發布時間:2023-03-21 17:10:47
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的環境監測畢業論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
眾所周知,環境工程是一門理論性、實踐性很強的專業,隨著全社會對環境問題關注程度的普遍提高,對環境工程專業人才素質的要求也越來越高,急需一大批具有基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高、有創新意識的環境工程應用型人才。專業實驗教學是高等院校提高人才質量的一個重要教學環節,特別是對大學生的工程實踐能力與創新能力的提高起著至關重要的作用。本文結合近年來在環境工程專業實驗教學改革與創新中的經驗與體會,旨在使學生在實驗教學中得到更好的綜合能力的訓練,為農業院校環境工程專業實驗教學體系的完善和發展提供參考。
一、注重專業特色
農業院校的環境工程專業因辦學條件的限制,難以達到象清華大學、同濟大學等國家重點工科院校辦環境工程專業的要求。農業院校的環境工程專業應有自己的辦學方向和專業特色,發揮自己的特點。高等農業院校和農村、農民聯系比較緊密,比較熟悉農村的生產、生活和生態問題,并在土壤學、植保學、生態學及環境生物學學術研究領域有較強的優勢,這些正是高等農業院校培養人才的優勢。因此,我們開設了"環境生物修復工程、環境微生物工程、農業生態工程及其設計"這樣一些比較適應農村生態建設的課程。在開設水、大氣環境污染物和噪聲監測等環境工程專業常規實驗項目的基礎上,增設土壤污染物、農產品污染物、畜產品污染物、水產品污染物的監測分析實驗,拓寬實驗面,以突出高等農業院校環境工程專業的特色。
二、變實驗室為模擬生產現場
環境工程是實踐性很強的專業本文由收集整理,培養學生從事工程設計與實踐的能力至關重要,為此,我們購進一批大氣、水相關實驗的模型設備,模擬工業生產過程。模型設備均用有機玻璃制成,有園型曝氣池、氣浮池、絮凝沉降池、活性碳吸附、生物塔式濾池、生物膜轉盤、鈄板沉淀池、普通快濾池、xt型高效填料氣體凈化塔、yqj型(旋流板式)氣體凈化器、旋風除塵器等模型,使學生非常直觀清楚地了解相關大氣、水處理設備的內部構造,在生產實地這些內部構件如果不是停產檢修也難以看清。模擬生產過程,進行實驗操作,測得相關的實驗數據,這樣的實驗非常接近工業生產實際,通過實驗學生能充分體驗到專業基礎和專業課理論與生產相結合的典型事例,縮短學生對生產工程的距離感、生疏感。學生對這些實際處理工藝的運行操作,對整個工藝以及設備有了一個更完整的認識和掌握,有效地提高了學生的專業操作技能。三、實施開放式實驗
環境監測是我校環境工程專業主要專業課之一,而環境監測教學實習是培養學生獨立開展監測工作的重要措施。為了使學生能真正掌握大氣、水、土壤、噪聲等常規監測項目的實施方案和監測方法,我校進行了環境監測教學實習改革,即"開放式"教學實習。任課老師和實驗員根據現有的儀器設備、藥品等擬定監測項目和監測對象,將全班學生分為若干個實習小組(一般每組3-5人),每組分別制定實習計劃,確定本實習小組的監測項目、監測對象、采樣地點、分析方法和時間進度;以小組為單位領取試劑、玻璃儀器,配制實驗試劑,實習期間實驗室和儀器室全天開放,1周內每個小組要獨立完成對水質、大氣,土壤、噪聲等10個以上項目的監測。實習結束后,每小組將所領取的藥品試劑、玻璃器皿等洗凈歸還,并且最后各小組進行交流討論實習的收獲和存在的問題,每人交一份實習報告。
試行"開放式"實驗,使學生具有獨立思考、自由發揮、自主學習的時間和空間。通過這種"開放式"教學實習,學生的動手操作能力有了很大提高,對整個環境監測過程有了清楚的認識,同時通過對校園周邊環境的監測,更清楚地了解到環境的質量現狀。
四、對環境工程專業實驗教學的建議
1.增加工程實驗課。
環境工程實驗教學改革和創新的目的在于培養較強動手能力和創新精神,善于理論聯系實際的環境工程專業畢業生。為此,對傳統的實驗課體系與模式應加大力度調整,增加工程實驗題,要求學生根據社會上某一具體的生產或工程單位的實際生產活動為背景。這些工程單位包括學生在生產實習、社會實踐和外出頂崗中接觸的單位,可由學生自己聯系,也可由學校幫助聯系,以提交實驗報告或工藝設計、工藝流程的形式完成。
2.實驗與畢業(設計)論文掛鉤。
環境工程專業畢業生的畢業(設計)論文必須具有工程背景,必須以綜合實驗或工程實驗為基礎來撰寫。取消目前大量存在的綜述性的畢業論文課題。學生的畢業論文應以自己親手做的研究性實驗,或親身參與的工程項目為基礎進行撰寫,沒有研究項目的老師不能做論文指導老師。聘請一批長期在生產第一線的工程技術人員擔任畢業(設計)論文指導老師,通過把實驗與畢業(設計)論文掛鉤,使學生們在做實驗的時候更投入、更有針對性,同時也可使畢業(設計)論文的質量得到提高。
3.引用最新的科研成果,體現學科前沿。
作為肩負高素質人才培養使命的教師,應積極參與科研,時刻關注、跟蹤環境工程學科的前沿,關注了解最新研究方法與手段,并盡快將其引入實驗教學,不斷更新實驗手段。要積極為學生開展第二課堂活動,讓學生利用課外時間盡早參與教師的科研活動,使他們在科研活動中學到書本上學不到的知識,以培養其實驗動手能力、組織實驗能力和科研能力。
關鍵詞:環境工程 實踐教學 探索與實踐
環境工程是一門綜合性的新興學科,幾乎涉及到自然科學的各個方面,數學、物理、化學、生物等學科與環境學科聯系非常緊密。針對我校環境工程專業學生就業主要面向政府環境保護與規劃管理部門、工礦企業、環境工程公司、科學研究等單位從事環境污染控制與治理工程的規劃、設計、施工及運行管理,技術研究開發與推廣等工作,建立了與之相適應的實踐教學體系。
1.環境工程專業實踐教學體系的總體思路
環境工程專業是理論性和實踐性均較強、多學科交叉的專業,圍繞培養應用型、復合型工程技術人才的目標,制定符合培養目標、教學內容優化、突出實踐教學的人才培養方案;通過建立校內外實踐教學基地,對學生進行專業思想教育,使其得到實際專業技術的熏陶、提升專業的認同感、對環境工程有更充分、具體的認識;同時也適應地方經濟發展的需求和學生擇業的要求,多途徑、多層次培養學生的實踐創新能力,保證學生順利就業。
實踐教學體系的建立主要圍繞幾個方面展開:通過確立學生就業去向,搞好 專業定位,合理規劃課程體系,確立適合各個年級實踐技能要求的教學點及教學內容;建立位于學校、社會、企業的實踐教學基地,建立環境工程產學研基地,加強對學生基本技能、專業技能與研究能力的培養,促進學生對專業的認同,建立互動式的教與學關系;企業對學生的基本要求在實踐教學中得到充分貫徹和體現;面向就業的畢業實習場所為就業作良好鋪墊:學校、院系、教研室、教師間上下一致,良好的辦學氛圍是環境工程專業實踐教學體系得以貫徹實施的保證。
2.環境工程專業實踐教學體系的基本內容
2.1實踐教學課程體系的基本構成和教學目標
環境工程專業實踐教學計劃系統地安排了專業技能訓練課,實踐教學內容與專業人才培養密切相關,各門實踐教學課程均有嚴格的評價考核標準。實踐教學課程體系主要包括課程實驗、課程設計、認識實習、畢業實習等。
①課程實驗包括基礎實驗、操作實驗、綜合性實驗、設計性實驗,主要課程有《環境監測》、《環境化學》、《化工原理》、《畫法幾何與工程制圖》、《城市給水管道工程》、《城市排水管道工程》等,以培養學生的動手能力和科研工作能力;
②課程設計是工科學生必須經歷的實踐教學環節,以學生的工程設計能力為目的,《泵與風機》、《水污染控制工程》、《大氣污染控制工程》、《噪聲控制工程》等課程中都安排課程設計環節,以加強學生對工程、設備的設計能力;
③認識實習主要是結合課程教學和課程設計來實施,以參觀實際工程為主,了解生產中對水污染、大氣污染、固體廢棄物的處理與處置方法,使學生理性認識與感性認識相結合;
④畢業實習是學生畢業前的一次綜合實踐教學,一般根據自己的意向選取1~2個方向實習,包括環境監理、環境執法、環境監測、環境質量評價、環境工程設計、污染治理等實際生產工作,以進一步學習和實踐環境工程的理論,提高實踐能力。
學生實踐教學除了完成各門實踐課程外,還積極參與教師的科研工作,學生在導師的指導下,參與專業相關的課題研究,一方面可以掌握科學研究的方法和實際分析操作技能,另一方面還可以了解最新的科技動態,為環境工程新技術的推廣應用積累經驗。
2.2實習基地的建設情況
實踐教學基地的建設是保障教學質量的硬件因素之一。我系歷來重視實踐教學,關于建設和利用好校外實習基地,我系亦做了一些有益的嘗試,取得了較好的成績。幾年來,在校內實驗條件有限的情況下,我系想方設法,對外拓展,通過多番調查和研究,分別與江門文昌沙水質凈化廠、廣州綠茵環境工程公司、東莞市塘廈鳳凰崗科達水務有限公司塘廈污水處理廠、中山市黃圃食品工業園污水廠、深圳平湖污水處理廠和廣州市瀝滘污水處理廠等6家單位簽訂了合作協議,作為我系的校外實習基地。另外,我系還與廣州鋼鐵股份有限公司、廣州石油化工總廠、廣州市環境監測中心站等10家單位長期合作。通過在實習基地請有豐富經驗的現場工程技術人員,介紹現場設備、工藝流程、結構原理和作專題技術講座等,學生能將在校所學的理論知識與實際結合起來,對專業知識的認識能上升到一個新的高度,也可為后續專業課的學習與以后的工作,打下一定的基礎。
我系領導、教師非常重視實踐教學,每次實習前都認真討論內容安排,結合基地具體的經營項目,安排學生參與生產經營業務,充分利用校外實踐教學基地平臺,直接到實際中去實踐。同時,還選派教師與學生一起到實習基地進行跟蹤管理,一方面有利于對學生的管理和實習的控制,另一方面有利于獲得實踐一線的有關資料,便于學校結合企業意見,對專業課程、教學重點等進行有針對性的整改。而且,為加強實踐教學,理論聯系實際,我系還專門引進了生產第一線的設計施工人員充實教師隊伍(現引進教授級高工1名,高級工程師1 名)。
通過校外實習基地,結合校內的金工實習基地,基本能滿足教學計劃中的認識實習、課程實習、畢業實習及畢業設計等方面的要求,從多方面培養和提高學生的基本技能、創新能力和綜合應用知識的能力。
2.3畢業論文與畢業設計
畢業論文與畢業設計是對學生科研能力、設計能力的系統訓練,學生可以選擇畢業論文或畢業設計。畢業論文可以選擇環境工程及相關學科領域的科學研究、技術方法改進、解決生產實際問題及環境管理等方面的內容;畢業設計主要在污(廢)水治理、廢氣治理及噪聲控制等方面結合工程項目進行。
教師出的論文題目經學術帶頭人、教研室的討論、審閱后再發給學生,從論文題目人手,也就從源頭上保證了論文質量。在論文題目確定后,于4年級開學初即向畢業生下達畢業論文(畢業設計)任務書,讓學生早作準備,盡快進入角色,開始論文的調查、實驗、制圖等工作。指導教師每周要對學生的紀律表現、進度、質量等方面進行
考核,并填寫畢業論文(設計)過程紀錄表,作為評定成績的一個重要依據。
3. 環境工程專業實踐教學體系實施效果
環境工程專業200l~2007級一直按照這一體系運作進行實踐教學工作。從學生及畢業生用人單位反饋回來的情況表明,我系培養出的本科畢業生,不但具有堅實的理論基礎,同時具有較豐富的實踐經驗,在分析問題、解決問題和科研能力等方面更勝一籌。總體上講,教學質量較好。2005~2007連續三屆畢業生初次就業率達到91%以上,最終就業率達到98%以上,三屆畢業生無論初次就業率還是最終就業率均高于全省平均水平。
4.結論
學生的實踐能力的形成和綜合素質的提高是一個循環漸進的過程,是在不斷的實踐過程中積累,并通過有意識、有計劃的培養中逐步形成、逐步實現的。實踐教學在這一過程中有著不可替代的重要的意義。經過近8年的規劃及實踐,以就業為導向的環境工程實踐教學體系行之有效,促進了學生對專業的認同,建立了互動式的良好教與學關系,學生的學習積極性和主動性大大提高。通過建立校內外實踐教學基地,對學生進行專業思想教育,培養適合企業需要的環境工程專業人才,使學生得到實際專業技術的訓練,對環境工程專業有了充分、具體的認識,使學生得到實惠,保證了學生順利就業。
參考文獻
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1.1 素質結構要求
(1)思想道德素質。
具有社會主義國家公民覺悟和道德品質,熱愛祖國和人民,擁護黨的領導;樹立科學的世界觀、人生觀和價值觀;具有責任心和社會責任感;懂法守法,法制意識強;具有個人誠信和團體意識;熱愛環境保護事業,注重職業道德修養。
(2)文化素質。
了解中華文明和外國歷史文化,具有較好的語言表達和人際交往能力,具有較高的文化素養,文學藝術欣賞能力,具有現代意識和傳統美德。
(3)專業素質。
掌握科學的認識論和方法論(思維方法和科學研究方法),具有多學科綜合分析的能力,具備求實的專業精神、創新意識、嚴謹的科學素養和精益求精的專業態度。
(4)身心素質。
具有自我鍛煉的意識,不畏艱難的氣魄,強健的體魄和健康的心理素質。
1.2 能力結構要求
(1)獲取知識的能力。
具有很強的自學能力,較好的表達能力和社交能力,較強的計算機及信息技術應用能力。
(2)應用知識能力。
具有較強的綜合應用專業知識識別問題和解決問題能力、專業領域內綜合實驗能力。
(3)創新能力。
在本領域內具有一定的創造性思維能力、創新實驗能力、科技開發能力和科技研究能力。
1.3 知識結構要求
(1)工具性知識。
熟練掌握外語、計算機及信息技術應用、文獻檢索、方法論、科技方法、科技寫作等方面的知識。
(2)人文社會科學知識。
具有基本的文學、歷史學、哲學、思想道德、職業道德、政治學、藝術、法學、社會學、心理學等方面的知識。
(3)自然科學知識。
具有較扎實的數學、物理學、化學、生命科學、地球科學等方面的基礎知識。
(4)經濟管理知識。
具有基礎的管理學、經濟學知識。
(5)工程技術科學。
了解工程測量、投影理論及制圖基礎、電工與電子學相關的工程技術科學知識。
(6)專業知識。
具有全面扎實的專業基礎知識和專業方向知識,包括環境學、環境自然科學、環境技術科學、環境工程、環境工程設備基礎、環境工程原理、環境微生物功能和應用、環境監測原理和方法、環境影響評價、環境規劃與管理等領域的專業知識。
2 教學內容和知識體系
環境科學是研究人與環境相互作用規律的科學,包括如何度量、保護和提升人類與環境的和諧度,實現科學發展。根據高等院校理工科本科專業人才培養模式,環境科學專業人才的培養要體現知識、能力、素質協調發展的原則。通過設計適當的知識體系為載體來進行能力培養和素質教育,強化知識結構的設計與建設,使每一個知識模塊構成一個適當的訓練系統,合理區分專業共性知識要求和特色培養要求,滿足“厚基礎、寬口徑、重能力、有特色”的專業人才培養要求。
環境工程專業知識體系由以下6個知識領域組成,見表1。
其中第1~5為通識課程和基本理論知識,第6為專業知識,專業知識包括專業基礎知識和專業核心知識。專業知識包括專業基礎知識和專業核心知識,專業基礎知識由環境學、環境生態學、環境化學、環境工程設備基礎、環境工程原理、環境微生物功能和應用、計算機應用技術等知識領域組成。
專業核心知識主要針對環境監測、水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物處理與處置工程、物理性污染控制工程、環境影響評價、環境規劃與管理、環境工程施工與經濟等8個方向,以8個課群為中心組成不同專業方向的核心專業知識。
3 實踐教學內容及體系
環境科學與工程實踐教學內容包括課程實驗、社會實踐、畢業設計等,是促進學生理論聯系實際、學以致用和培養創新能力、實際能力的重要保證。環境科學專業實驗/實習教學體系構建依據以下幾項原則:科學性,即體現科學嚴謹的作風;先進性,即緊跟學科前沿,要有超前的意識;實用性,即實驗/實習教學必須滿足社會對環保人才的需求;完整性,實驗/實習教學應包括基本技能、素質訓練和創新培養等內容,基本技能訓練必須過程完整、內容完整,即包括單個實驗、集成實驗和社會實踐等;開放性,允許學生根據自己的興趣參與不同的課程實驗或相關科研實踐活動,進一步培養學生主動學習、自主思考以及理論聯系實際的創新能力。
(1)課程實驗。
課程實驗和課堂理論教學相輔相成。課程實驗可以彌補課堂理論教學的不足,加深學生對理論知識的理解,使學生與教師面對面直接交流,有助于啟發學生深入思考,培養創新能力,達到理論聯系實際的教學效果。在實驗教學中,一方面向學生傳授實驗基礎理論知識,包括儀器儀表的原理、測量方法、操作規范、數據分析等;另一方面訓練學生的基本實驗技能,包括儀器設備的使用和維護、實驗設計、故障排除等。
根據性質將實驗分為觀察性實驗、驗證性實驗、設計性實驗、研究性實驗。
公共基礎系列實驗:物理實驗、化學實驗、生物實驗、計算機基本操作等。
專業實驗:環境化學實驗、環境監測實驗、環境微生物實驗、環境生物實驗、環境工程實驗/環境污染控制原理實驗、環境分析化學實驗等。
(2)實踐性教學環節。
環境科學專業實踐性教學環節的基本內容包括環境監測實習、環境影響評價課程設計、環境規劃課程設計、環境工程課程設計等。
(3)畢業論文或畢業設計。
畢業論文或畢業設計是一個科研、教學與實踐結合最為密切的環節。畢業論文或畢業設計可以從科研任務或者社會實踐中選擇規模適當、相對獨立的題目,與特定的科研小組、社會部門、企業單位等密切結合。優秀的本科生可以在大學三年級或更早階段參與教師的科研工作中,以獲得更多的實踐機會。此外,也鼓勵有能力、有精力、有余力的學生積極參與專業相關的各類科技競賽活動和創業競賽活動。
畢業實習采用分散與集中相結合的方法,進入工礦企事業單位環保崗位,時間為8周;畢業論文(畢業設計)在18周內完成。
4 建立校企聯合培養人才模式
校企聯合是卓越人才培養的新增教學環節,是學校培養向企業后延、企業人力資源向學校前伸的聯合培養方式。學生通過在企業分階段、分層次的實習、聯合畢業設計,熟悉環境工程設計、施工和工程管理的基本方法,提高綜合運用知識的能力;了解工程實際需要,培養職業素養、分析能力、溝通表達能力、團結協作能力、管理能力等工程綜合能力,從而具有獨立從事環境工程領域內某一方向工程設計與運行、分析與集成、研究與開發、管理與決策等能力,以適應未來科技發展和社會進步需要,成為面向未來的具有實踐能力、創新能力、國際視野和領導意識的卓越人才。
學校通過多種方式與企業合作,建立一批高水平且相對穩定的校外實習基地。基地應符合環境科學與工程專業的要求,各類實踐環節安排合理,重視教學與工程實踐相結合,校企合作共同制定校企培養方案,配備校內導師和企業導師,實行雙導師制度,確保實習和畢業設計質量,不斷擴大和提高環境科學與工程專業教育水平。
關鍵詞:實踐教學環節;實驗教學;實踐教學
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)14-0150-02
目前的環境工程專業畢業生存在工程實踐意識、創新意識較薄弱,適應能力和運用學科知識解決實際工程問題的能力不足等問題。分析原因,一方面是學生通過應試教育的模式升入大學,學生缺乏對知識的掌握和能力培養的主動性;另一方面在教學中存在重理論、輕實踐,重分析、輕綜合,重個體、輕協作,重傳統、輕創新等問題。如何提高學生動手實踐能力、綜合分析能力、團隊協作能力、創造創新能力是我們面臨的教學改革和實踐的一項緊迫任務。水污染控制工程課程建設是圍繞國家環保產業的需求和發展,圍繞高等教育高級應用型人才培養目標,圍繞西部經濟欠發達地區高校學科建設的定位,圍繞課程理論教學有特點地開展實驗教學、實習、課程設計和畢業論文(設計),構建和發展具有特色的課程體系的實踐教學環節。
一、實踐教學環節的構成
水污染控制工程課程是實踐性很強的課程,理論教學與實踐教學組成了課程體系。理論教學是實踐教學的基礎,而實踐教學有是理論教學的應用和目標[1]。因此,在教學中各環節相互協調,有機結合,避免出現脫節和重復。培養學生以不同的思維視角觀察問題與解決問題,在堅實的基礎知識積淀基礎上,較好地解決實踐中各類問題。在教學改革與實踐中重點強化工程教育和實踐訓練,培養學生實際工程能力。課程體系中的實踐環節主要包括專業實驗、認識實習、生產實習、課程設計、畢業實習和畢業論文(設計)等環節。針對社會對環境工程專業人才培養的要求,在實驗教學內容中建立演示驗證(必修)、綜合設計(必修)、研究探索(選修)的“三層次”實驗教學環節。實踐教學堅持以“創新與工程設計兩個能力”培養目標為中心,強化實踐性環節教學效果。
二、“三層次”實驗教學環節
環境工程專業是多學科的交叉學科,需要如化學、化學工程、材料化學等學科的理論、實驗方法和技術來支撐、擴展和延伸自己的內涵和外延[2]。實驗教學的基本任務是通過實驗活動,對學生進行科學方法和實驗技能訓練和培養,使學生能夠完整地、系統地掌握實驗的基本原理、方法和技能以及實驗技巧等。同時,學生通過實驗的實際操作,實現理論和實際的聯系,掌握技能,并能在此過程中提出問題,促進思考,從而使解決問題的能力得到提升,達到自主創新能力培養的目的[3]。在實驗教學環節中,將原實驗課程教學安排和內容進行改革,改變原來實驗內容與理論課程學習同時進行,以驗證型實驗為主的實驗教學。對環境工程專業實驗教學進行調整,在完成基礎化學實驗、環境微生物實驗、環境監測實驗教學的基礎上,將水、氣、固、聲的專業實驗整合為一門環境工程專業實驗,共48學時,集中在第七學期末的兩周內進行,其中水方面專業實驗25學時。實驗技能的培養使學生不僅鞏固了理論知識,訓練分析、判斷、綜合邏輯思維能力和獨立解決問題的能力,還初步培養開發學生的創新能力。
1.強化演示驗證的實驗內容。專業實驗中演示驗證實驗內容是不可缺少的,相關的實驗內容能加深學生對理論知識的認識和理解,加強動手能力和思維能力。演示驗證實驗中設置了水中常見陰離子的測定、顆粒自由沉降實驗、離子交換實驗等內容,同時注意專業實驗內容與環境監測實驗內容不重復設置。
2.突出以學生為主的原則,開設綜合設計型實驗。綜合設計型實驗以學生為主,教師為輔的形式進行實驗。設置了混凝+過濾(吸附)實驗、含重金屬酸性廢水處理實驗。學生根據實驗的基本原理,自主設計實驗方案、準備實驗所需藥品、進行實驗研究、分析實驗現象和討論實驗結果。在整個實驗過程中,教師對關鍵設備進行講解和回答學生提出的問題。通過訓練,學生對文獻查閱、實驗方法、分析儀器使用等方面知識的運用,提高了他們的知識綜合運用能力、觀察能力和動手能力。
3.培養學生的科學研究能力,開設研究探索型實驗。在研究探索型實驗中開設了生物轉盤處理生活污水的動態實驗和結合大學生科技創新項目、教師科研的研究型實驗。在生物轉盤處理生活污水的動態實驗中要求學生自主設計實驗內容和實驗路線,設計諸多影響因素對生物轉盤生化處理生活污水的各指標的去除效率,自行選擇1~2個影響因素和1~2個指標的去除效率完成實驗。掌握實驗原理,完成實驗數據處理,得出結論。在實驗中學生鞏固了理論知識和水質指標的測定方法,進行了文獻閱讀訓練,迫使學生進行深層次的思考,如比較和分析實驗結果合理性,分析生物轉盤后續四個生化池溶解氧,回流比等對去除效率的影響。在大學生科技創新項目、教師科研的研究實驗中是鼓勵學生積極申請每年的大學生科技創新項目,鼓勵教師結合自己的課題研究,引導學生參與部分研究工作。通過科研經歷養成學生嚴謹的科研態度,學會搜集資料、查閱文獻、設計實驗思路,培養學生的科學素養和創新能力。
三、強化“兩個能力培養”的工程實踐教學環節
根據專業培養的目標,為更好推動工程實踐能力的培養,學院多渠道積極加強對外聯系,建立多家典型水處理運行單位作為校外實習實訓基地,為學生提供了認識實習、生產實習、畢業實習和畢業論文(設計)等實踐環節的場所,有力地保障了本科生實踐能力的培養效果。由于用人單位往往更青睞有一定環境工程設計經驗和實踐操作能力的學生,因此在教學過程中必須加強課程設計、實習和畢業論文(設計)等教學環節訓練。實踐教學環節中,把所學的理論知識應用到實踐中,培養學生的工程設計能力;通過認識實習、生產實習和畢業實習的實踐教學,培養學生實踐操作能力,增強學生運用專業知識和系統解決實際問題的能力,使學生在工程設計和創新能力方面都得到較系統的訓練和全方位的提高。
水污染控制工程的課程設計,時間為一周,每2~3人一組,在理論教學內容完成后進行。要求學生完成一個設定進、出水水質工藝方案的設計,在教師的指導下進行工藝計算,繪制圖紙、完成設計說明書的編寫,完成一個典型水污染治理工程的方案設計,使學生進行工程設計能力的訓練。
認識實習培養學生的專業思想,包括對企業生產和典型工藝的感知、對職業的成就感,主要以查閱資料結合實地參觀為主。生產實習環節與理論教學相銜接,結合實習基地的具體情況,熟悉典型水污染控制工程處理工藝、單元處理技術與設備、處理效率,加深和鞏固對專業知識的理解。生產實習選擇企業運行穩定的生活污水處理廠,進行各工段跟班生產,掌握企業概況,工藝技術和運行參數,主要構筑物和設備的原理、結構和運行指標,自動控制和能源狀況。提高學生水污染治理工程設計能力、實踐能力和施工能力。
畢業實習和畢業論文(設計)在第七學期末根據學生自主選擇進行畢業設計和畢業論文,嚴格做到一人一題,指導老師下達任務書。第八學期開學提交開題報告進行答辯。進行畢業設計的同學到相關企業再次進行實習,依據任務書內容資料收集;選擇畢業論文的同學按照任務內容要求進行大型儀器的操作學習、主要實驗手段和方法的學習、完成實驗材料設備的準備工作,初步培養學生的科研能力,提升學生的創新思維和創新能力。通過工程實踐的系統訓練,使學生增強工程實踐能力與應用能力,突出綜合性、整體性和系統性思維的訓練。
四、結語
在高等教育改革中,提升學生工程實踐與科研創新“兩個能力”培養,強化學生工程意識,對于全面提高教育質量具有十分重要的意義,從而可以達到培養適合區域經濟建設的環境工程專業高級應用型人才的目標。
參考文獻:
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關鍵詞:地方本科院校;實踐教學;環境工程;實踐能力
地方本科院校的人才培養重點是為區域經濟社會發展以及相關行業需要服務。嘉應學院是一所新建的地方本科院校,以本科教育為主體,學校設立的理工科專業緊密結合地方特色和行業發展需求,注重學生實踐水平和技能的培養。實踐教學是是培養具有創新意識的高素質工程技術人員的重要環節,是理論聯系實際、培養學生掌握科學方法和提高動手能力的重要平臺。嘉應學院化學與環境學院為增強學生的工程實踐能力和社會競爭力,構建了多個校內外實踐教學基地,近三年已為各類環保企業和政府環保管理部門培養環境科學專業人才約300多人。
1實踐教學的必要性
梅州市位于廣東省東北部,是典型的山區農業市。近年來,隨著農村人口大量增加,經濟開發和廣東省產業雙轉移力度加大,農藥、化肥的大量施用使農村環境問題日益加劇。另外,鄉鎮企業的迅速發展,使環境污染在廣大農村迅速蔓延,加上自然資源的不合理開發,都給農村生態環境帶來了嚴重危害,不得不引起人們的高度重視[1]。地方院校以服務地方經濟、地方產業為己任,我們培養的環境工程專業的學生不僅要有扎實的專業理論知識,還要有實際的工程應用能力,解決實際的環境問題。實踐教學是人才培養的重要環節,是本科教學的重要組成部分,是培養學生實踐能力和創新能力的主要方法和手段,地方性高校環境工程專業本科生工程能力有待提高,構建科學的實踐教學體系是提高人才培養質量的重要保證[2]。我院根據實際情況,推行理論與實踐并重的教學課程體系,構建校內外實踐教學基地,不但應使學生掌握通識專業知識和技能,還應多學科融合,培養學生利用專業技能解決農村環境污染問題的能力,解決地方凸顯環境問題。
2實踐教育教學體系建設
我院根據國家教育部及學校的相關文件精神,結合環境工程學科專業的特點,構建了一個多層次、開放性的實踐教學體系,提高學生綜合應用專業知識與技能的能力和素質。
2.1優化實踐課程設置
實踐教學以專業基礎理論和專業實驗為基礎,與實際生產緊密結合,加強技能培養為目標,以就業為導向。我院初步建立了環境工程專業實踐教學體系,在理論課程設置上除了夯實環境工程原理、工程制圖、環境工程設計及水、氣、固廢污染控制工程、流體力學等一般工科類課程基礎技能,并增設機械基礎、排水工程、環境工程設備、工程概預算、儀表自動化、電工技術等工科課程及實踐,使學生具有扎實的工程設計、實施與工程管理的基本技能[3]。實驗教學是實踐教學環節的重要組成部分,是培養學生動手能力、分析問題和解決問題的能力及創新能力的重要途徑。我們對實驗教學內容進行改革,除開設專業基礎實驗包括環境基礎化學實驗、環境工程微生物學實驗、環境監測實驗、固體廢棄物處理與處置、環境工程綜合實驗等,增設了綜合性設計性實驗,如嘉應學院校園空氣質量監測、嘉應學院校園周邊噪聲監測、周溪河嘉應學院段水質監測、嘉應學院校內湖泊富營養化水平監測、SBR法曝氣生物濾池(BAF)處理校園生活污水試驗,推流式活性污泥法處理校園生活污水系統的觀測、運行與監測等。我們為了提高學生實驗興趣和實驗教學效果,不斷改革實驗教學方法和手段,增加各種大型儀器的使用,,規范實驗教學環節,增加學生獨立操作和實際動手機會。除了課程設置上進行優化,在硬件上提高實驗教學設備的質量、數量,增加實驗實踐的空間和條件,提升學生實驗實踐的動手能力。另外我們還重視提高課程設計和畢業論文質量,在指導教師的指導下,以工程實際或社會實際為背景,綜合運用知識獨立地完成一項工程設計,要求學生熟悉相關設計規范、手冊,查閱文獻,制定實驗方案并實施完成,最終形成項目設計或論文。如在《環境監測與評價》、《水污染控制工程》課程設計中學生完成了飲用天然礦泉水微生物的檢測及評述、淋洗液在線發生-離子色譜法測定飲用水中的氯酸鹽、天然有機物氯消毒副產物的生成及影響因素研究、農村污水高效降解氨氮處理技術研究等課題。通過實踐性綜合性強的實驗訓練,提高了學生的實驗技能、搜集處理專業信息能力和分析解決問題的能力。
2.2構建校內外實踐教育教學基地
我院建立了校內環境工程教學實踐基地。在校內利用教學實驗室完成各項專業技能的訓練,還用專業技能處理學校環境污染問題。如建立了學生宿舍生活污水小型處理站,實驗室廢液處理站,環境工程專業的學生以此作為課程設計或者畢業論文,全程參與設計、調試和處理。學生參與處理身邊的環境污染問題,積極性高,有責任心,確實體會到專業技能的重要性,提高了學生的專業綜合素質。我們建立了二十多個校外實踐教學基地,包括縣級污水處理廠、自來水廠、環保有限公司、啤酒廠、垃圾填埋場、美麗鄉村建設點等。學校與這些單位和機構聯合制定了實踐教學的計劃,學生到真實職場實習或者參與校企合作項目。在真實的工作環境中,學生通過實習、實踐,接觸到本行業的新技術、新技能,學會整理碎片化的知識,親身感受到規范的職場要求,培養學生綜合應用能力。對教師而言,通過項目的參與,實踐技能得到了極大的提高,對理論教學和實踐教學有很好的促進作用。同時教師用科研能力解決企事業單位的生產實踐過程中遇到的問題,建立互利互信的產學研合作關系。如我校與實踐教學基地簽訂的校企合作技術服務協議《農村廢水治理新技術》,其中組合式生物濾池工藝在梅州市各鄉鎮廣泛應用,處理效果良好。學生還依據企業課題完成畢業論文,如常規污水生化處理系統中亞硝酸鹽積累的過程分析,新型絮凝劑對含磷生活污水的處理能力的研究,粉煤渣及其改性對廢水除磷效果的研究,多段式介質阻擋放電反應器性能及去除有機氣體的研究等,論文質量較以往普遍提高。
2.3加強實踐教學師資隊伍建設。
我院現有環境工程專業實踐教學教師12名,41.7%具有博士學位,具有較強的理論知識和科研能力,但缺乏工程實踐能力。因此,學院從三方面來提高實踐教學師資隊伍的建設。一是招聘具有工程實踐經歷的新教師。二是鼓勵教師參與企業實習,可采取減免教學工作量或將工程實踐經歷作為晉升職稱的必要條件等鼓勵措施。讓實踐教學指導教師緊跟形勢的發展,到工廠企業去學習新技術、新方法,掌握新工藝、新設備、新規程,幫助學生在專業技能、創新能力和實踐能力上獲得明顯的進步,使培育出來的學生更能快速適應社會生產的需要。三是聘任企業一線技術人員擔任兼職教師,參與學校課程教學,聯合指導學生畢業論文設計和實訓等。企業技術人員擁有豐富的實踐經驗,能切實指導學生掌握專業技能,提高實踐能力和團隊合作能力。
2.4以競賽帶動實踐教學
我院鼓利學生多參加專業學科競賽,以競賽帶動實踐教學,通過參加專業競賽給學生提供了較大的自主學習的時間和空間,易于調動學生學習的主觀能動性,培養他們的學習興趣和創造性思維能力。為使學生熟練掌握實驗、實踐技能,達到競賽所要求的技能,開放實驗室,為學生在課外實踐提供了極好的平臺,吸引了一大批學生在各個開放性實驗室進行實驗、技能訓練等。在近幾年大學生創新創業活動和大學生挑戰杯等各競賽中我院取得較好的成績,近三年來完成十項國家級省級大學生創新訓練項目和三項省級攀登計劃項目如豬糞生物炭的制備、特性及碳素固定機理研究,腐殖酸臭氧化對三鹵甲烷生成之影響,洗滌劑中常見表面活性劑對大型溞的毒性實驗研究等和載體包埋以硝化菌為優勢菌的培育與應用等。
關鍵詞:科研能力;本科生;環境工程;創新
創新成為現代社會經濟發展的動力。而高等學校是培養創新人才的基地和搖籃,肩負著重要的歷史使命。因此高校必須把培養大學生的創新能力,作為教育改革的核心。科研作為高校的重要組成部分,對培養創新型人才尤其重要。近年來,全國各高校都十分重視大學生的創新能力的培養,對此進行了諸多理論和實踐上的探索,其中普遍認為大學生盡早參與科研訓練,給學生提供盡可能多的科研實踐機會,是培養具有創新意識和創造能力研究型人才的有效途徑[1]。本科生參與科研活動,能加深對所學理論知識的理解,擴大知識面,尤其是在培養學生的創新能力、實踐動手能力和嚴謹的科學作風等方面有不可估量的作用。因此,加強高校學生科研能力的培養,不僅是高等教育改革的本質需要,同時也是新時代人才培養的迫切要求[2]。
環境工程專業涵蓋的內容比較廣泛,不同學校的該專業,由于其依托的學科不同,以及服務的領域和對象不同,常常帶有其各自專業特色。以南京工程學院來說,以電力行業為依托,環境工程專業帶有電力行業特色,培養目標是能在政府部門、電廠、環保部門、設計單位、科研單位等從事設計、管理、研究開發等方面的高級工程技術人才。現以南京工程學院環境工程專業為例,談談如何進行本科生科研能力的培養。
一、在教學過程中培養環境工程專業本科生的科研能力
1.注重在實驗教學中培養學生的實驗操作技能
實驗技能是環境工程專業學生的基本功,是學生必須掌握的基本技能。目前實驗教學大部分都是驗證性實驗,主要驗證教師在課堂上講的理論知識,使得教學與實驗充分融合。通過實驗教學,不僅鍛煉了學生的實踐動手能力,還培養了學生的發現問題、解決問題的科學素養。但是,如何通過實驗技能的鍛煉,來培養學生的科研素質,目前很多高校對此還欠缺考慮。將科研性實驗引入學生課程實驗教學中,更新實驗方法,突出實驗教學對學生創新性能力的培養,強化學生的動手能力和創造性能力。例如,學生在實驗操作過程中,得出了不同于課本上所描述的實驗現象,如何找出發生現象的原因,并如何避免,這就是一個科研探索過程。
2.增加設計性實驗內容
在開設驗證性實驗的基礎上,可增加一些設計性實驗,并完善綜合與設計性實驗體系,以突出實驗教學對學生創新性能力的培養,強化學生的動手能力和創新能力。具體實施過程是,由教師提出實驗的目的和要求后,學生獨立查閱文獻資料,設計實驗方案和實驗步驟,經教師指導后,獨立進行實驗過程,并對實驗現象、實驗數據等進行理論上的分析。例如,我們在開設環境監測課程時,增加了綜合設計性實驗“天印湖水環境調查”,該實驗是來源于教師的一個科研項目。具體工作從查閱文獻、湖泊的采樣點設置、水質指標的選擇、水質指標監測與分析、數據處理至最后水環境調查報告,都是由學生獨立設計完成。通過學生自己查閱文獻,確定調研方案、實施方案到撰寫調研報告整個完整的過程,可以使學生初步建立起科學研究的思路。教師在整個實驗過程中,僅僅起著引導和輔助的作用。通過與實際項目結合,可以增強學生的學習興趣,發揮學生學習的主觀能動性。使學生了解到書中學到的理論知識并不是紙上談兵,而是跟實際應用緊密結合的,從而有利于樹立學生的自信心,激發學生學習的積極性。
除此之外,教師在課堂教學方面,可融合教學與科研相結合的指導思想。根據不同課程,讓學生結合教學內容做調查分析、文獻綜述、小型學術報告會等,初步訓練學生的科研思維。
二、通過各種途徑鼓勵學生參與各類科研創新
1.畢業論文與科研項目相結合
畢業論文是綜合訓練學生運用基本知識、基本技能分析和解決實際問題能力的一個重要途徑,對于大學生科研能力及創新能力的培養都具有重要作用。將學生的畢業論文與教師的科研項目相結合,使教師可根據自己課題研究的實際情況為學生把握好方向,從而能有的放矢地對學生論文進行指導[3]。但是科研課題一般都有較高的難度,即便經過分解后對本科生而言也有相當的難度。因此,要充分考慮學生的專業基礎和實際水平,防止題目過難。故將一個科研項目合理拆分為內容相對獨立的部分,并從學生實際出發,對研究內容、研究深度做適當的調整之后,才能作為本科生畢業設計的題目。選題不僅要跟科研項目結合,注意選題內容和難度要適中,更要結合學生的興趣和能力,特別是那些與學生將來從事的工作相關的題目。從而使得所選畢業論文的題目不僅能夠鍛煉學生,不讓學生產生畏難情緒,而且能與所學專業緊密結合,學有所用。目前,環境工程系大部分畢業生的畢業設計題目均是指導教師的縱向或橫向課題的內容,學生的論文與實際應用緊密結合,不僅提高學生的科研興趣,而且充分體現了我們南京工程學院“學以致用”的辦學宗旨。實踐證明,畢業論文與科研項目相結合切實可行,能充分調動學生學習的積極性,是高校教學與科研相互促進的良好的途徑。
2.本科生參與教師的科研項目
過去的學習模式,都是學生在課堂上被動地接受教師灌輸的書本知識,學生養成了一種惰性,很少自己主動地去思考,缺乏獨立分析問題、解決問題的能力。在經過基本的實驗技能培訓后,選擇一些對科研有濃厚興趣、動手能力強的學生,直接參與到教師的科研項目中來。通過主動參與科研活動,學生從在課堂上的被動接受知識到以探索、研究、發現為基礎的主動學習,不僅拓寬了知識面,為以后的繼續深造打下堅實的基礎,而且使得他們能夠有機會涉足該學科在國內乃至國際最前沿的研究和成果,切身從事科學研究,經歷發現問題、分析問題、解決問題的全過程,從而提高了學生對知識的整體把握能力和創新能力,提高了學生的自信心[4]。目前環境工程系教師的課題基本都有3~5個學生參與進去,學生在參與科研項目中表現出來極大的熱情和濃厚的興趣,他們常常主動要求分配新任務,在完成任務過程中不懂的就自己上網查資料或請教教師,主動學習,進步很快,在參與課題過程中涉及他們還未學習的課程知識,他們也是主動自學,力求自己能找到問題的答案。通過這樣的科研過程,學生承擔部分力所能及的科研課題,接觸了真正的求知過程,掌握了獲取知識的方法,善于進行探索、調查、發現,培養了學生的科研意識和初步的研究能力,提高了學生的綜合素質。
3.組織學生申報大學生創新項目
科研活動對大學生而言,是個自主探索學習的過程。學校每年都設立大學生創新項目,鼓勵學生進行科研課題的申報。學生自擬題目,學校給予經費支持,并自選老師指導。這種實際的科研項目,大大地激發了學生參與科研的興趣,培養了嚴謹求實的學術風氣,對日后從事專業研究工作奠定了良好的基礎[5]。學生在教師的指導下,確定選題,撰寫項目申報書,然后學校組織專家答辯。課題立項后,學生開始文獻的查閱、實驗方案的確定至最終方案的實施。學校對大學生創新活動進行定期檢查和成果鑒定,以培養學生的韌性和責任心。在這整個創新項目實施過程中,他們會不斷發現問題、分析問題、解決問題,其創新思維和能力也就隨之得到很好的提高。例如,2012年帶的大二學生做的創新項目“農田土壤營養鹽的滲漏估量及測定”中,首先讓學生查閱文獻,了解什么是農業面源污染,以及農業施肥對地下水水質的影響等;然后設計實驗方案,來定量估算農業施肥量對于地下水水質的相應關系;接著設計實驗模型、監測水質、處理數據、分析結果、撰寫項目結題報告、答辯,完成了整個科研項目流程。
三、目前本科生科研活動存在的不足之處及改進措施
目前,國內高校對于大學生科研能力的培養還沒有成熟的運作模式和制度,大學生參與科研的培養方式還沒有普及,科研在人才培養環節中所占比重還不夠。大體說來,主要有以下幾個方面限制大學生的科研能力的培養:第一,從學校角度來說,當前學校對學生科研經費普遍投入不足,學生難以開展科研活動;另外,學校對學生科研缺乏有效的激勵機制,影響學生科研的積極性。第二,部分教師對學生科研沒有進行很好的引導,其指導工作不到位,沒有較好地激發學生的科研興趣。第三,從學生自身來說,缺乏一定的堅韌、鉆研等科研精神,不能完成科研任務等。基于以上不足之處,提出幾點改進措施:
1.教學上的改進
提倡學生參加科研活動是培養學生的創新精神和實踐能力的重要途徑。大學生科研能力的培養,基于寬廣的基礎知識和良好的素質。因此,在教學上,要優化課程體系,以確保學生具備扎實的基礎知識,了解學科國內外發展的前沿,把握學科發展動向。除此之外,還鼓勵學生跨學科選修課程,以拓寬學生知識面,優化學生的知識結構。并且加大實踐課程的比例,強化學生的動手能力的培養,實現知識實用技能化。
2.學校要創造良好的科研氛圍
題目:基于無線傳感器網絡的水資源監測系統的設計上位機
1.畢業設計(論文)綜述(題目背景、國內外相關研究情況及研究意義)
1.1 題目背景
水資源監測是水資源管理與保護的重要手段,我國水資源緊缺、水污染嚴重,如何高效、實時地獲取水環境參數、研究開發水環境監測新方法,已成為水環境管理與保護的一項重要任務。無線傳感器網絡 WSN(Wireless Sensor Network)是將有感知能力、計算能力和通信能力的微小傳感器節點采用規則或隨機方式部署在監控區域,通過無線自組織和多跳的方式構成的分布式網絡。它集傳感器技術、嵌入式技術、現代網絡技術、無線通信技術和分布式信息處理技術于一體,以數據處理為中心,協作地感知、采集、處理和傳輸目標區域的監測信息并報告給用戶。它具有可快速部署、無人值守、功耗低和成本低等優點。
1.2 國內外相關研究情況
在世界上我國屬于水資源貧乏國家, 對水資源的優化使用對我國實施可持續發展戰略具有十分重要的意義。強化對水資源環境的監控是一個長期的任務。常規水資源環境監測方法主要分為以下兩種:(1)利用便攜式水質監測儀人工采樣、實驗室分析的方式。該方式僅限于對河流、湖泊的幾個斷面采樣,采樣頻率從每月數次到每日數次。(2)采用由一個中央控制室和若干個監測子站組成的水環境自動監測系統對水環境參數進行自動連續監測, 數據遠程自動傳輸, 可以實時查詢所設站點的水環境參數[1]。前者由于無法對水環境參數進行遠程實時監測, 存在水質監測周期長、勞動強度大、數據采集速度慢等問題, 不能很好地反映水環境的連續動態變化, 不易及早發現污染源并預警。后者能很好地解決水質監測周期長、勞動強度大、數據采集和傳輸速度慢等問題, 但由于有鋪設電纜和建立監測子站的施工要求, 因而存在對監測地點原有的生態環境影響大、系統投資成本高、監測水域范圍有限的缺點, 同時無法進行大面積布設監測子站、對每個小水域實施多點遠程實時監測。基于無線傳感器網絡的水資源實時監測系統, 比較典型的國外代表有美國Heliosware公司的EMNET系統和澳大利亞CSIRO 的Fleck系統[2、3]。上述兩種系統可采集參數種類較少、不提供對水資源的視頻監測功能且通信速率低、產品體積較大、功耗較高, 目前僅適合用作研究, 尚不能作為實用系統在現場使用。國內已對基于無線傳感器網絡的水資源實時監測系統的一些關鍵技術進行了研究[4]。與傳統的監測法相比, 無線傳感器網絡具有對生態環境影響小、系統成本低等優點。
近些年來,無線傳感器網絡是國際上非常關注的、涉及到多個學科高度交叉、知識高度集中的熱點研究領域。目前,無線傳感器網絡的研究經過了兩個階段。第一階段主要是采用MEMS技術設計微型節點,代表性的研究成果是智能埃及SmartDus無線集成網絡傳感器WINS。第二階段是研究網絡問題。國外設計了很多套演示系統取得了一系列重大的理論研究成果。在國外,Intel公司于2002年了基于無線傳感器網絡的新型計算機發展戰略,主要研究無線傳感器網絡在醫學、森林防火、環境監測等方面的應用。在國內,很多科研機構和大學隊無線傳感器網絡都進行了相關方面的研究。有業內專家指出,中國掌握了物聯網(WSN的實際應用)的世界話語權,不僅表明我國在該領域上的技術領先,同時也在于中國式世界上少數能將WSN實現產業化的國家之一。
1.3 研究意義
水資源是生命生存不可替代的自然資源,是生命支持系統之一,也是重要的環境要素。樓蘭古城的興起是由于豐富的羅布泊湖水的滋潤,富庶的樓蘭11萬平方米,人口達萬人,是樓蘭國的首邑,是我國古代一重鎮,也是絲綢之路南線必經之地。后來由于種種原因導致水資源衰竭,繁華的古城衰落,直至湮沒在茫茫的荒漠之下。
水資源危機究竟始于何時,目前學術界尚無公論。但是水資源危機引起了世界各國的關注與不安。我國是一個人口眾多,水資源絕對數量較高而相對數量較低的缺水國家。1988年7月1日《中華人民共和國水法》正式實施后,確立了每年水法宣傳周(簡稱為水周),其目的就是通過這一活動,向公眾集中灌輸有關水資源開發利用與保護方面的知識和政策法規,以增強公眾節約水資源的意識。
我國的水資源價值理論受水資源是取之不盡,用之不竭的傳統價值觀念影響,造成了水資源長期被無償地開發利用,不僅造成了巨大的寶貴水資源浪費和對水資源非持續開發利用,同時對人類的生存及國民經濟的健康發展產生了嚴重的威脅。盡管近幾年來對此有所認識,采取了相應的行政或法律手段扭轉這種被動局面,但是,由于對水資源價值理論的研究不夠深入,致使所采取的措施缺乏廣泛的經濟社會基礎,最終結果是政府干預行為過于集中和強硬,市場行為和經濟杠桿的作用又過于薄弱,導致期望與現實相差甚遠。因此,水資源價值研究在持續利用水資源過程中具有重要的地位,是實現持續發展戰略一個組成部分,開展此方面的研究是十分必要的。
2.本課題研究的主要內容和擬采用的研究方案、研究方法或措施
2.1 研究的主要內容
根據無線傳感器網絡的基本理論和水資源監測的實際需求,設計基于無線傳感器網絡的水資源實時自動監測系統,能夠在線實時測量溫度、PH 值、電導率、濁度等參數的水資源監測系統,此系統在監測區域內采集相關數據,利用監測區域協調器節點和遠程監測中心(PC 機)之間的通信,把經過處理的測量結果動態地顯示出來。本課題完成系統上位機的軟件設計,由串口接收協調器節點送來的水資源監測數據,進行數據解析,提取出各個傳感器采集的數據并通過界面動態的顯示出來。
2.2 研究方案
關于本次研究的課題,基于無線傳感網絡的水資源監測系統的設計,主要可分為三個部分,由于本次課題的研究只涉及上位機部分,即圖一中的虛線部分,主要設計上位機的軟件界面的設計部分,其中包括有串口接收數據,解包數據,以及顯示部分,其中的解包部分包括,將PH值,濁度,在線實時溫度,電導率和它們各自對應的數值一一對應起來,這部分主要涉及用Visual C++語言將其用軟件編程,并實現功能,其流程圖為圖2:
實現過程為:先初始化軟件,再設置軟件編輯界面,設置好界面后,開始接收由協調器經串口發送過來的數據,進而解包數據,接著處理數據,將PH值、實時測量溫度、濁度以及電導率的各組數據按照一定的要求計算好,顯示各組數據,最后結束程序。
在這個過程中,實現了串口接收數據,解包數據,處理數據以及最后將數據動態的顯示出來,完成了本次研究的要求。
3.本課題研究的重點及難點,前期已開展工作
要完成這次課題,即基于無線傳感器網絡的水資源監測系統的設計上位機,需要完成的內容有:系統上位機的軟件設計、接收由串口協調器節點發送過來的水資源監測數據、進行接收數據的解析、提取出各個傳感器采集的數據并且通過界面動態的顯示出來。其中重點以及難點有:系統上位機的軟件設計,由于對上位機不是很了解,以前也沒有接觸過上位機,對它的功能,使用不了解,也沒有接觸過Visual C++語言,屬于初學者,會有一定的難度,既是重點也是難點;把接收到的數據進行數據分析,要進行合理的、有效的數據分析,是一個關乎本次課題成敗的重點;將提取出的數據通過界面動態的顯示出來,要通過一定的平臺來顯示,即要通過一定的硬件設施顯示,這就需要能夠正確的,有效的連接到所用的平臺,是研究的最后一道門檻,也是重點。
目前為止,已經開展的工作有,通過查詢相關資料以及通過互聯網了解到上位機的功能,以及它所需要的編輯工具-----Visual C++,對我來說這是一種新的語言,現在已經開始看有關C++方面的書,開始學習使用它一些簡單的使用方法。
4.完成本課題的工作方案及進度計劃(按周次填寫)
第1-3周:查找借閱相關書籍資料,確定系統的總體方案,完成開題報告;
第4-9周:進行上位機軟件編程學習,軟件界面設計
第10-11周:進行軟件設計、進行數據解析;
第12-15周:系統調試,驗證系統功能;
第16-17周:完成畢業論文,準備答辯
注:
1、正文:宋體小四號字,行距22磅。
2、開題報告裝訂入畢業設計(論文)附件冊。
參考文獻
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軟件技術畢業生論文開題報告范文 工資管理系統的目的和意義
在中原大化儀表公司是一家省屬大型企業分支單位,隨著社會主義市場經濟的快速發展,該公司下在發生著日益的變化,職工流動速度在加快,工資增減幅度在加大,員工,職稱,績效評定等信息也隨之越來越多 ,作為工資管理和發放單靠傳統的手工處理已顯得力不從心,手工發放需要反復進行抄寫,計算,不僅浪費時間,還常因抄寫不慎出現張冠李戴,或者由于計算疏忽,出現工資發放錯誤的現象.同時工資的發放具有較強的時間限制,必須嚴格按照公司規定的時間完成任務.正是這種重復性,規律性,時間性,使得工資管理的計算機化成為可能.
使用計算機進行工資發放,不僅能夠保障工資核算無誤,快速輸出,而且還可以利用工資數據庫對有關的各種信息進行統計,服務于上級財務部門的核算與賬務處理.從而提高工資管理發放的效率,實現企業員工工資管理的系統化,規范化和自動化.
計所達到的要求,技術指標,預計的技術關鍵,技術方案和主要實驗研究情況
預計達到的要求:
技術指標
(1)開發環境:visual foxpro6.0
(2)運行環境:windows9x/windowsXX
技術關鍵:
采用foxpro編程思想,利用其強大而完整的功能開發這樣一套職工工資管理軟件,其主要技術有:foxpro數據庫技術,新類的設計與應用,系統容錯性的處理,組合查詢技術的實現等.
技術方案和主要實驗研究情況:
(1)開發職工工資管理系統
(2)職工工資管理系統的數據庫結構設計與實現
(3)職工工資管理系統的具體實現
課題研究進展計劃:
月28號:畢業設計選題
月10號:開題報告撰寫
月19號:對開題報告進行改進
月29號:對系統整體設計
月15號:中期報告
月21號:論文撰寫
月28號:系統檢查
月4號: 論文答辯
現有在條件,人員(姓名,職稱)及主要設備情況
已有軟件:microsoft visual foxpro 6.0,winXX平臺
設計人員:樊利清
主要設備:計算機(intel pentium 4)一臺,激光打印機 一臺
參考文獻
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(5)數據結構 中央廣播電視大學出版社
(6)操作系統工程 中央廣播電視大學出版社
從專業結構看,國外發達國家大多專業方向豐富,專業設置呈現多元化發展的趨勢;在我國,過去環境科學專業受母學科制約,專業方向劃分過細。目前我國的環境專業本科生教育正在向寬口徑、適應面廣等方向發展,以改變過去那種在本科就開始培養“專業人才”,以至分配面窄,很難適應實際工作的狀況。從辦學要求看,無論在國內和國外,其辦學導向都是與社會需求盡量取得一致。在培養目標上,各國普遍強調要對學生能夠進行全面的文化素質培養,在“知識”“能力”和“做人”三方面做到有機統一和結合;在國外,比較重視“知識”和“能力”的培養;我國對本科生的培養目標多年以來強調培養“專家”和“專門人才”,著眼于畢業后的職業,要求畢業后能“專業對口”。因此,培養學生只重深度,不重廣度,近年來雖已逐步擴大培養口徑,但還不夠。在由計劃經濟向市場經濟轉變的過程中,這種缺陷已經暴露出來,表現最突出的是畢業生工作適應面窄,適應能力差。致使畢業生就業困難。
在課程體系和學分制實施方面,國外設置的課程類別大致與我國相同,全部課程包括公共基礎必修課、專業必修課和選修課。國外實施學分制與我國一個明顯的不同點是,國外學生在選修上的自由度非常大。專業課數量眾多、涉及面廣,在指定選修課和必修課中也設置若干門課程讓學生自由選擇,甚至允許在校內其他系或學院選修其他領域的課程;在我國,學分制中規定的必修課學分多而選修課學分少,而且在選修課中,也只有本系開設的選修課程或一些全校性的選修課可供選擇,而這些選修課少到若漏選一門則可能學分不夠,使學生在近乎完全同一的模式中學習,這就造成了培養出的人才知識結構單一,難以應付實際工作中的各種問題。正是由于這個原因,導致國外不嚴格限制學習時間,學生只要修滿學分即可畢業,而我國依然實行四年制本科教育。
二、環境科學專業教學改革發展方向
環境科學的獨特性決定了高校環境類專業所需基礎課內容廣,專業課門類多。然而,學生在校時間有限,如何在課程設置充分體現以培養“綜合型”人才為目標,制訂出較為合理的教學計劃,至關重要。
1.拓寬基礎,文理滲透環境問題不僅僅是自然科學和技術工程范圍內的問題,而且是一個社會經濟問題。在解決具體的環境問題時,往往需要綜合考慮環境、資源、技術、經濟、市場等多方面的因素。因而,課程設置時應考慮多滲入經濟、人文及行為科學的內容,加強文理滲透,提高人文修養,尤其是必須進行經濟、管理、政策、法律等方面的教育。歐美發達國家高校環境類專業的課程設置無統一模式,但其共同的特點是具有寬厚的基礎,幾乎數理化、天文、地質、生物及社會科學等方面的內容都設有必修課或選修課。基礎課主要集中在數學、化學、力學、經濟、人文及行為科學等方面。美國佛羅里達大學環境類專業其文科課程約占總學分的13%,體現了文理滲透、加強素質教育的意圖。美國杜克大學環境學院還開設職業寫作、職業技能等多門職業素質教育課程。Brown大學環境科學中心執委會成員的職責之一就是指導學生根據各自的特點和愛好制訂有效的和多樣化的專修課程計劃,使所選課程密切相關,并以一體化的論文為終點。這些做法都值得借鑒。
2.發揮特長,辦出特色我國目前辦環境類專業的院校不少。各高等院校應發揮各自特長,辦出自身特色,不應強求統一模式。要注重專業課程的補充更新,通過開新課或在原有的課程中補充若干新章節來更新充實教學內容,使之能及時敏銳地反映學科的新進展以及當前環境決策和舉措中的新觀點和新動向,盡可能使學生能跟上時代的發展。
3.多設選修課,擴大選課自由度目前,我國高校選修課程占總學時比例小,可供學生選擇的范圍非常有限。這樣的教學計劃必然導致同校同專業的學生所學課程都相似,極大地制約了學生的個性發展與能力培養。國外高校這方面做得較好,如德國Stuttgrat大學選修課約占總學時的30%。英國的一些大學為解決因師資不足造成選修課缺乏現象,甚至可跨校、跨國選修課程。這些做法值得我們參考與借鑒。此外,可讓學生自己選擇畢業論文的研究方向與內容,并讓他們在高年級階段圍繞該研究方向與內容選修相關的專業課。這樣同一學校同一專業畢業的學生,所學的專業課可能差別較大,以避免知識結構單一。
4.加強實踐性教學環節由于環境科學具有很強的實踐性,培養學生從事科研和工程設計與實踐的能力顯得特別重要,因而不可忽視實踐性教學環節,包括實驗室工作、項目設計、野外實習等形式。對于實踐性強的課程,講課時間應少于實踐課時間,精講多練。通過實踐性教學環節可以讓學生了解環境科學專業的性質,加強培養學生的實際工作技能、實驗能力、科研和工程設計能力,同時掌握科技論文寫作方法,參與學術交流。讓學生在大學階段多參與一定的科研工作或參與完成實際工程,對提高就業率也是一個行之有效的途徑。
三、環境科學專業教學模式探討
1.環境科學專業課程模塊和內容體系我國環境科學專業的課程模塊大致如圖3所示。環境科學專業的知識結構和體系應體現強化專業基礎,拓寬專業方向,重視專業技能的改革的基本原則。其基本思路就是:第一,把環境科學的課程體系作為一個系統,按照課程體系的知識結構層次和認識規律的要求,確定各門課程的地位和作用,組織、選擇和合理安排課程的教學內容及相應的教學要求。第二,按知識體系的功能與作用將課程體系分為理論基礎、技術基礎、工程原理基礎和專業基礎以及專業課五個基本模塊,各模塊所設基本課程見圖4所示。這樣的課程結構能更好的反映不同層次的課程所能提供的知識內容,更能反映社會發展對人才質量的要求。在具體辦學當中,各大學依據自己的辦學特色和對學生的不同要求對于專業課程的安排各有不同。如綜合性大學的課程設置比較全面,涉及到了化學、環境管理學、環境工程學、環境倫理學、環境生態學等各個方面;工業類大學則側重工業的特點,開設了一些偏重于環境工程方面的課程,如哈爾濱工業大學將大氣污染控制工程、水污染控制工程、固體廢物處理與資源化、環境影響評價與環境規劃等作為其主干課程;地礦類大學將其專業課偏重于地質學方面的內容,如中國地質大學開設了水文地質學基礎、環境地學等地質類的課程;師范類大學側重環境管理和生態學方面的培養,主要開設了環境規劃與管理,環境生理學、植被生態學、城市生態學、污染生態學等作為其主要專業課程;林業類大學主要開設了環境與資源保護法學、水土保持學、生態學等偏重于資源和水土保持方面的課程而體現出其專業特色;化工類大學主要開設了有機分析、現代生命科學導論、分子生物學、化工工藝學等偏重于生物和化學類的課程作為其基礎課程,體現出其在化學工程和生物工程方面良好的專業基礎;農業類大學則十分重視土壤、資源和生態方面的課程,主要有土壤學、植物營養學、土壤地理與調查、土壤-植物-環境分析、養分資源管理、資源環境信息技術、普通生態學,農業生態學等課程。
2.環境科學專業實踐性教學環節改革目前,環境科學專業實踐教學環節還仍然比較薄弱,還不能完全與課堂教學內容相適應,不能滿足學生動手能力和創造能力培養的需要。因此,為培養合格的環境保護人才,全面提高環境科學專業學生的科學素質,加強環境科學實踐性教學以提升教學質量和教學效果則顯得尤為必要。針對環境科學專業的性質和培養目標提出環境科學專業實踐教學環節應包括認識性環境實習、環境專業課程設計、生產實習和畢業論文等四個環節。認識性環境實習。主要包括:①一定區域內自然環境、人文環境的現狀,如森林、灌木、草原的天然分帶性,草原生態環境現狀,干旱戈壁、沙漠環境現狀,城市環境特征及現狀;②環境演化及其環境效應,如河流源區的森林涵養水源效應,沙漠綠洲的形成演化及其環境效應;③生態環境問題和環境污染問題,如干旱內陸河流域的水環境問題,戈壁、沙漠生態環境及問題,礦山環境問題,城市環境問題等;④環境保護措施和污染防治技術,如生態環境保護措施,土地荒漠化及沙漠治理技術,“三廢”污染防治技術等。(2)環境專業課程設計。環境專業所開設的專業課程都是實踐性很強學科知識,這就決定了所有專業課程的教學都應包含有實踐教學的內容。例如,《環境監測與評價》必須要有各種監測儀器使用操作的實踐教學內容,也包括對取得的數據進行環境質量評價的過程;《水污染控制原理與技術》課程應有污水凈化機理的實驗和污水處理工藝流程等實踐教學內容;《大氣污染控制原理與技術》課程應安排大氣顆粒污染物物理性能檢測、大氣污染物凈化等試驗和安排去火電廠參觀煙氣除塵裝置;《固體廢物處理處置及資源化》課程實踐教學內容主要包括固廢的收集、轉運、分類貯存,壓實、破碎、分選、固化,發酵堆肥,熱解、焚燒,填埋處置及資源化利用等技術過程。(3)生產實習的內容。環境科學專業生產實習的內容既包括專業課程設置所涵蓋的內容,也包括教科書中還沒有反映的相關內容。主要有環境現象和環境問題調查分析方法,環境質量監測技術,環境影響評價方法,污染控制原理和治理技術方法,環境地質災害預測評價,環境政策、法律和環境管理等。環境生產實習要求學生親自參與環境保護實踐工作,如參與區域生態環境現狀調查分析,對大氣、水、土壤污染狀況進行監測,參加一項建設項目的環境影響評價工作等。(4)畢業論文的內容。畢業論文實行導師制,即由一名本專業講師以上職稱的老師或校外相關技術人員擔任導師,指導3~5名學生進行畢業論文的寫作。內容可涉及環境科學相關專業所有知識點。
四、結語