培養環(huán)境科學(xué)綜合能力的方法論文
1 環(huán)境科學(xué)綜合能力的含義
環(huán)境科學(xué)綜合能力應包括環(huán)境科學(xué)理論基礎、環(huán)境科學(xué)觀(guān)、環(huán)境科學(xué)的思辨能力、應用并創(chuàng )新環(huán)境科學(xué)技術(shù)等能力.也就是說(shuō)既包括掌握環(huán)境科學(xué)基本理論和基本知識,又包括具有污染物監測與分析、環(huán)境評價(jià)、環(huán)境規劃和管理的初步能力,既具有大氣、水、固體廢棄物污染防治和水土保持工程的基本原理和設計方法的能力,又掌握自然資源可持續利用和生態(tài)環(huán)境保護和恢復技術(shù),了解環(huán)境科學(xué)發(fā)展動(dòng)態(tài)等.首都師范大學(xué)資源環(huán)境與旅游學(xué)院地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)、地理信息系統專(zhuān)業(yè)設立了專(zhuān)業(yè)基礎課《環(huán)境學(xué)概論》、《環(huán)境監測》等課程,側重從環(huán)境科學(xué)和地學(xué)的角度對學(xué)生環(huán)境科學(xué)綜合能力進(jìn)行培養.今后學(xué)生的工作均有可能從事與環(huán)境科學(xué)有關(guān)的教學(xué)和科研工作,如果從事教育工作,其影響效果具有類(lèi)似等比級數的效果,因此培養學(xué)生具備環(huán)境科學(xué)綜合能力更為重要.
環(huán)境科學(xué)本身科學(xué)體系龐大,知識內容異常豐富,如果僅僅停留在以講授和繼承前人的知識積累為主,有限的課時(shí)都不能很好地完成上述任務(wù).因此,鑒于環(huán)境科學(xué)的特點(diǎn),應該調動(dòng)學(xué)生在借鑒前人成果的基礎上,積極思考,勇于創(chuàng )新,發(fā)現新思路和新方法,在探索中體會(huì )成功的快樂(lè ),培養學(xué)生樹(shù)立科學(xué)的環(huán)境觀(guān).加強對學(xué)生創(chuàng )新精神和創(chuàng )造能力的培養,應該落實(shí)學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體地位,培養學(xué)生主動(dòng)參與的意識和能力.鼓勵學(xué)生參與教師的科研工作,以培養學(xué)生收集處理信息、獲取新知識、分析和解決問(wèn)題的能力.引導和啟發(fā)學(xué)生提出問(wèn)題和思考問(wèn)題.同時(shí)要求任課教師具備對課程進(jìn)行設計的能力,掌握一定的教育技術(shù)和教育科研方法.包括將最新的科研成果及時(shí)反映到教學(xué)內容中,以及重新設計教學(xué)中的知識結構.在具體的教學(xué)過(guò)程中,應重視知識的結構化,讓學(xué)生重點(diǎn)掌握學(xué)科的基本知識、基本結構與基本方法,并為其留下思考的空間.除課堂教學(xué)外,大學(xué)的教育過(guò)程中,應注重能力的培養而決不能僅放在知識學(xué)習的層面,應該側重學(xué)習發(fā)現科學(xué)技術(shù)知識的途徑上.也就是說(shuō),環(huán)境科學(xué)教育的任務(wù)是培養學(xué)生環(huán)境科學(xué)的能力與方法.首先,在注重基本理論知識的同時(shí)培養學(xué)生探求解決環(huán)境問(wèn)題的過(guò)程和方法;運用啟發(fā)式教學(xué)教會(huì )學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的科學(xué)思維方法,具體過(guò)程是:提出要解決的環(huán)境問(wèn)題;啟發(fā)學(xué)生分析影響這一問(wèn)題的諸原因,分析并找出主要影響因素;針對主要影響因素提出解決問(wèn)題的具體措施.如在講授全球環(huán)境問(wèn)題時(shí),學(xué)生在過(guò)去的教育中多多少少聽(tīng)說(shuō)過(guò),如何在學(xué)生已有的背景知識下深化,既不是重復,又學(xué)到了科學(xué)的思維方法,在講授每個(gè)具體環(huán)境學(xué)原理問(wèn)題時(shí),按此思路引導學(xué)生思考,提高了學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力.
其次,注重學(xué)習方法,課程內容分為基本內容和相關(guān)拓展內容,由于環(huán)境科學(xué)的發(fā)展,不可能面面俱到,因而重點(diǎn)講解基本內容的特點(diǎn)及思路,拓展內容則讓學(xué)生尋著(zhù)已有的思路.采用對比法將不同環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行對比,分析其特點(diǎn)、原因,在分析過(guò)程中有可能產(chǎn)生新的思路.即使有些環(huán)境問(wèn)題沒(méi)有涉及,或新出現的環(huán)境問(wèn)題,學(xué)生都不會(huì )感到茫然,而是有一套自己的分析問(wèn)題的方法.
環(huán)境科學(xué)綜合能力的培養要求運用現代化教育手段,增加課堂教學(xué)的信息量,提高教學(xué)效率,加強老師與學(xué)生的課后交流,實(shí)現交互式教學(xué).新技術(shù)的發(fā)展改變著(zhù)知識傳播的方式,要求教師具備利用新技術(shù)的能力,要求老師以平等的、謙虛的態(tài)度來(lái)組織教學(xué)活動(dòng).具備引導和啟發(fā)學(xué)生提出問(wèn)題的能力以及穿針引線(xiàn)的主持能力.
2 環(huán)境科學(xué)綜合能力的培養途徑
在實(shí)際教學(xué)中,按照上述思路,除日常課堂教學(xué)外,還從多方面注重培養學(xué)生的環(huán)境科學(xué)綜合能力,具體可以從以下幾個(gè)方面體現:
2.1 通過(guò)實(shí)際作業(yè)
培養學(xué)生環(huán)境科學(xué)方面的綜合素質(zhì),包括分析能力、獨立解決問(wèn)題能力和創(chuàng )新思維.環(huán)境學(xué)建模和如何使用模型是《環(huán)境學(xué)概論》教學(xué)中的難點(diǎn),學(xué)生往往對模型敬而遠之,過(guò)去教學(xué)中,學(xué)生只能達到了解知道的程度,對模型的理解不深,更談不上應用.為了改變這一狀況,嘗試通過(guò)實(shí)例作業(yè)的方式改變這一狀況.學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)高等數學(xué)的有關(guān)內容,同時(shí)具備環(huán)境科學(xué)的相關(guān)知識,如何使其有機結合,是問(wèn)題的關(guān)鍵,為使學(xué)生對環(huán)境學(xué)模型的了解深化,使學(xué)生不僅對理論理解,更能從定量角度完善對環(huán)境學(xué)的認識,在講完大氣環(huán)境后,布置了一個(gè)需要通過(guò)模型計算得出結果的實(shí)例,開(kāi)始學(xué)生感到較為茫然,不知如何下手,通過(guò)引導結合教材介紹,學(xué)生能夠逐步深入到模型的使用過(guò)程中,并能夠查圖、查表,確定參數,模型計算,并發(fā)現了不同的方法.通過(guò)這一實(shí)例,學(xué)生不僅消化理解了課堂中講授的內容,更重要的是學(xué)到了科學(xué)研究探索的方法,掌握了環(huán)境學(xué)建模的思路和方法,在今后的工作中,遇到此類(lèi)問(wèn)題,有可能會(huì )提出創(chuàng )新性的方法和思路.達到了較高的教學(xué)目的.通過(guò)這一實(shí)例,感覺(jué)到環(huán)境學(xué)的教學(xué)難的是將內容落到實(shí)處,如何使學(xué)生有更多的實(shí)際鍛煉的機會(huì ).如果概括性的講一講,學(xué)生能力鍛煉的效果將會(huì )大打折扣.
2.2 通過(guò)綜合實(shí)習
環(huán)境科學(xué)方面的專(zhuān)業(yè)基礎課程都是實(shí)踐性較強學(xué)科知識,這就決定了專(zhuān)業(yè)基礎課程的教學(xué)都應包含有實(shí)踐教學(xué)的內容.在《環(huán)境學(xué)概論》的教學(xué)計劃和課程體系日趨成熟,課堂教學(xué)內容和手段日益完善的形勢下,學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng )造能力的培養還不能滿(mǎn)足日益發(fā)展的要求,實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節還較為薄弱.因此,如何彌補課堂教學(xué)中的不足,是教學(xué)中急待解決的問(wèn)題.因此嘗試性地在教學(xué)中安排一次到二次“環(huán)境實(shí)習”.主要實(shí)習內容既包括自然環(huán)境認識,又包括人為環(huán)境調查,既包括生態(tài)破壞和環(huán)境污染,又包括環(huán)境治理技術(shù)方法.深化所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識的用途,了解書(shū)本知識與實(shí)際生產(chǎn)需要的聯(lián)系與區別,體驗所學(xué)知識的局限性和實(shí)際工作所需知識的多樣性.經(jīng)過(guò)連續的探索和改進(jìn),證明環(huán)境綜合實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)對提高教學(xué)效率,保證教學(xué)質(zhì)量,增強學(xué)生的環(huán)境意識具有明顯效果.使同學(xué)有接觸環(huán)境、認識環(huán)境問(wèn)題的機會(huì ).例如安排了水體環(huán)境綜合實(shí)習,認識水環(huán)境及功能,認識北京水資源的有限性,認識不良水環(huán)境對社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展的限制性,北京對改善水環(huán)境所做的努力和存在的問(wèn)題.重點(diǎn)認識人類(lèi)生產(chǎn)、生活活動(dòng)對水環(huán)境的影響、水環(huán)境對人類(lèi)重要性、人類(lèi)與水環(huán)境的相互作用.實(shí)習前,要求學(xué)生準備一些問(wèn)題,帶著(zhù)問(wèn)題進(jìn)行實(shí)習,充分利用實(shí)習的機會(huì ),鼓勵學(xué)生多提問(wèn)題.組織學(xué)生做好有關(guān)準備工作,讓同學(xué)明確水環(huán)境綜合實(shí)習的目的、任務(wù)、主要內容,讓學(xué)生直觀(guān)、形象、有效地了解實(shí)習地區的環(huán)境概況和實(shí)習內容,要求多看、多聽(tīng)、多記、多問(wèn)、多思;同時(shí)保證人身安全.聘請生產(chǎn)、科研單位的工程技術(shù)人員進(jìn)行現場(chǎng)教學(xué)和實(shí)地現身說(shuō)法,使同學(xué)們直接了解環(huán)境問(wèn)題的成因和治理環(huán)境的技術(shù)方法.實(shí)習回來(lái)后要求針對北京水環(huán)境及廢水資源化問(wèn)題寫(xiě)出調查實(shí)習報告,由于學(xué)生親自參與了實(shí)習的全過(guò)程,覺(jué)得有的可寫(xiě),有的同學(xué)還提出了較好的建議.在學(xué)生的`報告中具體全面地對北京市的污水量、排放水系、目前處理能力、北京市污水處理廠(chǎng)分布及處理能力、污水處理廠(chǎng)進(jìn)出廠(chǎng)水質(zhì)指標、DO、BOD、COD、SS、N、P,投入與維持費用,出水使用情況,是否滿(mǎn)足社會(huì )需要、社會(huì )效益、污水處理廠(chǎng)使用的處理技術(shù)、級別、工藝流程、體會(huì )和感受、看法、問(wèn)題等.學(xué)生都感到此次實(shí)習是課堂內容的深化和擴展,增強了對北京水環(huán)境問(wèn)題的感性認識和深入思考水環(huán)境問(wèn)題探索,起到了以點(diǎn)帶面的作用,如果遇到其他的環(huán)境問(wèn)題,學(xué)生也會(huì )具備相關(guān)的環(huán)境科學(xué)能力.
通過(guò)這樣一次實(shí)踐教學(xué)活動(dòng),使同學(xué)們加深了對環(huán)境科學(xué)性質(zhì)的認識,增強了環(huán)境意識,激發(fā)了學(xué)生探索環(huán)境科學(xué)知識的積極性和主動(dòng)性,為后續的專(zhuān)業(yè)課學(xué)習和高年級的實(shí)習奠定基礎.
2.3 通過(guò)教學(xué)錄象、光盤(pán)等直觀(guān)手段
為增加學(xué)生對環(huán)境問(wèn)題的感性認識、增加學(xué)生對環(huán)境問(wèn)題的全面了解,特別是不易直接觀(guān)測到的環(huán)境問(wèn)題,如臭氧層的破壞、全球環(huán)境變化、環(huán)境公害等,使學(xué)生增加對課堂教學(xué)的理解和認識.組織學(xué)生在課余時(shí)間有針對性地觀(guān)看教學(xué)片,教學(xué)錄象帶、光盤(pán),使學(xué)生感到環(huán)境問(wèn)題是隨時(shí)隨地的出現在我們身邊,培養學(xué)生具有環(huán)境科學(xué)思維的敏銳性.
2.4 通過(guò)觀(guān)察、實(shí)驗
觀(guān)察能力、實(shí)驗能力是基本的科學(xué)能力,其他科學(xué)能力都是在此基礎上形成和發(fā)展的.針對不同課程著(zhù)重發(fā)展不同能力的思路,在《環(huán)境監測》課程中,特別注重對學(xué)生實(shí)際工作能力和動(dòng)手能力的培養,在較為緊張的課時(shí)中盡量安排實(shí)驗、實(shí)習.使學(xué)生有更多的實(shí)踐機會(huì ).同時(shí)培養學(xué)生環(huán)境科學(xué)的方法.在實(shí)際實(shí)習中,每2～3名同學(xué)為一個(gè)小組,在老師指導下進(jìn)行,使同學(xué)們親手驗證和體驗在課堂上所學(xué)的環(huán)境科學(xué)的基本概念、基本原理,親眼目睹環(huán)境保護措施和污染治理技術(shù)方法,驗證書(shū)本知識,進(jìn)一步理解和掌握課堂講授的內容.同時(shí),也有助于開(kāi)闊同學(xué)們的視野,激發(fā)創(chuàng )新思維,探索和創(chuàng )新知識.實(shí)驗完成后上交的實(shí)驗報告中應特別增加相關(guān)分析一項內容,分析與此實(shí)驗有關(guān)的方法、問(wèn)題,成功或失敗的原因等,以鞏固實(shí)驗結果,使所學(xué)理論更為系統化,深刻化.
因為在環(huán)境監測中,實(shí)驗項目繁多,方法差異較大.在有限的學(xué)時(shí)中如何使學(xué)生全面系統地掌握環(huán)境監測中的方法是教學(xué)中較為難以處理的問(wèn)題.在實(shí)際教學(xué)摸索中,逐步探索出了以典型實(shí)驗代表一類(lèi)方法的教學(xué)模式,即選擇較為有代表性的實(shí)驗進(jìn)行教學(xué),此方法代表某一類(lèi)環(huán)境要素和某一典型的監測方法.教學(xué)中注重強調此方法是一類(lèi)方法的代表,而不是就事論事,為做實(shí)驗而做實(shí)驗,使學(xué)生既掌握了一個(gè)方法,又能夠觸類(lèi)旁通,同時(shí)比較其他方法異同,在今后的工作中能夠有的放矢.
2.5 通過(guò)環(huán)境學(xué)論文和畢業(yè)論文
寫(xiě)作論文是鍛煉學(xué)生科研能力的很好機會(huì ),能夠培養學(xué)生科學(xué)的研究和寫(xiě)作能力.環(huán)境學(xué)論文的選題應結合實(shí)際,以揭示有關(guān)環(huán)境規律、解決現有的或潛在的環(huán)境問(wèn)題為目的,只要是環(huán)境科學(xué)教學(xué)所涉及的內容都可作為論文選題的范圍.學(xué)生要查閱大量的資料、文獻,了解選題研究領(lǐng)域的國內外基本情況,盡可能使選題具有新穎性,創(chuàng )造性和可行性.論文工作的目的是要使學(xué)生在科學(xué)研究方面受到較全面的鍛煉,培養從事科學(xué)研究或獨立擔負專(zhuān)門(mén)技術(shù)工作的能力,部分論文的寫(xiě)作還要通過(guò)社會(huì )調查、實(shí)驗分析、理論分析、文字總結等,充分考慮實(shí)驗室條件和現有物質(zhì)條件,合理安排,確定研究方向和目標.要求反映作者對所探討課題有新的見(jiàn)解.通過(guò)資料收集、考察或者參與教師的科研項目,在老師的指導下撰寫(xiě)科技小論文.
2.6 通過(guò)開(kāi)展環(huán)境教育活動(dòng)
通過(guò)開(kāi)展校園的環(huán)境教育活動(dòng),使學(xué)生應用在課堂上學(xué)習到的知識理論,為提高公眾和師生的環(huán)境意識貢獻自己的聰明和才智.例如,在4月22日地球日、6月5日環(huán)境日,在學(xué)生會(huì )、團委的組織下,學(xué)生積極參與,制作展板,在教師的指導下收集相關(guān)的資料,印制相關(guān)的宣傳材料,通過(guò)宣傳活動(dòng)培養了學(xué)生參與社會(huì )活動(dòng)的意識;在不同的校區設置的不同的宣傳活動(dòng)區,培養學(xué)生關(guān)注全球環(huán)境的同時(shí),關(guān)注自己身邊的環(huán)境;引導學(xué)生“從我做起,從小事做起”,同時(shí)教育他人也如此,擴大了學(xué)校教育的范圍;使學(xué)生可以在校園活動(dòng)中應用學(xué)習到的專(zhuān)業(yè)知識,培養學(xué)生的團隊精神.
學(xué)生更加對環(huán)境問(wèn)題關(guān)注,提高了學(xué)習興趣,穩定和確立了專(zhuān)業(yè)思想,提高了學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力;鍛煉學(xué)生的表達、歸納總結和思辨能力.
3 結 語(yǔ)
經(jīng)實(shí)際多種途徑的使用表明,環(huán)境科學(xué)綜合能力的培養教學(xué)目標明確,內容豐富、適當,教學(xué)形式多樣,生動(dòng)、形象、直觀(guān),教學(xué)效果顯著(zhù).總之,環(huán)境科學(xué)綜合能力的含義十分豐富,與之相關(guān)的培養途徑也多種多樣,在實(shí)際教學(xué)中,可以根據不同的培養目標,選擇不同的方法綜合使用,使大學(xué)生的綜合素質(zhì)得到明顯的提高.
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