环境科学研究全文(5篇)

环境科学研究方法是青岛农业大学应用型人才培养方案中的主干专业课程，该课程综合实践性很强，结合环境科学类实验设计方法与数据分析实验，让学生对理论知识有更深层次的理解和掌握，为形成完整的环境科学知识体系奠定基础。然而目前，很多高校在这门课程中依然采用灌输填鸭式理论教学模式，过多强调深奥的理论知识而忽略实践课程，学生逐渐失去学习兴趣，严重影响教学质量。根据目前社会需求以及高校环境类人才培养现状，我们改革传统教学内容，创新理论教学与科学研究、生产实际相结合的课题教学模式，建立具有青岛农业大学特色的环境科学学科。

一、教学内容的改革

环境科学研究方法的教学内容分为理论教学和实践教学两个部分。理论教学内容主要包括实验设计、数理统计、假设检验、方差分析、相关回归等数据分析方法。结合本校环境科学的专业特色，本科毕业生多从事农业环境监测与评价方面的工作。从而要求该课程的教学内容与农业环境监测的特点相结合，在数据统计分析例题方面主要强调监测类数据的总结和分析，建立实用性较强的教学体系。目前，这门课程还没有适合的教材，以往教材理论部分过于强调数理统计的原理和方法，深奥难懂，与环境科学专业的结合性较差。因此该课程需从以下几方面进行教学内容改革：

1.强调基本理论的应用性

我们采用盖均镒编著的《试验设计与数据分析》，改革传统的教学内容，根据农业院校环境科学专业特色，听取专家建议和学生反馈意见，自编讲义，引用环境科学类实验数据进行整理分析，提高对数据分析的实际应用性。另外对课本上面繁杂的数理统计公式进行简化式教学，主要强调公式的实际应用性，忽略复杂的推导过程。

2.课程内容紧密结合学生的毕业方向

根据专业特色，明确学生就业和考研这两个毕业方向。课程学习以毕业方向为指导，就业学生主要侧重学习环境类监测数据的获取和分析。考研学生则更侧重环境类实验的设计与实验数据的整理与分析。学生认识到学习该门课程与自己毕业紧密联系，会激发学习热情，主动获取更多的知识为就业或考研做好准备。

一、环境科学类专业研究性实验教学平台的构建

（一）研究性实验教学平台的软构建

1.研究性实验教学子平台。

环境科学类专业是研究人类社会发展活动与环境演化规律之间相互作用关系，寻求人类社会与环境协同演化、持续发展途径与方法的科学。其学科构成主要包括以下专业：环境科学、环境工程、环境监测、环境治理工程、环境监控技术、环境监测与治理、环境保护与监测、环境净化与监测技术等。从这些专业的课程系列上看，均涉及大量的实验课程，课程系列的特点既对与之相适应的教学实验体系及实验平台提出新的要求，又为优化实验资源配置、充分利用实验设备，构建综合性、多功能实验教学体系及实验平台提供了可能。目前，扬州大学环境科学类专业主要设有环境科学、环境工程、资源环境科学、给水排水工程、海洋资源环境科学五个专业，实验教学领域主要涉及水环境、土壤环境、大气环境、微生物资源、有机固废资源化等几个方面。我们在搭建研究性实验教学平台时，充分考虑了本院的专业设置和相关实际情况，搭建了五个研究性实验教学子平台，分别是：环境科学研究性实验教学子平台、环境工程研究性实验教学子平台、资源环境科学研究性实验教学子平台、给水排水工程研究性实验教学子平台、海洋资源环境科学研究性实验教学子平台。各子平台所承担的实验教学领域不相互交叉，且相对独立。在各子平台功能分工的基础上，对仪器设备等资源进行了有机整合，实现了系统规划，统筹兼顾，资源共享，管理体制和运行机制适应人才培养目标要求。不同专业的学生只要对该领域的实验内容感兴趣，均可参加相应平台的实验教学并利用其相关实验资源，符合培养要求，满足了学生求知识、求创新的愿望，发现和培养了个性化、创造性人才，实现了资源效益的最大化。

2.研究性实验教学内容。

研究性的实验教学环节是培养学生创新精神和实践能力的重点和必要保证，它不仅能进一步加深学生对所学理论知识的认识，而且能提高学生对知识的思考，有助于培养学生独立获取新知识的能力，开阔视野，启发创新思维，激发创造性。研究性实验教学不能脱离学生的认知规律，必须“循序渐进”、“由浅入深”地设计实验教学内容。我校环境科学类专业研究性实验教学平台所开设的实验主要有三类，按学生掌握难易度依次为：验证性实验、设计性实验和综合性实验。其中验证性实验最简单，这种实验在教材中给出实验要求、仪器和试剂，以及给出详细的实验步骤，要求学生按照教材要求，完成实验；设计性实验比前者稍难，这种实验在教材中给出实验要求以及给出实验所需大致仪器和试剂，要求学生设计出操作步骤，并完成实验；综合性实验最完整，这种实验在教材中只给出实验目的和要求，需要学生自己选取和制定实验仪器、试剂和操作步骤。

3.研究性实验教学平台管理。

1环境科学研究对象的内涵和外延辨析

美国科学基金会的国家科学局［3］认为，环境科学是研究围绕着人的空气、陆地、水、能源和生命等所有系统的科学；斯特拉勒（StrahlerA．N．）等［3］认为，环境科学是研究地球的各种自然系统和各种过程及其对人类的意义和影响的科学；Bouwer等［4］认为，环境科学是研究人与环境关系，解决环境问题的跨领域科学；Nebel等［5］认为，环境科学是研究与人类环境关系最密切的问题的科学；Smith等［6］认为，环境科学是研究人类对环境影响的科学；Boersema等［7］认为，环境科学是研究人为环境问题的科学；刘培桐等［8］认为，环境科学以“人类－环境”系统为研究对象，是研究该系统发生和发展、调节和控制以及改造和利用的科学；左玉辉等［9］认为，环境科学是研究人与环境相互作用规律的科学；何强等［10］认为，环境科学是研究人类活动与其环境质量关系的科学；莫祥银［11］等认为，环境科学是研究人类在认识自然和改造自然中的人和环境之间相互关系的科学；窦贻俭等［12］认为，环境科学是主要研究环境结构与状态的运行变化规律及其与人类社会活动之间关系，研究人类社会与环境之间协同演化、持续发展的规律和具体途径的科学；卢昌义等［13］认为，环境科学是研究人类活动所引起的环境质量变化和保护与改善环境的科学；王越飞等［14］认为，人类生态系统是环境科学的研究对象．

可以看出，国内外学者对环境科学研究对象的认识大致可归纳为三类：一是人与环境相互作用而形成的复杂系统［3－6，8－12］，二是由人类活动引起的环境问题［7，13］，三是人类生态系统［14］．笔者认为，将环境科学的研究对象定义为“人类－环境”系统和人类生态系统值得商榷，因为这两者都不是环境科学特有的研究对象，如地理学就将“人（类）地（地理环境）关系”或“人地关系地域系统”作为研究对象［25－26］，人类生态系统是人类生态学的研究对象［27］．“环境问题”有狭义和广义之分．广义的环境问题是指任何不利于人类生存和发展的自然环境结构和状态的变化，广义环境问题中的一些自然现象（如地震、泥石流、滑坡、森林火灾、病虫害、洪涝和干旱灾害）虽然也对人类生存和发展构成威胁，但主要诱因不是人类活动，也不是近几十年来才出现的问题，同时人类也不能改变这些自然现象的发生与发展，不应包括在环境科学研究内容之中．狭义的环境问题是指由于人为因素引起的任何不利于人类生存和发展的自然环境结构和状态的变化．主要包括环境污染和环境破坏两大类．如生产和生活引起的大气、水体、土壤等环境介质的污染，乱砍滥伐引起的森林破坏和生物多样性下降，过度放牧引起的草原退化，大面积开垦草原引起的沙漠化和土地沙化等等．从环境科学的发展过程可以看出，它是随着狭义的环境问题的出现而出现的，也是随着狭义环境问题的日益严重而发展的．故判断某一研究领域是否属于环境科学的范畴，要看其是否解决狭义环境问题为准绳．例如，纯粹的生态系统的结构和功能的研究属于生态学范畴，而不应属于环境科学的范畴；若进行人致的生态问题的形成、发展与防治的研究，则属于环境科学的范畴．进行自然环境的结构和功能的研究属于自然地理学的范畴，而不属于环境科学的范畴；若进行人为源污染物在自然环境的迁移、转化、危害、区域差异及其防治的研究，则属于环境科学的范畴．根据系统论观点，狭义环境问题所涉及到的自然要素众多（大气、水体、土壤、生物等），彼此相互联系、相互制约，共同构成一个复杂巨系统．为了维持“环境科学”的传统名称，笔者将该系统称为环境系统．

将环境系统作为环境科学的研究对象的优点在于：（1）明晰了环境科学探究对象的“系统”与“环境”的界限，此处的“系统”即由自然要素组成的环境系统，此处的“环境”是独立于环境系统的人类活动．（2）有利于认识环境问题的本质和构建环境系统数值模型．制约环境系统运动变化的终极驱动力有两个，一是来自于“环境”的太阳辐射，它是该系统一切运动变化过程的能量源泉，也是其存在和发展的前提［28］；另一个也来自于“环境”，就是人类活动．太阳辐射对环境系统演化是正向（功能提高）的，人类活动对系统演化可以是正向的，也可以是负向（功能退化）的，关键依赖于人类活动的性质（是否有利于系统功能的提高）［29］．在深入研究环境系统组成、结构、功能和发展变化的基础上，构建其仿真性的系统动力学模型是环境科学的基本任务．环境系统动力学模型不仅要包括系统内部的各个状态变量，还要包括来自于“环境”的控制参量．对于狭义环境问题来说，控制参量就是人类活动．

2环境科学基本原理

环境科学研究者大多是从其他相关学科转变过来，按照原有的学科背景进行环境问题研究，形成众多环境科学的分支学科，分支学科是相关学科的理论、方法与环境问题的结合．相关学科的理论是比较完善，故分支学科的理论也相对比较完善．但是，环境科学作为一门独立的学科，是否有自身独特的基本理论，或者其基本原理究竟是什么尚未达成普遍共识．不少学者认为，环境科学没有独特的基本原理，只是借助其他学科的基本原理研究环境问题而已．与此相反，有些学者认为环境科学有其独特的基本原理．例如Boersema等［7］把环境科学原理分为普适性原理和特殊原理，普适性原理包括可持续发展原理、能量守恒定律、质能守恒定律、物质守恒原理、熵原理、进化原理、系统观念、生态学原理、人口学原理和恶性循环原理，特殊原理包括独立分析法、非独立分析法、经济思想起源指导原则、法学及其原理的指导原则、社会科学起源的指导原则、未来重要性原则、全球变化原则．昝廷全等［15］认为，极限协同原理是环境科学的一条基本原理，只有当环境变化速度超过人体结构的适应调节速度最大极限，或人体结构的适应调节过程超出人体结构的最大正常范围时，环境的变化才对人体产生显著的影响．李长生［16］认为，环境科学基础理论研究就是要揭示蕴藏在环境系统内部的客观规律，即环境系统内部结构及其运动变化规律．杨志峰等［22］认为环境各个分支学科（如环境物理、环境化学、环境生态、环境地学、环境经济学、环境伦理学等等）的基本理论即组成环境科学的基本理论．左玉辉［17］认为，环境多样性原理、人与环境协调原理、规律规则原理和五律协同原理构成了环境学的基本原理．笔者认为，既然环境科学具有独特的研究对象，是人类知识（文明）体系中不可或缺的独立科学，那么必然有基本原理．环境科学的基本原理是整个学科的基础理论，是解决环境问题应该遵循的一般规律．根据前人研究的工作基础，综合分析环境各个分支学科的理论，作者提出如下四条环境科学基本原理．

2．1环境系统性原理

一、环境科学类研究性实验教学平台的构建

研究性实验教学以环境科学类研究性实验教学平台为支撑。环境科学类研究性实验教学平台在横向上覆盖了环境科学类专业的绝大部分研究领域，纵向上从环境科学类专业基础课程实验深入到各类专业课程的科研前沿。根据扬州大学环境科学与工程学院的专业设置，研究性实验教学平台由以下5个子平台构成，分别是环境科学研究性实验教学子平台、环境工程研究性实验教学子平台、资源环境科学研究性实验教学子平台、给水排水工程研究性实验教学子平台、海洋资源环境科学研究性实验教学子平台。所涵盖的实验教学领域主要包括水环境、土壤环境、大气环境、微生物资源、有机固废资源化等几个方面。各子平台所承担的实验教学领域不相互交叉，且相对独立。通过研究性实验教学平台的建设，实现了对实验设备等资源的有机整合，实现了系统规划，统筹兼顾，资源共享，管理体制和运行机制适应人才培养目标要求；在实验教学中融入环境科学科研前沿的内容和技术手段，促进了学生对该领域的实验内容的兴趣，满足了学生求知识、求创新的愿望，发现和培养了个性化、创造性人才。

二、多层次的研究性实验教学内容架构

研究性实验教学不能脱离学生的认知规律，必须“循序渐进”、“由浅入深”地安排实验教学内容。针对环境科学类专业实验课程多、课程内容难易度相差大的特点，研究性的实验教学内容需按课程教学时间和年级两个层次进行统筹安排。

1.课程教学时间层次

环境科学类专业各研究性实验教学课程所开设的实验按其难易程度分三个层次：验证性实验、设计性实验和综合性实验，学时分配分别为总实验学时数的30%、30%和40%。其中验证性实验最简单，设计性实验比前者稍难，综合性实验最完整。

2.年级层次

一、科技馆展品的实用价值

但是对于已经产生科学兴趣，却由于个人条件无法开展有效的科学实验和科学学习的公众呢？图书馆似乎是他们的理想求知场所，但并不专业，也仅限于纸上谈兵。许多名牌的大学也似乎都有着良好的学习实验场所，但很可惜，对于大部分公众都无法做到终身受益。因此在这种需求下，一些新的形式的科技展品已经出来，这部分展品代表着最先进的高新技术，是高新技术的直接展品化转换，而不仅仅是在展品中使用某一项高新技术。如现在正在发展的中国数字科技馆展品、张恒地动仪最新复原展品和各种专业科学知识类展品，能让公众接触和认识到当今世界的前沿高新科学技术，时刻跟上认知和学习的步伐。

二、科技馆展品对科学技术发展的必要性

科技馆展品首先给公众带来的是一种科学技术力量的冲击，这种冲击感本身也是科学普及的一部分，让人们产生一种新奇感和兴趣感，进而愿意去了解和掌握科学知识，进而开展科学研究，为科学发展做出贡献。

1、科技馆展品对科学普及的阵地作用

科技馆展品对科学普及的第一作用就是其独一无二的公众化教育阵地作用。他最大的优势是受众是完全开放化的，可以接受下至青少年儿童，上至大学教授、科研工作者在内所有科学学习群体。而且更为可贵的是，它的单一展品虽然有学科领域的划分，但它的整个展品体系本身是可以包融所有学科的，这一特点可以让公众在学习和研究的过程中不受单一学科知识领域的限制，更好的实现学科研究领域之间的融合与穿插。其次，阵地作用还体现在它的稳定化。作为科技馆展品整个群体，它拥有稳定的展示环境—常设展厅，这使它更能融入公众的日常生活安排，使一个地区的公众科学水平稳定、有序的得到逐步提升，起到科普推广的良性循环作用。最后，阵地作用还体现在它在其区域的管辖范围内具有一定的灵活性，如大型专题展览和各种形式的巡展。大型专题展览的展品可以具有更加丰富的展现形式，从而吸引公众的科学兴趣，间接起到短时间的扩展科普管辖区域的目的，表现出新颖性强，轰动效应高的特点。

2、科技馆展品对科学精神培养作用