熱污染的防治措施范文
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篇1
關(guān)鍵詞:城市交通;生態(tài)環(huán)境;設(shè)計;施工;措施
引言: 城市交通系統(tǒng)由公路交通、軌道交通和航空水運(yùn)交通組成。交通體系應(yīng)根據(jù)人流、物流、信息流的特點(diǎn)以及流向,科學(xué)規(guī)劃設(shè)計,不同的交通運(yùn)輸方式組成便捷、發(fā)達(dá)的城市交通體系。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,交通建設(shè)步伐越來越大。近年來,城市交通建設(shè)不斷增長,汽車保有量持續(xù)增加,交通建設(shè)在城市經(jīng)濟(jì)綜合運(yùn)輸體系中的位置愈來愈重要。伴隨著城市交通的高速發(fā)展,公路的設(shè)計、施工及運(yùn)營管理過程中污染對周邊環(huán)境影響等問題也大量凸現(xiàn)出來。如何面對城市交通建設(shè)產(chǎn)生的環(huán)境問題,按照現(xiàn)階段我國實際情況,公路建設(shè)各階段對環(huán)境的作用與影響,采取何種措施減少或杜絕道路環(huán)境污染、恢復(fù)路域生態(tài)損失。是我們廣大交通工作者面臨的一項長期而艱巨的任務(wù)。
1 城市交通與城市經(jīng)濟(jì)、地域、社會生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系
1.1城市交通系統(tǒng)是城市生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。是城市生態(tài)運(yùn)行的大動脈。良好的城市交通系統(tǒng)不僅可以改善和提高城市社會生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量,同時增強(qiáng)該環(huán)境的穩(wěn)定性和抗風(fēng)險能力。城市交通系統(tǒng)為城市的生產(chǎn)消費(fèi)活動提供了保證,承擔(dān)了物質(zhì)資源、信息的運(yùn)轉(zhuǎn)。發(fā)達(dá)的城市交通提高了運(yùn)輸效率、節(jié)省了運(yùn)輸時間、改善了人們的居住條件、提高生活質(zhì)量;促進(jìn)旅游、文化藝術(shù)交流,保證并提高城市居民的物質(zhì)生活和精神生活水平。發(fā)達(dá)的城市交通提高了城市的透明度及開放度,加強(qiáng)了城市內(nèi)外環(huán)境的聯(lián)系,促使城市生態(tài)環(huán)境的外延和擴(kuò)大,城市交通的發(fā)展,將促進(jìn)和拉動相鄰地域的交通工具以及能源產(chǎn)地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,實現(xiàn)共同繁榮、共同發(fā)展。發(fā)達(dá)的城市交通有利于干線沿線房地產(chǎn)及物業(yè)開發(fā),促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、貿(mào)易、科技、文化的發(fā)展和交流。同時直接、間接地創(chuàng)造了新的就業(yè)機(jī)會。
1.2城市交通體系質(zhì)量的好壞對城市及相關(guān)地域生態(tài)環(huán)境帶來極大地影響。城市公路交通是城市能源消耗大戶;由于城市交通仍以公路汽車運(yùn)輸為主,因此將消耗大量的燃料油(或天然氣)。城市軌道交通也將消耗相當(dāng)數(shù)量的電能,隨著人民生活水平的提高,將會有越來越多的城市居民購買小汽車,屆時,能源消耗量將明顯增加。城市交通系統(tǒng)需大量能源,這些能源絕大部分由相關(guān)地域生產(chǎn)提供,它們的開采加工過程可能破壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。而城市機(jī)動車尾氣也可能經(jīng)擴(kuò)散污染鄰近地區(qū)的大氣環(huán)境。城市交通是城市大氣環(huán)境的主要污染源;隨著城市公路交通的快速發(fā)展,機(jī)動車尾氣對城市大氣環(huán)境的污染已成為一個不容忽視的嚴(yán)重社會問題。改用清潔燃料對改善我市大氣環(huán)境污染指數(shù)作用有限。公路揚(yáng)塵也是公路兩側(cè)附近區(qū)域大氣環(huán)境的污染因素之一。城市交通系統(tǒng)是城市聲環(huán)境的主要污染源;城市交通的快速發(fā)展嚴(yán)重的污染著城市的聲環(huán)境。尤其是交通干道兩側(cè)污染更為嚴(yán)重。據(jù)調(diào)查,有些大城市的交通高峰地帶噪聲甚至超過80dB。經(jīng)初步估算,我國有3390萬人受公路交通噪聲的影響,其中2700萬人生活在70 dB以上的高噪聲污染之中。城市公路路面的硬表面化加重了城市市區(qū)的水土流失;公路的硬表面化雖然防止了土壤的沖刷流失,但卻加重了水資源的流失,致使城市地下水得不到充分的補(bǔ)給,造成城市地下水水位下降、城市地面下沉、泉水河流干涸、特色旅游景觀遭到破壞。城市自然生態(tài)系統(tǒng)受到危害。城市公路交通是城市熱污染的主要污染源;由于城市人流、物流、車流的快速增加,城市熱污染已呈現(xiàn)日趨加重的形勢。不考慮人及其它耗能放熱設(shè)備,據(jù)調(diào)查,夏季公路路面溫度高達(dá)55-65℃。夏季光照輻射強(qiáng)度為14.5 MJ/m2• 公路路面吸放熱與機(jī)動車放熱一起成為熱污染、城市熱島效應(yīng)的主要因素。另外,機(jī)動車消耗化石燃料產(chǎn)生了大量的CO2,它的溫室效應(yīng)也加重了市區(qū)的熱污染。城市公路路面產(chǎn)生的光反射影響安全;城市公路路面產(chǎn)生的光反射對出行人員包括機(jī)動車駕駛員造成明顯的視覺污染,不僅有害健康,也影響到出行的安全。由于城市經(jīng)濟(jì)規(guī)模迅速地擴(kuò)大,城市交通圈內(nèi)外物資及人員交流迅速增長;若城市交通建設(shè)滯后于經(jīng)濟(jì)發(fā)展,將產(chǎn)生交通擁擠,機(jī)動車運(yùn)行時間延長,城市交通將成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。將明顯制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
2改變城市道路設(shè)計理念增強(qiáng)城市交通對生態(tài)環(huán)境保護(hù)功能
2.1環(huán)境是指人類和生物生存的空間。環(huán)境保護(hù)是指人類有意識地保護(hù)自然資源并使其得到合理的利用,防止自然環(huán)境受到污染和破壞;對受到污染和破壞的環(huán)境必須做好綜合治理,以創(chuàng)造出適合于人類生活、工作的環(huán)境。一般情況下,一條公路如果嚴(yán)格按照現(xiàn)行公路工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及《公路環(huán)境保護(hù)設(shè)計規(guī)范》進(jìn)行設(shè)計,按公路工程施工技術(shù)規(guī)范進(jìn)行施工,就可以起到對路域自然環(huán)境的保護(hù)作用,并能夠?qū)ι鐣h(huán)境進(jìn)行調(diào)整和完善。城市道路各組成部分的環(huán)保功能有:路基工程在施工及竣工后,結(jié)合城市建筑物與疏導(dǎo)排水,各部分相互協(xié)調(diào)配套,可使工程穩(wěn)定堅固,外觀順適優(yōu)美,能起到防止水土流失的作用。路面工程對路基起保護(hù)作用,同時也起著防塵、防水,保護(hù)道路沿線環(huán)境不被污染的作用。橋梁工程設(shè)計與施工中重視對公路路域景觀環(huán)境的影響,可起到美化環(huán)境的作用。排水工程對道路工程的整體性和穩(wěn)固性有特殊的作用,可以防止路基路面水及水中含有的油污和有害元素。避免道路兩邊的建筑物及綠化帶受到污染。防護(hù)工程確保了路基穩(wěn)定,減少了水土流失,直接起到了環(huán)境保護(hù)作用。特別是公路綠化,是國土綠化的重要組成部分,不僅可以有效地改善行車環(huán)境,還可以起到美化路容,優(yōu)化環(huán)境的作用。該工程與環(huán)保的關(guān)系最為密切。
2.2城市道路設(shè)計,環(huán)境問題的產(chǎn)生與環(huán)保工作的重點(diǎn)不同,所采取的設(shè)計理念必須具有針對性。要考慮城市道路景觀美、莊嚴(yán)美、幽雅美、歷史美、人文美、生態(tài)美。城市交通主干道建設(shè)規(guī)劃具備科學(xué)性、前瞻性、超前性、權(quán)威性。選線不當(dāng)會破壞沿線生態(tài)環(huán)境;防護(hù)不當(dāng)會造成水土流失;道路帶狀延伸會破壞路域自然風(fēng)貌,造成環(huán)境損失;道路施工造成環(huán)境污染;道路通車營運(yùn)期間,車輛對沿線造成污染。 可行性研究及初步設(shè)計階段:進(jìn)行項目環(huán)境影響評價,為進(jìn)行環(huán)境保護(hù)設(shè)計和采取環(huán)保措施提供依據(jù);初步設(shè)計及施工圖設(shè)計階段:進(jìn)行環(huán)境保護(hù)設(shè)計;招投標(biāo)階段:在合同書中納入環(huán)境保護(hù)條款;施工階段:進(jìn)行環(huán)境保護(hù)設(shè)施的施工及監(jiān)理;竣工和交付使用階段:進(jìn)行環(huán)境保護(hù)設(shè)施驗收、環(huán)境后評價;營運(yùn)期:進(jìn)行環(huán)保設(shè)施維護(hù)及處理環(huán)境問題投訴。
3施工過程中體現(xiàn)綠色概念,減少環(huán)境污染
施工過程也會污染環(huán)境,在傳統(tǒng)的施工組織審查中,側(cè)重于其施工工藝、質(zhì)量保證體系、安全保證體系,現(xiàn)在也應(yīng)將環(huán)境保護(hù)體系列入控制范圍。在施工過程中,控制好污染環(huán)境的幾個環(huán)節(jié),將對環(huán)境的不利影響減到最低限。生態(tài)環(huán)保在土方開挖回填時避開雨季,雨季來臨前將開挖回填、棄方的邊坡處理完畢。施工取土?xí)r采取平行作業(yè),邊開挖、邊平整、邊綠化,計劃取土,及時進(jìn)行景觀再造。及時設(shè)置排水溝和截水溝。減少噪音當(dāng)施工路段局住宅區(qū)距離小于150m時,為保證居民夜間休息,在規(guī)定時間內(nèi)禁止施工。主動與施工路段附近的學(xué)校的單位協(xié)商,對施工時間進(jìn)行調(diào)整或采取其它措施,盡量減少施工噪音對教學(xué)和工作的干擾。注意機(jī)械保養(yǎng),使機(jī)械保持最低聲級水平。減少大氣污染公路施工堆料場、拌合站設(shè)在空曠地區(qū),粉狀材料在運(yùn)輸和存放階段即使遮蓋,相距200m的范圍內(nèi),不應(yīng)有集中的居民區(qū)、學(xué)校等。瀝青路面施工,瀝青混凝土拌合廠設(shè)在居民區(qū)、學(xué)校等敏感點(diǎn)以外的下風(fēng)處,既方便生產(chǎn),又符合衛(wèi)生要求,不采用開敞式、半封閉式瀝青加熱工藝。減少水污染瀝青、油料、化學(xué)用品、生活污水、生活垃圾、施工垃圾等采取集中處理,遠(yuǎn)離水體并防止雨水沖刷進(jìn)入水體,污染水源。
4城市交通噪聲防治及道路營運(yùn)期環(huán)保措施
城市交通營運(yùn)期間噪聲的防治措施針對交通噪聲的聲源、傳播及受聲點(diǎn)等關(guān)鍵環(huán)節(jié),有多種措施可降低交通噪聲對受聲點(diǎn)的影響。交通噪音防治在公路與受聲點(diǎn)之間設(shè)置聲屏障。聲屏障是一個降低公路噪聲的重要設(shè)施,也是道路設(shè)計經(jīng)常采用的降噪措施,對距公路200米范圍內(nèi)的受聲點(diǎn)有非常好的降噪效果。聲屏障的形狀和材料種類多種多樣,可以用土、磚、混凝土、木材、金屬和其他材料來構(gòu)筑,修建聲屏障除考慮其降噪作用外,還要注意其經(jīng)濟(jì)實用,并與其所處環(huán)境相協(xié)調(diào)做到視覺滿意。根據(jù)實際情況采取噪聲防治措施。合理布置臨街建筑物,可采用設(shè)置吸聲墻面、隔聲門,或使臨街建筑物為商店、樓亭等,臨路兩側(cè)密集植樹綠化、建筑物設(shè)置雙層窗、設(shè)置禁止鳴笛標(biāo)志或封閉處走廊等。盡可能減少交通噪聲對居民、學(xué)校、工廠和其他單位的影響。選用低噪聲路面。一般來說,汽車行駛在瀝青混凝土路面比行駛在水泥混凝土路面噪聲要低。加強(qiáng)交通管理,在主要路口設(shè)置噪聲監(jiān)控器,禁止噪聲過大的車輛上路。對噪聲嚴(yán)重超標(biāo)的車輛應(yīng)限期治理,車輛的年檢應(yīng)增加噪聲檢測項目。對達(dá)不到要求的車輛,該報廢的必須報廢,不得延用,加快舊車淘汰。加大執(zhí)法力度,強(qiáng)化環(huán)境噪聲污染的控制管理,做到有法必依,執(zhí)法必嚴(yán),違法必究。水污染防治排水工程對道路工程的整體性和穩(wěn)固性有特殊的作用,可以防止路基路面水及水中含有的油污和有害元素。避免道路兩邊的建筑物及綠化帶受到污染。嚴(yán)禁各種泄漏、散裝、超載車輛上路,防止公路散失物造成水體污染。對運(yùn)載危險品的車輛嚴(yán)格檢查、嚴(yán)格監(jiān)控,防止事故發(fā)生。在公路交通管理部門的生活區(qū)設(shè)置污水處理站,各種污水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后方可排放。在洪澇季節(jié),要加強(qiáng)與氣象水利部門聯(lián)系,確保洪水期行車安全。城市軌道交通的降噪防治城市軌道交通的噪聲防治是一項綜合性的系統(tǒng)工程,主要應(yīng)從聲源降噪和傳播途徑降噪兩方面考慮,特殊情況下對受聲點(diǎn)加以防護(hù)。噪聲防治應(yīng)從降低噪聲聲源開始,盡可能降低列車動力系統(tǒng)噪聲。
5 結(jié)束語
發(fā)達(dá)的城市交通體系是大都市不可缺少的基礎(chǔ)性設(shè)施。它在城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會生活和生態(tài)環(huán)境的運(yùn)行中起著越來越大的作用。建設(shè)現(xiàn)代化的城市交通基礎(chǔ)設(shè)施要對交通設(shè)施基礎(chǔ)和城市建設(shè)提出嚴(yán)格要求,研究規(guī)劃城市新型交通體系,建設(shè)高效率、低能耗、低污染的綠色交通系統(tǒng),將會有力促進(jìn)城市生態(tài)環(huán)境健康穩(wěn)定的運(yùn)行,實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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篇2
一、高中化學(xué)理論下大氣污染:溫室效應(yīng)、酸雨、光化學(xué)煙霧、臭氧空洞、鉛污染
1.二氧化碳與溫室效應(yīng)
我們知道燃燒礦物燃料燃燒后,產(chǎn)生二氧化碳乖,允許陽光進(jìn)入地面,對紅外線有強(qiáng)烈吸收作用,使大氣溫度上升。它的危害將非常深遠(yuǎn):近百年地球氣候年均升溫0.6℃;夏季降水量將減少,臺風(fēng)頻繁發(fā)生;森林減少,荒漠?dāng)U大,昆蟲北移;預(yù)計到2100年全球氣溫上升3.5℃;兩極冰山融化,海平面上升15-95cm;中緯度氣候帶北移150-550km。
2.二氧化硫與硫酸酸霧
二氧化硫來自含S的煤、石油的燃燒,硫酸廠,礦物煅燒。在二氧化硫、二氧化氮和水作用下形成酸雨,它將使祖國土壤、江河湖泊酸化,導(dǎo)致魚類不能繁育,腐蝕建筑和古跡,影響人體健康,使農(nóng)作物枯死。而且酸雨可以漂移,造成大范圍公害。有季節(jié)性,夏季pH高。我國酸雨屬硫酸型。
3.氮氧化物與光化學(xué)煙霧(此知識在高二化學(xué)氮族元素)
氮氧化物(NOx)主要是指一氧化氮和一氧化氮。一氧化氮和一氧化氮都是對人體有害的氣體。氮氧化物和碳?xì)浠衔镌诖髿猸h(huán)境中受強(qiáng)烈的太陽紫外線照射后產(chǎn)生一種新的二次污染物――光化學(xué)煙霧,在這種復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)過程中,主要生成光化學(xué)氧化劑及其他多種復(fù)雜的化合物,統(tǒng)稱光化學(xué)煙霧。1943年,美國洛杉磯市發(fā)生了世界上最早的光化學(xué)煙霧事件,此后,在北美、日本、澳大利亞和歐洲部分地區(qū)也先后出現(xiàn)這種煙霧。經(jīng)過反復(fù)的調(diào)查研究,直到1958年才發(fā)現(xiàn),這一事件是由于洛杉磯市擁有的250萬輛汽車排氣污染造成的,這些汽車每天消耗約1600t汽油,向大氣排放1000多噸碳?xì)浠衔锖?00多噸氮氧化物,這些氣體受陽光作用,釀成了危害人類的光化學(xué)煙霧事件。目前,由于我國內(nèi)地汽車油耗量高,污染控制水平低,已造成汽車污染日益嚴(yán)重。部分大城市交通干道的NOx和CO嚴(yán)重超過國家標(biāo)準(zhǔn),汽車污染已成為主要的空氣污染物;一些城市臭氧濃度嚴(yán)重超標(biāo),已具有發(fā)生光化學(xué)煙霧污染的潛在危險。
4.鉛污染
自1923年美國實際使用四乙基鉛作為汽油的抗爆性能(即汽油在各種使用條件下抗爆震燃燒能力,用辛烷值表示)起,到70年代初,世界各國大都采用含鉛汽油。在當(dāng)時的技術(shù)水平和歷史條件下,汽油加鉛對改造汽油性能起到了重要作用。但是,四乙基鉛是一種無色油狀、易溶于汽油的劇毒物質(zhì)。使用含鉛汽油的車輛,所排放的廢氣中鉛主要是以氧化鋁形式存在,它損害人的造血機(jī)能,使腸胃中毒,嚴(yán)重時可使神經(jīng)中樞中毒,還能損害心臟和腎臟功能。它對孕婦和嬰兒的影響尤為重要,血鉛含量過高影響兒童的身體發(fā)育和智力;兒童血鉛含量每公斤體重增加10微克,智商水平下降2-4個智商數(shù),而鉛在人體中蓄積,不易排出,衰期為12年,一旦嬰兒體內(nèi)血鉛增高,將產(chǎn)生長期的危害。鉛不僅使人體健康遭到嚴(yán)重?fù)p害,也可使汽車凈化裝置中的催化劑“中毒”而失去凈化效果,使機(jī)動車輛排放氮氧化物、一氧化碳等二次污染。據(jù)分析,城市中80%的空氣污染物源于含鉛汽油,全世界有17億人的健康因此受到威脅。
二、高中化學(xué)理論下水污染:水體富營養(yǎng)化與赤潮與海洋污染、重金屬污染
水污染的種類有:1.無機(jī)污染物,2.有機(jī)污染物,3.水體富營養(yǎng)化,4.水體熱污染,5.赤潮與海洋污染等。其中水體富營養(yǎng)化與赤潮與海洋污染是高中化學(xué)經(jīng)常接觸的。
(一)水體富營養(yǎng)化與赤潮與海洋污染
赤潮是在特定的環(huán)境條件下,海水中某些浮游植物、原生動物或細(xì)菌爆發(fā)性增殖或高度聚集而引起水體變色的一種有害生態(tài)現(xiàn)象。赤潮是一個歷史沿用名,它并不一定都是紅色,實際上是許多赤潮的統(tǒng)稱。由于城市工業(yè)廢水和生活污水大量排入海中,使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)在水體中副集,造成海域富營養(yǎng)化。此時,水域中氮、磷等營養(yǎng)鹽類;鐵、錳等微量元素以及有機(jī)化合物的含量大大增加,促進(jìn)赤潮生物的大量繁殖。赤潮檢測的結(jié)果表明,赤潮發(fā)生海域的水體均已遭到嚴(yán)重污染,富營養(yǎng)化。氮磷等營養(yǎng)鹽物質(zhì)大大超標(biāo)。據(jù)研究表明,工業(yè)廢水中含有某些金屬可以刺激赤潮生物的增殖。
(二)重金屬污染
1.水俁病事件:1953~1956年日本熊本縣水俁市,含甲基汞的工業(yè)廢水污染水體,使水俁灣和不知火海的魚中毒,人食用毒魚后受害。1972年日本環(huán)境廳公布:水俁灣和新縣阿賀野川下游有汞中毒者283,其中60人死亡。2.痛痛病事件:1955~1972年日本富山縣神通川流域鋅、鉛冶煉廠等排放的含廢水污染了神通川水體,兩岸居民利用河水灌溉農(nóng)田,使稻米和飲用水含鎘而中毒,1963年至1979年3月共有患者130人,其中死亡81人。
三、高中化學(xué)理論下土壤污染:無機(jī)污染物、有機(jī)污染物
篇3
關(guān)鍵詞:土木工程;環(huán)境工程概論;教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)方法;考核體系
中圖分類號:G6420;TU85 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:
10052909(2015)05006404
資源枯竭、環(huán)境污染是目前人類社會發(fā)展面臨的兩難境況,而土木工程的建設(shè)和運(yùn)營,既消耗大量的能源和資源,又帶來多方面的環(huán)境影響。因此,發(fā)展資源能源消耗小、環(huán)境影響小的土木工程是土木工程領(lǐng)域?qū)嵤┛沙掷m(xù)發(fā)展的時代要求。為適應(yīng)這一時代精神,許多高校土木工程學(xué)科開設(shè)了環(huán)境工程概論課程,旨在現(xiàn)有的土木工程教育體系中,開展環(huán)境和可持續(xù)理念教育,培養(yǎng)具有資源節(jié)約、污染控制等多個領(lǐng)域?qū)iL的一專多能應(yīng)用型土木工程人才,以改善設(shè)計和建造技術(shù),實現(xiàn)土木工程的可持續(xù)性[1]。本文結(jié)合土木類專業(yè)環(huán)境工程概論課程教學(xué)實際,探討課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核評價等方面的改革,以尋求適應(yīng)新時期土木工程人才培養(yǎng)要求的環(huán)境工程概論課程教學(xué)模式。
一.基于學(xué)科特點(diǎn),構(gòu)建既有繼承又有創(chuàng)新的內(nèi)容體系
環(huán)境工程概論是環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程等專業(yè)的必修課。目前,市場上流通的教材基本上由從事上述專業(yè)的學(xué)者編寫完成,教材內(nèi)容也都偏重環(huán)境領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展、污染控制等基本原理和方法,而對其在土木工程中的應(yīng)用沒有涉及,也不包括與土木工程建設(shè)密切相關(guān)的土地環(huán)境問題與保護(hù),以及與資源節(jié)約密切相關(guān)的綠色建筑與綠色施工等內(nèi)容,教材的針對性不強(qiáng)[2-5]。因此,課程組在實際教學(xué)工作中,結(jié)合土木工程學(xué)科對該門課程的教學(xué)要求,整合完善了教學(xué)內(nèi)容,在繼承課程傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上增設(shè)了若干專題。教學(xué)內(nèi)容以環(huán)境工程的基本原理和基本知識為主線,講授水環(huán)境、大氣環(huán)境、固體廢物、噪聲、光、熱、放射性等污染問題和防治措施,重點(diǎn)突出土木工程行業(yè)常見的環(huán)境問題及污染控制措施,并從節(jié)能型建筑、節(jié)水型建筑、綠色施工(節(jié)水、節(jié)材、節(jié)地、節(jié)能)等方面闡述綠色建筑建設(shè)的技術(shù)要求,構(gòu)建既有繼承又有創(chuàng)新的教學(xué)內(nèi)容體系[1]。教改后的課程內(nèi)容如表1所示。
從表1可以看出,教改后的教學(xué)內(nèi)容緊密圍繞環(huán)境工程概論課程的基本結(jié)構(gòu),在保留經(jīng)典知識的同時,將視角立足于土木工程學(xué)科,把土木工程行業(yè)常見的環(huán)境問題、污染控制措施以及綠色建筑等納入課程內(nèi)容中,形成既有繼承又有創(chuàng)新的教學(xué)內(nèi)容體系。2013年,課程組將構(gòu)建后的教學(xué)內(nèi)容編著成面向土木工程學(xué)科的《環(huán)境工程概論》一書,由清華大學(xué)出版社列入其出版的土建創(chuàng)新類規(guī)劃教材系列[1]。該教材突出了環(huán)境保護(hù)、資源節(jié)約在土木工程中的應(yīng)用,反映了在土木工程領(lǐng)域積極建設(shè)環(huán)境友好型和資源節(jié)約型社會的新思想、新理念。使學(xué)生在今后工作或進(jìn)一步學(xué)習(xí)中,將環(huán)境保護(hù)知識向本學(xué)科滲透,同時獲得新的靈感或創(chuàng)新性思維。
二、協(xié)調(diào)傳統(tǒng)教學(xué)手段和現(xiàn)代教育技術(shù),探索立體化教學(xué)方式
環(huán)境工程概論是概述性課程,內(nèi)容涉及水文學(xué)、環(huán)境地質(zhì)學(xué)、水力學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)、氣象學(xué)、土壤學(xué)等方面知識,再加上補(bǔ)充的與土木工程有關(guān)的創(chuàng)新內(nèi)容,課時的有限性與知識的增長性之間的矛盾日益突出。這就要求課程組教師在授課時應(yīng)更加注重所講解內(nèi)容的質(zhì)和量,將多而雜的信息進(jìn)行疏理與歸納,以靈活的方式傳達(dá)給學(xué)生,但傳統(tǒng)的、單一的灌輸式教學(xué)方法難以取得滿意的教學(xué)效果,也無法滿足當(dāng)前應(yīng)用性、創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)要求。因此,在教學(xué)模式上必須進(jìn)行改革,改變以往單一的注入式教學(xué)方法,積極探索自學(xué)總結(jié)式教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)、案例教學(xué)、課堂專題研討、影音及實地參觀等多元化、立體化教學(xué)模式,將多種方法有機(jī)結(jié)合,將教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位相結(jié)合,增強(qiáng)課堂教學(xué)的生動性和真實性,進(jìn)而提高教學(xué)效果和學(xué)生創(chuàng)新能力。
(一)講授法
在概述性課程的教學(xué)過程中,利用多媒體課件講授是使用最廣泛,也是最傳統(tǒng)的教學(xué)方法,但學(xué)生處于被動接受的地位,不太利于土木工程學(xué)科應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。因此,在教學(xué)實施過程中,應(yīng)相應(yīng)地縮減該類教學(xué)方法的使用。只有在針對教學(xué)內(nèi)容較難、知識點(diǎn)在其知識結(jié)構(gòu)鏈中起核心作用,并對后續(xù)知識的學(xué)習(xí)起決定作用的教學(xué)內(nèi)容時,才使用講授法教學(xué)方法。
(二)自學(xué)總結(jié)法
在課堂學(xué)時減少、課程內(nèi)容充實增加的情況下,充分利用自學(xué)總結(jié)法提高學(xué)生的知識攝入量。教學(xué)模式采用教師擬定自學(xué)提綱、指定自學(xué)內(nèi)容、明確學(xué)習(xí)目標(biāo),并要求學(xué)生在一定結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)做出總結(jié)。該方法主要針對介紹性、不必作過多闡述、比較淺顯的、非核心知識單元的基本教學(xué)內(nèi)容。
(三)啟發(fā)式教學(xué)
積極開展啟發(fā)式教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考,使學(xué)生對知識的學(xué)習(xí)達(dá)到觸類旁通和舉一反三的效果。該方法比較適合在傳授與土木工程有關(guān)的水、氣、聲、渣、光、熱等環(huán)境問題和防控時采用。在這部分教學(xué)內(nèi)容之前,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)和掌握了上述環(huán)境問題污染控制的基本知識和基本原理。因此,可以學(xué)生知識背景為基礎(chǔ),由教師提出問題,學(xué)生分析和解決問題,或積極引導(dǎo)學(xué)生提出本專業(yè)的環(huán)境問題,并幫助學(xué)生提出解決本領(lǐng)域環(huán)境污染問題的有效方案和建議,把課堂教學(xué)活動由單純的“教”轉(zhuǎn)化成“教與學(xué)”的統(tǒng)一。這種“引而不發(fā),導(dǎo)而不講”的教學(xué)方法,一方面可以促進(jìn)師生之間的互動,活躍課堂氣氛,激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣;另一方面也可以培養(yǎng)學(xué)生將相關(guān)知識融會貫通,進(jìn)行思考和分析的綜合能力。
(四)案例教學(xué)
在教學(xué)中適當(dāng)采用與日常生活較為接近的環(huán)境案例教學(xué),可以讓學(xué)生感到環(huán)境問題離我們非常近,因而應(yīng)該給予更多的關(guān)注,并且可以從自己的專業(yè)工作入手,從身邊的一點(diǎn)一滴做起[6]。這種方法可以貫穿整個教學(xué)過程,特別是在每個章節(jié)的開始,安排一個與章節(jié)內(nèi)容有關(guān)的“案例導(dǎo)入”引出相關(guān)的章節(jié)要點(diǎn)。 如講解土地問題及防治時,以城市“地陷”作為案例導(dǎo)入;光、熱污染章節(jié)以玻璃幕墻光污染為案例導(dǎo)入;大氣污染及控制章節(jié)則以今年中東部地區(qū)多次出現(xiàn)的“霧霾”為案例導(dǎo)入等等。通過案例教學(xué),讓學(xué)生感受到可以“學(xué)以致用”,從而激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,并將感性認(rèn)識上升到理性的思考,從更深的層面來認(rèn)識環(huán)境問題。
(五)課堂專題研討
在講授完某個專題后,教師可結(jié)合土木工程學(xué)科布置幾個相關(guān)的小主題,讓學(xué)生分組查閱資料和調(diào)研身邊發(fā)生的實例,并制作成PPT文件在課堂上匯報,調(diào)研和匯報情況則計入課程平時成績。例如要求學(xué)生對學(xué)校建筑中的水回用情況、建筑裝修垃圾的產(chǎn)生原因及防治、固體廢物在建筑材料中的綜合利用、建筑節(jié)能等情況進(jìn)行調(diào)研等等。這種方法打破了以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式,師生的角色換位使很多學(xué)生感到新鮮有趣,從而提高了學(xué)習(xí)興趣,也取得了較好的教學(xué)效果。這種方法一般適合在各章節(jié)內(nèi)容結(jié)束之后安排相關(guān)主題。
(六)實地參觀教學(xué)
實地參觀有利于學(xué)生對知識體系的感性認(rèn)知和掌握[7]。因此,在學(xué)完重點(diǎn)章節(jié)后,課程組積極組織學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的實地參觀。例如,組織學(xué)生參觀集美區(qū)污水處理廠、廈門市東部固體廢棄物處理中心衛(wèi)生填埋場、廈門BRT沿線的聲屏障、典型的大面積玻璃幕墻建筑等等,使學(xué)生親臨實地獲得感性認(rèn)識。這樣既鞏固了課堂教學(xué)知識,又增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(七)影音教學(xué)
在教學(xué)過程中,任課教師廣泛搜集電視、網(wǎng)絡(luò)中與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的視頻資料,如《今日說法》、《焦點(diǎn)訪談》、《經(jīng)濟(jì)與法》、《中國財經(jīng)報道》等欄目經(jīng)常會報道水污染、空氣污染、噪聲污染、垃圾填埋場污染以及城市“地陷”等關(guān)系民生的熱點(diǎn)問題。在每章課堂教學(xué)結(jié)束時,安排時間給學(xué)生播放,并在播放結(jié)束后,結(jié)合視頻中反映的環(huán)境問題和學(xué)生一起歸納出主要的知識點(diǎn)。這種方法能使學(xué)生形象地認(rèn)識到現(xiàn)實生活中存在的環(huán)境問題,具有生動、形象、直觀等特點(diǎn)。通過視覺和聽覺全方位地啟迪學(xué)生思維,最大程度地彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)方法的不足,提高教學(xué)的生動性和教學(xué)效果。
教學(xué)質(zhì)量的提高有賴于教學(xué)手段的提高和教學(xué)方法的改進(jìn)。在明確教學(xué)目標(biāo)、把握教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,課程組積極探索上述多元化、立體化的教學(xué)方式。根據(jù)不同章節(jié)內(nèi)容建立豐富的案例和影音教學(xué)素材庫,彌補(bǔ)學(xué)生缺乏感性認(rèn)識的不足,通過因勢利導(dǎo)和專題研討在課堂上加強(qiáng)師生互動,確立學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位,使教學(xué)內(nèi)容更為豐富、教學(xué)形式更為生動,為學(xué)生提供豐富的教學(xué)資源和良好環(huán)境,實現(xiàn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共享。
三、改變傳統(tǒng)的課程考核方法,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力
環(huán)境工程概論是集素質(zhì)教育、道德教育和專業(yè)知識教育為一體的概述性課程,因而考核既要體現(xiàn)學(xué)生對基本知識的掌握,還要突出學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新能力[8]。在課程考核方面,概述性課程大多是采用寫論文的考核方式,這種方法存在很多局限性,如部分學(xué)生書寫敷衍,網(wǎng)絡(luò)資料的剪貼復(fù)制導(dǎo)致論文主題不突出,甚至內(nèi)容張冠李戴,因此僅憑論文不能反映出學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的吸收和掌握情況。而對試卷考核來說,內(nèi)容可以涉及到每個章節(jié),各部分分值也能均衡,且通過主觀題和客觀題的設(shè)置,基本知識和原理都能有很好的體現(xiàn)和覆蓋,是一種對理論知識較合理的考核方式,但其也不可避免地忽略了實踐性,不能很好體現(xiàn)學(xué)生的應(yīng)用和創(chuàng)新能力,無法實現(xiàn)土木工程學(xué)科設(shè)置該門課程的教學(xué)目的。因此,有必要改革傳統(tǒng)的課程考核方式,在理論考核中滲入實踐環(huán)節(jié)。這種理論與實踐相結(jié)合的考核方式,既可促使學(xué)生更好地掌握基本原理和概念,又能將學(xué)生環(huán)境保護(hù)素養(yǎng)的提高寓于專業(yè)實踐中。
具體實施過程中,課程組結(jié)合多元化教學(xué)方法將多種考核同步進(jìn)行。對于基本概念、基本原理的掌握,采用課堂提問及試卷考核形式,而實踐和創(chuàng)新能力的考核,則結(jié)合有關(guān)專題研討、實地教學(xué)等進(jìn)行,將各環(huán)節(jié)學(xué)生的考核和期末考試有機(jī)地結(jié)合起來,減少期末考試的份額,達(dá)到既激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí),又能提高學(xué)生實踐能力的目的。
四、結(jié)語
通過上述教學(xué)改革的探索和實施,課程組建立了針對性和應(yīng)用性較強(qiáng)、符合土木學(xué)科發(fā)展要求的課程內(nèi)容體系,創(chuàng)新了能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力的多元化、立體化的教學(xué)方式,完善了能突出學(xué)生創(chuàng)新和應(yīng)用能力的綜合考核方法,三者之間有機(jī)聯(lián)系、相互影響,朝著培養(yǎng)一專多能的復(fù)合型人才、應(yīng)用型人才、創(chuàng)新型人才的目標(biāo)努力。這種“三位一體”的教學(xué)改革,將全面提高環(huán)境工程概論課程的教學(xué)實效性,繼而有效培養(yǎng)具有資源節(jié)約、污染控制等多個領(lǐng)域?qū)iL的土木工程師,積極推動資源消耗少、環(huán)境污染小的土木工程的設(shè)計、建造和應(yīng)用,最終實現(xiàn)土木工程領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展要求。參考文獻(xiàn):
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