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环境科学培养方案

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环境科学培养方案

环境科学培养方案范文第1篇

目前我国探究实验主要侧重于利用实验仪器开展探究(即实验的实际操作研究),而对如何开发网络在学生实验探究能力培养的方面的研究较少。比如,如何利用网络互相讨论、进行思想的碰撞,提升提出问题的能力;如何利用网络共享探究成果等,均较少有人研究。

我校的设备为开展这类实验提供了可能。我校的网络硬件设备好,学校有生物探究性实验室,学校网络与国际互联网相连接,能够实现学生实验与模拟实验同步进行。全校每间课室都有电脑多媒体设备,且随时可以接入国际互联网。学校配备4个网络教室,有近300台学生用电脑。

2 具体做法

2.1基于网络环境培养学生“制定计划”的能力

生物科学探究需要通过具体的实验操作来获取证据和验证假设。制定生物学探究计划、设计实验方案,将探究的猜想与假设落实到具体的操作方案上来。探究计划是否科学、有序,将直接影响探究结果的可靠性和科学性。

因此,制定计划与设计实验是生物科学探究过程中重要的环节。但在大多数情况下,为了节约时间,使科学探究能在规定的时间内完成,教师或教科书都会介绍现成的探究方案,因此在传统课堂教学中,这个环节学生较少有锻炼的机会。由此看来,让学生经历制定计划与设计实验的过程就显得特别必要。

网络环境下的实验探究能力教学使学生“制定计划”的能力培养成为可能。笔者针对不同学段的学生这方面的能力培养采用不同的做法。

通过文献研究,发现生物探究性实验方案框架一般包括以下几个项目:“确定实验题目、提出问题、作出假设、制订实验计划、实验、预测结果、做出结论等”。其中的实验操作步骤为:“第一步:取材、分组、编号;第二步:分实验组和对照组,要体现出单一变量原则和对照原则;第三步:放在相同适宜条件下进行或反应等;第四步,观察并记录实验结果”。

在网络环境下,笔者为培养学生“制定计划”的能力,主要做了以下工作。

对于初级学习者(如高一学生)“制定计划”的能力培养:在网络教室中通过在网络环境下给m学习支架(即给出科学家探究方案的范本、给出实验方案的框架、给出探究部分的条件、药品、仪器、给出适当的指引等)让学生学习,学生在思维层面做网络下的模拟实验。即根据“提出的问题”用计算机软件设计探究方案,通过网络提交探究方案。提交方案后计算机才给出专业人员的方案设计。对照专业人员的方案设计和其他同学的方案设计,教师引导学生对方案进行自评、小组评价。

对于中高级学习(如高二、高三)者“制定计划”的能力培养:在网络教室中,教师不给出学习支架,让学生根据“提出的问题和做出的猜想假设”在思维层面做网络下的模拟实验,根据“提出的问题”用计算机软件设计探究方案,通过网络提交探究方案。提交方案后计算机才给出专业人员的方案设计。对照专业人员的方案设计和其他同学的方案设计,教师引导学生对方案进行自评、小组评价。学生对方案做出选择,是坚持自己的,还是按科学家或专业人员的方案进行修改(教学流程见图1)。

案例1:测定水绵的细胞液浓度。

在学完“植物细胞的质壁分离和复原”后,有不少学生提出了许多值得探究的问题。如:“能否用水绵等其他材料代替洋葱表皮细胞做实验材料”、“能否测定水绵的细胞液浓度”、“能否采用其他溶液(如胭脂红、龙胆紫溶液)代替蔗糖溶液”等。在引导学生进行大胆的猜想和假设后,笔者要求学生做出相关的实验方案。不少学生做出了不错的方案,并上传至网络。虽然方案的细节有值得打磨的地方,但对初学者来说是难能可贵的。教师利用口头和网络等形式大力表扬了这种精神和做法,并引导学生进行了讨论和学习。

某学生的方案如下:

实验方案:探究水绵的细胞液浓度

(1)提出问题:水绵的细胞液浓度是多少?

(2)做出假设:水绵的细胞液浓度为20%。

(3)实验方案:

①配制质量分数为10%、15%、20%、25%、30%的蔗糖溶液。

②用上述蔗糖溶液对水绵细胞分别进行质壁分离实验。

③将进行了质壁分离的细胞放到显微镜下观察,得出结论。

(4)预测结果:水绵细胞在浓度为10%、15%、20%蔗糖溶液下无明显变化,在浓度为25%、30%蔗糖溶液下发生质壁分离。

(5)结论:猜想正确,水绵的细胞液浓度为20%。

3.2基于网络环境培养“表达与交流”的能力

古人说:“言之无文,行而不远”。新课程标准对学生的“表达与交流”的能力要求主要包括:能写出自己的探究报告,准确表述自己观点,能思考别人的意见,改进自己的探究方案,有合作精神等。

在基于网络环境培养“表达与交流”的能力培养中,笔者的做法是:要求学生写出电子版的探究报告,充分运用QQ、电子邮件、论坛、麦圈、贴吧等、BBS、微博等其中的一项或几项进行交流。能进行现场的交流,包括做探究汇报、接受其他同学或教师提问等(教学流程图2)。

学生活动

案例2:利用网络进行探究结果的汇报。

在进行高二生物“其他的植物激素”一节教学时,教师提前两周引导学生进行分组,布置了收集“植物生长调节剂在生产中的应用”相关资料的任务。学生’通过上网、实地考察等方式收集了相关资料,并制作了相关的汇报材料。两周后,学生进行了“植物生长调节剂在生产中的应用”汇报交流。师生共同学习,共同点评、交流。

受到案例发生的过程和结果的启发,不少学生进行其他的生物探究实验。

如:有学生发现用洋葱鳞片叶的外表皮做“植物细胞的质壁分离和复原”的效果不明显。大胆采用逆向思维,采用洋葱鳞片叶的内表皮来做实验材料,分别用“胭脂红、红墨水、龙胆紫溶液”来代替蔗糖溶液做这个实验。通过反复研究,他们发现:“胭脂红”和洋葱鳞片叶的内表皮搭配来做这个实验能取得更好的效果。他们观察到外界溶液浓度高于细胞液浓度时,洋葱液泡不断缩小,红色的外界溶液进入细胞壁,但不能进入原生质层;反之,外界溶液浓度低于细胞液浓度时,洋葱液泡不断涨大,红色的外界溶液被挤出细胞壁。

又如:有学生大胆采用水绵、黑藻、金鱼藻等新材料来代替洋葱鳞片叶做实验材料,经过多次探究,反复试验,发现用“水绵”做材料的效果也非常好。

由于发现了实验的新方法、新材料,学生们的兴奋之情难于言表。教师又将他们的探究性实验的方案、过程图片、探究结果等上传到局域网制定空间、QQ群、论坛等处供其他同学共享,激发了更多的学生创新的激情。

4 讨论

环境科学培养方案范文第2篇

关键词:控制论;生物学科;人才培养模式

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)20-0104-02

党的“十”报告首次单篇论述了生态文明,做出“大力推进生态文明建设”的战略决策,以期解决当前国家面临的严重生态环境问题[1]。国家、社会对生态文明的高度重视,使得生态产业成为了新兴产业,有着巨大的发展潜力和人才市场需求。目前,很多地方高校开办了生物科学、生态学、环境科学与工程等相关专业,希望能为地方培养能真正扎根基层工作的专业人才。然而,随着我国高等教育在范围和规模上的发展,本科生的培养质量问题也变得越来越突出。如何真正落实针对地方的生物学科相关专业人才培养,是当前地方高校相关专业发展的当务之急。本文根据控制论的基本思想,遵循地方高校专业培养规律,立足地方,以学科为龙头,优化相关专业人才培养模式,达到整体提升专业培养质量的良好效果。

一、控制论基本思想

美国数学家维纳首先提出了系统控制论[2],其核心思想在于,系统和外界环境进行充分的信息交流,在此过程中根据系统的反馈机制来实现系统的最优控制,从而保证系统达到并持续保持在最佳状态。在维纳的控制论中,可总结出三个最为基本的概念:控制、反馈和调节。生物学科相关专业人才培养受到内路和外路两条回路信号的控制,各种节点相互关联。内路(由学校、院系和学生组成)进行系统输出的超前控制,根据教学效果的反馈进行及时调节。外路(由用人单位、学生和学校院系组成),将系统输出的状况(即培养学生的质量)实时反馈给学校院系,学校院系通过反馈机制进行内涵建设的调节,不断完善优化相关专业人才培养模式,及时调整师资和教学内容,从而实现最优控制。

二、地方高校生物学科相关专业的人才培养模式系统构建

根据控制论的基本思路,将地方高校专业人才培养体系看成具有反馈调节机制的复杂系统。学校的招生是系统的输入,毕业生的质量是系统的输出,学校和相关院系作为系统的控制和调节节点,教学质量的信息回馈作为系统的内路反馈节点,社会用人单位作为系统的外路反馈节点,将教学中的“质量管理―过程监督―效果反馈”与控制论中的“信息输入―控制调节―反馈修正”进行比对,构建其共同的构式。

1.内路系统模式。内路系统模式是学校进行人才培养的核心构架。当学生取得学籍进入学习后,本科生管理单位从过程管理、教学执行、教学质量监督与反馈、教学质量考核与改革四个方面开展人才培养。

2.外路系统模式。外路系统模式是学校人才培养得到社会认可的反馈控制过程。这包含两个层面的机制:(1)学校紧密跟踪用人单位,根据调查回馈信息重新调整前馈保障体系,进而更好的保障本科生的培养质量。(2)促进有关教师与社会用人单位之间的交流合作,以便及时掌握市场行业的发展动态,更好的调整教学内容。

三、吉首大学生物学科相关专业人才培养方案的修订

吉首大学位于偏僻闭塞、经济落后的武陵山连片特困区,拥有生态学省级重点学科以及生命科学(含师范)、生物工程、环境科学、环境工程、药学、植物科学与技术等本科专业。为体现落实吉首大学“立足地方,依靠地方,服务地方”的办学理念和办学特色,根据多年来对与地区相关企业的交流和对湘西地区生态环保市场的了解,确定吉首大学生物学科相关专业的培养目标为“培养能适应地区生产、建设和服务第一线岗位需要的高级工程技术专门人才”。

根据前述控制论的思路,吉首大学生物学科相关专业人才培养方案在内路系统模式方面做了如下重大修订:(1)首先明确办学的特色培养方向。从控制论的视角来看,作为系统的输出,吉首大学所培养的生物学科相关专业人才是为地方生态环保市场服务的。因此,为了能让所培养的学生更好的被社会认可,在进行人才培养方案的修订时,首先重点明确了吉首大学生命科学(含师范)、生物工程、环境科学、环境工程、药学、植物科学与技术等专业的特色方向。例如,环境科学专业以“环境影响评价”作为特色培养方向,环境工程专业以“水污染控制技术”作为特色培养方向。(2)对课程体系设置进行重大调整和修订。在课程体系上,改变过去课程设置过程中“大而全”的课程设置思路,环境科学和环境工程专业分别将“环境影响评价”和“水污染控制工程”这两门课程作为专业课程群的核心,而其余课程围绕这两门核心课程进行构架。

另外,吉首大学生物学科相关专业人才培养方案在外路系统模式方面也做了如下重大修订:(1)优质师资队伍的调整和建设。吉首大学与湖南省、四川省多家具有行业工程咨询资质、工程设计资质的企业单位进行合作,一方面聘请了企业部分具有丰富设计经验的工程师担任部分课程的讲座教师,使学生理解当前企业对大学生能力的要求和企业用人需求等信息;另一方面,结合相关教师的科学研究,积极开展与地方企业的科研项目合作。(2)经常根据反馈信息开展入学教育和专业教育。根据用人单位、毕业学生等反馈的就业信息和生态环保行业的发展信息,聘请企业技术人员、校内外专家、政府官员、已毕业学生等,适时经常开展入学教育和专业教育,激发低年级学生的学习热情和学习兴趣。

四、结语

为了更好的培养适合地方需求的生物学科相关专业人才,在其人才培养模式修订上,基于双路控制系统的控制论原理,将人才培养质量模式过程与控制论中规划控制、信息反馈和效果调节三个要素契合,建立人才培养质量的教育反馈控制机制。吉首大学生物学科相关专业近年来以生态学省级重点学科为龙头,在明确办学的特色培养方向、修订人才培养方案、强化师资队伍建设、校企联合办学等诸多方面进行全方位的探索和改革。实践结果表明,相关模式得到了用人单位与社会的认可,生物学科相关专业的学生多年来就业率均在95%以上。

参考文献:

环境科学培养方案范文第3篇

关键词:环境科学;培养方案;专业设置

近年来,我国严峻的环境问题已引起了国家、社会和公众对环境保护问题持续高度关注,十提出的现代化建设总体布局五位一体中,新增加了“生态文明建设”[1]。2015年,我国环保行业产值将达到GDP的7%~8%,将成为国民经济的一个支柱产业[2]。环境科学发展日新月异,环境治理需要很强的专业背景,需要环境科学类专门人才做专业的事已成为重要趋势,这对环境科学类人才的培养提出了挑战和机遇。我校是一所特色鲜明的建筑类地方高校,环境与市政工程学院是在1978年天津大学建筑分校时期创办的给水排水工程专业基础上发展起来的天津城市建设学院成立最早的系部之一。现有4个本科专业,分别为给排水科学与工程、环境工程、环境科学和生态学。其中环境科学专业2010年开始招生,2014年院系调整时暂缓招生。为了推进环境与市政工程学院的教学和科研建设,环境与市政工程学院组织教师于2015年4月至6月到北京大学、南开大学、天津大学、天津理工大学等单位开展调研,为理清今后发展思路奠定了基础。

1环境科学专业设置现状

众多高校中,北京大学、南开大学是国内知名高校,开设环境科学专业较早,在全国具有引领作用;天津大学与南开大学同属国家教育部直属、“211工程”和“985工程”重点综合性研究型大学,其一理一文,环境科学专业各有特色;天津理工大学与天津城建大学同属天津市市属院校,开设环境科学专业较早,有很多需要借鉴的地方。为所调研高校开设环境科学专业的基本情况。1.1环境科学是新兴专业北京大学、南开大学的环境科学专业设置较早,其他高校是21世纪初开始设置环境科学专业,这与我国乃至全球的环境问题日趋复杂、对环境科学人才需求越来越多分不开。

1.2具有优势方向才能长期生存

各高校的环境科学专业都具有各自的优势方向。例如,北京大学的大气污染监测和防控优势突出;南开大学在大气污染和环境化学方面有优势;天津大学具有较强的理工科背景,与环工、化工相结合发展优势;天津理工大学的环境科学专业在水文、地质、大气污染治理方面有优势。

1.3招生规模与学校属性有关

从招生规模上,科研教学型高校,如北京大学、南开大学、天津大学,招生人数较少,约30人左右,其中北京大学更少,其按照环境科学与工程大类招生,环境科学、环境工程、环境管理共招生30人;教学研究型大学,如天津理工大学,招生60~70人,立志于培养学科基础人才,还可以为知名大学提供再深造人才。

1.4继续深造才能体现环境科学的优势

一直以来,环境科学专业的本科毕业生就业较难,但是环境科学是一个科学性比较强的专业,到硕士和博士阶段,学生的专业优势能得到充分的发挥。例如,北京大学、南开大学、天津大学近一半以上本科生选择出国或国内深造。天津理工大学也致力于与国外知名高校进行合作办学,提高本校环境科学专业的知名度。

2各单位环境科学专业培养方案特点及分析

众所周知,制订合理的培养方案对专业的发展至关重要,其充分体现各校各学院各专业的办学思想、办学核心、学科优势和特点,包含专业的培养目标、基本要求、标准学制和课程设置等内容。其中,各类课程的设置为主要内容。各调研高校关于环境科学专业课程的设置有共性也各有特点,各调研单位培养方案设置的总体分析如下。

2.1学科基础课:各校都不同程度含有一定学时的化学课

(1)北京大学设有普通化学(管理方向)和物理化学(自然方向)。(2)南开大学的学科基础课里含有无机及分析化学、无机及分析化学实验,将无物理化学、仪器分析有机化学、有机化学实验、生物化学等列在专业选修课里。(3)天津大学将四大化学没有放置在学科基础课里,而是在数学与自然学科类中包含了无机化学与化学分析、无机化学实验、化学分析实验、有机化学、有机化学实验、物理化学、物理化学实验等课程内容。(4)天津理工大学设有无机、有机、物化和分析化学四大化学课程。可见,环境科学专业的学生应当具备一定的化学背景,为今后环境问题的认识和治理打下扎实的基础,这点与环境工程专业的培养要求不谋而合。

2.2专业必修课:环境监测是各校的核心课程

各校都注重环境监测课程的开设,并且设有一定课时的实验课程。南开大学似乎更加注重环境监测的开设,其将环境监测和环境监测实验设为了学科基础课。可见,环境科学问题的认识和解决过程中,大气、水体、固废、土壤环境的质量监测是基础和核心,在此基础上,才能有序地进行环境评价、环境规划、环境管理和环境修复等。

2.3专业选修课:是必修课的有益补充

各校很注重专业选修课的开设,例如,北京大学和南开大学专业选修课设置学分较高,近30学分,可以大致分成生物类、计算统计类、环境伦理类、环境工程类等四大模块。

2.4实践课:各校将与环境监测相关的单位列

为实习单位(1)“985”院校,如北京大学、南开大学、天津大学将实习期放置于夏季小学期进行,省市检测中心是主要的实习单位。(2)除去检测中心等单位,各校还安排了地质地貌有特点的地方的生态地质认识实习,这与环境科学主要认识和解决人文、自然与环境的问题分不开。

2.5毕业环节:各校以安排毕业论文为主体

南开大学和天津理工大学近几年认识到本科毕业生的择业需求主要侧重于设计等环节,开始安排一些学生将进行毕业设计。2.6创新与研究类:部分“985”院校设有创新研究与训练课程南开大学与天津大学设有创新研究与训练课程,主要以专业讲座为主。

3建设与发展思路

经过充分调研,汲取各单位成功的经验,我们建设和发展环境科学专业的思路如下。

3.1培养目标必须明确

我校正处在由教学型向教学科研型转变的进程中,所以我校环境科学专业应以培养应用型人才为主,兼顾研究型人才的培养。其培养目标为培养德、智、体、美全面发展,具备环境科学的基本理论、基本知识、基本技术、专业素养的环境学科高级复合应用型人才,以及继续深造的专业人才,能够在政府、企业、研究院所、高校等部门从事环境监测、环境评价、环境修复、环境咨询及相关领域的工程、研究、教学或管理工作。

3.2突出应用型人才培养模式

环境科学专业毕业生授予的是理学学士学位,相比于工学学士学位,理科生就业难度偏大。基于此考虑,在构建该培养方案时,应充分学习环境学、环境地学、环境生态学、环境化学、环境生物学等课程知识基础上,以环境监测为核心,建立双体系建设,分别为以环境工程学、环境污染修复学等课程为主的环境污染修复课程体系,以环境经济学、环境评价学、环境规划与管理等课程为主的环境评价课程体系,并增加相应地选修课程体系,使环境科学专业的学生将基础理论知识和环境科学技术融合,更能适应现代社会对“应用型”专门人才的需求。

3.3优化课程体系

注重实践环节注重环境科学专业的实践环节,构建环境生物学实验设计、环境监测综合性实验设计、环境工程学课程设计、环境污染修复课程设计、环境影响评价设计性课程设计等实践教学环节,工程实践能力贯穿于整个教学过程,增强学生的动手能力,培养该专业本科生具有较强的社会适应能力与综合竞争力。

3.4建立学科优势方向

调研过程中,发现无论知名大学还是市属院校,具有自己的优势方向才能继续长期生存。我校有许多优势学科,我们可以“借力发力”,并且逐渐培养自己的优势方向。(1)首先借助本院市政工程的优势(市政工程“十五”“十一五”“十二五”期间连续被列入天津市重点学科,有“水质科学与技术”天津市重点实验室),主要发展环境科学专业的水体污染检测和防控,重点进行水体环境的质量评价和生物修复。(2)借助于本校建筑环境与设备工程专业的优势(2010年建筑环境与设备工程专业被评为天津市普通高等学校品牌专业),经过“十三五”投资购买仪器设备,建设和完善室内空气环境的监测体系,积极筹配发展环境科学室内空气环境监控方向。(3)借助于本院市政工程和本校土木工程的优势,积极到房屋建筑工地实习参观,侧重发展建筑扬尘的监控和建筑场地环境的修复治理。(4)借助于本校建筑学院的优势,积极到各类建筑场地环境实习,侧重于建筑噪声的测定和防控。

3.5加强对外合作办学模式

环境科学是一个科学性比较强的专业,到硕士和博士阶段,学生的专业优势才能得到充分的发挥,而且国外多数高校的专业设置与环境科学专业比较相近,学生出国后很多课程可以延续。天津城建大学有很好的城建类学科基础,积极鼓励学生考研的同时,可以大力发展与国外城建类大学的合作办学模式,提高自身知名度的同时,有利于开阔办学思路和视野。

4结束语

随着环境问题的日趋复杂和严峻,环境科学类人才的需求挑战与机遇并存。通过对国内高校的调研,天津城建大学应以自身的建筑类学科优势出发,制订目标明确的培养方案,从实践课程、专业课程模块化和加强对外合作交流出发,办出特色。

参考文献

[1]胡伟.学习贯彻十精神推进生态型城市建[J]杭州:周刊,2012(12):18-19.

环境科学培养方案范文第4篇

近年来,高等教育的研究热点之一是高等工程教育,研究关键词有“工程教育专业认证”“华盛顿协议”“中国制造2025”等。我国的工程教育专业认证在毕业生能力要求方面与华盛顿协议的毕业生特性是对应的,主要目的是解决部分国家国际本科工程学位互认的问题[1]。“中国制造2025”是?⑽夜?从“制造大国”向“智造强国”转变的战略规划,它包括教育、科技、人才培养等战略。

当前的普通高等师范院校(以下称“高师院校”)综合化趋势明显,部分高师院校设立了电子工程、软件工程、生物工程等工程类专业,在人才培养过程中遇到了诸多问题。一是高等工程教育本身的问题,“工程教育仍偏重于学科属性,学生的数理和专业基础扎实,逻辑思维能力较强,但是学生的工程思维能力和综合运用能力欠缺,团队合作、沟通与交流能力较弱”[2]。二是高师院校的师范传统问题,高师院校与工科院校比较,在工程应用方面处于弱势,缺少工程传统和工程底蕴,缺乏工程经验和工程能力。高师院校的师范传统在培养学生的语言表达能力、写作能力、交流能力等综合素质方面具有优势,这些素质与专业认证中毕业生的要求是统一的。因此,从工程教育专业认证的角度出发,高师院校在工程专业人才培养中借助师范优势,突出特色,弥补其工程能力不足的弱势,有利于高师院校找准定位,向应用型高校和应用型专业转型,与国家工程创新人才培养同步。因此,笔者从改进人才培养方案和改善课堂教学两个方面,研究将师范的特色优势向工程素质教育转化,构建体现高师特色的工程人才培养模式,服务经济社会的发展。

2 改进培养方案,促进师范素质向工程素质迁移

工程专业人才的能力构成主要包括专业能力和工程素质两部分[3]。专业能力是工程专业的学术属性;工程素质包括工程伦理、职业道德、团队意识、终身学习能力等要素。在工程专业人才培养中融入师范特色,实现师范能力向工程能力迁移,属工程素质的范畴。形成融入师范特色并契合认证要求的培养方案,先要理清师范素质与工程素质的关系,然后参照认证标准要求,形成培养方案框架。

2.1 培养方案的基本内容

人才培养方案通常由培养目标、学制学位、课程模块、专业计划等部分组成。笔者以高师院校计算机科学与技术专业的培养方案为样本,重点分析培养目标和课程体系,在此基础上探索融入师范特色的工程人才培养模式。

1)培养目标。

培养目标是毕业生应获得的知识和能力,计算机科学与技术专业的培养目标是:系统掌握专业领域的基本理论和基本知识,具有合理的知识结构;掌握科学思维方法和科学研究方法,具备较好的分析问题和解决问题的能力;掌握软件开发新技术,具有较强的计算机应用软件设计和开发能力;了解计算机科学与技术学科前沿、应用前景、发展动态,具有较强的创新意识和创新能力;具有良好的人文社会科学素养、职业道德素质、团队合作能力及较强的英语综合能力;具备良好的自学习惯,具有健康的体魄和良好的心理素质,形成良好的品德和健康的个性。

2)课程模块。

计算机科学与技术专业培养方案课程体系分通识教育课程、专业教育课程、素质能力课程、综合能力训练4个平台。

通识教育课程平台主要指学科通识课程、语言能力课程和专业基础课程;专业教育课程平台是核心专业课程,与专业认证中的工程知识能力、问题分析能力、设计/开发解决方案能力对应;素质能力课程平台包括人文素质类课程和师范技能类课程;综合能力训练平台面向课程实践,既包括课程内实践、课程设计,也包括综合的项目实训。

2.2 培养方案与专业认证标准的关系分析

2.1节的培养方案包括专业知识、思维方法、实践能力、人文素质、终身学习等方面,符合多数普通高校的计算机科学与技术专业人才培养要求。工程教育专业认证的目标是确认毕业生应达到行业认可的质量标准要求,保证人才培养质量在国内和国际具有可比性,实现培养目标与毕业出口契合。2015年版工程教育专业认证标准(以下简称为“认证标准”)对毕业生的毕业基本要求共12项[4],笔者通过认证标准与人才培养方案中培养目标的对应关系矩阵来分析培养方案与专业认证标准的吻合情况,结果见表1。

可以看出,该人才培养方案与工程教育专业认证基本相符,说明现有培养方案经过缜密思考,有较强的可行性,但在一些方面,还存在改进空间。

认证标准中的工程与社会、环境与可持续发展、沟通3个方面内容,与培养方案有一定对应,但并不完全吻合,说明高师院校的培养方案在这些方面还需要向认证标准靠近。其中,“环境与可持续发展”指能够理解和评价针对复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响;“沟通”指能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。这些内容多属于高师院校的特色内容,属工程素质范畴,高师院校的一些课程通过迁移可以为上述指标提供支撑。

认证标准中的工程与社会、项目管理也需要在培养方案中体现。其中,“工程与社会”指能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任;“项目管理”指理解并掌握工程管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用。另外,高师院校的工程背景、工程能力和工程与传统工科院校的专业比较,客观上存在差距,需要在方案实施过程中改进提高。

上述讨论仅仅是认证标准与培养方案目标或框架的对比。一些重要能力,如表达能力、人际沟通能力、自主学习能力、敬业与团队协作能力等,分散在职业素养、人文素养、教学能力等培养目标中,需要在课程教学环节逐渐深化,以符合工程教育的需要。

2.3 调整培养方案,将师范特色融入工程人才培养

根据高师院校特点和师范类课程优势,考虑工程教育专业认证中能力、素质、道德方面的要求,在计算机科学与技术专业的人才培养方案中,应将部分综合素质课程与专业发展课程分类整合,优化素质能力课程平台和综合能力训练平台,见表2。

在理论基础课程模块,依托教育学、心理学、现代教育技术等课程开设工程伦理学、工程职业道德课程;在职业发展课程模块,调整信息技术学科科研方法课程内容,增加职业规范、项目管理等课程;在专业实践课程模块,将教育实习部分内容向工程训练所需内容转化,开设专业实习、创新训练等课程。调整后的人才培养方案将师范优势迁移至计算机工程教育,注重提高学生的个人素质和能力,拓展本专业学生面向IT企业、基础教育领域、职业教育领域、继续教育领域、社区教育领域就业能力,毕业生的科学能力和工程能力得以增强,毕业生的综合素质得以提升,人才培养领域面向信息技术教师和现代工程师的双向需求,一定程度上解决了教师培养与工程师培养兼容能力。

3 改善课程教学,实施师范性与工程性融合

高师院校在工程专业人才中培养融入师范特色,是一个渐进和深入的过程,核心在于课程环节。笔者以计算机科学与技术专业的信息技术学科科研方法课程为例,分析在课程教学中将师范特质融于工程人才培养的过程。

3.1 课程概况

“信息技术学科科研方法”属于专业方法论的课程,其目的在于为本科生从事研究打下理论和方法论基础。学生学习该课程后,根据社会和学科需要选择课题,通过文献检索、问卷调查、实地观察、实验研究等多种途径收集事实资料,进行数据资料的处理与分析,完成基本的研究设计。课程教学中,工程教育专业认证的问题分析能力、可持续发展能力、沟通与终身学习能力等内容也可以在教学中加以拓展。

3.2 课程内容的迁移

在信息技术学科科研方法课程中,应将传统的教学内容拓展至工程教育相关的内容,见表3。例如,在概述部分,将有关教育研究的内容扩展至工程教育,包括工程专业课程内容的前沿和本学科的最新发展、工程教育的内部和外环境等,而这部分内容对应的则是工程教育专业认证中的“可持续发展能力”或“问题分析”能力。再如,在信息技术学科教育实证研究部分,从实验研究、调查研究、历史研究等研究方法扩展至工程实践训练的真实性研究、工程实践训练的深度和广度研究,这与工程教育专业认证中的“工程知识”“工程与社会”是相关的。

3.3 教学方法的变革

课程教学内容向工程教育拓展是师范特色与工程教育融合的一个重要方面,另一方面是工程人才培养的教学方法改革。通过改革教学方法,既可以保证在教学内容总量增加,学时、学分稳定情况下,完成基础教学内容,并拓展内容,也有利于在教学过程中培养学生的终身学习能力和表达能力。目前流行的MOOC、SPOC、翻转课堂等教学模式为教学方法改革提供了可能。在MOOC+SPOC教学模式下,需要教学资源的深度建设,需要加深实践环节,需要教学内容的整合优化,需要变革考核方式等[5]。而上述内容正是高师院校的优势所在。

环境科学培养方案范文第5篇

关键词:主题式复习;大气污染;方案设计与评价

文章编号:1008-0546(2016)01-0073-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.01.028

一、教学设计背景与理念

2008年江苏省高考方案实施以来,化学学科受到了较大冲击,学科地位下降,课时大幅减少,学生重视程度降低。这样的不利条件下,如果我们继续按常规的复习模式,即基础知识梳理――重点难点归纳――习题巩固提升开展教学活动,不仅课时紧张,也无法调动学生学习化学的兴趣,造成学生化学科学素养、学习能力的低下。合理设计情境,尝试新型的模式,可使化学复习课更有生机、有内涵、有回味,再次让学生亲近、走进、感染化学学科的魅力。

建构主义学习理论认为学生知识的获取需要借助教师的教与同伴的合作学习,教师通过真实情景呈现问题、为学生营造解决问题的环境。而学生在解决问题的过程中将知识活化,作为活动的主动建构者,他们主动接受知识,对知识进行处理、转换,以自己熟识的方式进行认知。同时这种学习方式也促进了学生间的深度交流、相互学习。主题式化学复习正是这样一种化学整体复习方法,通过主题创设情境,提出问题,引发学生在较为开放的学习环境中,彼此合作探讨、主动联系与教学主题相关的各种化学学习内容,进而完善、达成教学目标的教学方法。

二、教学设计策略与过程

《江苏省高考化学考试说明》中对高考化学的考试内容有如下要求“能综合运用所学化学知识和化学科学方法,对生产、生活和科学研究中与化学相关的简单问题进行分析解释,做出合理的判断或得出正确的结论。”和“认识化学科学及其重大成果对人类社会发展的作用,初步形成科学、技术、社会、环境之间和谐、可持续发展的科学发展观。”根据上述要求,笔者认为主题式化学复习可以通过选择生产、生活、社会等相关主题,通过主题创设情境,让学生在创设的情境中运用已学化学知识解释现象或解决问题,从而更好地促进三维目标的达成。为此,笔者结合多次课堂实践,设计了如下的主题式复习流程:“选择主题,融合相关知识――分解主题,形成相应情境线――巧设问题,运用知识探究――开展活动,达成全面教学目标”。

三、案例设计与实施

1. 案例选择

以“二氧化硫的性质主题式复习”为例,我们尝试从社会性主题中环境问题为主题背景,将二氧化硫性质的知识复习和知识运用与大气污染物的测定与治理问题相联系,让学生意识到环境问题的现状,树立环境保护意识;使学生在实践应用中复习化学知识,感知化学与社会的紧密联系;让学生通过实验设计,培养化学学科素养。

2. 具体设计

四、教学实施中学生的活动与收获

在“大气中SO2的测定”分主题下,学生在教师设计的情境1中自主产生问题1。并快速抓住情境1“硫酸厂”这一重要线索,回忆硫酸制备过程,找出可能产生的污染源。在问题2的驱动下,学生自主回忆SO2的性质,思维呈现发散性,彼此交流、相互探讨的模式,带来头脑风暴,SO2的性质跃然纸上。此时让学生书写SO2作为强还原剂与酸性高锰酸钾、与碘水的反应,在复习氧化还原反应的同时,也唤起了学生使用滴定法测定物质含量的意识。随着滴定法的显现,沉淀法是测定物质含量的另一种方法也随之唤醒,生成 BaSO3 沉淀,沉淀不稳定,将其氧化成BaSO4更为稳妥的想法等一一被带出。至此SO2的两大主要性质已由学生自主复习完成。

在问题3的指引下,学生进入能力提升阶段,结合性质、从可能用到的实验仪器中挑选出合适的仪器,进入化学工作者检验物质含量的一般途径,感受化学实验在“定量分析”中的魅力,体验化学与社会的联系。实验结果会是如何,何时出现实验结果,对结果的期待,担心实验操作出错,是诱发学生仔细思考实验主要事项的动机。于是情境2的创设、问题4的提出水到渠成,在给定前提“准确量取5mL 5×10-4mol/L的碘溶液,加入左侧试管中,滴加2-3滴淀粉指示剂”的提示下,学生准确分析出“此时溶液呈现蓝色”的结论,得出应“缓慢向上拉动注射器活塞抽气,每次抽气100mL,直到溶液的蓝色全部褪尽为止,并记录抽气次数”的注意事项,通过计算得出应实施上述操作次数的估测范围。上述问题的提出,在培养学生分析能力的同时、实验操作的精细度、计算能力等多种素养也在培养。

情境3通过学生计算,发现测定结果的不如意,自然过渡到分主题“大气中SO2的治理”,也就自然引出问题5“给出治理方案”。学生查阅资料、提取有用信息的能力在此得到锻炼与体现。SO2性质的应用此处再次强化,与方案流程图的结合培养了学生读懂图表的能力,需要对各方案从“吸收效率、经济性、安全性、产品回收利用等角度进行评价”,旨在逐步培养学生用化学思维分析、评价问题的能力,培养化学科学素养。情景4的创设,使“钠碱法”的弊端显而易见,于是问题6学生自主得出,此处解决方案的得出需要借助上一步中“石灰一石膏法”与“钠碱法”的结合,再次让学生感悟需要敏捷、准确获取、关联信息的重要性。

至此,学生模拟完成了一名环保局环境检测人员的工作,在这个过程中,SO2性质的知识点得以复习,应用化学实验进行探究的方法得以学习,自主学习、合作学习的能力得以锻炼,化学学科思想获得培养,整个过程以学生为主体,激发了学生学习化学的兴趣。

五、教学反思与启示

“满堂灌”、“炒冷饭”固然能使学生掌握化学基础知识、基本原理、基本技能,但是缺乏新鲜、动机的教学模式使课堂成为一潭死水,学生无兴趣,教师无动力。丧失活力的课堂,学习的有效性、高效性自然无从谈起。以大气污染物的测定与治理为背景,创设居民向环保局投诉、环境检测员一职的情景,激发了学生的正义感与解决问题的迫切感。在此种环境的营造下,课堂讨论氛围浓烈、学生兴趣盎然,同时实现了学生自主回顾SO2的性质、讨论实验方案优劣、进行定量计算、评估、优化治理方法的知识、技能、素养的培养目标。主题式复习模式仅是多种教学模式中的一种,它的可取之处就在于践行了课程标准设立的三维目标培养要求,还原了教育的目的即人性的培养。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部制定.普通高中化学课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003:1-42