能源与环境系统工程范文1
关键词 传热学 教学 探索 能源与环境系统工程
中图分类号：g424 文献标识码：a
heat transfer teaching practice and exploration on energy and
environmental systems engineering professional
zhao yuhan
（college of mechnical engineering， shanghai university of engineering science， shanghai 201620）
abstract heat transfer is the basic theoretical course of energy and environmental systems engineering professional， but also trunk disciplinary of energy and power professional theory courses， has a very important position. heat transfer is the knowledge base of energy and environmental systems engineering graduates in relevant professional work， but also theoretical basis of part of the graduate students to continue their studies. based on experience in teaching heat transfer， heat transfer summarized the main points of teaching and its characteristics， found the problems in the teaching process. explore the use of a variety of teaching tools and methods， and a simple discussion， in order to meet the needs of the current educational development and personnel training.
key words heat transfer； teaching； explore； energy and environmental systems
1 传热学的要点和特点
以传热学教学大纲为依据，结合能源与环境系统工程专业的特点制定了传热学教学的基本要求：
（1）掌握热量传递的三种基本方式及传热过程的规律。掌握热传导、热对流、热辐射、复合传热、传热过程、热阻等概念。应用热阻概念分析工程传热问题。会查用有关图表和手册。
（2）掌握傅立叶定律和导热微分方程及其定解条件。理解导热问题的完整数学描述。理解稳态与非稳态导热问题的区别，并对简单的导热问题利用导热微分方程进行分析解的求解。掌握导热问题的数值解法。
（3）掌握牛顿冷却公式的意义及应用。理解对流换热的物理过程及其机理，掌握影响对流换热的影响因素。掌握边界层概念和普朗特边界层理论，并能对简单条件下的层流边界层进行分析求解。能熟练地应用实验关联式对强制对流、自然对流和凝结与沸腾换热问题进行计算。
（4）掌握热辐射的基本定律及物体的辐射特性和吸收特性。熟练掌握辐射热阻网络法进行辐射传热的计算。
（5）理解传热过程的机理。能对传热过程进行合理分析和计算，了解各类换热器的特点。掌握换热器的热计算方法。
（6）初步掌握温度测量、热量测量的基本方法和技能。
传热学作为学科基础理论课，其牵扯的概念颇多，理论性很强。其中一些新的理论和新的概念对学生来说不易理解和掌握，增加了课程学习的难度。同时传热学中针对物理机理和规律的描述大多采用微分方程组的数学语言形式，对高等数学中微积分的掌握要求较高。同时作为三大专业基础课之一，与另外两门课程流体力学和工程热力学都互有涉及。这三门课程学习起来都具有一定难度。传热学同时是一门实践性较强的课程。为了让学生更好地理解与运用传热学的知识，课程中开设了实践教学环节，但由于学时所限，实验内容无法涵盖所有的相关传热学在实际工程中的应用。而且实验多以认识性和验证性为主，传热学课程的实践性难以在课内实践教学中得到完全体现。
2 教学中的问题
（1）由于传热学本身内容结构涉及很多高等数学的知识，且学科发展历史较长，所以传热学的概念多、公式多，学生认为很难学。而且初学者在高年级学生处就会得到类似传热学特别难的印象，增加了畏难情绪。
（2）传统的教师为中心的模式对教师与学生之间的互
动要求不高。而单向的灌输式教学难以培养学生的独立分析解决问题的能力。而且导致学生对传热学的机理和理论缺乏深刻的理解，对公式、概念、理论停留在表面的机械记忆上。比如热对流与对流传热的区别，有些学生无法说清。又比如相变传热的物理机理，有的学生不能正确理解与掌握。 （3）考试采用传统的闭卷考核方法，虽然会促使学生复习时认真推导公式，多做习题，熟练掌握解题方法，但也会影响学生独立思考的能力培养。导致学生对基本（下转第180页）（上接第130页）原理的应用能力差。比如能量守恒原理是贯穿传热学这门课程的一条主线，在控制方程推导中都要用到。同时在求解某些习题时使用能量守恒原理去分析可以更灵活地解决。而学生在面对这些具体问题时往往只是按照“常规”的计算求解方法来解决。同时可以预见这样的学生将传热学的理论与实际生活生产中的问题结合起来的能力也会较差。
3 传热学教学探讨
（1）激发学生的学习兴趣，增加自学项目。在教学过程中，将授课内容与日常生活中的现象以及在建筑、冶金、化工、航天等行业的广泛应用结合起来。在扩展学生的视角的同时，激发学生自己将传热学知识与实际结合起来，增强学生的学习动力。同时适当安排部分教学内容让学生自学为主，培养其独立思考的能力。针对学生自学中的不足着重讲解，激发学生的主动性，帮助学生掌握科学的学习方法。
（2）采用多样化的教学方法和教学手段。以课堂讲授为主，同时在联系实际问题时采用分组讨论的方式，对作业和习题分组互评等。确立学生为教育主体，让单向的传授走向多维互动的课堂教学、实践教学。同时在教学过程中采用先淡化的电子技术和信息手段，包括光学媒体、音响媒体、计算机教学系统和各种教学软件的应用。这样可以使课堂教学包含更大的信息量，同时对实践教学的不足给予一定的补充。
（3）多讲解例题和习题，进行开放互动式教学。传热学课程包含诸多的概念、公式和方程，例题和习题的讲解是巩固学生掌握的有效途径。在讲授传热学时采用高等教育出版社的《传热学》第四版，该教材包含典型的例题与习题，可通过习题课的形式集中进行讲解。同时针对一些重点难点和学生自发提出的比较集中的问题，以开放互动的方式开设专题讨论，以增进学生对传热学知识的掌握与运用。
（4）考核模式的改进。针对闭卷考核方式的不足，同时避免开卷考试带来学生的惰性和依赖性，我们尝试在考核成绩的最终评定时，采用平时成绩加考试成绩的形式。平时的课堂表现、互动参与情况、作业占总成绩的30%，考试成绩占总成绩的70%。提高课堂互动讨论中的表现占平时成绩的比重，以促进学生的参与度；同时考试的时候允许学生携带统一大小的草纸进入考场，学生可以在上面自行记录总结出的基本的、主要的内容或者记录一些经验公式和经验系数。这样可以使学生将复习的重点放在对知识的理解和运用上，克服了闭卷考试的不足。同时带入考场的内容有限，又不会使学生像开卷考试一样过度依赖教材，而是同样促使学生进行独立思考。这种考核方式可以提高学生的学习总结能力，消除学生的部分心里压力，也可避免学生只依靠考前突击的弊病。
（5）改进实践教学的内容设置。传热学的实践性很强，像一些复杂的传热问题的规律都是通过实验总结提出。对于传热学教学十分重要的实验教学需要加以改进，除了巩固课堂授课的内容以外，还应该注意培养学生的实际动手能力、综合设计能力和总结归纳能力。传热学的课内实验可不仅仅局限于验证性实验，同时应增加开放性、综合性的实验内容。以期提高学生的综合分析能力和解决问题的能力。
4 结语
传热学作为能源与环境系统工程专业重要的学科基础理论课程，其教学效果十分重要。作为传热学的授课教师，应激发学生的学习兴趣，增加自学项目，采用多样化的教学方法和教学手段，多讲解例题和习题，进行开放互动式教学，同时改进考核模式和实践教学的内容设置。以求满足当前教育发展和人才培养的需要。
基金项目：上海工程技术大学课程建设项目，传热学课程建设，k201201002
能源与环境系统工程范文2
关键词：建筑环境与能源应用工程；课程体系；教学内容；工程系统
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）46-0110-02
随着社会经济的发展和科技的进步，人类居住、生产等对建筑环境的要求逐渐提高，建筑能耗快速增长。目前，人类所有生产生活能耗中，建筑能耗已占到40%以上。为满足建筑节能以及新能源在建筑环境中应用的人才需求，2012年，普通高等学校专业目录中把建筑智能设施、建筑节能技术与工程两个专业纳入建筑环境与设备工程专业，专业名称调整为“建筑环境与能源应用工程”，专业范围扩展为建筑环境控制、城市燃气应用、建筑节能、建筑设施智能技术等领域。新的“建筑环境与能源应用工程”专业规范（征求意见稿）中，明确了“多样化与规范性相统一”、“拓宽专业口径”等基本原则，“多样化与规范性相统一”的原则既是坚持统一的专业标准，又鼓励各院校根据本地区、本学校的实际情况，确定具体的课程体系、教学重点及培养方式，努力办出自己的特色。
一、更名前课程体系及教学现状
在过去的十年中，各学校在专业指导委员会的指导下，已基本形成了以“建筑环境学”、“流体输配管网”、“热质交换原理与应用”为专业理论平台课程；以“暖通空调”、“建筑冷热源”、“建筑自动化”为主干专业课程的课程体系框架[1，2]，同时兼具各自的地方及行业特色。
对于我国北方地区，尤其是内蒙古、山西等以能源、钢铁为支柱产业地区的高校，过去的“建筑环境与设备工程”专业课程体系多是围绕着煤、电等传统化石能源的建筑环境应用技术来设置的，随着国际社会对建筑节能低碳技术要求的不断提高，要求到2050年，化石燃料在建筑空间供热和热水制备所占比例减小到现在的5%-20%，制冷系统的平均效率将提高两倍以上[3-5]。显然，我们目前的课程体系设置中在建筑能耗及经济分析、建筑可再生能源利用、建筑能源转化利用模式、区域能源规划、智能建筑控制等方面是不满足新形势的要求的。另一方面，随着我国城镇建设、工业建设的快速发展，公用设备人才需求锐增，仅十年，设有本专业的高等院校由1998年的68所猛增至2011年的180所。在教育教学环节，由于快速扩增，导致的突出问题是：（1）部分学校在条件不成熟的情况下，课程设置不成体系，忽视设计及实践环节；（2）大批新毕业生进入教师队伍，缺乏工程和学术实践基础，教学理念和个人的学术水平跟不上时代的要求；（3）专业实践被简化为参观、参观、再参观，学生动手能力不如高职高专，思维分析能力达不到本科要求；（4）学生缺乏“工程系统”概念，知识结构不完善，社会、经济、管理知识欠缺。
二、突出地域及行业背景、拓展课程体系
更名前，我国中西部地区高校的“建筑环境与设备工程”专业大部分有着鲜明的地域及行业特色，都较早地设置了“供热通风及空调工程”专业，为国家输送了大批暖通空调方面的专门人才。近十年间，本专业在专业指导委员会所构建的大框架下，大都保留了传统的集中供热、工业通风、空调制冷技术、锅炉及锅炉房设备等专业课及课程设计，方向比较单一，学生所接触的暖通空调系统也较为传统，没有和目前国家提倡的可再生能源、绿色建筑结合起来，学生缺乏节能、经济的宏观意识。所以，在新形势下，我们应在必修课中适当增加以“建筑能耗及经济分析、建筑可再生能源利用、建筑能源转化利用模式”为主要内容的“建筑节能技术与管理”课程模块以及“智能建筑控制、电气与自动控制”的控制课程模块。这样才能使“建筑环境与能源应用工程”专业的学生在从事工程设计及管理的过程中，具备“工程系统”的概念，能从全局优化的层面上去考虑节能或者工程可行性。
三、加强教师专业素养，优化课堂教学内容
课程体系的范围宽了，增加了“能源应用技术与管理”以及“建筑节能控制”的内容。如何使专业教师提高素养，分清专业课的“课堂上该讲些什么”就成为我们应思考的问题。专业课的教学要起到承上启下的作用，应以工程应用为依托，介绍技术和设备的特点、原理、发展背景、应用条件、优缺点判断；应着重于技术方案分析，让学生不仅仅了解各种技术方案及设备的基本原理、系统结构特点，更重要的是让他知道一个系统设计为什么选这种方案而不是另一种。而对于一些非关键的技术细节和一些设计校核计算，则应该在实践环节和课程设计中解决。这也同时提高了对专业教师的要求，要求专业教师通过积极参加科学研究及工程实践，努力提高自己的专业素养，只有教师具备了完善的知识结构和广阔的科学视野，具备了创造和创新意识，跟踪技术进步的意识，才能培养出合格的工程人才。
四、尝试多专业配合，建立“工程系统”概念，加强学生实践环节
培养高规格的实践性、应用性、实用性和工程系统性思维是工科大学毕业生的重要特色和核心竞争力。对于一个“工程项目”的设计成果是各专业相互配合形成的，而由于各高校有比较分明的专业分类，我们在实际“教与学”过程中，也忽视了与其它专业配合，导致学生在毕业后不会对其它专业提出相关的设计要求；同时，同一个专业的教学内容又是割裂的，例如“供冷与供暖教学”，空调课只管夏天，供热课仅管冬天，缺乏“工程系统”意识。所以我们需尝试多专业联合设计，如暖通专业、给水排水专业、建筑学专业等，共同设计一项“公用工程”，培养学生设计的“整体意识”；改进教学体系，教学内容不能有割裂和鸿沟；并通过以下方法加强设计实践环节的教学：（1）实践环节与工程实际相结合；（2）校内外指导教师相结合；（3）设计环节始于专业课的开始，指导教师根据课程进度，指导学生随时将刚学到的知识用到设计之中，以强化理论与工程实际的结合等。
新形势下“建筑环境与能源应用工程”专业课程体系改革以及“教与学”方式方法的探索是一项复杂的工作，需要我们专业负责人和一线专业教师经常思索和在教学实践中不断研究。通过明确新的专业发展方向，了解新形势下专业外延和内涵的发展变化，坚持和发展自己的专业特色，提高教师教学中理论联系实际的能力，加强学生设计实践环节训练，这样才能培养出高规格的实践性、实用性和工程系统性思维相结合的工程应用型人才。
参考文献：
[1]朱颖心，石文星.对工科专业课程教学方法的思考[J].重庆大学学报（高等建筑版），2011，（05）.
[2]张国强，李志生，陈友明，李念平等.基于教育国际化的建筑环境与设备工程专业定位探讨[J].高等建筑教育，2006，（03）.
能源与环境系统工程范文3
【关键词】计算机技术；环境保护；信息化；数字化
一、计算机技术应用于环境保护的意义
计算机技术在现在社会中应用非常广泛，成为众多行业不可或缺的设备。计算机技术，有实现资源共享性、数据通信形式多样性、数据处理方式分散性特征，不仅可以在网络上进行环境资源信息的管理工作，还能将数据进行检索、收集、管理、交换。首先是资源共享性，计算机网络的应用已经在每个部门扎根，其中计算机的硬软件以及数据实现了资源的共享。众多的计算机在不同的地区连成巨大的网络，资源共享的性能进一步的提高。其次是数据通信形式多样性，计算机是当前人们获得信息交流的主要方式，通讯服务有电子邮件、聊天、传真、文件远程传输、远程登陆、信息浏览等方式，这有效的促进人与人之间沟通交流和信息的传播。还有数据处理方式分散性，计算机的分散性计算机数据处理系统已经被应用于各行业的具体工作中会，在各大职能部门中，此系统的应用实现了数据处理的连接性，从而数据的采集、处理有了强有力的保证。
环境保护工程的实际操作很复杂，资料信息量也很庞大，应用计算机技术能够很好的解决这一难题。应用计算机技术，可以实现环境保护宏量数据信息库的建立、数据的统计分析和报表以及数据的建立。环境保护会涉及到污染、生态、水质等各方面的模型涉及以及大量的计算操作。计算机的数据分析模型可以进行编程工作，同时解决庞大的数据计算量。将现代的计算机技术与具体的环境保护工作相结合，运用现代环境科学的理论和方法，在更好地利用自然资源的同时，深入认识和掌握污染和破坏坏境的根源和危害，可大大提高环境保护工程的工作效率。
二、环境保护工程的信息化建设
环境保护信息化应用主要涉及网络通讯技术、应用开发技术、数据库技术、模型计算技术、数据存储技术、遥感技术（RS）、地理信息技术（GIS）等信息技术领域。近年来，各级环境保护管理部门在环境质量监测管理、污染防治与监督管理、生态保护管理、环境应急管理等环境管理领域广泛应用信息技术开展业务管理信息化建设，为环境管理和决策提供环境信息技术支持与服务。
具体来看，环境保护工程的信息化建设是要发挥出计算机、网络技术的自动化、网络化、系统化和智能化。首先建立环境保护信息数据库，实现最大程度的资源共享。设立统一、配套的环境质量监测数据统计、分析系统，从而实现地域、流域监测数据共享，推进区域、流域污染变化分析的准确性，设立专家数据库系统，从而实现环保系统专家型人才和专业型人才的的才能得到充分发挥，通过网络的时时性、对应性、共享性特点，专家可对某一特定环境保护项目或数据进行评价分析，提出准确的分析评论，推动环境保护项目分析的全面性和科学性。
此外，还可采用计算机及网络技术对系统内的环境保护业务、效能管理、队伍建设等进行改进和提高，以信息化网络为手段对相关环境保护信息进行统一的收集、加工、处理、传输、分析，用科学的方法对系统内的工作流程和人员、机构设置进行高效、综合、系统的处理。它综合了环境保护工程相关软件工程、环境保护资料数据库、自动化管理系统、信息安全系统、多媒体等各种技术，系统化计算机及网络技术在环境保护工作中的应用。
（一）实现环境质量监测体系的科技化。利用局域网、广域网、环境保护系统内部监测统计、分析系统、在线监控系统以及数据报送系统等实现各种监测数据的分析、参阅、打印都可在网上完成，大大提高了工作效率。环境保护项目或区域环境保护负责人可以及时了解当地环境状况，作出准确的判断和决策，并能向当地政府作出准确地报告，以便政府作出科学对策。从而推动系统从内部联系向外部联系延伸，由此形成一个以业务管理为中心网络系统。
（二）实现环境保护沟通和评价的自动化
通过举报网上受理系统和网上的在线聊天系统，实现全天候不间断地受理，同时建立案件线索管理的数据库、限时受理、办理通讯报警管理系统及权限管理系统支持，实现管理案件的保密及快速处理。
（三）实现环境保护信息传输的即时化。利用局域网、自动化办公系统，环境保护项目或区域环境保护负责人可以通过网上信息交流和查阅，掌握全局的业务动态情况、干部职工及群众思想工作动态及关注的焦点问题，局领导及部门领导可根据各自掌握的情况在网上开展有关问题的讨论和处理，并可推进亲情式的交流进程。
三、实现环境保护工程的“数字化”
环境保护工程的“数字化”突出体现在环境监测和环境评价上。环境监测工作是环境保护工作的基础，只有在掌握及时、充分的环境监测数据的前提下，各项环境管理和决策工作才能得以顺利开展。计算机技术作为环境质量监测工作的重要手段，在环境监测工作中发挥了重要的支撑作用。国家环境质量监测网覆盖了全国范围，由涉及主要河流湖泊水库的水质监测站、城市空气监测站、近岸海域监测分站以及酸雨、沙尘暴监测站等组成，以此网络为基础建立的国家环境监测信息管理系统，实现了环境质量数据准确采集和及时传输，为各级环境保护管理部门及时、准确掌握环境监测数据，科学判断环境形势，客观评价环境质量和污染状况，及时应对环境突发事件提供了信息支持。
应用计算机技术，通过开放式数据库接口可充分利用环保系统已有的数据库资源，把环境评价软件构筑于环境监测数据库管理系统和图形库管理系统之上，能综合分析环境情况，实现环境质量的综合查询。随着技术的不断发展，除了能获得数据评价结果外，专业软件可实现自动对区域环境状况进行直观表现，提供描绘全场平面，立体等值线图，各种数据可生成饼图、柱状图、线状图等多种表现形式，能动态外挂图、文、声、像等多媒体数据，通过综合数据实现区域环境的立体显示。
小结
我国目前面临的环境形势还较为严峻，环境保护任务还很重。将计算机技术与具体的环境保护工作相结合，有计划地保护环境，预防环境质量的恶化，控制环境污染，可有大大提高环境保护工程进度，促进人类与环境协调发展。
参考文献：
[1]董静；浅谈信息技术在环境保护领域的应用[J]；中国科技博览，2014，13：259.
[2]陈俊勇；计算机在环境保护方面的应用[J]；祖国（建设版），2013，5：283.
能源与环境系统工程范文4
关键词：生态学；成人个人学习环境；个人学习生态系统
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1672-7800（2013）005-0196-03
0、引言
21世纪的今天，生态化已成为当今一项重要的学术思想和国际议题，其目的是把生态学有关学术理论与方法同人类的活动范畴有机融合，用人与自然生态和谐共处的发展观去发现问题、思考问题和解决问题，并根据自然和社会的多元化相互作用，有效地处理人和自然均衡发展，以此来维持生态平衡。教育领域同样如此：它是生态学原理与方法在教育学中渗透与应用的产物。教育生态主要根据生态学原理研究教育与周围生态环境之间相互作用的科学，进而掌握并指导教育发展朝着良性、可持续发展的方向前进。
教育生态作为一种思维视角，从教育系统及其外部环境的动态平衡性与和谐统一性等角度思考教育问题；其次它作为一种价值取向，从教育系统及其外部环境趋向达到最优发展的状态。教育生态的提出为考察成人个人学习环境提供了一个崭新的视角。
成人作为教育中一个特殊的学习群体，在网络信息技术大背景和大气候下，其学习环境的创设更加备受关注，如何构建一个和谐、健康、高效、可持续发展的成人个性化学习生态环境成为当前研究的聚焦点。
1、个人学习环境与生态化个人学习环境
1.1 生态系统
“生态学”（Ecology）学科术语是由德国生物学家恩斯特·海克尔于1869年定义的一个概念，是研究生物体与其周围环境——包括非生物环境和生物环境相互作用（交互作用）的学科，是生物科学的基础理论之一。生态系统是生态学中最重要的概念之一。生态系统是在一定的时间和空间范围内，生物与生物之间、生物与非生物（如温度、适度、土壤、各种有机物和无机物等等）之间，通过不断的物质循环和能力流动而形成的相互作用、相互依存的一个生态学单位。除了非生物环境以外，生态系统还包括生物成分，即三大功能类群：生产者、消费者和分解者，其内部具有自调节、自组织、自更新能力，具有能力流动、物质循环和信息传递三大功能，是一个动态系统。
“生态平衡”（Ecological Balance）是指在自然生态系统中，生物与化境之间相互作用在较长时间内达到相对稳定的动态平衡，其物质和能量的生产、消费、分解之间保持稳定，当有外界干预时引起不平衡，系统能通过自我调节能力进入新的平衡状态。正是这种从平衡到不平衡到又建立新的平衡的反复过程，推动生态系统整体和各组成部分的发展和不断进化，达到更合理的结构，更高效和更好地发挥其生态效益。
1.2 成人个人学习环境
学习环境是学习者在开展学习活动过程中赖以维持的条件，是学习者进行知识建构的学习资源的组合，是学习者在其中进行自由探索和自主学习的场所，是学习资源和人际关系的一种动态组合。
关于个人学习环境（PLE：Personal Learning Environ-ment）学术界尚未有统一的界定。目前认同比较广泛的个人学习环境是以学习者为中心，支持学习者学习活动的显性环境与隐性环境的总和，它与学习者构成一个整体，且处于不断变化和发展之中。其中，显性环境指物理环境，如网络设备、各种社会性软件等，隐性环境指技术环境和情感环境等。从其构成要素看，个人学习环境包括学习个体、学习资源、学习工具和支持服务。该环境中，学习者既是知识的消费者，又是知识的创造者。学习者之间更多的是进行知识的交流与共享，通过交互而形成学习共同体，实现知识的获取、内化与共享，最终达到有效学习的目标。
2、生态视角下成人个人学习环境模型构建
2.1 个人学习环境构成要素分析
任何生态系统都是在特定的空间和地域内，由生命和环境组成的统一整体，个人学习生态系统则由学习者及其个人学习环境构成。
个人学习环境主要有环境要素和主体要素构成。环境要素包括：学习工具、学习资源和网络服务。学习工具主要指各种社会性软件和常用的应用软件。所谓社会性软件是个人软件，是个人网络化的工具，它构建的是社会网络，这种社会网络可以进一步形成相应的社群。随着web2.O技术的发展，社会人通过软件工具来构建个人的社会关系，社会性软件是个人和社会的统一。学习资源包括物理资源和信息资源。物理资源包括构成网络学习系统必备的网络硬件设施，这是网络存在的物质基础；信息资源主要是学习者学习所需的各种知识（视频、音频、文本等多种形式的学习内容）。网络服务是网络为学习者提供的功能，学习者通过使用相应的网络服务工具，就可能获取所需学习资源，如搜索引擎、邮箱传递、即时通讯等。环境因素的聚合是为学习者提供一个自组织的开放系统，学习者可以在学习中自我引导，支持个人和专业发展，使自己的学习与其外部环境趋向或达到最优、高效、和谐发展的状态，维持动态平衡，最终实现有效学习。
个人学习生态系统中的主体要素为学习者本人，即置身于个人学习环境下进行自主化、个性化、网络化学习探究的主体。在针对既定学习目标进行知识建构的过程中，与其他学习者个体保持及时的沟通、交流和协作，共享各种学习资源，创造良好的学习环境和氛围。在该生态系统中，学习者同时扮演着两种不同角色，既是信息的“供给者”，同时也是信息的“消费者”。
学习者个体和个人学习生态环境共同构成了一个个人学习生态系统，如图1所示。
2.2 个人学习环境生态系统的地位、结构和功能
生态系统与其它生态系统之间相互依赖、相互联系，能脱离其它系统而单独存在。个人学习生态系统则是整个社会大系统中的一个子系统，而又存在于共同体学习生态系统之中。三者之间的关系如图2所示。共同体学习生态系统是个人学习生态系统的主体，个人学习生态系统与共同体学习生态系统之间存在持续不断的物质流、能量流、信息流动态的输入与输出。因此，个人学习生态系统的系统功能在一定程度上影响着共同体学习生态系统，同样共同体学习生态系统的结构功能也决定着其子系统的功能建构和社会效能。个人学习生态系统与其它生态系统的关系如图2所示。
生态视角下的学习活动是全面、和谐、互动的过程。个人学习生态系统作为社会生态系统的一个子系统，社会生态系统持续不断地向个人学习生态系统输入硬件设施等物质流，知识应用等能量流和各种各样的信息流；个人学习生态系统则相应对外输出其它交互信息，信息虽不是看得见摸得着的物质和能量，但通过有意义建构可以实现信息再创造，间接地向社会生态系统输出无形的物质和能量。
生态系统中生命个体与外界环境的一般关系表现在：一方面生命个体不仅依赖于外界环境，同时又受环境的制约；另一方面外界环境不仅影响生物本身，同时也在被生物不断地进行改造。对于个人学习生态系统而言，学习者与学习环境之间同样也存在类似的关系，彼此依赖、共同发展。综上所述，得出关于个人学习生态系统的概述：个人学习生态系统主要由学习资源、学习工具、网络服务以及外界的物质流、能量流、信息流构成。
个体学习者与学习资源的关系：学习者通过学习资源获取新知识，即：学习者获取、吸纳、内化学习资源中的知识能量，作为学习资源的利用者和消费者，通过输入从而形成自身的学习经验和知识、建构和能力应用。同时，学习者学习行为的产生也受到学习资源的制约。当外界环境条件不能有效满足学习者时，学习资源就会对学习活动的发生和发展就起到限制作用；在学习活动过程中，学习者通过资源获取、吸纳及内化后，同时还实现对知识的重新整合与创新，并通过信息的方式进行传递，使整合和创新后的知识进行外化；学习者成为学习资源的生产者和创造者，在不断地进行内化、创新、外化、反馈的过程中，优化学习资源。
个体学习者与学习工具以及网络服务的关系：在学习者与学习资源相互获取和加工的交互过程中，需要有学习工具支持，技术工具作为学习者与学习资源的桥梁工具，可以有效地支持学习者同学习资源以及其他学习者或助学者的互动与交流。学习者使用学习工具支持学习服务，同时还可以改进技术工具为学习行为的发生提供更为便捷的支持。例如：写作工具通过支持学习者实现概念图的重构；搜索工具可以为学习者提供搜索资源的功能；协作交流工具可有效支持学习者之间、学习者和教师之间的沟通。网络建立了一种知识生产和消费之间流动的环境，为学习者提供了学习需要的无限资源，任何学习者都能随时随地地相互交流。
另外，还有学习者之间和谐的人际关系。根据知识在不同主体之间的流动，从宏观上，可把知识管理中的知识流动分为两种类型。一种是知识在主体内部中传播和应用的过程，称之为“内向型”知识流动；另一种是知识在主体之间传播和应用的过程，称之“外向型”知识流动[7]。基于第二种情况，可以将个人问题转化为公共问题，借助外界公共知识的力量来解决个人所面临的难题，形成一种加速主体要素中学习活动的持续产生与知识的不断更新创造的良性循环，从而实现更为广泛的个体和共同体之间的直接信息交换、间接信息交流和学习活动的持续开展，实现生态下的个人学习环境的和谐统一。
由此可见，学习者通过与学习环境以及共同体中的其它各要素之间的的密切联系，相互作用，共同完成知识的吸纳、内化、创新、外化、反馈的全过程，最终实现学习生态系统的知识转化、知识创造和知识互动的功能应用，优化个人学习生态系统，进而完成整个共同体生态系统和社会生态系统的动态平衡发展。
3、生态学视角下成人个人学习环境的启示
3.1 合理配置利用个人学习系统的生态环境
基于个人学习生态系统生态环境的配置，主要从3个方面着手，即学习资源、学习工具和网络服务。个体学习者处于共同体生态系统之中，丰富的学习资源使得个人学习环境下的学习者可以获得较多的学习资源。运用各种社会性软件，对所获得的相关学习资源进行组织、加工和处理，实现主体之间的双向交流。
优化交互协作环境，需要依靠网络社会软件的群组集合功能，构建网络学习小组。在快捷获取网络资源的同时，相互交流、相互协作贯穿于整个学习活动，对生态系统的交互协作环境与信息资源环境进行最优配置。
评价反馈的开展，可通过如粘贴标签、小组讨论等多种方式进行，及时有效的评价反馈机制是必要的。合理优化利用个人学习生态系统，逐步构建并完善系统的交互、反馈等机制环境，便于学习者信息等有效学习行为的可持续性进行。
3.2 维持个人学习生态系统的生态平衡
能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大基本功能，它们相互联系，共同维持着生态系统的正常运转。任何生态系统中不仅生物本身与其环境之间存在着相互依存，相互依赖的联系，各子系统之间以及子系统与母系统之间同样存在密切的联系，通过有机联系进而使生态系统持续进行信息和能量的动态流动和可持续性传播口]。
生态视角下的个人学习系统生态平衡主要表现在和谐统一、动态平衡和密切关联上。和谐统一集中表现在个人学习生态系统中学习者与其构建的学习环境之间的互动交流；动态平衡则具体表现在个人学习生态系统持续处于不断发展变化的过程中；密切关联则表现为学习者拥有广泛的学习资源和获取资源渠道，并与学习生态系统持续地进行密切的互动和交流。个人学习生态系统作为共同体学习生态系统的一个子系统，学习者通过使用各种网络社会性软件将共同体学习生态系统的信息不断聚合，引入个人学习生态系统；在学习、交流过程中，学习者在原有信息建构的基础上，创造出新的学习资源，并通过社会软件的群组功能将信息传递给其它学习生态系统，实现学习生态系统动态的输入和输出，以此来维持个人学习生态系统的生态平衡。
4、结语
能源与环境系统工程范文5
[关键词] GIS技术；工程测量；应用；功能；影响
中图分类号：TU108 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）14-0241-01
在社会经济迅速发展的背景下，各领域应用的技术也愈发先进，人们对工程测量有了更高的要求。地理信息系统技术，也就是我们所说的GIS技术，主要功能就是分析空间信息，它不仅可以管理数据库，而且还能进行数字制图和辅助决策。GIS技术凭借自身的强大功能逐渐在工程测量领域得到了广泛应用，实现了减少人力劳动、高效作业、增加企业效益的目的。
1、GIS技术探讨
1.1 GIS技术的定义及特点
作为一种新兴的空间信息分析技术，GIS技术对于各领域的发展起着引导作用，除了能全面控制各种资源信息，还能高效率分析实际能力与资源环境，更快做出决策，使评价指标的系统性与合理性提高。其特点主要包括：①可观性，GIS技术能处理三维空间，形成的拓扑关系良好，使拓扑功能更加完善，得到可观性强的空间效果；②高效性，GIS技术的分析能力与判断能力很强，有助于做出更为合理与科学的决策，并且使信息整合效率与决策效率大大提高，评价体系的形成不仅耗时短，而且系统性强；③专业性，GIS技术主要的功能就是分析信息，可根据空间中的信息与数据分析整体环境，针对性较强，而且可构建数据库来储存信息。
1.2 GIS技术的功能
①辅助作图功能。工作人员可利用GIS技术辅助设计方案，提高作图的可观性与立体性，建设具有较强针对性的数据库。在工程测量中利用GIS技术辅助作图，不仅实用、方便、高效、容易操作，且方便了人工信息的处理，使数据库输入环节缩短，工作效率提升。②地图管理功能。GIS技术能使系统承载量扩大，储存大量数据与信息，具有较高的灵活性与变通能力，能实时做出调整与变化，采用电子版地图取代以往的地图形式，分析过程中出现的错误，使拼图质量提高，对地图信息进行科学、全面的分析，灵活转换、变化影像模式，推动高科技发展。③空间分析功能。GIS技术可分析空间信息，方便各种社会活动，使经营矛盾得到缓解。人性化的设计减少了工作人员的工作量，信息数据库能分析、处理和储存空间信息与资源，确保信息的真实性，通过拓扑法咨询地理信息，同时完成多项工作，使工作效率提高。④信息输出功能。GIS技术可以完成全部地理信息与影像自动制作，并在数据库中储存，其自动化特点使工作质量提高，清晰的地图画面使信息更为全面，而且操作方便，使资源浪费降低，可节约成本，增加企业效益。
2、工程测量中GIS技术的应用
2.1 互联网环境与软硬件环境
GIS 系统软硬件设备在工程测量中有较高的环境配置要求，在配置时需要将其综合性能以及实际要求纳入考虑因素内。如果从客户端角度入手，GIS系统只需具有查询、输出、输入等基本功能，并不会受到运行环境的严重影响。所以在这个角度上，对运行环境无较高要求，但必须保障设备的质量。若GIS技术的软硬件系统可以使工程测量的具体要求得到满足，在进行软件环境配置时，就要注重软件环境稳定性与安全性的强化，从而确保系统运行正常。为保障运行期间GIS系统的可靠性与有效性，需安全连接网络环境和软件系统。工作人员在配置宽带网时，要选择有较高运行速度的，使系统能保持通畅运行，GIS系统的运行质量与效率也会得到提高。
2.2 优化环境配置
在工程测量中，GIS 技术可以对多类数据与信息资源进行收集和处理。为了确保GIS系统环境在实际测量中不因其他因素而受到干扰，具有较高的稳定性与准确性，工作人员需要重视系统环境的优化配置，营造可靠的环境，在最大限度上发挥系统功能。首先，系统工作人员对GIS系统环境进行配置时，需要分析环境配置在实际测量中能否达到预期的准确性与稳定性，与GIS的实际测量效果与系统性能效果满足与否。其次，配置的GIS系统环境应当与互联网连接功能相满足，从而与系统的信息化要求相符。再次，运行系统后，环境配置应当具备一定的兼容性与经济性，确保测量的数据与信息资源不仅与实际需求相符合，而且还能在最大程度上节约成本。除此之外，为了确保GIS技术有可持续发展性，始终能为工程测量所用，并且可获得更新、进步，在配置系统环境时还要赋予其延伸性。最后，在配置GIS的系统环境时，最重要的问题就是其安全性，只有安全性达标，整个系统才能正常运行，实现存储、处理、测量等功能。
3、GIS技术对工程测量的影响
在经济进步与科技发展的背景下，工程测量技术的发展也突飞猛进。传统的测量技术主要是依靠人工测量并且在收集与处理有关的地理数据与信息资源时比较复杂，效率不高，测量效果无法使实际工程测量要求得到满足。通过应用GIS技术，上述问题都得到了很好的解决，在原有基础上，GIS技术得以不断发展与延伸。如今科学技术的进步带动了GIS技术的发展与成熟，其展现出的强大功能极大方便了工程测量工作，工程测量受到了GIS技术产生的积极影响。近几年，我国的科学技术发展迅速，工程测量领域中GIS技术的发展并非是单一的，而是多方位的，工程测量技术的发展方向是简单化、智能化的，可以使许多复杂测量问题在短时间内的的解决。GIS技术可以实现现代化信息技术与信息系统的有机结合，在资源和环境中起先导作用，而且该技术具有拓展性，其在今后的发展中会形成更加完善的实际效果与综合功能，并且有更加宽广的应用领域。作为GIS技术的延伸与拓展，三维GIS技术对工程测量技术发展的影响是非常重要的。
4、结语
总而言之，在工程测量中应用GIS技术可以取代一部分人力劳动，使工作人员的工作压力减轻，工程测量的质量与效率提高。工程测量中技术因为GIS技术而取得了突破性进展，大大增加了企业的经济效益与社会效益。GIS的发展前景广阔，随着该技术的愈发成熟，其在工程测量中必定能充分发挥自身的强大功能与积极作用，推动工程测量行业稳定、健康发展。
参考文献：
[1] 王建付，，张军辉. 工程测量中GIS技术和数字化测绘技术的使用探讨[J]. 信息与电脑（理论版），2015，（07）：31-32.
能源与环境系统工程范文6
关键词：环境工程；地质院校；环境地质；本科培养；生态文明
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）21-0131-03
在党的十八次全国代表大会后，将生态文明和美丽中国的建设列为新阶段的主要目标，使全国各界对环境关注力度空前。高等院校和科研单位也为了更好地服务国家目标而思考人才培养和科学研究的方向[1-4]。从传统地质类高校的专业设置看，环境科学与工程专业是服务生态文明建设的主要学科。如何利用地质类高校的学科优势为国家目标服务，从而确定环境方向人才培养目标和内容是值得思考的问题。
近些年兴起的环境地质学正是地球科学和环境科学的交叉学科，它将人类赖以生存的环境看作地质环境系统，所研究的范围是地球表层的岩石圈、大气圈、水圈和生物圈重叠的部分。从方法论角度看，地球系统科学是认识环境和生态系统演化，解决环境问题的主要方法，它将复杂的地质环境系统看作水、土、气、生四个基本要素的演化过程，从而提出系统的环境保护方案。虽然地质类院校在服务美丽中国建设目标方面具有诸多的学科优势，但地质类院校环境工程的学生出口问题依然存在。为此，本文系统地分析了新阶段的国家目标、人才培养战略和行业需求，总结地质类院校环境方向学科的优势所在，并提出了人才培养的目标和内容。
一、对本科生培养目标的思考
（一）从生态文明建设看国家目标
生态文明建设是中国特色社会主义建设的重要组成部分。这一建设目标，提出了在经济跨越式发展的同时，还要注意资源节约型和环境友好型社会的建设。在十的报告中明确指出，在能源消耗和二氧化碳排放方面大幅下降，污染物排放量显著减少。森林覆盖率提高，生态系统稳定性增强。
目前，我国环境形势日趋严重，雾霾和地下水污染等问题十分突出。除此之外，受城市建设、海岸带开发和资源开采等人类活动的影响，各类地质环境问题也十分严重。除了人类活动外，受自然灾害的影响生态环境也常遭受破坏，如发生在四川的汶川地震和雅安芦山地震，对于原本生态环境脆弱的环境造成了严重影响。从服务国家目标的角度看，地质院校的环境类学科应更多地考虑解决地质环境问题，包括地质灾害、水土环境问题和土地退化等。
（二）从我国教育改革和发展规划看人才培养目标
根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》，提高质量是高等教育发展的核心任务，规划提出到2020年，建成一批国际知名、有特色、高水平的高等学校，中国地质大学也依据自身的特点，提出了建设地学特色世界一流大学的目标。因此，地质类院校各专业，也应该围绕地学特色进行办学和教育改革。
高等院校教育改革和发展是围绕提高人才培养质量、提升科学研究水平、增强社会服务能力和优化结构办出特色四方面开展。在我们进行课程设置时，应重视明德教育，让学生树立为中国特色社会主义建设服务的理念，为中华民族伟大复兴而学习的宏伟愿望。重视修身的素质教育，培养高素质专门人才和拔尖创新人才。在本科教学中，鼓励推行产学研联合培养的“双导师制”教育模式，目前，开展的卓越工程师计划和精英计划等都是这一教育模式的体现[5，6]。同时，鼓励科研成果在企业中转化，为社会服务，为科学普及服务。在教育改革和发展中，也特别强调高校的创新培养，鼓励高校在知识创新、技术创新、国防科技创新和区域创新中做出贡献。创新人才培养模式中注重学思结合、知行统一和因材施教。规划中还提出了教育的国际化，一方面，我们教学的模式、评价的标准应该国际化，另外，也要培养学生国家化的视野。
（三）行业需求分析
根据2012年中国地质大学（武汉）环境学院本科毕业生就业的统计，本科毕业生直接就业的学生中，有很大一部分进入地质调查或工程勘测相关的单位，从事水文地质、工程地质和环境地质方面的调查工作。由此可见，地质类院校环境方向的毕业生仍然面向国土资源行业[7]。依据《国土资源中长期人才发展规划（2010-2020年）》，我们的人才培养应该以国土资源人才需要为导向，以国土资源重大科技工程为背景，以培养国土资源工程技术后备人才为核心。加强国土资源类相关高校与国土资源行业有关单位密切合作，指导高校和用人单位共同建设课程体系。
地质院校环境方向本科生人才培养，应该更多地满足地质环境调查方面的需求。在本科生培养方面，应注重培养地质环境系统的思维方法，地质环境调查、评价和保护的专业技能，同时，加强动手实践能力的锻炼。
二、地质类院校环境方向学科的优势
（一）系统理论的思维方法
水环境、生态环境和土壤环境都可以看作地质环境系统的组成要素，它们的存在具备系统的特征，开展环境治理和生态保护工程时，需要采用系统的思维方法。在经济区、城市和矿山等区域地质环境调查评价中，更加需要系统的理论。在地质类院校中，课程体系中包含地球系统科学的理论基本理论，特别是水文地质学和环境地质学的相关专业。在中国地质大学（武汉），环境地质学已经成为环境学院、工程学院和地学院等多个专业的课程，在课程中介绍地球系统科学的基本理论和主要的地质环境问题。
（二）交叉学科的教学体系
环境地质本身属于交叉学科，它融合了地质科学、环境科学等学科的各种新理论、新方法与新技术。调查和评价区域地质环境时，需要有这些学科基础知识的背景，地质类院校的教学资源和已有的课程具备环境地质工作的课程，但需要在教学中，合理地制定课程系统和教学大纲。
（三）特色的学科方向
从我国环境地质工作部署看，地质部门的环境工程重点不单纯是水环境污染、土壤污染和大气污染的控制，而是以区域的地质环境调查和评价为主。地质类院校的环境科学与工程专业也突破传统环境工程的内涵，将教学和研究重点放在环境地质学科的相关领域。成都理工和长安大学也设有环境地质的硕士、博士学位点。中国地质大学（武汉）环境工程的教学体系正在向着地学方向转变，而正在建设的地质环境调查方向卓越工程师更加是该方面特色的体现。
（四）丰富的实践经验
地质院校在教学体系中，十分重视野外实践教学，一般包括地质认识实习、基础地质教学实习和专业课野外实习三部分。随着卓越工程和精英培养计划的开展，在这些传统的课程实习之外，增加了近一年期的生产单位实践。通过这些课程实习和生产实践，为从事环境领域相关的工作提供了丰富的实践经验。
三、地质类院校环境方向本科生培养目标
（一）服务国家目标，培养国土资源工程技术后备人才
根据国家生态文明建设目标、教育改革和发展规划，高等教育应该围绕国家的人才需求和社会经济发展战略进行相应的改革和发展。国土资源行业所部署区域地质环境调查和评价工作，是为实现生态文明建设和美丽中国目标的重要举措，需要大批的工程技术后备人才。为此，地质类院校环境方向本科生培养应该围绕国土资源工程技术后备人才的需求，在制定培养计划和课程体系时，则以服务国家目标为重要依据。
（二）保持地学特色，培养环境地质方向的专门人才
在地质类院校地学是优势和特色，在环境工程等专业指定课程计划时，应该保留地学的基础课程，同时，增大有关地质环境系统基本理论相关的课程。在环境科学与工程大的学科体系中，形成独特的环境地质方向专门人才的培养模式。
（三）满足国土资源人才需要，服务国家环境地质调查
围绕国土资源行业人才的需求，以服务国家环境地质调查为目标。根据已部署的各项区域地质环境调查工作，尝试开设相应的课程，例如，地质环境调查、评价、监测、模拟和治理保护的专业课。这些课程是围绕着环境地质调查方面实践型工程技术人才而设置。经过调研发现，可以很好地为各项环境地质调查工作提供知识支持。
为此，中国地质大学（武汉）从2011年开始，在环境工程专业开设了地质环境调查方向的卓越工程师班，作为培养环境工程专业实践型人才的试点班。在大学四年级，该班的学生需要在地质调查单位接受6～8个月的企业实践，以提高学生实践能力。经过企业实践，对该方向本科培养计划的课程体系是很好的检验（表2）。
四、结论
人类活动在地球系统演化中的作用突出，城市建设、海岸带开发和资源开采等引发了大量的地质环境问题。解决地质环境和人类活动间的和谐关系，是服务美丽中国目标的关键问题。此外，水工环地质调查行业急需一批具备地球系统科学思维，掌握地质环境保护知识体系的大学生。以服务国家目标和行业需求为指导，在确定地质类院校环境工程方向本科生培养方案时，应考虑学校在地质科学教育方面优势，重视环境地质方向专业知识体系的构架，并强调教学过程的实践能力培训。
参考文献：
[1]林华，游少鸿，曾鸿鹄.“卓越计划”下的环境类应用型创新人才培养探索[J].大学教育，2014，（14）：64-65.
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[3]尚海涛，杨琦.努力建设有地学特色的环境工程专业[J].中国地质教育，2004，（1）：64-66.
[4]张焕祯，匡颖，王智丽，庞博.环境工程本科人才需求与教育教学改革研究[J].环境工程，2013，31（S1）：685-688.
[5]莫德清，莫建萍.强化环境工程专业学生实践能力培养的探讨[J].桂林电子科技大学学报，2008，28（4）：373-375.
