环境科学专业基础知识精选(九篇)

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第1篇：环境科学专业基础知识范文

【关键词】建构主义；环境工程；特色专业；人才培养；教学模式

1.市场对环境工程专业人才需求发展趋势

20世纪中期，随着工业化进程的加速，环境问题日益突出，从而引发了人们对环境保护的思考，在此背景下，环境工程学科应运而生，初创时期主要以防治局部污染和末端治理为特征。然而，科技的迅猛发展所带来的环境问题影响范围不断扩大，并且呈现出全方位立体化的趋势，这是人类由工业文明转向绿色文明的重要体现。由于环境问题所涉及的行业多、领域广，必然导致环境工程学科与其他学科相互结合、相互渗透，它不仅要求环境工程专业的学生掌握环境污染防治的基本理论知识与实践能力，同时还必须了解其他学科中与环境相关的知识，即特色性，这为环境工程专业人才的培养带来了新的挑战。[1，2]

我国高校已分别针对多元化及特色专业人才培养模式进行了探索，其基本思路是将环境工程本科教育分为通识教育（基础教育）、专业教育以及实践教育三个阶段，[3]通识教育阶段主要指无机化学、有机化学、普通物理，电工电子学、计算机基础、机械设计及制图等与环境工程专业密切相关的基础课程，在此阶段，学生很少接触专业内容，而大部分基础课程在中等教育阶段也有所接触，但并没有得到实质性的应用，这就导致大部分学生无法真正理解学习基础课的必要性，只是被动地接受必须学习的内容。在专业教育阶段，为了突出专业的特色性，高 校在专业设置上会根据学科背景增加部分特色课程，在总基本学时不变的情况下，必然会缩减部分普通专业课程的学时，在一定程度上加重了学生的专业学习负担。在实践教学阶段，主要以参观学习为主，难以提升学生发现问题的能力以及满足不同层次学生对实践的期望。然而，目前环境工程专业人才培养模式改革主要集中在外部条件，如改革教学方法、教学手段、课程体系等，忽视了学生作为学习主体的价值及期望，从而形成环境工程专业学生毕业时感觉什么都会，但又什么都不会的尴尬局面。因此，如何适应高校“厚基础、宽口径、强能力”的人才培养目标，来满足社会和经济发展对多元化环境工程专业特色人才的需求，已成为环境工程专业改革的热点话题。

2.建构主义学习理论在环境工程专业人才培养中的可行性

20世纪60年代，瑞士心理学家皮亚杰在吸取了维果斯基的历史文化心理学理论、奥斯贝尔的意义学习理论以及布鲁纳的发现学习理论等多种学习理论精髓的基础上，提出了建构主义学习理论，它属于认知心理学的一个分支，并较好地揭示了人类学习过程的认知规律。[4]

建构主义学习理论所蕴含的教学思想主要体现在知识观、学习观、学生观、师生角色的定位、学习环境及教学原则六个方面。根据建构主义学习理论的观点，环境工程作为一门发展中的学科，其所包含的专业知识随着科技的进步也在不断变化，原本已成熟的环境治理工艺可能会被逐步淘汰，已有的知识体系也在不断的更新与完善，这就要求学生必须以发展的眼光去理解知识，并具有重新构建新知识的能力，即学生必须正确的理解“知识观”；同时，环境工程是一门综合性较强的专业，其涉及的专业知识内容多、范围较广，但专业知识间又存在相互交叉及联系，作为环境工程必修的专业课，比如水污染控制、大气污染控制及固体废物处理与处置等，尽管其学习的对象不一样，但其最核心的基本原理均为实现有害物质的稳定化或无害化，因此，如果学习者在完成其中某一门专业课的学习之后，完全可以利用专业知识间的相互联系，将该门专业课中所学到的知识点作为新专业课学习中新知识的增长点，避免了传统教学手段知识传递过程中学生被动接受知识而难以达到举一反三的不足，在教学中表现为对构建主义“学习观”的迫切需求。除此之外，环境工程还是一个实践性较强的专业，它不仅要求学习者掌握环境工程专业基本的理论知识与实际操作技能，更注重于培养学生解决复杂实际问题的能力，这是由环境工程专业特殊的工作性质所决定的。例如面对我国严重的重金属镉污染土壤的修复问题，由于土壤中镉污染呈现出区域性与时效性的特点，目前已开发了十多种镉污染治理技术，然而每一种技术都有其应用范围，这就要求环保工作者必须根据镉污染土壤的特征从众多方法中选择正确的防治技术，反映到环境工程专业人才的培养上，即要求教师在教学过程中为学习者创造真实的实践学习环境，引导学生利用已有的知识经验去分析问题，从而构建出属于自己的独特的解决实际问题的思路，而不仅仅是教师教会学生书本上已有的技术，体现了教学过程对构建主义理论中“学生观”及“学习情境创造”的需求。

综上所述，利用建构主义学习理论，以学习者为中心，充分调动学习者的主观能动性，发挥教师的引导作用，不仅能强化学习者对基础知识的掌握，还能最大限度的挖掘学习者的潜能，发挥其独特的个性，是培养多元化环境工程特色专业人才的新型培养模式，对提升环境工程专业人才的综合素质及实际工作能力具有较强的促进作用。

3.建构主义学习理论在环境工程专业教学中的应用

为了培养多元化的环境工程特色专业人才，必须建立与之相适应的人才培养模式，其核心在于以建构主义学习理论为基本思路，通过对本科学习阶段的全过程管理，以学生为中心，强调教师引导对学生学习动机的激发，深入挖掘学生的个性特点，注重知识学习与解决实际问题之间的联系，依托学科优势充分发挥专业特色，并将人才的知识结构定位为厚基础、宽专业、强能力、广适应，使学生不仅要掌握基本理论知识及实践操作能力，还要具有独立的学习能力以及创新意识，容易适应社会和市场对环境工程专业人才的动态需求。基于建构主义学习理论的培养模式见图1所示。

3.1定位社会需求，使学生提前理解培养目标

一般而言，环境工程专业人才培养目标旨在培养能够在科研单位、企事业单位及行政部门从事废水、废气、固体废物及其它环境污染的控制、治理工程设计、施工及运营、环境规划、环境影响评价、环境监测等方面的技术及管理工作的高级工程技术人才。尽管培养目标在环境工程专业设置之初已制定，然而对于学生而言，由于报考环境工程专业的原因比较复杂，再加上环境工程专业的概念比较宏观，很多学生对于该专业的培养目标比较陌生，直到上专业课甚至毕业时还不清楚自己毕业后所要从事的职业方向，从而导致学生被动地完成环境工程专业学习，难以培养创新思维。建构主义学习理论强调以学生为中心，因此，在入学之初即开展相关的专业教育，使学生彻底理解环境工程的专业培养目标，尤其是让学生了解所学的基础知识与专业知识在实际应用中的价值，这样才有利于学生针对自己的兴趣爱好，合理规划学习方案。

3.2针对环境污染防治现状，激活学生的问题意识

环境工程专业是一门综合性学科，环境问题与人类社会密切相关，而环境保护又是一个比较抽象的概念，因此有必要在学习基础课之前让学生了解目前的环境污染防治现状，并重点介绍环境污染防治过程中的热点与难点问题，丰富学生的环境保护意识经验，从而激活学生的问题意识，可以帮助学生尽快确定解决问题的方向，明确自我需求并设定自主学习目标，为学习基础课及专业课埋下已有知识经验的“增长点”。

3.3优化知识结构体系，引导学生积极学习基础知识

环境工程是一门涉及自然科学与社会科学的交叉学科，该专业的基础课不仅包括四大化学（无机化学、有机化学、物理化学和分析化学）、三大数学（高等数学、线性代数和概率论）及计算机基础知识等自然科学类课程，还包括哲学、法律法规等社会科学类课程。然而，这些基础课程一般在低年级班开设，且一般为非环境工程专业的老师授课，老师会以自己的学科背景去讲授基础课，对于学生而言，这些基础知识虽然重要，但由于缺乏实际应用经验，导致学生抱有“课多无用”或“被上课”的态度。因此，有必要在基础课程学习阶段，增加少量环境工程导论性质的课程，其主要目的在于使学生明确解决实际环境问题需要哪些基础知识，引导学生积极学习基础知识，摆脱传统的灌输式基础课程学习模式。学生只有具备了扎实的基础知识，才能掌握“以不变应万变”的“金钥匙”

3.4创设专业课程学习环境，激发学生学习动机

专业课程学习是大学的高级阶段，此时学生已掌握了相关的专业基础知识，如何把学生已掌握的专业基础知识与即将学习的专业知识有机联系起来，这一要素是将建构主义学习理论运用于课堂教学的关键因素之一。建构主义教学观认为，教师的首要任务是要明确学生对于即将学习的专业知识了解多少或预测学生可能已经了解多少，而创设专业课程学习环境是实现这一目的的有效手段。教师可以通过图片、新闻、影片和网络资源等向学生展示生活中的真实环境问题，把教学内容融入到形象的教学情境之中，唤起学生记忆中对环境污染防治已有的经验，引起学生的联想，激发学生学习动机，调动他们参与课堂交互式学习的积极性，在交互过程中完成对问题的理解和意义的建构，使学生意识到他们所学知识的相关性和有意义性，从而能将所学的知识应用到新的实际情景中。

3.5构建协作式实践教学模式，培养学生团队创新能力

建构主义学习设计的关键在于如何根据学生的个性特点，将学生分组以及帮助学生共同完成学习任务。因此，在专业实践教学过程中，针对不同的教学目标，可依据学生的个性特点或学习兴趣将学生分成若干小组，采取不同的协作方式，要求学生共同合作完成学习任务。例如，有些学生的数学思维能力较强，可以安排其完成设计任务；有些学生的动手能力较强，可以安排其完成操作性任务；有些学生对管理比较感兴趣，可以安排其完成统筹规划的任务。通过协作小组成员间的协商、讨论，可以更进一步完善和深化对专业问题的意义构建。

4.结语

21世纪环境工程专业应把重点放在培养多元化的具有自主学习能力和创新能力的高素质特色专业人才上，建构主义学习理论为我们提供了实现这一目标的可行性策略。它要求教育工作者重新审视教学问题的视角，充分认识到学生是学习的中心，教师不再是知识的传输者，而是意义建构的帮助者与引导者，充分利用现实的环境污染问题，创设真实的学习环境，激发学生的学习动机，使教师、学生和学习环境形成一个动态的系统，相互促进，以实现环境工程专业的学生在学习阶段的全过程“意义建构”。

【参考文献】

[1]王秀丽，林立君.环境工程专业综合创新实验教学改革与实践[J].教育教学论坛，2012，6：21-22.

[2]冯胜.提高环境工程专业教学质量的思考与实践[J].中国科教创新导刊，2011，2：089.

第2篇：环境科学专业基础知识范文

 

关键词：环境艺术设计　教学　知识结构

近年来，我国经济的持续快速发展为环境艺术设计专业教育的发展提供了强大的推动力，在这样的发展机遇下，环境艺术设计专业的知识结构亟待适应行业和社会的需求。这就要求人才培养方案的制订者必须对本行业的工作性质深入分析和研究，制订一套行之有效的知识结构体系和与之相适应的教学方式。 

 

一、环境艺术设计专业人才培养的定位 

本专业培养的环境艺术设计师既不是单纯的艺术家，也不是单纯的工程师。这是因为环境艺术设计是融现代科学技术与艺术为一体，为人类创造新的、美好的生活方式和工作环境。一方面，设计师既要研究人在环境中的行为和需求，即人与物的关系，又要了解当代科学技术，还要熟悉施工工序，并且能判断市场的发展前景；另一方面，环境艺术设计的最终效果是以产品的形式展现给人们的，它必须经过实践的检验，得到社会的认可。因此，在教学中除了专业必备的知识体系外，还应该加强学生的市场价值观念，这是当前对环境艺术设计专业教学进行知识结构调整的重点之一。 

（一）环境艺术设计专业的学科要素分析 

环境艺术设计的产品以个性化、标准化的形式出现，但又必须体现出产品所具有的物质和精神的双重属性，它是实用、美观、经济的三大要素的综合。因此教学中知识结构也必须是双重的、多元的。 

1、实用性要素的分析 

设计首先是满足人对物质的需求，它是第一性的。精神需求是建立在物质需求基础上的更上一个层次的需求，也就是感官的需求，它是第二性的。 

环境艺术设计基础知识的系统学习，可使学生掌握解决设计适用性的基本方法。基础知识包含以下几个部分： 

制图知识，主要掌握设计施工语言；材料知识，掌握材料的性能、加工方法；加工工艺知识，各种机械的使用方法、加工工艺的程序和特点；人机工程学知识，研究人的生理特征，诸如人体尺度、动作分析、感觉分析等；计算机辅助设计知识，帮助分析、研究设计。除了要熟知上述的知识外，还需具备一定的数理化基础。 

当然，随着科学技术和经济社会的快速发展，人们文化生活水平大大提高。在满足使用功能的前提下人们的注意力向形式感方面倾斜。人们更习惯用个人在行为、心理、生理等方面的经验去衡量一件设计作品的优劣，从而加重了艺术设计的含量。这在客观上要求环境艺术设计师具有良好文化素养、学科常识和丰富的生活体验，并能把握一定的民族特点、经济、地域文化和社会意识，去更好的统一使用功能与审美功能，从中获取创作灵感。 

2、文化性要素的分析 

任何设计在满足了物质功能基础上，还必须满足人们的审美情趣才具有生命力。单纯追求物质功能的产品，只能是工作原理的物化而谈不上美。由于环境艺术设计受到当地文化和环境的制约，所服务的对象不同，各民族各地区的宗教文化信仰不同，还需要让学生了解一定的历史知识和人文常识，了解各民族的传统，才能设计出符合特定环境要求的优秀作品。 

因此教学中相关的美学知识教育是非常必要的，相关知识包含以下几个部分：绘画基础知识，提高素描、速写、默写能力；色彩知识，色彩的构成和色彩的运用能力；构成设计基础，二维和三维空间构成的能力等。 

3、经济性要素分析 

环境艺术设计最终以产品的形式出现，它通过市场和经济规律体现其价值。因而要获得最佳的经济效益和社会效益，在设计前期针对诸如现状、需求、材质工艺等方面进行的市场调研，并研究产品价值和成本的关系，选择最合适的材料、结构和施工形式等。因此教学中还必须让学生具备市场营销学、设计心理学等方面的知识和能力。 

另外，我国相关法律法规不断健全，社会也要求设计与国际接轨，因此依法制定合同、依法设计和施工等是保障主雇双方合法利益的关键因素，这也要求学生必须了解合同、建设安全以及知识产权等相关法律法规的知识。 

第3篇：环境科学专业基础知识范文

【关键词】农业气象学 高职农业教育 课程设置

农业气象学是研究与农业生产密切的气象条件，并为农业生产服务的应用气象科学，它是气象学、农学、农业生物学和农业生态学的边缘学科。是种植业、园林业、畜牧业等专业的专业基础课，长期以来，在传统的农业中专及本科院校中的农学类专业中一直作为专业基础课开设。但随着我国教育制度的改革，高职教育的兴起，在教学模式、专业设置、培养方向等方面都强调以市场为宗旨，以就业为导向，为社会培养面向生产、建设、管理、服务一线，具有较高文化素质的适用性、应用性、综合性、先进性的专门人才。为此，各专业的课程改革势在必行，高职农业类专业的课程设置如何改革，本文就《农业气象学》这一课程设置谈谈自己的几点看法。

1.农业气象学在农学教学中的地位

农业气象学是一门实践性很强的应用学科，是重要的农业基础科学之一。其研究对象是与农业生产有关的气象条件及其在这些气象条件影响下的农业生产对象的生长发育状况和产量，农业生产的质与量的好坏离不开农业气象条件，通过对农业气象学知识的学习，目的在于利用气象科学技术为农业服务，使农业生产能够充分利用有利的天气和气候条件，减少和避免灾害性天气的危害，从而使农业生产达到高产、稳产、优质、低耗。开设它除要求学生掌握扎实的基本理论和基础知识外，还应具备熟练的农业气象技术技能以及较强的实际操作和处理问题的能力，并掌握揭示农业生产与农业气象条件相互关系的基本方法和必要手段，为农业提供切实有效的服务。

2.《农业气象学》在高职农业教育教学中的开设现状

农业气象学一直在传统的农业中专和本科中的农业类专业中作为的专业基础必修课程开设。随着我国高职教育的出现及蓬勃发展，使高职课程建设受着本本科课程和中职课程的双重影响。虽然教材方面已有了专门的高职高专系列教材，但高职教育探索的时间不长，对如何贯彻《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》，满足培养高等技术应用性专门人才的要求的教材还在逐步完善中。在这种形势下。各院校在原有的基础上，对课程建设进行了各种尝试与探索。

2.1 作为传统的独立学科继续开设。

作为农学的专业基础课，普遍地还是用"农业气象学"为课程名称。多年来，该课程的教学体系较侧重于系统的、成形的农业气象学基本理论和知识的介绍，实践教学较薄弱。这种模式已不能适应"宽基础、强能力"，以全面素质培养为主、加强技能应用人才培养的要求。在这样的形势需要下，各校对课程进行了改革，加强了实践技能环节，强化农业气象学在农学学科中的横向应用性。目前新出版的教科书中高深的纯理论内容比以前简单化，加强了农业设施小气候的特点及气象条件调控等方面内容，使学科更具生命力。这方面建设得较好的有华中农大、江西农大等高校，该课程被列为国家精品课程。吉林特产高等专科学校在教材建设方面也很有特色，由该校奚广生主编，高等教育出版社2005年6月出版的《农业气象》，是新世纪高职高专教改项目成果教材，该教材在保证基本理论、基本知识够用的前提下，力求反映学科发展的新知识、新成果，增补了农业气象在农业生产及实践中的应用内容。

2.2 新编教材整合课程内容。

辽宁农业职业技术学院在整合专业基础课方面做了大胆的尝试，综合植物（作物）的生长基础、植物生长的基本原理和植物生长发育的基本过程、植物生长发育与环境条件（水分，肥料，土壤，空气，温度）的关系、如何通过生长环境的改变影响植物的生长发育进程等植物生长发育的一般规律，将植物学、植物生理学、土壤学、肥料学和农业气象学5门专业基础课充分整合，删繁就简，构建为一门全新的课程--植物生长与环境，作为农业种植类专业的专业基础课程。该课程为2003年国家精品课程，教材为新世纪高职高专教改项目成果教材。植物生长与环境课程内容共分三部分：第一，植物生长发育的物质基础，包括植物的结构特点和植物的生命活动规律，这部分内容是整个课程的基础知识；第二，植物生长与环境调控，包括土壤环境、水分条件、温度条件、养分条件和气候条件，这部分内容是全课程的重点；第三，植物生长发育的基本规律，包括植物的生长、发育、生殖和衰老，这部分内容是全书的概括与总结。农业气象学属第二部分，与独立学科比较，内容约为四分之一。

2.3 取消了农业气象学课程的单独设置。

少数高职院校在传统种植类专业如园艺、农学不设置农业气象学课程或内容，但开设农业生态学课程，从中提及气候对生物的影响，内容极为简略。

3.高职农业气象学课程设置的几点建议

如上所述，目前各高职院校农类种植专业农业气象学教学的现状差异很大，农业气象学作为农学类专业基础课，到底是作为一门具有解决实际生产问题的独立课程设置？还是综合在植物生长环境中作为环境要素而描述，还是根本不需要设置？究竟哪一种模式更适合高职教育的需要？国家教育部在高职教育各专业基础课程设置上并没有统一要求，这使各院校有了课程设置的自主空间，但也不免造成一些混乱。笔者结合自身二十多年农业气象基层工作及教育教学管理工作经验与体会，对高职农业气象学的课程设置做了一些思考，并提出如下建议，以供参考。

3.1 根据专业特点进行课程设置。

3.1.1 种植类专业必须设置农业气象学课程或内容。

农业生产无论是传统种植或人工设施种植，都必然受到自然条件的影响和制约，尤其是气象条件的影响更为显著。作物的生长发育离不开光、温、热、水、气和养分，其中养分虽然不是气象因子，但养分在作物中的运输、吸收和利用仍受制于水热条件。掌握气象条件的发生发展规律及其与农业生产的关系，才能更好地开展农事活动。农业气象学在农类高职教育中，无论是以传统农业气象学出现，还是综合于植物生长与环境课程中，它都是农类专业学生不可缺少的专业基础知识，没有对农业气象条件的充分认识，专业知识的掌握就成了无根之本。但是作为一门独立农业气象学学科设立还是综合在植物生长环境课程中可根据专业特点全面考虑。

3.1.1.1 纯种植类（如农学、生态农业、种子种苗、园艺、草业等）专业应将农业气象学作为必修课程开设。农业生产要达到高产、稳产、优质、低耗，农业气象知识占据着举足轻重的作用。了解大气、光、温、热、水和风的变化特征，能让农业生产顺应天时变化，为育种提供依据，为栽培提供向导；了解有关天气系统与变化的一般知识，能让农业工作者对天气变化增强敏感性，提前做好农事安排；了解农业气象灾害及掌握防御措施，能避免灾害性天气的影响，减少灾害损失；了解气候对农业的影响及农业气候区划，可科学地调整种植结构；了解小气候的特点及改善措施，可提高农产品产量和质量，提高设施农业的经济效益。这些知识的获得需要系统地学习农业气象学。忽略专业基础知识的学习，片面强调某项专业技能的获得会使学生不适应科技的发展与创新，影响学生综合素质的养成。学生将来进入社会工作后就会缺乏知识的应变与应用能力。例如，当学生处于不同的地域时，由于缺乏农业气象基础知识的理论指导，就会在面对诸如"如何根据各地区气候引进或推广新品种？""如何设计种植制度？""如何改良农田小气候以营造适宜的农业气象条件？""采取什么样的措施防御气象灾害？"等问题就会感到无措。

3.1.1.2 与种植相关（如城市园林设计、农业生物环境工程、农产品运输与加工、畜牧等）专业开设植物生长环境必修课程。与种植有一定关系，又非以种植为主的专业可选用把农业气象学、植物学、植物生理学、土壤学、肥料学组合成的植物生长与环境，该课程在农业气象学内容上删减较多，其中太阳辐射、温、湿、压、风删减了形成及变化规律部分；灾害性天气只描述表现，没有形成部分及防御部分；气候部分删除了气候形成、中国及地方气候、设施小气候等部分，只保留农业小气候中的农田小气候的介绍。这可使这部分专业学生对专业基础知识能"通"，而非必要的"专"或"精"，只要能满足专业学习的需要就可。但在该门课程的类容取舍上，笔者认为，应减少天气系统部分的内容，增加灾害性天气的防御及设施小气候的特点及气象条件调控部分，以适应现代农业生产的实践需要。

3.1.2 在农类高职院校其他专业可开设农业气象学为任意选修课。

目前，各院校推行的学分制，体现"加强基础、淡化专业、扩大知识面，培养能力"的指导思想，在人才培养上有较大灵活性，能增强学生对社会的适应能力。学分制模式下的选课制要求调整课程设置，适当减少必修课，开设数量足、质量高的选修课，让学生根据社会对人材的需求情况和自己的兴趣、爱好及学习基础，选修其它学科专业的课程。这不仅有利于调动学生学习的积极性和主动性，而且使学生的知识结构构筑在复合型基础之上，增强了学生走向社会后的适应能力和迁移能力。在农类高职院校其他专业（如城镇建设、农田水利工程、农业经济管理等）开设农业气象学任意选修课可扩大学生知识视野，对综合素质的养成及专业课学习也有一定的帮助。

3.2 根据市场需求强化技能训练。

农业气象学课程的开设应以激发学生学习兴趣、挖掘学生思维潜能作为目的，合理安排知识结构，在基础理论方面力求浅显易懂，着重突出和强化学生的基本技能训练，通过实训，让学生在生产实践中学会如何充分利用有利的天气和气候条件，减少和避免灾害性天气的危害，从而使达到高产、稳产、优质、低耗，更好地服务于农业生产。

参考文献

[1] 阎凌云.农业气象[M].北京：中国农业出版社.

[2] 吉林省农业学校主编.农业气象，中国农业出版社.

第4篇：环境科学专业基础知识范文

关键词：地理信息系统；立体人才培养模式；课程体系；实践教学

1997年教育部对我国高等教育专业目录进行了修订，在地理学一级学科下增设了地理信息系统本科专业。将近10年时间，全国已有100多所高校建立了该专业，其中大部分依托原有的地理学、测绘工程等专业，因此专业培养模式和课程体系存在着较大差异。2003年8月，地理信息系统协会召开了首届GIS专业教育研讨会，提出了GIS专业课程体系设置方案，提出“低年级宽口径、高年级分类培养”的基本模式，但没有涉及到农林院校。随着地球信息科学和现代林业科学的发展，GIS技术在林业中的应用范围不断拓广，层次不断深入，建立适应地理学类专业基本要求、又具有森林资源与生态环境应用特色的立体人才培养模式和专业发展平台，以及立体化课程体系和实践教学体系，对于GIS教育和现代林业的发展都具有重要意义。北京林业大学GIS专业是在摆脱原有专业的情况下设立的全新专业，因此建立新的立体化课程体系具有必要性和可行性。

一、专业定位与特色

GIS专业的基本特点是该专业属于新兴的综合性、交叉性学科范畴。根据专业人才培养的基本要求，通过对国内外GIS专业教学模式和课程设置的充分调研，结合我校的特点，适应林业和生态环境建设对创新性人才的需求，我们提出“立足林业，服务生态”的办学理念。通过专业建设，形成既适应地理学类专业基本要求、又具有森林资源与生态环境应用特色的立体人才培养模式和专业发展平台，以充分体现该专业的交叉性、边缘性、综合性和技术性，服务于生态环境建设。通过培养方案修订、课程体系优化、教学内容和手段改进、实践教学环节改革，构成专业建设的系统性工程，形成完善的立体人才培养模式，建立起专业发展平台，构建立体课程体系，使人才培养模式、课程体系、教学内容和手段等各个环节都得到极大的改造和提升，形成创新性人才培养和专业发展、学科发展的新特点，即：重视基础、面向应用、突出重点、深入前沿、分类培养、拓宽口径。

我校地理信息系统专业的特色在于培养学生的地理信息系统设计、开发和地球信息科学综合应用能力，以资源与环境调查、信息管理、监测、评价、预测及决策为主要应用方向。学生主要学习地理信息系统和地图学、遥感技术、卫星定位系统等方面的基本理论和基本知识，受到应用基础研究、技术开发方面的科学思维和科学实验的训练，具有地理信息系统研究、设计与开发的基本技能及初步的教学、研究、开发和管理能力。专业定位概括为：3S理论技术基础扎实(专业的根本，提高培养层次)；立足林业，服务于生态环境建设(体现专业特色)；适当兼顾其他领域应用(拓宽就业渠道)。 br>

二、专业培养目标和培养方式

(一)专业培养目标

GIS专业主要培养具备地理信息系统与地图学的基本理论、基础知识、基本技能，能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作，能在城市、区域、资源、环境、交通、人口、住房、土地、基础设施规划和管理、政务商务管理等领域从事与地理信息系统有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

1.掌握数学、计算机科学、地理学、信息管理等方面的基本理论和基本知识；

2.掌握地理信息系统和地图学的基本理论、基本知识和基本实验技能，以及地理信息系统技术开发的基本原理和基本方法，具有地理信息系统设计与开发、空间信息处理分析、系统管理和维护的能力；

3.掌握森林资源与生态环境调查、监测、评价、信息管理的基础知识；

4.了解国家科学技术、知识产权、可持续发展战略等有关政策和法规；

5.了解地图学与地理信息系统学科的理论前沿、应用前景和最新发展动态，以及地理信息系统产业发展状况，具有较强的学习能力和创新意识；

6.受到应用基础研究、技术开发方面的科学思维和科学实验的训练，具有一定的从事科学研究工作的能力；

7.掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；具有一定的实验设计，创造实验条件，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。

(二)专业培养方式

GIS专业以课堂教学、实践教学、毕业论文、综合实习为主要培养方式，由技术应用人才、地理信息系统设计与开发人才、科学研究人才、创新型拔尖人才四个层次构成立体人才培养模式。

1.通过课堂教学使学生掌握本专业的基本理论、技术和基础知识。教学过程中以教师为主导、学生为主体，充分发挥学生的能动性，采用启发式、研讨式等教学方式，加强学生的自学能力，培养学生勤于思考、善于提出问题并独立解决问题的能力；

2.通过实践教学加强学生的基本技能，培养学生的动手能力。主要通过综合性设计性实验的合理安排以及综合性实习，培养学生分析问题和解决问题的能力；

3.通过毕业论文和综合实习环节，训练学生的表达能力和写作能力，以及掌握文献资料的能力，培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力、独立工作的能力；

4.通过设置名师教室、科研训练学分和创新学分，使学生了解学科发展的前沿，培养创新意识和创新能力以及团队意识；

5.通过第二课堂、社团活动等加强素质教育，使学生具有一定的管理组织能力，积极参与多方面的社会服务与公益活动，树立服务社会的思想。

三、立体人才培养模式和课程体系

立体人才培养模式的基本思想是严格按照因材施教的原则，改革传统的一刀切这种单一的人才培养方式，根据生源的不同特点、兴趣和基础，将人才培养目标划分为不同层次，根据不同层次的培养目标制定相应的培养计划，提出不同的培养要求，学生毕业后达到不同的专业层次。

(一)立体人才培养模式

由技术应用人才、地理信息系统设计与开发人才、科学研究人才、创新型拔尖人才四个层次构成金字塔培养模式。

第一层次(技术应用人才)：培养掌握地球信息科学基础理论和技术，面向广大行业服务的应用型人才。要求学生具有扎实的计算机、地学、数学基础，面向多行业应用，熟悉和了解森林资源与环境调查、监测与评价，土地资源评价，房地产评估，地籍与 施工测量，区域分析与规划等多学科的基础知识与基本技能，特别是森林生态学、森林经营与管理、资源调查监测与评价、灾害监测等方面的基础知识与基本技能，能够胜任林业和生态环境建设领域有关空间信息获取、管理、分析等工作。

第二层次(地理信息系统设计与开发人才)：在第一层次的基础上，培养在计算机、信息科学等方面具有较为扎实的知识和技术，面向企业、科研单位、教学行业的GIS设计与开发人才。要求学生熟练掌握VC++、JAVA等程序设计语言和系统设计工具，数据库管理和应用技术，软件工程、数据结构等基础理论和知识，了解GIS发展的最新动态，能够从事GIS设计与开发工作。

第三层次(科学研究人才)：培养掌握学科前沿理论和技术，具有进一步培养潜力的高层次后备人才，毕业后可以直接进入硕士阶段的学习和深造，或成为科研、教学行业的研究型人才。要求学生具备多学科交叉知识的背景，掌握人工智能、空间统计学等基础理论，能够利用地球信息科学与技术在资源环境领域从事科学研究工作。

第四层次(创新型拔尖人才)：这类人才应具备扎实的专业基础和独立从事研究、开发的能力，有一定的创新意识和创新能力，通过国际交流与合作，争取到国外深造。

将该模式用一个圆锥体来表示，圆锥的每一个截面构成一个不同的培养层次，在二维截面上，表示该层次应具备的知识和技术，底面是该专业的基本要求。层次越高，人数逐渐减少，学生的知识储备量是相应截面下圆台的体积。通过该模式的培养，学生毕业后可以成为3S技术在资源环境中的应用人才、软件开发人才、了解和掌握3S技术前沿信息的研究型人才以及高素质的拔尖人才。

根据此培养模式，在新的教学计划中，将第一层次的基础知识和基本技能培养作为专业基础和主干课程，通过不同门类的专业选修课达到该层次不同行业应用型人才的要求；第二层次通过专业主干课和有关系统开发设计的专业选修课达到培养目标；第三层次在前两个层次的基础上，通过人工智能、空间统计学、数据挖掘与知识发现等理论、技术的学习，以及创新性实践活动(如科研训练)达到要求；第四层次通过从低年级的外语加强，到高年级的专业讲座、名家讲堂、导师导向培养等多种方式，培养拔尖人才。

转贴于 (二)立体化课程体系的建设和优化

根据立体培养模式，建立理论——技术——应用的教学体系。与此相适应，在课程体系中，专业基础课注重基础理论的培养，要求深而广；专业课的设置注重知识的深度，体现学科发展的前沿，从技术的角度加深；选修课则注重知识的广度，体现资源与环境特色，面向实际应用。通过合理的课程设置，以3S技术在资源与环境中的应用为核心，加强相关学科的专业知识基础，形成完整的知识结构体系，以适应本学科综合性边缘学科的特点。

1.课程设置原则

(1)体现林业特色。我校GIS专业在加强专业基础的同时，应体现森林资源与环境应用的特色。因此，设置林业生态环境工程概论、森林资源监测与评价、森林生态学等课程。

(2)加强开发能力培养。根据GIS专业的基本要求以及社会需求，加强开发的基础，使学生掌握GIS软件开发的基本方法、开发环境的工具，适应多种行业对软件开发人员的需求，设置VC++、C语言、GIS设计与开发等必修课，以及选修课Java语言、WEBGIS等。

(3)强化实践环节。GIS专业是技术性很强的专业，对学生实际动手能力要求很高，因此实践环节是教学效果和质量保障的关键。主要措施包括：综合实习5周，时间按排在第六学期末的暑假，不占用正常教学时间，地点以校外实习基地为主，结合教师的科研课题，内容包括数据获取的途径和方法、应用主流平台进行空间数据处理、模型与系统开发、数据维护等。

(4)尽早培养专业意识和创新意识。将遥感、GIS等主干课程设在二年级下半学期，使学生在二年级就开始接触专业核心。在核心课程教学中增加讲座、讨论教学方式，该方式已经在目前的教学中尝试并取得很好的效果。同时，设置“数据仓库与知识挖掘”、“地学模型基础”两门选修课，跟踪学科发展。

(5)强调课程之间的衔接，体现学科交叉的特征。由于学科的交叉性强，涉及计算机、地理学、数学、资源与环境等多种课程，课程之间密切相关，将“地球科学概论”与“系统科学概论”合并为“地球系统科学概论”，体现专业的特征。

(6)体现分类培养的理念。根据专业特点，同时体现我校的特色，拓宽专业渠道。选修课分为三类：开发类、应用类和前沿类课程。学生可以根据自身的特点选择相应类别的课程，并自成体系。

2.基本课程设置

(1)主要专业基础课：强调计算机、地学、数学基础，以面向多种行业发展。

①计算机课程：包括计算机技术基础(理)、VC++、数据结构、计算机图形学、数据库原理与技术、软件工程等。

②地学基础课程：包括自然地理学、地球系统科学概论、地图学。

③数学课程：包括高等数学A、线性代数A、数理统计等。

④资源环境管理：包括林业生态环境工程概论、森林资源监测与评价。

(2)主要专业课：强调3S理论和技术的掌握。

包括专业概论、测量学、GPS原理与应用、计算机制图、数字摄影测量、遥感原理与应用、地理信息系统原理与应用、遥感图象处理、GIS设计与开发。

(3)专业选修课：注重计算机、数学、地学知识的扩展和在3S技术中的应用，与研究生教育衔接。

专业选修课包括：

①计算机科学：计算机网络技术、多媒体技术及应用、微机原理、虚拟现实技术、计算方法、Java语言、人工智能、数据仓库与知识挖掘。

②地学：经济地理学、人文地理学。

③数学：地学模型基础、多元统计分析。

④应用：土地评价与土地管理、地籍测量与管理、施工测量、森林生态学、WEBGIS、区域分析与规划、资源环境信息系统、森林经营管理等。

通过以上课程设置，以3S技术在资源与环境中的应用为核心，加强相关学科的专业知识基础，形成完整的知识结构体系，以适应本学科综合性边缘学科的特点。

四、立体实践教学模式

在实践教学方面，改革和完善实习、实验内容，增加综合性实习比重，以利于学生了解课程之间的联系并联系实际。立体实践教学模式包括四个基本层次。

(一)课堂实验

根据新的培养模式，对原有教学计划中专业基础课和专业课以及部分专业选修课的实验环节进行系统分析和实验效果跟踪，根据跟踪结果对部分实验内容进行适当调整，增加综合性设计性实验的比重。

(二)课程实习

实习内容注重培养学生的综合设计和开发能力，如在遥感图象处理与应用、GIS开发与应用课程中，采用国际主流平台培养学生的软件设计和开发能力。组织学生到企业、科研院所参观学习，增强学生对科研和生产应用的了解，以利于学生扩展就业思路，确定自身专业发展方向。

(三)综合实习

通过项目研究，决定增加5周的综合实习环节，以教学基地为主要平台，联合相关企业开展高年级综合实习，由专业教师和企业、科研院所共同承担指导工作，提高学生的综合素质，将理论和技术应用于生产实际中。

(四)科研训练

制定学生参与科研活动的计划，并要求有科研课题的教师通过双项选择确定3～5名本科生参与课题研究。同时组织高年级的学生参加全国GIS设计大赛，学科教师为指导。

第5篇：环境科学专业基础知识范文

关键词：课程设置；实践；能动性；学习兴趣

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）15-0109-03

一、前言

大气气溶胶是指大气与大气中的各种固态和液态粒子组成的混合体系，狭义上特指各种固态（干）和液态（湿）粒子。自上个世纪第二次世界大战以来，气溶胶因对环境以及气候变化产生了深刻的影响而广受关注。气溶胶严重污染人类赖以生存的大气环境，影响大气物理与大气化学过程，对大气辐射、大气光学现象和电学过程都有较大影响，因此，大气科学和环境相关专业的学生有必要学习和普及大气气溶胶相关知识。

然而，各大高校大气科学以及环境相关专业很少专门针对大气气溶胶科学设置相关课程。实际上，自18世纪工业革命以来，气溶胶相关研究已成为基础和应用科学中的一项特殊课题，吸引了物理学、化学和气象学等多学科专家的关注，进而推动了该学科的发展[1]。1955年，前苏联学者[2]出版了《气溶胶力学》，为气溶胶科学奠定了理论基础。20世纪中后期，各国高速发展的经济造成了环境的严重污染，世界性环境问题日益严重，学科发展对气溶胶测量技术提出了新的要求，伴随着各种微电子、激光以及计算机技术、现代分析化学和分析电镜技术的介入，气溶胶科学得以快速发展。

南京信息工程大学针对大气科学与大气环境相关专业本科生和研究生开设了《大气气溶胶》特色专业课，课程内容与当前全球面临的气候变化与环境问题密切相关，课程涉及到的气溶胶基础知识、研究方法以及基本理论为深入研究气候效应和环境问题奠定了基础，相关知识还广泛应用在军事、卫生、工业和农业等领域。该课程侧重气溶胶动力学、光学理论知识学习，同时还要求学生能理解和掌握气溶胶相应测量技术。在讲授过程中，通过结合实际问题，设置与理论知识相关的研究课题，引导学生动手实践，提高学习乐趣，从而做到实践与理论学习相结合，提高教学质量，培养学生研究素质[3，4]。

二、课程设置

《大气气溶胶》课程要求学生能全面掌握气溶胶基本概念、分类、尺度谱、主要形成机制等基础知识，并且能够从动力学理论出发，理解Brown运动、Stokes定律、Brown运动碰并、切变、重力沉降等内容，熟悉气溶胶粒子的一般动力学方程，理解干沉降和湿沉降过程，并在大气气溶胶消光原理基础上，理解气溶胶对辐射传输过程的影响，进而在辐射强迫和气候效应概念基础上，熟悉气溶胶辐射强迫特征，最后从测量分析方法上，要求学生掌握气溶胶浓度、光学特性以及化学成分测量分析的基本方法。

该课程分别从大气气溶胶基础知识、大气气溶胶的来源与化学特征、气溶胶粒子动力学、对流层气溶胶、平流层气溶胶、大气气溶胶光学特性、气溶胶气候效应以及气溶胶测量与分析8个章节开展研究性学习的实践模式教学。

前3章内容主要介绍气溶胶相关基础知识。其中，绪论内容要求学生掌握大气气溶胶概念，理解大气气溶胶研究意义，了解大气气溶胶的研究历史和研究方法。大气气溶胶基础知识内容要求学生掌握大气气溶胶的尺度、分类和浓度的表示方法，利用气溶胶谱观测资料画图，熟悉三模态气溶胶数浓度分布特征、常用的几类谱分布函数，理解气溶胶粒子谱分布特征参量，了解谱分布函数应用现状。大气气溶胶的来源与化学特征内容中，需掌握大气气溶胶粒子的主要形成机制、几种常用的源解析方法，熟悉大气气溶胶的主要化学组成特征，理解不同来源的气溶胶尺度分布特征，了解全球气溶胶产生率。

气溶胶粒子动力学是本课程的重要基础理论，包括单个气溶胶粒子动力学和粒子群动力学。单个粒子动力学内容中，要求学生掌握平均自由程、Stokes定律和重力沉降等概念，理解Brown运动和相关概念（扩散、迁移），了解外力场单粒子运动。气溶胶粒子群动力学内容要求学生掌握Brown运动碰并、层流切变和湍流中的聚合、重力沉降聚合，熟悉气溶胶粒子一般动力学方程，了解外力场对粒子聚合的作用。

对流层气溶胶内容要求学生掌握干湿沉降过程、气溶胶标高、沉降速度概念，熟悉典型气溶胶类型垂直分布特征、干沉降速度测量方法、湿沉降清除系数，理解干沉降阻力模型、云内清除和云下清除过程，了解大气气溶胶分布的时间变化特征、滞留时间。

平流层气溶胶内容需要学生掌握平流层气溶胶基本特征，熟悉火山气溶胶主要成分、极地平流层云形成过程，理解平流层气溶胶与对流层气溶胶特征差异，了解全球平流层气溶胶研究进展。

大气气溶胶的光学特性相关内容中，要求学生掌握大气气溶胶的消光原理和相关表征参量（消光系数、单次散射反照率、相函数等），熟悉大、小尺度粒子的散射特征，大气能见度与消光系数的关系，理解气溶胶对辐射传输过程的影响及其参数化，了解全球和区域气溶胶光学特征。大气气溶胶的气候效应内容中，掌握大气气溶胶辐射强迫基本概念及分类，熟悉气溶胶直接辐射强迫过程，理解对流层和平流层辐射强迫效应，了解云的辐射强迫。

大气气溶胶的测量和分析教学内容中，需要学生掌握气溶胶浓度、光学特性以及化学成分测量分析的常用方法，熟悉气溶胶空气动力学和光学测量原理，理解气溶胶遥感探测技术，了解全球大气气溶胶遥感探测资料及相关产品。

三、实践教学内容

理论课程教学过程中，需要同时结合实践教学才能达到较好的教学效果[5-7]。《大气气溶胶》基础知识的授课内容中，讲授气溶胶粒子尺度、分类及其谱相关知识时，可结合不同类型气溶胶粒子谱仪观测资料，对各种等效直径、气溶胶粒子谱相关知识开展实践教学，增强学生对气溶胶基本概念的理解。如，可利用气溶胶宽范围粒子谱仪（WPS）的电迁移率和光学计数测量对不同粒径数浓度进行对比分析，指出空气动力学等效直径与光学等效直径的差别；还可利用该仪器观测资料，作出尺度在0.01～10μm范围的粒子谱分布，增强学生对不同模态气溶胶谱分布特征的形象认识，从而调动学生学习的积极性。

“大气气溶胶来源”相关内容可结合气溶胶单一类型源数值模式开展。如，通过编写沙尘和海盐等单一类型源数值模式估算沙尘和海盐产生通量，实践过程中可增强学生的动手能力，同时调动学生对气溶胶相关科研的认识和兴趣。此外，在对“大气气溶胶化学组分及其来源解析”的教学中，利用离子色谱监测仪气溶胶观测资料，教师课堂演示结合学生课后练习，加深学生对授课内容的理解，同时通过自身实践的成就感提高学生专业学习的兴趣[8，9]。

“气溶胶粒子动力学”相关章节理论性较强，涉及Strokes粒子层流运动、Brown扩散、聚合方程等内容，内容中的理论公式及其推导过程占了很大篇幅，在此情况下，要尽可能结合图形讲授相关公式内涵。如，不同尺度气溶胶粒子对应的聚合系数有较大差别，结合图形能更好地展现粒径尺度与聚合系数之间的关系。在介绍布朗扩散规律时，可对比学生比较熟悉的布朗运动，结合动画课件演示，加深学生对概念的理解。

课程对对流层和平流层气溶胶分布特征展开较详细介绍，结合目前地面和卫星遥感探测资料，全面介绍大气气溶胶垂直分布和全球及其区域分布特征。此外，还可以让学生参与编写和运行干沉降模式，量化评价气溶胶滞留时间和沉降通量特征。在平流层气溶胶中，结合典型的火山气溶胶事例讲授其特征，加深学生对理论知识内涵的把握，从而强化学生的学习效果。

此外，该课程还可对气溶胶光学特性讲授内容开展实践教学。如，可根据浊度仪、太阳光度计等探测资料，讲授单次散射反照率、后向散射系数、气溶胶波长指数等光学参量，使学生通过感性认识能很快掌握相关理论知识。还可以通过简单的一维辐射模式介绍，提高学生对气溶胶光散射与吸收过程的理解。

该课程可结合目前国际上的研究前沿，对大气气溶胶的气候效应开展实践教学。授课内容结合五次联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）评估报告相关内容进行讲授，讲授内容从课堂学习到动手实践，都可与相关研究课题联系起来，使学生在科学研究实践过程中培养专业综合素质，达到高校实践教学目标。研究过程中，各小组成员互相配合，团结合作，既能节省时间，又能高效地解决问题，还能体现每个成员的重要性，从而提升学生团队合作意识，培养学生团队合作精神。

该课程最后章节中，设置了“大气气溶胶的测量和分析技术”教学内容，章节内容全面开展实践教学，从气溶胶样品采集技术、气溶胶浓度测量技术、气溶胶化学组成测量分析方法以及气溶胶光学和遥感探测技术全面开展理论和实践相结合的教学模式，在气溶胶相关测量和分析技术理论知识指导下，开展气溶胶碰撞采样器、气溶胶粒子谱仪器操作、气溶胶光学参量观测等实践环节，使学生形成理性和感性认识，通过自己的亲身实践，增强学习的能动性，从而达到较好的学习效果。

四、小结与展望

本文全面介绍了《大气气溶胶》课程设置和各章节实践教学相关内容，通过气溶胶基础知识、气溶胶动力学、气溶胶光学等理论知识与实践教学相结合，对研究性学习的实践模式进行探索，以加强学生实践能力和理论知识应用能力为目标，培养学生学习兴趣的同时，提高教学质量。

在实践教学过程中，需要注意协调学生课堂和课后练习时间，实际参与的时间不宜过长，要保证学生既能动手实践，又能在有效的时间内完成。此外，还要及时对学生的实践效果进行评价，实践内容较多时，需要学生组成团队合作完成实践课程内容。此时要保证每个成员都能发挥自己的能力，做到各成员间的合作，建立合理的评价标准，让每个学生都感觉到公平合理，从而提高他们的学习积极性。

总之，本课程各章节教学内容都能与大气气溶胶相关科研资源配合开展实践性教学，使学生能更好地理解相关理论知识，增强学生对该学科的研究兴趣，为学生进一步开展气溶胶相关研究和工作奠定基础，达到高校专业课程的教学目标。

参考文献：

[1]Davies，C.N. 1964. Recent Advances in Aerosol Research. New York：Macmillan Co.

[2]Fuchs，N.A.1955. Mechanika Aerozolei. Moscow：Academy of Science Press.

[3]魏凤荣.科研与教学相结合是培养人才的根本途径[J].中央民族大学学报，2002，11，（2）：179-181.

[4]程小苏，刘粤惠，曾幸荣，刘涛.研究型大学科研促进本科教学的思考[J].理工高教研究，2007，26（3）：74-75.

[5]黄继英.国外大学的实践教学及其启示[J].清华大学教育研究，2006，（4）：34-37.

[6]肖伟才.理论教学与实践教学一体化教学模式的探索与实践[J].实验室研究与探索，2011，30（4）：81-84.

[7]时伟.论大学实践教学体系[J].高等教育研究，2013，34（7）：61-64.

第6篇：环境科学专业基础知识范文

关键词：本科生 实践能力 创新能力 零适应期 教学体系

中图分类号：C45 文献标识码：A

十三五规划中提出改革人才培养机制，强化实践教学，着力培养学生创意创新创业能力，提升大学生的综合素质，增强大学生的就业能力。在传统的实践教学体系中，实验教学依附于理论教学，多以演示性实验或验证性实验为主，少数为综合性实验。学生只要按实验教学的步骤认真仔细完成就可以。这种实验实践教学体系不利于培养学生的实践能力和创新意识。因此，许多高等院校探索以培养实践能力和科研素养为主线，构建新的实验实践教学体系。浙江海洋大学海洋科学与技术学院环境科学专业从2004年开始招生，环科的实践教学体系经历了验证性实验―设计性实验―综合性实验―创新性实验的过程，历经12年的探索形成了相对比较完善的实践教学体系。

一、环科实践教学体系中存在的不足

（一）用人单位的意见反馈

对该校环境科学类本科毕业生的质量跟踪调查显示，大多数环境科学类本科毕业生基础知识扎实，实验操作的基本技能过关，综合素质较高，有一定的解决环境实际问题的能力，也有不少的本科毕业生经过几年的锻炼成为环保部门、企事业单位的技术骨干和中坚力量。但被调查单位也提出了意见和建议，主要问题有：部分学生实验能力、实践能力和创新能力比较差；还有些学生知识面不够宽，缺乏社科人文知识。

（二）毕业学生意见反馈

通过对毕业学生的调查发现环境科学实验教学体系中存在着实验项目统筹安排不够，各自为政，根据自身所教的学科来定实验项目，没有做好各实验课程之间的衔接，没有充分发挥实验教学的作用。

（三）实践教学中存在的问题

对大一学生的调查显示，高中阶段学生实验基本操作训练少，是以做实验理论试题为主，因此许多学生实验操作技能较差。在大学的基础实验中学生基本实验操作训练不到位，连一个标准曲线都做不好。

随着社会的发展，教育教学质量评价观也与时俱进。根据用人单位的反馈意见，为了培养适合社会需要的环境科学类人才，该校的人才培养定位是“培养具有宽厚的文化素养和扎实专业知识，勇于开拓创新，切实掌握本专业实践技能和技巧，具有较强实践能力和良好的职业素质，具有较强和较广的岗位适应能力，面向社会和市场需求的技术型、应用型的复合型环保类专业人才”。

二、环科实践教学体系的构建

实验实践教学的目标是使学生学习正确的实验操作技能和科学的实验方法，培养学生发现问题和解决问题的能力，使学生养成严谨科学、勇于探索、善于发现的科学素养。从这个目标出发，实验实践教学体系的构建更要有利于创新性人才的培养。

为了解决目前专业课程教学中存在的实验课时数少、教学资源有限、学生创新意识不强、主动创新能力较差、个性化发展不够、缺乏科学前沿知识等等问题，该校结合环境科学专业特点，以培养学生综合素质、实践能力和创新精神为宗旨，构建“二基”、“四创”、“三实习”、“二应用”实践教学体系。

（一）“二基”

“二基”是指基础课实验、专业基础性实验（包括部分综合实验）。基础课实验是配合课程的知识点教学而设置的验证性实验或设计性实验，通过实验教学，养成良好的实验习惯，遵守实验室的规章制度，掌握实验操作的基本技能，目的是巩固和加深理论知识，为后续基础性实验和探索性实验奠定基础。专业基础性实验包括专业基础性和部分综合性实验。根据环境科学专业性质，综合实验选题具有一定的实际应用价值，独立设课的综合实验课程，着重对学生全面应用专业知识进行综合实践能力的培养。

（二）“四创”

“四创”是指创新实验、学科竞赛创新实验、科研项目创新实验、毕业论文创新实验。“四创”着重对学生创新思维、创新能力和解决实际问题能力的培养。创新型实验实质上是学生科学研究方法的学习过程，通过应用研究和相关基础理论与技术研究，促进学生多课程知识、甚至多学科知识点的综合，[1]激发学生的学习积极性、开发学生学习的潜能、发挥创新灵感，培养创新能力。导师辅导学生创新实验从查阅Y料开始，创新实践平台对学生全天候开放，对优秀的创新实验成果，导师资助，指导学生申报专利和。

（三）“三实习”

一是认识实习，安排在大二的短学期进行，有一定专业基础知识，通过接触实际、了解环境科学专业在社会中的作用和地位，使学生对本专业的社会需求和生产建设有了感性的认识。如熟悉浙江省舟山海洋生态环境监测站的监测设备、监测范围、监测项目，具体的业务流程等；熟悉舟山市污水处理厂的设计、污水处理厂的基本设施、污水处理的方法和污水的排放标准。二是专业实习，为学生创造实际工作环境，使他们学以致用，提高综合实践能力。首先要加强教师与企业聘任导师的交流与合作，提高教师的实践教学指导能力和横向科研能力。其次，专业实习采用双导师制，由企业导师和学校导师共同负责对学生实习的指导和考核。三是科考船实习。科考船实习和三校出海联合实习对东海和长江口邻近海域的海洋环境化学指标进行监测和分析，调查浙江海洋经济发展示范区和舟山群岛新区两大国家战略的实施，对海洋生态系统的影响。通过学生的野外实习教学和实践，开展海洋生态系统的综合调查，获取海洋生态环境的最新资料，为长江口和东海生物资源的可持续利用、生态环境评价以及生态系统修复提供参考。

第7篇：环境科学专业基础知识范文

关键词：卓越工程师；工程应用型；地方院校；环境工程

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）13-0059-02

一、指导思想

根据教育部“卓越工程师教育培养计划”、“面向工业界、面向未来、面向世界”的工程教育理念，以社会需求为导向，以实际工程为背景，以工程技术为主线，着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力，配合我国教育强国、提高自主创新能力、建设创新型国家的国家发展战略，解决地方突出的环境问题。通过对环境产业发展和人才需求的调研，编制安徽科技学院“环境工程”专业卓越工程师教育培养计划实施方案。本方案结合了环境问题产生的背景和市场需求特点，以完善知识结构、强化综合能力和提高工程素质为培养核心，通过不断丰富工程内涵、优化学生知识结构、强化学生素质，进一步加强“环境工程”专业学生的工程意识、工程素质、工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。

二、培养目标

以推进高素质的本科工程型人才培养模式创新为改革目标，大力培养高素质的本科工程型人才。本科阶段的培养目标：培养具有从事工程技术工作所需的工程科学技术知识及一定的人文和社会科学知识，掌握扎实的工程基础知识和本专业的基本理论知识，拥有解决工程技术问题的操作技能，了解本专业的发展现状和趋势，掌握选用适当的理论和实践方法解决工程实际问题的能力，并具有工艺设备、工程项目设计与管理经验，具备良好沟通与交际能力，具有职业道德和责任感、高素质的本科工程型人才。

三、培养方式

建立“1.5+1+1.5”三段式人才培养模式，坚持工程能力和综合素质培养，将工程项目教学法贯穿到整个教学环节，提高学生的学习兴趣，增强学生的工程意识和工程实践能力。其中基础知识1.5学期，工程方向1学期，企业实训、毕业设计1.5学期。第1～3学期，注重基础课程教学，加强对学生专业基础知识和基本技能的培养，主要包括：数理化基础模块、计算机基础模块、专业基础模块、外语能力模块、人文素养模块和创新创业模块，其中外语能力模块和人文素养模块的培养将贯穿整个四年的学习过程。通过这一阶段的学习，促进学生创新思维的形成和掌握创新创业的基本原理和方法，了解工程背景，形成浓厚的以工程实践为主导的良好学习氛围。第4～5学期，专业方向技术培养，主要包括两方面：一是深入学习专业课程；二是加强与企业合作，进行认知实习、课程设计、研发项目训练等，将环境工程领域所需要的专业能力融入人才培养体系，培养学生发现工程实际问题并能解决问题的能力，在工程实践中强化学生的创新创业意识。第6～8学期，强化工程实践能力。学生利用一年半的时间到企业进行项目实训、开展毕业设计（论文），毕业设计（论文）必须结合企业实际，做到“真题真做”。通过这一阶段的训练，强化学生从事工程实践的能力，锻炼独立开展工程实践工作的能力。

四、以工程能力培养为主的教学体系

从学生能力培养要求出发，统筹规划学生的知识、能力、素质培养体系，将工程能力培养贯穿于各教学环节。在人才培养方式上改革传统的以知识传授为主的教学体系、课程体系和教学内容，建立以工程能力系统化培养的应用型人才培养教育教学体系，具体如下。

1.水污染控制工程能力培养。校内教学：水污染控制工程，废水的物理、化学和物理化学处理创新项目，污水的生化处理创新项目，水污染控制工程课程设计，给水排水工程和城市给排水管网设计。校外教学：工业废水企业实训，污水处理厂实训，养殖废水企业实训，毕业设计和毕业论文。

2.固体废弃物处理与处置能力培养。校内教学：固体废弃物处理与处置，固体废弃物处理与处置综合性实验和固体废弃物处理与处置课程设计。校外教学：固废处理与处置企业实训，毕业设计和毕业论文。

3.大气污染控制工程能力培养。校内教学：大气污染控制工程和大气污染控制工程综合性实验。校外教学：大气污染控制企业实训，毕业设计和毕业论文。

4.环境监测与评价能力培养。校内教学：环境监测，环境监测实习，环境影响评价及设计和环境污染生物检测技术。校外教学：工业废水企业实训，污水处理厂实训，固废处理与处置企业实训，养殖废水企业实训，大气污染控制企业实训，毕业设计和毕业论文。在人才培养取向上改革传统以知识系统化传授为目标的教学体系，课程体系和教学内容，建立以培养实践能力应用型人才的教学体系。建立“培养标准实现矩阵”，主要包括：①基础知识：数理化基础、计算机基础、外语基础、专业基础和创新创业基础；②综合素质：政治思想、道德法律、人文素养知识、交流沟通和团队合作；③专业能力：水污染控制工程、大气污染控制工程和环境监测与评价；④工程实践能力：水污染控制工程设计能力，除尘器设计，研发能力，固体废弃物处理处置及资源化利用能力，新理论、新工艺和新设备的探索及研发能力和运营管理能力。

五、教学方法改革

课程教学方法的改革，是教学研究永恒的课题，是提高教育教学质量的关键。为此将采取一系列措施确保教学方法改革的进行。

1.加强实现环境工程专业人才培养目标的教材体系建设。对课程的结构体系进行优化调整后，所选用的教材是否具有科学性和先进性将直接影响教学效果，为此我们十分重视教材建设。删除陈旧的内容，及时将科学技术发展的最新成果纳入课程内容，给学生呈现科学前沿的东西，激发他们的创新意识。目前本专业的教师正在主编或参编的教材有《环境工程毕业设计指导》、《水处理新技术》、《环境工程案例汇编》等。

2.努力贯彻“启发式教学原则”。教学方法的改革和教学方法的运用要有利于调动学生自主学习的主动性和积极性，有利于学生知识的学习，有利于独立探索问题、发现问题、分析问题和解决问题能力的提高与培养，有利于创新思维和实践能力的培养，有利于学生个性和才能的全面发展。因而，教学方法改革必须扬弃传统的“一言堂”、“满堂灌”的注入式教学，运用启发式教学，这是教学方法改革的核心。

3.每年将本专业的教学方法改革的一些成果进行总结，并在学术等相关会议上进行交流发言，听从有关专家学者提出的意见，为进一步改革提供借鉴。

六、评价方式

本专业“卓越工程师教育培养计划”在考核评价方式上也进行了改革。以客观公正的定性定量相结合的方式为原则，对学生的专业知识、工程素质、工程实践和应用创新能力进行多方位的评价。采用过程评价和结果评价相结合，笔试、口试、操作、设计、报告和项目成果相结合，校内外教师和企业导师共同参与评价。

1.理论教学考核：平时成绩、实验成绩、试卷成绩、小论文、作业等几部分组成。

2.实践教学考核：①实习实训：对学生进行现场问答和操作，教师根据其表现综合评定成绩等级。②工程设计：结合企业实际，评定工程设计的系统性、科学性、合理性和实用性。③项目研发：根据学科发展和客观问题，评判项目研发价值和研发成果。

3.工程实践能力考核：学生在完成专业知识学习及工程实践锻炼后，每个人写一份总结报告并用幻灯片的形式进行汇报，最后由校内外教改师、企业导师共同给予评定成绩。

4.创新创业能力考核：根据学校出台的相关文件执行。

综上所述，作为培养未来工程师的地方院校，在卓越工程师的改革创新中还有许多工作要做，特别是如何立足于地方实际情况，如何与学校的优势学科或重点学科相结合，如何建立校企合作的长效机制等。安徽科技学院环境工程专业卓越工程师计划正在这些方面进行着努力的探索和尝试，在以后的实施过程中将对这些核心问题进一步完善，并逐步加强工程应用型师资队伍建设。

第8篇：环境科学专业基础知识范文

1.1第一层次:微生物基本知识和基础理论

选用周群英教授等编著的《环境工程微生物学(第三版)》为教材，以“什么是微生物，微生物长什么样，微生物如何生存，微生物的应用价值”为主线讲解微生物基础知识，使同学们对微生物形成基本认识。由于微生物特有的微观性、精密性和抽象性，辅以多媒体教学，把抽象问题形象化，引导学生对形象直观的思考整理成抽象思维，使直观形象思维与抽象思维相辅相成，优势互补。同时，适当补充一些课外知识，例如，在学习非生物因子温度对于微生物生命活动影响的时，通过极端微生物在造纸工业清洁生产、环保型生物材料的生产、极端环境中的污染治理等方面内容的补充，一方面增强学生对于微生物应用价值的认识，另一方面，提高学生课外阅读、查阅资料的兴趣。

1.2第二层次:微生物生态及其在生态工程中的应用

该部分重点讲述环境工程实践中的微生物学原理，是微生物基础知识的应用，通过热点话题的引入，引起学生的兴趣，增强课堂教学的趣味性。例如，在环境中的病原微生物部分，笔者介绍了2003年在全球范围暴发流行的严重急性呼吸综合征(即SARS)，以及日常我们较为熟悉的流感与普通感冒的对比分析，激发了学生的兴趣，提高了学生的认识。在介绍微生物新技术在环境领域中的应用时，介绍了近年来比较受关注的细菌冶金，利用细菌冶金这种冶炼手段，回收利用废弃尾矿中有用的金属。强调了微生物技术与废物的综合利用相关知识的同时，诠释了利用微生物的特性来解决环境问题和实现可持续发展的可能性。

1.3第三层次:微生物学实验技术

产学研结合人才培养的特色在于学生技术应用能力的培养，强化实践教学。为了使实践教学具有系统性和先进性，使学生具备较强的工程实践及创新能力，我们通过对教学内容的重新组织和安排，将实验项目分为验证性实验、综合性实验和创新性实验三个层次，逐级提高学生完成实验和创新的能力。传统的实验教学体系中设立的单一验证性实验比重较大，而创新性实验几乎没有。调整以后，验证性实验、综合性实验和创新性实验学时分配分别为:6学时、8学时和6学时。通过验证性实验培养学生动手操作能力，加深学生对于微生物基础知识的理解，比如蚌埠学院环境科学专业开设的“光学显微镜的使用及细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、藻类个体形态的观察”、“细菌的简单染色与革兰氏染色”、“细菌纯种分离、培养和接种技术”等实验项目。综合性实验将基础实验有机结合，强化了知识间的内在联系，例如，结合环境学科专业特点设置“水中细菌总数和总大肠菌群数测定”、“活性污泥和生物膜中生物相的观察”、“富营养化湖泊中藻类的测定”等实验项目;实验样品选自学生周边环境，即提高了学生的兴趣，又加深了学生对于周边环境质量水平的认识。本次教改中，增设了创新性实验，结合任课教师的科学研究项目设置，设立了环境中对持久性污染物具有降解作用的微生物进行分离、筛选和降解特性研究，由学生自行设计实验方案并独立完成实验，由于实验结果具有不确定性，学生在实验过程中必须充分动脑、查阅文献、融合所学到的知识，才有可能完成实验，从而培养了学生的协作意识、思维能力、创新能力。

2结束语

第9篇：环境科学专业基础知识范文

关键词：计算机基础；混合模式

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）19-0180-02

一、混合学习的基本原理

目前，国内外学者对“混合学习”有多种不同的解释。通常意义上，混合学习（Blended Learning）是指线上（online）学习与线下（offline）学习的混合，实质上是基于不同的学习理论和教学模式，运用不同的技术手段以及在不同的学习环境下实施教学，这种混合将教师的主导作用和学生的主体地位进行有机统一，发挥各种学习要素的优势，实现互补。

二、目前存在的问题

《计算机应用基础》是公安高校重要的必修公共基础课程之一，它主要培养学生掌握扎实的计算机科学基础知识，为利用计算机和相关的技术解决公安专业领域问题奠定基础，在提高学生综合素质及创新能力培养方面发挥着非常重要的作用。然而，通过近年来教学实践总结，在校本科生计算机基础课程教学存在如下问题。

首先，由于绝大多数中小学开设了信息技术课程，大学新生计算机水平零起点几乎不存在，但起点不一现象尤为突出。其次，与高中课程学习不同，本校计算机基础主要采用自主学习平台开展教学活动，而相当一部分学生更习惯于应用文字教材自学，不适应基于多媒体教学资源的自主学习。再次，随着高校教学改革的深入，计算机基础课程的学时在逐步缩减，可是该课程的教学内容在不断增加。

在计算机基础实际授课环节中，兼顾不同起点学生的个性化需求，利用混合式学习改进教学方法，不但培养了学生的创新精神、自主学习能力，引导学生乐于实践、积极思考，提高计算机应用能力；而且教师在教改过程中需要深度应用网络技术和多媒体技术与课程专业知识相结合，提升了教师的专业综合素质。

三、《计算机应用基础》课程的混合学习模式教学实践

基于网络学习平台的混合式教学实践包括分析、设计、实施、评价及修改等阶段。由于混合式学习是一个体系化的过程，其中各个元素，例如学生、学习环境、教师、学习内容等对于学习的成效都很关键。混合模式教学实践是通过应用系统方法研究分析教学中的需求和问题，来设计确定教学方案和步骤，然后具体实施教学策略，对教学的结果作出评价进而修改方案后再次分析设计的一个循环过程。

（一）综合分析

针对公安院校的学习对象、学习环境和教学内容分析。分析参与混合式学习的公安专业学生的基本情况，包括作息规定、学习习惯、背景知识、相关专业知识等；设定教学目标，根据公安专业的实战需要，分析学习对象掌握知识点应达到的目标，除了普通高等院校《计算机应用基础》知识外，着重于利用Excel软件对数据的分析和处理以及网络上获取信息的能力；以公安实际应用为导向分析教学内容，确定课程的实施方案，其中理论性较强的章节，例如计算机的基础知识等，适合online方式学习，而大部分内容需要实践操作，适合通过offline方式学习。由于混合学习需要使用到校园网络和计算机设备，则需对本校学生的学习环境分析。目前大部分同学拥有自己的电脑，并且使用了校园网络，本校图书馆也能够满足同学们的线上学习需要。

（二）教学设计

本校是一个公安综合类高校，针对非计算机专业学生，以应用为目的，根据实战需要来设计计算机基础课程的教学资源。根据教学目标和教学内容分析的结果，增加适合公安专业的教学案例制作为网络学习资源。设计教学策略：对于学生不同的学习环境，设计相应的教学策略，可分为线下教学策略和线上教学策略。

（三）具体实施

实施过程是一个在学和教的具体环境中互动、发展和演化的过程，线下课堂教学、线上网络平台自主学习及评价和修改始终贯穿于整个混合模式学习过程，教师按照教学设计通过面授控制和主导整个课程的混合式教学过程，学生则通过网络学习平台进行小组合作学习或个人自主学习。

（四）评价

教师通过课堂教学和指导网络学习，了解学生的学习过程，并利用网络学习平台对学生的学习效果进行分析、评价，并对教学资源、教学效果以及教学实施进行分析和评价。

（五）修改

教师根据评价的反馈结果对整个教学过程进行反思和总结，及时修正教学设计内容和调整教学实施步调，对课程混合模式学习过程进行改良设计，以提高学生计算机基础知识的应用能力和学习效率。

四、研究结果

研究表明，在混合学习模式下，学生自主学习计算机基础知识的动机有了显著提高，并取得了非常不错的成绩，利用混合模式学习的同学期末考试成绩明显要高出之前没有采用混合模式学习的同学很多。授课教师在混合模式教学班进行了问卷调查，72%的受测者认同“网上学习《计算机应用基础》能够提升自主学习的积极性，并感到学习轻松”，65%的受测者认为“同学们之间的合作互助可以促进学习效率的提高”，82%的受测者认可“老师在学习上只是起引导作用，更多的知识需要自学”。由此可见，基于混合式学习的课程改革方案有效地解决了课程更新速度快、知识点多、操作性强与课程学时压缩之间的矛盾，使绝大多数学生高效掌握课程要求的基础知识和操作技能。

五、结束语

在公安院校如何根据教学内容和学生的自身特点，把混合学习模式应用到计算机基础教学中，提高学生的学习效率，培养学生熟练利用计算机技术解决公安工作中实际问题的能力，是本论文研究的主要目的。通过在公安院校计算机基础教学中应用混合学习摸式，激发了大学生的学习主动性，促进了教师专业化的发展，优化了教学的效果，提高了学习的效率，丰富和拓展了混合学习模式的应用范围，探索了一条解决公安院校现存《计算机应用基础》教学问题的有效途径，对混合模式教学改革的深化研究具有重要意义。

参考文献：

[1]李克东，赵建华.混合学习的原理与应用模式[J].电化教育研究，2004，（7）：1-6.

Exploring the Mixed Teaching Mode of Computer Application Foundation in Police Officer College

MAO Li，DU Wei

（Department of Computer Science，Guangdong Police Officer College，Guangzhou，Guangdong 510230，China）