专业绿色工程教育研究3篇

时间:2023-02-17 09:26:37 关键词: 专业 绿色工程 教育

摘要:对于专业绿色工程教育体系,针对学生绿色工程教育12原则的平均达成度绘制成柱状图,针对最低达成度的指标的支撑课程,对学生进行座谈与交流,相关教师进行研讨沟通与交流,如何持续改进提高学生达成度。

专业绿色工程教育研究3篇

专业绿色工程教育篇1

一引言

当前,许多国家将绿色发展作为推动经济结构调整和产业转型升级的重要举措。在绿色发展理念的推动和影响下,传统的工程观正在被更新,人与自然、社会和谐发展的工程理念受到广泛关注[1]。在工程教育中全面融入绿色理念已经成为国际工程教育发展的大势所趋[2]。一方面,我国经济发展由高速转向中高速,绿色发展理念成为经济发展新常态的路径之一,“绿水青山就是金山银山”提出了更高的要求,而以人工智能、清洁能源、VR等新技术为主的新工业方兴未艾,决定了工程人才培养需求的变化[3];另一方面,传统工程教育崇尚“科学理性、技术理性”,忽视“人文理性与生态优化”,而绿色工程教育是在绿色发展、可持续发展理念的指导下,培养具有系统思维、工程文化、社会责任感的绿色工程的人才,厚植工科学生可持续发展的工程文化,强化工科学生环境意识的社会责任[4]。当前对于绿色工程教育的探索与实践已经成为工程教育的热点,但基本都是以学校的层面侧重于绿色工程教育课程与教材的建设,以及实践课程的建设等方面,增强绿色工程教育的意识。这使得专业学生不太会主动从专业角度系统考虑绿色工程理念,同时对于绝大部分学生来说,也无法真正主动将绿色工程教育理念融入到专业学习中,而对于这方面的浸润式学习需要从专业课的角度构建绿色工程教育体系。这方面的研究还非常少。本文以我校油气储运工程专业为例,将绿色工程教育12原则融入到专业必修课程的案例教学中,构建了绿色工程教育体系,并以学生为中心、成果导向和持续改进的工程认证核心理念开展绿色工程教育的探索,可为同类专业的绿色工程教育提供借鉴与参考。

二绿色工程教育的内涵

2003年,美国桑德斯宣言中发表了绿色工程9原则,同年,Anastas和Zimmerman对其修订,提出了绿色工程12原则。主要内容有天然性而非人工、预防胜过处理、分布式设计、效益最大化、输出牵引而非输入推动、保护复杂性、耐久性而非永久性、最小化浪费、最小化原材料多样性、整合原材料和能源的物流、生命周期后商业化设计以及可再生而非逐步耗竭。绿色工程12原则不仅仅是目标的罗列,而是实现绿色设计和可持续发展目标的一套方法论[5]。现今,绿色工程12原则已成为国际工程领域在工程设计和生产时秉承的基本理念。据此,以绿色工程12原则为基础构建全覆盖的绿色工程教育体系,既符合建设内容要求,又是便于量化的,下文将具体阐述绿色工程教育课程体系的构建、指标体系考核方法以及评分标准。

三绿色工程教育专业体系构建

我校油气储运工程专业油气储运工程专业(石油与天然气加工工程方向)致力于培养德、智、体全面发展,适应国家石油与天然气储运和加工、国防及其贸易等相关领域经济建设需求和国际人才市场需求,具备扎实的油气储运工程专业基础知识和工程实践能力,具有良好的社会责任感、道德修养、身体和心理素质,具备有家国情怀、高尚情操、创新精神、国际视野和实践能力,能在石油与天然气及相关行业中从事技术开发、工程设计、生产管理和营销贸易等方面工作的高级工程技术人才[6]。专业课程体系以油气加工和集输全流程为主线,依托化工一流学科,石油化工特色鲜明,采用化工的方法解决油气加工和储运过程中的问题。

(一)指标全覆盖

组织课程群教研室研讨,将绿色工程教育理念融入到精心选取的案例教学中,绿色工程教育12原则指标全面覆盖在相应的专业课程中,构建的专业课程对应绿色工程12原则指标如表1所示。

(二)设计指标体系考核

专业课程教师需根据课程所对应的绿色工程原则,介绍所选案例如何与绿色工程教育理念融合,以学生为中心,产出导向的理念,设计合适的考核方式,比如考试、作业或自评等,对学生的达成进行测评。考核表如表2所示,并制定了相应的参考评分标准如表3所示。

四持续改进

针对每门专业课任课教师,将每位学生的总评考核结果作散点图,若得分在60分以下则表明学生对该项原则的掌握达成度不够,专业任课教师可针对该批同学进行精准帮扶;在60分到总平均分之间的,已基本掌握该项绿色工程教育原则,任课教师可针对性与该部分同学座谈交流,倾听该同学对该项绿色工程教育原则理念掌握的困难点在哪里,为后续更好设计改进提供支撑;而对于高得分同学,可与该部分同学交流座谈,分享他们对于绿色工程教育原则理念掌握的方法与技巧。以学生为中心,产出导向,每位教师持续改进每门课程对标学生达成绿色工程教育12原则的分项指标。对于专业绿色工程教育体系,针对学生绿色工程教育12原则的平均达成度绘制成柱状图,针对最低达成度的指标的支撑课程,对学生进行座谈与交流,相关教师进行研讨沟通与交流,如何持续改进提高学生达成度。

五结语

我校油气储运工程专业将绿色工程教育12原则融入到专业必修课程的案例教学中,构建了绿色工程教育体系,以学生为中心、成果导向和持续改进的理念开展绿色工程教育的探索,可为同类专业的绿色工程教育提供借鉴与参考。

作者:赵基钢 孙辉 刘纪昌 马宏燎 黄婕 单位:华东理工大学 化工学院石油加工系

专业绿色工程教育篇2

工程教育专业认证成果导向也是产出导向,产出聚焦于毕业要求的达成。随着黑龙江工程学院材料科学与工程专业认证工作的通过,在认证过程中,尤其是在对通用标准解读及资料完善的过程中发现,部分非技术性指标与绿色教育之间具有一定的联系。绿色教育是一个交叉的学科,它符合工程教育专业认证的思路。工程教育专业认证工作需要绿色教育内容来支撑,但又不等同于绿色教育,绿色教育内容是工程教育专业认证工作中的一个部分,但是绿色教育思想又贯穿于工程教育专业认证的整个过程。

一新时期绿色教育的内涵

绿色教育在国外起步较早,国外对于绿色教育研究已经具备较深的理论和实践基础,如美国、英国、日本等国家制定了纲领性的法规与文件,部分高校开设了环境教育课程、跨学科与环境相关的课程,注重培养学生综合分析环境问题的能力。20世纪90年代末,绿色教育作为一种新的教育模式,伴随着生态问题和可持续发展观的理念在我国清华大学、哈尔滨工业大学等各高校相继开展起来。1998年5月20日,国家环境保护总局批准清华大学“创建绿色大学示范工程”的项目报告,清华大学建设“绿色大学”,包括“绿色教育”“绿色科技”和“绿色校园”建设等方面。清华大学的前任校长王大中、杨叔子院士均给出绿色教育的内涵。随着人类社会的发展,新一轮科技革命、产业变革加速进行,绿色教育的内涵不断发展并完善。2011年余清臣提出:绿色教育在中国是环境保护教育的探索,是以人类可持续发展为核心的教育行动,是与生命教育的交融,是时代内涵。新时期,高校绿色教育不单单指环境保护和可持续发展的教育,而应包括环境保护和可持续发展教育及提高学生素质教育两大方面,既要培养学生具有绿色意识,能够将有环境保护和可持续发展方面的知识运用到实际生活、工作中,又要使得学生思想、行为方面均具有绿色的标志。绿色教育第二个方面中学生素质主要包括人文社会科学素养、社会责任感、社交能力、合作能力及职业规范等方面。这种绿色教育理念凸显出多样化、创新、综合性等方面的丰富内涵,与工程教育专业认证的核心理念相一致,与“新工科”建设中提出的多样化、创新型人才相吻合。

二高校开展绿色教育的途径

高校开展绿色教育是时代的要求、新工科建设和发展的需要,教育模式改革的需要,也是产业需求的需要。绿色教育知识具有交叉性和前沿性,既是自然科学又涉及人文社会科学。借鉴世界其他国家和地区的有关绿色教育理论和实践基础及各国、各高校开展绿色教育的现状和路径,结合黑龙江工程学院材料科学与工程专业认证开展情况,从决策层、师资队伍、课程设置、社会等方面提出开展高校绿色教育的途径,具体如下:

(一)决策层对绿色教育的认可

相对于国外绿色教育现状,我国缺少绿色教育方面的立法保障及实施细节,当务之急需要高校决策层对绿色教育的深层认可,使从决策层到教师到学生充分认识到绿色教育的重要性。建立绿色教育指导委员会,并通过研究高校自身实际情况,从文件到具体的实施细节一一敲定,促使高校绿色教育开展的有效进行。

(二)加强师资队伍建设

第一,树立绿色教育理念。无论是学校德育还是人才培养,或是课堂教学均需要绿色教育理念。该理念的树立可通过学校培训、在线学习、文件等多种途径获得。第二,完善与补充知识。开展各种绿色教育的师资培训和研讨班,通过远程教育或培训,介绍国内外绿色教育的研究现状、理论和实践经验,使教师尽快掌握国际绿色教育发展的趋势,完善知识结构,提升自身的“绿色素质”和“绿色理念”。教师除了应完善和补充绿色教育方面的知识外,还应与时俱进,不断增加专业知识,学习新技术、新材料、新工艺,紧跟时代前沿,拓展知识面,并对学生起到积极引导作用。第三,改进教学方式方法。当前许多教师教育方法多以板书结合多媒体教学为主,在对待绿色教育方面的内容时,要增设案例分析、行业企业动态、材料方面的新成就新突破等,使学生在价值观形成过程中具有主动性和鲜活性。如采用多模态的教学模式与研讨式相结合的教学方法,通过绿色教育为主题的课内讨论或观看相关纪录片等,即可以提高学生学习的兴趣,又可以提升学生的表达能力、团队合作能力。第四,加强各学科教师间的合作,积极开展绿色科研。鼓励不同学科教师在教育、科研和信息交流方面的共同协作,从教师层面先达到学科的交叉融合,再带领部分学生开展绿色研究,从事关系人类居住生存环境和国计民生的重大科研项目并产生一批重要研究成果,并将其成果化,促进大学与社会和产业良性互动。第五,具有国际视野。教师具有国际视野后才能培养出具有国际视野的学生。教师应拓宽活动领域,多参加一些学术会议,多与其他国家相关专业人员进行交流,并随时关注国内外最新专业动态。第六,建立新教师导师制度。“老教师”作为新教师尤其是青年教师的导师,除了在教案讲稿撰写、授课、教学方法等方面引领与帮扶,更要使新教师充分认识到绿色教育理念,并积极主动帮其补充相关知识。

(三)优化课程结构,深化课程体系改革

秉承顶层设计理念,用工程教育认证理念指导专业建设,核心任务是进行课程建设。高校要把绿色理念贯穿于教育教学的整个过程,加快绿色教育课程体系建设。十三五期间,为适应新时代新形态教学深度变革的需求,将绿色教育课程与专业课程深度融合,提高人才培养质量。第一,开设绿色教育相关的课程。设置环境、可持续发展、大学生素质相关领域的课程,注重课程内容的交叉融合,培养学生综合分析问题的能力,掌握解决环境问题的方法,并能够将这方面的知识延伸性地运用到实际生活、工作中,拓宽学生解决复杂工程问题的思路。第二,增设实践课程。加大与绿色教育相关实践课程的设置,将绿色教育理念贯穿于实践教学活动过程中。通过实践课程学习,学生能将所学绿色教育方面的知识、思维方法与学习和生活有机地结合并不断地创新,学生在分组参与实践的过程中,亲身体会各个环节与环境和可持续发展之间的联系,体会到团结协作的重要性,使大学生建立起生态文明意识和可持续发展的责任心,使学生充分理解复杂问题不单是专业知识的综合、模型的建立,还应包括环境、社会、效益等其他方面的因素。

(四)提高全社会参与程度

绿色教育已经不是最初的人与环境之间的关系,已经扩展到自然和人类社会各个方面的全面协调和可持续发展,甚至还包括人的素质,绿色教育的问题也就是全社会关注的问题。第一,除了高校本身外,希望政府、企业等也能够参与其中,如在环境可持续发展的跨学科研究、教育、制定政策和信息交流方面给予大力支持等。第二,聘请专业相关的行业企业人员参与到教学的各个环节,如毕业设计、人才培养方案的修订、学术报告等,使得学生能够充分了解工程职业道德规范及产业需求,更透彻的理解工程实践与环境的影响,有利于未来的就业和职业的选择。

(五)凸显以学生为中心的理念

第一,建立本科生导师制。在工程教育中实施导师制的教育管理模式,是工程类应用性本科院校人才培养质量的有力保证,更是中国高等教育改革的发展方向,以此促进师生共同发展、全面提高教学质量,调动学生学习兴趣,提高学生学习效果、心理素质、综合素质、就业率和升学率等。材料科学与工程专业学生在大三时,师生双向选择的前提下,每位学生都拥有自己的生活导师。每位老师大约指导5名左右的学生,指导内容主要包括思想、学习、生活、心理、未来就业等方面。通过分配导师强化学生的绿色教育意识,更利于学生整体素质的提高。第二,成立相关社团组织。开展以环境保护、绿色校园等为主题的校内、校外活动,普及绿色教育理念的同时,也可提高学生生态文明建设的实践能力,增加大学生的社会责任感。第三,加大创新创业的机遇。鼓励学生能够在教师的引导下积极参与大学生创新创业项目,同时学校免费为学生提供创新创业基地并提供技术支持。第四,建立绿色咨询机构。大学生可以向绿色咨询机构讲述学习、生活中遇到的问题、症结等,绿色咨询机构帮助大学生解除心中矛盾,重新树立信心,建立正确的人生观、价值观,使大学生真正地做到提高自身的素质,从自身做起,用自身的实际行动,引领周围人。工程教育专业认证中非技术性指标主要有工程社会、环境和可持续发展、职业规范、个人与团队和终身学习,可见非技术性指标中大多属于新时期绿色教育范畴,将“绿色教育”理念贯穿于工程教育专业认证过程中,更加有利于实现12个毕业要求的达成,也更有利于培养出具有解决复杂工程问题能力的学生,但仍需通过“绿色教育”教学模式的构建与实践,不断地持续改进,形成一个完整的绿色教育理论体系,从而更好地推进高等教育的改革和新工科建设。

作者:李兆清 高杨 王春艳 杨慧敏 单位:黑龙江工程学院

专业绿色工程教育篇3

近年来,国内外教育界对绿色教育的关注持续升温。人们用绿色教育来表达对“环境友好”、“可持续发展”和“健康成长”等目标的关注[1]。绿色教育是一种理念,表述类似观念和实践的名称还包括可持续性教育(sustainability education)、生态教育(ecological education)和环境教育(environmental education)。绿色教育是基于生态和可持续发展理念的以促进教育主体、受教育主体与教育环境和谐、健康、可持续发展为目标的一种教育模式[2]。

绿色教育发展的提出首次出现在20世纪70年代联合国举办的以人类与环境为主体的大会上,即人类环境大会(The United Nations Conference on The human Environment)。该会议号召全世界人民保护和改善人类环境。此后公布了有关环境教育的全球性框架文件,即《贝尔格莱德》,规定了绿色教育的目的、具体目标、教育对象和指导方针。由国家环境保护局、中共中央宣传部和国家教育委员会印发的《全国环境宣传教育行动纲要(1996-2010)》指出,环境污染和生态破坏越来越成为我国社会发展的重要制约因素,有必要实施深入而广泛的环境保护教育行动。此后,“绿色教育”、“绿色学校”、“绿色课堂”等活动和相关研究受到人们广泛的重视[3]。

远程教育是学习者与教师、学习者与教育组织之间主要采取多媒体方式进行系统教学和通信联系的教育形式,是将课程传送给校园外的一处或多处学习者的教育活动。现代远程教育是随着现代信息技术的发展而产生的一种新型远程教学形式,以计算机通信技术和网络技术为依托,采用远程实时多点双向交互式多媒体现代教学方法,实现跨越时间和空间的教育传递过程[4]。随着多媒体技术、网络通信技术和计算机技术等数字化技术的发展,以及终身学习和学习型社会等的兴起带动的强劲需求,远程教育也从一种补充的教育形式发展成为一个完善的网络教育系统。作为一个完整的系统,远程教育具有独立的且相互联系的组成部分和明确的系统目标。因此,有必要在远程教育的系统设计和政策制定中加入绿色和可持续发展的理念,利用绿色工程和绿色设计理论,设计数字化环境下现代绿色远程教育系统生命周期的各主要部分,构建现代远程教育绿色和可持续的发展模式。

一、现代绿色远程教育系统的架构

(一)现代绿色远程教育系统的输入和输出

绿色远程教育系统的输入包括远程教育的指导方针、内容,学习者需求、目标、特点和学习环境,考虑到绿色远程教育的可持续性,积极有效的学习是其输出。学习者应具有的合作能力和创新能力使得沟通和合作也作为系统的输入,而产生的创新性产品作为系统的输出。从教学的方面来看,管理好沟通和合作所提供的反馈也应该是输入的一部分。

(二)现代绿色远程教育系统的处理

系统都是通过处理将输入转换成输出的,而绿色远程教育系统的处理来自于其机构战略。对于任何远程教育机构来说,同时拥有合适的技术计划和人力基础设施是非常重要的,这能确保建立合理的技术体系,并保证了使用这些技术的学习者和教育服务人员(包括教师、管理人员、专家和技术人员等)得到很好的支持。远程教育的自然资源包括学习者、教育服务人员和教学内容,应该在避免浪费的情况下人尽其才、物尽其用。

(三)绿色远程教育系统设计的学习材料

远程教育系统应能够利用通信技术提供不受限制的信息接入,并能将信息转化成学习者需要的内容。当我们对远程教育系统采用设计理念的时候,可以将学习材料及其环境看成一种产品,从而使用绿色工程和绿色设计的生命周期评价(Life Cycle Assessment)方法对其进行设计。利用绿色工程和绿色设计方法,对学习材料这些教育“产品”进行可分解和可回收设计,形成可再生的和易于获得的输入,使绿色远程教育系统成为一个真正的闭环系统。

(四)远程教育系统中的浪费

在产品的设计和生产阶段,对自然资源的粗放式使用和低效地废弃危险物都会带来对环境的危害。虽然远程教育系统更多的是网络化和虚拟化,但它本身是一种为人类提供服务的可设计的产品,它的每个设计过程包括输入、输出等,也同样会产生浪费。只要是浪费就是有害的。为了避免危害,同时满足当前的和未来的需求和期望,绿色远程教育系统设计需要综合地考虑如何防止浪费。

二、数字化环境下现代远程教育绿色发展模式的改进建议

(一)完善现代远程教育基础设施,避免数字技术滥用

数字化的教学图像、虚拟的真实情景使得教学内容更加生动,提高了学习者的兴趣,数字化教育也使得个性化教育等教育创新成为可能。数字化的文字、图像、声音等信息传播速度快、复制能力强、保真度高,可以节省制作教材的大量纸张、油墨、物力和人力,保护自然资源,符合“绿色教育”的理念。要加强和规范现代远程教育基础设施建设,制定建设标准,确保教育网络的通畅,最大限度地实现教学资源的网络共享,完善网络教学平台,发挥信息技术对现代远程教育的变革性推动作用。另外也应该看到,教育数字化改变的只是教育和教学工作的方式,盲目滥用数字技术,不遵循教育规律,不当地使用计算机信息技术,只会造成教育的又一困境。诺贝尔奖获得者李政道曾说,在美国哥伦比亚大学高年级课堂上是不使用多媒体课件的,教师需要用粉笔上课,这样可以更好地与学生进行思维的交流[5]。

(二)引导学习者合理选择信息,提高自主学习能力

在现代远程教育数字化的发展背景下,计算机网络上的信息爆炸式增长,也产生了大量信息垃圾,教师需要引导学习者合理选择有益的信息,摒弃有害的和无用的信息。远程教育数字化不能让学习者在信息的海洋中迷失方向,应该利用数字技术培养他们的信息鉴别能力,深度挖掘学习者的创造性思维和培养自主能力。以学习者为主体,让学习者掌握现代数字环境下的各种远程网络学习能力。首先,帮助学习者树立正确的学习观,形成内在动机,让学习者想学习、乐于学习;其次,加强远程教育学习方法指导,提高学习者自主学习能力,帮助他们掌握良好的学习方法和技巧,真正成为会学习的“数字人”;最后,加强对学习者的督促和检查,逐渐引导学习者由被动学习转变为主动学习,形成良好地自主学习习惯。

(三)加强教师数字化教学资源的应用能力,推进远程教学方式创新

传统的教学方式已不能适应现代远程教育数字化发展的需要,必须改革。教育管理部门应该制定有效的远程教学管理制度和政策,激励教师自觉学习和应用快速发展的数字化技术,并能将其很好地应用到实际教学中去。新的数字化技术为教育改革和教学创新提供了巨大可能性。合理地和有效地利用数字化技术可以为教学和教育工作的创新提供可靠的技术支撑,只有教师智慧地使用新技术,才能创造出新的远程教学方式,如“移动学习”、“Web2.0参与性学习”、“个性化网络学习”和“开放式课件”等。

(四)利用绿色工程和设计方法,开发远程教育数字化资源库

设计远程教育数字化资源库要像设计产品一样,利用绿色工程和设计方法,从整个生命周期的全过程对其进行绿色化设计。当前的许多网络教育资源和应用软件是在商品经济的利益驱动下发展起来的,一些不良商家为了追求高利润、高点击率等,背弃社会道德底线,大肆宣传和传播色情、暴力、和反文明的有害信息,阻碍了现代远程教育的发展。政府管理部门和学校应该积极自主充实和开发远程教育数字资源课件库,引导学习者自觉抵制有害信息,选择有益的远程教育信息资源和应用软件。教育管理部门和有关单位有责任为了社会教育事业发展的需要,大力开发社会急需的为教育教学直接使用的信息资源、多媒体软件、教学课件和教学案例等。

目前远程教育数字化资源库的开发数量少,挖掘的深度也不够,更难以符合“可回收、可再生、易获取”的绿色标准。远程教育数字化资源库的信息可以来自于日常的教学资料、教育网络数据库、电子辅助教学资料、专业图书资料、企业案例库等,也可通过网络传感器、网络机器人等获得的大量情景感知信息。对如此庞大的海量网络信息,要进行深入挖掘,提炼出隐含的、潜在的有益信息和知识,从而主动高效地为学习者提供个性化有价值的绿色学习支持。当然,远程教育数字化资源库也需要与日新月异的数字化技术的发展保持同步,并为未来可能出现的、预知到的教育需求提供预留空间和接口,以满足现代远程教育可持续发展的需要。

作者:李进