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環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)大學(xué)生科研訓練的思考

更新時(shí)間:2023-03-18      點(diǎn)擊次數:782

關(guān)于環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)大學(xué)生科研訓練的思考


環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)大學(xué)生科研訓練的主要是水、氣、固三種方向的污染處理研究,主要是由本科生為主體的團隊,在導師的指導下,全程參與科學(xué)研究全過(guò)程,進(jìn)行自主性研究學(xué)習,完成一項課題任務(wù)的訓練。它倡導學(xué)生自主學(xué)習和創(chuàng )新,在研究過(guò)程中有效激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性,熱情和創(chuàng )造力,培養學(xué)生解決問(wèn)題,分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,在研究過(guò)程中,學(xué)生可以提高科學(xué)思維和實(shí)踐技能,培養實(shí)踐能力和團隊合作精神,營(yíng)造濃厚的研究氛圍,隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展,對生態(tài)工程專(zhuān)業(yè)人才的要求越來(lái)越高,對環(huán)境專(zhuān)業(yè)的本科生的要求也越來(lái)越偏向于應用,更加注重學(xué)生的實(shí)驗水平,以及掌握和了解各種環(huán)境分析儀器,實(shí)驗數據處理與其他應用鏈接的能力,科研訓練正是提高環(huán)境工程學(xué)生此類(lèi)綜合素質(zhì)的辦法之一。本文就環(huán)境專(zhuān)業(yè)大學(xué)生科研訓練中存在的問(wèn)題進(jìn)行探討。
1、環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)科研訓練現狀
1.1學(xué)生對科研本身興趣不強烈
在科研訓練過(guò)程中,學(xué)生的興趣程度將直接影響科研成果和教育效果,研究興趣濃厚的學(xué)生將更加積極地參與研究培訓,面對科研訓練當中的挫折與困難也更有毅力去克服,他們更容易接近學(xué)術(shù)成功的目標,學(xué)到的學(xué)術(shù)知識也更多。但大部分學(xué)生由于初次接觸科研研究工作,并沒(méi)有很強烈的興趣,相反,由于實(shí)驗失敗,實(shí)驗流程相對枯燥,對學(xué)生產(chǎn)生較大的打擊,很容易使得學(xué)生放棄科研訓練。同時(shí),由于科研訓練并非畢業(yè)的硬性要求,不受學(xué)生群體重視,大部分學(xué)生提不起興趣,積極性不高。
1.2學(xué)生基本實(shí)驗技能欠缺
理論與實(shí)踐緊密相結合是環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)的特色,因此學(xué)習這個(gè)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生除了要掌握相關(guān)的理論知識以外,還要善于動(dòng)手實(shí)踐。環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)有30%以上的學(xué)習內容要通過(guò)實(shí)踐研究來(lái)掌握,專(zhuān)業(yè)基礎課在上理論課的同時(shí)均有實(shí)驗課程,要進(jìn)入專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗室參與學(xué)習和實(shí)踐。因此,基本實(shí)驗技能是環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生所必須掌握的基礎能力,對實(shí)驗項目成功的影響非常顯著(zhù)。但是,在實(shí)際的操作過(guò)程中,一些學(xué)生的行為不夠規范,沒(méi)有實(shí)驗意識,這直接導致實(shí)驗失敗,給學(xué)生的自信心造成很大打擊。同時(shí)論文和綜述的發(fā)表要求文章有對應的格式規范,這些規范的學(xué)習是學(xué)生所欠缺的,在基本課程的理論學(xué)習當中很容易被忽視。
1.3學(xué)生團隊合作精神較弱
學(xué)生在校園里學(xué)習,團隊合作的機會(huì )很少,一些團隊合作的工作最終都是自己的努力,團隊合作精神相對較弱。但科研研究更多地需要團隊進(jìn)行合作,尤其是相對較大的項目,必須要發(fā)揮團隊的力量才能完成。但科研訓練當中,學(xué)生欠缺團隊合作精神的情況比較常見(jiàn),一個(gè)科研訓練項目往往會(huì )被分為多個(gè)板塊分配,最終靠自己獨自完成,導致了科研項目報告中,各板塊銜接性較差,達不到基本要求。
1.4指導教師的指導欠缺
學(xué)生作為初學(xué)者,沒(méi)有形成良好的科學(xué)思維,沒(méi)有掌握基本的科研方法,在科研訓練的道路上往往需要導師進(jìn)行引導和給予幫助。但事實(shí)上,指導老師的指導相對欠缺,或出現指導老師掛名沒(méi)有親自參與指導的現象,或直接將項目的整個(gè)流程方案告知學(xué)生,學(xué)生照做即可,對培養學(xué)生的基本科研素養不利。同時(shí),科研實(shí)驗開(kāi)始前的基本理論培訓和實(shí)驗室安全教育停留于表面,對學(xué)生的基本技能素養沒(méi)有明顯的提升作用。
2、我校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)科研特點(diǎn)及內容
2.1進(jìn)行環(huán)境影響評價(jià)工作
針對企業(yè)的規劃以及未來(lái)的建設方向對環(huán)境造成的影響進(jìn)行分析與預估,目的在于預防由于發(fā)展而產(chǎn)生對環(huán)境不利的情況發(fā)生,以及針對建設項目的缺陷通過(guò)分析探討設計出既利于企業(yè)的發(fā)展,又對生態(tài)環(huán)境有利的建設措施。
2.2進(jìn)行清潔生產(chǎn)審核橫向課題
通過(guò)相應的程序來(lái)找出在生產(chǎn)和服務(wù)過(guò)程中污染重、能耗低的原因,并針對此原因來(lái)減少有毒有害物料的使用,或者是進(jìn)行資源化再利用,從而制定并實(shí)施關(guān)于技術(shù)經(jīng)濟及環(huán)境可行的清潔生產(chǎn)方案的過(guò)程,采用清潔生產(chǎn)審核進(jìn)而實(shí)現我國企業(yè)的可持續發(fā)展。
2.3科研內容
本專(zhuān)業(yè)2015級本科生全部參加了污染源普查課題,在市內較為全面掌握各類(lèi)污染源的數目,區域分布以及行業(yè)的具體情況,針對污染源排放的過(guò)程進(jìn)行管控,制定有針對性的保護措施。鍛煉的學(xué)生的實(shí)踐能力,提高查閱資料文獻的能力等。本專(zhuān)業(yè)有一半以上學(xué)生參加環(huán)境影響評價(jià)這樣的橫向課題,對規劃和建設項目實(shí)施后可能造成的環(huán)境影響進(jìn)行分析、
預測和評估。讓學(xué)生發(fā)現企業(yè)發(fā)展中存在的環(huán)境問(wèn)題,讓企業(yè)根據自身的發(fā)展應采取的具體的防治措施,降低環(huán)境污染,進(jìn)而達到可持續發(fā)展的目的。還有一半的學(xué)生參加了老師的科研課題,主要是進(jìn)行理論基礎研究。
2.4需要的理論和基礎操作
對于參加老師科研課題進(jìn)行理論基礎研究,基礎研究需要環(huán)境工程原理、水污染控制、大氣污染控制這類(lèi)課程理論基礎;進(jìn)行環(huán)境影響評價(jià)則需要掌握環(huán)境影響評價(jià)的相關(guān)概念與理論、法規與標準、技術(shù)和方法,在理論知識教學(xué)過(guò)程的同時(shí),利用虛擬平臺將學(xué)生虛擬“實(shí)踐"活動(dòng)與理論相結合,提升學(xué)生環(huán)評實(shí)際操作能力。
3、對大學(xué)生科研訓練的思考及改進(jìn)
3.1提高學(xué)生對科學(xué)研究的興趣
提高學(xué)生科研興趣的方法是拉近學(xué)生與科研的距離,多接觸多了解。首先需要加強宣傳力度激發(fā)同學(xué)們的興趣,讓低年級的學(xué)生也可以積極地參與到科研當中,提升學(xué)生的學(xué)術(shù)興趣和積極性。其次要加大實(shí)驗室的開(kāi)放力度,在可控范圍內向學(xué)生開(kāi)放實(shí)驗室使用申請通道,鼓勵有想法的學(xué)生自主進(jìn)行研究。最后,鼓勵學(xué)生及早參加教師科學(xué)計劃,對基礎研究信息有深入的了解,鼓勵獨立思考,提出自己的研究主題并提出適當的建議。加強師生之間的溝通,不斷提高學(xué)生的科學(xué)課題,激發(fā)對科研和研究精神的興趣,使學(xué)生獲得滿(mǎn)足感和成就感。以環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院為例,新生入學(xué)后對院內學(xué)生宣傳展示了各教師的研究方向與科研項目,并吸收熱愛(ài)科研的大一學(xué)生分到不同的科研小組,先給教師做助理,逐步了解課題工作。到了大二大三或繼承師兄師姐的項目繼續做下去,或在理解基礎上提出新研究課題,在教師的指導下,確定可行性后立題研究。教師對所有學(xué)生進(jìn)行指導,高年級學(xué)生帶著(zhù)低年級學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗,有人指導,有人帶領(lǐng),讓學(xué)生對科研了解逐漸加深,最后得出研究成果后也會(huì )獲得強烈滿(mǎn)足感。
3.2做好實(shí)驗前培訓
實(shí)驗室有全自動(dòng)定氮儀、紅外成像光譜儀、流動(dòng)分析儀、熒光分光光度計、電感耦合等離子體發(fā)射(ICP)光譜儀、總有機碳分析儀、近紅外分析儀等儀器,學(xué)生作為初學(xué)者對這些儀器十分陌生,很容易損壞儀器或出現安全事故,因此在學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗室之前,必須做好實(shí)驗室安全的教育和培訓。通過(guò)實(shí)驗安全和實(shí)驗室管理教育,學(xué)生可以養成良好的科研習慣。此外,學(xué)生必須參與儀器和設備使用的培訓,通過(guò)培訓,學(xué)生掌握了儀器操作的規范,提高實(shí)驗性能,減少儀器和設備的損壞數量,并在考試完成后可以獨立采取行動(dòng),與此同時(shí),積極支持和鼓勵學(xué)生實(shí)施大型創(chuàng )新項目。實(shí)驗中心可以為申請通過(guò)的創(chuàng )新項目提供24小時(shí)開(kāi)放的實(shí)驗室,確保實(shí)驗室安全有序地開(kāi)放,完善的運行保障機制可以充分發(fā)揮各種優(yōu)質(zhì)大學(xué)資源的作用,為學(xué)生的個(gè)性和能力的發(fā)展提供開(kāi)放的創(chuàng )新環(huán)境。當然,這種培訓不僅旨在指導學(xué)生完成執行研究任務(wù)所需的基本實(shí)驗技能,而且還旨在培訓學(xué)生掌握科學(xué)研究的基本思想和方法,此外,通過(guò)解決遇到的科學(xué)問(wèn)題,我們應引導學(xué)生在科學(xué)研究領(lǐng)域保持研究精神和團隊合作,充分參與他們的主動(dòng)性和創(chuàng )造力,并提高他們的研究能力。要求學(xué)生掌握實(shí)驗室基本常識和實(shí)驗操作規范,減少設備損壞率的同時(shí),也可以放手讓學(xué)生獨立實(shí)驗,提高自主試驗的意識。在完成項目之前,引導學(xué)生撰寫(xiě)學(xué)術(shù)論文,并積極鼓勵學(xué)生發(fā)表學(xué)術(shù)論文。
3.3增強學(xué)生的團結合作精神
項目啟動(dòng)后,教師應作為組織者和發(fā)起人來(lái)選擇和匹配團隊成員。他們應盡一切努力確保成員具有相同的水平和利益。他們應盡量避免團隊的水平和利益不平等,減少整合研究和培訓團隊的難度;其次,團隊的選擇和項目的選擇是相互反饋和迭代的過(guò)程,在初始團隊和項目的選擇之后,應組織內部溝通活動(dòng)以達成共識,進(jìn)一步優(yōu)化團隊中的人員和主題,并根據需要調整人員和內容通過(guò)整合設計和人員,我們可以相互認可科學(xué)培訓的內容。同時(shí)要加強小組內的交流,隨時(shí)交流課題的進(jìn)展情況,討論和解決實(shí)驗中遇到的問(wèn)題,逐步養成團結,合作和溝通的精神,讓學(xué)生了解團隊意識是一種主動(dòng)意識,與整個(gè)團隊融為一體,思考遇到的科學(xué)問(wèn)題并做好時(shí)間分配,發(fā)揮個(gè)人在團隊當中的作用。環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院內,科研小組成員每三天一小討論,每周末與指導老師一起交流討論,教師指正問(wèn)題,給予意見(jiàn),保證科研的嚴謹性;學(xué)生之間相互討論進(jìn)行高效交流,做好每一步的交接工作,加強團隊凝聚力,提高共同協(xié)作能力;對高質(zhì)量完成分配任務(wù)的成員進(jìn)行物質(zhì)獎勵如請喝奶茶,提高競爭意識,提高主動(dòng)意識,保持學(xué)生的積極性進(jìn)而提升創(chuàng )造力。
3.4充分發(fā)揮指導教師的引導作用
近年來(lái)教師指導下的優(yōu)秀科學(xué)研究項目有如:生物質(zhì)炭及其納米零價(jià)鐵改性對不同氧化還原條件下土壤中重金屬形態(tài)轉化的影響機理、病死豬炭及其改性對重金屬污染土壤的修復機理研究、微塑料對土壤中抗生素生物有效性與生態(tài)毒性的影響機制、鎘污染礦區土壤微生物淋溶修復機理研究等等,這些優(yōu)秀的指導項目的共同點(diǎn)值得借鑒:①科研導師首先需要做好引導工作,對于剛接觸研究的學(xué)生,既不應放手也不做任何事情,就像運動(dòng)員訓練一樣,從簡(jiǎn)單到困難,我們應該不斷地問(wèn)他們一些問(wèn)題使得他們自主思考,引導和鼓勵學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究。還應帶領(lǐng)學(xué)生自行解決技術(shù)問(wèn)題,有些研究問(wèn)題可能超出了初學(xué)者的認知范圍,因此需要教師的幫助,組織并進(jìn)行討論,最終幫助他們克服技術(shù)難題。②其次需要做好選題工作,問(wèn)題不應該太大,起點(diǎn)也不應該太高。當然,根據團隊成員的個(gè)人水平,難度不應該太低,否則會(huì )失去訓練目標,因此,應根據團隊的能力和水平來(lái)調整較大的難度。至于主題選擇領(lǐng)域,它應該接近學(xué)生興趣的主要類(lèi)別,以減少后續工作中的困難。③最后,作為研究教育的主題,學(xué)生應該能夠掌握基本的研究思想,掌握相關(guān)的基本操作技能以及思考解決問(wèn)題的能力,也即是讓學(xué)生在科研訓練當中能夠提升自我科研的能力。
這項工作可以拓寬學(xué)生的知識,增加他們對研究的興趣并促進(jìn)協(xié)作精神。這對培養高素質(zhì)的人才是非常重要的,所有教師都應予以重視并做好教學(xué)總結。
4、結語(yǔ)
要突出學(xué)生核心團隊,激發(fā)對科研的興趣,讓更多的學(xué)生參與科學(xué)訓練,同時(shí)要做好培訓和教學(xué),提高學(xué)生的學(xué)術(shù)素質(zhì),增強學(xué)生團結合作的精神。這是科研訓練是一項培養高素質(zhì)人才的重要方式,需要引起重視,不斷地探索發(fā)展,尋找到適合發(fā)展的道路。


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