時(shí)間:2022-05-22 06:06:39
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇環(huán)境與化學(xué)論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:資源環(huán)境科學(xué);文獻(xiàn)計(jì)量學(xué);發(fā)展態(tài)勢(shì);
作者簡(jiǎn)介:王雪梅(1976-),女,重慶永川人,副研究員,主要從事科學(xué)計(jì)量學(xué)、GIS與文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)集成研究.
資源與環(huán)境科學(xué)以人類生存和發(fā)展所依賴的地球系統(tǒng)特別是地球表層系統(tǒng)的特征和變化規(guī)律為主要研究對(duì)象,研究?jī)?nèi)容涉及地球科學(xué)及其分支學(xué)科,以及生命科學(xué)、化學(xué)、工程與材料科學(xué)、信息科學(xué)及管理科學(xué)的諸多分支學(xué)科領(lǐng)域。經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展對(duì)資源環(huán)境科學(xué)提出了巨大需求,中國(guó)科學(xué)院圍繞我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重大問(wèn)題及其相關(guān)的資源環(huán)境與地球科學(xué)問(wèn)題,在資源環(huán)境和地球科學(xué)領(lǐng)域取得了一系列研究成果[1~3]。利用WebofKnowledge平臺(tái)SCI-E數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)2009—2014年中國(guó)科學(xué)院SCI論文及地球科學(xué)與資源環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域論文產(chǎn)出進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并與全球及中國(guó)論文產(chǎn)出相比較,了解中國(guó)科學(xué)院在地球科學(xué)與資源環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的研究產(chǎn)出及其發(fā)展?fàn)顩r。
1數(shù)據(jù)來(lái)源與分析方法
從WebofScience的251個(gè)學(xué)科分類中遴選出與地球科學(xué)、環(huán)境/生態(tài)學(xué)相關(guān)的學(xué)科,根據(jù)學(xué)科分類在ScienceCitationIndexExpanded(SCI-E)數(shù)據(jù)庫(kù)檢索資源環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)論文,應(yīng)用美國(guó)湯森路透公司的ThomsonDataAnalyzer文本挖掘軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和制圖,對(duì)全球和中國(guó)的資源環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)出進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
地球科學(xué)(Geosicence)領(lǐng)域包括:能源與燃料(Energy&Fuels)、地質(zhì)工程(Engineering,Geological)、石油工程(Engineering,Petroleum)、地球化學(xué)與地球物理學(xué)(Geochemistry&Geophysics)、地理學(xué)(Geography)、地質(zhì)學(xué)(Geology)、地球科學(xué)多學(xué)科(Geosciences,Multidisciplinary)、湖泊學(xué)(Limnology)、氣象與大氣科學(xué)(Meteorology&AtmosphericSciences)、礦物學(xué)(Mineralogy)、礦產(chǎn)與礦物加工(Mining&MineralProcessing)、海洋學(xué)(Oceanography)、古生物學(xué)(Paleontology)、遙感(RemoteSensing)、水資源(WaterResources);環(huán)境/生態(tài)學(xué)(Environment/Ecology)領(lǐng)域包括:土壤科學(xué)(SoilScience)、生態(tài)學(xué)(Ecology)、海洋工程(Engineering,Marine)、環(huán)境科學(xué)(EnvironmentalSciences)。
2015年2~3月在SCI-E數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)全球、中國(guó)、中國(guó)科學(xué)院的SCI論文產(chǎn)出進(jìn)行檢索和統(tǒng)計(jì),中國(guó)科學(xué)院檢索范圍包括署名中有“中國(guó)科學(xué)院”的論文,包括中國(guó)科學(xué)院各研究所及中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院研究生院),不包括未署名“中國(guó)科學(xué)院”的中國(guó)科技大學(xué)論文。
2中國(guó)科學(xué)院論文產(chǎn)出總體態(tài)勢(shì)
2009—2014年期間,SCI-E共收錄論文955.6萬(wàn)篇,其中署名中國(guó)的論文有113萬(wàn)篇,署名中國(guó)科學(xué)院的論文有15萬(wàn)篇。圖1反映了全球、中國(guó)、中國(guó)科學(xué)院2009—2014年年度論文產(chǎn)出量變化。全球、中國(guó)、中國(guó)科學(xué)院的SCI論文分別以年均2%,14%和10%的速度增長(zhǎng)。2014年與2009年相比,全球SCI論文增長(zhǎng)近11%,中國(guó)增長(zhǎng)約為93%,而中國(guó)科學(xué)院增長(zhǎng)了62%,由圖2可見中國(guó)SCI論文增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)高于全球論文增長(zhǎng)速度。
圖3統(tǒng)計(jì)了中國(guó)SCI論文占全球百分比和中國(guó)科學(xué)院SCI論文占中國(guó)百分比,表明中國(guó)論文占全球的份額持續(xù)上升,而中國(guó)科學(xué)院論文占中國(guó)的份額則逐步有所下降,但中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境類研究所發(fā)表的SCI論文數(shù)量占中國(guó)科學(xué)院的份額穩(wěn)中有升。從圖2也可見,中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境類研究所2014年與2009年相比,SCI論文增長(zhǎng)了約92%,與中國(guó)SCI論文的增速很接近,高于中國(guó)科學(xué)院整體的論文增長(zhǎng)速度。
將2009—2014年環(huán)境/生態(tài)學(xué)和地球科學(xué)領(lǐng)域各年論文按照被引頻次高低統(tǒng)計(jì)TOP1%,TOP10%,TOP20%和TOP50%論文的數(shù)量,以及中國(guó)和中國(guó)科學(xué)院相應(yīng)級(jí)次TOP論文的數(shù)量,并統(tǒng)計(jì)中國(guó)占全球的比例和中國(guó)科學(xué)院占中國(guó)的比例(圖4)。
根據(jù)論文全部著者統(tǒng)計(jì)的結(jié)果表明,中國(guó)在全球資源環(huán)境科學(xué)研究領(lǐng)域各級(jí)次TOP論文中的比例基本為15%~20%,中國(guó)地球科學(xué)領(lǐng)域TOP論文數(shù)占全球的比例高于環(huán)境生態(tài)學(xué)領(lǐng)域,并且地球科學(xué)領(lǐng)域TOP1%的高水平論文比例很高。中國(guó)科學(xué)院在中國(guó)資源環(huán)境科學(xué)研究領(lǐng)域各級(jí)次TOP論文中的比例為26%~32%,中國(guó)科學(xué)院環(huán)境/生態(tài)學(xué)領(lǐng)域TOP論文數(shù)占中國(guó)的比例高于地球科學(xué)領(lǐng)域。
3資源環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的重點(diǎn)研究方向
基于SCI學(xué)科分類,分別對(duì)2009—2014年全球SCI論文最多的20個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的論文數(shù)占全球SCI論文總數(shù)的比例、中國(guó)SCI論文最多的20個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的論文數(shù)占中國(guó)SCI論文總數(shù)的比例,以及中國(guó)科學(xué)院SCI論文最多的20個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的論文數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。結(jié)果顯示,全球各學(xué)科領(lǐng)域中,生物學(xué)與生物化學(xué)發(fā)文最多,發(fā)文最多的20個(gè)學(xué)科領(lǐng)域主要側(cè)重于醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)等,相比之下,中國(guó)產(chǎn)出偏重于材料科學(xué)以及化學(xué)、物理等相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域,中國(guó)科學(xué)院在環(huán)境科學(xué)方面論文產(chǎn)出數(shù)量比例較高。
資源環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域論文產(chǎn)出占全球自然科學(xué)領(lǐng)域論文產(chǎn)出的8%左右,中國(guó)該領(lǐng)域論文產(chǎn)出占中國(guó)SCI論文比例接近10%,中國(guó)科學(xué)院該領(lǐng)域論文產(chǎn)出占中國(guó)科學(xué)院SCI論文比例約為20%(圖5)。
2009—2014年,中國(guó)SCI論文占全球比例約為12%,而資源環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域中國(guó)SCI論文占全球份額超過(guò)14%。其中,環(huán)境科學(xué)是全球、中國(guó)和中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域論文產(chǎn)出的最主要的領(lǐng)域。此外,中國(guó)在能源與燃料、遙感、地質(zhì)學(xué)等方面論文產(chǎn)出占全球比例相對(duì)較高,而在生態(tài)學(xué)、古生物學(xué)等方面所占比例較低。中國(guó)科學(xué)院關(guān)于古生物學(xué)方面的SCI論文在中國(guó)資源環(huán)境領(lǐng)域論文中的比例最高,達(dá)到54%;此外,在土壤科學(xué)、地理學(xué)、湖泊學(xué)、生態(tài)學(xué)、氣象與大氣科學(xué)等方面的論文占中國(guó)的比例也較高,但在石油工程、海洋工程等方面所占比例較低,不足10%(圖6)。
圖7中,氣泡的大小表征資源環(huán)境各子領(lǐng)域占全球資源環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域論文產(chǎn)出份額的大小,即點(diǎn)越大,該子領(lǐng)域論文數(shù)在全球資源環(huán)境領(lǐng)域中的比例越高;X軸表示資源環(huán)境子領(lǐng)域中國(guó)占全球論文的百分比,值越高表明該子領(lǐng)域中國(guó)占全球的比例越高;Y軸表示資源環(huán)境子領(lǐng)域中國(guó)科學(xué)院占中國(guó)論文的百分比,值越高表明該子領(lǐng)域中國(guó)科學(xué)院占中國(guó)的比例越高。氣泡大的那些子領(lǐng)域(如環(huán)境科學(xué)等)是全球資源環(huán)境科學(xué)研究比較多的熱點(diǎn)方向;右下角的那些子領(lǐng)域(如能源與燃料等)是中國(guó)資源環(huán)境科學(xué)相對(duì)比較有優(yōu)勢(shì)的研究方向;左上角那些子領(lǐng)域(如古生物學(xué)等)是中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)相對(duì)比較有優(yōu)勢(shì)的研究方向。
中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境類研究所2009—2014年發(fā)表的SCI論文主要涉及的學(xué)科領(lǐng)域包括:環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)、地質(zhì)學(xué)、工程學(xué)、氣象與大氣科學(xué)、農(nóng)學(xué)、地球化學(xué)與地球物理學(xué)、化學(xué)、水資源、科學(xué)與技術(shù)、海洋與淡水生物學(xué)、地理學(xué)、植物學(xué)、海洋學(xué)等。
4主要研究機(jī)構(gòu)的科學(xué)貢獻(xiàn)
中國(guó)科學(xué)院幾乎所有的研究機(jī)構(gòu)都在SCI資源環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域期刊發(fā)表過(guò)論文,2009—2014年根據(jù)全部著者統(tǒng)計(jì)超過(guò)100篇的研究所有50多個(gè),在資源環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域發(fā)表SCI論文較多的前10個(gè)研究所見表1,這些較多的研究所都屬于中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境類研究機(jī)構(gòu)。
2009—2014年中國(guó)科學(xué)院27個(gè)資源環(huán)境類研究所以第一著者發(fā)表的SCI論文共有22032篇,其中,生態(tài)環(huán)境研究中心、地質(zhì)與地球物理研究所、海洋研究所、地理科學(xué)與資源研究所、大氣物理研究所、廣州地球化學(xué)研究所、南海海洋研究所、寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所等較多,第一著者的SCI論文數(shù)都在1000篇以上(表2)。
中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境類研究所論文的篇均被引次數(shù)為6.03次/篇,表2中的“表現(xiàn)不俗的論文篇數(shù)”統(tǒng)計(jì)的是這些研究所高于基準(zhǔn)值的論文篇數(shù),即當(dāng)前總被引次數(shù)除以從年至2014年的累積年得到的年均被引6次及以上的論文[4]。生態(tài)環(huán)境研究中心、地質(zhì)與地球物理研究所、廣州地球化學(xué)研究所的表現(xiàn)不俗論文都在150~200篇。
中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境類研究所被引頻次位于前10%的論文篇數(shù),即研究所2009—2014年被引16次及以上的論文篇數(shù),也是生態(tài)環(huán)境研究中心、地質(zhì)與地球物理研究所、廣州地球化學(xué)研究所最多,都在260篇以上。
參考中國(guó)科學(xué)院文獻(xiàn)情報(bào)中心科學(xué)前沿分析中心設(shè)計(jì)科學(xué)貢獻(xiàn)指數(shù)[5],定義:
式中:Ci為中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境類第i個(gè)研究所科學(xué)貢獻(xiàn)指數(shù),P10%i為第i個(gè)研究所被引前10%論文數(shù)量,Citedi為第i個(gè)研究所論文被引總頻次,n為中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境類研究所的數(shù)量。結(jié)果顯示,生態(tài)環(huán)境研究中心、地質(zhì)與地球物理研究所、廣州地球化學(xué)研究所、海洋研究所、大氣物理研究所、地理科學(xué)與資源研究所的科學(xué)貢獻(xiàn)指數(shù)較高,都在0.1以上。
5結(jié)論與建議
通過(guò)以上分析可以看出:
(1)2009—2014年,中國(guó)科學(xué)院SCI論文增長(zhǎng)了62%,高于全球11%的增長(zhǎng)率,低于中國(guó)93%的增長(zhǎng)率,但中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境類研究所的SCI論文增長(zhǎng)了約92%,與中國(guó)論文增速相接近。
(2)中國(guó)在全球資源環(huán)境科學(xué)研究領(lǐng)域各級(jí)次TOP論文中的比例基本為15%~20%,中國(guó)科學(xué)院在中國(guó)資源環(huán)境科學(xué)研究領(lǐng)域各級(jí)次TOP論文中的比例為26%~32%,中國(guó)科學(xué)院環(huán)境/生態(tài)學(xué)領(lǐng)域TOP論文數(shù)占中國(guó)的比例高于地球科學(xué)領(lǐng)域。
(3)中國(guó)SCI論文占全球比例約為12%,在資源環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域中國(guó)SCI論文占全球份額超過(guò)14%。中國(guó)科學(xué)院關(guān)于古生物學(xué)、土壤科學(xué)、地理學(xué)、湖泊學(xué)、生態(tài)學(xué)、氣象與大氣科學(xué)等方面的SCI論文在中國(guó)資源環(huán)境領(lǐng)域論文中的比例較高。
我在指導(dǎo)學(xué)生寫探究性論文時(shí)是這樣做的:
一、激發(fā)學(xué)生的探究熱情
初三學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間緊,任務(wù)重,探究論文布置下去,很少有愿意寫的,理由無(wú)非是:1.作業(yè)多,沒(méi)時(shí)間寫;2.論文不知道怎么寫;3.不想寫,缺乏寫的熱情和動(dòng)力。所以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生寫論文的熱情非常重要。教師要做好動(dòng)員工作,引導(dǎo)學(xué)生珍惜探究機(jī)會(huì),提升自己探究能力。我讓學(xué)生結(jié)合各自的特長(zhǎng),自愿組合,組成探究小組開展活動(dòng)。學(xué)生有了交流的伙伴,分工搜集準(zhǔn)備資料,便有了探究的信心和興趣。通過(guò)小組合作可使學(xué)生之間相互分享成果,進(jìn)行思維碰撞,體驗(yàn)到成功的喜悅。教師要及時(shí)結(jié)合學(xué)生的活動(dòng)過(guò)程及研究結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià),鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮特長(zhǎng),施展才能,形成創(chuàng)新、進(jìn)取的氛圍。
小論文《電池浸出液對(duì)魚的影響》就是其中一個(gè)學(xué)習(xí)小組完成的,他們小組幾個(gè)人首先討論研究的課題,然后分工準(zhǔn)備:廢舊電池、麥穗魚、工具錘、標(biāo)簽紙、燒杯等,利用中午和課間,制定計(jì)劃并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。砸開電池,配置好電池浸出液,記錄數(shù)據(jù)、拍照片、獲得結(jié)論、反思交流。在這次探究活動(dòng)中同學(xué)們表現(xiàn)出的興奮和成就感,大大超出我們的意料。這篇論文在評(píng)選中獲得了青島市二等獎(jiǎng)。
二、引導(dǎo)學(xué)生分別從不同方面尋找題材
選擇課題是寫好論文的關(guān)鍵。探究性學(xué)習(xí)成果的主題、內(nèi)容必須與化學(xué)新課標(biāo)、新教材的內(nèi)容和要求相符,可以在課堂教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)上創(chuàng)新、拓展,但不能完全脫離。在選題時(shí)指導(dǎo)學(xué)生注意以下幾點(diǎn):
1.題目的角度要小
角度小,就具有較好的指向性,文章的思路隨之明朗,容易寫得集中、緊湊。題目過(guò)寬,往往由于我們投入研究的精力少,專業(yè)知識(shí)不深,而難以駕馭。
2.要注意研究的可行性
包括知識(shí)方面、手頭資料、實(shí)驗(yàn)條件、周圍環(huán)境,不可貪大求深,應(yīng)該量力而行。
3.選題要新穎
選題新鮮,才有閱讀價(jià)值。所選課題最好是他人未曾研究或研究過(guò)但未解決或完全解決,要注意“文貴創(chuàng)新”。若沒(méi)有獨(dú)特的見解,沒(méi)有新的發(fā)現(xiàn),即使表達(dá)再好,論證再有力,也是瞎子點(diǎn)燈白費(fèi)蠟。
另外我們指導(dǎo)學(xué)生選擇自己熟悉的感興趣的題材,所以要放手讓學(xué)生自己選題,這樣才能選出學(xué)生感興趣的、能獨(dú)立完成的好題材。
如我指導(dǎo)學(xué)生寫的《驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)探究》,就是課本實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新改進(jìn)。他在課堂實(shí)驗(yàn)中細(xì)心觀察,通過(guò)親自操作,發(fā)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的不足。在用鹽酸和大理石反應(yīng)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律時(shí),產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w,為了保證在密閉系統(tǒng)中進(jìn)行,我們采用氣球(反應(yīng)前氣球內(nèi)盛石灰石)收集氣體,實(shí)驗(yàn)一開始產(chǎn)生的氣體較少,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒,但是過(guò)一會(huì)隨著氣球脹大,突然發(fā)現(xiàn)總質(zhì)量減輕了,氣球鼓的越大,減輕的質(zhì)量就越大,得不出質(zhì)量守恒定律的結(jié)論。尋找原因,原來(lái)是氣球受到的浮力在作怪。經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn),進(jìn)行創(chuàng)新改進(jìn),效果理想。完成的探究小論文在評(píng)選中獲得青島市一等獎(jiǎng)。
三、指導(dǎo)學(xué)生寫化學(xué)探究小論文的技巧
研究性小論文的寫作一般可以采用“提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題”的寫作方法。而化學(xué)探究小論文又有其自身特點(diǎn):化學(xué)實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)探究的重要途徑,實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)是實(shí)驗(yàn)探究的重要環(huán)節(jié)。因此我指導(dǎo)學(xué)生按照這樣的基本環(huán)節(jié)來(lái)解決問(wèn)題:提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)并進(jìn)行試驗(yàn)、獲得結(jié)論、反思與評(píng)價(jià)、表達(dá)與交流等。
小論文《電池浸出液對(duì)魚的影響》第一次交上來(lái)時(shí),開始很簡(jiǎn)單的兩句話引入探究問(wèn)題,接下來(lái)是:實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、得出結(jié)論,并進(jìn)行了總結(jié)。我看后,指導(dǎo)他們按照科學(xué)探究的基本環(huán)節(jié)來(lái)修改和完善小論文。經(jīng)過(guò)規(guī)范指導(dǎo)后,他們做了如下修改:
【前言】通過(guò)查資料,利用資料和數(shù)據(jù)說(shuō)明廢舊電池亂扔導(dǎo)致的危害;【提出問(wèn)題】電池浸出液對(duì)魚有影響嗎?【猜想與假設(shè)】電池浸出液對(duì)魚有影響;【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】準(zhǔn)備材料:500ml燒杯5個(gè),三節(jié)廢舊南孚電池,清水,20條大小形狀相同麥穗魚,工具錘,標(biāo)簽紙;討論設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)步驟;進(jìn)行【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】;記錄數(shù)據(jù)并分析【獲得結(jié)論】;結(jié)論與預(yù)料的結(jié)果不太一樣,提出質(zhì)疑,反思實(shí)驗(yàn)是否某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題了,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)了誤差,于是重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),做了第二次實(shí)驗(yàn);對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了【反思與評(píng)價(jià)】并增加了防止廢電池污染環(huán)境的建議。修改后,探究的每個(gè)環(huán)節(jié)用標(biāo)點(diǎn)符號(hào)【……】進(jìn)行修飾,既美觀又起到突出強(qiáng)調(diào)的作用。改后的論文顯得比較規(guī)范了。
關(guān)鍵詞:城市園林植物,病蟲害,綜合防治
城市園林植物病蟲害防治,三十年來(lái)一直沿用農(nóng)業(yè)、林業(yè)的方針“治早、治小、治了”、“預(yù)防為主,積極消滅”,由于“治了”和“消滅”,使人們認(rèn)為“治蟲就必需打藥““無(wú)蟲也得打預(yù)防藥”等,因此,濫用農(nóng)藥的現(xiàn)象十分嚴(yán)重,以致破壞了自然生態(tài)平衡。建議園林植物病蟲害防治遵循“預(yù)防為主,綜合防治”的方針。園林植物病蟲害防治應(yīng)采取適合于城市特點(diǎn)的有效方法,互相協(xié)調(diào),以達(dá)到控制病蟲危害,保護(hù)和利用天敵,合理使用和逐步減少使用化學(xué)農(nóng)藥,從生態(tài)角度出發(fā),科學(xué)種植、養(yǎng)護(hù)、管理,選栽抗病品種,恢復(fù)生態(tài)平衡,加強(qiáng)植物檢疫,開展人工防治,使病蟲害防治工作進(jìn)一步走向科學(xué)。
一、城市園林植物病蟲害防治存在的問(wèn)題
1、傳統(tǒng)的園林植物病蟲害防治是以治為主,不注重預(yù)防,在園林規(guī)劃時(shí)只考慮綠化效果,不考慮植物品種的搭配,加之栽培管理粗放,只注重栽植不注重管理,往往在病蟲害發(fā)生嚴(yán)重時(shí)進(jìn)行防治。
2、采用單一化學(xué)防治,不注重綜合防治,采用化學(xué)防治方法盡管能快速高效的控制病蟲害的發(fā)生甚至能扼制病蟲害的流行。但化學(xué)防治能引起病蟲害的抗藥性,破壞生態(tài)平衡,污染環(huán)境以及影響人類健康。論文寫作,病蟲害。
二、城市園林植物病蟲害綜合防治的措施
城市園林植物常見的病蟲害防治的主要途徑措施有植物選擇、綠地栽培、生物防治、物理防治、化學(xué)藥劑防治。論文寫作,病蟲害。其中高效低毒的化學(xué)藥劑防治是城市園林植物應(yīng)用最普遍的方法。論文寫作,病蟲害。
1、把好植物檢疫關(guān)
在調(diào)入苗木和花卉時(shí),實(shí)行嚴(yán)格的植物檢疫,發(fā)現(xiàn)有害生物則要進(jìn)行除害處理,嚴(yán)重者予以銷毀,防止新的病蟲害傳入,以免給園林綠化帶來(lái)更大的損失。
2、搞好城市園林植物的種植規(guī)劃
在考慮城市美化的基礎(chǔ)上合理配置植物品種,要注意長(zhǎng)遠(yuǎn)解決病蟲害問(wèn)題。針對(duì)本地區(qū)發(fā)生嚴(yán)重的害蟲種類,減少其喜食植物的種植,多規(guī)劃和栽植抗病蟲的或耐性強(qiáng)的植物,減少有害生物的適生寄主。
3、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理,提高植物的抗逆能力
病蟲的發(fā)生和危害在相當(dāng)程度上與植物的生長(zhǎng)勢(shì)相關(guān)。對(duì)生長(zhǎng)勢(shì)差的應(yīng)及時(shí)施肥、澆水、松土鋤草,提高植物自身的抗病蟲能力,并結(jié)合秋冬季修剪,除去染病蟲枝條。這樣不但可以調(diào)節(jié)植物養(yǎng)分,還可以減少病蟲來(lái)源,通風(fēng)透光增強(qiáng)樹勢(shì),營(yíng)造不利于病蟲害越冬、繁衍、為害的環(huán)境條件。
4、推廣應(yīng)用無(wú)公害防治技術(shù)
(1)保護(hù)利用天敵,開展生物防治
生物防治對(duì)病蟲害的控制作用是持久的,效果是顯著的。一旦天敵在田間建立了自己的種群,它就可以長(zhǎng)期持續(xù)地對(duì)害蟲發(fā)揮控制作用,這是化學(xué)農(nóng)藥所無(wú)法達(dá)到的。城市具備開展生物防治的條件,一是城市園林植物種類豐富,適合天敵的生存和繁衍,我們應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)天敵的利用和保護(hù),盡量減少使用化學(xué)農(nóng)藥,創(chuàng)造利于天敵群落發(fā)展的條件。二是城市建筑對(duì)園林植被的分割形成的“海島生態(tài)”有利于釋放天敵。目前,一些發(fā)達(dá)國(guó)家加強(qiáng)了對(duì)植保工作的立法和管理,建立了植物保護(hù)工作新的管理標(biāo)準(zhǔn),特別是作為可持續(xù)植物保護(hù)中重要措施的生物防治技術(shù),在許多國(guó)家和地區(qū)得到應(yīng)用和推廣,取得了良好的成效。有很多生產(chǎn)和銷售害蟲天敵產(chǎn)品的公司,生物防治正逐步朝著產(chǎn)業(yè)化的方向發(fā)展。
(2)選擇使用生物農(nóng)藥
生物農(nóng)藥在病蟲害防治過(guò)程中能有效地保護(hù)天敵,消滅害蟲,對(duì)人畜危害小,對(duì)環(huán)境污染小,相對(duì)于化學(xué)農(nóng)藥來(lái)講對(duì)病蟲害的控制作用具有持久性。如:利用Bt乳劑防治國(guó)槐尺蠖,每年噴兩遍藥即可控制其危害,而用化學(xué)農(nóng)藥每代害蟲都必須防治兩遍以上。論文寫作,病蟲害。分析原因主要是既消滅了害蟲又保護(hù)了天敵。論文寫作,病蟲害。生物農(nóng)藥除了Bt乳劑、滅幼脲外,最近幾年生產(chǎn)的花保、煙滲堿等,這些都是防治園林病蟲害的首選農(nóng)藥。論文寫作,病蟲害。
5、合理使用化學(xué)農(nóng)藥
化學(xué)防治只在必需應(yīng)急時(shí)進(jìn)行,實(shí)施靶標(biāo)防治,盡可能地選用具有選擇性、低毒、對(duì)環(huán)境污染小的藥劑,少用或不用廣譜性的化學(xué)農(nóng)藥,經(jīng)常變化用藥品種和混用配方,以免害蟲產(chǎn)生抗藥性。施藥方式也應(yīng)采取涂莖、根施和注射等方法,以減少對(duì)環(huán)境的污染。
6、改進(jìn)農(nóng)藥施用技術(shù)
目前,城市病蟲害防治中大多使用常規(guī)噴霧方法。據(jù)測(cè)算,常規(guī)噴霧從施藥器械噴灑出去的農(nóng)藥只有百分之二十至百分之五十能沉積在植物葉片上,不足百分之一的農(nóng)藥能沉積在靶標(biāo)害蟲上,而僅有千分之三的藥劑能起到殺蟲作用。這種施藥方法不僅效率低,造成農(nóng)藥浪費(fèi),還使大量農(nóng)藥流失到非靶標(biāo)環(huán)境中,造成人畜中毒,污染環(huán)境。因此必須改進(jìn)化學(xué)農(nóng)藥的施用(特別是噴霧)技術(shù),提高農(nóng)藥的利用率,降低農(nóng)藥在非靶標(biāo)環(huán)境中的投放量,保護(hù)我們賴以生存的環(huán)境。
總之,城市園林植物病蟲害綜合治理是一個(gè)病蟲控制的系統(tǒng)工程,要掌握“預(yù)防為主,綜合防治”的原則,做好病蟲害預(yù)測(cè)工作。在城市園林養(yǎng)護(hù)過(guò)程中,使栽培環(huán)境盡量符合園林植物生長(zhǎng)的要求,使植株生長(zhǎng)健壯,抗性增強(qiáng),病蟲害發(fā)生減少到最低限度,實(shí)現(xiàn)人類、環(huán)境、植物的和諧共存。一旦發(fā)生病蟲危害,要及時(shí)采取適當(dāng)措施,做到“治早、治少、治了”,把病蟲害控制在景觀效果允許的范圍之內(nèi),杜絕擴(kuò)大蔓延。
1端正認(rèn)識(shí),教師和學(xué)生都應(yīng)認(rèn)真面對(duì)本科畢業(yè)論文
本科畢業(yè)論文作為大學(xué)之中的最后一個(gè)學(xué)分內(nèi)容,應(yīng)該把它的嚴(yán)肅性與課程等同起來(lái),要以對(duì)待上課的責(zé)任心去對(duì)待本科畢業(yè)論文。相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道已有很多[1~3],在此不多表述。
2利用環(huán)境科學(xué)的大方向,加強(qiáng)學(xué)生在本科畢業(yè)論文中的自主設(shè)計(jì)能力
國(guó)內(nèi)外對(duì)中國(guó)學(xué)生的普遍認(rèn)識(shí)是解題能力很好,但提問(wèn)能力或者創(chuàng)造能力很差,因此,我們更希望畢業(yè)論文能夠讓學(xué)生充分發(fā)揮其創(chuàng)造力或者設(shè)計(jì)能力,而不是像應(yīng)付普通考試一樣按照老師的安排和設(shè)計(jì)按部就班的一路做下去。如何選題就成為畢業(yè)論文指導(dǎo)模式調(diào)整的主要內(nèi)容。環(huán)境科學(xué)的內(nèi)容涉及面廣,而且專業(yè)性較強(qiáng),畢業(yè)論文選題要顧及專業(yè)性、研究性、時(shí)限性等多個(gè)方面,現(xiàn)有的畢業(yè)論文指導(dǎo)模式主要是依靠專業(yè)導(dǎo)師的科研項(xiàng)目開展的,也有少數(shù)同學(xué)是自主選題進(jìn)行研究的。我們鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自主選題的研究,在我校也設(shè)立了大學(xué)生創(chuàng)新基金給予資助,但由于本科生的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)還比較差,因此需要相關(guān)導(dǎo)師更費(fèi)心的進(jìn)行指導(dǎo)。特別是對(duì)于環(huán)境科學(xué)這樣覆蓋宏觀到微觀的綜合性學(xué)科,一方面要避免出現(xiàn)選題過(guò)大過(guò)空工作量來(lái)不及做,另一方面又要避免研究過(guò)細(xì)過(guò)深導(dǎo)致經(jīng)費(fèi)缺陷的問(wèn)題,必須先選好合適的題目,訂立可行的實(shí)驗(yàn)方案計(jì)劃再開始實(shí)驗(yàn)。避免出現(xiàn)因?yàn)槿狈?jīng)驗(yàn)導(dǎo)致遇上難以解決或者過(guò)于復(fù)雜的問(wèn)題導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗的情況。而對(duì)于大多數(shù)跟著老師做課題的同學(xué)而言,我們建議導(dǎo)師讓學(xué)生先動(dòng)手制定實(shí)驗(yàn)方案,然后與其進(jìn)行討論修改定稿開展實(shí)驗(yàn)。并堅(jiān)決反對(duì)將本科生當(dāng)做洗碗機(jī),僅僅跟著研究生洗洗瓶子到時(shí)候由研究生抽出部分?jǐn)?shù)據(jù)寫本科論文,這種做法雖然導(dǎo)師和學(xué)生都很省心,但學(xué)生在畢業(yè)論文中卻可能什么都學(xué)不到,可以說(shuō)是教師的一種不負(fù)責(zé)任的行為。
3因材施教,使得畢業(yè)生能找到自己的興趣愛(ài)好和工作方向
環(huán)境科學(xué)專業(yè)的涉及面較廣,而且應(yīng)用性操作性較強(qiáng),因此,我們可以根據(jù)學(xué)生的工作去向與實(shí)際興趣對(duì)學(xué)生的畢業(yè)論文選題進(jìn)行控制。如對(duì)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰^弱,今后也僅希望從事環(huán)境規(guī)劃或者環(huán)境評(píng)價(jià)工作的同學(xué),可以給其設(shè)定規(guī)劃或評(píng)價(jià)方向的論文課題,鼓勵(lì)其查找資料,或者去相應(yīng)公司實(shí)習(xí),通過(guò)整個(gè)論文過(guò)程能取得相應(yīng)的理論經(jīng)驗(yàn),為其今后踏上崗位打好基礎(chǔ)。而對(duì)于動(dòng)手能力較強(qiáng)的學(xué)生可以根據(jù)其生物或者化學(xué)的基礎(chǔ)能力不同進(jìn)行分科,分別參與到環(huán)境化學(xué)或者環(huán)境生物學(xué)的畢業(yè)論文設(shè)計(jì)中,如讓其參與水質(zhì)指標(biāo)監(jiān)測(cè)、或者進(jìn)行生態(tài)學(xué)的監(jiān)測(cè)、調(diào)查等等課題,在整個(gè)畢業(yè)論文的課題中能找到自己今后的發(fā)展方向。
4采用多種模式結(jié)合的手段合理分配現(xiàn)有的教學(xué)資源
由于環(huán)境科學(xué)畢業(yè)論文指導(dǎo)的時(shí)候經(jīng)常需要進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展論文,且本科論文大多都在畢業(yè)前集中開始,容易造成實(shí)驗(yàn)室資源不夠分配的情況。因此,必須合理利用現(xiàn)有的高校教學(xué)和科研資源,努力保證每位學(xué)生都能有足夠的時(shí)間開展畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)。具體的內(nèi)容包括:(1)按照第3點(diǎn)所述,將學(xué)生進(jìn)行分科,對(duì)于部分把握不準(zhǔn)自己論文方向的學(xué)生進(jìn)行均衡性調(diào)整,減輕各個(gè)實(shí)驗(yàn)室的壓力。(2)將學(xué)生實(shí)驗(yàn)安排錯(cuò)時(shí)調(diào)整,如室外水質(zhì)監(jiān)測(cè)的一般一個(gè)月采樣1~2次,而做室內(nèi)模型試驗(yàn)的則需要連續(xù)幾周,盡量將室內(nèi)模型試驗(yàn)的工作期與室外采樣期錯(cuò)開進(jìn)行或者將同學(xué)結(jié)合起來(lái),對(duì)室內(nèi)室外相同的指標(biāo)進(jìn)行分組測(cè)試,提高操作效率。而需要老師帶隊(duì)的監(jiān)測(cè)、調(diào)查可以利用假期時(shí)間進(jìn)行,以避免與上課時(shí)間發(fā)生沖突。(3)鼓勵(lì)學(xué)生到更好的學(xué)校或者到實(shí)習(xí)單位開展畢業(yè)論文實(shí)踐。對(duì)于部分希望考入更好學(xué)校讀研的學(xué)生來(lái)說(shuō),能有機(jī)會(huì)去這些學(xué)校熟悉環(huán)境認(rèn)識(shí)導(dǎo)師是一個(gè)很不錯(cuò)的選擇,因此,可以鼓勵(lì)學(xué)生嘗試與外校老師溝通,參與到相關(guān)的研究中去。進(jìn)入實(shí)習(xí)單位開展論文工作可以更快的讓學(xué)生適應(yīng)今后的社會(huì)工作,對(duì)于用人單位來(lái)講也可以提早培養(yǎng)人才。但由于一般單位的數(shù)據(jù)會(huì)有保密性,而且論文質(zhì)量的可控性較差,因此,該方法盡管可行,但不適于大量推廣。
5畢業(yè)論文要嚴(yán)格要求,禁止抄襲現(xiàn)象的發(fā)生
由于現(xiàn)在的課程體系設(shè)置偏向于理論教學(xué)、理論考核,應(yīng)用教學(xué)缺乏等問(wèn)題,理科本科生的實(shí)際動(dòng)手素質(zhì)并不高,甚至有四年級(jí)的學(xué)生不會(huì)使用移液器的情況出現(xiàn),因此,本科畢業(yè)論文可以說(shuō)是大學(xué)中最后一個(gè)可以給學(xué)生把關(guān)的地方。在畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生可以通過(guò)自己動(dòng)手了解從藥品配置、監(jiān)測(cè)方法選擇、儀器選擇和使用等全系列的過(guò)程,而不會(huì)像課程實(shí)驗(yàn)一樣,由實(shí)驗(yàn)師準(zhǔn)備好所有東西,學(xué)生直接操作看結(jié)果。在畢業(yè)論文寫作中,應(yīng)該要求學(xué)生自己去查閱資料,分析數(shù)據(jù)。這一方面是對(duì)其在校期間理論知識(shí)的回顧與總結(jié),另一方面又避免了平時(shí)實(shí)驗(yàn)課程中照本宣科的寫作方式,鍛煉了其獨(dú)立分析問(wèn)題的能力。總體而言,環(huán)境科學(xué)本科專業(yè)論文設(shè)計(jì)既要體現(xiàn)其實(shí)用價(jià)值,使得學(xué)生能為今后的工作或是深造打好基礎(chǔ),又要區(qū)別與高職教育,培養(yǎng)有一定分析判斷和設(shè)計(jì)能力的高層次人才。
一、環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)存在的問(wèn)題
畢業(yè)論文質(zhì)量不高。進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)正值學(xué)生考研和工作面試的高峰期,占用了他們大量的精力,一些學(xué)生無(wú)法全身心投入畢業(yè)設(shè)計(jì)。指導(dǎo)教師出于對(duì)就業(yè)和考研實(shí)際情況的考慮,對(duì)學(xué)生管理也多有松懈,導(dǎo)致畢業(yè)論文質(zhì)量不高,出現(xiàn)較多問(wèn)題。①語(yǔ)句不通,格式混亂。本校針對(duì)理工類本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)出臺(tái)了詳細(xì)的撰寫規(guī)范,對(duì)題目、摘要、論文正文、結(jié)論、參考文獻(xiàn)等每一部分的字體、圖表和段落格式都有明確要求。但學(xué)生成稿的論文依然格式混亂,如:表達(dá)口語(yǔ)化,語(yǔ)句不通順;表格圖形沒(méi)有表頭、圖名或編號(hào);字體和段落格式與規(guī)范不一致;上下角標(biāo)錯(cuò)誤;多余的空格;計(jì)量單位格式不統(tǒng)一;參考文獻(xiàn)編排不合要求,等等。一些基本問(wèn)題往往修改兩三遍后還存在于文稿之中。②數(shù)據(jù)分析討論不足。實(shí)驗(yàn)類畢業(yè)論文中,對(duì)于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果,學(xué)生往往只是單純列表或列圖,對(duì)于圖表中的數(shù)據(jù)和反映的實(shí)驗(yàn)規(guī)律沒(méi)有思考和說(shuō)明分析;或是僅僅能做到看圖說(shuō)話,不能討論數(shù)據(jù)形成的原因和機(jī)理,不會(huì)引用文獻(xiàn)展開對(duì)比分析討論。最終導(dǎo)致論文內(nèi)容膚淺簡(jiǎn)單,“實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論”部分出現(xiàn)“只見圖表不見文字”的情況,結(jié)論缺乏準(zhǔn)確性和針對(duì)性,過(guò)于空泛。③制圖不規(guī)范。此類問(wèn)題多在設(shè)計(jì)類畢業(yè)論文中出現(xiàn)。CAD運(yùn)用不夠純熟,制圖時(shí)工藝管線和構(gòu)筑物輪廓粗細(xì)不分、虛實(shí)不分;字體大小不統(tǒng)一;平面圖上缺少風(fēng)速風(fēng)向玫瑰圖;構(gòu)筑物剖面圖數(shù)量不夠,等等。制圖通常是設(shè)計(jì)類畢業(yè)論文后期的工作,如果學(xué)生前期工作較為松散,在此時(shí)往往時(shí)間倉(cāng)促,不能認(rèn)真繪制或修改,導(dǎo)致較多問(wèn)題。
二、提高環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)質(zhì)量的方法探索
1.加強(qiáng)教師的自我學(xué)習(xí),提升科研水平。教師在畢業(yè)設(shè)計(jì)選題時(shí)應(yīng)緊密結(jié)合實(shí)際,豐富設(shè)計(jì)題目,給學(xué)生制定的畢業(yè)設(shè)計(jì)要符合實(shí)際。專業(yè)教師應(yīng)在主要研究方向的基礎(chǔ)上擴(kuò)展畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究領(lǐng)域,使畢業(yè)設(shè)計(jì)題目多元化,既要突出本系特色方向,也要盡可能地涵蓋環(huán)境工程專業(yè)能夠涉及的各個(gè)領(lǐng)域,如水、氣、噪聲、固體廢棄物的處理、區(qū)域環(huán)境影響評(píng)價(jià)等。同時(shí)要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的管理和建設(shè),以滿足不同研究方向?qū)嶒?yàn)測(cè)試的需求。多元化并且緊貼社會(huì)所需的題目一方面能夠引起學(xué)生的興趣,激發(fā)學(xué)生的探索求知欲,使其在此過(guò)程中能有較大的成就感,另一方面也避免了相似題目導(dǎo)致的學(xué)生間互相借鑒論文內(nèi)容的問(wèn)題,做到一人一題,獨(dú)立完成。此外,教師本身也應(yīng)積極申請(qǐng)各類型的科研項(xiàng)目,如國(guó)家自然基金、省部級(jí)科學(xué)基金等,不僅能提升自身的科研水平,也能為學(xué)生提供更多的研究平臺(tái)。
2.強(qiáng)化環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生科研能力的鍛煉。①在進(jìn)入大四畢業(yè)設(shè)計(jì)之前,可安排環(huán)境工程專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行文獻(xiàn)檢索課程的短期學(xué)習(xí),使學(xué)生了解、熟練并掌握科研文獻(xiàn)的檢索方法,在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)將會(huì)事半功倍。某些高校會(huì)有由圖書館老師定期開展的科研文獻(xiàn)搜索、管理方面的專題講座,具有很強(qiáng)的針對(duì)性,值得借鑒。②環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的考核可采取筆試和儀器操作并行的形式,強(qiáng)化學(xué)生掌握儀器的正確操作法,理解實(shí)驗(yàn)步驟的目的和意義,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。針對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能掌握不足的情況,應(yīng)重新審視實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)成果,提高實(shí)驗(yàn)課教學(xué)要求。目前實(shí)驗(yàn)課程多為分組進(jìn)行,每一小組三四名學(xué)生,在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中,并不能讓每個(gè)學(xué)生都能得到實(shí)驗(yàn)鍛煉。針對(duì)這種情況可擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)室規(guī)模,盡量做到每名學(xué)生都能進(jìn)行完整的實(shí)驗(yàn)操作,保證人手一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),避免出現(xiàn)小組內(nèi)“課堂不動(dòng)手,課后抄報(bào)告”的情況。同時(shí)組織學(xué)生積極參與專業(yè)老師的科研工作等,進(jìn)一步擴(kuò)大校內(nèi)大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃和優(yōu)秀生的培養(yǎng)規(guī)模,力爭(zhēng)更多的學(xué)生更早得到專業(yè)科研訓(xùn)練;在老師指導(dǎo)之余,發(fā)動(dòng)本專業(yè)研究生的帶動(dòng)作用,讓更多甚至全部的學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)室工作,使科研訓(xùn)練由淺入深貫穿整個(gè)大學(xué)時(shí)期,養(yǎng)成認(rèn)真端正的科研態(tài)度,為大四的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好基礎(chǔ),提高效率,也有利于大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
3.端正師生態(tài)度,加強(qiáng)對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)和督促工作。師生兩方均應(yīng)端正態(tài)度,對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)工作給予足夠的重視。高校教師尤其是青年教師在其自身的研究生求學(xué)階段大多得到的是導(dǎo)師較為寬松的指導(dǎo),這一方式有助于培養(yǎng)研究生獨(dú)立思考和工作的能力,有助于展現(xiàn)個(gè)人的創(chuàng)新研究能力,所以一些青年教師在指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)往往會(huì)借鑒這種方法。但對(duì)于大學(xué)生來(lái)說(shuō),這一方式不可照搬。大學(xué)生并非專業(yè)的科研人員,科研素養(yǎng)和積極性有待提高,在有限的時(shí)間內(nèi)暫時(shí)不能獨(dú)立自主完成給定的目標(biāo),還需要老師較多的指導(dǎo)和鼓勵(lì)。指導(dǎo)教師要投入更多的時(shí)間,才能真正起到鞭策督促的作用:可為整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)工作安排合理且較詳細(xì)的時(shí)間計(jì)劃表,在每一階段定時(shí)驗(yàn)收學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)展,對(duì)每一部分出現(xiàn)的小問(wèn)題盡可能修改完善,更多地關(guān)注學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)情況,隨時(shí)指導(dǎo),使其感受到一定的壓力以投入更多的精力,切忌“放羊式”管理。從學(xué)生方面來(lái)說(shuō),專業(yè)輔導(dǎo)員、班主任和教師可以在平時(shí)工作中加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的教育,使其理解畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)以后工作、科研的重要性,明白這是一件有利于自身的工作,應(yīng)端正態(tài)度,竭盡全力按照老師的指導(dǎo)認(rèn)真進(jìn)行,不可有應(yīng)付交差的敷衍心理。
環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)是學(xué)生在大學(xué)期間的最后一個(gè)重要環(huán)節(jié),不僅要檢驗(yàn)學(xué)生在校期間的學(xué)習(xí)成果,更要強(qiáng)化鍛煉學(xué)生的綜合素質(zhì)。學(xué)生始終是畢業(yè)設(shè)計(jì)的主體,指導(dǎo)老師要充分調(diào)動(dòng)他們的主動(dòng)性和積極性,不僅要“授之以魚”,更要“授之以漁”。一份優(yōu)秀的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)需要指導(dǎo)老師和學(xué)生從始至終投入大量時(shí)間和精力反復(fù)斟酌修改。希望師生端正態(tài)度,共同努力,強(qiáng)化過(guò)程管理,不斷提高環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作的整體水平,提高大學(xué)生的綜合素質(zhì)、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
作者:劉雅淑孟春鳳周紅波單位:江蘇科技大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院江蘇大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院
【關(guān)鍵詞】基于設(shè)計(jì)的研究;設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn);儀器分析;開放實(shí)驗(yàn)室;
【中圖分類號(hào)】G424.1【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B【論文編號(hào)】1009―8097 (2008) 07―0107―03
隨著用人單位和社會(huì)對(duì)人才基本技能日益重視和整個(gè)社會(huì)教育理念的更新,高校教育改革日益以重視素質(zhì)教育,強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新意識(shí)和能力發(fā)展,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和自主獲得的品質(zhì)為核心[1],更加關(guān)注實(shí)踐教學(xué)改革及實(shí)驗(yàn)室建設(shè),積極開展多種多樣的實(shí)踐教學(xué)改革活動(dòng)。源于“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”的“基于設(shè)計(jì)的研究”[2] 作為一種整合教育研究與設(shè)計(jì)的方法,不失為國(guó)內(nèi)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提供了一個(gè)全新的思路。目前,基于設(shè)計(jì)的研究作為一種研究范式在西方日益得到人們的關(guān)注,國(guó)內(nèi)關(guān)注有限,相關(guān)研究文獻(xiàn)較少,涉及將該范式具體應(yīng)用于國(guó)內(nèi)項(xiàng)目的文獻(xiàn)只有兩篇[3]。本文就2007年我校本科教學(xué)基于問(wèn)題學(xué)習(xí)法在《儀器分析》中的應(yīng)用研究課題中進(jìn)行的教改試點(diǎn),談點(diǎn)體會(huì)。
一 研究背景
1 儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀
儀器分析是化學(xué)、化工、環(huán)境、制藥、食品等學(xué)科的專業(yè)必修基礎(chǔ)課之一,其以物質(zhì)的物理性質(zhì)和物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ),采用特殊儀器對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分析測(cè)定,它是一門多學(xué)科相互滲透、相互促進(jìn)的邊緣學(xué)科,匯集了化學(xué)、物理學(xué)、儀表電子學(xué)、數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科的最新成就。儀器分析實(shí)驗(yàn)是儀器分析課程的重要組成部分,由單純提供分析測(cè)試數(shù)據(jù)上升到從原始的分析測(cè)試數(shù)據(jù)或現(xiàn)場(chǎng)分析測(cè)試信號(hào)中,最大限度地獲取有價(jià)值的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)物質(zhì)信息,以解決自然科學(xué)各個(gè)研究領(lǐng)域中的關(guān)鍵問(wèn)題。目前,儀器分析實(shí)驗(yàn)具有儀器臺(tái)數(shù)少、實(shí)驗(yàn)采用循環(huán)式、實(shí)驗(yàn)與理論不同步、學(xué)生對(duì)昂貴精密儀器有畏懼心理等特點(diǎn);實(shí)驗(yàn)教學(xué)側(cè)重操作技能,忽視學(xué)生綜合利用知識(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析解決實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng);實(shí)驗(yàn)過(guò)程中教師負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的組織安排、現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告批改,學(xué)生則相應(yīng)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)和編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告;這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)積極性,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和綜合分析能力的效果不甚理想。
2 基于設(shè)計(jì)的研究方法
基于設(shè)計(jì)的研究方法于1992年由學(xué)習(xí)科學(xué)研究者Ann Brown和Allan Collins首創(chuàng),它以設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)環(huán)境和發(fā)展理論為目標(biāo),旨在通過(guò)形成性研究過(guò)程,采用“逐步改進(jìn)”的設(shè)計(jì)方法,把最初的設(shè)計(jì)付諸實(shí)施,檢測(cè)效果,根據(jù)來(lái)自實(shí)踐的反饋不斷改進(jìn)設(shè)計(jì),直至排除所有缺陷,形成一種更為可靠而有效的設(shè)計(jì)[4]。該方法是根據(jù)學(xué)生要解決的任務(wù)或問(wèn)題、相關(guān)的學(xué)習(xí)材料和學(xué)習(xí)工具、參與活動(dòng)的規(guī)則以及教師對(duì)這些要素的組織等設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境,適時(shí)根據(jù)情境改變和來(lái)自實(shí)踐的反饋?zhàn)兏蛐拚O(shè)計(jì),研究情境改變過(guò)程中的關(guān)鍵性要素與設(shè)計(jì),以及實(shí)施結(jié)果,將設(shè)計(jì)貫穿于整個(gè)研究之中,同時(shí)又將研究獲得的結(jié)論反饋于設(shè)計(jì),檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性與有效性,是一種通過(guò)設(shè)計(jì)、研究來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)的新方法。
二 基于儀器分析實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)研究實(shí)踐
基于設(shè)計(jì)的研究作為一種新涌現(xiàn)的研究范式,由于方法論尚未成熟,采用該范式的工作者缺乏統(tǒng)一的研究方法體系的指導(dǎo),往往不得不在眾多的可能性當(dāng)中進(jìn)行摸索 [3、5]。在基于儀器分析實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)研究中,教師應(yīng)該作為研究者,以與儀器分析密切相關(guān)的具有現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值的實(shí)際問(wèn)題來(lái)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境;而學(xué)生作為實(shí)踐者,在教師設(shè)計(jì)的真實(shí)學(xué)習(xí)情境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究,并在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施、分析與再設(shè)計(jì)過(guò)程中,不斷地積累和提高自己的創(chuàng)新與設(shè)計(jì)能力。
1 情境設(shè)計(jì)
情境的設(shè)計(jì)要源于解決實(shí)踐中的具體問(wèn)題,具有很強(qiáng)的目的性,且解決問(wèn)題的過(guò)程又是對(duì)理論的創(chuàng)造性應(yīng)用。針對(duì)我校環(huán)境專業(yè)學(xué)生就業(yè)與發(fā)展趨勢(shì),結(jié)合校工程訓(xùn)練中心江西贛江機(jī)械廠電鍍車間裝飾生產(chǎn)線的環(huán)境監(jiān)測(cè)問(wèn)題,教師以設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為背景,設(shè)計(jì)了如表1所示的學(xué)習(xí)情境。
2 情境實(shí)施
(1) 營(yíng)造積極激勵(lì)的學(xué)習(xí)氛圍
學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)不同,它不單純以實(shí)驗(yàn)方法的正確性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性來(lái)衡量實(shí)驗(yàn)的成功與否,而是強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)方案的擬定、實(shí)施與數(shù)據(jù)處理過(guò)程,以及對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到問(wèn)題的分析、解決與再設(shè)計(jì)過(guò)程。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師不是給予學(xué)生現(xiàn)成的真理,而是給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)激勵(lì)性的環(huán)境、創(chuàng)設(shè)一個(gè)可以發(fā)揮想象力的空間,引導(dǎo)學(xué)生探索真理,誘導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)造力,喚醒學(xué)生創(chuàng)造潛能。因此,教師在情境設(shè)計(jì)中應(yīng)給予學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提示,引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)與圖書館檢索文獻(xiàn),了解分析對(duì)象的性質(zhì)及分析方法。在本實(shí)驗(yàn)中就是要依據(jù)影響鉻離子與氟離子測(cè)定的影響因素,選擇合適的采樣方法,根據(jù)所采樣品的特性設(shè)計(jì)樣品前處理方法,通過(guò)各采樣點(diǎn)廢水濃度的差異,確定分析方法,選擇適宜的分析儀器和定量方法。
對(duì)于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,只要基本方法和原理性正確,都應(yīng)給予積極鼓勵(lì),教師不對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)方案作太多的改動(dòng),只對(duì)明顯的錯(cuò)誤提出疑問(wèn),建議學(xué)生去修改和完善,允許學(xué)生帶著疑問(wèn)甚至是 “小錯(cuò)誤”進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,讓學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,探索解決問(wèn)題的方法。
(2) 開放實(shí)驗(yàn)室,培養(yǎng)學(xué)生探索未知的好奇心
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)為主,教師事先將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所需的試劑、器皿和儀器設(shè)備準(zhǔn)備妥當(dāng),在規(guī)定的教學(xué)計(jì)劃學(xué)時(shí)數(shù)內(nèi),講授實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)乃至實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵所在等內(nèi)容,學(xué)生則按照既定的實(shí)驗(yàn)步驟獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。該教學(xué)方法雖能使學(xué)生在較短的時(shí)間里迅速掌握大量的科學(xué)文化知識(shí)和技能,但不能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性與主動(dòng)性,無(wú)法鍛煉與培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思維與獨(dú)立分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
基于設(shè)計(jì)的研究是一種在真實(shí)生活情境中進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)工作的新方法[6],是面向?qū)嵺`且具有強(qiáng)烈實(shí)踐特色的應(yīng)用研究,其具有迭代循環(huán)與過(guò)程導(dǎo)向性。基于儀器分析實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)研究中,學(xué)生需要根據(jù)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案準(zhǔn)備藥品、試劑與儀器,實(shí)施設(shè)計(jì)方案,詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程、分析與再優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),在有限的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)內(nèi),無(wú)法完成設(shè)計(jì)、實(shí)施、評(píng)價(jià)、再設(shè)計(jì)、理論形成等環(huán)節(jié)的多次迭代循環(huán),難于提升對(duì)知識(shí)的理解能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,因此,教學(xué)中應(yīng)采用開放實(shí)驗(yàn)室的方法,讓學(xué)生根據(jù)自己的實(shí)際情況靈活自主地安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間,通過(guò)預(yù)約進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在本此6個(gè)班、46個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,每個(gè)小組至少經(jīng)歷設(shè)計(jì)-實(shí)施-再設(shè)計(jì)過(guò)程三次,在設(shè)計(jì)-實(shí)施-再設(shè)計(jì)的重復(fù)迭代過(guò)程中,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思路逐漸清晰,實(shí)驗(yàn)操作不斷熟練。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,多數(shù)同學(xué)發(fā)現(xiàn)自己還能設(shè)計(jì)更好、更快捷的方法,學(xué)生探索未知的興趣和好奇心得到培養(yǎng)。
(3) 撰寫科技論文,提高科學(xué)研究素養(yǎng)
素質(zhì)教育是高校教育的目標(biāo),也是科技發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步的必然要求,實(shí)驗(yàn)教學(xué)中科技論文寫作是提高學(xué)生科研素質(zhì)的有效手段。因?yàn)樗强茖W(xué)技術(shù)研究的一種手段,也是科學(xué)技術(shù)研究工作的重要組成部分。
撰寫科技論文不是對(duì)解決某實(shí)際問(wèn)題的方法、過(guò)程和技術(shù)的簡(jiǎn)單陳述,而是對(duì)實(shí)驗(yàn)、觀察或用其他方式所得到的結(jié)果進(jìn)行歸納、分析與總結(jié),從而形成一定的科學(xué)見解,并用事實(shí)和理論對(duì)自己提出的科學(xué)見解或問(wèn)題進(jìn)行符合邏輯的論證與分析,甚至使之進(jìn)一步上升為理論。因此,學(xué)生在經(jīng)歷了設(shè)計(jì)、執(zhí)行、分析、再設(shè)計(jì)的持續(xù)循環(huán)后,通過(guò)撰寫科技論文,能進(jìn)一步加深對(duì)所學(xué)理論的理解,思維更加嚴(yán)密,科學(xué)素養(yǎng)得到提高。
三 應(yīng)用成效
2007-2008學(xué)年第一學(xué)期,基于儀器分析實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)研究在05級(jí)環(huán)境工程、應(yīng)用化學(xué)、材料化學(xué)3個(gè)專業(yè)6個(gè)班的本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行了試點(diǎn),實(shí)驗(yàn)任務(wù)與要求提前3周下發(fā)給學(xué)生,小組設(shè)計(jì)報(bào)告在實(shí)驗(yàn)前一周上交檢查,檢查合格后即可進(jìn)入開放實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行一周研究,教師監(jiān)控并記錄學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),引導(dǎo)學(xué)生探究科學(xué)問(wèn)題,教會(huì)學(xué)生如何利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,以定量分析曲線線性相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.995、回收率在90%-110%為基本標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)束后,學(xué)生按照教師給定的科技論文寫作基本格式,兩周內(nèi)完成論文,教師批注修改后,以班為單位進(jìn)行小組論文答辯,介紹自己的設(shè)計(jì)研究過(guò)程與成果,并回答其他小組的疑問(wèn)。
因?yàn)閷W(xué)生在此以前從未獨(dú)立做過(guò)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)任務(wù)剛下發(fā)時(shí),他們感到很難,不知如何設(shè)計(jì)。于是,教師立即給予引導(dǎo),幫助學(xué)生理順設(shè)計(jì)思路,鼓勵(lì)學(xué)生大膽嘗試。第一輪的實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)現(xiàn):學(xué)生科技論文寫作與講解能力普遍差,故在第二、第三輪的教學(xué)中增設(shè)了科技論文寫作與論文演講的內(nèi)容,規(guī)范了論文格式,并上傳3-5篇有教師修改批注的學(xué)生論文到師生公共信箱中作范文,引導(dǎo)學(xué)生撰寫科技論文,提高其寫作積極性。
實(shí)驗(yàn)后學(xué)生的反饋意見普遍反映,該實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式自主探索氛圍濃,學(xué)生實(shí)驗(yàn)積極性高,不僅能有效加深對(duì)理論知識(shí)的理解,而且實(shí)驗(yàn)綜合應(yīng)用能力和文獻(xiàn)檢索得到明顯加強(qiáng),同學(xué)們深刻意識(shí)到“科學(xué)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模瑏?lái)不得半點(diǎn)馬虎”。 雖然同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中往往會(huì)經(jīng)歷許多失敗與挫折,但經(jīng)過(guò)小組同學(xué)的團(tuán)結(jié)協(xié)作,最終還是能夠獲得成功。因此,每個(gè)同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后內(nèi)心都充滿了成就感,也有效地培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)精神。同學(xué)在實(shí)驗(yàn)總結(jié)中寫道:這次實(shí)驗(yàn)好比作登山,實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備包括查資料、寫實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告等就好比山腳下的登山準(zhǔn)備,實(shí)驗(yàn)-修正-再實(shí)驗(yàn)過(guò)程好似登山的艱難,實(shí)驗(yàn)結(jié)束也只來(lái)到了半山腰,只有圓滿完成了科技論文寫作才意味登上了山頂,這時(shí)就能見到美麗的日出與日落。
四 結(jié)束語(yǔ)
基于儀器分析實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與研究是將基于設(shè)計(jì)的研究方法應(yīng)用于儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)的初步嘗試,雖然取得明顯的成效,但如何進(jìn)一步完善和推廣還需要許多實(shí)踐性探索和教育理念方面思考,我們將繼續(xù)努力做下去,爭(zhēng)取取得更好的成績(jī)。
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參考資料
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Course Design Based on Instrument Analysis Experiment
YANG Xiao-yan YAN Liu-shui WANG Mei LIU Yan
(Dept. of Environmental Toxicology, School of Environment and Chemical Engineering,Nanchang Hangkong University, Nanchang,Jiangxi, 330063, China)
豐富教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合土壤學(xué)背景,運(yùn)用土壤學(xué)相關(guān)理論深化對(duì)環(huán)境化學(xué)知識(shí)點(diǎn)的理解。污染物在大氣圈、水圈和土壤圈間遷移、轉(zhuǎn)化和循環(huán),在講述前兩圈層內(nèi)污染物的化學(xué)行為時(shí),將土壤圈作為環(huán)境的關(guān)鍵帶聯(lián)系在一起。在分析影響酸雨的形成因素時(shí),闡明大氣顆粒物酸度及其緩沖能力,比較不同城市大氣顆粒物對(duì)酸雨的影響,考慮到不同區(qū)域揚(yáng)塵的化學(xué)組成與相應(yīng)土壤組成的基本特點(diǎn),補(bǔ)充說(shuō)明我國(guó)南北土壤組成及性質(zhì)差異,強(qiáng)化土壤學(xué)與環(huán)境化學(xué)知識(shí)的融合。在水環(huán)境中,氧化還原反應(yīng)平衡影響和決定變價(jià)元素或污染物的形態(tài)、遷移和轉(zhuǎn)化過(guò)程,以土壤錳氧化物、鐵氧化物及層狀硅酸鹽礦物對(duì)有毒金屬離子Pb、Cr和As等形態(tài)及其轉(zhuǎn)化過(guò)程的影響作具體案例進(jìn)行說(shuō)明。這些相關(guān)內(nèi)容,課程組教師已在實(shí)驗(yàn)室開展了大量的研究工作,可娓娓道來(lái),豐富了授課內(nèi)容,也能激發(fā)學(xué)生的科研熱情。文獻(xiàn)調(diào)研也是擴(kuò)充教學(xué)內(nèi)容的重要方法。在完成教學(xué)大綱規(guī)定內(nèi)容之外,在課堂或課后適當(dāng)補(bǔ)充土壤學(xué)相關(guān)知識(shí),擴(kuò)展學(xué)生視野。補(bǔ)充內(nèi)容涉及環(huán)境化學(xué)熱點(diǎn)和前沿,也超出一般土壤學(xué)教材的深度和廣度,有的需要查閱新近文獻(xiàn)才能完成。環(huán)境化學(xué)中提及溫室氣體和溫室效應(yīng),一般認(rèn)為礦物燃料燃燒是大氣中CO2的主要來(lái)源,而往往忽視了土壤中碳的貢獻(xiàn),不同農(nóng)業(yè)利用土壤中碳素的微小變化也會(huì)對(duì)大氣中CO2濃度產(chǎn)生重要影響,可能加劇溫室效應(yīng)。為讓學(xué)生了解實(shí)際情況,布置課后文獻(xiàn)調(diào)研,了解有關(guān)土壤碳形態(tài)、分布、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及其影響因素(如植被、氣候、施肥和土地利用類型等)。這些課程改革使環(huán)境化學(xué)與土壤學(xué)得到有機(jī)結(jié)合,進(jìn)一步明確了農(nóng)業(yè)對(duì)環(huán)境的影響,強(qiáng)化學(xué)生的農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)意識(shí)。最新科研進(jìn)展也是我們關(guān)注的教學(xué)內(nèi)容,多以專題形式進(jìn)行講述。為了說(shuō)明環(huán)境化學(xué)研究新進(jìn)展,結(jié)合教師專業(yè)背景,我們就污染土壤的電化學(xué)修復(fù)和綠色化學(xué)的基本原理與應(yīng)用作為專題進(jìn)行授課。雖然教材對(duì)相關(guān)內(nèi)容有所介紹[1],為詳細(xì)說(shuō)明相關(guān)進(jìn)展,任課教師查閱了國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)資料,進(jìn)行全面闡述。如污染土壤電化學(xué)修復(fù)專題中提及土壤顆粒類型對(duì)修復(fù)效果的影響,更是加深了對(duì)土壤基本特性的認(rèn)識(shí)。專題報(bào)告主題不多,所占學(xué)時(shí)少,卻能讓學(xué)生了解環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域最新科研動(dòng)態(tài),激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣與動(dòng)力。另外,專題文獻(xiàn)報(bào)告也是重要手段之一,如為了用實(shí)例說(shuō)明并區(qū)分微生物對(duì)有機(jī)污染物的降解是生長(zhǎng)代謝還是共代謝,安排學(xué)生課后查閱有關(guān)土壤微生物降解有機(jī)污染物的最新文獻(xiàn),并適時(shí)安排學(xué)生報(bào)告所閱讀文獻(xiàn)。文獻(xiàn)調(diào)研還可有效提高學(xué)生的思辨和創(chuàng)新能力,樹立對(duì)待科研論文的正確態(tài)度。
完善實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)
為了深化對(duì)污染物在環(huán)境中遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程的認(rèn)識(shí),也結(jié)合土壤學(xué)相關(guān)知識(shí),除常規(guī)環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)外,還新設(shè)計(jì)并安排了三個(gè)實(shí)驗(yàn),分別為土壤對(duì)重金屬離子鉛的等溫吸附實(shí)驗(yàn)、氧化錳對(duì)C(rIII)氧化量的測(cè)定和鐵(III)—草酸鹽配合物對(duì)橙黃II的光降解動(dòng)力學(xué)。在實(shí)驗(yàn)?zāi)康纳希覀兏赜谔矫魑廴疚镌诃h(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程。前兩個(gè)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生深化對(duì)土壤吸附氧化重金屬離子機(jī)理的認(rèn)識(shí),明確作為土壤的重要組成部分的錳氧化物影響變價(jià)金屬離子的存在形態(tài)與遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程,了解土壤對(duì)有毒金屬離子熱力學(xué)吸附氧化研究的原理和一般方法,掌握分光光度法和原子吸收法測(cè)定重金屬離子濃度、制作吸附等溫線等方法。后一個(gè)實(shí)驗(yàn)可認(rèn)識(shí)光解動(dòng)力學(xué)基本方法及其在環(huán)境化學(xué)中的應(yīng)用,熟悉有機(jī)污染物的消除方法。上述實(shí)驗(yàn)內(nèi)容既屬于環(huán)境化學(xué)教學(xué)范疇,又深化了土壤學(xué)知識(shí),更體現(xiàn)出農(nóng)業(yè)院校的教學(xué)特色。為增強(qiáng)學(xué)生科研意識(shí)、提高學(xué)生創(chuàng)新能力,我們鼓勵(lì)學(xué)有余力的學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室獨(dú)立開展科研活動(dòng)。課程組教師研究課題主要集中在土壤環(huán)境化學(xué)領(lǐng)域,為學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展土壤環(huán)境化學(xué)相關(guān)的課題研究提供了便利。學(xué)生自愿組團(tuán),在老師指導(dǎo)下,課余時(shí)間獨(dú)立開展科研活動(dòng)。多名本科生以第一作者發(fā)表核心期刊論文,并參與部分研究生實(shí)驗(yàn)工作,作為共同作者發(fā)表多篇SCI論文。科研活動(dòng)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境化學(xué)的熱情,體會(huì)到土壤學(xué)的奧妙,也鍛煉了學(xué)生的科研思維和創(chuàng)新潛能,還可為高素質(zhì)研究生儲(chǔ)備有生力量。為讓學(xué)生早日走向社會(huì),認(rèn)識(shí)自然環(huán)境演化過(guò)程和人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境造成的影響及工廠企業(yè)如何從源頭上控制污染物的排放,我們與多家不同規(guī)模的企業(yè)進(jìn)行了交流與合作,安排實(shí)踐基地。很多污染控制問(wèn)題的解決都離不開環(huán)境化學(xué)研究的理論方法與技術(shù),環(huán)境化學(xué)對(duì)于環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域特別是解決環(huán)境問(wèn)題有著十分重要的地位與作用。通過(guò)實(shí)地參觀學(xué)習(xí)活動(dòng),學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)識(shí)了生活廢水、工業(yè)廢水、固體廢棄物、廢氣的來(lái)源及處理過(guò)程。如在株洲化工廠學(xué)生參觀生產(chǎn)車間,了解單個(gè)生產(chǎn)車間及整個(gè)化工企業(yè)清潔生產(chǎn)過(guò)程和污染物排放控制細(xì)節(jié),明確環(huán)境化學(xué)理論與技術(shù)在這些方面的應(yīng)用。在校內(nèi)還建有人工濕地實(shí)習(xí)基地,讓學(xué)生真實(shí)認(rèn)識(shí)到水體自凈化過(guò)程及水資源的重要性。這些活動(dòng)豐富了環(huán)境化學(xué)教學(xué)內(nèi)容,開闊了學(xué)生視野,也增強(qiáng)了學(xué)習(xí)動(dòng)力。環(huán)境化學(xué)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容非常豐富,要在有限學(xué)時(shí)內(nèi)對(duì)環(huán)境化學(xué)有一個(gè)較為全面的認(rèn)識(shí),又要盡量少與環(huán)境監(jiān)測(cè)、儀器分析、環(huán)境生態(tài)學(xué)和污染控制化學(xué)等內(nèi)容重復(fù),且能夠讓學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)到的知識(shí)與實(shí)驗(yàn)技能,提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。在專業(yè)教師隊(duì)伍、授課內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)上合理安排,結(jié)合農(nóng)業(yè)院校現(xiàn)有資源配置和相關(guān)知識(shí)背景及課程體系,建設(shè)有農(nóng)業(yè)院校特色的環(huán)境化學(xué)課程,系統(tǒng)培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)體系、科研創(chuàng)新能力和動(dòng)手實(shí)踐能力;實(shí)踐也證明取得了良好的教學(xué)效果,以期為促進(jìn)環(huán)境化學(xué)教學(xué)發(fā)展和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)作出貢獻(xiàn),同時(shí)還望對(duì)其他課程教學(xué)改革提供一定借鑒作用。
作者:邱國(guó)紅 馮雄漢 劉凡 劉震 馮永平 單位:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
關(guān)鍵詞:環(huán)境儀器分析 課程建設(shè) 課程實(shí)踐
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1673-9795(2014)02(b)-0054-02
隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快,環(huán)境污染已經(jīng)由點(diǎn)源污染轉(zhuǎn)向面源污染,由單一的環(huán)境介質(zhì)轉(zhuǎn)移到大氣、水體、土壤以及生物體等多介質(zhì),發(fā)生了不少震驚世界的污染事件,如舉世聞名的“公害”事件。20世紀(jì)80、90年代,又發(fā)生了一些突發(fā)性的嚴(yán)重公害事件,如印度博帕爾農(nóng)藥事件和前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站泄漏事件等[1]。這些事件無(wú)疑給人類的生產(chǎn)生活帶來(lái)了巨大影響。隱藏在這些事件背后的環(huán)境問(wèn)題直接或間接的與化學(xué)物質(zhì)有關(guān)。究竟哪些是污染物質(zhì)、有毒物質(zhì)?這些物質(zhì)從何而來(lái)?其進(jìn)入環(huán)境之后會(huì)發(fā)生什么變化?可靠的儀器分析技術(shù)能為上述系列問(wèn)題的正確解答提供依據(jù),也能為環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的制定和科學(xué)研究、環(huán)境管理提供技術(shù)支持。
1 課程開設(shè)的必要性
在現(xiàn)代分析化學(xué)和分析儀器及其功能不斷完善、高靈敏度的新型分析儀器不斷涌現(xiàn)的今天,伴隨著全球環(huán)境問(wèn)題、污染事件頻發(fā),大型分析儀器在污染源解析、污染擴(kuò)散途徑追蹤、污染與健康關(guān)系以及在環(huán)境污染治理效率評(píng)價(jià)、工藝技術(shù)路線改進(jìn)等多領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用,先進(jìn)高效的化學(xué)、生物分析手段已成為環(huán)境分析科學(xué)的重要工具。這些技術(shù)手段涵蓋了微量和痕量污染物的識(shí)別、污染物形態(tài)、價(jià)態(tài)、結(jié)構(gòu)分析(表面和微區(qū))分析。因此,培養(yǎng)具備先進(jìn)儀器分析能力是環(huán)境教育領(lǐng)域人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。
同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院承擔(dān)著國(guó)家、省部級(jí)重點(diǎn)科研攻關(guān)項(xiàng)目,作為科研一線主力群體的研究生都將在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨(dú)立完成某個(gè)研究方向上的論文實(shí)驗(yàn)研究。為了使學(xué)生能夠順利開展論文研究并提升論文質(zhì)量,掌握分析方法的基本原理和應(yīng)用技能十分重要,這也是在研究生學(xué)習(xí)階段開設(shè)環(huán)境儀器分析課程的重要原因。
2 課程建設(shè)的特點(diǎn)
“環(huán)境儀器分析”是同濟(jì)大學(xué)環(huán)境類專業(yè)研究生專業(yè)學(xué)位課程,始于1999年。伴隨著環(huán)境科學(xué)研究的需求,經(jīng)過(guò)十多年課程內(nèi)容和形式的與時(shí)俱進(jìn),2011年成為同濟(jì)大學(xué)首批研究生精品課程。本課程重點(diǎn)介紹如何運(yùn)用現(xiàn)代儀器分析和樣品預(yù)處理的理論與技術(shù)來(lái)鑒別和測(cè)定環(huán)境介質(zhì)中化學(xué)物質(zhì)的種類、含量、結(jié)構(gòu)和狀態(tài)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),可以使學(xué)生依據(jù)待測(cè)環(huán)境樣品中各組分的物理、化學(xué)性質(zhì)的不同,選擇合適的儀器分析方法進(jìn)行目標(biāo)物的分離與富集,建立起準(zhǔn)確的“定性”及“定量”的概念,并掌握與此相關(guān)的基本理論、測(cè)定原理及實(shí)驗(yàn)技術(shù),為后繼的論文科研和質(zhì)量提升打好基礎(chǔ)。另一方面,研究生在學(xué)習(xí)本課程后,可以增強(qiáng)對(duì)近代儀器分析的發(fā)展趨勢(shì)以及新方法、新技術(shù)的理解,掌握環(huán)境分析方法和技術(shù)的研發(fā)技能。
2.1 組建教學(xué)團(tuán)隊(duì),豐富教學(xué)資源
該課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)有教師7人,其中教授3人,副教授等年青教師4人,其中實(shí)驗(yàn)教師2人。教師學(xué)歷、年齡及學(xué)緣結(jié)構(gòu)合理、教學(xué)任務(wù)分工明確,理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員配備合理,為理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利開展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。各位任課教師的研究領(lǐng)域各具特色,兼顧環(huán)境領(lǐng)域多學(xué)科融合,因此,在教學(xué)中能夠突出重點(diǎn)。
污染控制與資源化研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室擁有各種光譜類、色譜類和生物類大型儀器,如GC/MS、HPLC/MS、ICP/MS和實(shí)時(shí)熒光定量PCR等,并且擁有網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),可以為學(xué)生提供相關(guān)課件以及實(shí)驗(yàn)室儀器的操作、維護(hù)及實(shí)驗(yàn)講解錄像。實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程由骨干教師承擔(dān),開設(shè)有光譜實(shí)驗(yàn)、色譜實(shí)驗(yàn)和生物實(shí)驗(yàn),可以滿足教學(xué)需求。由研究生可依據(jù)今后論文研究方向選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,共享國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的各類分析儀器的豐富資源,實(shí)現(xiàn)了學(xué)有所用,學(xué)有專用。該課程深受學(xué)生歡迎,成為論文實(shí)驗(yàn)研究的“預(yù)備”課,學(xué)生們受益匪淺。
2.2 理論應(yīng)用相結(jié)合
依托同濟(jì)大學(xué)污染控制與資源化研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的豐富資源,該課程的教學(xué)按理論授課和實(shí)踐相結(jié)合的方式進(jìn)行,更注重分析儀器的基本原理、操作使用要點(diǎn)以及在環(huán)境科學(xué)研究、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值。
在學(xué)習(xí)掌握了相關(guān)儀器分析理論后,學(xué)生有機(jī)會(huì)面對(duì)分析儀器,訓(xùn)練操作技能,旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握儀器基本操作技術(shù)和基本實(shí)驗(yàn)技能。通過(guò)實(shí)踐課程的開展,讓同學(xué)親身體驗(yàn)各種分析儀器的功能,以理論指導(dǎo)實(shí)踐,彰顯理論的重要性。動(dòng)手實(shí)踐,也能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)專業(yè)知識(shí)的積極性,讓學(xué)生更有目的地進(jìn)行理論學(xué)習(xí)[2~3]。這樣的教學(xué)方法,不但減少了學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)時(shí)的盲目感,也大大提高了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力也是很好的培養(yǎng)。
2.3 尊重自主,注重實(shí)效
鑒于學(xué)生興趣點(diǎn)的不同以及論文研究的需要,該實(shí)驗(yàn)課程分光譜、色譜和生物分析技術(shù)三個(gè)模塊供學(xué)生自主選擇。這在一定程度下,實(shí)現(xiàn)了小班教學(xué),使得每個(gè)學(xué)生都能接觸操作自己迫切需要使用的儀器。另一方面,尊重學(xué)生自主性,有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣培養(yǎng)。在大方向區(qū)分的基礎(chǔ)上,又進(jìn)行了小組模式,使得每位同學(xué)參與到其中,并且可以互相討論,共享不同途徑捕獲的信息。
通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),使研究生對(duì)儀器分析這一領(lǐng)域有較全面的了解,基本掌握儀器分析的各類方法,初步具備根據(jù)分析對(duì)象選擇合適的分析方法及理解相應(yīng)問(wèn)題的能力,從而順利開展科學(xué)研究。據(jù)研究生反饋,該課程強(qiáng)化了學(xué)生的理論基礎(chǔ)知識(shí),提高了學(xué)生自主分析設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力,并且減少了研究生論文研究中實(shí)驗(yàn)方面的問(wèn)題。
2.4 撰寫教材重實(shí)用
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,分析儀器的面貌日新月異,儀器的更新周期越來(lái)越短,但是目前教材內(nèi)容的更新遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于新型儀器的更新速度[4]。為了把最先進(jìn)的內(nèi)容和教學(xué)科研的需求和特色相結(jié)合,我們?cè)谧跃帉?shí)驗(yàn)講義的基礎(chǔ)上,撰寫并于2008年由科學(xué)出版社出版了《現(xiàn)代環(huán)境分析技術(shù)》,并于2013年6月更新出版了《現(xiàn)代環(huán)境分析技術(shù)》(第2版)。環(huán)境分析涉及的分析儀器種類多,面對(duì)的環(huán)境樣品也十分繁多和復(fù)雜。因此,該教材根據(jù)我國(guó)環(huán)境領(lǐng)域的實(shí)際需求和應(yīng)用現(xiàn)狀,重點(diǎn)圍繞環(huán)境領(lǐng)域應(yīng)用范圍廣、理論與技術(shù)相對(duì)成熟的方法,具體包括四個(gè)方面的內(nèi)容:(1)環(huán)境樣品分析中常用大型分析儀器的基本原理及其應(yīng)用;(2)環(huán)境樣品預(yù)處理技術(shù)的基本原理及其應(yīng)用,如高效富集、分離方法等;(3)多種儀器和方法的聯(lián)合技術(shù);(4)環(huán)境分析技術(shù)的發(fā)展,包括新理論、新方法和連續(xù)自動(dòng)化技術(shù)等。教材編寫過(guò)程中注重先進(jìn)方法的理論性與應(yīng)用性相結(jié)合,科學(xué)性、適用性強(qiáng),更貼近學(xué)生的實(shí)際需求。
2.5 學(xué)習(xí)考核多方位
考核是對(duì)教師的教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果的檢驗(yàn),而考核方式也起著引導(dǎo)學(xué)生改變學(xué)習(xí)方式的作用,科學(xué)的考核方式會(huì)推動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)向最佳方向發(fā)展[5]。本課程的期終考核成績(jī)由平時(shí)參與和期末考試兩部分組成。平常參與通過(guò)學(xué)生課堂表現(xiàn)(隨堂考試、課堂提問(wèn))或?qū)嶒?yàn)情況(實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等)等各方面綜合評(píng)定。針對(duì)目前大學(xué)課程知識(shí)容量大,容易出現(xiàn)滿堂灌,老師又很難及時(shí)、準(zhǔn)確了解每一個(gè)學(xué)生對(duì)當(dāng)堂課所授知識(shí)點(diǎn)的掌握情況的現(xiàn)狀,我們?cè)陔S堂考試中引入了同濟(jì)大學(xué)自主研發(fā)的“智能交互反饋系統(tǒng)”。該系統(tǒng)可以在課堂上即時(shí)了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握程度,以減輕學(xué)生在學(xué)期末的考試壓力。期末考試包括基礎(chǔ)理論知識(shí)考試和實(shí)驗(yàn)部分考試。基礎(chǔ)理論知識(shí)考試旨在考查學(xué)生對(duì)儀器分析基礎(chǔ)理論知識(shí)的掌握情況;實(shí)驗(yàn)部分考試重在考查學(xué)生掌握儀器操作的能力。這種多元化的考評(píng)體系,更加注重評(píng)價(jià)學(xué)生主動(dòng)參與的過(guò)程、善于思考的能力,可以科學(xué)合理、全面公正地反映學(xué)生課程學(xué)習(xí)的真實(shí)水平。
3 結(jié)語(yǔ)
針對(duì)環(huán)境類專業(yè)研究生開設(shè)的“環(huán)境儀器分析”課程,為碩士研究生論文質(zhì)量的提升打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。“師資隊(duì)伍多元化,教學(xué)模式多樣化”是課程教學(xué)質(zhì)量提升的根本保證,充分挖掘和利用高校大型儀器實(shí)驗(yàn)平臺(tái),為教學(xué)服務(wù),是不斷提高教學(xué)質(zhì)量的重要舉措。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:綠色化學(xué) 醫(yī)用基礎(chǔ)化學(xué) 多媒體教學(xué) 教學(xué)改革
綠色化學(xué)又稱環(huán)境無(wú)害化學(xué)。它的核心內(nèi)涵是在反應(yīng)過(guò)程和化工生產(chǎn)中,盡量減少或徹底消除使用和產(chǎn)生對(duì)人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的物質(zhì)。
化學(xué)教育尤其大學(xué)化學(xué)教育是為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的。醫(yī)學(xué)類職業(yè)是與人類生死、健康休戚相關(guān)的事業(yè),保障人類健康離不開藥物,藥物合成又離不開化學(xué),而化學(xué)工業(yè)的發(fā)展又在很大程度上直接影響了人類的健康。如何在這三者之間構(gòu)建和諧,綠色化學(xué)是唯一出路。綠色化學(xué)不應(yīng)是一門獨(dú)立學(xué)科,而應(yīng)是一種指導(dǎo)思想,是人們應(yīng)該傾力追求的目標(biāo)[1]。作為大學(xué)化學(xué)教師,我們首先應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況,將綠色化學(xué)教育滲透到教學(xué)工作中去,通過(guò)廣泛的宣傳教育,讓學(xué)生樹立起綠色化學(xué)意識(shí),培養(yǎng)出具有綠色化學(xué)意識(shí)的一代新人[2]。綠色化學(xué)成為醫(yī)用基礎(chǔ)化學(xué)教育的一個(gè)重要組成部分,給改革課堂教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力提供了良好的契機(jī)。
1.提高自身實(shí)施綠色化學(xué)教育的能力和專業(yè)水平。
綠色化學(xué)是化學(xué)科學(xué)與物理、生物、材料及信息等科學(xué)結(jié)合的產(chǎn)物,是化學(xué)科學(xué)的發(fā)展與進(jìn)步。因此教學(xué)人員不但需要具備化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、理論和技能,還要系統(tǒng)地學(xué)習(xí)關(guān)于綠色化學(xué)的理論知識(shí),了解有關(guān)綠色化學(xué)技術(shù)的最新研究成果和發(fā)展方向,掌握相關(guān)學(xué)科的知識(shí)。
2.改革實(shí)驗(yàn)方式,避免實(shí)驗(yàn)污染物產(chǎn)生。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)中總有氣體、液體或固體產(chǎn)物的生成,或多或少地會(huì)產(chǎn)生有害或有毒的實(shí)驗(yàn)廢棄物。筆者所在的安徽三聯(lián)學(xué)院醫(yī)用基礎(chǔ)化學(xué)課程針對(duì)的是文理兼收的醫(yī)藥營(yíng)銷專業(yè)學(xué)生,他們畢業(yè)后從事藥物開發(fā)、合成的可能性很小,進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)際意義不大,因此在實(shí)際教學(xué)中取消了實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)。對(duì)于個(gè)別必要的實(shí)驗(yàn),借助網(wǎng)絡(luò),利用錄像、多媒體課件、Flas、計(jì)算機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)等現(xiàn)代教育技術(shù)手段進(jìn)行演示,避免了化學(xué)污染物的產(chǎn)生。
3.針對(duì)職業(yè)需要,整合醫(yī)用基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu),添加綠色化學(xué)教學(xué)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
筆者選用了張法浩主編的《醫(yī)用基礎(chǔ)化學(xué)》,該教材包含了無(wú)機(jī)、分析及有機(jī)化學(xué)的內(nèi)容。隨著教學(xué)改革的深入,根據(jù)專業(yè)的特點(diǎn)及教育部對(duì)高職學(xué)生理論知識(shí)“夠用為度”的原則,我院該課程總學(xué)時(shí)只有72節(jié),比過(guò)去減少了二分之一,這就要求教師在教學(xué)思想、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)方法等方面做出調(diào)整,以適應(yīng)新世紀(jì)人才培養(yǎng)目標(biāo)的需要[3]。要更多地將醫(yī)藥營(yíng)銷工作中實(shí)際需要的知識(shí)融入教學(xué)過(guò)程,摒棄那些不重要又晦澀難懂的知識(shí),使醫(yī)用基礎(chǔ)化學(xué)真正成為理論的基石。現(xiàn)行教材內(nèi)容與職業(yè)缺乏緊密聯(lián)系,忽視了與實(shí)際的聯(lián)系,學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏主動(dòng)性和積極性。因此,筆者對(duì)課程進(jìn)行了重新整合,刪減和壓縮了教材中電解質(zhì)溶液、酸堿滴定法、配位化合物、分光光度分析法、分子軌道理論等章節(jié)內(nèi)容。將壓縮的理論和實(shí)驗(yàn)課時(shí)用以補(bǔ)充綠色化學(xué)內(nèi)容[4][5],多元化、多層次、多角度地向?qū)W生揭示、展現(xiàn)綠色化學(xué)與基礎(chǔ)化學(xué)的緊密聯(lián)系。對(duì)晦澀難懂的內(nèi)容以教師精講為主;常識(shí)性的內(nèi)容由學(xué)生講解;與生活息息相關(guān)相關(guān)的內(nèi)容設(shè)計(jì)題目,讓學(xué)生發(fā)表見解、分組討論或辯論,然后由教師進(jìn)行總結(jié)。這樣既突出了重點(diǎn)、難點(diǎn),又培養(yǎng)了學(xué)生自學(xué)的能力,提高了學(xué)習(xí)興趣。
4.學(xué)生應(yīng)用化學(xué)知識(shí)、原理,結(jié)合綠色化學(xué),撰寫科技小論文。
作業(yè)是課程教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),是課堂教學(xué)的繼續(xù)和延伸。除了布置教材習(xí)題外,為讓學(xué)生更深入更主動(dòng)地將綠色化學(xué)的理念滲透到傳統(tǒng)化學(xué)學(xué)習(xí)中,在課程結(jié)束前,筆者布置學(xué)生選擇與“可持續(xù)發(fā)展”有關(guān)的選題,通過(guò)探究和調(diào)查,查找相關(guān)文獻(xiàn)、資料,并對(duì)其進(jìn)行分析、解釋、評(píng)價(jià)、調(diào)查、討論、研究,寫出科技小論文。從對(duì)連續(xù)三屆學(xué)生提交的論文情況看,由于平時(shí)的教學(xué)中始終貫穿了“綠色”這個(gè)與人類健康密切相關(guān)的主題,學(xué)生興趣濃厚、選題廣泛、立意明確,從問(wèn)題的提出到問(wèn)題的解決,學(xué)生始終是決策者、行動(dòng)者。學(xué)生從可持續(xù)發(fā)展的高度去關(guān)心環(huán)境及環(huán)境問(wèn)題,更深刻地理解了人與自然、人與社會(huì)、人與人之間的相互依存關(guān)系,認(rèn)識(shí)到他們的態(tài)度、行為和決定將對(duì)現(xiàn)在和未來(lái)的全球環(huán)境、整個(gè)社會(huì)產(chǎn)生影響,激發(fā)了學(xué)生的憂患意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。
5.改革教學(xué)方式及成績(jī)?cè)u(píng)定方式。
隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的普及,多媒體教學(xué)也得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。五年的教學(xué)中,筆者經(jīng)歷了傳統(tǒng)教學(xué)――傳統(tǒng)教學(xué)+多媒體教學(xué)――多媒體教學(xué)這一教學(xué)手段改革過(guò)程。實(shí)踐證明,利用多媒體教學(xué),無(wú)論信息量還是教學(xué)效果都得到了極大的提升。
完整的教學(xué)過(guò)程應(yīng)該包括成績(jī)的評(píng)定,考試方法的創(chuàng)新是教學(xué)改革不可缺少的環(huán)節(jié)。從2005級(jí)開始,課程成績(jī)的評(píng)定項(xiàng)目包括:平時(shí)成績(jī)20分,科技論文40分,理論考試40分。前兩項(xiàng)是基本體現(xiàn)學(xué)生綜合素質(zhì)的考核,占總分60%,比重超過(guò)了理論知識(shí)的考核,既有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生提高自身素質(zhì)的積極性,又促進(jìn)了教改的不斷推進(jìn)和完善。
筆者經(jīng)過(guò)幾年嘗試性地將綠色化學(xué)融入到醫(yī)用基礎(chǔ)化學(xué)的教學(xué)探索,逐漸實(shí)現(xiàn)了“教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體”的教學(xué)理念,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。教學(xué)中及時(shí)滲透綠色化學(xué)方面的知識(shí),適當(dāng)?shù)丶由詈退季S拓展,使學(xué)生在潛移默化中受到綠色化學(xué)教育,成為有綠色化學(xué)理念的新一代高職大學(xué)生,是時(shí)代的要求,是素質(zhì)教育的要求。
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1實(shí)驗(yàn)探究
在經(jīng)過(guò)了一定的專業(yè)知識(shí)積累后,每個(gè)專業(yè)課都要附加實(shí)驗(yàn)教學(xué),實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚝芎玫呐囵B(yǎng)環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生的動(dòng)手能力,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生通過(guò)動(dòng)手操作了解到各種儀器的操作方法,并對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、過(guò)程有了更加充分的理解,這無(wú)疑大大增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,使學(xué)生通過(guò)自己的操作學(xué)到課本以外的知識(shí)。專業(yè)課的實(shí)驗(yàn)課題可具有一定的趣味性,能夠使使學(xué)生感到有興趣,并能全身心投入到實(shí)驗(yàn)探究中來(lái),通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題,通過(guò)實(shí)驗(yàn)講解改變學(xué)生的一些錯(cuò)誤的操作方式,為以后的廠房實(shí)訓(xùn)奠定基礎(chǔ)。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和動(dòng)手能力,我校曾多次建立創(chuàng)新小組團(tuán)隊(duì),由責(zé)任老師負(fù)責(zé)管理,以本專業(yè)的相關(guān)知識(shí),進(jìn)行有意義的實(shí)驗(yàn)探索。
2廠房參觀、廠房實(shí)習(xí)
外出參觀往往會(huì)給學(xué)生一種新鮮感,離開熟悉的學(xué)習(xí)環(huán)境,來(lái)到一個(gè)新的地方進(jìn)行參觀學(xué)習(xí),往往會(huì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過(guò)課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)探究的雙重教學(xué)后,本專業(yè)的學(xué)生已經(jīng)具備了一定的專業(yè)知識(shí),可以接受一些實(shí)際操作過(guò)程中的相關(guān)專業(yè)知識(shí)。通過(guò)在污染物處理廠的參觀,學(xué)生能夠?qū)⒆约核鶎W(xué)到的知識(shí)與廠房的實(shí)際操控技術(shù)相聯(lián)系,可以讓學(xué)生主動(dòng)去思考問(wèn)題增強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解。結(jié)束廠房參觀后,可組織學(xué)生做參觀演講,讓學(xué)生總結(jié)在參觀中所學(xué)到的知識(shí),通過(guò)總結(jié)和交流達(dá)到強(qiáng)化專業(yè)知識(shí)的目的。廠房參觀能夠增強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的強(qiáng)化和理解,在教學(xué)過(guò)程中起著重要的承接作用,通過(guò)廠房參觀,學(xué)生將對(duì)廠房的一些儀器操作有一定的了解,為以后的廠房實(shí)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。通過(guò)廠房參觀以及專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí),學(xué)生會(huì)對(duì)本專業(yè)在日常生活中的運(yùn)用有了一定的了解,通過(guò)廠房實(shí)習(xí)可以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)本專業(yè)知識(shí)的運(yùn)用能力。實(shí)習(xí)是將書本理論知識(shí)與實(shí)踐能力相結(jié)合的重要途徑,是培養(yǎng)基本技能訓(xùn)練不可缺少的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)。生產(chǎn)實(shí)習(xí)是環(huán)境工程本科教學(xué)的一門重要實(shí)踐課,通過(guò)該教學(xué)環(huán)節(jié)不僅能使學(xué)生掌握環(huán)境工程專業(yè)設(shè)計(jì)、廠房實(shí)踐、組織管理的基本技能,還能使學(xué)生了解環(huán)保治理設(shè)施以及設(shè)備的運(yùn)行管理知識(shí)。學(xué)生的廠房實(shí)習(xí)需要通過(guò)學(xué)校聯(lián)系實(shí)習(xí)單位,由老師根據(jù)每個(gè)學(xué)生的情況做好實(shí)習(xí)計(jì)劃,針對(duì)實(shí)習(xí)內(nèi)容有目的地選擇實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師,選擇所帶核心課程的教師擔(dān)任指導(dǎo)教師。在實(shí)習(xí)中遇到相關(guān)專業(yè)知識(shí),指導(dǎo)教師可把書本理論知識(shí)與實(shí)踐知識(shí)相結(jié)合來(lái)進(jìn)一步講解,豐富實(shí)習(xí)內(nèi)容。通過(guò)生產(chǎn)實(shí)習(xí)加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握,要求學(xué)生做好生產(chǎn)實(shí)結(jié),確保學(xué)生在廠房實(shí)訓(xùn)過(guò)程中學(xué)到了真本領(lǐng),同時(shí)促進(jìn)理論知識(shí)的升華。
3畢業(yè)論文
畢業(yè)論文是學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)的全面的歸納、總結(jié)、應(yīng)用和提高的重要環(huán)節(jié),即是總結(jié)學(xué)生在校期間所學(xué)到的專業(yè)知識(shí),也是提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題以及創(chuàng)新思維的重要途徑。學(xué)生可根據(jù)自己的專業(yè)知識(shí)情況選擇畢業(yè)設(shè)計(jì)導(dǎo)師,導(dǎo)師則根據(jù)自己的研究方向?yàn)閷W(xué)生確定論文題目,論文題目采用一人一題,畢業(yè)課題要來(lái)源于科研和適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要,并有一定的學(xué)術(shù)價(jià)值。畢業(yè)課題確定后,由學(xué)生在接下來(lái)的一學(xué)期內(nèi),充分運(yùn)用自己所學(xué)知識(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)等方式進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的探究,最終獨(dú)立完成畢業(yè)論文。要嚴(yán)格要求畢業(yè)論文的質(zhì)量,要求由負(fù)責(zé)課題的老師之外的教師參加論文的評(píng)定,從學(xué)生的選題、查詢資料、開題、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、開展試驗(yàn)、撰寫論文、答辯等環(huán)節(jié)嚴(yán)格要求,嚴(yán)令禁止論文抄襲的現(xiàn)象,最后綜合各個(gè)老師的意見,給出畢業(yè)論文的最終成績(jī),確保畢業(yè)論文的質(zhì)量。
4考核方式
專業(yè)課傳統(tǒng)的考察方式為期末考試成績(jī)?yōu)橹鞯男问剑瑸榱吮苊鈶?yīng)試教育帶來(lái)的負(fù)面影響,可適當(dāng)?shù)脑黾悠谀┛己酥衅綍r(shí)成績(jī)的比重,根據(jù)學(xué)生的平時(shí)表現(xiàn)綜合考慮學(xué)生的期末考試成績(jī)做出最終的期末成績(jī)?cè)u(píng)定,避免學(xué)生因考試而學(xué)習(xí),最終導(dǎo)致學(xué)生“學(xué)得快,忘得快”,無(wú)法掌握專業(yè)相關(guān)知識(shí)的問(wèn)題,將傳統(tǒng)的“應(yīng)試型”教育理念轉(zhuǎn)化為以注重學(xué)生能力為主的“能力型”教育理念。
5結(jié)語(yǔ)
在我國(guó),環(huán)境工程專業(yè)的教育還處于發(fā)展階段,在專業(yè)教育過(guò)程中還存在這各種問(wèn)題有待解決。面對(duì)如今越來(lái)越嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題,環(huán)境工程專業(yè)的教育改革迫在眉睫。隨著教育理念的不斷改進(jìn),環(huán)境工程專業(yè)教育正在趨近完善,其中最主要的便是創(chuàng)新的教育改革,教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)探討、廠房參觀和實(shí)習(xí)以及最終的畢業(yè)論文設(shè)計(jì)都需要融入新的創(chuàng)新理念,這有創(chuàng)新才能改革,最終達(dá)到環(huán)境工程專業(yè)教育的成熟階段,為我國(guó)培養(yǎng)出更多的環(huán)境工程專業(yè)精英,解決日益嚴(yán)重的環(huán)境破壞,還世界一片碧水藍(lán)天。
作者:付堯單位:沈陽(yáng)工學(xué)院
英文名稱:Acta Scientiae Circumstantiae
主管單位:中國(guó)科學(xué)院
主辦單位:中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心
出版周期:月刊
出版地址:北京市
語(yǔ)
種:中文
開
本:大16開
國(guó)際刊號(hào):0253-2468
國(guó)內(nèi)刊號(hào):11-1843/X
郵發(fā)代號(hào):82-625
發(fā)行范圍:國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間:1981
期刊收錄:
CA 化學(xué)文摘(美)(2009)
CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(bào)(日)(2009)
中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽(yù):
Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
聯(lián)系方式
期刊簡(jiǎn)介
《環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)》(月刊)創(chuàng)刊于1981年,由中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心主辦。是中國(guó)大陸地區(qū)環(huán)境科學(xué)與環(huán)境工程領(lǐng)域最具影響力的優(yōu)秀學(xué)術(shù)期刊,所發(fā)表的論文反映了中國(guó)大陸相關(guān)研究領(lǐng)域最優(yōu)秀的研究成果。《環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)》的辦刊宗旨是:及時(shí)報(bào)道國(guó)內(nèi)環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域新近取得的創(chuàng)新性研究成果,跟蹤最新學(xué)術(shù)進(jìn)展,推動(dòng)中國(guó)和世界環(huán)境科學(xué)事業(yè)的發(fā)展。
《環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)》的報(bào)道領(lǐng)域包括:環(huán)境化學(xué)、環(huán)境地學(xué)、環(huán)境毒理與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、環(huán)境修復(fù)技術(shù)與原理、環(huán)境污染治理技術(shù)原理與工藝、環(huán)境經(jīng)濟(jì)與環(huán)境管理等。
《環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)》讀者對(duì)象包括:環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域科研或管理機(jī)構(gòu)的科學(xué)家、工程師,以及高等院校相關(guān)專業(yè)的教師、研究生。
[關(guān)鍵詞]計(jì)算機(jī) 環(huán)境科學(xué) 實(shí)踐課程
[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437(2015)06-0091-02
信息化時(shí)代的發(fā)展,使計(jì)算機(jī)越來(lái)越多地應(yīng)用到各門課程中。針對(duì)環(huán)境科學(xué)專業(yè)學(xué)科特點(diǎn),我們應(yīng)圍繞課程構(gòu)建,有針對(duì)性地對(duì)環(huán)境科學(xué)專業(yè)學(xué)生講授相關(guān)計(jì)算機(jī)知識(shí),更新教學(xué)內(nèi)容,以便于提高學(xué)生的綜合能力。
一、基本目標(biāo)
在“計(jì)算機(jī)在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用”實(shí)踐課程教學(xué)中,要讓學(xué)生能夠比較全面地掌握與專業(yè)相關(guān)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù),并能將其應(yīng)用于實(shí)際工作中。以學(xué)生實(shí)際操作為主,教師講授為輔。充分利用現(xiàn)有的軟件及技術(shù),借鑒計(jì)算機(jī)專業(yè)教師教學(xué)技術(shù)和方法,提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。通過(guò)本門課程學(xué)習(xí),使學(xué)生能夠自己繪制平面布置圖、繪制反應(yīng)裝置圖、繪制設(shè)備圖、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、制作多媒體課件等,并能利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息檢索。
二、課程設(shè)置
本門課程要求學(xué)生有一定英語(yǔ)水平和環(huán)境專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),時(shí)間安排在大三下學(xué)期期末,集中上課,總學(xué)時(shí)為兩周。課程由教師講解、演示,學(xué)生上機(jī)隨教師一起操作,并進(jìn)行習(xí)題、作業(yè)練習(xí)以加深印象。教師可對(duì)學(xué)生上機(jī)進(jìn)行監(jiān)控及輔導(dǎo)。可多班授課,但需保證每人一臺(tái)計(jì)算機(jī)。學(xué)習(xí)本課程后學(xué)生正好可將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于畢業(yè)論文和實(shí)際工作中。考核采取“出勤+聽課狀態(tài)+實(shí)際操作+作業(yè)”的方式。
三、課程內(nèi)容
(一)環(huán)境科學(xué)相關(guān)軟件
1.數(shù)據(jù)處理及繪圖軟件
環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)常有大量數(shù)據(jù)需要分析及繪圖,在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作等多方面也都離不開計(jì)算機(jī)的輔助。常用的軟件主要有Excel、Origin、Access、SPSS等,可繪制各種散點(diǎn)圖、折線圖、柱形圖、條形圖等;可以對(duì)圖形添加趨勢(shì)線,得出曲線方程及相關(guān)性;可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行排列和篩選,并且可導(dǎo)入外部大量數(shù)據(jù),如紅外光譜數(shù)據(jù)等進(jìn)行繪圖。在Excel中還可以通過(guò)編輯小程序來(lái)完成一些特性的運(yùn)算。Excel的中文界面?zhèn)涫軐W(xué)生歡迎,Origin是全英文界面,對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)有一點(diǎn)難度,函數(shù)的輸入也沒(méi)有Excel方便。但是Origin可以直接在圖形上進(jìn)行修改,及時(shí)保存了圖形,仍然可以從圖導(dǎo)出原始數(shù)據(jù)。從功能上來(lái)說(shuō),Origin更強(qiáng)大些。Access有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)分析能力,利用Access的查詢功能,可以方便地進(jìn)行各類匯總、平均等統(tǒng)計(jì),并可靈活設(shè)置統(tǒng)計(jì)的條件。比如在統(tǒng)計(jì)分析上萬(wàn)條記錄的數(shù)據(jù)時(shí)速度快且操作方便,這一點(diǎn)是Excel無(wú)法比擬的。SPSS集數(shù)據(jù)錄入、整理、分析功能于一身,基本功能包括數(shù)據(jù)管理、統(tǒng)計(jì)分析、圖表分析、輸出管理等。SPSS統(tǒng)計(jì)分析過(guò)程包括描述性統(tǒng)計(jì)、均值比較、一般線性模型、相關(guān)分析、回歸分析、對(duì)數(shù)線性模型、聚類分析、數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化、生存分析、時(shí)間序列分析等。本課程要求學(xué)生必須掌握Excel軟件,其他只作為了解。
2.圖文編排軟件
本科畢業(yè)論文撰寫及科技論文寫作都離不開圖文編排,Microsoft Word具有強(qiáng)大的文字和圖表編輯功能,易修改,是必須掌握的。在本課程中主要讓學(xué)生掌握頁(yè)面、頁(yè)眉、頁(yè)腳、頁(yè)碼、行距等設(shè)置,格式刷、分節(jié)符、查找、替換、項(xiàng)目符號(hào)和編號(hào)等使用,三線表繪制,目錄生成等。此外,還要讓學(xué)生學(xué)會(huì)用“公式編輯器”編輯公式,使用“繪圖工具欄”繪制簡(jiǎn)單圖形及流程圖。
Microsoft Office Visio創(chuàng)建具有專業(yè)外觀的圖表,以便理解、記錄和分析信息、數(shù)據(jù)、系統(tǒng)和過(guò)程。在使用 時(shí),以可視方式傳遞重要信息就像打開模板、將形狀拖放到繪圖中以及對(duì)即將完成的工作應(yīng)用主題一樣輕松。如繪制基本流程圖就是把流程圖所需形狀圖直接拖拽到繪圖區(qū),然后選擇連接線工具繪制連接線,再選擇箭頭方向,繪制方向箭頭,然后添加文字,比Microsoft Word繪制流程圖要簡(jiǎn)單便捷。
3.環(huán)境科學(xué)繪圖軟件
AutoCAD有完善的圖形繪制功能及強(qiáng)大的圖形編輯功能。可以繪制任意二維和三維圖形。在環(huán)境科學(xué)中,可用AutoCAD繪制平面布置圖、施工圖、剖面圖、工藝流程圖等。AutoCAD能以多種方式創(chuàng)建直線、圓、橢圓、多邊形、條件曲線等基本圖形對(duì)象,有強(qiáng)大的編輯功能,可以標(biāo)注尺寸、書寫文字。同傳統(tǒng)的手工繪圖相比,用AutoCAD繪圖速度更快、精度更高且富有個(gè)性。
ChemWindow(CW)由Softshell Intern.Ltd.1989年推出首版,該軟件主要功能是繪出各種結(jié)構(gòu)和形狀的化學(xué)分子結(jié)構(gòu)式及化學(xué)圖形,具有其他繪圖軟件所不具備的化學(xué)分子圖形編輯功能。軟件中有四個(gè)附加圖形結(jié)構(gòu)庫(kù),具有一些玻璃儀器和復(fù)雜化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)式模板,繪制復(fù)雜結(jié)構(gòu)式和反應(yīng)裝置圖時(shí)比較便捷。軟件還含有SymApps程序,可以顯示3D分子結(jié)構(gòu),并能夠給出具體的分子結(jié)構(gòu)信息,如鍵長(zhǎng)、鍵角、二面角、所屬分子點(diǎn)群等分子結(jié)構(gòu)信息,與Office軟件的兼容性很好。
本門課程中主要要求學(xué)生掌握AutoCAD及CW的基本使用方法,能夠繪制基本平面圖、流程圖及化學(xué)分子結(jié)構(gòu)式等。
4.多媒體課件制作軟件
多媒體課件常用的軟件有PowerPoint(PPT)、Au?鄄thorware、Flash、Dreamweaver、Director、課件大師等。在這些軟件中,PPT簡(jiǎn)單易學(xué),制作方便,對(duì)于環(huán)境科學(xué)專業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō),本門課程要求其掌握其制作過(guò)程。本課程主要講授用PPT制作幻燈片的方法,主要包括幻燈片設(shè)計(jì)、幻燈片版式、幻燈片配色及動(dòng)畫設(shè)計(jì)、幻燈片母版設(shè)計(jì)、幻燈片中圖表及影片和聲音的插入等。其他軟件僅作為了解。
(二)計(jì)算機(jī)在環(huán)境模型中的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)在環(huán)境模型中的應(yīng)用包括環(huán)境遙感技術(shù)(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、MATLAB、Visual Basic、Visual Foxpro等軟件。RS可以利用紅外掃描儀監(jiān)測(cè)石油污染、水體熱污染、水體富營(yíng)養(yǎng)化,調(diào)查廢水污染和泥沙污染,分析水域的分布變化和水體沼澤化可以通過(guò)遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)推算出臭氧濃度的水平分布情況、分析大氣氣溶膠的分布和含量、監(jiān)測(cè)有毒氣體對(duì)污染源周圍樹木和農(nóng)作物的危害情況、監(jiān)控生態(tài)環(huán)境等。GPS可提供海、陸、空全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航和定位。GIS能對(duì)空間相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、管理、分析和可視化輸出,可以定量進(jìn)行預(yù)測(cè)。RS為GIS提供信息源,GIS為RS提供空間數(shù)據(jù)管理和分析的技術(shù)手段(圖像處理),GPS作為GIS有力的補(bǔ)測(cè)、補(bǔ)繪手段,實(shí)現(xiàn)了GIS原始地圖數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新。[1] MATLAB、Visual Basic、Visual Foxpro等軟件,可以編程應(yīng)用于運(yùn)算污染物遷移轉(zhuǎn)化和控制模型,如大氣污染模型、江河湖泊水質(zhì)模型、生態(tài)模型、水處理技術(shù)動(dòng)力模型等。對(duì)模型及數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算求解,得到準(zhǔn)確的結(jié)果,為制訂合理治污措施提供數(shù)據(jù)支撐。
(三)網(wǎng)絡(luò)信息檢索
1.常規(guī)環(huán)境信息檢索
一些環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、專利及試劑性質(zhì)等資源,可以通過(guò)常規(guī)信息檢索網(wǎng)絡(luò)獲取。常用的網(wǎng)站有中國(guó)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)(.cn)、中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)網(wǎng)(.cn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)()、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)()、中國(guó)專利信息網(wǎng)(.cn)、國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局()、中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)網(wǎng)()、歐洲專利局(EPO)專利信息網(wǎng)()、美國(guó)專利數(shù)據(jù)庫(kù)(uspto.gov/patft)、中國(guó)試劑網(wǎng)(.cn)等。
2.環(huán)境科學(xué)文獻(xiàn)檢索
文獻(xiàn)是記錄、積累、傳播和繼承知識(shí)的最有效手段,是我們獲取情報(bào)的最基本、最主要的來(lái)源。包括圖書、期刊、報(bào)紙、專刊文獻(xiàn)、碩博學(xué)位論文、會(huì)議論文、科技報(bào)告等都可以從各種相關(guān)的網(wǎng)上數(shù)據(jù)庫(kù)獲得。常用的中文數(shù)據(jù)庫(kù)有中國(guó)知網(wǎng)()、維普中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(kù)()、萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)(.cn)。這三大中文數(shù)據(jù)庫(kù)都需要購(gòu)買使用權(quán)限,都大量收錄了國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)期刊論文。
常用外文數(shù)據(jù)庫(kù)有德國(guó)Springer數(shù)據(jù)庫(kù)()、Elsevier數(shù)據(jù)庫(kù)()、美國(guó)wiley數(shù)據(jù)庫(kù)()、英國(guó)皇家化學(xué)學(xué)會(huì)RSC數(shù)據(jù)庫(kù)()、美國(guó)化學(xué)會(huì)ACS數(shù)據(jù)庫(kù)()、SpecialSciDBS國(guó)道外文數(shù)據(jù)庫(kù)(spe?鄄)。以上數(shù)據(jù)庫(kù)也均需要購(gòu)買后才能使用。由于各個(gè)學(xué)校資源有限,有些數(shù)據(jù)庫(kù)未購(gòu)買使用權(quán)限,學(xué)生可從一些學(xué)術(shù)論壇獲得免費(fèi)的幫助,如小木蟲(e?鄄)、阿果資源網(wǎng)()、零點(diǎn)花園()等。
3.環(huán)境相關(guān)課程資源網(wǎng)站
高校教學(xué)資源庫(kù)(.cn)、國(guó)家精品課程資源網(wǎng)()、愛(ài)課程()、網(wǎng)易公開課()等網(wǎng)站有免費(fèi)資源、課件,可供有興趣的學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)一些相關(guān)課程。
四、總結(jié)
在“計(jì)算機(jī)在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用”課程的教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)注重學(xué)生在環(huán)境科學(xué)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)的能力的培養(yǎng)。教學(xué)內(nèi)容以常用軟件介紹為主,同時(shí)介紹網(wǎng)上信息檢索方法。課程內(nèi)容要與時(shí)俱進(jìn),不斷更新。
[ 注 釋 ]
[1] 邱彩華.計(jì)算機(jī)技術(shù)在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].華章,2011(15):254.
[收稿時(shí)間]2014-12-21