培養(yǎng)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(yīng)包括環(huán)境科學(xué)理論基礎(chǔ)、環(huán)境科學(xué)觀、環(huán)境科學(xué)的思辨能力、應(yīng)用并創(chuàng)新環(huán)境科學(xué)技術(shù)等能力.也就是說既包括掌握環(huán)境科學(xué)基本理論和基本知識(shí),又包括具有污染物監(jiān)測與分析、環(huán)境評價(jià)、環(huán)境規(guī)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(shè)計(jì)方法的能力,又掌握自然資源可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)和恢復(fù)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)專業(yè)、地理信息系統(tǒng)專業(yè)設(shè)立了專業(yè)基礎(chǔ)課《環(huán)境學(xué)概論》、《環(huán)境監(jiān)測》等課程,側(cè)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(yǎng).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,其影響效果具有類似等比級數(shù)的效果,因此培養(yǎng)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(shí)內(nèi)容異常豐富,如果僅僅停留在以講授和繼承前人的知識(shí)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(yīng)該調(diào)動(dòng)學(xué)生在借鑒前人成果的基礎(chǔ)上,積極思考,勇于創(chuàng)新,發(fā)現(xiàn)新思路和新方法,在探索中體會(huì)成功的快樂,培養(yǎng)學(xué)生樹立科學(xué)的環(huán)境觀.加強(qiáng)對學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力的培養(yǎng),應(yīng)該落實(shí)學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體地位,培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)參與的意識(shí)和能力.鼓勵(lì)學(xué)生參與教師的科研工作,以培養(yǎng)學(xué)生收集處理信息、獲取新知識(shí)、分析和解決問題的能力.引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生提出問題和思考問題.同時(shí)要求任課教師具備對課程進(jìn)行設(shè)計(jì)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(nèi)容中,以及重新設(shè)計(jì)教學(xué)中的知識(shí)結(jié)構(gòu).在具體的教學(xué)過程中,應(yīng)重視知識(shí)的結(jié)構(gòu)化,讓學(xué)生重點(diǎn)掌握學(xué)科的基本知識(shí)、基本結(jié)構(gòu)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)的教育過程中,應(yīng)注重能力的培養(yǎng)而決不能僅放在知識(shí)學(xué)習(xí)的層面,應(yīng)該側(cè)重學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)知識(shí)的途徑上.也就是說,環(huán)境科學(xué)教育的任務(wù)是培養(yǎng)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(shí)的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生探求解決環(huán)境問題的過程和方法;運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)教會(huì)學(xué)生分析問題和解決問題的科學(xué)思維方法,具體過程是:提出要解決的環(huán)境問題;啟發(fā)學(xué)生分析影響這一問題的諸原因,分析并找出主要影響因素;針對主要影響因素提出解決問題的具體措施.如在講授全球環(huán)境問題時(shí),學(xué)生在過去的教育中多多少少聽說過,如何在學(xué)生已有的背景知識(shí)下深化,既不是重復(fù),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)原理問題時(shí),按此思路引導(dǎo)學(xué)生思考,提高了學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力.
其次,注重學(xué)習(xí)方法,課程內(nèi)容分為基本內(nèi)容和相關(guān)拓展內(nèi)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(nèi)容的特點(diǎn)及思路,拓展內(nèi)容則讓學(xué)生尋著已有的思路.采用對比法將不同環(huán)境問題進(jìn)行對比,分析其特點(diǎn)、原因,在分析過程中有可能產(chǎn)生新的思路.即使有些環(huán)境問題沒有涉及,或新出現(xiàn)的環(huán)境問題,學(xué)生都不會(huì)感到茫然,而是有一套自己的分析問題的方法.
環(huán)境科學(xué)綜合能力的培養(yǎng)要求運(yùn)用現(xiàn)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(qiáng)老師與學(xué)生的課后交流,實(shí)現(xiàn)交互式教學(xué).新技術(shù)的發(fā)展改變著知識(shí)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)度來組織教學(xué)活動(dòng).具備引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生提出問題的能力以及穿針引線的主持能力.
2 環(huán)境科學(xué)綜合能力的培養(yǎng)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(yǎng)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(xiàn):
2.1 通過實(shí)際作業(yè)
培養(yǎng)學(xué)生環(huán)境科學(xué)方面的綜合素質(zhì),包括分析能力、獨(dú)立解決問題能力和創(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(yuǎn)之,過去教學(xué)中,學(xué)生只能達(dá)到了解知道的程度,對模型的理解不深,更談不上應(yīng)用.為了改變這一狀況,嘗試通過實(shí)例作業(yè)的方式改變這一狀況.學(xué)生已經(jīng)學(xué)過高等數(shù)學(xué)的有關(guān)內(nèi)容,同時(shí)具備環(huán)境科學(xué)的相關(guān)知識(shí),如何使其有機(jī)結(jié)合,是問題的關(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(rèn)識(shí),在講完大氣環(huán)境后,布置了一個(gè)需要通過模型計(jì)算得出結(jié)果的實(shí)例,開始學(xué)生感到較為茫然,不知如何下手,通過引導(dǎo)結(jié)合教材介紹,學(xué)生能夠逐步深入到模型的使用過程中,并能夠查圖、查表,確定參數(shù),模型計(jì)算,并發(fā)現(xiàn)了不同的方法.通過這一實(shí)例,學(xué)生不僅消化理解了課堂中講授的內(nèi)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,遇到此類問題,有可能會(huì)提出創(chuàng)新性的方法和思路.達(dá)到了較高的教學(xué)目的.通過這一實(shí)例,感覺到環(huán)境學(xué)的教學(xué)難的是將內(nèi)容落到實(shí)處,如何使學(xué)生有更多的實(shí)際鍛煉的機(jī)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 通過綜合實(shí)習(xí)
環(huán)境科學(xué)方面的專業(yè)基礎(chǔ)課程都是實(shí)踐性較強(qiáng)學(xué)科知識(shí),這就決定了專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)都應(yīng)包含有實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容.在《環(huán)境學(xué)概論》的教學(xué)計(jì)劃和課程體系日趨成熟,課堂教學(xué)內(nèi)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(yǎng)還不能滿足日益發(fā)展的要求,實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)還較為薄弱.因此,如何彌補(bǔ)課堂教學(xué)中的不足,是教學(xué)中急待解決的問題.因此嘗試性地在教學(xué)中安排一次到二次“環(huán)境實(shí)習(xí)”.主要實(shí)習(xí)內(nèi)容既包括自然環(huán)境認(rèn)識(shí),又包括人為環(huán)境調(diào)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)專業(yè)知識(shí)的用途,了解書本知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)需要的聯(lián)系與區(qū)別,體驗(yàn)所學(xué)知識(shí)的局限性和實(shí)際工作所需知識(shí)的多樣性.經(jīng)過連續(xù)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(qiáng)學(xué)生的環(huán)境意識(shí)具有明顯效果.使同學(xué)有接觸環(huán)境、認(rèn)識(shí)環(huán)境問題的機(jī)會(huì).例如安排了水體環(huán)境綜合實(shí)習(xí),認(rèn)識(shí)水環(huán)境及功能,認(rèn)識(shí)北京水資源的有限性,認(rèn)識(shí)不良水環(huán)境對社會(huì)經(jīng)濟(jì)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題.重點(diǎn)認(rèn)識(shí)人類生產(chǎn)、生活活動(dòng)對水環(huán)境的影響、水環(huán)境對人類重要性、人類與水環(huán)境的相互作用.實(shí)習(xí)前,要求學(xué)生準(zhǔn)備一些問題,帶著問題進(jìn)行實(shí)習(xí),充分利用實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì),鼓勵(lì)學(xué)生多提問題.組織學(xué)生做好有關(guān)準(zhǔn)備工作,讓同學(xué)明確水環(huán)境綜合實(shí)習(xí)的目的、任務(wù)、主要內(nèi)容,讓學(xué)生直觀、形象、有效地了解實(shí)習(xí)地區(qū)的環(huán)境概況和實(shí)習(xí)內(nèi)容,要求多看、多聽、多記、多問、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(xiàn)場教學(xué)和實(shí)地現(xiàn)身說法,使同學(xué)們直接了解環(huán)境問題的成因和治理環(huán)境的技術(shù)方法.實(shí)習(xí)回來后要求針對北京水環(huán)境及廢水資源化問題寫出調(diào)查實(shí)習(xí)報(bào)告,由于學(xué)生親自參與了實(shí)習(xí)的全過程,覺得有的可寫,有的同學(xué)還提出了較好的建議.在學(xué)生的`報(bào)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、北京市污水處理廠分布及處理能力、污水處理廠進(jìn)出廠水質(zhì)指標(biāo)、DO、BOD、COD、SS、N、P,投入與維持費(fèi)用,出水使用情況,是否滿足社會(huì)需要、社會(huì)效益、污水處理廠使用的處理技術(shù)、級別、工藝流程、體會(huì)和感受、看法、問題等.學(xué)生都感到此次實(shí)習(xí)是課堂內(nèi)容的深化和擴(kuò)展,增強(qiáng)了對北京水環(huán)境問題的感性認(rèn)識(shí)和深入思考水環(huán)境問題探索,起到了以點(diǎn)帶面的作用,如果遇到其他的環(huán)境問題,學(xué)生也會(huì)具備相關(guān)的環(huán)境科學(xué)能力.
通過這樣一次實(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(rèn)識(shí),增強(qiáng)了環(huán)境意識(shí),激發(fā)了學(xué)生探索環(huán)境科學(xué)知識(shí)的積極性和主動(dòng)性,為后續(xù)的專業(yè)課學(xué)習(xí)和高年級的實(shí)習(xí)奠定基礎(chǔ).
2.3 通過教學(xué)錄象、光盤等直觀手段
為增加學(xué)生對環(huán)境問題的感性認(rèn)識(shí)、增加學(xué)生對環(huán)境問題的全面了解,特別是不易直接觀測到的環(huán)境問題,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(rèn)識(shí).組織學(xué)生在課余時(shí)間有針對性地觀看教學(xué)片,教學(xué)錄象帶、光盤,使學(xué)生感到環(huán)境問題是隨時(shí)隨地的出現(xiàn)在我們身邊,培養(yǎng)學(xué)生具有環(huán)境科學(xué)思維的敏銳性.
2.4 通過觀察、實(shí)驗(yàn)
觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ腔镜目茖W(xué)能力,其他科學(xué)能力都是在此基礎(chǔ)上形成和發(fā)展的.針對不同課程著重發(fā)展不同能力的思路,在《環(huán)境監(jiān)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(yǎng),在較為緊張的課時(shí)中盡量安排實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí).使學(xué)生有更多的實(shí)踐機(jī)會(huì).同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生環(huán)境科學(xué)的方法.在實(shí)際實(shí)習(xí)中,每2～3名同學(xué)為一個(gè)小組,在老師指導(dǎo)下進(jìn)行,使同學(xué)們親手驗(yàn)證和體驗(yàn)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(hù)措施和污染治理技術(shù)方法,驗(yàn)證書本知識(shí),進(jìn)一步理解和掌握課堂講授的內(nèi)容.同時(shí),也有助于開闊同學(xué)們的視野,激發(fā)創(chuàng)新思維,探索和創(chuàng)新知識(shí).實(shí)驗(yàn)完成后上交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)特別增加相關(guān)分析一項(xiàng)內(nèi)容,分析與此實(shí)驗(yàn)有關(guān)的方法、問題,成功或失敗的原因等,以鞏固實(shí)驗(yàn)結(jié)果,使所學(xué)理論更為系統(tǒng)化,深刻化.
因?yàn)樵诃h(huán)境監(jiān)測中,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)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(tǒng)地掌握環(huán)境監(jiān)測中的方法是教學(xué)中較為難以處理的問題.在實(shí)際教學(xué)摸索中,逐步探索出了以典型實(shí)驗(yàn)代表一類方法的教學(xué)模式,即選擇較為有代表性的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué),此方法代表某一類環(huán)境要素和某一典型的監(jiān)測方法.教學(xué)中注重強(qiáng)調(diào)此方法是一類方法的代表,而不是就事論事,為做實(shí)驗(yàn)而做實(shí)驗(yàn),使學(xué)生既掌握了一個(gè)方法,又能夠觸類旁通,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 通過環(huán)境學(xué)論文和畢業(yè)論文
寫作論文是鍛煉學(xué)生科研能力的很好機(jī)會(huì),能夠培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的研究和寫作能力.環(huán)境學(xué)論文的選題應(yīng)結(jié)合實(shí)際,以揭示有關(guān)環(huán)境規(guī)律、解決現(xiàn)有的或潛在的環(huán)境問題為目的,只要是環(huán)境科學(xué)教學(xué)所涉及的內(nèi)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(xiàn),了解選題研究領(lǐng)域的國內(nèi)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(yǎng)從事科學(xué)研究或獨(dú)立擔(dān)負(fù)專門技術(shù)工作的能力,部分論文的寫作還要通過社會(huì)調(diào)查、實(shí)驗(yàn)分析、理論分析、文字總結(jié)等,充分考慮實(shí)驗(yàn)室條件和現(xiàn)有物質(zhì)條件,合理安排,確定研究方向和目標(biāo).要求反映作者對所探討課題有新的見解.通過資料收集、考察或者參與教師的科研項(xiàng)目,在老師的指導(dǎo)下撰寫科技小論文.
2.6 通過開展環(huán)境教育活動(dòng)
通過開展校園的環(huán)境教育活動(dòng),使學(xué)生應(yīng)用在課堂上學(xué)習(xí)到的知識(shí)理論,為提高公眾和師生的環(huán)境意識(shí)貢獻(xiàn)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(tuán)委的組織下,學(xué)生積極參與,制作展板,在教師的指導(dǎo)下收集相關(guān)的資料,印制相關(guān)的宣傳材料,通過宣傳活動(dòng)培養(yǎng)了學(xué)生參與社會(huì)活動(dòng)的意識(shí);在不同的校區(qū)設(shè)置的不同的宣傳活動(dòng)區(qū),培養(yǎng)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(dǎo)學(xué)生“從我做起,從小事做起”,同時(shí)教育他人也如此,擴(kuò)大了學(xué)校教育的范圍;使學(xué)生可以在校園活動(dòng)中應(yīng)用學(xué)習(xí)到的專業(yè)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神.
學(xué)生更加對環(huán)境問題關(guān)注,提高了學(xué)習(xí)興趣,穩(wěn)定和確立了專業(yè)思想,提高了學(xué)生分析和解決問題的能力;鍛煉學(xué)生的表達(dá)、歸納總結(jié)和思辨能力.
3 結(jié) 語
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(yǎng)教學(xué)目標(biāo)明確,內(nèi)容豐富、適當(dāng),教學(xué)形式多樣,生動(dòng)、形象、直觀,教學(xué)效果顯著.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(yǎng)途徑也多種多樣,在實(shí)際教學(xué)中,可以根據(jù)不同的培養(yǎng)目標(biāo),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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