,屬于績(jī)效審計(jì)方法體系的一個(gè)組成部分,還僅限于介紹外國(guó)績(jī)效審計(jì)的方法,能結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況的極少。因此建議審計(jì)署及各地方審計(jì)機(jī)關(guān)經(jīng)常召開相關(guān)主題的研討會(huì),并鼓勵(lì)專家、學(xué)者進(jìn)行這方面的研究,多撰寫相關(guān)的論文,集合各方面的智慧,力求能早日補(bǔ)充完整績(jī)效審計(jì)方法體系的這一部分,以理論指導(dǎo)審計(jì)實(shí)務(wù)。
(二)人才是關(guān)鍵,能夠加強(qiáng)針對(duì)案例研究的人員的培養(yǎng)以及這方面的資金配備由于績(jī)效審計(jì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)比傳統(tǒng)的財(cái)務(wù)審計(jì)復(fù)雜,除了需要更為靈活多樣的審計(jì)方法,還需要較高的專業(yè)技術(shù)、較廣的知識(shí)領(lǐng)域和更強(qiáng)的綜合分析能力,對(duì)審計(jì)人員的能力提出了更高的要求。而現(xiàn)有審計(jì)人員多數(shù)來自于審計(jì)、會(huì)計(jì)等財(cái)經(jīng)類院校,知識(shí)結(jié)構(gòu)比較單一。建議逐步調(diào)整審計(jì)人員結(jié)構(gòu),在培養(yǎng)財(cái)務(wù)、審計(jì)的相關(guān)人員之外,也逐漸開始吸納管理科學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、心理學(xué)、社會(huì)學(xué)、工程、計(jì)算機(jī)、醫(yī)藥學(xué)、生物學(xué)等等非財(cái)經(jīng)類專業(yè)人員進(jìn)入審計(jì)機(jī)關(guān),提高審計(jì)人員的專業(yè)水平和綜合素質(zhì),以便能夠應(yīng)對(duì)復(fù)雜各異的案例。
(三)技術(shù)是核心,需要更新數(shù)據(jù)收集和分析的方法和技術(shù)如前所述,案例研究所應(yīng)對(duì)的是較為復(fù)雜的案例,常常需要處理大量的數(shù)據(jù),因此能否更快地收集和處理這些數(shù)據(jù),關(guān)系著這個(gè)案例研究質(zhì)量的好壞,同時(shí)也會(huì)影響其效率和成本。建議在考慮我國(guó)現(xiàn)實(shí)國(guó)情的前提下,學(xué)習(xí)和引入國(guó)外先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析處理技術(shù),如使用一些模型和軟件等。
摘要:涪陵龍?zhí)?水利 熟悉 評(píng)價(jià)
一、龍?zhí)端こ谈艣r
該工程位于涪陵長(zhǎng)江南岸西部,系以農(nóng)業(yè)澆灌為主,兼有城鄉(xiāng)供水、防洪減災(zāi)和發(fā)電綜合效益的中型水利工程。由擬建的桃子溝、黑塘水庫和已成的新橋、八一橋水庫及其相應(yīng)澆灌渠系工程,調(diào)、引水工程,電站工程組成。桃子溝水庫總庫容1262萬m3,大壩為鋼筋砼面板堆石壩,最大壩高63m,澆灌渠道左干渠21.8km,引水流量1.34~1.11m3/s,右干渠31.8km,引水流量0.88~0.41m3/s,設(shè)計(jì)灌面4.23萬畝。黑塘水庫總庫容1136萬m3,大壩亦為鋼筋砼面板堆石壩,最大壩高48m,澆灌渠道左干渠25.8km,引水流量0.91~0.59m3/s,右干渠25.5km,引水流量2~0.79m3/s,設(shè)計(jì)灌面6.21萬畝。壩后電站裝機(jī)2×160kw,年發(fā)電量96萬km·h。調(diào)引水工程含輸水隧洞、渡槽、暗渠,全長(zhǎng)8.8km(其中馬鞍山隧洞長(zhǎng)6.3km),過水流量9.0m3/s。
工程分兩期建設(shè),總工期77個(gè)月。一期工程為桃子溝水庫和借水工程,包括桃子溝水庫大壩關(guān)鍵、左右干渠及借水工程。工期39個(gè)月,二期工程為黑塘水庫大壩關(guān)鍵及左右干渠,工期38個(gè)月。工程總投資34346萬元。其中一期22089萬元,二期工程12257萬元。工程全部建成后可澆灌農(nóng)田10.44萬畝(其中新增8.5萬畝),每年向城市供水1860萬m3 ,向鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水652萬m3;涪陵城區(qū)供水人口12萬人,解決場(chǎng)鎮(zhèn)及農(nóng)村17.36萬人、10.3萬頭牲口飲水;龍?zhí)舵?zhèn)防洪標(biāo)準(zhǔn)由不到2年一遇進(jìn)步到10年一遇。工程綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率為14.65%,財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為9.5%,年利潤(rùn)總額為993.33萬元,供水原水價(jià)0.97元/m3。
二、龍?zhí)端こ炭烧{(diào)水量和調(diào)度運(yùn)行方式
長(zhǎng)江水系的龍?zhí)逗影艘粯颉⑿聵騼勺畮?據(jù)近10年的觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì),年均泄洪棄水4829萬m3(不包括青煙洞汛期和深夜的限電棄水),主要發(fā)生在主汛期5月至8月,次汛期4月、9月、10月。為了達(dá)到變廢為利,挖潛節(jié)水之目的,擬通過借水工程馬鞍山隧洞等渠系建筑物將部分棄水調(diào)進(jìn)烏江水系的桃子溝水庫加以周轉(zhuǎn)和囤蓄,以少調(diào)八一橋、新橋兩水庫在平水期和枯水期的調(diào)蓄水量,從而減少青煙洞梯級(jí)發(fā)電損失。據(jù)多個(gè)代表年的逐日棄水過程的水文分析有p=50%、75%、95%的年棄水量為6855萬m3、3060萬m3、1149萬m3,在馬鞍山隧洞引水流量為7 m3/s時(shí),年引用棄水相應(yīng)為2581萬m3、1256萬m3、586萬m3。桃子溝水庫自身區(qū)間集雨面積8.35km2,多年均勻徑流量473萬m3。從而用于桃子溝灌區(qū)和主城區(qū)供水的年可調(diào)水量在p=50%、75%時(shí)分別為3023萬m3、1601萬m3。假如再加上p=75%的年份黑塘水庫的富余水量539萬m3,則可調(diào)水量在保證率p=75%的年份將增加到2140萬m3。這有限的可調(diào)水量?jī)?yōu)先滿足桃子溝灌區(qū)的農(nóng)業(yè)澆灌、人蓄飲水,其次按照量出為進(jìn)、以供定需的原則兼顧涪陵主城區(qū)供水。在主汛期,通過聯(lián)通運(yùn)行的八一橋、新橋水庫限蓄水位,預(yù)留一定的調(diào)洪庫容,將可能發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生的泄洪棄水調(diào)往桃子溝水庫周轉(zhuǎn)囤蓄,并直接向涪陵主城區(qū)供水,且補(bǔ)充桃子溝灌區(qū)因該庫自身來水不足以保灌區(qū)人蓄飲水和澆灌的缺額。在平水期及枯水期,利用桃子溝水庫的囤水和少量自身來水,向涪陵主城區(qū)供水和解決灌區(qū)人畜飲水。按年調(diào)水進(jìn)城1860萬m3考慮,其可能發(fā)生的缺額一是由八一橋、新橋水庫補(bǔ)充;二是減少調(diào)水進(jìn)城的水量,加大長(zhǎng)江提水保障城市供水。
三、龍?zhí)端こ淌俏覈?guó)新時(shí)期治水思路在涪陵的具體實(shí)踐和有益嘗試
水利部提出新時(shí)期治水思路為摘要:從工程水利向資源水利,傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利、可持續(xù)發(fā)展水利轉(zhuǎn)變,以水資源的可持續(xù)利用保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。其突出了水資源的戰(zhàn)略地位,涵蓋了現(xiàn)代水利的科學(xué)內(nèi)涵,即人和自然共處,考慮水資源和水環(huán)境的承載能力;水利建設(shè)要和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相適應(yīng);強(qiáng)化水資源的同一治理;搞好水資源治理、開發(fā)、利用的同時(shí),要非凡重視水資源的配置、節(jié)約、保護(hù),進(jìn)步水的利用率;充分發(fā)揮市場(chǎng)機(jī)制功能,科技興水、依法治水,實(shí)現(xiàn)水利現(xiàn)代化。龍?zhí)端こ掏顿Y不小,戰(zhàn)線很長(zhǎng),施工難度大,我們?nèi)σ愿?促其上馬,正是突出水資源戰(zhàn)略地位的具體體現(xiàn)。其以農(nóng)業(yè)澆灌、防洪減災(zāi)為本,遠(yuǎn)間隔跨流域調(diào)水,水量大質(zhì)優(yōu),水價(jià)較長(zhǎng)江提水價(jià)位低0.18~0.34元/m3,也正是強(qiáng)化水資源同一治理,搞好水資源的治理、開發(fā)、利用,重視水資源的配置、節(jié)約、保護(hù),充分發(fā)揮市場(chǎng)機(jī)制的很好詮釋?;诖?我們說龍?zhí)端こ淌切聲r(shí)期治水思路在涪陵的具體實(shí)踐和有益探索。
四、龍?zhí)端こ淌歉⒘杲?jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的支撐點(diǎn)
眾所周知,涪陵長(zhǎng)江南岸西區(qū)東部,座落在長(zhǎng)江、烏江兩大水系分水嶺處,且部分處于石灰?guī)r地區(qū),水資源貧乏,是歷來不易解決的旱片死角,從而導(dǎo)致該區(qū)域人均收進(jìn)低、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)單一,尤其枯水年,場(chǎng)鎮(zhèn)居民常因缺水爭(zhēng)水打架斗毆,影響社會(huì)安寧。而龍?zhí)端こ唐漭斔€路正好從分山嶺四周經(jīng)過,可以分水解決此片農(nóng)業(yè)澆灌及農(nóng)村人蓄飲水新題目,從而促進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和高效農(nóng)業(yè)健康發(fā)展。
涪陵主城區(qū)長(zhǎng)江南岸片區(qū)是涪陵區(qū)政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心,現(xiàn)居住人口23萬人,2010年將達(dá)30萬人。目前居民和產(chǎn)業(yè)主用長(zhǎng)江水,但隨著三峽工程的建成,長(zhǎng)江涪陵段在汛期限蓄水位下正好處于庫尾,泥沙淤積加重,水體流速減緩,自凈能力下降。據(jù)猜測(cè),其水質(zhì)在一定時(shí)期內(nèi)將有惡化趨向。經(jīng)檢測(cè),烏江出口段的水質(zhì)亦不宜飲用。這無疑對(duì)涪陵經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展產(chǎn)生極為不利的影響。而龍?zhí)端こ陶媚転楦⒘曛鞒菂^(qū)提供質(zhì)優(yōu)量大價(jià)廉的自然供水水源,可以說它是一個(gè)民心工程,是涪陵城區(qū)人民的生命工程。
興建龍?zhí)端こ?在洪水期黑塘水庫可攔蓄龍?zhí)舵?zhèn)以上洪水,從而使龍?zhí)舵?zhèn)1.9萬畝田土、2.1萬人口免受洪水之災(zāi),將龍?zhí)舵?zhèn)防洪標(biāo)準(zhǔn)由不到2年一遇進(jìn)步到10年一遇。且黑塘水庫的壩后電站均勻每年能提供96萬km·h電量,改善壩區(qū)四周農(nóng)村用電狀況。
該工程的興建,將形成一個(gè)長(zhǎng)藤結(jié)瓜的供用水系統(tǒng)。其沿途可接納一系列中小型水利設(shè)施的囤蓄水和棄水,從而盤活上億水利存量資產(chǎn),且可帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,形如拉動(dòng)建筑、建材、運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)發(fā)展,吸納大量農(nóng)村勞力務(wù)工致富。這無疑是涪陵經(jīng)濟(jì)的又一新的增長(zhǎng)點(diǎn)。
五、龍?zhí)端こ淌歉⒘晁畡?wù)治理體制改革的助推器
學(xué)生在學(xué)習(xí)本門課程之前,主要學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)、物理和基礎(chǔ)化學(xué)等課程,專業(yè)課程學(xué)習(xí)尚未展開,所以學(xué)生對(duì)環(huán)境工程專業(yè)學(xué)習(xí)微生物目的缺乏認(rèn)識(shí),在他們思想上有一種根深蒂固的想法,即解決環(huán)境問題必須用化學(xué)的方法。同時(shí),環(huán)境中存在的微生物是由于其個(gè)體微小,用肉眼觀測(cè)不到,需要抽象思維去理解,學(xué)生容易感覺枯燥乏味,且離日常生活較遠(yuǎn),難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,尤其是基礎(chǔ)理論部分更是如此。針對(duì)這種情況,可在相關(guān)章節(jié)引入專業(yè)應(yīng)用及日常生活實(shí)例,使學(xué)生有更為形象的認(rèn)識(shí),以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。比如緒論課可聯(lián)系生活及專業(yè)中的具體實(shí)例,強(qiáng)調(diào)微生物的無處不在及與人類生活息息相關(guān)的特性。同時(shí)還要重點(diǎn)介紹微生物在環(huán)境污染治理中所發(fā)揮的作用,強(qiáng)調(diào)學(xué)好該門課程是順利學(xué)習(xí)其他專業(yè)課的重要保障,也是今后從事環(huán)境工作的必備武器。這樣才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對(duì)求知的渴望,更好地體會(huì)微生物的內(nèi)涵和重要性。從而變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí),主動(dòng)地去學(xué)習(xí)、探究、發(fā)現(xiàn),好的開端有利于學(xué)生對(duì)后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)??山榻B我國(guó)2003年由SARS病毒引發(fā)“非典”,2009年遍布全球的甲型H1N1流感病毒,近幾年來的流感病毒變種H5N9,及2014年在西非肆虐、沒有任何疫苗和針對(duì)性治療方式的埃博拉病毒,由各種病毒引起的禽流感、手足口病等;講到細(xì)菌和真菌(霉菌、酵母菌)時(shí),可先聯(lián)系微生物對(duì)人類有益的一面,如由酵母茵、霉菌等發(fā)酵生產(chǎn)的食品,如釀酒、制醋、酸奶、泡菜、醬油、豆瓣、醪糟、豆腐乳等,以及由霉菌或放線菌發(fā)酵生產(chǎn)的抗生素,如青霉素、鏈霉素等對(duì)人類的巨大貢獻(xiàn)。在介紹細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線時(shí)可結(jié)合各生長(zhǎng)階段在污水生物處理中的應(yīng)用進(jìn)行講解。在介紹微生物生態(tài)時(shí)可結(jié)合氧化塘的應(yīng)用幫助同學(xué)理解藻菌共生的關(guān)系。同時(shí)還可以活性污泥法為例對(duì)其中的微生物相關(guān)問題進(jìn)行深入介紹,使學(xué)生對(duì)微生物原理、工藝特征、運(yùn)行過程易出現(xiàn)的問題等有全面的了解,從而提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。在專業(yè)應(yīng)用介紹的同時(shí)可介紹一些食品和衣物的霉?fàn)€變質(zhì)、食品保鮮等生活小常識(shí),讓學(xué)生感到,學(xué)了這些知識(shí),不僅對(duì)專業(yè)有用,而且對(duì)自己的日常生活、身體健康都有幫助,從而提高學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。
2教學(xué)形式多樣化,調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性
教學(xué)過程中根據(jù)所授課程內(nèi)容采用不同形式。對(duì)于基礎(chǔ)性知識(shí)的教學(xué),以教師講解為主,適當(dāng)?shù)牧舫鰞?nèi)容讓學(xué)生自己去理解或閱讀有關(guān)的參考書,培養(yǎng)自學(xué)能力。在講課中,教師要啟發(fā)學(xué)生積極思維,有些問題要讓學(xué)生自己去思考,去尋找答案。在此基礎(chǔ)上,要安排一定的時(shí)間,讓學(xué)生在課堂上對(duì)所提出問題進(jìn)行討論,由學(xué)生討論解答。討論是激發(fā)學(xué)生思維與創(chuàng)造力的重要手段,學(xué)生必須學(xué)會(huì)在討論中學(xué)習(xí)。這樣既能加深學(xué)生對(duì)書本知識(shí)的理解,便于培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力、思維能力、辯論能力、分析問題和解決問題的能力。在環(huán)境工程微生物學(xué)課程中,結(jié)合N、P元素在自然界的遷移轉(zhuǎn)化,以人工濕地為具體實(shí)例,讓同學(xué)們通過查閱相關(guān)文獻(xiàn),分組講解人工濕地不同處理工藝及各工藝不同反應(yīng)階段中N、P元素的轉(zhuǎn)化及涉及的微生物類型。通過這種形式在教師或?qū)W生主持下在教師與學(xué)生之間或?qū)W生與學(xué)生之間通過討論、爭(zhēng)論、辯論來學(xué)習(xí)知識(shí),一方面加深了同學(xué)們對(duì)相關(guān)知識(shí)的掌握,另一方面也鍛煉了同學(xué)的表達(dá)能力,調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)積極性。
3不斷完善多媒體,充分利用網(wǎng)絡(luò)資源
微生物是肉眼看不見,在顯微鏡下卻呈現(xiàn)出一幅非常生動(dòng)而有趣的圖象。采用多媒體課件,可大大提高教學(xué)效率和效果。增加課堂教學(xué)信息量尤其在講解微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)和污染處理工藝流程等方面具有傳統(tǒng)教學(xué)手段無可比擬的優(yōu)勢(shì)。在授課過程中充分利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)收集各種相關(guān)資料,如文字、圖片、照片。影像、視頻資料等,以及根據(jù)實(shí)際教學(xué)需要自行攝影、實(shí)況錄像等采集資料,以形成傳統(tǒng)教學(xué)方法難以實(shí)現(xiàn)的微生物形態(tài)結(jié)構(gòu)污染代謝原理、污染物處理工藝流程、實(shí)驗(yàn)操作演示等聲像豐富,直觀的多媒體課件,將微生物世界逼真地展現(xiàn)出來把抽象性的闡述性的教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷦?dòng)形象的感性素材。為學(xué)生創(chuàng)設(shè)多樣化的學(xué)習(xí)情境。例如以大腸桿菌T系噬菌體為例講解病毒繁殖過程、革蘭氏染色方法、培養(yǎng)基的制備、活性污泥中生物相觀察、污水生物處理工藝的運(yùn)行等內(nèi)容可采用教學(xué)錄像、動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)等現(xiàn)代教育技術(shù),取得很好的教學(xué)效果。在授課過程中,講到相關(guān)微生物在環(huán)境治理的應(yīng)用時(shí),讓學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源查閱相關(guān)資料,以小論文的形式提交作業(yè),這樣即發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性又可以使學(xué)生了解學(xué)科最新研究成果及前沿信息。
4積極組織認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí),注重理論聯(lián)系實(shí)際
為加深學(xué)生對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)??衫谜n余時(shí)間,帶領(lǐng)學(xué)生到污水處理廠和固體廢物生物填埋場(chǎng)進(jìn)行參觀實(shí)習(xí),設(shè)身處地的深入了解工藝。任課教師也要利用課余時(shí)間到垃圾填埋場(chǎng),城市污水處理廠、工廠企業(yè)等了解工程應(yīng)用情況,找到理論與實(shí)踐的結(jié)合點(diǎn)。并在教學(xué)中用生動(dòng)的工程實(shí)例講述概念。例如,在講解廢水生物處理原理、固體廢棄物的生物處理時(shí)穿插大量的工程實(shí)例。說明相關(guān)理論是怎樣從實(shí)際中抽象出來的,又是怎樣回到實(shí)際中去解釋或解決問題的。只有找到了理論的應(yīng)用場(chǎng)合,才能稱真正的理解或掌握了這個(gè)理論,培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。在授課過程中將工程實(shí)踐中的最新案例及時(shí)傳達(dá)給學(xué)生使之多了解與本專業(yè)實(shí)際工作環(huán)節(jié)相關(guān)的知識(shí)也是有效提高學(xué)生興趣性的手段之一。學(xué)生感受到所學(xué)的知識(shí)與實(shí)際相關(guān),具有重要的應(yīng)用價(jià)值,才能提高學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。
5優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
環(huán)境工程微生物學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)是教學(xué)的重要環(huán)節(jié),其教學(xué)時(shí)間能否保證,實(shí)驗(yàn)課程結(jié)構(gòu)是否科學(xué),是保證教學(xué)效果和質(zhì)量,培養(yǎng)創(chuàng)新人才,以適應(yīng)現(xiàn)展對(duì)人才需要的關(guān)鍵。微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué),可培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和實(shí)踐能力。在微生物實(shí)驗(yàn)中要將組織實(shí)驗(yàn),強(qiáng)化基本技能訓(xùn)練。根據(jù)環(huán)境工程微生物學(xué)特點(diǎn),可將相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為一個(gè)或幾個(gè)連續(xù)性實(shí)驗(yàn)。通過綜合性實(shí)驗(yàn)(如飲用水中細(xì)菌總數(shù)及景觀水體中大腸菌群的測(cè)定),使學(xué)生將學(xué)到的實(shí)驗(yàn)基本技能系統(tǒng)地綜合應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)中,并鞏固基本技能。這樣,既能提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣,又能促使他們將所學(xué)的理論知識(shí)聯(lián)系起來,從而加深對(duì)微生物的認(rèn)識(shí),促使學(xué)生認(rèn)真完成好每一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟。在實(shí)驗(yàn)過程中,許多基本操作可反復(fù)進(jìn)行,能使學(xué)生熟煉掌握基本操作技巧。在講授實(shí)驗(yàn)課時(shí),重點(diǎn)講述實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵和歷屆同學(xué)易出現(xiàn)的問題。另外,我們還布置了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的大作業(yè)(高效多環(huán)芳烴降解菌的篩選),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力。在實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成中,分析與討論部分是很重要的內(nèi)容,通過對(duì)實(shí)驗(yàn)問題和結(jié)果的分析、討論,可加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解,大大提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
6結(jié)語
級(jí)別:統(tǒng)計(jì)源期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫
級(jí)別:統(tǒng)計(jì)源期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫