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导语:在污水处理厂实习报告的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
按学校的安排,我们环境专业于2011年xx月4日-5日这两天去以下四个地方去进行一系列的实习认识:
2011年xx月4日的早上,我们去到了广东海印永业集团茂名环星炭黑有限公司去认识实习。茂名环星炭黑有限公司前身是茂名永业(集团)股份有限公司,始建于1964年,具有40多年生产炭黑的历史,是中国大陆首家获公开发行股票上市的炭黑行业企业,是化工部规划的全国四大炭黑生产基地之一,是南方五省(粤、桂、琼、滇、黔)唯一大型炭黑厂,也是中国500家最大化工企业之一,属国家二级企业,具有进出口经营权。目前,具有年生产炭黑6万吨的生产能力,其中环星牌炭黑n220,n330,n660是省优、部优产品,享受出口免检殊荣,得到了众多商家及相关认证部门的认可,环星牌炭黑已获广东省着名商标的荣誉称号。
这是一家从事利用工业废弃物品生产炭黑的企业,在生产过程中,产生的大量的污染类排放物(废气,废水固体废弃物),在生产过程中这家企业对生产所产生的大量污染排放物均采用了不同的方法处理和使用设备对其进行治理与处理。根据有内部员的描述,针对废水,把生产过程中的污水聚集到污水处理池中对其含量超标的禁止排放并进行再次处理。同时,这家企业还购买了国外先进设备(如toc-4100)进行全程自动化监控,以便达到国家排放标准,废气主要是产生大量的二氧化硫,这家企业建立了一套脱硫除尘系统对其进行处理,对于固体废弃则是分类回收而且还可以循环利用达到物尽其用的效果,在生产过程中产生的余热,还可以加以利用响应了国家节能减排的口号。(文章来源于:shixi.exam8/)
2011年下午,我们到了茂名市自来水公司河东水厂来学习。自来水净水处理的目的是去除原水中的悬浮物质,胶体物质,球菌,藻类,重金属,有机物污染物等有害成分,使净化后的水质能满足生活用水或工业用水的需要。经常使用的净水工艺有:自然沉淀,氧化(预氧化)曝气,混凝沉淀或澄清,气浮,过滤,吸附等,别的有各种去除藻类,铁,锰,氟等的特殊处理工艺。实习报告网
生产实习是学生大学学习很重要的实践环节。实习是每一个大学毕业生必的必修课,它不仅让我们学到了很多在课堂上根本就学不到的知识,还使我们开阔了视野,增长了见识,为我们以后更好把所学的知识运用到实际工作中打下坚实的基础。通过生产实习使我更深入地接触专业知识,进一步了解环境保护工作的实际,了解环境治理过程中存在的问题和理论和实际相冲突的难点问题,并通过撰写实习报告,使我学会综合应用所学知识,提高分析和解决专业问题的能力。
2、实习时间
3、实习地点
铁岭市污水处理厂
4、实习内容
4.1实习单位及工艺简介
4.1.1实习单位介绍
铁岭市污水处理厂工程是国家“九五计划”治理“三河三湖”的重点项目。由中国市政工程东北设计研究院设计,辽宁省计委辽计发[一九九五]七九二号文批复,设计近期规模为10万m?/日,二级处理。
该污水处理厂的污水处理流程为:进场原水首先进入粗格栅,粗格栅后由污水提升泵提升污水进入细格栅。然后进入沉砂池,用以去除密度较大的无机砂粒,提高污泥有机组分的含率。进入A2/O反应池,进入辐流式二次沉淀池,一部分进入接触池,再进入巴氏计量槽,最后出水,另一部分进入再生水厂进一步处理,作为电厂冷却水用;污泥的流程为:从A2/O反应池排出的剩余污泥进入积泥配水井,再由污泥泵送入浓缩池,通过污泥投配泵进入脱水机形成泥饼,最后外运处置。具体流程图如下:
4.1.3水质要求
污水处理厂进水水质:
出水水质:
4.2实习内容及过程
4.2.1主要处理构筑物工艺设计参数
(1)粗格栅
粗格栅间采用的是2座回转式粗格栅,粗格栅安装于溢流井的出口处,溢流井作用为:为了不是处理工艺超负荷运行而破坏处理最优化状态,当水量过大,超过的处理负荷时,污水就从溢流井的侧面溢流出去进入排水管道直接排入河流。2座回转式粗格栅开启时,将粗渣捞起,送入螺旋输送装置运入渣斗。格栅栅缝为30mm,每隔四小时启动一次。
(2)提升泵房
提升泵房间采用4台污水提升泵房(一般开启两个,另外两个备用),每台泵都为2100m3/h,扬程h=11m,功率P=110kw其中一台定速,一台变速为具有一定的调节缓冲而设。提升泵房的作用是使污水具有一定的势能,以便在以后的工艺能实现重力自流。
(3)细格栅间
细格栅间采用的是2座螺旋格栅除污机,栅缝为6mm。主要过滤去丝状物、带状物等。
曝气沉砂池
本厂采用曝气沉砂池,配置的是桥式吸砂机,全名叫撇油刮痧提拔装置,可实现边吸砂边撇油。并配有砂水分离器,隔油四个小时启动一次,曝气沉砂,曝气采用鼓风曝气,曝气在水深1/3处曝气。
生化池
生化池采用的是德国先进的Linpor工艺,它的核心是在生化池中加入Linpor填料,是生化池的混合液污泥浓度得到提高,以达到减小生化池总容积的目的。这样不但可以减少工程投资,而且二沉池的污泥更易于沉降,使总出水水质更加有保障。
Linpor是投料活性污泥法的一种,但它必须在曝气池中加入15%-30%德国林德公司生产的微孔泡沫塑料立方体,作为活性生物体的载体材料,载体材料是该工艺的关键部分,且必须符合孔隙率、均匀度、颗粒尺寸、吸湿度以及有关机械、化学和生物稳定性的要求,才能保证最佳工艺性能,是装置无故障运行,有较长的使用寿命(德国慕尼黑污水厂1984年建成,至今运行正常,未补加一粒载体)。该种载体是林德公司专利产品。
Linpor工艺,生化池内微生物为双生物群落,部分生物附着于载体材料,而其余存在于曝气池游离的活性污泥中,由于载体上寄居生物体较大,好氧作用的同时存在部分缺氧作用,硝化作用的同时存在反硝化作用,所以去除污水中BOD的同时除去部分氮,比较适应铁岭污水处理的要求,该工艺方案取消了普通二级污水处理厂的初沉池,不但节约了基建投资,而且有利于污水处理,当污水厂近期进水水质浓度低时,由于生化池前未设初沉池,生化池内微生物相对可以得到较多碳源,悬浮物多对形成活性污泥有利,对生化池正常进行也是有利的,将来污水厂进水水质达到预测的浓度,虽然未设初沉池,但由于林泡尔生化池为双生物群落,不但混合液中污泥浓度高,而且载体上附着大量微生物,Linpor生化池平均生物浓度MLSS=4700 mg/L,是普通活性污泥法生化池生物浓度MLSS的两倍,生化池效率要大大超过普通活性污泥法生化池,出水水质好。将来要求污水厂出水脱氮时,本工艺不需增加生化池容积,只要增加部分Linpor载体即可以满足要求。
工艺优点:①较少空间时间的产出导致空间需求减少
②对高峰负荷不敏感
③增加了现有装置的脱除效率
④满足严格的出水要求,如可以达到NH4-N<0.1mg/L
⑤降解有毒化合物以及自我建立生物处理可能性较小物质这两方面
“专家”。
Linpor工艺的衍生:
根据不同要求,有三种系统可供选择。
⑴Linpor-工艺:最初应用时处理超负荷工业废水。在不增加池容的条件下,提高原有处理能力。
⑵Linpor-C工艺:适用于除碳污染物。在无氧条件下,由兼性菌及专性菌降解有机物,最终产物是二氧化碳和甲烷气。
⑶Linpor-CN工艺:适用于同时除去碳和氮的污染物。它的F/M低于Linpor工艺,因此其泥龄足以进行消化过程,即氮的生物氧化在载体颗粒内部所形成厌氧区。所生成的硝酸盐,其较大部分不立即进行反硝化作用,剩余的硝酸盐可以再上浮的反硝化池中加以去除。
辐流式沉淀池
辐流式沉淀池一般采用对称布置,有圆形和正方形。主要由进水管、出水管、沉淀区、污泥区及排来自泥装置组成。按进出水的形式可分为中心进水周边出水、周边进水中心出水和周边进水周边出水三种类型。铁岭市污水处理厂 采用中心进水周边出水辐流式沉淀池,共设四座,且设集配水井一座。采用双层集配水井形式。来水经中心管进入内层配水井,均匀的分配给四座二沉池。二沉池中间进水,周边出水,设置带有三角堰板的集水槽集水,通过出水渠流入外层集水井,再由集水井流入下层构筑物。
(7)污泥浓缩池
污泥处理的主要目的是去除污泥颗粒中的空隙水,减少污泥体积,从而降低后续处理构筑物和设备的负荷,减少处理费用。常用的污泥浓缩有重力浓缩法、气浮浓缩法和离心浓缩法。铁岭市污水处理厂采用的是重力辐流式浓缩池。
脱水机
污水处理过程中所产生的污泥,一般是带水的颗粒或絮状疏松结构。污泥经浓缩后,尚有97%的含水率,体积仍然庞大。因此,为了综合利用和最终处置,需要对污泥进行干化和脱水处理,使污泥含水率降到以下,以缩减污泥体积。
污泥脱水的方法很多,一般有:真空过滤、板框压滤、带式压滤和离心过滤等。铁岭市污水处理厂以前采用的是离心式脱水机,现在采用的是板框压滤机。
(9)再生水厂
①工艺流程说明:
到大连
该公司采用石灰法工艺:原水(经过二级处理的污水)经提升泵房提升,进入机械加速澄清池,原水于加进来的消石灰、聚凝剂、助凝剂充分混合;消石灰可降低污水中的暂时硬度和碱度,同时也可以为聚凝、吸附提供CaCO3晶核,这些晶核在聚凝剂的作用下,形成大颗粒活性污泥,可提高混凝澄清效果;加入助凝剂可促使矾花长大,可进一步提高出水水质,澄清后的水在管道混合器中加入硫酸酸液是为了中和过饱和的CaCO3 ,防止产生大量碳酸钙垢结晶体堵塞滤料。经过变空隙滤池过滤后的水进入清水池,经循环水泵送至电厂循环冷却水系统。
②主要系统介绍:
A.澄清池系统:
机械加速澄清池是利用池中添加消石灰等药剂作用下积聚的化学污泥与原水中杂质颗粒相互接触、吸附,以达到清水较快分离的构筑物。机械加速澄清池是通过提升叶轮和搅拌桨作用,使加过药剂的原水在第一絮凝室和第二絮凝室与高浓度的回流污泥接触、迅速混合,结成大二重的絮凝体,在分离区进行分离。澄清池底部设有机械刮泥设备,可以及时排除污泥。
B.变孔隙滤池系统:
变孔隙滤池中装有按技术要求不同粒度的石英砂,即不同粒径的滤料按一定比例混合而成,较粗的滤料所占比重较大,起到了滤料骨架作用,细滤料的加入并在滤层中混匀极大的降低的粗滤料的局部孔隙率,提高了污水中细小颗粒的絮凝作用,更有利于对细小颗粒的去除,也极大提高了滤池的截污能力。滤池底部有集水系统和配水配气系统,滤池将澄清池出水加酸调整PH值后的水进行过滤,使出水浊度达到5mg/L以下,过滤后的水进入地下清水池。与滤池配套的还有反洗水泵和反洗风机,供滤池反洗用,是滤池能持续稳定工作。
C.石灰、加药系统:
加药装置是石灰法工艺系统设备的重要组成部分,根据处理流量或水质自动加药。各加药单元的装置包括计量箱、加药泵以及加药系统所必须的管路、阀门、关键控制设备等组成。
a.石灰单元
石灰处理系统包括石灰粉的储存、剂量、制浆、输送四个部分。石灰粉储存在石灰粉仓内,通过旋转式给料机和螺旋输送机的双重计量,石灰粉以一定的量进入石灰溶解箱配成一定浓度的石灰浆。石灰浆通加药泵定量的加入到机械加速澄清池内送石灰浆现改进为单池双管输送,石灰粉通过变频调节加药量,实现不同的处理水量不同的加药量。
b.絮凝剂单元
采用两罐三泵美国(MILTON ROY)。
c.助凝剂单元
d.硫酸单元
加酸系统采用加98%的浓硫酸,加酸设备选用美国MILTON ROY的酸计量泵三台,两用一备,可以根据处理水量的不同进行加酸量的调节。
e.加氯单元
二氧化氯发生器系统是由4个主要部分组成的,包括压力水供应系统、二氧化氯发生装置、二氧化氯投加系统、电器控制系统。加氯消毒能有效祛除水中的细菌、病原菌等有害微生物
D.污泥脱水系统:
污泥处理系统采用一套污泥处理装置,处理的污泥主要是机械加速澄清池底部的排泥。机械加速澄清池底部的污泥自流至污泥储池,后通过渣浆泵输送至离心脱水系统,脱水机设置两台(1用1备),再通过离心脱水机的脱水,污泥最终形成泥饼外运。
E.其他部分
反洗用气由反洗罗茨风机提供,通过布气装置为滤池反洗提供气源动力。
系统各气动装置气源由螺杆式空压机提供。螺杆式空压机发生的压缩空气经后置冷却分离器,进入储气罐,为整个系统提供压缩空气。
4.3实习体会与总结
本次实习是我们专业的认识实习,通过本次实习,使我深深地体会到实践的重要性。我们平时上课学的是理论知识,但是这些理论知识只有放到实际中去,才能体现出它的价值,而且我们学习理论知识就是为了在实际中运用,实践永远是检验真理的唯一标准。通过本次实习,我学到了很多知识,尤其对于Linpor工艺有了较为全面直观的了解,熟悉了其工作流程,处理特点等方面,对于书本上没有的,或者不明白的都有了较为清晰的认识。通过本次实习,使我学会综合应用所学知识,提高分析和解决专业问题的能力。 可以说任何一套工艺本身都不是完美的,影响因素是多方面的,这就需要在设计和运行时加以考虑。更重要的是如何在运行过程中通过调试与实践不断提高工艺的处理能力。同时我 也认识到,随人类经济发展对水资源的浪费和过度使用及造成污染也越发严重,使的淡水资源越来越少,如果人类现在不保护淡水资源,那我们的下一代将会面临怎样的生活可想而之。水污染的治理虽已引起政府和民众的关注,但还很不够,从对水污染的预防的监管制度上看还很薄弱,水污染的治理的耗资的巨大和技术的难度都在提醒我们水污染的预防意识的重要。
实习经费紧缺是目前国内工科院校普遍存在的问题。在这一现状下,为保证实习效果,指导教师积极挖掘校内潜在实习资源。笔者所在学院实验室有SBR、UASB、卡罗塞尔氧化沟、电渗析装置、活性炭吸附装置、离子交换装置等水处理模型。在实习期间,让学生在实验室深入了解这些水处理装置的结构及各部分功能,这也弥补了学生在实际工程现场看不到内部结构的缺陷;并要求学生对照实物画出这些构筑物的平面图和剖面图,提高学生绘制专业工程图的能力。另外,本校化工学院具有自行研发的环流式旋风除尘器等高效分离设备,通过研究人员为学生详细讲解设备的研发思路以及设备的结构功能,使学生明白如何将所学的专业基础理论知识用来解决实际工程问题,这也增强了学生的创新意识。
2发挥学生学习主动性,使学生积极参与实践
学生一般对实习的热情较高,指导教师应因势利导,给学生在实习过程中有更多思考的机会,发挥学生学习的主观能动性。在去企业实习之前,笔者要求学生利用网络资源和学校图书馆书籍来了解有关实习企业基本情况的资料。通过学生自己查阅资料,加深了学生对专业知识的理解,并且到企业实习时,学生能很快将所学的理论知识和实际工程联系起来。为了使学生能详细地了解污染物治理设施结构和运行管理情况,在生产实习期间,指导教师在污水处理厂将学生进行分组实习。学生在厂内某一处理单元开始实习时,指导教师首先提出有关该处理单元的问题。学生针对这些问题,在工程现场认真观察分析,并且每一小组同学在一起讨论,使每一位同学都能积极地参与到实习中来。通过这样的方式,将学生学习知识的热情和潜力挖掘出来,同时也提高了学生分析问题和解决实际工程问题的能力。笔者也发现学生对这些由自己加工获得的知识具有更深刻的印象,再到其他企业实习时能举一反三地加以运用。
3要求学生熟悉常用的工程参数
在课堂教学中,教师往往注重介绍污染物治理工艺的原理,并且课程考试的重点也是概念和原理等内容,造成学生对常用的工程参数不熟悉。笔者在和一些参加就业面试的学生交流过程中了解到,用人单位问得较多的问题就是一些常用的工程参数,以此来考核学生对专业知识的熟悉程度;而学生往往因不熟悉这方面的内容而失去一些工作机会。为了弥补这种在课堂教学中存在的缺陷,笔者要求学生在实习过程中多注重常用的工程参数,例如在污水处理厂实习时,就要求学生熟悉这个厂的进水水质、出水水质(包括出水执行的标准)、各处理构筑物的水力停留时间、生物处理池中活性污泥浓度、污泥回流比等常用的参数,并将这些作为实习结束时笔试的考核内容。
4完善实习考核方式
以往生产实习成绩的评定主要是根据学生实习期间的综合表现(包括出勤、遵守纪律、现场提问)、实习笔记和实习报告,这样的评定方法存在着很多主观因素,使得评定的成绩有失公平、公正。为了使实习成绩能更准确地反映学生对实习内容掌握的程度,在评定成绩时增加了笔试考核这一项。笔试采用闭卷方式,主要考核内容包括实习企业污染物治理工艺流程、各处理单元的功能以及常用的工程参数等。在增加笔试考核方式后,学生在思想上能够重视实习,在实习过程中能更加认真对待实习,例如,有更多的学生会主动去总结实习时遇到的问题,并积极向企业技术人员或指导教师请教。
5结束语
关键词:给排水科学与工程;实习环节;计算机仿真
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)08-0241-02
给排水科学与工程专业的实习环节主要分为三个阶段:一是认识实习,主要采取给排水工程参观的形式进行,学生通过对给排水工程的认识和了解,初步建立起对本专业的总体印象;二是生产实习,学生结合已学水质工程学、建筑给排水、水工艺设备基础等课程的基本原理,与工程实际联系起来,进一步加深对所学知识的理解;三是毕业实习,学生结合自己的毕设选题,针对性地进行实际工程参观实习,为顺利进行毕设打下基础。但一直以来,实习环节中存在着实习经费不充足、用人单位不愿接待、现场只能看不能摸等问题,致使实习效果不够理想。为此,我们针对以上问题采取了一系列的改革措施,以提高实习教学质量。
一、合理做好实习环节的时间安排
认识实习安排在专业课开课之前进行,学生通过一周的实际水厂参观,对给排水工程建立了感性认识,对专业建立了总体印象,为学习专业课打下基础。生产实习则安排在学完专业课之后,时间为四周,采取现场蹲点和校内仿真实验室进行实训操作相结合的方式。此时学生已从课本上掌握了水质工程学、建筑给排水、水工艺设备基础等课程的基本原理,实习中能将所学知识与工程实际联系起来,加深了对所学知识的理解。毕业实习阶段安排在大四下学期毕业设计过程中进行,共两周,学生根据自己的毕设选题有针对性地开展实际工程参观实习。实践证明:对实习三个阶段的时间安排是合理的,满足了不同阶段实习的具体要求。
二、采取集中与分散相结合的实习方式
给排水科学与工程专业中的认识实习、生产实习集中由实习指导教师带队统一实习,而毕业实习环节,学生可以按照自己的毕设题目要求选择合适的单位进行实习,也可根据拟就业单位的要求选择适合的毕设题目,再在该单位完成实习。即学生可根据自身的特点和实际情况自己联系实习单位并选择合适的岗位进行实习,从而完成分散式实习方式。同时学校也提供由实习老师带队的集中实习,完成有些学生找不到合适的实习单位的毕业实习的教学要求。这种集中与分散相结合的实习方式受到了学生的欢迎和支持,调动了学生的积极主动性,增强了学生的动手能力,符合给排水科学与工程专业培养应用性人才的要求。
三、建立稳定的实习基地
建立稳定的实习基地是保证实践教学环节及教学质量的关键。近年来我们与武汉市余家头自来水厂、白沙洲水厂、龙王嘴污水处理厂、沙湖污水处理厂以及长沙污水培训中心等多家单位建立了友好协作关系,为开展实践教学活动提供了良好的条件。
四、聘请生产一线的工程师担任实习现场指导老师,并举办专题技术讲座,开拓学生视野。
学生通过专业课的学习,掌握了给排水专业理论知识,但缺乏对实际现场的了解。因此实习期间我们专门聘请工程经验丰富的技术人员担任现场指导和举办专题技术讲座。在工程现场,技术人员在讲解构筑物或设备的同时,还会给学生演示一部分实际现场操作,如格栅除污机的手动开启、关闭等运行过程,使学生将所学的专业知识融入到工程实践中。在专题技术讲座中,工程师对学生讲授实际工程中所遇到的一些问题和处理方式,而这些实际问题往往在书本上学不到。因此学生听起来也非常认真,极大的开拓了学生的视野,收到了良好的实习效果。通过以上措施,能使学生进一步了解目前技术发展的现状和趋势,感受到本专业工作岗位的要求,对学生毕业后顺利进行相关岗位的工作起到衔接的作用。
五、建立系统完善的实习教学管理体系
1.修订实纲,完善实习教学评分系统。重新修订了实习教学大纲(包括认识实习、生产实习和毕业实纲)及任务指导书。让学生人手一册。完善了实习教学评分系统,即按照学生考勤、现场表现、仿真实习得分及提交的现场实习报告综合给予评分。分数不及格不允许参加毕业答辩。这一评分方式极大的调动了学生的学习主动性,力争在每个环节做到最好。
2.注重实习指导教师素质培养,保证实习质量。每次实习都是派出责任心强、具有较强专业知识和实际现场经验的高素质教师作为实习带队教师,并采取“老带青”的办法,即老教师带一位年轻教师共同指导实习,既保证了实习质量也培养了缺乏实际经验的年轻教师。
六、建立校内实习实训基地——水质工程仿真室
除了到固定的校外实习基地实习外,我们还建立了校内实习实训基地——水质工程仿真室。因为在实际工程现场实习,虽然能使学生理论与实践相结合,收获较大,但仍然存在以下问题:即水处理工艺设备正处于运行状态,构筑物中充满了水,学生无法看到构筑物内部结构;同时,水厂的心脏—集控室对工艺流程的控制学生也是只能看不能摸的。这些问题的存在极大地影响了实习效果。为此,我们专门建立了水质工程仿真室,作为校内实习实训基地,这是对本专业实习环节的有力补充。在去实际现场实习前,安排学生进入仿真室进行为期一周的仿真练习,为真正的现场实习打下基础。现场实习结束后,学生若还有不清楚的地方,可以随时到校内仿真室练习,仿真室是一直对学生开放的并有专门的教师进行指导。水质工程仿真室计算机系统中安装了两套软件,一个是北京东方仿真公司与广州大学联合开发的《给排水处理仿真教学软件》[1],该软件模拟了真实的水厂运行工艺,在学生实习训练中发挥了较大的作用。实训内容包括城市自来水厂、V型滤池、污水处理水工段、污水处理泥工段、初沉池工段和消化池工段等操作单元,学生可根据计算机的提示,输入参数,操作设备,监测工艺运行的指标和变化曲线,进行人机交互式交流,以完成各个操作单元的练习。软件中还设置了涵盖自来水厂、污水厂可能出现的各种紧急故障现象培训项目,如城市自来水厂单元有:管网余氯低,一级泵站1号泵出现故障,源水pH值低等。面对这些工艺运行中突然出现的意外情况,学生可参考各种提示进行操作,逐步探索解决问题的思路和方法。总之,对于软件中各种培训项目,学生可深入探究,刷新重来,在机上反复操作,直到熟练掌握。最后学生可随机抽取试卷回答相关问题,问题提交到教师站给予评分。虽然这一软件培训内容全面,但仍存在不足:即各工艺构筑物都是平面图,缺乏立体直观的效果。因此,我们在仿真室计算机系统中安装了另一个仿真软件,这一软件是本课题组依托湖北省教改项目《基于VR技术的工科虚拟课堂研究》自行研发的水处理工艺三维软件,软件中包含给水厂、污水厂三维场景、各处理工艺构筑物的三维图,学生可通过反复观看三维图,了解构筑物内部构造,弥补了在实习现场看不到构筑物内部结构的不足。通过一周的实训操作,学生对于给水和污水处理工艺的分析判断能力、逻辑思维能力、解决问题能力和综合应用能力得到了明显的提高。两个软件的仿真训练再结合为期三周的现场蹲点,实习效果大大提高。
七、仿真实习与现场实习相结合的教学效果
实践表明,通过仿真实习教学与现场实习的结合,收到了很好的教学效果。与简单的现场实习相比,两者结合的实习方式有下列几方面的作用:
1.进一步提高学生实习的主动性和积极性。计算机仿真以其独有的技术和效果,使学生在模拟的生产过程环境中,通过对各个阀门、开关、设备的操作,通过对各工艺参数进行全面的调节和控制,通过对各种事故现象的认识,可对城市水处理系统的多变性和复杂性形成深刻的感性认识。同时,学生看到的各工艺构筑物都是三维可视的。在水厂虚拟场景中,随着鼠标的移动,学生仿佛漫步在水厂中,有身临其境的感觉。这一仿真系统的训练使学生感到直观生动,极大地调动了学习兴趣,始终处于良好的、积极主动的学习状态。在接下来的现场实习中,学生有仿真实习打下的基础,更能带着问题针对性实习,实习效果大大提高。
2.提高学生的综合能力。由于仿真系统是依据真实的生产过程开发的,即整个工艺流程,工艺参数的变化以及系统的运行状态与真实过程一样。学生在训练过程中,通过反复操作,一方面可将所学的理论知识与实践结合起来,另一方面也可以进行思维的训练。面对真实的工艺流程,学生必须树立全局的观念,用系统全面的观点对整体工艺的操作方案及可能出现的各种事故进行预先分析,才能保证顺利操作。另外,在操作过程中,学生还可以针对出现的问题,利用所学的知识,通过探索各种参数最佳值及相互影响,寻求到解决问题的途径。这一思维的训练极大地提高了学生分析问题、解决问题的综合能力。
通过以上一系列改革措施,实习效果大大提高。尤其通过我们几年来对仿真系统在实习教学中的应用,已经证明,在给排水科学与工程专业的实习环节中采用计算机仿真手段与现场实习相结合,对提高教学质量有非常明显的效果,学生的学习积极性和综合能力都得到较大的提高。
参考文献:
[1]邓曼适.《给排水处理仿真教学软件》在职业教育中的应用探索[J].职教研究,2006,(4):156-157.
常见的饮用水水质项目对人体健康的影响: 铅:对肾脏、神经系统造成危害,对儿童具高毒性,致癌性已被证实 镉:对肾脏有急性之伤害砷:对皮肤、神经系统等造成危害,致癌性已被证实 汞:对人体的伤害极大,伤害主要器官为肾脏、中枢神经系统硒:高浓度会危害肌肉及神经系统 亚硝酸盐:造成心血管方面疾病,婴儿的影响最为明显(蓝婴症),具致癌性 总三卤甲烷:以氯仿对健康的影响最大,致癌性方面最常发生的是膀光癌 三氯乙烯(有机物):吸入过多会降低中枢神经、心脏功能,长期暴露对肝脏有害 四氯化碳(有机物):对人体健康有广泛影响,具致癌性,对肝脏、肾脏功影响极大.
造成水体污染的主要原因有四点:
1.畜禽养殖污染严重
畜禽养殖污染面广且量大,污染严重 农村畜禽养殖多为无序分散状况,且数量较多,大量畜禽粪尿未经处理就直接排放,造成当地环境(特别是地下水)污染,现已成为农村一大新的污染源。集约化养殖场其污染危害更加严重,畜禽粪便对地表水造成有机污染和富营养化污染,对地下水造成污染,甚至对大气造成恶臭污染,其中所含病原体也对人群健康造成了极大威胁。四川作为全国畜牧业大省,畜禽养殖数量居全国之首,但规模化养殖年出栏仅占总出栏数的5.1%。全省畜禽养殖年产生COD390万吨、氨氮79万吨,分别是工业排放量的13倍和38倍,是生活污染排放量的8倍和17倍。因此,畜禽养殖污染成为四川农村面源污染的首要污染源。
2.农用化学物质及其废弃物污染继续加大
化肥、农药施用强度高,流失量大 化肥、农药和农膜的使用,使耕地和地下水受到了大面积污染。农药残留,重金属超标,已制约农产品质量的提高。我国化肥和农药的施用量已居世界之首。化肥施用量为4 637万t / a,按播种面积计算,化肥施用量达40 t /km2 ,远远超过发达国家设置的25 t /km2 的安全上限。且在化肥施用中还存在肥料之间结构不合理现象。化肥利用率低,流失率高,通过农田径流造成了对水体的有机污染和富营养化污染,造成地下水污染和空气污染。甚至导致农田土壤污染。目前,东部已有许多地区面源污染占污染负荷比例超过工业污染。四川省每年化肥施用量达220万吨,平均每公顷490公斤,远远超过发达国家为防大学生暑期实习报告调查报告专题实习证明金融专业法律专业土木工程专业机电专业止化肥对水体污染而设置的每公顷225公斤的标准,也远远高于全国化肥平均使用量每公顷330公斤。
3.小城镇生活垃圾和污水污染加剧
4.乡镇工业污染突出
农村中一些小型的化工、电镀、造纸等污染严重企业的上马,是造成农村水源污染的主要原因。由于受利益的驱动,一部分人把一些在市区被明令禁止上马的项目转移到了乡村,这些污染严重的项目要么根本没有污水处理设施,要么有也是形同虚设,根本没有进行运行,小型工矿和乡镇企业为主的经济区域会越来越多。相当一部分属于效益较差、能耗较大、环境污染严重的企业。并且企业技术含量低,尤以造纸、纺织、煤炭、非金属矿制品、化工及食品加工业为主。其中,造纸业的废水排放量占总排放量的44.9%。其次,乡镇企业领导和职工的环境意识淡薄,整体环境管理水平落后,工业布局不合理。使其环境呈现出脏、乱、差的局面,流经乡镇企业区域的河流水质往往较差。并且,由于乡镇企业设备陈旧、技术落后,多采用土法生产,直接污染严重。往往是一家小造纸厂、小印染厂污染一条河,一个小冶炼厂、小采选厂毁掉一座山。这使得乡村中一些原本鱼虾游动、清澈见底的小河变成为现在臭气熏天、垃圾遍地的臭水沟,严重的地下水也受到污染。
农村水环境是我国水环境的重要组成部分,面对如此严峻的农村水污染形式,我们应努力寻找解决方案和出路。
1.发展生态农业。
对农业生产和农作物种植,应加快研制出高产、高抵抗力作物,减少化肥和农药的施用量,提高农药和化肥的利用率,鼓励施用天然肥料和实施秸杆还田技术。努力控制农业非点源污染,要求政府将投资重点放在生态工程的研究和利用上。从根源上制止农业污染,使农业生产体现出经济和环境双重效益,并达到整体效益的最大化。改以往的粗放型的农业生产方式为依靠科技提高农业生产率的精密型的生态农业生产。强化对规模化畜禽养殖场的综合治理,推广畜禽养殖业粪便综合处理,鼓励建设养殖业和种植业紧密结合的生态工程.
2.加强规划、合理安排企业布局
3.加快水污染处理设施建设,提倡农村社区污水的处理和资源化
在这次实习过程中,我们依然采用了访谈+观察的方式,参观了蟹岛、团城等地。在这篇实习报告中,我想以蟹岛为重点,着重分析生态学理念的应用和意义。
1.蟹岛生态度假村——绿色生态的应用
蟹岛之行是本次实习过程中的核心部分,蟹岛生态度假村虽然是生态旅游区,而且每天都有无数的游客光顾,但是蟹岛所采取的绿色“零排放”经营模式成功的解决了游客每天所抛弃的废物、排泄物等。蟹岛的绿色模式是我们当前相当有研究意义的。蟹岛何以成为绿色生态农业教育基地,它的绿色生态农业有何特点,为何蟹岛可以得到经济和生态的双丰收?
1.蟹岛绿色生态农庄概况
蟹岛绿色农庄位于XX市XX区金盏乡机场辅路中段南侧,距首都国际机场7公里。蟹岛园区占地面积3000多亩。其中90%的土地为有机生态农业种养区,10%的土地为度假村服务区。蟹岛以“生态、环保、可持续”为经营理念,以生态农业为轴心,依据生物链原理,把园区中的种植业、养殖业、水产业、微生物工程、再生能源、水资源利用、农产品加工、销售、餐饮住宿、旅游会议等产业构建成为相互依存、相互转化、互为资源的循环闭系统,整个蟹岛实现了作物、动物、微生物之间的生态平衡,建立一个比较完善的循环经济产业模式,成为一个环保、高效、和谐的经济生态园区。北京蟹岛有机生态园区和内蒙蟹岛有机农场为市场提供健康、安全、优质的有机食品,蟹岛度农庄成为北京旅游度假和会议的好去处。
蟹岛以“回归大自然”式的生态旅游环境和独特的“村容”、“村貌”、“前店后园”的村庄特色,把现代、舒适的度假酒店置于绿树成荫、稻麦飘香、六畜成群、蟹肥鱼跃的田园风光之中,使农业生产与酒店经营、都市文明与乡土感受、开发受益与生态保护都在自然的生物链结构中循环运转和持续发展。
2.绿色生态农庄的运行
我们国家早就开始提倡使用沼气,可是真正把沼气的应用落到实处的却还是不多。而敢于“吃螃蟹”的蟹岛生态度假村却做到了,而且做的相当优秀。蟹岛的能源系统即由沼气系统构建而成。
在蟹岛区内,无污水、无烟尘、无垃圾、无农药、无化肥,而这一切源于蟹岛的能量来源。太阳能采集和沼气生产是蟹岛资源利用循环体系的核心。用来制造沼气的材料,是“蟹岛”每天产生的生活垃圾、人粪尿和畜禽养殖场产生的畜禽粪便。这些材料经过发酵、分解,产出沼气,沼气又用来作燃料和发电的能源;而沼液和沼渣,则是高效、无菌、无害的农田肥料。以污水处理为核心的水资源循环利用模式,是“蟹岛”模式又一大特点。“蟹岛”的用水,取之于两眼地热井。地下热水汲出后,先供给游泳池和客房,然后再流向温室大棚、蟹宫、沼气池,最后流进鱼塘;每天产生的1500立方米的生活污水则通过2000立方米的污水处理厂集中处理后达到无害化,用于灌溉、养鱼。灌溉水和鱼塘水又可回渗地下,节约了水资源,又保护了环境,同时给“蟹岛”带来了可观的经济效益。所有的这些造就了一个年接待游客上百万、创造经济效益上亿元却没有向园外排放一升污水和一公斤垃圾的蟹岛生态度假村。
3.循环经济模式
整个蟹岛农庄内建有沼气站、污水处理厂、太阳能泵站和环保生物净化湿地,这一系列设施形成了整个园区物质循环的核心。同时,作为度假村,蟹岛却并不局限于旅游,而是发展多种产业,成立了蟹岛种植养殖有限公司。该公司总占地面积2700亩,包括大田种植区、蔬菜种植区、苗木花卉种植区、水产养殖区和后勤保障区六个部分,形成了农林牧渔综合发展的循环系统。这一循环系统也为其实现循环经济提供了可靠的物质基础。在这些设施和产业的基础上,蟹岛以废物资源化和能量利用最大化为指导思想,真正实现了物质循环利用,进一步保证了其循环经济模式的实现。
2.团城——古人的智慧
这是元朝所建的占地4500平方米的练兵之处。整个团城内没有任何的灌溉系统,所有的植物却生长得很好。原因是如下图所示的深水口和所有梯形的砖,这些砖上大下小,下面便是涵道系统。这样相当于在下面修建了一个小水库,把雨水储存起来,以供给植被的需要。据老师的讲解,团城的最大出水量是4037立方米,而北京平均年降水量为640毫米,再乘以团城的占地面积,其乘积小于团城储水量。完全可以说落在团城得每一滴雨都没有浪费掉。对于北京这样的缺水城市来讲,这样的系统无形中节约了多少水资源。同时可以发现在团城上所有的树木都是松树、柏树这样的耐旱植物,这样更能够实现无需浇灌植物就可以生长得很好的目的。团城上树龄过百,受到保护的树还有很多,这些树尽管都是耐寒植物,但要在这样一个面积仅6000平方米的小围城里生存如此之久却也不是一件容易的事。
1.团城的渗水设计:
(1)、独特的地砖设计
团城里的地砖,有很独特的形状,它不像普通地砖那么方方正正,而是呈倒梯形。把这些倒梯形的砖排列起来,砖与砖之间便形成了一个三角形的通道。这个通道既便于透气,又便于渗水。不仅如此,砖与砖之间的缝隙也没有抹灰浆,这样做也能让雨水更好地下渗。另外,砖下面的衬砌材料,又松又软,形成一层具有强大吸水力的吸水层。
(2)、无满泄水口
团城不同于故宫、天坛等古建筑,在环绕它的长城墙上,竟没一个满泄水口。这种设计有助于雨水的保持和积蓄。
(3)、c字型集雨涵洞
在团城的地下有一个c字型的集雨涵洞。此洞呈拱形,高约1米多,宽有六七十厘米,洞壁由青砖砌成,地面上淤委长着一层厚厚的黑土,黑土下面是同样由青砖砌成的洞底。
(4)、入水井口
团城共有9个入水井口,呈椭圆环走向排列,每个井口均与地下涵洞相通,整个函洞走向呈“c”字形。
(5)、团城排洪蓄水全过程
从以上巧妙的设计,得出团城排洪蓄水的全过程:每当大雨或暴雨来临时,一部分雨水透过地砖下渗,另一部分雨水就顺着井口流入涵洞储存起来,形成一条暗河,使植物在多水时不致积水烂根,在天旱时不致缺水干枯。
2.关于团城的思考
北京是一个缺水的半干旱地区,眼下北京城区只有30%是渗水的绿地,另外70%的地面被建筑物、道路及广场所覆盖,这些“硬铺装”好比一层厚厚的防水服,使地下很难得到水补给。在城市一场降雨之后,“硬铺装”的地面90%的雨水形成径流白白流走,10%被蒸发,这是十分可惜的。在解决水紧缺的问题上光靠节约用水是解决不了根本问题的,进行水再生才是良策,而进行水再生的主要的也是最好的对象便是雨水。将雨水储存起来是一个有着很大潜力的工程,而在这个工程的实施工程中,我们完全可以借鉴团城这个储水系统。有的时候我们就是由于设施过于先进而迷失了自己,团城这个储水系统并没有过多的人力投资,跟多地是依靠自然,在规划中我们要多以历史为鉴,不能盲目的前行。
3景山公园、天坛
景山公园占地面积23公顷,远不及天坛公园的273公顷的广大土地。景山虽小,但却以高度浓缩的景致和活泼的气氛吸引了众多的游人;天坛虽大,但反而没有前者的热闹气氛。同为公共游憩空间,二者的定位究竟如何呢?
首先,从绿地规划来看。总的来说,景山公园内的植被生长情况较好。尽管也经历了“改造运动”,园内山体的东坡和南坡的向阳地带已自然演替出大量荆条,同时侧柏、白皮松、以及百年的酸枣等生长也很好,另外我观察到的植物还有:大叶黄杨、小叶黄杨、月季、黄刺玫、牡丹、芍药、秋海棠、连翘、油松、枸杞、五角枫、山桃、黄卢、银杏、槐树等,其中发现了几株较大的白皮松,说明至少对白皮松等木本植物的保护比较好。
相对而言,天坛公园的植被情况则不容乐观。公园北端大面积的草坪栽种了早熟禾。这种草返青较早,但是不耐热、不耐踩、需水量大。过多的水对油松造成了危害,禁止游人踩踏则间接导致了公园南端大部分自然草地负担过重,草坪的人工维护也使其陷入了环境多样性减少的恶性循环中。相比高度人工绿化的北园和自然野趣的南端,游人做出了他们的选择,其结果是不言而喻的。
关键词:给水排水工程;工学交替;培养模式
Preliminary on cooperative education of water supply and drainage engineering speciality
Huang Xiangyang, Zhang Qing, Kang Qiongxian
Yangtze university, Jingzhou, 434023, China
Abstract: The cooperative education about working and learning alternating is that university students learn and practice alternately, which is a training mode that combine theory of learning and enterprise practice. Introduced characteristics of the cooperative education on our water supply and drainage engineering, objectively analysised our college’s achievements since practice working and learning alternating, and some of the difficulties and deficiencies on implementation process. According to the current social development status and the employer's requirements for the professionals in the future, proposed reasonable improvement measures on cooperative education about working and learning alternating.
Key words: water supply and drainage engineering; working and learning alternating; training mode
给水排水工程专业在我国有着50多年的历史,近年来,由于社会经济快速发展,环境污染的日趋严重,社会对饮用水的质量和地表水体污染控制提出了更高的要求。给水排水专业人才培养目标和方式也顺应社会和经济发展要求,至2010年,全国已有114所高等院校开设了给水排水工程专业,该专业重心开始从建筑给水排水向水处理方向发展[1,2]。给水排水工程专业人才培养类型也相应分为“研究型”和“应用型”,两种类型有不同的人才培养目标[3-5]。
我校给水排水专业人才培养类型定位是应用型。在培养模式上做了很多新的尝试和探索,特别是在工学交替合作教育方面形成了鲜明的特色,取得了一定的成效,社会反响较好。
1 我校工学交替合作教育的特点
工学交替合作教育是本校将理论与实践相联系的一个特色培养模式,分为三步,即工学交替Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,分别安排在大学一、二、三年级的暑假进行。工学交替Ⅰ建立在学生尚未接触专业课程的条件下,为期2周,由专业教师带领学生到专业相关的企事业单位进行参观和接受短期培训。所选单位一般是一个自来水厂、两个污水处理厂(城市污水和工业废水)、一个建筑施工工地。参观主要是以感性认识和听取工程师讲解为主。培训的内容包括安全教育、工程背景、厂区工艺或建筑概况等。工学交替Ⅰ主要是培养学生对专业的兴趣以及对未来工作单位的初步了解。工学交替Ⅱ是在学生学完了专业基础课,还没有学专业核心课程的时候,采取分散的形式,即学生根据自身情况自行联系与专业相关的单位进行1个月以上的实习。工学交替Ⅱ主要培养学生接触社会、认识社会的能力以及人际交往能力,让学生在实习单位体验未来的工作环境,为自己将来就业方向作出合理选择。工学交替Ⅲ是在学生学完专业核心课程以后,以分散实习的方式,自行联系水处理厂、设计院、市政、建筑工程施工单位进行1个月以上的工作实习。要求尽量根据毕业后可能的就业方向来选择实习单位,实习时必须参与单位的生产和管理。工学交替Ⅲ主要培养学生在实际工作中的动手能力以及发现问题和解决问题的能力,从而把所学专业知识用于工作实践。三个工学交替都要求每位学生必须参与,必须做好相关的实习日志、实习报告。对于分散实习,责任教师要通过电话定期检查学生的实习情况,并且随时解答学生在实习中遇到的问题。
为了让更多学生到优秀企业单位实习,我校和地方一些知名企业建立了长期合作关系,逐渐形成了多个固定实习基地。为我校工学交替合作教育奠定了良好的硬件基础。
2 工学交替合作教育培养模式的优势
应用型人才培养模式的重点是要培养学生的工程实践能力,我校给水排水工程专业从2006年开始实施工学交替合作教育,具有以下优势:
2.1 提高学生的沟通和交际能力
大学和高中教学模式不一样,主要依靠学生自学,学生在进入大学1年后,能力有一定的提高,但是在沟通、交流、做事等方面还存在一定的不足。暑期工学交替这一“强制”的实践活动将不愿意出去交际、怕交际、不能独立处理事情的学生“逼”到社会上完成相应任务。通过答辩时的数据统计,我校给水排水专业85%的学生认为这些实践活动让他们的交际水平有很大的提升,一些学生表示这是他们“走出去”的转折点。学生在工学交替合作中有更多的机会和有经验的工程师交流,自身也受到潜移默化的影响。
2.2 提高学生课堂理解能力
大部分学生表示工学交替对课堂学习有重要的促进作用。给水排水工程的教学过程中涉及较多的材料、工艺、构筑物、施工方法、设备原理构造及运行等,课本上仅有的图形比较抽象,与实际工程有一定的差别,通过工学交替,学生能更深入地了解专业知识,近距离观察设备、构筑物等形象和运行过程,更有利于学生在日后的课堂学习中对课本知识的理解。
2.3 提高学生动手及创新能力
实践教学的主要目的是培养学生的动手操作能力和独立解决问题的能力。学生在工学交替中能发现问题,通过查阅资料、咨询请教等方式获得解决问题的办法。通过这个过程的训练,学生创新能力得到了提高。有些学生在实习工地中发现问题后提出了一些合理建议,被施工人员采纳,得到实习单位的好评。
3 工学交替实施过程中发现的不足
3.1 学生对找实习单位缺乏自信
工学交替在暑期,天气炎热,加之很多学生对独立出去找实习单位有一定的畏难心理。通过学生找实习单位的过程,发现学生的整体社会适应能力不够强,很大一部分是通过教师推荐、亲戚朋友帮忙或通过其他“关系”才找到实习单位的,主要是因为自身的信心不足,沟通交流等综合素质欠缺。
3.2 部分学生难以承担实习费用
部分学生要到外地联系实习单位,坐车、住宿和吃饭都花费不少,加重了一些学生家庭的经济负担,而实习单位一般都不给补贴,尽管学校会给学生一些补贴,但是与实习花费相比远远不够。这就导致一些学生没能在实习单位坚持1个月就中途退出。
3.3 学生所学知识不够广、不够新
通过与我校给水排水专业学生的交流,很多学生表达出了一致的观点:专业知识面不够广、不够新。一些设计院在工程不大的情况下一般水、电图纸由一个人设计,在工地则将水、电划到一起为水电组,有时还包含暖通,还有一些单位要求懂水、电的预算。而我专业电气、暖通、设备预算的教学仅有32学时,因此对相关专业的知识还应当加强。
3.4 很多单位不愿接收短期实习生
因当前社会的发展与变革,企业转型重点为提高企业生产效益,给水排水工程是土建类专业,学生到相关单位实习,单位要承担一定的安全风险,特别是在施工现场。同时学生工学交替时间不长,不太可能为单位带来效益,因此对学生工学交替实习普遍不太支持。调查显示,我专业有85%的学生表示联系实习单位时曾经被拒绝过。
4 后期改进思路和措施
根据我校工学交替合作教育的特点和存在的问题,对以后工作开展提出以下改进措施。
4.1 对人才培养计划作适当调整
在专业选修课程设置上,适当增加建筑电气、暖通、设备预算等方面的课程。一般本科院校给水排水专业对于学生的就业相当重视。而根据对近几年毕业生的调查,大部分毕业生都在中小型设计院或施工单位工作,这些岗位大都要求毕业生对其他专业有一定了解,甚至有些设计院要求水、暖、电设计由一个人来做。
4.2 设立工学交替优秀基金
为了鼓励学生走出去,到一些大城市的大企业进行工学交替实习,学校应设立奖励基金。主要奖励工学交替中表现优秀的学生,占实习学生10%的比例。这个基金主要来源于学校实习经费。该项措施2011年已经开始在工学交替Ⅲ试行,并且得到学生的支持。2012年将在3个工学交替中全面实施。
4.3 与更多行业相关单位建立长期稳定合作关系
目前我们只与两家本地市政和建筑施工单位建立了合作关系,今后要多联系外地企业,尤其是大型建筑设计、施工企业。大部分单位之所以不愿意接收短期实习生,一方面是怕承担安全责任,另一方面是因为他们没有得到相应的回报。学校可以跟单位签订合作协议,为合作单位员工提供技术培训,推荐优秀毕业生到单位就业等。校企互惠,才能共同承担起培养人才的责任。
4.4 构建专业校友录和网络交流平台,增加交流机会
本专业办学多年,已培养出众多优秀毕业生,学生所在单位一般也与给水排水专业对口或相关,且分布在全国各地,这些可为在校学生联系实习单位提供比较好的资源。可以构建一个网络平台,让每一届本校给水排水专业毕业生成为该平台会员,多届学生能较好地联系、交流,学校也可以对毕业生做长期的跟踪调查,此项措施可以提高应用型人才的培养质量,提高学生就业水平。
参考文献
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[3] 赵平歌,马东华.给水排水工程专业实践教学体系研究[J].高等建筑教育,2010,2:102-104.
[关键词]:生物生产系统学 人才培养模式 启示
纵观日本教育史上的重大改革,大体可概括为三次:第一次是1872年明治政府颁布了《学制》,其重点是提倡普及全民教育,极大地降低了文盲率;第二次是日本政府1947年颁布的《教育基本法》,将学校体系确定为6、3、3、4制(即小学6年,初、高中各3年,大学4年),而且首次将国民义务教育延长至9年,从而使初中教育得到普及;第三次是1971年日本中央教育审议会提出了《关于今后学校教育的综合扩充以及整建的基本措施》的咨询报告,全面改革教育制度,强调高等教育结构的多样化。进入上世纪80年代以后,为了适应科技立国的需要,把教育重点转向了培养有个性和创造能力的高级人才,其核心是推动终身教育政策。总之,日本教育的发展过程,是一个不断适应社会、经济、科技发展需要的灵活变化以及持续平稳发展的过程。
进入上世纪90年代以来,为了突破以往过分强调专业教育,轻视非专业教育的课程体系的格局,更好地发挥高校自身的积极主动性,日本也和中国一样发起了声势浩大的本科课程改革。以非专业性的一般教育作为课程改革的突破口,从而带动整个本科教育的改革。通过改革,日本大多数高校的本科课程已实现了教养教育和专业教育的一体化。在教养教育的实施上,主要以全校各专业学部共同负责制取代原先地位较低的教养部,这样做既提高了大学的自主性,也促进了“大学教育个性化”的改革。
笔者在日本四国地区最大的综合性大学――国立大学法人爱媛大学农学部作访问学者期间,有幸接触到了一些有关日本农业高等教育及专业人才培养方面所感兴趣的问题,尤其是对该校生物生产系统学系的人才培养模式和方案,专门请教了一些专家学者和友好人士进行解读,收获颇多。深感日本爱媛大学农学部生物生产系统学系的人才培养模式与我校乃至国内其他兄弟院校的相似专业有很好的借鉴作用。
一、注重开阔视野和人文素质培养,学生接触专业较早
日本大学的学士培养目标很明确,即培养通识性、复合型人才,不强调专业,只讲学群门类,如自然科学、理工、人文,医学、体育、艺术等大类。爱媛大学农学部的教育理念和目的是:基于对生命现象以及循环、更新概念的理解,学习与生物生产技术的开发和传播、生物资源的利用和管理、环境保全和创新等有关的高等专业知识、技术;解决地区社会和国际社会上关于食品、资源、环境的各种问题;以培养能为创造人类与自然和谐发展的循环型社会做出贡献的人才为教育理念。爱媛大学农学部共设7个系,系下再分为若干研究室。其中生物生产系统学系共分为10个研究室(作物学、果树学、柑橘学、蔬菜花卉学、花卉育种学、畜产学、植物病理学、环境昆虫学、分子生物资源学、土壤肥料学),学制均为四年。学生的履修方案(即人才培养方案)如表1和表2。
从中可以看出,一年级学生主要以通识教育(即公共课程)为主,课程设置包括教养类(占52.4%)、基础类(占45.2%)和专业公共课(占2.4%)。特点之一是重视专业教育。新生的人文类研讨课和初级培训课程由农学部开设,通过教师介绍相关专业和研究方向以及进展等,帮助学生尽快适应大学教育,培养科学研究必需具备的基本态度,并尽可能地让学生早些了解农学部的专业设置全貌。特点之二是外语学习,主兼修并举。除主修英语外,还兼修一门其它外国语,如德语、汉语、法语等。这对扩大学生的思路和视野也有重要的作用。特点之三是科学基础课少而精。基础类的科学基础课程,除了解析学入门和统计学入门必修以外,其它四门可以根据学生自己爱好自由选择其中三门。特点之四是实践活动开展早。一年级暑期在附属农场完成一个单位学分的“生物资源科学实习A+生物资源科学实习B”(共计4天),通过观摩学习果树修剪、人工除草、打扫畜舍等简单的农事活动,培养专业兴趣;与此类似的还有二年级上学期的“生物资源科学实习ⅡA、ⅡB、ⅡC……ⅡG”,实习内容涵盖了农学部的7个系(生物生产系、设施生产系、资源与环境政策系、应用生命化学系、森林资源学系、地域环境工学系和生物环境保全系);实习方式主要以参观见习社会上的一些相关设施为主,例如水库、污水处理厂等,学生可根据爱好自由选择其中两门,在完成实习报告后即可获得相应学分。
二、专业课目设置宽泛,注重实践教学环节
农学部的学生在二年级下学期开始第一次专业分属(即分属于各个系,类似于我们国内高等农业院校的农科学生在完成大类培养之后的专业分流),分属的主要依据是之前的成绩,并且经过教授会讨论决定,未按照规定修完学分的学生不能参加此次分属,等待三年级上学期的第二次机会。进入到生物生产系统学系的学生再依据个人成绩和意愿申请进入到各个研究室,继续修满毕业所需要的专业课程学分(必修课28学分,选修课42学分)。
表2是该系学生二年级下学期以后的专业课程和实习的安排,从中我们可以看出设置的课程几乎涉及到整个大农科内容,除了理论课以外,实验和实习占了很大比例。而相关的实验课及实习安排都在三年级全年进行(春季4月~次年1月末或2月初,暑假除外),其中实验课的时间安排是按照课程门数做循环式进行,例如作物保护学实验(植物病理学和环境昆虫学)和畜产学实验均从4月开始(每周2下午),每门课程隔周安排时间,一直持续到次年1月下旬。
农业生产管理学实习的时间和地点相对固定,均在每周一(全天制)进行,地点是在学校的附属农场。实习内容很丰富,例如果树(柑橘、桃、柿、葡萄等)的嫁接、套袋;水稻移栽、收获、品质检查以及稻米食味测试;蔬菜(洋葱、蚕豆、马铃薯等)定植、栽培管理及收获;花卉扦插;土壤调查及分析;农场生物多样性调查等。教员根据学生每次提交的实习报告或者作业以及出勤情况等评判是否给予学分;实习带给学生新鲜感和趣味性,同时也锻炼动手能力。
课程和实践的“综合化”,对培养学生具有广博的知识与综合运用知识的能力是有益的,而且这也是加强学际领域研究,深化高等教育改革的一种趋势。而且,在长达一年的时间里,有利于连续对作物和动物进行关于其生活史、生长发育规律等的观察,了解各种农事活动的意义和操作要领,锻炼动手能力。
三、研究室实行教师负责制,重视学生探索和创新能力培养
日本教育向来提倡培养学生的能力,知识经济的出现与日本发展战略的变化对大学生探索与创新能力的培养提出了更迫切的要求。日本教育审议会1996年发表的《面向21世纪我国教育的发展方向》的报告,要求日本要彻底改变教育“培养以死记硬背为中心的缺乏主见与创造性能力的、没有个性的模式化人才”的状况,强调把“创造性”当作个人在“今后急剧变化的社会里的‘生存能力’的重要内容”。大学审议会在1998年的报告里更明确地指出:“今后日本各个方面的体系都要进行大的转变,由过去的追赶型体系转变为能独立于世界前列、开拓新纪元的体系,基于目前状况和对未来的展望,今后高等教育方面,要从中等教育阶段旨在培养‘自主学习、自主思考的能力’为基础,转为着重培养学生的课题探索能力”。可见,日本正在进行的重视培养大学生探索性和创造能力的高等教育改革,是以适应知识经济发展要求而进行的社会变革为背景的。从客观上说,这一改革的努力从根本上反映了知识经济的本质特点,对日本社会和高等教育都具有很强的针对性。
日本大学里的基层科研组织是研究室或实验室,实行教师负责制。爱媛大学农学部的学生,从四年级开始正式进入到各个研究室,在完成毕业论文的整个过程中将受到教授在学术思想和科学研究素质等方面的严格训练。有趣的是,教师拟定出研究题目后,学生从中选定自己感兴趣的内容即可开始最基本的基础训练,并没有开题答辩的过程。学生们根据观察到的实验现象,对问题提出假设;对观察、实验的结果详细记录并以图像、表格等方式进行归纳,再提出进一步要探索的问题……如此反复,引导学生学习科学家的工作方法,培养学生自己发现问题,分析问题和解决问题的能力,培养学生的独立工作能力。
此外,研究室每周各有一次“研讨会(Seminars)”和“课外阅读与讨论”,教师和三年级以上的本科生以及硕士生、博士生都要参加;参加汇报的学生将近期的研究进展(观察结果、疑问以及下一步计划等)或者阅读过的相关文献资料做详细讲解后,老师和其他同学可以提出自己的问题和建议。学生的表达能力也是日本要求的大学生六大能力之一。被学界称为“席明纳教育模式”的研讨式、开放性教育模式对训练学生的概括和表达能力是非常有益的,目前在国内高校研究生教育以及专业研究机构中开展得较为普遍,但在大学本科中尚显不足,今后还应该尽可能创造条件进一步完善。
四、结语
“他山之石,可以攻玉”。通过此次学术访问中的交流和考察,爱媛大学农学部生物生产系统学系在本科生人才培养中注重拓宽专业领域、加强学生专业技能、综合能力培养、提高学生创新意识和创新能力的一些经验等都值得我们学习和借鉴。我们不仅可以在学生交换培养,人才交流等方面进行合作,还可以在类似专业体系的综合实践技能训练中不断完善我们的体系。
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