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環境科學中對計算機技術的應用是從多層面進行的,計算機的多種技術對環境科學的多層面有著相對應的應用。在計算機的關鍵技術上有圖像的處理技術,主要是對圖像進行獲取以及存儲和傳輸等,數字圖像在計算機上是依靠著位圖形式存在的。另外還有數據庫技術,其主要起到數據的保存作用,目前最為常用的數據模型有網狀模型以及層次模型兩種數據模型,對環境監測數據的處理有著重要作用。在計算機技術的控制技術方面主要就是自動控制,在控制器的作用下將生產過程自動地按照預定規律進行運行[3]。還有軟件技術以及網絡技術和人工智能技術、3S技術,值得說明的是,在3S技術當中主要包含了全球定位系統以及遙感技術和地理信息系統技術,雖不在計算機技術的領域但是這一技術也在環境科學當中發揮了重要的作用,將其和計算機技術得到結合能夠更加高效地對環境科學進行研究。在對計算機技術進行簡要闡述之后,在環境科學中的具體應用上就要將這些技術進行綜合探究。在計算機技術在環境科學中進行應用中首先在環境影響評價以及質量平面發揮的作用,在城市以及海域和地下水等環境質量評價當中還可將3S技術當中的GIS技術進行制作專題圖片,這樣能夠使得用戶在全要素的地形圖上得以輸出同時也能夠根據圖像了解污染源的分布情況以及大氣質量的功能區劃分。然后再通過計算機技術中的數據庫技術對環境空間數據進行建立,如對工廠以及交通等污染源的數據和屬性等,還可對環境質量信息數據進行及時的建立,如水質量及空氣質量和噪音等方面的質量進行數據的建立。另外,地理信息技術還能夠將環境信息和地理位置進行綜合性的處理和管理,通過計算機來實現空間數據的輸入以及查詢和分析等。通過計算機技術還能夠對環境進行實時的監測分析,在這一過程中主要包含著水質以及大氣和土壤等環境的監測,另外還能夠對一些有著放射性的物質以及噪音污染等進行檢測以及分析。
在這一過程中會存在著時空因素的影響,故此還需對相關的技術進行改造,要能夠確保連續性,在具體的檢測分析過程中要能夠采取自動和連續的監測手段相結合的技術系統和網絡數據傳輸系統,這樣就能夠對環境的污染情況進行詳細準確的分析檢查。例如可以在對大氣進行污染監測的過程中,應用RS監測技術對大氣的污染分布加以繪制,還可根據不同類型的城市進行對固定區域采取光譜性質的劃分,關鍵是要能夠對這一污染狀況通過多環節加以實施。在對水污染的治理過程中可以結合著網絡智能監控系統進行實時的監測,在這一監測系統方面主要就是以信息技術為基礎,然后對一些高新科技加以應用,再對區域以及流域的水資源信息進行獲取、傳輸以及管理,在現代的水資源管理基礎上將計算機技術作為應用基礎優化配置,通過遠程自動控制的技術對一些水利工程等進行科學的管理。在生態環境的保護上可利用3S技術進行監測,而環境規劃以及環境的管理則要通過環境管理信息系統進行有效的管理,在計算機的軟硬件以及網絡通信設備的支持下將環境信息進行科學直觀化的呈現出來,在管理的效率上能夠得到大幅度的提升。
2結語
美國科學基金會的國家科學局[3]認為,環境科學是研究圍繞著人的空氣、陸地、水、能源和生命等所有系統的科學;斯特拉勒(StrahlerA.N.)等[3]認為,環境科學是研究地球的各種自然系統和各種過程及其對人類的意義和影響的科學;Bouwer等[4]認為,環境科學是研究人與環境關系,解決環境問題的跨領域科學;Nebel等[5]認為,環境科學是研究與人類環境關系最密切的問題的科學;Smith等[6]認為,環境科學是研究人類對環境影響的科學;Boersema等[7]認為,環境科學是研究人為環境問題的科學;劉培桐等[8]認為,環境科學以“人類-環境”系統為研究對象,是研究該系統發生和發展、調節和控制以及改造和利用的科學;左玉輝等[9]認為,環境科學是研究人與環境相互作用規律的科學;何強等[10]認為,環境科學是研究人類活動與其環境質量關系的科學;莫祥銀[11]等認為,環境科學是研究人類在認識自然和改造自然中的人和環境之間相互關系的科學;竇貽儉等[12]認為,環境科學是主要研究環境結構與狀態的運行變化規律及其與人類社會活動之間關系,研究人類社會與環境之間協同演化、持續發展的規律和具體途徑的科學;盧昌義等[13]認為,環境科學是研究人類活動所引起的環境質量變化和保護與改善環境的科學;王越飛等[14]認為,人類生態系統是環境科學的研究對象.
可以看出,國內外學者對環境科學研究對象的認識大致可歸納為三類:一是人與環境相互作用而形成的復雜系統[3-6,8-12],二是由人類活動引起的環境問題[7,13],三是人類生態系統[14].筆者認為,將環境科學的研究對象定義為“人類-環境”系統和人類生態系統值得商榷,因為這兩者都不是環境科學特有的研究對象,如地理學就將“人(類)地(地理環境)關系”或“人地關系地域系統”作為研究對象[25-26],人類生態系統是人類生態學的研究對象[27].“環境問題”有狹義和廣義之分.廣義的環境問題是指任何不利于人類生存和發展的自然環境結構和狀態的變化,廣義環境問題中的一些自然現象(如地震、泥石流、滑坡、森林火災、病蟲害、洪澇和干旱災害)雖然也對人類生存和發展構成威脅,但主要誘因不是人類活動,也不是近幾十年來才出現的問題,同時人類也不能改變這些自然現象的發生與發展,不應包括在環境科學研究內容之中.狹義的環境問題是指由于人為因素引起的任何不利于人類生存和發展的自然環境結構和狀態的變化.主要包括環境污染和環境破壞兩大類.如生產和生活引起的大氣、水體、土壤等環境介質的污染,亂砍濫伐引起的森林破壞和生物多樣性下降,過度放牧引起的草原退化,大面積開墾草原引起的沙漠化和土地沙化等等.從環境科學的發展過程可以看出,它是隨著狹義的環境問題的出現而出現的,也是隨著狹義環境問題的日益嚴重而發展的.故判斷某一研究領域是否屬于環境科學的范疇,要看其是否解決狹義環境問題為準繩.例如,純粹的生態系統的結構和功能的研究屬于生態學范疇,而不應屬于環境科學的范疇;若進行人致的生態問題的形成、發展與防治的研究,則屬于環境科學的范疇.進行自然環境的結構和功能的研究屬于自然地理學的范疇,而不屬于環境科學的范疇;若進行人為源污染物在自然環境的遷移、轉化、危害、區域差異及其防治的研究,則屬于環境科學的范疇.根據系統論觀點,狹義環境問題所涉及到的自然要素眾多(大氣、水體、土壤、生物等),彼此相互聯系、相互制約,共同構成一個復雜巨系統.為了維持“環境科學”的傳統名稱,筆者將該系統稱為環境系統.
將環境系統作為環境科學的研究對象的優點在于:(1)明晰了環境科學探究對象的“系統”與“環境”的界限,此處的“系統”即由自然要素組成的環境系統,此處的“環境”是獨立于環境系統的人類活動.(2)有利于認識環境問題的本質和構建環境系統數值模型.制約環境系統運動變化的終極驅動力有兩個,一是來自于“環境”的太陽輻射,它是該系統一切運動變化過程的能量源泉,也是其存在和發展的前提[28];另一個也來自于“環境”,就是人類活動.太陽輻射對環境系統演化是正向(功能提高)的,人類活動對系統演化可以是正向的,也可以是負向(功能退化)的,關鍵依賴于人類活動的性質(是否有利于系統功能的提高)[29].在深入研究環境系統組成、結構、功能和發展變化的基礎上,構建其仿真性的系統動力學模型是環境科學的基本任務.環境系統動力學模型不僅要包括系統內部的各個狀態變量,還要包括來自于“環境”的控制參量.對于狹義環境問題來說,控制參量就是人類活動.
2環境科學基本原理
環境科學研究者大多是從其他相關學科轉變過來,按照原有的學科背景進行環境問題研究,形成眾多環境科學的分支學科,分支學科是相關學科的理論、方法與環境問題的結合.相關學科的理論是比較完善,故分支學科的理論也相對比較完善.但是,環境科學作為一門獨立的學科,是否有自身獨特的基本理論,或者其基本原理究竟是什么尚未達成普遍共識.不少學者認為,環境科學沒有獨特的基本原理,只是借助其他學科的基本原理研究環境問題而已.與此相反,有些學者認為環境科學有其獨特的基本原理.例如Boersema等[7]把環境科學原理分為普適性原理和特殊原理,普適性原理包括可持續發展原理、能量守恒定律、質能守恒定律、物質守恒原理、熵原理、進化原理、系統觀念、生態學原理、人口學原理和惡性循環原理,特殊原理包括獨立分析法、非獨立分析法、經濟思想起源指導原則、法學及其原理的指導原則、社會科學起源的指導原則、未來重要性原則、全球變化原則.昝廷全等[15]認為,極限協同原理是環境科學的一條基本原理,只有當環境變化速度超過人體結構的適應調節速度最大極限,或人體結構的適應調節過程超出人體結構的最大正常范圍時,環境的變化才對人體產生顯著的影響.李長生[16]認為,環境科學基礎理論研究就是要揭示蘊藏在環境系統內部的客觀規律,即環境系統內部結構及其運動變化規律.楊志峰等[22]認為環境各個分支學科(如環境物理、環境化學、環境生態、環境地學、環境經濟學、環境倫理學等等)的基本理論即組成環境科學的基本理論.左玉輝[17]認為,環境多樣性原理、人與環境協調原理、規律規則原理和五律協同原理構成了環境學的基本原理.筆者認為,既然環境科學具有獨特的研究對象,是人類知識(文明)體系中不可或缺的獨立科學,那么必然有基本原理.環境科學的基本原理是整個學科的基礎理論,是解決環境問題應該遵循的一般規律.根據前人研究的工作基礎,綜合分析環境各個分支學科的理論,作者提出如下四條環境科學基本原理.
2.1環境系統性原理
環境系統內部包括眾多的子系統,不論什么級別的環境系統,都具有的相同性質和原理,此即環境系統性原理.環境系統性原理主要包括以下幾個方面.第一,環境系統的整體性.環境系統的整體性是指該系統內部各要素之間通過物質流、能量流和信息流相互發生聯系,某種要素的變化會引起其他要素乃至整個系統變化的性質.環境系統包括水體、大氣、土壤、生物四個圈層.這四個圈層相互聯系、相互制約,缺少任何圈層都不能構成一個完整的環境系統.同時,任一圈層發生變化,都會影響其他圈層的改變,從而導致整個系統的變化.例如水質發生變化,必然影響土壤環境質量,繼而影響生物的生存環境和生物量,同時水和大氣之間發生物質交換,對大氣環境質量產生不利影響.第二,環境系統的多樣性.環境系統的多樣性首先表現為物質組成的多樣性,環境系統由生物和非生物組成,生物又有植物、動物、微生物等不同類型;非生物的物質又有各種天然物質(大氣、水體、土壤和巖石等)和人工合成物質等等.其次表現為環境系統結構多樣性,例如,環境系統中有高山、河谷、平原等不同的地貌結構,也有森林、草原、荒漠等都不同的生物結構,還有城市、鄉村、郊區等不同的人居結構.再次表現為環境系統功能的多樣性,由于系統結構決定功能,所以環境系統結構的多樣性必然伴隨著功能的多樣性.第三,環境系統的開放性.人類不停地從環境系統中取得有用物質和能量,同時又將人類生產和生活過程中的廢棄物質和多余能量不停地向環境排放,故環境系統是人類生存與發展的原料庫,同時也是人類生產和生活的廢物排放庫.例如,人類從環境系統的河流等水體獲得水資源,經過凈化后,通過城市的配水系統供給居民的生活和工業用水等;人類生產和生活排放的廢(污)水又通過城市的排水系統進入河流.再如,人類在利用環境系統中的煤炭資源作為人類生活和生產的能量來源,在煤炭燃燒過程中,不斷向環境系統排放廢氣和固體廢棄物.第四,環境系統的動態性.環境系統的動態性是指環境系統狀態隨著時間不斷變化的性質.環境系統的變化是絕對,不變是相對的.環境系統的變化多種多樣,有周期性變化也有隨機性變化,有非線性變化也有線性變化,有漸進型變化也有是突變型變化.例如,在某地區的工業化過程中,最初工業化水平低,人類活動向環境系統排放的廢水較少,且主要是生活污水,水環境質量較好;隨著工業化進程的加快,工業廢水排放量增加,生活污水量增加,水環境質量開始出現惡化.當排放的廢(污)水量在某個臨界值之內的時候,環境系統的變化是漸變(量變)過程,水環境質量不會發生明顯下降;一旦廢(污)水量達到臨界值以后,水環境質量就會急劇惡化,發生突變(質變).環境系統性原理的整體性、多樣性、開放性和動態性是相互聯系,從不同方面刻畫了環境系統特征.一般來說,多樣性明顯的環境系統,由于系統內部各要素之間,以及系統與環境之間的物質、能量和信息聯系廣泛,抗干擾能力強大,所以系統就表現出明顯的整體性和開放性,而其動態性則不明顯.
2.2環境容量原理
狹義環境問題的實質,是人類活動的干擾使環境系統結構或功能發生改變,當改變量超出了環境系統所能承受的界限,環境系統發生突變,最終對人類造成了危害.即環境問題的出現都是由于人類活動使環境系統的改變突破了環境容量造成的.環境系統在不發生質變(突變)的前提下,接納外來物質(污染物)的最大能力或者為外界供應物質或能量(資源)的最大能力定義為環境容量;即環境容量是指在不改變環境質量的前提下,人類活動向環境系統排放外來物質或者從環境中開發某種物質的最大量.環境容量的大小是由該環境系統的組成和結構決定的,是環境系統功能的一個表現形式,環境系統組成和結構越復雜、多樣性越大、開放度越大,那么其容量就越大.環境容量具有有限性、變化性、可調控性等特點.第一,環境容量是有限的.任何環境系統的容量都是有限的,在這個上限之下,人類活動對環境系統的干擾(向環境排放某種物質或從環境提取某種物質)是不會導致環境系統的質量改變的.環境容量的有限性是我們進行環境立法、環境評價、環境管理的基礎.第二,環境容量是變化的.環境系統的容量在特定條件下是一個定值,但隨著時空的變化,環境容量是變化的.環境容量不僅隨著環境系統周圍條件的變化而變化,而且還隨著環境系統內部組成和結構的變化而變化.環境容量的變化性,要求我們進行環境管理工作時,在借鑒別人經驗的同時,要有“變化”理念,不能形而上學、死搬硬套,要隨著時間和空間的變化而對環境法規和環境評價的標準進行相應的修正,以適應環境容量的變化.第三,環境容量是可調控的.環境容量的可調控性是人們在研究環境容量的影響因素(環境系統內部結構和功能,外部條件等)、變化規律基礎上,通過改變某一(些)環境因素,對環境容量進行調控,讓環境系統向著有利于人類的方向轉變.例如,水污染控制技術就是在水環境容量研究的基礎上,通過改變水溫、pH、溶解氧、氧化還原電位、生物量、攪拌程度等影響因素,增加水環境容量,提高水環境質量,達到水污染控制目的.水污染的微生物處理單元(活性污泥處理系統)是通過人工充氧、強化攪拌、加大生物量等工程措施,來實現有機污染物的凈化,實質也就是增大了人工環境系統(生物處理單元)的環境容量.
2.3人與環境共生原理
“共生”概念最早由德國真菌學家AntondeBary提出,指兩個或者多個生物在生理上相互依存度達到平衡的狀態.后來這一概念被引申到其他的自然學科和社會學科中.自然界是一個共生體,動物、植物、人類之間需要相互和諧,才能共生共榮.共生理論的哲學含義就是雙方共存、互利共贏[30].按照馬克思唯物主義世界觀,人類本身就是自然界的一部分,人類與環境之間的物質與能量交換是不可避免.人類是自然環境發展的產物,環境是人類發展的物質基礎,人類發展又對環境系統造成影響.左玉輝[17]提出的人與環境和諧原理只是人與環境共生的一個方面,人與環境的和諧的判斷標準是人類的可持續發展,帶有很大的主觀性,人與環境共生是把人與環境平等對待,雙方共存,互利共贏.人類與環境的共生理論要求人類在決策的時候,不但要追求人類利益的最大化,同時還要使環境系統可持續發展,也就是最后追求人類的發展與環境可持續的雙方共存、互利共贏.人類與環境的共生理論包括以下兩個方面.第一,人類和環境系統的共同發展是以人與環境系統的共生為前提.人類的發展規劃不但要考慮人類自身的利益,還要考慮環境系統的可持續性,要慎重審視人類的發展規劃是否改變了環境系統的穩定性和多樣性,是否突破了環境容量,是否有利于環境系統的可持續發展,是否對環境系統造成危害等等.如果人類活動對環境系統造成了危害,那么通過環境系統的一系列的反饋機制,最后一定會反作用人類,對人類的健康與發展造成危害.第二,人類與環境系統的共生是以人類和環境系統的共同發展為目的的.人與環境系統的共生是人類在環境問題發生、發展與治理的過程中逐漸認識到的一條基本規律,人與環境的共生最終目的就是達到人類和環境系統的共同發展.
2.4熵原理
熵是表征系統無序度大小的物理量,與其功能呈反相關.高熵對應系統無序,功能弱小;低熵對應系統有序,功能強大[31].對于環境系統來說,高熵對應環境污染和破壞,質量下降;低熵對應環境質量提高.按照耗散結構理論[31-32],環境系統無疑是一個耗散結構系統.耗散結構系統的熵變化(ΔS)有兩部分組成,一是系統內部不可逆過程導致的熵產生(diS),二是系統與環境之間的熵交換(deS),即:ΔS<0,表示環境質量不斷提高;ΔS>0,表示環境質量惡化.熱力學第二定律表明,永遠有diS>0,所以要想使ΔS<0,必須要求deS<0,且其絕對值大于diS,即在負熵流存在的情況下環境質量才能提高,否則環境質量將下降.對于環境系統來說,影響deS大小和正負號的因素是太陽輻射和人類活動.太陽活動輸入到系統的deS總是負的,有利于環境系統的存在和發展;而人類活動向系統輸入的deS可正可負.當人類向環境系統輸入的物質和能量有利于系統的熵值降低(環境治理投入),則deS的符號是負的;反之,人類向環境系統輸入的物質和能量非但不能降低系統的熵值,而且使系統熵值進一步增大(人類從環境系統大量開發利用自然資源或向環境輸入有害物質和能量),那么deS的符號則是正的.在人類社會出現以前,太陽輻射向環境系統輸入的負熵大于diS,因此系統的總熵在不斷減小,環境系統的組成、結構和功能逐漸有序化,環境質量出現正向演替.自從人類社會出現之后,人類開始從環境系統中開發利用自然資源,以求得經濟發展和生活水平的提高.人類開發利用自然資源、產品生產、運輸和消費各個環節的能量轉化都受熱力學第二定律的制約,不可能百分之百地利用有用物質和能量,必然以不同的技術水平伴隨著或多或少的無用物質和能量產出(熵產生,deS>0),從而使環境系統的熵增加.在農業社會之前,由于人口規模小、技術水平低、開發利用自然資源的規模和強度較小,向環境系統排放的正熵有限,連同系統內部的diS仍不足以抵消太陽輻射的負熵輸入,所以系統的總熵依然小于零,環境系統沒有遭到污染和破壞.自從進入工業化社會以后,隨著人口急劇膨脹和技術水平的提高,自然資源遭到大規模開發利用,向環境系統排放的正熵越來越多,連同系統內部的diS已超過了太陽輻射的負熵輸入,使總熵開始大于零,從而出現了各種環境問題.通過資源開發、經濟發展和環境污染的熵分析,可以得出如下結論:當前環境問題出現的實質是由于經濟發展的速度太快、規模太大,人類活動導致的熵產生連同系統內部不可逆熵產生超過了太陽輻射的負熵輸入,使環境系統的總熵大于零,自然環境的熵平衡被打破造成的.因此,熵原理是環境科學的基本原理之一.
3環境科學體系
20世紀80年代以來,很多學者對環境科學體系進行了探討.不同學者對環境科學體系的劃分原則和劃分方案各不相同,直到目前為止尚未取得一致意見.劉培桐[8]、楊志峰[22]、徐國林[18]等學者根據環境科學研究對象的性質和內容不同,將環境科學體系劃分為理論環境學、部分環境學和綜合環境學三個一級分支科學,每個一級分支學科又劃分為若干二級分支學科.何強[10]、陳英旭[19]等把環境科學看作是自然科學、社會科學和技術科學的邊緣交叉科學,將環境科學體系劃分為環境基礎科學、環境社會科學和環境技術科學三個一級分支學科,每個一級分支學科又劃分出若干的二級分支學科.王飛越[14]、李焰[20]等學者以環境問題的研究程序、空間組織水平、研究對象特征和時間特征為軸支撐起多維環境科學體系,如按照研究程序劃分為一般理論環境學和應用環境學,按照組織水平劃分為全球環境學、區域環境學和聚落環境學等,按照研究對象特征劃分為自然環境學、技術環境學和社會環境學等,按照時間特征劃分為環境歷史研究、環境現狀分析和環境預測等.李春景等[21]根據現代學科的聚散共生規律將環境科學劃分為倫理環境學、基礎環境學、部門環境學和工程環境學等.錢學森[33]站在人類認知事物的一般規律和科學技術發展軌跡的高度,提出任何一門發展完善的科學都應該包括哲學、基礎理論、技術(應用)理論和工程技術四個學科層次,彼此聯系一個完整的學科體系.馬建華等[23]曾根據這種學科層次劃分的思想,把環境科學體系劃分為環境哲學、環境學、環境技術學和環境工程四個層次,每個層次又劃分為若干級別的分支學科(圖1).根據環境科學體系劃分方案和當前出現的分支學科現狀,發現未來科學發展方向和重點研究領域,以完善環境科學體系.環境哲學層次主要從認識論和方法論上探討人與環境系統相互作用的本質.環境基礎理論層次主要探討環境系統的組成、結構、功能及形成發育(演化)規律,以及人與環境相互關系的機制,將其概括為環境學.環境技術理論層次是介于環境基礎理論和環境工程之間的過渡性層次,主要任務是解決環境工程技術有關的應用理論問題.環境工程層次利用工程技術的方法和手段來控制環境污染、改善環境質量的學科,它不僅要提供合理利用、保護自然資源的一整套技術途徑和措施,而且還要研究開發廢物資源化技術、改革生產工藝、發展無廢或少廢閉路生產系統.環境哲學是在其他三個學科層次基礎上經過科學歸納和概括而形成的,沒有深入的理論研究和工程技術實踐,就不可能出現科學的環境哲學.環境哲學可為環境科學其他三個層次的研究提供認識論和方法論指導.環境基礎理論和技術理論是工程技術的理論基礎,離開基礎理論和技術理論,必然導致工程技術實踐上的盲目性,不可能達到治理環境的目的.環境工程技術實踐反過來又可以驗證和促進基礎理論和技術理論研究.所以,這四個層次的研究相互聯系、促進,共同構成了完整的環境科學體系.根據上述環境科學體系劃分,結合當前環境科學的研究現狀可以發現,當前的環境科學研究主要集中于基礎理論層次的自然環境學、技術理論層次和工程技術層次,完整的環境科學研究體系尚不健全,在很多方面還未涉及或者缺乏深入研究.今后應在進一步推進原有環境科學分支研究的基礎上,重點開展下列領域的研究.
(1)盡快開展綜合環境學研究.以往的環境科學研究大都是研究者根據自己的學術背景對某一(些)環境要素的研究,大大促進了分支學科的發展.對于環境系統的綜合基礎理論研究還很欠缺,迄今為止綜合環境學尚未誕生.前已述及,環境系統是一個復雜巨系統,有其獨特的運動變化規律,單獨從某一要素進行研究不可能從總體上揭示環境系統的運動變化規律,所以今后必須加強綜合環境學研究.系統科學的出現與發展為我們開展綜合環境學研究提供了契機,可借助系統科學的理論與方法,建立區域性或全球性的環境系統動力學模型,通過穩定性分析、分叉與突變理論、混沌與分形理論、耗散結構理論以及協同進化理論開展綜合環境學研究.
(2)加強環境哲學研究.隨著環境科學基礎理論和工程技術的研究的推進,必然要求在哲學層面上歸納和提升,作為人類文明成果的一部分固化下來,為環境科學的進一步研究提供普遍指導.從目前情況看,環境哲學還比較貧困,所以今后要以馬克思辯證唯物主義為指導,對環境科學各分支學科的理論研究成果以其實踐上的經驗教訓進行哲學概括和總結,以揭示環境問題的本質.
(3)進一步促進其他新興和交叉科學發展.隨著環境科學研究的深入,研究領域必將逐漸拓展,新的分支學科會不斷涌現,這不僅是綜合環境學研究的必要,也是環境哲學研究的必要.
4結論
1)環境科學應以研究人類活動引起的任何不利于人類生存和發展的自然環境結構和狀態的變化為己任,研究對象是與人類活動密切相關的、由近地面自然成分組成的“環境系統”.
2)根據環境系統運動變化特點,以及人與環境系統之間的關系,將環境系統的基本原理概括為環境系統性原理、環境容量原理、人與環境共生原理和熵原理等四個方面.
關鍵詞:網絡環境課堂教學建構整合
隨著信息時代的發展,對人類的要求也注入了新的內容。“全國中小學信息技術教育工作會議”就曾明確提出,教育要跟上科學和社會現代化發展的步伐,就必須加快教育的信息化。可見教育信息化是時代的需要。《課程標準》理念指出:“課程的設計與實施應重視運用現代信息技術,特別要充分考慮計算機多媒體對學習內容和方式的影響,大力開發并向學生提供更為豐富的學習資源,把現代信息技術作為學生學習知識和解決問題的強有力工具,致力于改變教師的教學方式和學生的學習方式。”
一、網絡環境下的語文課堂教學與傳統的語文課堂教學有何不同呢?
當前,課堂教學分為以教為中心的課堂教學和以學為中心的課堂教學。前者主要是以行為主義學習理論為理論基礎,后者主要是以認知學習理論為基礎,前者是通過教學分析進行教學事件的設計及呈現教學事件的教學策略的設計,后者主要是在一定的社會背景中,選用學習資源或外界幫助主動建構知識意義的過程,它的主要內容是通過學習分析,設計學習資源,認知工具以及學習者的自主學習、主動學習和支持自主學習、主動學習的教學策略、模式。這種以學為中心的教學設計符合了人本主義及素質教育的對教育的要求。從以上論述中可知,網絡環境有助于形成素質教育的一種氛圍,在內容和要求的水平一樣的情況下,媒體選擇及使用情況就體現出來了以教為中心和以學為中心的課堂教學的優化程度。以多媒體組合的課堂教學比起照本宣經的原始方法先進了許多,但它仍是以教師為中心的,學生的地位依然是處于被動的位置,教學依然是教師的個人表演舞臺。網絡環境下課堂教學組織本身是線性的(從開始到結束),但內部教學資源的使用不再是線性的,因為各個內容區是用虛框圍起來的,學生可任意在各個區漫游,學生自主學習在一節課時中占了90%的時間,學習過程的意義建構絕大部分是由學生自主完成的。兩者的最大區別在于教師的位置,網絡環境下教師不再是知識的廣播者,教師除了主要起到教學資源的組織(當然包括教學資源的設計、制作、整合、試驗、測試等)作用外,還在教學當中起到輔導個別、督促個別、察看全體學習過程。畢竟,完全放手讓學生自己意義建構,個體特征不一樣的學生對某一教學目標意義的建構就不一樣,有的可能出現相反的情況。有的可能會問在導航系統設置一個虛擬教師,隨時隨地指導學生,不是更好嗎?網絡環境下的教學真正達到了因材施教、發展個性的目的,學生是按照自己的認知水平來學習和提高的,學習是學生主動參與完成的,這種學習使學生真正獲得了智慧而不僅僅是知識,這正是傳統教學所不能比擬的;網絡環境下的教學能夠整合各個學科內在知識體系。
二、網絡環境下的語文課堂教學的優勢主要體現在以下幾個方面:
1、網絡語文課堂轉變了教師的教學方式。
以語文備課為例,教師的備課要是一種開放性的。教師應成為對知識進行再創造勞動的主體因素。教學工具的單調化、簡單化阻礙了教育教學改革的深入化。在網絡環境中,教學已經從教案生成到媒體使用以及組織過程、效果檢測方式都發生了改變。對于所教授的知識,教師必須付出大量努力進行再創造。如教師必須時常核查知識,搜集信息。以我校的實驗老師的備課為例,他們每天都要進行網上查詢,合理科學地組織教材,把相關的知識要盡可能聯系在一起,形成完整的體系,知識要聯貫,思維性要強,更多的精力放在如何引導學生觀察現象、發現問題、解決問題、歸納總結規律上。同時由于大量的教學內容,以計算機、圖、文、聲的形式表現出來,教師以書面處理文字的工作明顯減少,伴隨而來的是了解網絡提供的與本課相關的大量的現代的信息。要對net、校園網中資料庫的東西了如指掌,現有的盡量不要自己重復再制作,盡可能從資料庫中調用,尤其是練習題,課前選好后,可直接調用。備課過程中更多的是思考、設計課件應用和制作腳本,以最佳的表現形式引發學生的求知欲,達到最佳的教學效果。以更新課本的知識,確保自己第二天所授是更豐富的知識。有時為了一堂課,需要多學科老師的共同幫助。再如教師必須制作課件,以提高教育教學效果——即使有現存課件,很多時候也要進行加工改良,以適應本地教學。這些都是一種艱苦的再創造勞動。教師成為終身學習的承載因素。孔子說“知無涯”,諺語說“活到老,學到老”。網絡是一個全新的事物,本身即需要人們認真學習。網絡連接所構成的知識的海洋、信息的海洋也決定了人們在“知無涯”的世界中必須終身探索。在網絡環境下,任何人都是學生。這就決定了教師必須終身學習,努力提高。也決定了教師不能再以師道尊嚴對學生指手劃腳,而應謙遜相待,甚至互為師友。
2、網絡語文課堂轉變了學生的學習方式。
學生在現代信息網絡工具所特有溝通、互動、共享信息的良好學習環境中,主動地探索未知空間,增強合作交流能力,培養學生的信息素養,獲得適應未來的“數字化生存”和進一步發展奠定扎實的基礎。在這個學習過程中,娓娓動聽的歌曲和栩栩如生的動化場景,為課堂教學提供豐富的感知素材,積極有效地調動學生的各種感官參與學習,學生通過認知水平和已有知識經驗,按照真實的學習情境,共享資源,交流信息,主動建構、修正和整合自己的觀點,給學生交往合作的空間,達到“一切知識技能和思想的獲取,都必須突出學習者的主體感知、消化和改造,使之適合自己的認知結構,才能被理解和掌握。”通過我校的大量實踐證明,充分發揮多媒體的優勢,能有效地激勵學生參與,改善學習心境,突出學生的主體作用,發展學生的思維。改變靜態、被動的學習方式,為學生創造交往合作的環境,實行生生之間的網上交流的學習方式,有效地發揮網絡教學作為激發學生交流互動的合作學習方式而不同于教師唱獨角戲的獨特功能。
3、網絡語文課堂的教學促進了各個學科的整合。
科學發展觀就是“堅持以人為本,樹立全面、協調、可持續的發展觀,促進經濟社會和人的全面發展”,按照“統籌城鄉發展、統籌區域發展、統籌經濟社會發展、統籌人與自然和諧發展、統籌國內發展和對外開放”的要求,推進各項事業的改革和發展。所謂循環經濟,是一種運用生態學規律來指導經濟活動,建立在循環利用基礎上的新型經濟發展模式。它要求把經濟活動組織成為“資源利用—綠色工業—資源再生”的封閉式流程,所有的原料和能源在經濟循環中得到合理利用,從而把經濟活動對自然環境的影響控制在盡可能小的程度。“循環經濟”一詞是美國經濟學家K·波爾丁在20世紀60年代提出的。循環經濟的提出促進了20世紀70年代關于資源與環境的國際研究,拓寬了80年代的可持續發展研究,把循環經濟與生態系統相聯系,90年代的知識經濟研究給循環經濟賦予高科技產業化和學習型社會的內容。循環經濟要求運用生態學而非機械工程學規律來指導經濟生產,既考慮工程承載能力,又考慮生態承載能力。在生態系統中,經濟活動超過資源承載能力的循環是惡性循環,造成生態系統退化;承載能力之內的是良性循環,使生態系統動態平衡地發展。
環境保護與經濟快速發展共存是科學發展觀的重要內容,是實施可持續發展戰略的必由之路,發展循環經濟是實現可持續發展的重要途徑。無數實踐顯示,循環經濟能夠以更少的資源消耗、更低的環境污染實現更大的經濟效益。在全球環境基金第二屆成員大會上,提出:“合理利用資源,保護環境,是實現可持續發展的必然要求,以浪費資源和犧牲環境為代價,發展就不能持續進行。自然資源并非取之不盡、用之不竭,而人類社會發展需求卻不斷增長,如果這兩方面關系處理不當,必然導致生態的惡化,嚴重威脅人類的生存和發展。只有走以最有效利用資源和環境保護為基礎的循環經濟之路,可持續發展才能得到實現。”在中央人口資源環境工作座談會上,要求:“加快轉變經濟增長方式,將循環經濟的發展理念貫穿到區域經濟發展、城鄉建設和產品生產之中,使資源得到最有效的利用。最大限度減少廢物排放,逐步使生態步入良性循環。”循環經濟以協調人與自然為準則,模擬自然生態系統運行方式,實現資源的可持續利用;循環經濟通過延長生產鏈條,推動環保產業與其他新興產業的發展,增加新的就業機會,促進社會穩定發展;循環經濟通過對自然資源的循環利用,可以從根本上達到節約資源的目的,緩解經濟發展和資源不足的矛盾;循環經濟是以保護生態和最有效的利用資源為特征,有利于產業結構向科技含量高、經濟效益好的結構轉變,促進經濟結構向綠色化轉型,有利于推動社會的科技創新和企業的技術創新,提高經濟運行質量。
我國是世界上最大的發展中國家,人口最多,人均資源占有量少。許多地方生態系統十分脆弱,生態環境惡化狀況令人擔憂,已經嚴重影響到我國公民的身體健康和我國的經濟發展。改革開放以來,我國經濟發展保持較高的增長,但能源消耗量巨大,我們每創造1美元利潤所消耗的能源,是美國的4.3倍,德國和法國的7.7倍,日本的11.5倍。目前,很多產品正面臨資源和環境的雙重約束。大力發展循環經濟勢在必行,如不盡快走循環經濟道路,則資源、生態、環境的問題必然造成生產成本上升,直接影響我國經濟的國際競爭力。現階段我國經濟發展正處于高速增長時期,社會公眾環境保護意識不強,因此,我國面臨著比其他國家更大的資源和環境壓力。只有高度重視并積極推行對循環經濟的研究與實踐,才能為實施可持續發展戰略提供必要的理論基礎、經濟模式和技術支持,達到可持續發展的環境經濟綜合效益的最大化。同時,環境污染與生態安全問題還直接影響到人民的身體健康及生命安全,并隨著人民生活質量的提高和價值觀念的轉變將顯得越來越重要。因此,立足于我國21世紀經濟和社會的可持續發展、人民生活質量的提高和國家的生態環境安全,推行循環經濟發展模式,是解決當前和今后面臨的一系列重大資源、環境和經濟問題,實現全面建設小康社會奮斗目標的有效途徑。
二、正確理解發展循環經濟的模式和原則
經濟發展過程中經歷了三種模式:第一種是“資源—產品—污染排放”的單向線性過程模式;第二種是以“先污染,后治理”為特征的“過程末端治理”模式;第三種就是循環經濟模式,是“資源—產品—再生資源”的多重閉環反饋式循環過程,強調最有效利用資源和保護環境,以最小成本獲得最大的經濟效益和環境效益。從這一點看,循環經濟就是生態經濟,其出發點在于減少資源消耗、保護生態、實現環境和經濟建設的協調統一。農業生產技術模式核心是勞動力與土地簡單結合,以手工勞動為主要特征的小規模生產,生產過程基本不產生廢物,產品直接來源于自然。因此,循環經濟發揮作用的重點是工業生產,一般說來,循環經濟在工業生產中的體現就是生態工業,基本原理是工業生態。1989年,原通用汽車公司研究部副總裁RobertFrosch在《科學美國人》上發表的《加工業的戰略》一文中提出了工業生態學的概念。工業生態學是指用生態學的理論和方法來研究工業生產的一門新興學科,將工業生產視為自然生態系統的封閉體系,將一個單元產生的廢物作為另一個單元的營養物,這樣,區域內彼此靠近的工業企業就可以形成一個相互依存、類似于生態食物鏈過程的“工業生態系統”。按企業、區域、社會三個層面,循環經濟也可以分為企業小循環、區域中循環和社會大循環三種模式。企業小循環模式是指企業內通過推行清潔生產工藝、廢料回收生產技術和推行污染排放的生產全過程控制,全面建立節能、節水、降耗的現代化新型工藝,以達到少排放甚至零排放的環境保護目標。區域中循環模式是指以生態工業鏈或生態產業園區的形式出現,把不同的工廠連接起來形成共享資源和互換副產品的產業共生組合,使得一家工廠的廢氣、廢熱、廢水、廢物成為另一家工廠的原料和能源。這種生態鏈可以擴大到包括工業、農業和畜牧業在內的不同產業領域。社會大循環模式是指通過廢棄物的再生利用,實現消費過程中和消費過程后物質與能量的循環,主要包括政府的宏觀政策指引和群眾的微觀生活行為兩個方面的內容。
“減量、再用、循環”(即3R)是循環經濟最重要的實際操作原則。減量原則屬于輸入端方法,旨在減少進入生產和消費過程的物質量;再用原則屬于過程性方法,目的是提高產品和服務的利用效率;循環原則是輸出端方法,通過把廢物再次變成資源以減少末端處理負荷。換句話說,就是資源投入最小化、廢物利用最大化、污染排放最小化、生態系統最優化原則。具體說來,針對產業鏈的輸入端資源,通過產品清潔生產,最大限度地減少對不可再生資源的耗竭性開采與利用,并應用替代性的可再生資源,以期盡可能地減少進入生產、消費過程的物質流和能源流,對廢棄物的產生和排放實行總量控制。生產者應通過減少產品原料投入和優化制造工藝來節約資源和減少排放;消費者應通過優先選購包裝簡易、循環耐用的產品,以減少廢棄物的產生。針對產業鏈的中間環節,生產者應采取產業群體間的精密分工和高效協作,使產品廢棄物的轉化周期加大,實現資源產品的使用效率最大化;消費者應采取過程延續方法,最大可能地增加產品使用方式和次數,有效延長產品和服務的時間。針對產業鏈的輸出端廢棄物,提高綠色工業技術水平,通過對廢棄物的多次回收利用,實現廢棄物多級資源化和資源的閉合式良性循環,實現廢棄物的最少量排放。針對產業鏈的全過程,通過對產業結構的重組與轉型,達到系統的整體最優。以環境友好的方式利用自然資源和提升環境容量,實現經濟體系向提供高質量產品和功能的生態化方向轉型,力求生態經濟系統在環境與經濟綜合效益最優化的前提下,實現可持續發展。
三、堅持科學發展觀發展循環經濟需要解決的主要問題
1.加大宣傳發展循環經濟的重要意義。全面發展循環經濟,形成良好的節約資源和保護環境的全民意識,是一件事關中華民族興衰的大事。國家興亡,匹夫有責,我們只有一個地球,能否讓我們的子孫后代擁有一個好的生存空間,必須從現在做起,從自身做起,讓我們大家行動起來,攜起手來共創美好家園。為此,我們應該通過多種途徑進行宣傳教育,通過廣泛深入的宣傳,著重說明發展循環經濟的重大現實意義和深遠歷史意義,使得各級領導和人民群眾深刻領會發展循環經濟是經濟發展到特定階段的必然選擇,是實現社會主義現代化的必由之路,是適應經濟全球化的迫切需要。
2.做好循環經濟應用技術研究,加強循環經濟知識普及教育。循環經濟不是一句空話,不是一個供人們炒作的時髦概念,它是從國外引進來的一種全新經濟模式,它具有十分豐富的內涵,包含許許多多具體內容。動員一大批科研工作者朝著節約資源和保護生態的循環經濟使用技術方向進行研究,形成大量具有實用價值的循環經濟使用技術,尤其是那些盈利較多并且污染非常嚴重的經濟組織,它們是應用循環經濟使用技術的重點單位,也是環境保護和經濟發展兩者矛盾最突出的單位。我們目前發展循環經濟的關鍵是研究出能夠讓企業獲利的循環經濟應用技術,能夠使得企業在追求改善生態環境的同時,獲取自身利益,否則很難實施。同時將循環經濟知識普及作為一項重要工作來抓,在中小學課程中,系統地安排循環經濟的相關內容,使他們獲得關于循環經濟的基本原理方面的知識;在職業技術學校和高等學校,開展利用循環經濟的技術培訓和開設循環經濟專業,培養出一大批掌握循環經濟使用技術的技術人員和從事循環經濟使用技術的研究隊伍。
3.借鑒國外先進經驗,加快循環經濟立法。建立和完善促進循環經濟發展的法律法規體系是實施循環經濟的有效保證。我國現有的環境法規多采取末端控制、指令性控制,對根本解決環境污染、實現可持續發展的影響力不強。要借鑒國外的經驗,通過立法的方式,制定適合我國國情的循環經濟法律。制定并完善鼓勵支持循環經濟的經濟政策、稅收政策,使法律法規能真正起到預防污染和綠色導向作用。明確消費者、企業、各級政府在發展循環經濟方面的責任和義務,明確把生態環境作為資源納入政府的公共管理范疇之內。借鑒日本等國經驗,著手制定綠色消費、資源循環再生利用,以及家用電器、建筑材料、包裝物品等行業在資源回收利用方面的法律法規;建立健全各類廢物回收制度,明確工業廢物和產品包裝物由生產企業負責回收,建筑廢物由建設和施工單位負責回收,生活垃圾回收主要是政府的責任,排放垃圾的居民和單位要適當繳納一些費用;制定充分利用廢物資源的經濟政策,在稅收和投資等環節對廢物回收采取經濟激勵措施。
4.建立新的經濟核算制度,變傳統GDP為綠色GDP。GDP是衡量一國經濟規模、經濟實力的重要指標,是國家制定宏觀調控政策的重要依據,也是衡量我國干部政績的標準。隨著人類環境保護意識的覺醒,我們對發展人與自然有了新的理解,中央形成了以全面、協調、可持續發展為基本內容,以人為本、統籌兼顧的科學發展觀,所以我們應設計一套直接以社會基本需要為依據并有助于促進對生態環境與自然環境加以有效利用與保護的綠色GDP經濟指標體系。在制定“十一五”規劃時,把發展循環經濟,推進全面發展、協調發展、可持續發展作為重要宗旨。從國家全局角度看,有必要研究制定區域可持續發展指數,作為對地方經濟社會發展業績評價的重要參數。
傳統的大學視聽說教學模式單一,通常情況下,教師都采用音頻文件播放聽力材料,學生用英語回答教師設定好的問題,老師再對教學內容中涉及到的單詞和語法進行講解。現對大學英語視聽說教學現狀進行具體分析。
1.語言學習系統性單一網絡學習系統自1998年來被應用到英語教學中,并日益受到人們的青睞。傳統的英語教學,粉筆和黑板是老師的必備工具。借助多媒體網絡技術進行英語教學,在施行初期取得良好的效果,但是在信息科技發展迅猛的今天,這種單一的教學模式已經不能適應現代學生的學習需要。
2.學生約束力差,學習效率低進入大學后,很多學生都放松了對英語的學習,自我約束能力下降。課堂學習中,老師需要一直對學習系統進行操作,造成了大量的時間浪費。老師雖然會安排對話活動,但時間短、頻率低,不能充分考慮不同能力水平的學生。教程通常都是以課本為依托,內容具有一定的局限性,不利于學生視聽說能力的培養,教學效果不好,學生學習效率低。
3.視聽說訓練途徑單一大學生英語學習的大部分時間是在課堂上。課上不懂的問題得不到及時解決,課下又不會抽出一定的時間進行復習,無論是聽力訓練、口語訓練還是寫作訓練,訓練量都不大,無法鞏固課堂上的新內容,視聽說能力也很難得到提高。
4.學生處于被動學習地位傳統的教學模式中,老師是課堂的主體,學生被動地接受知識,針對性練習通常也是乏味的。學生經常跟著老師的思路走,思維發散受到限制,學生不會進行主動思考,學習變成一件枯燥乏味的事情,學生積極主動學習的時間較少,不利于學習效率的提高。
二、計算機網絡環境下的視聽說課堂教學的主要問題
在實際的課程教學的過程中,還存在一些問題。首先,有的教師過分依賴計算機網絡技術,有時不利于教學計劃的順利施行,無法區分教學重點和教學難點。其次,學生的主觀能動性受到限制。計算機網絡技術的使用,要求學生對知識進行特定加工,不利于學生的思維發散。影像資料的大量使用,會使學生產生視覺疲勞,注意力難以集中。再次,教師對相關軟件有一定的依賴心理,不會進行改革、創新。
三、計算機網絡環境下的視聽說課堂教學的改革措施
1.對教師進行網絡應用的培訓計算機網絡的使用,對任課教師提出了更高的要求,它需要老師對多媒體、計算機等技術進行靈活運用。對高校英語教師而言,計算機的使用能力有限,這樣對順利展開教學活動產生了障礙。所以要對老師進行針對性培訓工作,認真學習計算機的有關知識,保障教學活動的順利進行。
2.轉變教師的思想觀念傳統的教學模式中,教師是課堂的主體,學生處于被動地位。計算機網絡環境下的視聽說課堂是要發揮老師的引導者作用,充分發揮學生的主觀能動性,讓學生成為課堂的主人。應當轉變教師的思想觀念,對學生進行積極引導,擺脫對老師的依賴。同時要將網絡教學進行落實,做到老師與學生可以隨時隨地進行交流,學生根據自己的需要進行學習和鞏固。將被動學習轉變為主動學習,提高學生的自我約束力,保障計算機網絡發揮其現代化的優勢,確保網絡環境教學的順利進行。
3.充分利用好各種輔工具老師應該根據學生的實際情況開展網絡視聽說課堂教學活動,建立相應的網絡教學系統。網絡視聽說課堂的內容包括資源下載、資源上傳、教師答疑、學生互動、相應測試等。網絡教學內容應當包括教材中的所有內容,要對每一個環節作出詳細的注解,同時教師也應上傳一些與課程相關的教材。資源上傳的內容也要包含一些影像資料,對其中的聽力材料也要及時更新,同時要創設一定的情景對話,營造出良好的學習氛圍,最終完成教學目標。
四、結束語
本科畢業論文作為大學之中的最后一個學分內容,應該把它的嚴肅性與課程等同起來,要以對待上課的責任心去對待本科畢業論文。相關的文獻報道已有很多[1~3],在此不多表述。
2利用環境科學的大方向,加強學生在本科畢業論文中的自主設計能力
國內外對中國學生的普遍認識是解題能力很好,但提問能力或者創造能力很差,因此,我們更希望畢業論文能夠讓學生充分發揮其創造力或者設計能力,而不是像應付普通考試一樣按照老師的安排和設計按部就班的一路做下去。如何選題就成為畢業論文指導模式調整的主要內容。環境科學的內容涉及面廣,而且專業性較強,畢業論文選題要顧及專業性、研究性、時限性等多個方面,現有的畢業論文指導模式主要是依靠專業導師的科研項目開展的,也有少數同學是自主選題進行研究的。我們鼓勵學生進行自主選題的研究,在我校也設立了大學生創新基金給予資助,但由于本科生的專業基礎知識相對還比較差,因此需要相關導師更費心的進行指導。特別是對于環境科學這樣覆蓋宏觀到微觀的綜合性學科,一方面要避免出現選題過大過空工作量來不及做,另一方面又要避免研究過細過深導致經費缺陷的問題,必須先選好合適的題目,訂立可行的實驗方案計劃再開始實驗。避免出現因為缺乏經驗導致遇上難以解決或者過于復雜的問題導致實驗失敗的情況。而對于大多數跟著老師做課題的同學而言,我們建議導師讓學生先動手制定實驗方案,然后與其進行討論修改定稿開展實驗。并堅決反對將本科生當做洗碗機,僅僅跟著研究生洗洗瓶子到時候由研究生抽出部分數據寫本科論文,這種做法雖然導師和學生都很省心,但學生在畢業論文中卻可能什么都學不到,可以說是教師的一種不負責任的行為。
3因材施教,使得畢業生能找到自己的興趣愛好和工作方向
環境科學專業的涉及面較廣,而且應用性操作性較強,因此,我們可以根據學生的工作去向與實際興趣對學生的畢業論文選題進行控制。如對動手實驗能力較弱,今后也僅希望從事環境規劃或者環境評價工作的同學,可以給其設定規劃或評價方向的論文課題,鼓勵其查找資料,或者去相應公司實習,通過整個論文過程能取得相應的理論經驗,為其今后踏上崗位打好基礎。而對于動手能力較強的學生可以根據其生物或者化學的基礎能力不同進行分科,分別參與到環境化學或者環境生物學的畢業論文設計中,如讓其參與水質指標監測、或者進行生態學的監測、調查等等課題,在整個畢業論文的課題中能找到自己今后的發展方向。
4采用多種模式結合的手段合理分配現有的教學資源
由于環境科學畢業論文指導的時候經常需要進入實驗室開展論文,且本科論文大多都在畢業前集中開始,容易造成實驗室資源不夠分配的情況。因此,必須合理利用現有的高校教學和科研資源,努力保證每位學生都能有足夠的時間開展畢業論文實驗。具體的內容包括:(1)按照第3點所述,將學生進行分科,對于部分把握不準自己論文方向的學生進行均衡性調整,減輕各個實驗室的壓力。(2)將學生實驗安排錯時調整,如室外水質監測的一般一個月采樣1~2次,而做室內模型試驗的則需要連續幾周,盡量將室內模型試驗的工作期與室外采樣期錯開進行或者將同學結合起來,對室內室外相同的指標進行分組測試,提高操作效率。而需要老師帶隊的監測、調查可以利用假期時間進行,以避免與上課時間發生沖突。(3)鼓勵學生到更好的學校或者到實習單位開展畢業論文實踐。對于部分希望考入更好學校讀研的學生來說,能有機會去這些學校熟悉環境認識導師是一個很不錯的選擇,因此,可以鼓勵學生嘗試與外校老師溝通,參與到相關的研究中去。進入實習單位開展論文工作可以更快的讓學生適應今后的社會工作,對于用人單位來講也可以提早培養人才。但由于一般單位的數據會有保密性,而且論文質量的可控性較差,因此,該方法盡管可行,但不適于大量推廣。
1 學位絡出版現有問題
1.1 多元化開發
國內學位論文數據庫有兩大類型,一是商業數據庫,如CNKI學位論文數據庫和萬方學位論文數據庫;二是非營利性數據庫,包括各學位論文授予單位自建的學位論文庫和國家法定收藏單位以及民間共建共享組織建設的學位論文數據庫。前者基本只面向單位內部開放,后者則面向參建單位開放,例如CALIS學位論文庫。總的來看,這些數據庫缺乏統一規劃,呈現多元化局面,各數據庫收全率不高且收錄范圍有交叉重復,不利于學位論文交流使用。
1.2 商業開發授權不規范
營利性學位論文數據庫沒有很好的解決版權授權問題,曾遭遇大規模博、碩士生提起的侵權訴訟。此后,開發商采取了應對措施,如通過學位授予單位的轉授權獲得論文使用權,但仍存在不少問題。有學者在2008年對百所高校的授權書進行比較研究,指出授權書中學位論文版權歸屬不明晰、授權主體不適格、缺少權利行使的授權約定、授權范圍不明晰等問題。可時至今日,這些問題仍然沒有得到有效解決。
1.3 非商業開發發展受限
非營利性學位論文庫因為開發實力有限,在數據庫系統構架、數據采集以及版權管理等方面很難取得長足進展。而且,開發主體各自為政,數據格式沒有統一的標準規范,不能很好的實現數據共享,很難在統一平臺上便利的獲取全文,極大地限制了學位論文使用的便利性和數據庫的可持續發展。
2 學位論文開放存取出版的合理性
2.1 科研成果的公共性效用
學位論文作為高等教育制度下產生的科研成果,具備一定的公共效用。學位論文的廣泛傳播,對于實現促進知識進步和傳播的使命來說,有著重要的作用。開放存取出版模式為學位論文的傳播利用提供了嶄新的渠道,不僅可以在更大范圍內傳播學位論文,擴大作者學術影響力,提高學術成果可見度,還可提高學位授予單位的聲譽和影響力。
2.2 科研成果傳播利用的經濟效益
學位論文作為一種特殊的學術作品,其“作者”和“用戶”兩大群體及其所屬機構有高度的重合性。有學生會同時擔當“作者”和“用戶”的雙重身份。學位授予單位也同時擔當了學位論文的“提供者”和“使用者”雙重身份。按照傳統出版模式,作者和學位授予單位則需要向同一個數據庫出版商支付“出版”與“使用”的雙重費用。而且因為學位論文在提交前需要在學位授予單位內部通過論文答辯環節,由學科專家組對之進行內容和形式上的雙重考核和把關,數據庫出版商甚至可因此省略了審稿、編輯等流程和成本支出。因此,學位論文采用傳統的出版方式對于個人用戶和廣大學位授予單位來說,都是極不經濟的,開放存取的出版方式是一種更為合適的選擇。
3 學位論文開放存取出版客觀因素研究
在中國能否實現學位論文的開放存取出版,需要從主觀和客觀兩方面考量。主觀方面主要調查學位論文相關利益主體對學位論文開放存取的認知度和認同度,確立用戶需求。客觀環境方面則需要從以下幾方面進行考量。
3.1 政策環境因素
3.1.1 國家層面的政策
國家層面的開放存取政策是指由相關政府部門對國家范圍內的開放存取活動所提出的戰略、原則、相關法律、實施細則等系列規范文件,以促進由公共資助產生的科研成果實現最大化的獲取、利用。美英等國家認為推進開放存取是政府的責任,認為“用納稅人的錢資助科研,就必須保證科研成果本身廣泛可利用、可獲取,使之迅速轉換為社會生產力”。
中國目前尚未出臺明確的國家開放存取政策,但簽署過多個相關的國際開放存取宣言,如200年9月,中國簽署了《開放存取薩爾瓦多宣言》,這體現了中國對開放存取的基本態度,并明確提出政府應將開放存取列人議事日程。
3.1.2 機構層面的政策
在國家開放存取政策尚未明確階段,機構層面的開放存取政策往往先行一步,并為形成國家性政策提供重要實踐基礎。例如200年,美國國立健康研究所(NIH)頒布開放存取政策,請求接受NIH全部或部分資助的研究人員,在12個月內將其研究成果的最終電子版提交到PMC,使公眾可以免費獲取。兩年后這一政策調整為強制性,并具備了正式法律效力。
中國目前最有影響力的機構開放存取政策是中國科學院、國家自然科學基金委員會的開放存取政策聲明:2014年5月1}日起,中科院所各類公共資助科研項目所產生的論文、國家自然科學基金會全部或部分資助科研項目產生的論文,作者應在時把同行評議后錄用的最終審定稿存儲到所屬機構或國家自然科學基金委員會的知識庫,并于發表后12個月內實施開放獲取。這些開拓性的活動也為國家政策的制定提供了實踐參考。
3.1.3 關于學位論文的政策
從國家層面來說,目前已經實現的有澳大利亞數字學位論文項目、英國電子論文在線服務等項目。從機構層面來說,根據開放存取知識庫強制性存儲政策登記平臺(ROARMAP)的數據,截至2013年12月,全球有107家機構實施了關于學位論文的強制性開放存取政策。
中國目前只有香港大學和香港理工大學在該平臺登記了關于學位論文的開放存取政策并實施。而實踐中,國內部分學位授予單位開發的機構知識庫中也有涉及學位論文的開放存取。例如清華大學和北京大學的機構知識庫的內容政策中關于收錄作品類型中都包括了學位論文,這些機構知識庫還詳細規定了相關的提交政策、使用政策、退出政策等內容。
3.2 經濟利益因素
開放存取出版模式實行的是作者付費、用戶免費的策略,這是阻礙開放存取出版可持續發展的一個現實障礙。而學位論文的產出機制不同于一般學術論文,其開放存取出版的經濟利益影響因素也需區別分析。
3.2.1 開放存取資助出版模式
為了更好的實現開放存取出版,許多國家、研究機構已經開始嘗試各種資助方式。第一是專項經費支持,即設立開放存取專項基金以資助機構成員以開放存取的形式,例如美國哈佛大學、麻省理工學院等都設立了開放存取出版基金。第二類是訂購費用轉換為開放存取出版費用,例如某機構若訂購了英國皇家化學會(RSC)的指定期刊,則該機構作者在這些刊物上發表開放存取論文的費用可以從訂購費中抵扣。Wiley , Springer等出版社近年來也同意了針對復合出版期刊中以開放存取方式出版的論文按比例減扣期刊訂購費的辦法。
3.2.2 國內資助現狀
從出版社角度看,基于國內作者對于開放存取的認知度和認可度,國內實施開放存取的期刊出版社的經費來源目前主要是來自行政事業費用的支持,面向作者收取的費用并不高。從科研機構來看,有單位對自己機構人員選擇開放存取出版實施了經費支持。例如中國科學院、中國醫學科學院和上海交通大學等都設置了經費支持,資助本機構科研人員在BMC等開放存取出版期刊上。
3.2.3 學位論文開放存取出版資助模式
關于學位論文的開放存取資助,目前還沒有過具體的實踐經驗,但可以充分借鑒期刊論文的開放存取資助模式,由國家學位管理相關機構或者學位授予單位設立專項資金資助學位論文的開放存取。在沒有專項資金的情況下,單位機構也可參考訂購費用轉化為開放存取出版費用的模式,與數據庫出版商談判,向之提供自己單位學位論文,實現開放存取,同時抵扣自己單位的數據庫訂購費用。
3.3 版權保護因素
3.3.1 版權歸屬情況復雜
學位論文的版權問題歷來是學界爭論的焦點之一,其主要原因是學位論文的產生過程不同于一般的學術論文,所以其版權歸屬比較復雜。按照中國版權法規定,一般作品的版權歸作者所有。但學位論文是畢業生在導師的指導下,并利用學位授予單位的相關資源完成的,所以學位論文牽涉到的利益主體包括畢業生、導師、學位授予單位三方。如果論文選題出自導師或學校的相關課題,論文的版權可能牽涉到該課題資助機構,并受其相關規定的約束。如果是在職攻讀研究生,并且其論文選題來自于工作單位,論文的版權或受制于畢業生與工作單位之間的約定。這些復雜因素,在實踐中給學位論文的開放存取出版實踐帶來了難度。
3.3.2 出版意愿不一致
學位論文的創作初衷是為了獲取學位,所以作者對于學位論文的出版意愿通常不一致,有些甚至不愿意出版。另外,同一學位授予單位的學位論文選題常有繼承性,對于后期持續研發具有重要意義。一些階段性成果還可能會申請專利,或者導師和畢業生期待在更高水平的期刊上發表。這些情況下,學位論文的出版意愿也不是那么強烈,甚至遭到排斥。這也對學位論文開放存取實現的政策制定提出了挑戰,必須充分考慮各種情況下,版權人的出版意愿,對開放時限做出區別對待。
3.3.3 版權保護不力
版權保護歷來是中國的短板,而在學位論文的版權保護上還增加了其它因素。例如比較通行的做法是在畢業生離校時簽署“學位論文版權使用授權書”。該授權書一般由學位授予單位提供,作為學位論文模板的一部分,畢業生在離校時必須簽署。此時,即將離校的畢業生無暇兼顧自己的版權利益,也無力與以學校為代表的行政單位爭取自己的版權利益。這些隱蔽的侵權行為應當在學位論文的開放存取中避免,在考慮是否采取強制開放存取政策時,應充分考慮版權人的意愿。
3.4 實施機構
縱觀國外開放存取運動的發展,其實施主體主要有兩個層面,一是政策制定主體,二是具體事務管理主體。
3.4.1 政策制定主體
目前中國尚未有國家層面的開放存取政策出臺,僅有部分機構的開放存取政策,其中涉及學位論文。若想在全國范圍內有效實現學位論文的開放存取,必須由政府機構主持制定中國的學位論文開放存取出版政策,并充當學位論文開放存取運動的有力推動者。這個過程應該是逐漸深人的,政府機構需要從最初的宣傳、資助逐步引導學位論文的開放存取深人人心,在條件成熟后,制定國家層面的學位論文開放存取出版政策,并推動執行。
3.4.2 具體事務管理主體
學位論文開放存取的具體事務管理主體應該是一個由各級主體各司其職的框架機構,即由國家有關主管部門牽頭,由相關信息開發機構作為平臺和技術支持,強制或鼓勵全國各家學位授予單位積極參加的體系。其中,各個學位授予單位的參與度尤為重要。而具體負責學位論文開放存取工作的機構適宜由各高校及其它研究生培養單位的圖書館承擔。另外,還需要研究生院等機構的合作與支持。
1.生命化的評價――評價之魂
學生在課堂教學過程中,根據自己的興趣、體驗及理解,能動地認識和改造知識,賦予知識以個性化的意義,學生的生命活力在這種積極主動的參與過程中充分地表現出來。在這樣的課堂生活中,知識的學習已不再僅僅居于認知范疇,它已擴展到情感、人格等領域,體現了學習者在課堂教學活動中的生命價值。在這樣的理念的觀照下,歷來被認為傳授知識的課堂面臨著重構,即不再僅僅是傳授知識,而是發展生命的課堂。作為課堂教學不可缺失的一部分,小學生語文課堂學習評價也應充分體現這一理念。關愛學生的生命發展,是小學生語文課堂學習評價的靈魂。為了實現這一理念,教師必須尊重每一位學生做人的尊嚴和價值,關注每一個學生的進步,鼓勵學生克服困難,支持學生的創見,寬容學生的個性,理解學生的苦惱,善待學生的缺點。正是由于老師對生命的真心關愛,由于老師對每一位學生個性的善意寬容,才使所有的學生都能在溫馨的課堂里傾吐心靈的聲音,無拘無束地享受著生命成長的喜悅。
2.生本化的評價――評價之根
課堂教學過程若要成為促進人發展的過程,成為完善和完美人生的過程,就必須認識到“人是知識產生與發展的源泉”。用這種理念去研究課堂教學,我們就會認識到,課堂教學不再是書本知識的簡單傳遞與接受過程,而是知識的生成與生長活動過程。教學活動中,知識是在教師與學生的生命活動的氛圍中傳播的,學科教材中的非生命體知識也只有到了教學中的生命體的主體身上,才有可能被激活,才能產生出知識生成的新的生長點。同理,小學生語文課堂學習評價,也只有落實到學生的主體上,才能充分發揮評價的效益,促進學生知識的生成與生長。一是關注全體學生主體作用的發揮。評價要關注全體學生的全面發展,使每個學生都能從評價中獲得激勵,獲得進步的動力,獲得幫助,提高學生的主體意識和主體行為能力。二是關注學生主體作用發揮的外顯行為。學生在課堂上的學習行為特征是其主體作用發揮的外在表現。通過觀察學生在課堂上的參與狀態、交往狀態、思維狀態等學習行為特征,就能判斷學生是否充分發揮主體作用,從而及時通過評價作出有效調控,促進學生積極主動地運用自身的智慧,調動自己的經驗、意向和創造力,通過發現、選擇、重組等多種綜合活動,通過自主、合作、探究等學習活動,最后在自己的頭腦中生成具有學生自身個
性品質特征的知識,提升學習水平。
3.多元化的評價――評價之境
一是評價內容――廣角多元。在教學過程中,學生能以多種方式參與活動,例如讀書、思考、討論、觀察、質疑、回答問題、發表見解、想像探究等,教師應充分關注學生,對學生在學習過程中表現出的綜合素質(多元智力潛能),包括認知基礎、學習興趣、情感體驗、動手能力、創新精神等給予積極的評價。本次基礎教育課程改革在目標上所強調的“知識與技能”、“過程與方法”、“態度與情感”三個方面的整合,因此在評價實踐中,教師既要重視“知識與技能”的評價,又要關注“過程與方法”、“態度與情感”的評價。但是這并不意味著在學生的評價中要獨立地對這些標準進行評價。以“態度與情感”的評價為例,這一標準要求教師關注學生學習積極性與主動性、學生的自信心、對學習的興趣等重要方面,但其評價有一定的特殊性,在評價過程中要避免將其簡單量化、打分的做法,教師要用自己的經驗與智慧,在教學活動中通過觀察(觀察課堂上提出問題與對問題的解答、學生的學習習慣與求知欲)了解和評價學生。也就是說,情感與態度滲透在學生的學習過程以及學習方法的運用、對知識和技能的掌握之中,對其的評價是為了學生更好地掌握知識與技能,在過程與方法上有進一步的提高,從而又增進對學習的積極情感與態度。二是策略――多樣融合。單一的評價方式無法滿足學生鮮活的個性,促進學生的多元智力發展。課堂教學評價應是多種評價方式的有機融合:教師評價與學生評價相結合,以學生評價為主;統一性評價與分層評價相結合,以分層評價為主;批評性評價與激勵性評價相結合,以激勵性評價為主;單一性評價與多樣性評價相結合,以多樣性評價為主;結論性評價與建議性評價相結合,以建議性評價為主;即時性評價與延時評價相結合,以延時評價為主。三是評價主體――多向互動。由于每個學生的智力特點不同,優勢各異,對學生的評價不是教師的絕對權利,學生在學習中所表現的及所獲得的都可能超過教師本人。為發揮評價的導向、激勵和自省作用,應改變評價主體單一的現狀,學生個人與小組、學生與教師等可進行自評、互評雙向溝通。
4.藝術化的評價――評價之韻
新課程背景下的課堂教學是一個舒展輕松的過程,是一個感受幸福體驗的過程,是一個開啟智慧的過程,是一個充滿創造的過程。因此,小學生語文課堂學習評價極需以藝術化的態度去關愛學生生命的發展,營造課堂教學評價的美學韻味。
4.1幽默評價――意味深長
幽默作為一種課堂教學語言藝術,不僅僅能博人一笑,產生愉悅感,而且還能于笑聲中給人以智慧的啟迪,產生意味深長的美感效應。因此,幽默的語言也是評價語言的首選。
4.2 形象評價――意境深遠
生動形象的語言是最富感染的。課堂教學要注意語言的生動形象,課堂教學評價恰當運用比喻、排比、對偶、擬人、夸張等多種修辭手法,能夠使評價更富有感染力。
4.3適時評價――春風化雨
花間高手又叫天才高手在都市。《花間高手》是由冷云邪神傾力打造的都市言情小說首發于3G書城。小說是以刻畫人物形象為中心,通過完整的故事情節和環境描寫來反映社會生活的文學體裁。
文學,是一種用口語或文字作為媒介,表達客觀世界和主觀認識的方式和手段。當文字不再單單用來記錄(史書、新聞報道、科學論文等),而被賦予其他思想和情感,并具有了藝術之美,便可稱為語言藝術。
(來源:文章屋網 )