能源与环境系统工程合集12篇

时间:2023-03-14 14:50:02

能源与环境系统工程

能源与环境系统工程篇1

能源与环境系统工程专业是广东省战略新兴产业特色专业,以广东省新能源产业发展特点和需求为导向,以生物质能、太阳能和风能等可再生能源的高效转换和清洁利用为核心技术,培养具备能源转化基础理论、应用技术和实践能力的高级复合型工程技术人才[1-3]。

1科研促进教学的教学模式的必要性认识

在战略新兴产业特色专业教学中,如果老师只停留在书本的固有知识、以自己的理论经验进行课堂的授课,是不能适应日新月异的新能源专业的发展需要,难以培养学生的创新意识与创新能力[4]。同时传统的教学模式,在原来的教学过程中,学生则习惯于被动地接受书本知识,故所学的知识往往局限在教师传授的范围内,缺乏解决实际问题和创新能力的训练。由于教学方法偏重于课本知识的传授却忽视了学生动手能力的培养,不利于教学质量的提高,更无法适应现代社会的要求[5]。鉴于教学与科研的重要性[6],笔者以能源与环境系统工程专业作为探索科研与教学关系的切入点,阐述科研与教学的相互驱动过程[7]。

2科研促进教学的教学模式的具体实施

2.1教师把科研内容带入理论课程

本专业开设的专业必修课程有《生物质能源工程》、《能源生物技术》、《太阳能工程》、《生物质化学》、《化工原理》、《工程热力学与传热学》与《环境工程原理等》等,均由能源与环境系统工程专业教师任课,其中100%的教师具有博士文凭。近三年来,授课老师承担国家自然科学基金、省部级、市厅级、校级、院级等不同层次的科研课题20余项,譬如国家自然科学基金面上项目“木质素降解酚类衍生物苯环上常压低温加氢脱氧协同转烷基化炼制BTX”、国家自然科学基金青年基金项目“畜禽粪便/秸秆基复合活性炭对土壤重金属钝化机理的研究”、广东省科技计划项目“基于农林废弃物连续热解炭化技术的多联产设备开发与应用”等项目,项目研究内容覆盖了能源与环境系统工程专业的不同领域。我们根据各老师的专业特长与研究方向,有针对性进行课程授课的安排,鼓励教师把自己的研究经验、体会及成果带进课堂中,让学生在每门专业课程的学习中,接触学科研究的前沿知识,提高学习兴趣,培养创新思维。例如,在《生物质能源工程》的教学中,任课教师把自己的科研项目“基于农林废弃物连续热解炭化技术的多联产设备开发与应用”的研究内容带入课堂,包括生物质压缩成型燃料技术、生物质气化技术、生物质热裂解技术和生物质催化重整制备燃料和化学品等,通过多媒体手段,把科研项目的研究方法、结果和数据、搭建的仪器设备平台等传授给学生,让学生进一步加深对本学科的认识。

2.2教师把科研内容带入实践课程

专业教学的指导思想是让学生在学完课程后能很快地将所学知识应用到实践中去,在专业教学理论之外,还应有大量的实践教学为支撑。在重要的专业技术课程中,一般都安排了课程实验、课程设计或课程实习,使得学生通过不同层次的实践,由深入浅地掌握相关知识。本专业开设的实践课程有《生物质能源工程实习》、《现代仪器分析实验》、《生物质化学实验》、《环境工程实验》、《专业综合实习》、《工程热力学与传热学实验》、《太阳能发电实验》、《太阳能电池设计与工艺实验》、《生物质测试分析实验》、《化工原理实验》等。为了使实践教学不落后于工程实际,必须及时更新理论和实验的教学内容,做到与时俱进,并结合教师的科研项目,尽量做到实践内容都有工程背景,这样能让学生感到实验、实习或课程设计不脱离实际,增强其学习兴趣[8]。譬如《专业综合实习》属于能源与环境系统工程专业的一门整合实习课,课程涉及工程热力学与传热学、清洁生产、节能技术、化工原理和环境工程原理等众多内容,课程以实践教学为主,在实习过程中有机地将项目“稻壳热解气化学链循环制纯H2协同CO2捕集关键技术研究”、“核壳结构生物炭复合肥制备工艺及关健技术”的新能源开发利用的基础理论和基础工艺结合起来,在实践中使学生对新能源开发利用和能源产物对环境治理的应用有完整的体验和认知,拓宽学生的工程知识,为从事新能源利用奠定坚实的基础。

2.3教师把科研内容带入课外科技活动

华南农业大学对学生课外创新创业活动一直以来都非常重视。(1)在学生处、团委、教务处、创新学院等部门的主导下,华南农业大学每学年的开学初期,组织进行大学生创新创业活动项目的申报,组织专家对所有项目进行评审,对优秀项目给予立项资助。同样,材料与能源学院对部分优秀项目也给以立项资助。能源与环就系统工程专业教师,以自身主持或参与的科研项目为平台,譬如项目“稻壳热解气化学链循环制纯H2协同CO2捕集关键技术研究”、“生物质炭还田对食用木薯种植的综合效果研究”、“畜禽粪便/秸秆基复合活性炭对土壤重金属钝化机理的研究”等,与专业学生进行沟通交流,并以此建立创新创业项目的研究方向和主题[9]。能源与环境系统专业的学生不仅有专业教师的科研平台,而且有专业教师的细心指导,已经获得了与教师科研项目相关的1个部级、3个省级、多个校级的大学生创新创业项目,如2013年部级创新创业项目“太阳能空气清新机”、2017年省级创新创业项目“不同孔径活性炭对负载二氧化钛光催化剂的影响机理研究”、2017年省级创新创业项目“基于农林废物宽适应性的化学链气化制取合成气的机制研究”;(2)同时,在专业教师的科研项目带动下,连续5届的专业学生参加国家农业建筑环境与能源相关专业竞赛,均获得殊荣,如特等奖2项,1等奖3项,2等奖3项等优异成绩,两项国家特等奖项目分别为2016年的“生物质连续热解装置设计”、2015年“滚筒式生物质连续热解反应器”,均是在专业教师的科研项目“基于传热过程的生物质热解模型研究”、“基于农林废弃物连续热解炭化技术的多联产设备开发与应用”带动下进行科学创新获取的成果;(3)无论是大学生创新创业活动,还是全国专业竞赛等,均是以不同年级的学生组队,可以起到师兄师姐带动师弟师妹进行科研学习,达到“帮传带”的作用。

3科研促进教学的教学模式的具体成效

虽然华南农业大学能源与环境系统工程专业开办时间短,2011年开始招收第一届学生(34人),但在新办专业中,能源与环境系统工程专业学生的创新创业活动立项每年均处于前列,并且参加多个省级以上的学科竞赛,获得部级奖励10次,省级奖励10多次。这主要得益于专业教师较好地运用科研促进教学的做法,使学生在专业课程学习中接受了较多科学研究的教育与熏陶,教师也善于引导和组织学生开展科技活动和专业竞赛。

参考文献

[1]简秀梅,蒋恩臣,杨丹彤.农业院校建设能源与环境系统工程专业的SWOT分析[J].中国电力教育,2012(33):51-52.

[2]王丽丽,李文哲,王忠江.能源与环境系统工程专业优势及其未来发展[J].高等农业教育,2010(6):54-56.

[3]丁康君.企业视角下能源与环境系统工程专业特色建设的探讨———以湖北理工学院为例[J].湖北理工学院学报,2015,31(3):59-62.

[4]黄焕森,郑志远,朱卓丽.科研促进教学在麻醉学专业教学中的探索与实践[J].中国高等医学教育,2008(5):96.

[5]陶冬冰,孟宪军,张佰清,等.科研与教学相结合的人才培养模式的探索与实践[J].实验技术与管理2011,28(7):223-225.

[6]冯敏.教学型高校科研与教学的互动关系[J].中山大学学报论丛,2003,23(3):120-123.

[7]吕文学,张丽晗,张艳茹.科研教学双向驱动式教学实践探析———以商务谈判课程为例[J].教育探索2013(4):38-40.

能源与环境系统工程篇2

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。

能源与环境系统工程篇3

中图分类号:F4 文献标识码:A 文章编号:

进入21世纪以来,片面追求高速经济发展带来的环境和社会等一系列问题日益突出和严重,资源、生态环境与人类发展需求的矛盾愈加尖锐。无论是发达国家还是发展中国家,都已经认识到社会、经济、环境协调发展的重要性,可持续发展的思想被广泛接受并成为共识。作为将现代科学技术转化为现实生产力的学科之一[1],现代工业工程(Industrial Engineering,IE)以系统优化为手段,以特定经济效益为目的,成为实现可持续发展的重要途径之一,发挥着越来越突出的作用。

传统的工业工程研究主要集中在如何实现企业内部的生产系统整体优化与协调,最大限度地开发生产系统的潜在性能,却忽视了科学技术在转为生产力的过程中给社会和自然环境带来的负面影响。现代工业工程开始更加重视社会和环境因素,并将研究范围从企业内部扩大到面向企业内、外部资源及其环境,注重实现企业经济效益与环境保护、资源利用和生态平衡有机的统一。

随着可持续理论的发展和被广泛接受,可持续思想融合到工业工程的理论和实践中,工业工程开始研究生产和环境、人之间的关系。如何协调自然环境、社会与生产系统的关系,实现企业的可持续发展已经成为目前工业工程理论的重要内容之一。

1、现代工业工程推进环境可持续发展

工业工程面向企业经营管理的全过程,以规模化工业生产及工业经济系统为研究对象[2],以运筹学和系统工程为理论基础,以计算机为手段,是一门系统优化技术学科。工业工程强调的是系统整体的优化,最终追求的是系统整体效益最佳。工业工程的任务和目标是研究如何将人员、物料、设备、能源、信息等要素进行合理地组合和配置,组成一个综合、有效的系统,以达到系统效益的提高。系统效益的提高包括降低成本和提高效率两个方面,其结果都是减少各种资源的消耗,由于资源的消耗总是或多或少地带来环境影响,减少资源消耗就是减少环境影响。因此,提高系统效益是实现环境可持续发展的重要途径之一。由此可见,工业工程研究的目的与环境可持续发展的本质是一致的。

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传统工业工程虽然降低了单位产品资源消耗,但是其结果并不是自然资源消耗的减少,因为这种资源节约主要是指单个产品的资源消耗,效率的提高往往带来产量的急剧扩大,导致总的自然资源消耗增加。造成这种结果的根据在于把制造模式看作一个开环系统,即原料——工业生产——产品使用——报废——弃入环境,是以大量的资源消耗和环境破坏为代价的发展模式,很少系统考虑产品及过程的环境属性。因此解决环境问题的根本方法是减少产品及过程的不可再生资源的消耗,着眼于产品的生命周期全过程,达到以小于或等于再生资源的再生速度利用再生资源,优化其利用效率和对非再生资源的替代能力,实现环境可持续化发展的目标。这正是目前工业工程的重要研究领域,如绿色制造[3]、绿色供应链[4]等,其核心是产品和过程的绿色化。“绿色”的根本目的是把工业生产和环境保护综合考虑,改变原来末端治理的环境保护办法,将环境保护的思想贯穿于厂址选择、产品设计、产品生产、产品使用、产品服务、产品报废回收等全过程,通过绿色技术,对其进行系统化的控制,优化产品对自然资源的消耗和在生存期内对环境的影响。

2、现代工业工程推进社会可持续发展 现代工业工程不仅是一种工程技术,而且还是一种哲理,特别强调发挥系统中人的作用。这也是IE发展到今天的一个非常突出的特征。现代IE对生产要素优化组合新规律的探索不断深入,其中心问题就是对人和其他生产要素之间的关系的研究。人、机器和设施的最佳组合,人在变速、高速系统中的适应性,环境对人的影响等都是现代工业工程的重要研究领域。工业工程对人的研究主要集中在人机工程和人机一体化系统。人机工程或人因工程,又称工效学,应用心理学、行为科学、工程技术的方法研究人与机器、环境的关系,研究劳动强度与人体疲劳强度,设计出最佳的人、机、环境系统,使生产效率得到提高与改善。人机一体化系统从更深的层次研究人的作用,采取以人为主,人—机械一体化的技术路线,建立一种新型的人与机器的协作关系,各自执行擅长的工作,成为高效高性能的新一代工作系统。人机一体化系统强调人的安全性、友好性和创新性,资源的再生性及社会性。工业工程对生产系统与人的研究,协调了人与机器的关系,使人从机器奴隶的被动地位变为机器主人的主动地位,极大地改善了人的工作环境和生存状态,促进了人与社会经济发展的和谐,从而推动社会的可持续发展。

现代工业工程的另一个突出特点是,它已经完全产业化,不仅在制造业广泛应用,而且更重要的是在建筑工程业、服务行业、医疗卫生、体育、教育等领域广泛应用。我国就有将工业工程应用到医院的成功案例[5]。现代IE在非制造业的广泛应用,不仅丰富了工业工程的学科研究对象和研究内容,而且为发展第三产业提供了有力的工具和科学基础,提高了第三产业的供给能力和质量,有利于产业结构调整,推进社会的全面发展。随着现代工业工程在非制造业更深层次的应用,必将进一步推动社会的可持续发展。

参考文献:

[1]刘子先,齐二石,李从东.现代工业工程是技术与管理的交叉和创新[J] .造船技术,1997,25(11):8-11 .

[2]李言.工业工程及其应用[J] .制造技术与机床,2001,51(1):13-14 .

能源与环境系统工程篇4

科学技术的不断变革,促使信息网络化进程不断加快,面对环境污染日益严重的状况,继续应用传统的手段对环境进行检测,无法为环保局的环境污染治理工作的开展,提供科学合理的参考数据,严重制约了环境污染治理工作的可行性。要想符合现阶段环境检测的要求,环保局需要对环境检测系统不断进行优化与创新,从而对环境污染进行有效的治理,提高我国环境的质量。

一、我国针对环境检测进行的研究现状

我国社会经济的发展,促使工业取得了长足进步,由于工业治理工作存在缺失,导致环境的污染状况越来越严峻,长此以往,将会阻碍我国社会国际化进程。所以,我国一定要对环境污染问题给予高度的重视,加大环境污染治理工作。要想对环境污染问题进行有效的治理,环保局首先要采取具有可行性的措施监测环境污染源,从而为治理工作的开展提供科学合理的数据信息,有利于从根本上解决环境污染问题,全面提高我国环境质量。

我国居民的环保意识与西方发达国家相比,还存在较大的差距。仅仅是发展初期阶段,各个方面还有待提高。随着时代的进步,环境的污染源越来越复杂,污染因子种类繁多,在环境检测中继续采用传统的手段无法实现系统的正常作业以及数据的准确分析,而且还会消耗大量的人力资源、物力资源以及财力资源。不仅如此,传统监测系统总的有线传输功能与现阶段环境监测的需求也存在很大的差异。因此,我国应该积极引进世界范围内先进的环境监测设备与技术,以期可以提高我国的环境污染问题的监测能力,实施有效的环境污染治理措施。

二、在实际作业中环境检测系统存在的问题

(一)压缩传输与处理

应用环境监测系统不仅可以为环保局提供具有准确性的污染源数据,还可以有效提高工作人员的工作效率,环境监测系统作为一种传感网络,其主要构成部分是微型传感器。科技的创新在增加传感器设计种类的同时,对传感器的质量也造成了一定程度的不良影响,在实际作业中,使用故障频发,导致环境监测系统无法正常发挥自身的搜集、检索以及存储功能,不仅如此,在处理过程中,还导致数据出现准确性缺失的现象,这些问题导致环境监测系统无法为环保局提供准确的监测数据。

(二)有线检测与处理

随着环境污染源的复杂性越来越大,环保局为了更好的开展环境污染治理工作,对环境监测工作提出了新的要求,环境监测系统要具有对污染源的变化趋势进行准确预测、准确采集污染源的数据信息以及对污染源进行动态监测的功能,除此之外,环境监测系统还要具备准确分析、管理污染源监测数据的功能。传统的环境监测系统只具备有线监测的功能,可以对近距离的污染源进行准确监测与数据传输。对于较远距离的污染源却无能为力,对环保局的环境污染监测工作的开展造成了很大的制约性,无法与现阶段环保局工作的需求相符合。

(三)远程监测体系存在缺失

在我国广袤的地域环境中,普遍存在环境污染问题,导致污染因子具有分布广、种类多的特点。面对大范围的污染状况,环保局要想实现有效控制,就需要采取科学合理的措施监测污染源,并对数据进行准确采集。传统的系统在进行数据采集时多是利用模拟传感器,对A/D进行转化,最终对污染物进行有效监测,传统的监测系统具有很大的局限性,它只适用于对距离较近、布局简单以及分布集中的污染物进行监测。无法对远程污染物进行准确监测,环保局也无法获得有效的监测数据,对环保局环境监测工作造成了很大的不良影响。

三、对环境监测系统进行优化的有效措施

(一)确保监测数据的准确性

要想实现压缩数据的有效解决,就需要有效且准确的对压缩数据进行分析。在这一过程中,可以应用FAST协议,对数据进行处理、传输以及压缩等。传输、存储、处理所收集到的监测信息以及相应数据,是FAST协议的主要功能,应用该协议可以为环境监测数据的有效性、稳定性以及准确性提供基本保障,除此之外,还可以对数据流中的信息进行有效控制,避免出现过长的信息,利用传输编码实现数据的序列化,可以实现压缩数据的有效传输,在数据传输过程中,还可以促使数据的压缩效率稳定提升,并确保信号持续准确,为环保局环境监测工作的顺利进行奠定了良好基础,

(二)无线监测与远程控制体系

由于信息网络化进程不断加快,环保局在环境监测工作中应积极引进无线通讯技术,例如,CPRS、SMS等。虽然这两种无线通讯技术可以促使监测系统对远距离的污染源进行准确监测,但无法实现监测数据的有效传输,所以,环保局在引进上述两种技术后,还应该开设GIS短信业务,并制定GPRS环境系统方案,促使上述两种无线通讯技术实现有效结合,最终满足环保局对监测系统提出的无线传输远距离污染源监测数据、有效处理数据等要求,确保可以对远距离的污染源进行科学合理的监测与分析,为环保局环境监测工作提供具有较大可行性的参考信息,确保环境污染治理工作能够顺利实施。除此之外,环保局还可以建立健全远程控制体系,改善环境监测系统的局限性,从而全面提升环保局的环境监测技术,提高我国环境质量。

结语

环保局只有积极引进先进的监测系统与技术,并对其不断进行创新与完善,才能保证环境监测工作能够有效解决污染源复杂化与分布广的特点,从而制定具有针对性的环境污染治理措施,提高环境质量,对人们的生活与生产环境进行有效改善。

参考文献

能源与环境系统工程篇5

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).

能源与环境系统工程篇6

水是人类生产和生活必不可少的宝贵资源,但其天然分布状况,不完全符合人类的需求,随着生产发展和社会进步,人类开始主动地控制和调配自然界的地表水和地下水,为除害兴利而修建水利工程,以便控制水流,防治洪涝灾害,并进行水量调节,满足人民生活和生产对水资源的需要。

 

1、传统水利工程引发的环境问题

 

近30年来,水利工程的生态影响问题受到广泛的关注,其主要原因是传统水利工程引发了一系列的生态和环境问题:

 

(1)自然河流的连续性遭到破坏。河流上建设的大坝切断了河流廊道的横向联系,造成自然河流的非连续化。大坝将河流拦腰斩断,改变了河流的自然状态,阻断了鱼类的洄游路线,淹没了河流原始地貌,引水式电站还造成坝后脱水段,河流的生境被严重地破坏;堤防和防洪工程的建设将河流与其密切相关的漫滩、泡沼、湿地的横向和纵向联系切断,导致它们形态和功能的改变。自然河流纵向和纵向连续性的改变和破坏,导致河流生态环境的改变和恶化,引起河流生态系统的退化。

 

水利工程的建设还迫使大量受影响地区的居民迁移,如果处理不当,不仅引发社会为题,也增加了迁入地区的生态保护的压力,出现新的环境问题。

 

(2)跨流域调水,给生态系统造成重大损害,甚至产生灾难性的后果。由于跨流域调水打破了河流水系的自然格局,可能出现超量调水、超量用水的情况,对调水河流水文情势和水生态环境带来改变;同时长距离输水的人工河流沿途土壤盐渍化、沼泽化问题,也可能出现,以及受水区引发水生态问题,在以往的跨流域调水工程中均不同程度地得到一些失败的教训。

 

2、生态水利工程的基本理念、内涵和研究内容

 

水利工程引发的生态问题,迫使人们对传统水利工程的规划设计和运行管理进行反思,促进了水利工程和生态工程的结合,从而提出了生态水利工程的概念。

 

2.1 生态水利工程的基本理念

 

2.1.1 尊重自然的理念

 

自然河流形成的河流地貌和形态是河流长期发展与演化的结果,也是河流与周边环境相互作用,逐渐形成的平衡状态。河流地貌与河流形态的外在稳定,保证了河流生态系统的平衡与稳定。因此,生态水利工程秉承尊重自然的理念,在规划设计和建设中尽量保持河流地貌和形态的自然状态,2O世纪80年代世界上一些发达国家进行的河流回归自然的改造,以及“亲近自然河流”的提法、“多自然河川计划”,就是基于这样的理念,拆除以前在河床上人工铺设的硬质材料,在保证防洪的前提下,修建生态河堤,恢复河岸边植物群落与河畔林,重塑河流生态环境,使受损的河流生态得以修复。

 

2.1.2 人类与生态共享水资源的理念

 

水不仅是人类生产生活不可或缺的自然资源,也是维护生态系统健康、保障生态平衡必不可少的生态要素。水是生物生存的重要条件,是生物体的主要组成部分。人类和动植物的依存关系不言而喻,要维持人类的生存,就要维护好地球上生物的生存,立与生物共享水资源、与生态共享水资源的理念,在满足人类用水需求的同时,也要保证维护生态健康用水量。

 

2.1.3 可持续发展的理念

 

1987年题为《我们共同的未来》的研究报告中提出了“既满足当代人的需求,又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展”的可持续发展概念,是人类在总结自身发展历程之后,提出的新的发展模式,就足在保持自然资源的质量和可提供的服务前提下,保护和加强环境系统的生产和更新能力,使人口、资源、环境协调发展。水资源是人类生存环境最重要的基本要素,水资源的开发和利用必须遵从可持续发展的理念,其内涵包括保护水资源的承载能力,优化水资源配置和强化水资源管理。即水资源的开发不能超过水资源自身的承载能力,就是指水资源总量不因时间的推移而减少、水质和水环境保持良好状态情况下的水资源开发;有限的水资源在工农业生产用水、生活用水和生态用水之间实现最佳分配,使水资源本身、生产结构布局以及社会经济发展战略之间的互动和协调,最终达到一种大体上的平衡;建立一套高效科学的水资源管理模式,为水资源的可持续利用提供体制上的保障。

 

2.1.4 依靠自然恢复能力的理念

 

生态工程所涉及的生态系统和自然界自我设计与自我完善的概念主要是指生态系统的自我调节与反馈机制,也就是使生态系统具有适应各种环境变化,并进行自我修复的能力,以此保’汪生态系统功能发生最低程度的变化。生态水利工程从本质上讲是一种生态工程,和传统的水利设计相比,生态水利工程设计是一种“指导性”的设计,或者说是辅助性设计,设计师必须放弃控制自然的动机,要依靠生态系统自设计、自组织功能,辅以适当的人工干预,由自然界选择合适的物种,形成合理的结构,从而完成设计和实现设计。

 

2.2 生态水利工程的内涵及其研究内容

 

生态水利是把人和水体置于整个生态系统中,研究人和自然对水利的共同需求,从生态的角度出发进行水利工程建设,建立良性循环和可持续利用的水利体系,从而达到可持续发展以及人与自然和谐的目的。生态水利工程的研究内容主要包括:

 

(1)水循环与生态系统:利用水文学和生态学的原理研究流域生态系统;分析水文情势变化与生态系统演变之问的内在规律;确定水环境条件变化对生态系统的影响;模拟水资源与生态系统各要素之间的相关关系。

 

(2)生态水利规划与设计:研究流域生态系统对人类干扰的最大承载力,结合生态环境建设,提出符合生态安全的水利建设规划与设计方案。生态水利规划涉及水资源、环境、生态和水利等多个学科,在规划过程中,强调运用各学科的综合知识,实现水资源的持久利用。

 

(3)水利工程的生态效应:在研究水资源开发、利用、保护、管理、经营和生态环境之间的相互关系基础上,提出水利工程建设产生的累积生态学效应的评估和预测方法、指标体系。建立生态系统修复和重建的技术和工程方案。生态水利强调以预防和保护为目标,采用工程和非工程相结合的措施,恢复已退化的流域生态系统。

 

能源与环境系统工程篇7

近些年来,随着环境污染程度的加强,人们开始逐渐关注环境保护问题。很多人都投入了环保的大军当中。在环境科学中,有很多新技术都得到了应用。地理信息系统就在这个过程中得到了有效的应用。地理信息技术能够实现人工与电脑之间的互相配合,性价比比较高,也能够收到良好的应用效果。

1地理信息系统的基本概述

地理信息系统的应用,实际上是将计算机系统与数据系统进行结合的产物。同时,还在这个过程中展开了相应的管理。目前,这项技术在各个领域也得到了广泛的应用,也体现出其特有的优势。在地理信息系统中,能够提供相应的分析与操作功能,能够进行投影变换、测距和统计等功能,在这个过程中,地理信息系统支持进行用户拓展,同时也能够实现外部应用程序的开放使用。在地理信息系统中,有一种特殊形式的地理数据库,这期间包括空间数据和属性数据等。将地理信息系统应用在不同领域中进行应用,需要不同的精度和比例。

2地理信息系统技术在环境科学中的应用

2.1地理信息系统在环境管理当中的应用

目前,我们国家的各级环保部门都需要进行环境监测。在监测过程中,应用地理信息系统,实现对各级环境资源的监测。监测的环境资源包括有大气质量资源、生物资源、声音资源和社会资源等等,将这些资源作为数据,并对这些数据信息进行统计和规划。同时,将这些数据进行有效的整理,为之后的数据统计和分析做好准备,将其应用在日后的土地规划与利用工作当中。

2.2地理信息系统对环境进行影响评价

地理信息系统能够对环境中的相关数据进行集成化管理,也能够对地下水质性能和对土地资源进行有效的应用,在应用信息系统的过程中,能够更好的对环境影响进行评价和分析,并未环境保护提供相应的策略。在这个过程中,工作人员能够建立起环境数据模型,加强对环境的保护和监控。近年来,已经加强了地理信息系统在环境分析中的应用,也就更好的进行了环境监测与保护,提高了环境保护工作的重要性。

2.3地理信息系统在面源污染中的应用

在所有环境污染现象中,面源污染的特点是比较鲜明的,这种污染对周围地域的影响也比较大。在面源污染发展的过程中,导致这种污染类型产生的原因是非常复杂的。所以,对于面源污染的研究已经成为环境科学检测中的重要一环。在对面源污染进行分析时,应用地理信息系统,能够对面源污染的模型以及像一个的地理资源进行有效的分析,对面源污染对周围环境与河流造成的影响进行了详细的分析。

2.4地理信息系统在水资源管理分析中的应用

环境污染中,水资源污染是一种比较常见的污染类型。将地理信息系统应用于水资源管理中,能够利用对数据的分析,来对周围的场地变化和地形变化等进行检测,并能够对其他的环境数据进行有效的管理。在这个过程中,能够将地理信息系统与其他应用程序之间进行有效的联系,这样就使得水资源污染的复杂性显著减弱。在具体实施的过程中,研究人员会利用地理信息系统建立一个系统,这个系统能够对当地的水质量和水文质量进行分析和维护,这样就能够达到对水资源的全面管理,并解决水资源污染问题,与此同时,还能够对以后的水资源污染现象进行有效的预防。

2.5地理信息系统对水管网进行管理

在地理信息系统的应用过程中,能够利用相应的数据对二位矢量拓扑关系进行有效的构建,这样就能够将地理信息系统的网络分析功能更好的体现出来。这样就能够利用地理信息系统来进行城市排水管网的规划与构建。现阶段,利用地理信息系统对城市的水管网进行有效的构建,已经成为城市水管网构建中一项非常重要的手段,地理信息系统的这些功能,也在城市水管网的构建中,得到了广泛的应用,也发挥了其重要的作用。

2.6地理信息系统对近海水域的管理

在环境污染当中,水资源污染有时候是由于污水排放导致的近海水域的污染,这样的污染现象也占据了很大的比重。因此,对近海水域污染的管理工作近年来也是非常重要。建立一个合理的模型来对近海水域进行必要的分析和模拟是非常重要的。应用地理信息系统技术,能够对遥感数据进行有效的分析和处理,并在此基础上进行建模和分析,这样就能够将统计起来的数据进行充分的结合,也能够利用这种系统对近水海域中的海洋漂浮物进行了具体分析与应用。

2.7地理信息系统应用在环境监测中

利用地理信息系统对环境进行实时监测,能够利用其系统内部的数据分析功能对环境中的各项数据进行实时的分析和存储,这样就能够有效的帮助研究人员进行数据的分析与整理,并针对相应的数据完成对环境监控工作方案的设计。在这个过程中,研究人员需要对所选区域的环境场地进行监测,并针对具体情况进行具体分析,这样就能够在一些地表和相关设施中发现潜在的污染源,也就能够加强对此部分环境的保护力度,为环境治理提切实有效的策略。

3结语

总而言之,地理信息系统发展的已经越来越成熟,其在社会生活中的各个领域的应用也显得更加广泛。新的形势下,应该加强地理信息系统在环境科学中的应用,使得我们国家的环境保护工作能够取得进一步进展。相关人员也应该不断加强研究,使得地理信息系统技术变得更加完善和成熟。

参考文献

[1]马宇航.地理信息系统技术及其在环境科学中的应用[J].黑龙江科技信息,2015(35):101.

能源与环境系统工程篇8

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.

能源与环境系统工程篇9

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)21-0099-02

近年来,我国高职教育发展非常迅速,但教学理念、课程与教学内容体系等方面的改革相对滞后。课程改革与建设是高等职业教育改革的着落点,构建课程体系是课程改革与建设工作的起点。工作过程系统化课程是在对职业典型工作任务(即职业行动领域)进行分析的基础上转化而来的,是以完整的工作过程为依据的学习领域,强调的是“在学中做”和“在做中学”,因而真正做到了理论与实践的一体化。资源环境与城市管理专业学生就业岗位虽然不同于生产性和一般服务性岗位,但具有很强的技术性,工作过程系统化课程模式同样适用于该类专业的课程开发。本文以资源环境与城市管理专业为例,阐述工作过程系统化的课程体系构建的具体做法,为环境类专业工学结合教学改革提供借鉴。

一、高职资源环境与城市管理专业课程体系存在的问题

从2002年开始,一些高职院校陆续开设了“资源环境与城市管理”专业,除周凤霞对本专业课程建设进行了一些相关研究外,对资源环境与城市管理专业课程体系的研究极少。通过对几所高职院校资源环境与城市管理专业调查,发现该专业课程体系建设方面存在盲目性,缺乏高职教育的特色。其具体表现在以下几个方面:一些院校在开设资源环境与城市管理专业时成为本科资源环境与城乡规划管理专业的压缩版,造成“去专业化”与“去职业化”的倾向;课程内容缺乏时代性与创新性,课程知识陈旧,无法贴近实际生产与当代行业的实际需要,一些对于学生发展(可持续)来说的“关键能力”未能融入与整合到课程中;教学内容囿于教材,一些对于学生发展来说非常重要的“隐性知识”与“实践性知识”在教学中未被重视;教学方式不适于高职教育,多采用以传授理论知识为主的讲授式授课方式,难以调动学生学习的积极性,也不适于能力的培养与训练;考核方式难以反映学生运用知识解决实际问题的能力。

产生问题的原因是多方面的,主要原因是:在认识上模糊,在实践上盲目,造成资源环境与城市管理专业的课程体系始终没能跳出学科系统化的框架;先进的课程开发方法还没得到广泛推广使用,课程开发体系不够健全;课程设计缺乏高等职业教育的特点,内容和标准不甚统一;课程与实际需求脱节,资源环境与城市管理专业人才培养到底是应该重“环境”还是重“管理”,到底专业课程设置以谁为重,这是一直以来争论不休的问题;课程设置缺乏核心,由于资源环境与城市管理专业本身具有综合性、交叉性的特征,这种特征使得在课程设置时,许多课程在层次、作用、地位上缺乏内在逻辑,找不到核心,导致课程设置过乱、过广,专业定位不清,方向不明。许多院校在设置课程体系时,贪多求全,过于宽泛,结果导致学生学而不精,学而不专,难以适应市场需求。

二、基于工作过程的资源环境与城市管理专业课程体系构建

在课程体系构建中,主要围绕专业培养目标,以职业核心能力为主线,引入行业职业资格标准,以工作岗位典型工作任务为载体,与企业共同开发基于工作过程的系统化课程体系。构建过程分以下几个步骤:

1.组建课程体系开发组,开展专业调研

成立专业指导委员会和专业建设委员会。专业指导委员会由来自政府、行业企业和教育界的知名专家组成;专业建设委员会由院系领导、行业企业专家、课程专家和教学专家等组成。课程体系的构建是一项系统工程,必须由学校、社会、企业、行业专家共同参与、共同努力才能完成。因此,长沙环境保护职业技术学院组建了以专业带头人为组长,骨干教师、企业技术主管、行业专家为组员的课题组,通过对广东、广西、云南、贵州、湖南等40多家环保企业进行了调研,深入了解行业发展状况及对人才的需求。

2.确定专业定位及人才培养目标

通过对本专业所服务的产业或产业链开展广泛的社会调研,结合区域经济发展及学院实际,将资源环境与城市管理专业的专业定位为:立足环境咨询服务类高素质技能型人才的培养。

根据教育部《关于全面提高高等职业技术教育教学质量若干意见》的总体要求,确定我院本专业学生的培养目标为:培养熟练掌握环境法律法规、环境影响评价、生态环境规划、清洁生产与循环经济、环境保护核查、竣工环保验收、环境管理等知识,具有建设项目环境影响评价、企业清洁生产审核、上市或再融资企业环保核查、建设项目竣工环保验收、环境规划设计等能力,拥有良好的独立自主、团结协作、语言文字表达、自我提高、可持续发展等素质,主要在环境咨询服务、环境技术服务等产业(或产业集群或行业)从事环境影响评价、清洁生产审核、环境工程项目咨询等工作的高端技能型人才。

3.分析职业岗位,确定岗位群

通过企业调研与毕业生就业情况调查,了解本专业学生的职业岗位大体有环境影响评价技术员岗位(64%)、环评项目的开发与管理岗位(8%)、清洁生产审核岗位(15%)、竣工环保验收岗位(3%)、环境监测岗位(5%),另外还有部分环境规划岗位、环境保护核查岗位、环境监理岗位等。通过归纳提炼成以下工作岗位群:环境影响评价技术员、清洁生产审核员、环境监测技术人员、环评项目的开发与管理人员、环境保护核查技术员、环境监理技术人员等。各岗位群对应的职业能力要求。

4.总结归纳典型工作任务,分析职业行动领域

根据学校的专业设置情况和办学特色,通过社会调研,确定了资源环境与城市管理专业的37个典型工作任务,并将这37个典型工作任务归类划分成10个行动领域,。

5.构建资源环境与城市管理专业工作过程系统化课程体系

根据本专业的岗位行动领域和专业定位,以学习者现有的能力为基础,研究完成本专业典型工作任务所需的职业行动能力,研究培养学习者职业行动能力的知识和技能,以完成实际工作任务的需要为依据,选择必需够用的理论和实践知识,确定课程内容,将行动领域转换成适合教学的本专业学习领域,经过学习领域方案汇总,学习领域与职业行动领域对应关系梳理,确定学习领域的数量和内容及本专业学习领域课程体系。本专业课程体系分为四大块,即人文素质学习领域、专业基础学习领域、专业核心学习领域和专业拓展学习领域。人文素质学习领域主要包括政治、体育、心理健康、计算机应用、大学英语等课程;专业基础及核心学习领域是根据表2中的行动领域转换而来的,包括环境监测、环境统计、环评识图与制图、环境影响评价、环境规划、清洁生产与循环经济、环境管理等;专业拓展学习领域主要包括与学生根据个人爱好和能力自我拓展的专业知识,如环境影响评价案例分析、开发区环境影响评价等。

三、基于工作过程的课程体系实施的保障措施

1.校企合作是基础

2009年我院牵头成立了环境保护职业教育集团,成为重要的校企合作平台。本专业与集团中的相关单位组建了资源环境与城市管理专业建设指导委员会,制定了章程,每年召开两次会议研讨专业建设事宜。在委员会指导下,2009年以来与10家单位或部门共同制定了专业发展规划和人才培养方案,与20多家机构共建了校内外实习实训基地,基本形成了与区域产业、行业岗位、社会需求对接的校企合作机制。

2.“专业+项目+服务”人才培养模式的构建

本专业建设了具有独立法人资格的湖南产学研环境技术有限公司、湖南省清洁生产审核中心等“校中厂”,与合作单位共建了“厂中校”式的校外合作基地,构建了“专业+项目+服务”的人才培养模式,即以承担的实际技术服务项目为载体,安排教学活动,同时通过项目技术服务及人才输送实现专业对经济社会发展的服务功能,与环境保护部环境工程评估中心等单位合作,实施了毕业生“双证书”制度,开展了学生评教、教师评学、合作单位评工等的教学质量多主体评价工作。

3.“双师型”师资队伍的建设

为了更好地推进课程体系的改革,应该完善教师管理制度,健全“双师型”教师队伍成长和激励机制、专任教师培养培训机制、兼职教师教学能力提升机制和专业教师企业实践制度,全方位强化师资力量建设。

通过校企合作,培养专业素质高、实践技能强的专业骨干教师,进一步提升教师的“双师”素质。聘请行业企业专家为兼职教师,建立兼职教师资源库,以适应人才培养和专业调整的要求,满足专业课教学需要,架起学校与企业之间的桥梁。

4.优质教学资源的建设

利用“世界大学城”网络空间,搭建教学资源库平台;充实职业技能认证练习题库或试题库和生产性实训项目库,建设学历教育库和职业培训库;建设课程网络“数字化教室”,实现专业优质教学资源库的共享。

参考文献:

[1]石光辉.环境类高职专业工学结合存在的问题及对策[J].职业技术教育,2009,(2):67-70.

[2]姜大源.论高等职业教育课程的系统化设计[J].中国高教研究,

2009,(4):66-70.

能源与环境系统工程篇10

中图分类号:C913.32 文章编码

绿色理念是对自然资源进行保护、对自然环境进行保护,从而在调整人类行为的同时保证自然生态环境能够进行良性循环的一种重要理念。从宏观上讲,绿色理念对整个人类的生存、整个社会的发展与整个自然的平衡都有着重要意义。在这种理念之下,交通工程建筑的环保性与生态性也得到了日益广泛的关注并已经取得了一定的成就,成为了积极实践绿色理念这一队伍当中的重要组成部分。绿色交通工程建筑是人类在公路建筑与自然环境这两者之间探索出的一条新道路,在学科建设上,直接促进了建筑学与生态学、社会学等诸多学科的相互融合,在实际应用上,为生态保护的全面发展与交通工程的健康发展提供了平台。

一、绿色交通工程建筑的理解

绿色交通工程建筑是在全球化可持续发展战略这一大背景下不断发展的,是工程建筑行业与全球化可持续发展战略相结合的产物,也是工程建筑行业紧跟国际形势与国家政策的直接表现。由于交通工程自身的复杂性与工程实施过程当中的观念、地域等差异,当前对绿色交通工程建筑缺少较为统一、详细的认识,但就绿色交通工程建筑而言,有三个方面是比较明确的。首先,绿色交通工程建筑能够为人类的出行带来便利之处。绿色交通工程建筑的主要功能是为人类出行提供必要的、安全的、方便的交通工程建筑,让人们能够在畅通、安全的交通环境下出行。其次,绿色交通工程建筑能够对资源进行高效率的利用,尤其是对于一些资源消耗较高的材料或者具有不可再生性质的资源进行最大限度的节约,从而在节约资源这一环节去实现交通工程建筑的绿色理念。最后,绿色交通工程建筑能够降低建筑物对环境的影响,尤其是在长时间利用之后对周围的空气、水资源等自然资源造成污染与破坏能够得到较为有效的降低与控制。

二、绿色交通工程建筑评价指标体系的确定

绿色交通工程建筑评价指标体系不仅与交通工程的专业性有着直接的联系,而且与生态学、社会学等有着直接的联系,再加上不同地域的不同情况,使其评价指标体系的确立具有更强的复杂性与多样性。绿色交通工程建筑评价指标体系确定的合理与否不仅直接关系着其评价效果的有效性,而且直接关系着其评价效果的准确性,因此要对绿色交通工程建筑评价指标体系进行较为细致的划分,可在对WBS方法的运用之上对绿色交通工程建筑评价指标体系进行逐层的评价分解,可分为一级指标、二级指标、三级指标三个层次。具体来讲,一级指标的具体内容主要有“环境影响;资源消耗;建筑材料”,二级指标的具体内容主要有“全球环境和区域环境;能源消耗和土地资源;材料选择和循环利用”,三级指标的具体内容主要有“全球气候影响;国土资源保护,区域生态保护;自然能源利用,能源节约措施;土地利用,土地负荷;有害物质含量,材料对生态的影响;材料的环境负荷,材料再生性”。

三、加强绿色交通工程建筑评价指标数据库组件的建立

在绿色交通工程建筑评价指标体系建立后,需要对其进行信息化的升级,进而使整个体系更加完整、高效。其主要途径有数据库开发与管理工具的升级,总体思路为将数据库作为绿色交通工程建筑评价指标体系建立的核心,让计算机信息技术作为整个平台运行的关键所在,如此一来,不仅能够有效提高绿色交通工程建筑评价指标体系的可操作性,而且能够直接提高绿色交通工程建筑评价指标体系的可扩展性。可使用开发工具,Microsoft SQL Server 2000后台数据库管理系统等作为绿色交通工程建筑评价指标体系的数据库组件。具体来讲,项目主要有四个方面,分别为存储数据的数据源,连接数据库的连接对象,为数据库的读写与输入提供机制的r数据适配器以及对详细信息进行整理与存储的t数据集。

四、绿色交通工程建筑智能化评价系统框架

以数据库组件为核心的绿色交通工程建筑评价指标体系已经确立,同时,需要在此基础之上对用户界面进行美观、友好、和谐的设计,让各种类型的大量数据能够在多种结构之上进行连接,从而对绿色交通工程建筑评价指标体系的系统模型进行完整而合理的建立。详细来讲,整个模型以外部数据为开端,将该数据输入界面后在后台进行相关的数据处理,然后在数据系统的作用之下对这些数据进行查询、分析以及比较等多种内容,然后再通过数据输出界面将评价指标值进行输出,最后在综合评价模块这一环节输出绿色交通工程建筑的综合评价结果。从这一详细的过程当中可以看出,智能化是整个绿色交通工程建筑评价指标体系的划分标准与系统特点,该体系是在数据库这一核心平台之结合借口技术等多种功能而进行评价工作的评价体系。如此的绿色交通工程建筑评价指标体系系统在智能化与系统化的结构与特点之下,不仅可以对绿色交通工程建筑进行较为全面与较为准确的评价,而且能够为生态环境的保护与社会和谐的发展提供必要的依据,从而为我国社会的和谐与长久发展、为世界的生态平衡与健康发展做出贡献。

五、总结

绿色交通工程建筑是一个较新的概念,在理论上与实践上都有较大的发展空间,其不仅能够为人类的出行带来便利之处,而且能够对一些资源消耗较高的材料或者具有不可再生性质的资源进行最大限度的节约,此外,在长时间利用之后对周围的空气、水资源等自然资源造成污染与破坏能够得到较为有效的降低与控制,诸如这些特点都是绿色交通工程建筑的价值所在。本文主要是在对绿色交通工程建筑的基础之上,提出的智能化系统设计,智能化与系统化是该系统的主要特点,数据库技术则是该系统当中的重要应用,数据库技术应用的是否到位,直接影响着绿色交通工程建筑智能化评价体系的质量高低,因而要在智能化理念的支撑之下对数据库技术进行充分的、恰当的使用,为整个评价系统的建立与优化提供必要的依据与支撑。本文当中所提及的绿色交通工程建筑评价指标体系系统的确立与构思仍是较为初级的设想,仍然需要更多的理论支撑,并在不断的实践过程当中发现问题、解决问题,从而实现绿色交通工程建筑评价指标体系的不断完善与发展。

参考文献:

能源与环境系统工程篇11

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。

能源与环境系统工程篇12

当前,能源与资源大规模运用于交通、建筑、工业等生产经营过程中,为人们创造了一个便捷的生活环境。建筑行业是当前发展最为迅速的行业,对于能源的需求量和利用率逐渐提高,特别是暖通工程系统逐渐运用于建筑中。暖通工程系统在为人们生活创造便捷的同时,也加大了对能源的耗损。

1 暖通工程系统节能的重要意义

如今是科学技术迅速发展的时代,随着经济、科学技术的发展,人们的生活无比精彩,对生活的追求也越来越高,吃饱住暖追求已经成为了过去式,人们充分利用自身的聪明才智发明了高科技空调技术,冬暖夏凉已经实实在在存在人们的生活中,暖通空调带来人们舒服的感觉,能够根据个人需求随意调节室内温湿度,同时也带来了能源消耗问题。我国暖通系统迅速发展,社会需求量和使用量逐渐提高,然而大规模空调的使用已经引起了严重的环境污染问题,大气污染、臭氧层破坏、酸雨等环境问题不断出现,严重影响了生态环境和社会发展,并且节能技术较低的空调产品还会造成更多能源的消耗,一系列环境问题随之产生,节能减排成为了解决生态环境污染的关键,进一步保护环境,创造生态环境、社会发展和谐发展的家园。

2 对暖通工程系统中节能问题的分析

2.1 暖通工程系统在设计工作中的问题

当前,大多数建筑项目为了赶超进度,尽量压缩设计时间,最终造成工程设计时间不足,或者没有更多的时间去实践工程的各个步骤,从而造成了很多项目重复使用或不同建筑工程使用同一个项目计划的现象。另外,有些建筑上还未掌握工程真实情况,就直接采取甲方建议的项目设计方案,造成设计方案与施工建设完全不相符,在施工建设过程中无法调整,无奈只有增加暖通工程系统成本,这样造成工程后期出现严重的能源消耗及浪费问题。暖通工程系统工作人员专业技能差异性较差,有的施工人员经验不足,在设计过程中遇到复杂问题时无法制定有效的解决方案和处理方式,最后造成暖通工程系统存在较多的弊端,这无疑是增加了工程施工的风险。暖通工程系统的设计必须严格遵守法律法规,比如《设计深度规定》中详细规定了暖通空调的散热设备种类、冷热媒介系数、风管、样式、操纵方法、试压标准及管道选用物料等。然而有的项目设计理念较为滞后,设计人员不注重暖通工程节约能源的规定。

2.2 暖通工程系统施工管理中的节能问题

如何建立一个合格的暖通工程系统,这不仅需要满足理论上的规定,还需要高度重视系统整个施工过程。合格的暖通工程系统的设计必须满足节能的要求,所以,在系统施工过程中,严格执行理论设计,严格控制整个施工过程,防止由于施工管理不到位引起的系统耗损问题。在实际施工过程中,我们常常遇见这样的情况,甲方一味地缩减工程造价,同时施工方为了使得自身利益最大化,往往采用质量一般的材料,以次充好,施工材料往往不符合设计指标要求,导致工程实际运行无法实现设计理想状态,最后造成了严重的能源浪费。

2.3 系统维护不当

由于大多数单位都不注重对暖通空调系统的维护,造成暖通空调在长时间使用后,常常会产生很多系统故障,空调系统故障问题出现在一定程度上导致较多能源消耗,若不及时妥善维护,将会引起严重的环境污染,所以,暖通空调系统的日常维护工作必须及时有效,这也是暖通工程节能的关键。

3 暖通空调系统节能的优化技术

3.1 加强暖通工程系统的运行管理,提高控制水平

加强系统的运行管理,并增强系统的控制水平才能真正达到节能的目的。积极组织暖通工程系统操作人员专业技能培训,增强其专业技能和专业技巧,引导系统操作人员在牢固掌握暖通工程系统基础知识的前提下,具有实际操作技能。针对考核不及格的人员必须再次进行培训,考核合格后才能上岗。此外,增强系统管理人员各项数值,提高其责任意识,系统管理人员必须按照室内外参数合理调节系统,使其充分发挥其设计效果。

3.2 从节能的角度出发,比较、选择最优设计方案

一般而言,暖通工程系统中大多数的能量均是通过冷热源系统散去的,所以设计冷热源系统时必须全面分析其运行、投资额,并根据建筑使用作用及能源构成,分析比较不同周边区、朝向以及内区的差别,把系统分开设计,这样能够更好地调节和控制系统。这样也能够较好地避免系统的某些部位由于冬季过热或夏天过冷导致过冷能源的消耗。在设计暖通工程系统时避免一味地追求新技术,而不注重节能效果,实质上每一种新技术都具有相应的使用条件和范围,所以不能将但凡使用了新技术的系统认定为最佳设计方案,也不能盲目地认为越复杂的设计方案就说明其节能效果越好。一般来说,系统的复杂不仅与使用设备的数量相关,而且与该工程投资额和运行资金具有十分密切的关系,有的系统越复杂,其安全性能、可靠性能及节能性能更差。所以设计暖通工程过程中必须充分考虑建筑使用功能、周边环境等因素,立足于经济效益和节能环保层次,最终确定最佳的暖通工程系统设计方案。

3.3 开发新型的节能技术,引进新型的节能技术

生产出最佳的空调机器是节能的主要途径,空调是由电能转化而来,在用电高峰时期会出现电量紧张的现象,开发新型的节能技术能够避免电量的更多浪费。同时健全空调系统,把电能的使用转化为太阳能和风能的使用上,充分使用可再生资源不仅能够降低对有效资源的使用量,更能够保护生态环境。

3.4 提高系统的控制水平,调整室内热湿环境参数

整个暖通空调系统的功能主要是调节空气中的温度、湿度以及室内的风速,以此给予人体最舒适的效果,也就是说这几种功能可以看作是几种因素对人体的作用效果,人体的舒适度是这几种因素的综合作用效果。因此如果能够将人体的舒适性指标看成是暖通空调系统中的一种控制参数,通过提高系统的控制水平,不仅能够让人的舒适度得到提高,同时也能够实现节能的目的。

4 结语

暖通工程系统对于建筑节能具有十分重大的意义,其是判定建筑耗能、节能的主要标准之一,必须高度重视。暖通工程系统必须充分考虑系统设计、系统运行管理及日常维护,按照建筑物使用功能、周边环境及结构,通过对方共同努力实现。只有这样,暖通工程系统在为人类日常生活带来便捷的同时,也充分发挥了其经济性、安全性、舒适性、节能性。