环境科学与工程概论十篇

环境科学与工程概论篇1

“环保概论与环保法”作为一门通识教育课程，对培养学生树立科学环境观有重大意义。针对“环保概论与环保法”课程教学存在的问题进行剖析，并从教学方法方面提出相应的改革措施，将启发式教学、案例教学、网络教学、参与式教学、科研式教学法贯穿整个教学环节当中。通过教学方法的改革，调动了学生学习的积极性，达到了“环保概论与环保法”课程的教学目标，并提升了学生的综合素质。

关键词：

环保概论与环保法；教学改革；非环境专业

目前，随着环境问题的日益严重，高等院校关于环境教育的普及问题显得尤为重要。如何在有限的课时内让大学生学到环境知识，增强社会的环境保护意识，使之在以后的工作和生活中把环境保护作为一种责任，并带动周围的人共同保护环境［1］，是“环保概论与环保法”课程所要解决的问题。“环保概论与环保法”课程主要让学生学习当前全球范围内的环境现状及其产生和引发的环境问题，以及人类活动影响下水、大气、土壤、固体废弃物、噪声等的污染及其在环境中的迁移转化规律、环境法律法规和环境管理等问题［2］。这门课程能使学生获得环境污染治理和环境法律的基本知识，同时能引导学生在人与环境的关系上树立正确的观点和态度。“环保概论与环保法”课程的学习既是国策教育，又是国情教育，更是高尚文明的素质教育。该课程与环境工程专业中“水污染控制工程”“大气污染控制工程”“物理性污染控制工程”和“环境管理和环境保护法”等专业课程紧密相连，但对于非环境工程专业的学生而言，因其内容较为抽象、复杂，导致课程体系枯燥无味。因此，对面向非环境工程专业的“环保概论与环保法”课程进行教学方法的改革，具有重要而积极的意义。

一、非环境工程专业“环保概论与环保法”课程教学的现状

（一）课程教学内容涉及的知识面广

“环保概论与环保法”课程教材的内容较多，涉及的知识面广，近年来出版的相关教材内容抽象，教师在授课过程中仍以纯理论知识为主，缺少理论与实践的结合。湘潭大学化工学院设置这门课的目标是培养具有社会责任感、能积极参与社会活动、具有环保宣传意识和环境保护知识的全面发展的大学生和国家公民，而并非环境保护方面的专业技术人员。“环保概论与环保法”课程是伴随着工业技术的发展而迅速发展的，是由多学科相互融合形成的一个跨度很大的综合性课程，因此传统教学方式中以教材为根本的教学难以跟上环境保护知识的发展［3］，不能与时俱进、满足社会对环境保护的需求。

（二）非环境工程专业学生的学习兴趣不高，课堂出勤率较低

由于“环保概论与环保法”课程是通识教育课程，非环境专业的学生不重视该门课程，认为它是一门概念性的理论课程，对自己本专业知识的学习和将来的就业工作没有帮助的兴趣。另外，教学大纲的要求注重于逻辑思维和理论知识的全面培养，并且“环保概论与环保法”课程实践教学环节基本没有安排实验课，导致学生参与动手的机会少，难以与现今的实际环境问题和生活中遇到的环境法律纠纷相联系，使学生感觉学习该门课程枯燥无味，因此很难调动学生学习的积极性，致使学生上课的出勤率较低。

（三）以教为主，学生的主体地位没有得到充分体现

作为一门湘潭大学化工学院全院通识课程，“环保概论与环保法”由于受教学大纲和教材内容的限制，该门课程涉及的内容基本上都是概念性的理论知识和现有成熟的环境保护及治理技术。在该门课程授课过程中，教师一般多采用多媒体的方式进行讲授，没有将重点放在新技术、新工艺、新材料、新设备的应用技术上，学生在整个学习的过程中全部是接收教师灌输的知识，完全没有体现学生的主体地位，更缺乏对学生进行专业知识的培训和实践技能的培养。

二、非环境工程专业“环保概论与环保法”课程教学方法的改革

（一）启发式教学法

在“环保概论与环保法”课程的课堂教学中，教师需采用启发式教学法开展教学活动，并结合学科前沿知识和生活中实际案例进行讲授，多讲解学生感兴趣的与生活息息相关的实例，引导学生关注环境问题和与环境相关的法律纠纷。同时，对当前正在建设的重大工程项目、目前发生的环境污染特大事故和学校附近的污染事件，如合肥大湖名城创建、长江三峡水利工程、巢湖治理与滨湖新区建设等事件，展开讨论，引导学生自主学习并进行汇报。在讲授清洁生产部分内容时，教师要结合清洁生产理论，分析社会实践中各大企业存在的清洁生产问题，增加学生对清洁生产重要性的认识。同时，还要采用启发式教学方法对清洁生产报告的编制工作进行审核，引导学生完成清洁生产报告的撰写工作，培养学生解决实际问题和自主学习的能力［4］。

（二）案例教学法

案例教学法是现今大学教育中比较先进的教学方法之一，其优势在于密切联系实际，具有较强的针对性、目的性。因此，在“环保概论与环保法”课程课堂教学中，如何根据教学目的和教学内容选择合适的案例开展教学活动是非常重要的。在教学过程中，教师要考虑案例的典型性、代表性和针对性，表1列举了在“环保概论与环保法”课堂上每一章节教师所列举的一些案例，这些案例都是关于人类目前面临的重大环境问题和近期发生的各种重大污染事件。

（三）网络教学法

传统教学的内容主要是按照逻辑体系和学科划分编写教科书的，且学科体系相对封闭、内容脱离社会实际，已经不能适应信息时代的要求，因此网络资源成为教学内容必要的补充。它能动态反映当前现实世界中的信息，而教师运用这些网络信息和技术，有助于学生加深对现实世界的理解，具有实效性。笔者在“环保概论与环保法”课程教学中采用网络教学法开展教学活动，使用仿真软件及相关flash模型对理论知识进行演示，使学生直观生动地掌握了理论知识。例如，大气中除尘设备的分类及原理知识比较枯燥，课堂中笔者采用机械式除尘、旋风式除尘和布袋式除尘设备的flash模型，让晦涩难懂的原理变得简单直观，这样能使学生对知识的记忆更加深刻。另外，笔者还利用动画介绍PM2．5对人体的危害，将其对人体各个部位可能产生的影响演示得淋漓尽致，激发了学生学习的兴趣。同时，在课堂中播放生态多样性消失的纪录片“阴影下的切尔诺贝利人”等影像资料，引发学生对世界环境问题的关注和重视，并鼓励学生更好地掌握“环保概论与环保法”课程的相关知识。

（四）参与式教学法

“环保概论与环保法”课程具有较强的实践性，因此教师在授课过程中应该增加学生的参与度，采用参与式教学法开展教学活动。大量实践经验证明，运用参与式教学法比传统教学法教学效果更佳，值得所有一线教师尝试［5］。笔者在授课时要求学生每节课后积极准备环境素材并在课前5分钟进行汇报，提高学生对课程的参与度和学习热情，启发学生的思考，拓宽学生的视野。同时，在课堂教学中结合“环保概论与环保法”课程内容，设定一定的情景，有针对性地提出相关的问题，培养学生创造性思维，提升其综合素质。如笔者讲授完“环境生态学”这一章内容后，让学生进行课堂专题研讨，并选学生代表上台讲解他们家乡或学校周围出现的生态环境破坏问题，同时组织学生开展课堂讨论，使学生培养学习兴趣的同时也掌握了解决环境问题的知识。另外，笔者在讲授完“环保概论与环保法”课程理论知识，如概论、环境生态学、大气污染防治、水体污染防治、固体废物、噪声控制、环境保护法等内容后，要求学生利用互联网、电子图书馆、超星图书馆及各类期刊数据库等电子资源查阅文献资料，进行自主学习，目的是加深巩固重要的知识点。在此基础上，学生已经掌握了一定的环境保护基础知识，这时教师就应该引导学生自发地走出教室，进行室外学习，调查学校及周边地区和周边村庄的污染源情况，记录污染源的位置、污染源的规模、污染源排放的主要污染物和周边的污染程度，以及污染物的迁移转化规律。学生通过参与调查，不仅积累了污染源的第一手资料，而且还提出了相应的解决问题的建议。

（五）科研式教学法

科研式教学法能及时地将学科的前沿动态介绍给学生。在教学过程中，教师将科研成果、最新知识和信息传递给学生，提高了学生分析和处理环境问题的能力，增加了教学的深度，拓展了专业的广度［6－7］。例如，笔者在讲述环境监测与分析的内容时，将相应的科研项目“监测方法与分析”及最新的环境污染监测技术以学术专题的形式介绍给学生。另外，笔者还在讲述水污染及其控制这一章节的内容时，穿插了本人承担的部级项目“CWAO中Mo／LDHs纳米薄膜催化剂的构筑及催化氧化机制研究”的研究成果，向学生阐述国内外有机废水处理技术———高级氧化技术的机理，让学生了解国内外湿式催化氧化技术的研究现状和进度，以及国内外水处理过程中的新技术、新工艺、新材料和新设备。

三、非环境工程专业“环保概论与环保法”课程教学方法改革的效果

经过3年的教学实践摸索，“环保概论与环保法”课程的教学内容和教学方法得到了不断的改进，不仅调动了学生学习的积极性，而且达到了“环保概论与环保法”课程的教学目标，提升了学生的综合素质。调查问卷统计结果显示，大部分学生喜欢参与式和科研式教学方法，并能从中获得环境保护领域大家关注的焦点问题。这2种教学方法都培养了学生的综合创新能力，使实践与理论相结合，让课堂知识不再枯燥、乏味。另外，问卷调查中学生还建议专题讲述的内容需进一步细化和筛选，以达到“环保概论与环保法”课程的教学目的。

总之，在“环保概论与环保法”课程的教学过程中，教师要不断地与时俱进，更新教学内容，探索合适的教学方法，培养学生科学的环境观。

资助项目：湘潭大学第8届教改项目———“环保概论与环保法”课程教学模式和方法创新研究。

作者：许银 戴友芝 汪形艳 陈跃辉 单位：湘潭大学化工学院

参考文献

［1］孙德智．深化教学改革提高北京林业大学环境工程专业教学质量［J］．北京林业大学学报（社会科学版），2009（S2）：9－10．

［2］代莹，王伟，张敏，等．“环境保护概论”通识教育课教学改革与实践［J］．黑龙江教育（理论与实践），2016（1）：64－65．

［3］陆一新，赵康，景江，等．“环境保护概论”课程教改的探讨［J］．山东工业技术，2013（12）：218－219．

［4］王伯铎，王小文，马俊杰，等．“清洁生产概论”公共选修课与大学生综合素质培养［J］．高等理科教育，2005（5）：91－94．

［5］谢晓龙．参与式教学在高职院校“化工环保概论”课程的教学应用［J］．高职教育，2013（7）：257－259．

环境科学与工程概论篇2

【关键词】人居环境设计；环境艺术设计；学科异同

0.前言

国内在很长一段时间，指导建设方针是：经济、实用、在有条件的情况下注意美观。这也是建筑教育所遵循的方针。然而随着时代的发展和人们物质生活水平的不断提高，人们开始不满足仅仅是经济和实用的要求。这时美学从工程学科的附属物中逐渐的脱离，成为影响人们生活质量的必不可少的重要元素。艺术学作为美学的重要分支在此发挥着重要的作用，在这种社会发展的背景下环境艺术设计和人居环境设计也就呼之欲出。

1.环境艺术设计和人居环境学科的由来与发展

1.1 环境艺术设计学科的由来与发展

在谈到环境艺术设计学科的由来有两位重要的人物不得不提；张绮曼和郑曙旸。张绮曼被誉为中国环境艺术设计的领军人物，她是我国室内设计专业公派出国留学日本第一人。而郑曙旸则是清华大学美术学院副院长。他认为中国的环境艺术设计概念的提出与日本环境艺术不无关系。

回顾环境艺术设计发展的历史，从最初的室内装饰到建筑装饰，再由室内设计到环境艺术，以至于环境艺术设计这个称呼的传开，经历了不断扩展的过程。但环境艺术设计这个称呼争议是很大的，直至现在也没有完整的理论体系。如果说环境艺术概念的提出是向更大更广的方向发展，可为什么在一步步扩大发展的过程中“设计”却没有多少呢？直到现在许多的环艺毕业生仍然是做“装饰”而多过于设计。

1.2 人居环境设计大学科的由来与发展

提出人居环境这个学科群的概念的人是中国设计界有着举足轻重地位的人物：吴良镛院士。人居环境学科的由来，从100年前城市规划学的先驱酝酿“ 田园城市理论” 与“ 区域观念” 起,1987年2月在“建筑学的未来”会议上，吴良镛院士正式提出“广义建筑学”。然而伴随着认识的深入，吴良镛院士逐渐理解到不能仅囿于一个学科而应从学科群的角度整体探讨学科发展，因此提出了“人居环境”这个众多学科的“学科群”的概念。2001年，发表《人居环境科学导论》，提出以建筑、园林、城市规划为核心学科，把人类聚居作为一个整体，从社会、经济、工程技术等多个方面，较为全面、系统、综合地加以研究，集中体现整体、统筹的思想。

通过上述人居环境从提出到发展的过程可以明显的看出。人居环境设计或说是人居环境这个概念来源与城市规划的领域，经过不断扩展和完善变成了一个学科群或是大学科的概念，它主要解决的是与人类居住环境有关的一切工程设计包括，建筑、规划、园林。

2.环境艺术设计和人居环境设计学科的概念和内涵

根据上述两个学科的起源和新时代赋予的契机，我们分别引用两个学科的学术领头人郑曙旸教授和吴良镛院士，对环境艺术设计学科和人居环境大学科分别做出的学科概念和内涵。

2.1 环境艺术设计学科的概念

郑曙旸清教授认为环境艺术设计的概念从广义上来说，是扩展到整个的一种设计和艺术领域的创作的理念。从狭义上来说，环境艺术设计是运用艺术手段，根据建筑提供的内部空间和外部空间的一种特性，来进行空间组织。也就把景观设计和室内设计都涵盖在环境艺术设计当中。其内涵可表述为在空间限定和时间序列下用艺术手段去处理静态实体和动态虚形的关系。因此，它从两个方面考虑，一个就是它的空间的限定。第二个层次就是时间序列的概念。

2.2 人居环境设计学科的概念

吴良镛院士提出人居环境科学的概念广义上来说，是一门以包括乡村、集镇、城市等在内的所有人类聚居为研究对象的科学。人居环境科学从狭义上说以建筑、园林、城市规划为核心学科，把人类聚居作为一个整体，从社会、经济、工程技术等多个方面，较为全面、系统、综合地加以研究，集中体现整体、统筹的思想。发展人居环境科学。学科的目的是要了解掌握人类聚居发生发展的客观规律, 从而能更好地建设符合于人类理想的聚居环境。

2.3 两者概念的交集——园林

从上述两个学科的狭义概念可以得出一个有趣的结论，不论是环境艺术设计还是人居环境科学在狭义的概念上包含了园林。环境艺术设计是室内+园林的双重组合，人居环境科学则是建筑+规划+园林三位一体的组合。如果单纯从各自学科的角度出发这种分法都有各自的道理。

3.环境艺术设计与人居环境设计的异同

2011年8月下旬，国务院学位委员会、教育部公布了新的《学位授予和人才培养学科目录(2011年)》。在文学门类下“蛰伏”多年的艺术学独立门户，升级为门类，即第13大类学科。一级学科由89个增加到110个。城市规划和风景园林同时升为一级学科。在此我们选用：建筑、规划、园林、环艺四个专业的全国高校前五排名的数据入手去分析两者的异同。

环境艺术设计和人居环境设计的异同点:

人居环境设计类专业主要以建筑设计、景观规划设计、城市规划核心知识，强调客观地、科学地创造理想的人类生存空间，其用数学和其他自然科学的原理来设计有用物体的进程。主要关注的是功能、技术、经济方面，处理人与环境之间的关系。主要培养学生的理性思维，更注重实践应用。辅助以艺术课程训练、实践，但是占的比重较小，涉及范围较小，掌握最基本的表现方法。

环境艺术设计专业主要以图形形式设计、造型设计、装饰设计为核心知识，使其成为一种艺术手段，美化人类生存空间，其关注人类行为审美情趣以及美感。主要培养学生的感性思维，强调造型语言的表现。在清华同济类院校，环境艺术设计与建筑关系密切，课程设置偏向建筑设计等方向。但是与人居环境设计类专业划分较为明显，一般不同属一个学院一个系。在各大美院，环境艺术设计专业则侧重培养艺术性人才，同时辅助以各类设计基础，但是占的比重不亚于艺术课程。

4.结语

综上所述，环境艺术设计与环境设计学科所涉及的领域都十分广泛，都属于快速发展的学科。再通过对环境艺术设计与人居环境设计的异同点的分析，希望能给广大的有关环境设计的同仁以帮助。

【参考文献】

［1］代锋.从“环境”到“环境艺术设计”[J].艺术传媒.2009,(03):53-57.

［2］刘晓娜.环境艺术设计的多学科交叉特性研究[J].哈尔滨理工大学.2010:71-86.

［3］娄永琪.环境设计[M].北京高等教育出版社.2008,(09):8-10.

环境科学与工程概论篇3

摘要：《自然保护概论》是环境科学与工程专业重要的专业基础课，本文以湖南农业大学为例，总结了该课程的特点，分析了课程教学中存在的问题，在总结前人的教学经验的基础上，探讨了改进教学内容和形式的方法与建议，为相关专业的教学管理部门和授课老师提供参考依据。

关键词：环境科学与工程；自然保护概论；对策

中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）49-0062-02

一、课程开设的目的和意义

《自然保护概论》基于生态学的基本原理与方法，研究地球各圈层生物与环境发生、发展过程中涉及的自然干扰、人类活动与自然环境的相互作用与影响，调控与保护自然环境及减少环境污染、生态破坏的一门综合性课程。作榛肪晨蒲А⒒肪彻こ套ㄒ档谋匦蘅纬蹋对丰富学生的基础生态学知识意义重大，促进学生在学习和工作中关注环境领域存在的资源环境问题，理解与掌握人类在资源开发利用与自然环境问题的相互关系，自觉主动地把“自然保护概论”的课程知识与环境科学、环境工程专业的其他课程联系起来，增强环境保护的基础理论与宏观管理意识。

二、湖南农业大学环境科学与工程专业“自然保护概论”课程特点与现状

目前，湖南农业大学“自然保护概论”课程的教学环节主要是理论教学。在课程教学环节存在一些弊端，如下：

1.教材选取未突出专业特色。根据笔者的实际教学经验及查阅的课程相关教材发现，相关教材偏少，知识内容略显陈旧。大部分教材主要侧重对自然生态系统的保护、自然资源的保护、生物多样性的保护、自然保护区和国际自然保护事业等内容。这些课程内容很适合生物学、生态学等专业学生，而环境科学或环境工程专业学生可能会觉得以上内容跟自己所学专业关系不大，自然而然的降低了学习兴趣和学习效果。

2.课程内容与专业其他课程有一定重复。本校环境科学专业在第二学期和第四学期分别还有《环境科学导论》和《环境生态学》等专业基础课。上述两门课程的授课内容与《自然保护概论》有较大的重复度。例如，《环境科学导论》教学大纲中包括生态破坏、水土流失、荒漠化等全球环境问题；《环境生态学》教学大纲中包括自然生态环境、个体生态学、种群生态学等教学内容；上述两门课程的教学内容在《自然保护概论》课程教学大纲中均有涉及。这必然引起知识点重复教学，导致学生的惰性心理。

3.实践教学环节缺失。目前，自然保护概论课程并未开设实践环节。课程教学过程中涉及到的水土流失、生态破坏、湿地生态系统等专题，如果能够在理论授课结束后开展相关专题的野外实践，必将加强学生对专业知识的理解，促进学生的积极性。

针对上述问题，我们以提高学生的学习积极性和主观能动性、促进学生分析与解决问题能力提高为出发点，根据自然保护概论课程特点及环境科学专业对学生知识结构和能力的培养要求，我们针对自然保护概论课程内容体系和教学方法进行改革探索，以期能够充分调动学生的学习积极性和分析问题、解决问题的能力。

三、“自然保护概论”课程理论教学的改革

1.明确专业特色。课程教学内容的选取要结合环境专业的特色，在遵循专业培养方案的前提下，重点阐述合理开发自然资源、保护生态环境、遏制生态破坏与环境污染。笔者在教学过程中，将课程内容设置不同的专题，如：生物多样性锐减、海洋石油污染、水土流失与沙漠化、湿地生态系统、生物入侵和全球气候变化等，每个专题授课2-4个学时。通过对相关环境问题的深入剖析，让学生明确人的和谐的理念和可持续发展观，认识到环境容量的有限性以及自然资源与人类活动的相互关系，牢固树立科学的人口意识、消费意识和文化意识，充分发挥资源的多重功能和资源的利用效率。

2.不断优化教学内容。由于自然保护概论的教材主要倾向于自然生态系统与自然资源的保护、生物多样性的保护、自然保护区的管理等基本原理与知识，因此不能过多地依赖教材，需要补充环境科学的相关知识。这就需要授课老师查阅学科相关的资料，掌握行业最新研究成果并整合，在理论教学中做到深入浅出，详略得当。在讲述全球气候变化的时候，可结合气候监测数据和古书记载，阐释近年来频发的洪水现象、厄尔尼诺现象、臭氧层空洞产生的原因与可能的解决办法。并可适当介绍联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）与非政府间气候变化委员会（NIPCC）两派学者关于全球气候变化模型模拟的可靠性及人类排放的二氧化碳对气温上升的贡献性大小问题的争论。

3.采用专题化合作讨论教学模式。鉴于“自然保护概论”的学科交叉性及课堂教学时间有限、教学专题多且相互独立等特征，可构建“选题-导学-自学-小组讨论-演讲-反馈”的专题化合作讨论教学模式（图1）。授课教师在导学前应高度重视“选题”过程，增加案例切入式选题方式，将小组讨论和自学过程安排在课堂外，灵活安排学生的讨论形式与内容，扮演好学生学习的组织者、环境的创造者和合作的协调者的角色。

4.改革课程考核方式。“自然保护概论”课程的教学效果，一方面取决于授课教师的知识水平和敬业精神，另一方面则取决于学生的学习方法和学习态度。而学生的学习方法和学习态度又与课程的考核方式密不可分。授课教师应当重视创新能力的考核，考察学生是否能够对于某个问题提出与已有观点相悖的观点，敢于提出并能用已有的资料去证明的行为就应该鼓励。并通过采用案例、专题等形式教学，激发学生思考，授课教师及时根据学生的反馈调整教学内容，鼓励学生课后钻研。对于出勤率高、课堂表现积极、作业按时完成的同学应该得到更高的平时成绩分数。为培养学生的团队意识和合作精神，授课教授可采取课程论文的期末考核方式。几个学生共同完成一个题目的课程论文，每个人分别查阅资料撰写，完成自己的部分，最后综合成稿，教师根据每个同学在论文撰写过程中的贡献给出成绩。

四、增设实践教学环节

1.增加实践教学环节及相关经费投入。为加强学生对课堂理论知识的理解和认知，建议在理论教学结束后增设实践教学环节。实践教学环节可开设一个周，重点考察典型的生态破坏、水土流失、湿地生态系统等地形或生态系统。同时，为保障基本教学实践活动的有效开展，需增加必要的经费投入，主要为野外实习经费。给野外实践教学以经常性投入，才能解决目前的问题。

2.选择多方式实践教学途径。为克服实习经费短缺带来的限制，同时调动学生的积极性，自然保护概论的实践教学可打破原来的统一组织安排的模式，采取多方向、多课题、多时段、多地点进行。首先，授课教师可根据教学大纲框架列出几个大的方向，如参观水土流失、森林生态系统、湿地生态系统和荒漠化等，由学生选题。或者由学生自主拟定方向，呈报授课教师审查和批准。如此一来，学生可以选择自己感兴趣的课题方向。

实习场所也可以安排在学生家乡周边、课余活动场所、郊游场所或其他课程实习场所等，由学生自主选择。合理安排实习时间，教学实习安排在理论课程结束后，距学期末有1-2个月的时间，学生还可以结合所选实习地点的情况，利用周末或假期，在完成其他活动的同时关注周边的自然资源和生态环境状况以完成实习。

总之，笔者认为《自然保护概论》课程的改革并不是一蹴而就的，教学过程要及时发现问题并加以调整。在教学的各个环节都要做到理论与实践相结合，同时增加最新研究进展等内容，突出教学过程的专业性、趣味性和互动性。

参考文献：

环境科学与工程概论篇4

关键词：化工建设；环境风险评价；重要性；主要内容；

中图分类号： B845 文献标识码： A

环境风险评价对化工建设的重要性

化工产业的基本特点

一般情况下，化工建设需要很多大型装置，具有非常复杂的管道设置以及阀门设置等相关设备，具有易燃、易爆的特点；并且在化工建设中很多原材料都有很大的毒性，在其保存、运输以及使用过程中，拥有非常严谨的规范和标准；随着化工行业的蓬勃发展，会涉及到众多化学物质的使用，在处理不当时，就会产生强烈的化学反应，会制约生产生活的开展，破坏自然环境，影响工作人员的生命安全；通过以上特点的叙述，我们能够发现化工建设相对于其他行业来讲，具有非常大的危险性，会对人们的生命健康带来意想不到的伤害。最近几年，由于各种原因，化工企业发生事故的现象层出不穷，我们要对这些事故进行正确的认识，要在这些教训中，总结出规律，为日后的化工建设工作积累丰富的经验。

环境风险评价对化工建设的重要性

通过以上特点的论述，我们能够清楚的认识到在化工建设中，环境风险评价的必要性，简单的说这项工作就是通过对风险的正确评估，进行科学的源项分析，然后对发生风险事故的概率进行准确的估测，借此来提出一些预防措施，或者是处理突发事情的有效手段，来降低事故发生的可能性，减少化工建设对工作人员和外界自然环境的伤害和破坏；这项工作是确保化工建设安全性的重要途径和关键环节。

二、化工建设中环境风险评价的重要内容

一般情况下，在化工建设中，进行完善的环境风险评价工作需要通过大致5个方面的工作。第一，应该了解这一行业，最有可能出现的事故是什么，要了解这一行业的运行特点，要在其生产设备复杂性、生产材料有毒性和化学性的基础上，对每一个生产环节有可能出现的事故进行正确的认知，也就是说要对过去的相关数据进行科学解析，找出具体的经验教训，做好历史数据分析工作和风险识别工作；第二，认识到在生产过程有可能会出现的意外事故，进一步了解到环境风险事故发生的大致频率，了解在事故中产生废弃物污染的大致程度，并对其危害进行科学分析，换句话说就是要做好源项分析工作；第三是对意外事故的后果进行预测，例如在事故中有可能产生的爆炸等，对工作人员的伤害、对周围环境的破坏、对财产的影响等，做到事前的预测，以免发生时会有手忙脚乱的现象；第四点就是要对环境风险进行精确地计算和评估，做到心中有数，也就是要对发生意外事故后，产生的伤害，进行整体的评估；最后就是要在前四点的基础上，制定一些预防措施和应急措施，当这些事故不幸发生的时候，及时做好治理工作，最大限度的降低事故产生的伤害。下面我们就对这5项工作中的重点内容进行进一步的分析研究。

1.环境风险评价工作中的概率分析

化工建设中，对环境风险进行正确的概率分析，做出科学的预测是十分必要的，在实际工作中，我们常常会利用对某一设备或者某种同一类型的项目建设来进行横向和纵向的分析研究，来明确有可能出现的事故类型，寻找事故的源头，在充分掌握这些信息之后，根据化工企业的实际情况，制定出行之有效的预防措施，最大程度上降低事故发生的可能性。对过去的生产参数进行科学分析，是总结事故发生概率的重要手段，过去的经验教训能够为未来的生产活动进行科学的指导，因此风险概率的确定要以历史数据分析为基础；从专业角度来讲，风险概率的确定可以通过事件树法以及故障树法来进行分析，但是由于化工建设会涉及到生产过程的大小环节，任何一个细小部分的失误都会产生严重的后果，都有可能造成事故的发生，因此事故发生的概率仅仅是理论上的计算而不能代表真实的事故发生可能性，这就要求工作人员在进行概率分析的时候，结合本企业的综合情况，站在全面的角度和可观的角度进行概率分析。

2.环境风险评价工作中的风险预测和评价

化工建设中施行环境风险评价的最终目的是为了衡量事故造成的伤害，是否是可以通过一定的手段进行弥补的，是否是社会和人民群众所接受的，我们可以从两个角度来看，首先是从风险发生的概率角度来分析；其次是从风险发生的代价来分析。这样企业在进行项目生产的过程中，就会衡量生产和代价之间的关系，做到以最小的代价产生最大的效益。

3.环境风险评价工作中的风险管理以及评价结论

在当今社会的化工建设风险评价结论中，我们可以发现，很多风险管理的条条框框都是非常相似的，并且其中大部分都是叙述事故的预防和事故发生以后的治理两大方面，阐述了火灾、气体泄漏以及检测工作等方面的内容，还有就是对消防措施、冷却措施等进行了重点的介绍，却忽略了事故发生以后对人员的疏散、受害人群的慰问以及环境的治理等方面的内容，这就需要化工建设在日后评价结论中，将这些方面的内容重视起来，并落实到位。

结语：在我国，化工行业的环境评估工作，并没有得到完全的落实，要想最大程度上减少化工建设带来的危害，就必须树立环境风险评价意识，做好环境评估的各项工作，在平时的工作经验和工作教训中汲取精华；以此，为日后的相关工作积累经验。这篇文章通过对化工建设的基本特点和环境评估重要性、主要内容的叙述，向大家展示了，我们在生产活动中会有可能造成的破坏，并对相关知识进行了简要的分析，还通过一些例子的阐述，清楚地阐述了文中所表达的观点，希望能够为同行业的工作人员提供一些理论依据，使我国的化工建设逐渐走上一条现代化的可持续发展道路，真正造福群众、造福社会。

参考文献：

[1] 李立伟,许庆,李兰英. 化工建设项目环境风险评价初探[J]. 中国科技信息. 2009(08)

[2] 王忠亮. 化工石化类合成材料建设项目的环境影响评价[J]. 中国科技信息. 2011(18)

[3] 李柰. 基于实践的化工企业环境风险评价技术方法研究[J]. 科技资讯. 2010(12)

[4] 龙铁宏. 环境风险评价中有毒物质泄漏预测结果的应用[J]. 工业安全与环保. 2008(02)

[5] 韩雪莲. 石油化工项目中环境风险评价研究[J]. 安全与环境工程.2008(01)

[6] 林莉,孔庆波. 浅析化工企业环境风险评价[J]. 环境科学与管理. 2008(04)

[7] 王磊,姚建. 化工项目环境影响评价报告编写要点[J]. 环境科学与管理. 2008(03)

环境科学与工程概论篇5

关键词：环境科学与工程导论；教学改革；教学实践

作者简介：杨迎春（1972-），男，四川南充人，成都信息工程学院资源环境学院，教授；刘盛余（1976-），男，四川内江人，成都信息工程学院资源环境学院，教授。（四川 成都 610225）

基金项目：本文系2009年成都信息工程学院教改基金项目（项目编号：Y200961）的研究成果。

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）10-0146-02

随着社会经济的快速发展，给各个国家带来的环境问题也越来越突出，诸如“温室效应”、“臭氧层空洞”、“生态破坏”等成为世人所关注的热门话题。正是在人们高度关注环境问题的情况下，环境类专业得到了空前发展。环境科学与环境工程专业作为20世纪后半叶才发展起来的新兴专业，同时也是交叉学科，得到了各个高等院校的重视。据不完全统计，全国开设有环境工程专业的高等院校近300所，开设有环境科学专业的高等院校200所左右，其规模仍有扩大的趋势。如此多的高等院校开设环境类专业既体现了国家对环境问题的高度重视，也说明了环境类学科中值得关注和研究的问题很多，这对环境类专业的发展既是机遇又是挑战。但由于教学设施、课程设置、实践教学基地缺乏等原因，很难培养出实践操作能力、技术应用能力都很强的专业人才。因此，注重课程教学的改革与探索，开展素质教育，对培养优秀环境类专业人才有着重要的作用。本文拟就环境科学与环境工程专业的入门课程“环境科学与工程导论”的教学与实践进行了讨论，以期为提高环境类专业的教学质量，增强学生的就业竞争力和适应能力做一些有益的探索。

一、“环境科学与工程导论”的课程对象及特征

1.课程性质和对象

“环境科学与工程导论”课是面向环境科学与环境工程专业开设的第一门专业必修课程，课程开设在学生进入大学的第一学期。这时学生还未接触到其他的相关专业课程，对专业知识了解很少，认识还比较模糊。通过对新生的问卷调查显示，大多数学生认为本专业的发展前景很好或较好，将来很有前途或者前途较好，选择本专业就读的原因是基于个人的兴趣和爱好。大多数学生希望毕业后能够继续深造（考研）以及从事与环境保护相关的工作。但调查中也发现部分学生对环境科学与环境工程专业并不是很了解，甚至对专业的认识很模糊，他们就读本专业的原因是由于考试分数和家长的影响等。同时，通过对近年来本专业的学生就业去向进行分析，发现成都信息工程学院环境专业毕业学生主要在以下几个行业就业：国家各级环保部门和科研单位，就业人数在10%左右；环保（含咨询服务）公司、工矿企业、设计单位等，就业人数在70%左右；考取研究生等继续深造者，占10%左右；自谋职业或者从事与本专业关系较小者占10%左右。说明大多数学生主要就业于环境保护及相关行业，并且近年来环保行业人才需求节节攀升，但其所需要的专业人才与学校提供的毕业生之间还存在着一定差距，学校不能全面满足其需求。

2.课程特征

“环境科学与工程导论”课程与公共选修课“环境科学概论”从课程性质上讲是不同的，一个是面向环境科学与环境工程专业学生的入门必修课程，一个是属于普及和提高大学生环保意识与理念的公共选修课程。但是，对于环境科学与环境工程专业学生而言，由于刚入校他们的基础跟其他专业的学生基本处于同一个水平线上。这就对该课程的教学内容、教学方式、教材选择等方面带来了诸多问题，也对教师的教学提出了更高的要求。从教学内容来讲，主要的环境问题包括大气、水、土壤、生物和物理性等方面的由来及其发展趋势仍然应当是教学的主要内容，但又要与公共选修课程有较大的区别。从教材来看，现在有关环境科学概论/导论、环境工程概论/导论方面的教材较多，但环境科学与工程导论的可选教材很少。开设本课程的目的是既要为学生以后的专业课程学习奠定必要的专业基础，又要拓宽学生的知识面，使学生对以后四年大学学习有一个全面和大致的了解与认识，还要培养和吸引学生学习本专业的兴趣与积极性。因此，在教学方式和方法的选择方面给教师提出了很大的难题。一方面，讲的内容过于通俗和平淡，就容易使本课程成为公共选修课的形式；另一方面，如果讲的太多、内容太深入，又可能会导致把后续课程的内容提前讲授了，对后面课程的学习产生影响。因而，对本课程进行深入的、全方位的教学探讨和改革十分必要。

二、“环境科学与工程导论”课程教学改革与实践

目前，高校所开设的“环境科学概（导）论”课程涉及的内容多为环境科学领域中的基础知识，是环境专业学生的专业入门课程，该课程教学质量的好坏对将来深入学习其他的专业课程有着十分重要的影响。该课程涵盖了环境专业学生所要学习的大部分知识内容，可为他们将来深入学习专业课程奠定良好的基础。通过近几年的教学实践以及对今后本课程的设想，拟进行以下方面的教学改革：

1.教学队伍的组织

以前认为导论课程不是专业课程且内容较浅，任何教师都可以讲授。但经过几年的教学发现，该课程实际上是在教学上很难把握的课程，并不是每个教师都可以上好的。因此，现在在安排教学任务时，要求选派在环境领域具有丰富实践经验的教师来承担该课程，并且派辅助教师进行相应的课程网站建设以及课外活动等。

2.课堂教学组织

课堂教学是提高教学质量的重要环节，具体开展了如下工作：

（1）开展案例教学。采用典型案例充实教学内容，是改进“环境科学与工程”课程教学的有效方法之一。为了丰富教学内容，增强教学效果，在教学过程中，根据教学内容，将世界上发生的一些重大环境污染事件或者学生身边接触到的一些环境污染事件作为案例进行剖析，引导学生进行思考，增强学生对这些事件的感性认识，为以后通过后续课程的学习上升到理性认识的高度做准备。这一阶段，学生还不具备较多的专业知识，主要是通过学习、构思和考虑可能有那些方法和途径去分析与解决这些环境污染问题，并通过以后专业课程的学习和实践，逐步设计和实施相应的解决方案。针对当前国内外出现的环境问题组织学生观看与该案例相关的专题视频录像或教师提出案例讨论主题后，要求学生按组在国内外期刊上独立查阅相关主题文献，进行课堂汇报讨论，从而提高学生发现问题和解决问题的能力，为继续深入学习打下坚实的基础。如对“我国湖泊富营养化出现的机制和防治对策”的讨论，可使学生了解我国湖泊富营养化的特点、生物化学和生态演化过程与发生机制以及湖泊富营养化产生的生态学原因等。从而培养学生查阅文献、阅读文献和分析文献的能力。

（2）热点问题探讨。在教学过程中，引入当今全球范围内出现的热点环境问题。如自2000年以来，各国开始广泛研究的环境内分泌干扰物（Endocrine Disrupting Chemicals，简称EDCs）和持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants，简称POPs），这些物质会影响生物的内分泌系统，并具有致癌、致畸和致突变作用。近几年在环境中逐步发现并引起关注的医药品和个人护理用品（Pharmaceutical and Personal Care Products，简称PPCPs），它们在环境中的种类逐渐增加，并且对人和生态环境的潜在影响还未可知，值得进行深入的分析和研究。在课程中增加这些热点问题，可以加深学生的印象，引发学生结合日常生活进行思考。新知识的补充不仅激发了学生的学习兴趣，也拓宽了他们的知识面，为他们将来学习专业课程或进一步深造奠定了基础，可以强化学生对于本专业将来就业去向的认识，并在今后有意识地学习相关知识来解决随着人类社会发展而出现的新问题。

（3）开展问题教学法。问题教学法是教师在课堂上或课后设置一种问题情境，启发学生自己去研究、探索，寻找问题解决的途径和答案的一种教学方法。通过问题教学法启发学生去发现环境中存在的问题、认识问题、分析问题和解决问题等，从而掌握相关知识，提高学习兴趣，调动学生学习的积极性、主动性，培养学生的创新意识和综合能力。也改变了传统的灌输式教学方法过分注重知识的传授和记忆，忽视对知识的理解、思考和引申过程，更不重视对学生创造性思维方式的培养与训练的缺点。一般采用教师提出问题，也可以在课程进行到一定程度时启发学生结合自己对环境的观察、分析和调研等提出相应的问题。并且随着学生以后知识学习的深入，他们可以带着这些问题自己去逐步寻找答案，不断丰富专业知识以及提高分析问题和解决问题的能力，甚至到进行毕业论文/设计时可以自己提出和选择自己希望做的题目。在进行问题教学的过程中，教师及时正确的启发、引导、点拨是非常重要的。当然在讨论问题的过程中，学生还会遇到这样或那样的问题，需要教师的全方位参与和帮助。

3.课外教学活动

（1）网络平台交流。课堂上多媒体教学手段图文并茂、生动形象、动画影音和信息量大的特点为学生展示了有关历史和当前环境问题的立体图像。但课堂时间毕竟有限，大量的资料需要通过课后网络的形式传递给学生。如动画模拟各种环境污染物在大气、水、土壤、生物中的存在、化学特性、迁移、转化、等方面的影音图像，可引导学生进行理性思考，分析这些环境问题的由来和危害，考虑并初步设计关于其治理措施和方案。在课程网络平台上可进行师生交流和讨论，增加师生互动，随时与学生进行网络讨论，也可节省课堂时间，还可以进行有效的师生交互和生生交互的学习活动，包括专题讨论、网上协作、网上练习等。

（2）组织课外活动，引导学生自主学习。中国自古就存在“天人合一”的思想，老子《道德经》上说“人法地，地法天，天法道，道法自然”，体现了环境科学的主题，即追求人与自然的和谐统一。基于此，课程进行中让学生投身于大自然之中，开展与环境密切相关的考察和调查活动，可极大地激发学生的参与意识。

三、结束语

环境科学与工程是讲究可持续发展的学科，其教育的观念在不断的转变之中，一些新的观点和理念在不断更新和完善。为了环境科学与环境工程专业更好地发展，为了该专业学生具有更好的就业前景，能够在环境保护相关工作岗位和社会建设中发挥更大的作用与价值，对环境类专业的入门课程进行了改革，提高了教学质量，为后续课程的学习奠定了基础。

参考文献：

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[4]陈盛明，郑旭煦，宋应华，等.在化工专业新生中开设工程导论课程的探索与实践[J].广州化工，2011，39（19）：118-121.

环境科学与工程概论篇6

实践教学是巩固和加深对理论认识的有效途径，是培养具有创新能力和创新精神的高素质人才的重要环节，是理论联系实际、培养学生实际动手和操作能力的重要平台。加强实践教学已经成为我国高等教育发展的必然潮流。高等学校的实验和实践环节是培养学生创新精神和创新能力最重要的场所。充分意识到实践教学在人才培养过程中的重要分量，针对环境工程专业特点，加强环境工程专业实践教学环节，在实践中培养学生的创新能力，已经成为新世纪人才培养和教育改革的要求。环境工程学科作为一门实践性很强的综合性学科，它主要是充分运用物理、化学、生物、生态、水文地质、法律、经济等多种学科的知识，综合系统的研究人类与环境相互作用及其控制和调整途径，用工程手段防治和解决有关环境污染问题。我国环境工程教育始于20世纪70年代末，随着国家对环保的重视，开设环境工程专业的高校占比由1977年的0.8%上升至2004年的37.9%。到2004年，设置环境工程专业的国内高校已达到247个。每年这些高校为国家输送了大量的环境专业人才。但是，众所周知，环境专业就业前景一直不是很理想，就业率一直低于兄弟专业给水排水工程，其原因可能和环境工程的实践教学不足有关。无论从环境工程的专业特点还是从当前环境专业学生的就业率，笔者认为在环境工程的教学过程中强化实践教学环节是必要且必须的，同时教研工作者还要不断更新实践教学的内容和形式。

二、开展环境工程实践教学的原则

实用型原则开展环境工程专业实践教学，要和专业岗位的要求相一致，与专业岗位发展密切相关。以此为原则构建一个层次清楚、分工具体的实践教学体系。如实验、实训教学平台可按照基础实验技能平台、专业岗位技能实训平台、专业岗位实践平台三大步进行设置。混合型原则混合型原则主要是指专业与实践指导教师的混合、理论和实践教学的混合、实验室与教室的混合等方面，淡化理论与实践教学、专业与实践指导教师、实验室与教室的界限，打破原来按学科设置实验室的传统布局，重新整合实践教学设施，形成一体化混合实践教学模式。

三、环境工程专业实践教学的方法探讨

1.在理论课教学当中紧密联系实际问题调动学生学习的积极性和主动性是有效提高教学效果的重要因素。课堂上，仅仅讲授一些理论知识，很难激发所有学生的学习兴趣，但如果在理论讲学过程中，能和实践知识很好的结合起来，就有可能达到事半功倍的效果。比如，笔者在讲授《环境工程概预算》这门课时，由于一开始只注重理论教学，给学生机械的灌输一些理论知识，就发现在课堂上很多学生注意力不集中;后来我通过课后的问卷调查发现，很多概念学生搞不明白，因此听起来也就没有兴趣。我这才恍然大悟，该门课程实践性较强，和实际问题结合起来讲授效果才会更好。因此，在随后的课程里，我举了大量的工程实例结合基本概念进行讲解，学生的学习兴趣和积极性果然有大幅度提高。

2.强化学生基本实验技能的培养笔者认为，为了学生更好的消化在课堂上学习的理论知识，应当强化学生实验课程的力度，能够有条件开设实验的课程都要安排专门的实验学时。针对实验教学，老师要合理安排实验内容，并在实验之前要求每个学生掌握实验原理和意义，而不是学生实验课上机械的动动手，走走形式。在实验课上，老师应加强和学生得互动性，多给学生提一些问题让学生思考，学生能够独立完成的实验尽量由学生亲自动手完成。这样通过一次实验课程既锻炼了学生的实验技能，又让学生在实际操作过程中加深了对理论知识的理解。

3.实践性教学环节应与实际工程或科研项目相结合环境工程专业的课程设计、毕业实习、毕业设计(论文)等实践性教学环节，有条件可以与教师的实际工程或科研项目相结合，那将比单纯的凭空想象的设计产生更好的教学效果。教师的科研项目或工程项目一般都含有环境工程技术新发展的成分，相关的实验研究、工程设计、设备调试都可以结合本科生的教学工作来实施。产学研相结合，让学生参与到实际的工程或科研项目中，学生将受益匪浅。比如，“大学生创新计划”就是一个很好的产学研相结合的成功范例。

四、结语

环境科学与工程概论篇7

贵州省2017年高等教育自学考试日程表（社会） 专科 专业名称 2017-10-21上午 2017-10-21下午 2017-10-22上午 2017-10-22下午 020201 工商企业管理(专科) 00009政治经济学(财经类) 00018计算机应用基础 00058市场营销学 00147人力资源管理(一) 03706思想道德修养与法律基础 00020高等数学(一) 00065国民经济统计概论 00146中国税制 00148国际企业管理 00041基础会计学 00055企业会计学 00145生产与作业管理 03954现代公文写作 12656毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论 00043经济法概论(财经类) 00144企业管理概论 020203 会计(专科) 00009政治经济学(财经类) 00018计算机应用基础 00067财务管理学 00157管理会计(一) 03706思想道德修养与法律基础 00020高等数学(一) 00065国民经济统计概论 00146中国税制 00041基础会计学 00070政府与事业单位会计 00155中级财务会计 00156成本会计 03954现代公文写作 12656毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论 00043经济法概论(财经类) 00144企业管理概论 020205 人力资源管理(专科) 00009政治经济学(财经类) 00018计算机应用基础 00147人力资源管理(一) 00163管理心理学 03706思想道德修养与法律基础 00020高等数学(一) 00065国民经济统计概论 00166企业劳动工资管理 00071社会保障概论 00164劳动经济学 03954现代公文写作 12656毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论 00043经济法概论(财经类) 00144企业管理概论 00165劳动就业概论 020209 旅游管理(专科) 00018计算机应用基础 00190中国旅游地理 03706思想道德修养与法律基础 　 00182公共关系学 00187旅游经济学 03954现代公文写作 12656毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论 　 030104 经济法学(专科) 00230合同法 00242民法学 03706思想道德修养与法律基础 05679宪法学 00227公司法 00245刑法学 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02142数据结构导论 02316计算机应用技术 02318计算机组成原理 03706思想道德修养与法律基础 00022高等数学(工专) 00342高级语言程序设计(一) 04730电子技术基础(三) 02141计算机网络技术 02198线性代数 04729大学语文 04732微型计算机及接口技术 12656毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论 00012英语(一) 02120数据库及其应用 02323操作系统概论 090622 农村经济与管理(专科) 00018计算机应用基础 01442乡镇行政管理 03706思想道德修养与法律基础 02557乡镇规划与管理 03971经济学基础 05220市场营销学(乡镇) 12656毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论 02541农业资源利用与环境保护 100701 护理学(专科) 00488健康教育学 02901病理学 02997护理学基础 03706思想道德修养与法律基础 02903药理学(一) 02996护理伦理学 03000营养学 03179生物化学(三) 02113医学心理学 02864微生物学与免疫学基础 02998内科护理学(一) 03954现代公文写作 12656毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论 02899生理学 03001外科护理学(一) 03002妇产科护理学(一) 03003儿科护理学(一) 本科 专业名称 2017-10-21[上午(09:00-11:30)] 2017-10-21[下午(14:30-17:00)] 2017-10-22[上午(09:00-11:30)] 2017-10-22[下午(14:30-17:00)] 020106 金融(独立本科段) 00058市场营销学 00067财务管理学 00139西方经济学 03709马克思主义基本原理概论 04183概率论与数理统计(经管类) 00054管理学原理 00076国际金融 00078银行会计学 03708中国近现代史纲要 04184线性代数(经管类) 00015英语(二) 00051管理系统中计算机应用 00079保险学原理 020114 农业经济管理(独立本科段) 00053对外经济管理概论 00127农学概论 00128农业技术经济学(一) 03709马克思主义基本原理概论 00054管理学原理 00134农业统计学 09469财经应用写作 00071社会保障概论 00129农业政策学(一) 03708中国近现代史纲要 00015英语(二) 00043经济法概论(财经类) 00051管理系统中计算机应用 00130作物栽培学(一) 09470创业理论与实务 020202 工商企业管理(独立本科段) 00067财务管理学 00139西方经济学 00151企业经营战略 03709马克思主义基本原理概论 04183概率论与数理统计(经管类) 00054管理学原理 00149国际贸易理论与实务 00153质量管理(一) 00154企业管理咨询 03708中国近现代史纲要 04184线性代数(经管类) 00015英语(二) 00051管理系统中计算机应用 00152组织行为学 020204 会计(独立本科段) 00058市场营销学 00139西方经济学 00162会计制度设计 03709马克思主义基本原理概论 04183概率论与数理统计(经管类) 00054管理学原理 00159高级财务会计 00160审计学 03708中国近现代史纲要 04184线性代数(经管类) 00015英语(二) 00051管理系统中计算机应用 00158资产评估 00161财务报表分析(一) 020208 市场营销(独立本科段) 00139西方经济学 00185商品流通概论 00186国际商务谈判 03709马克思主义基本原理概论 04183概率论与数理统计(经管类) 00149国际贸易理论与实务 00055企业会计学 00184市场营销策划 03708中国近现代史纲要 04184线性代数(经管类) 00015英语(二) 00051管理系统中计算机应用 00098国际市场营销学 00183消费经济学 020210 旅游管理(独立本科段) 00053对外经济管理概论 00058市场营销学 00067财务管理学 03709马克思主义基本原理概论 04183概率论与数理统计(经管类) 00054管理学原理 00199中外民俗 01868民族文化概论 06011旅游学概论 00197旅游资源规划与开发 00200客源国概况 03708中国近现代史纲要 04184线性代数(经管类) 00051管理系统中计算机应用 00152组织行为学 00196专业英语 00198旅游企业投资与管理 020218 人力资源管理(独立本科段) 03709马克思主义基本原理概论 06089劳动关系与劳动法 00054管理学原理 06090人员素质测评理论与方法 00041基础会计学 00182公共关系学 03708中国近现代史纲要 06088管理思想史 06093人力资源开发与管理 00015英语(二) 00051管理系统中计算机应用 06091薪酬管理 06092工作分析 020230 公共事业管理(独立本科段) 00147人力资源管理(一) 00318公共政策 03312劳动和社会保障概论 03709马克思主义基本原理概论 00150金融理论与实务 00261行政法学 05723非政府组织管理 05725文化管理 00153质量管理(一) 00154企业管理咨询 03331公共事业管理 03335公共管理学 03708中国近现代史纲要 00015英语(二) 02382管理信息系统 05722公共经济学 05724公共卫生管理 05726国土资源管理 030106 法律(本科段) 00230合同法 00249国际私法 00264中国法律思想史 03709马克思主义基本原理概论 05678金融法 00227公司法 00246国际经济法概论 00257票据法 00259公证与律师制度 00262法律文书写作 00265西方法律思想史 00167劳动法 00258保险法 00263外国法制史 03708中国近现代史纲要 05680婚姻家庭法 00015英语(二) 00169房地产法 00226知识产权法 00228环境与资源保护法学 00233税法 030302 行政管理学(独立本科段) 00024普通逻辑 00067财务管理学 00318公共政策 00320领导科学 03709马克思主义基本原理概论 00261行政法学 00315当代中国政治制度 00319行政组织理论 00316西方政治制度 00321中国文化概论 01848公务员制度 03708中国近现代史纲要 00015英语(二) 00034社会学概论 00322中国行政史 00323西方行政学说史 040102 学前教育(独立本科段) 00398学前教育原理 00401学前比较教育 00403学前儿童家庭教育 03709马克思主义基本原理概论 00881学前教育科学研究与论文写作 00883学前特殊儿童教育 00402学前教育史 00885学前教育诊断与咨询 03708中国近现代史纲要 00015英语(二) 00399学前游戏论 00467课程与教学论 00882学前教育心理学 050105 汉语言文学(本科段) 00037美学 00540外国文学史 00814中国古代文论选读 03709马克思主义基本原理概论 00812中国现当代作家作品专题研究 00813外国作家作品专题研究 00819训诂学 00321中国文化概论 00538中国古代文学史(一) 00539中国古代文学史(二) 03708中国近现代史纲要 00015英语(二) 00537中国现代文学史 00541语言学概论 050201 英语(本科段) 00087英语翻译 00600高级英语 03709马克思主义基本原理概论 00830现代语言学 00831英语语法 00832英语词汇学 00840第二外语(日语) 03708中国近现代史纲要 00603英语写作 00604英美文学选读 080307 机电一体化工程(独立本科段) 02194工程经济 02197概率论与数理统计(二) 02199复变函数与积分变换 02245机电一体化系统设计 03709马克思主义基本原理概论 02240机械工程控制基础 02243计算机软件基础(一) 02200现代设计方法 02202传感器与检测技术 03708中国近现代史纲要 00015英语(二) 00420物理(工) 02238模拟、数字及电力电子技术 02241工业用微型计算机 080702 计算机及应用(独立本科段) 02197概率论与数理统计(二) 02324离散数学 02331数据结构 03709马克思主义基本原理概论 04747Java语言程序设计(一) 00023高等数学(工本) 02326操作系统 04735数据库系统原理 02325计算机系统结构 03708中国近现代史纲要 04737C++程序设计 00015英语(二) 02333软件工程 04741计算机网络原理 080806 建筑工程(独立本科段) 02197概率论与数理统计(二) 02439结构力学(二) 02440混凝土结构设计 03709马克思主义基本原理概论 02446建筑设备 03347流体力学 02198线性代数 02275计算机基础与程序设计 02404工程地质及土力学 02448建筑结构试验 03708中国近现代史纲要 00015英语(二) 00420物理(工) 02442钢结构 02447建筑经济与企业管理 100702 护理学(独立本科段) 00018计算机应用基础 03006护理管理学 03202内科护理学(二) 03203外科护理学(二) 03709马克思主义基本原理概论 03008护理学研究 03009精神障碍护理学 03200预防医学(二) 00182公共关系学 03005护理教育导论 03201护理学导论 03708中国近现代史纲要 04435老年护理学 00015英语(二) 03004社区护理学(一) 03007急救护理学 03010妇产科护理学(二) 03011儿科护理学(二) 04436康复护理学 030401 公安管理(本科段) 00018计算机应用基础 00369警察伦理学 00372公安信息学 03709马克思主义基本原理概论 00235犯罪学(一) 00370刑事证据学 00860公安行政诉讼 00861刑事侦查情报学 03708中国近现代史纲要 04729大学语文 00015英语(二) 00371公安决策学 00373涉外警务概论 00859警察组织行为学贵州省2017年高等教育自学考试日程表（助学）专科专业名称2017-10-21上午2017-10-21下午2017-10-22上午2017-10-22下午020201 工商企业管理(专科)00058市场营销学 00147人力资源管理(一)00148国际企业管理00145生产与作业管理　020203 会计(专科)00157管理会计(一)　00070政府与事业单位会计 00155中级财务会计 00156成本会计　020205 人力资源管理(专科)00147人力资源管理(一) 00163管理心理学00166企业劳动工资管理00164劳动经济学00165劳动就业概论020209 旅游管理(专科)00190中国旅游地理　00187旅游经济学　020228 物流管理(专科)00018计算机应用基础 03706思想道德修养与法律基础00020高等数学(一)00041基础会计学 12656毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论00012英语(一) 05372国际物流导论020313 销售管理(专科)00179谈判与推销技巧00178市场调查与预测00041基础会计学00144企业管理概论030112 法律(基础科段)(专科)00242民法学 05679宪法学00245刑法学00243民事诉讼法学05677法理学030301 行政管理(专科)00147人力资源管理(一) 00292市政学00107现代管理学 00341公文写作与处理03350社会研究方法　040101 学前教育(专科)00384学前心理学 00389学前教育科学研究04304中小学教师信息技术(中级)00387幼儿园组织与管理00383学前教育学050114 汉语言文学(基础科段)(专科)00018计算机应用基础 00024普通逻辑 00031心理学 00529文学概论(一) 00535现代汉语 03706思想道德修养与法律基础00429教育学(一) 00530中国现代文学作品选 00536古代汉语00506写作(一) 00531中国当代文学作品选 00534外国文学作品选 12656毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论00532中国古代文学作品选(一) 00533中国古代文学作品选(二)050425 环境艺术设计(基础科段)　05412专业制图　　050454 动漫设计与制作(专科)　08880动漫美术基础(二)(平面与色彩)　　080701 计算机及应用(专科)02142数据结构导论 02316计算机应用技术 02318计算机组成原理 03706思想道德修养与法律基础00022高等数学(工专) 00342高级语言程序设计(一) 04730电子技术基础(三)02141计算机网络技术 02198线性代数 03954现代公文写作 04732微型计算机及接口技术 12656毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论00012英语(一) 02120数据库及其应用 02323操作系统概论080828 建筑工程(专科)09064建筑材料及检测技术02387工程测量09062混凝土及砌体结构检测技术05394建筑物理081305 烹饪工艺(专科)　02525烹饪原料学　　082236 工程造价(专科)(路桥方向)　03940工程造价原理与编制03941工程招投标与合同管理　090622 农村经济与管理(专科)01442乡镇行政管理02557乡镇规划与管理 03971经济学基础05220市场营销学(乡镇)02541农业资源利用与环境保护100701 护理学(专科)00488健康教育学 02997护理学基础02903药理学(一)02998内科护理学(一)02899生理学 03001外科护理学(一)100801 药学(专科)03031药物分析03029药剂学　02068人体解剖生理学本科专业名称2017-10-21上午2017-10-21下午2017-10-22上午2017-10-22下午中学教育类90037美学 90087英语翻译 90230合同法 90501体育史 90503体育教育学 90540外国文学史 90733音乐分析与创作 92011复变函数 92055中级有机化学 92081进化生物学 92103计量地理与地理信息系统 96425中学英语课程教材教法 96518微机故障诊断与维修技术90227公司法 90246国际经济法概论 90495体育保健学 92056仪器分析 92085细胞生物学 92088生物教育学 92105地理教育学 92326操作系统 96414汉语言文学教育学 96421中学英语教学研究 96855微分方程 97976音乐欣赏(二)90167劳动法 90499体育游戏 90500体育科研理论与方法 90538中国古代文学史(一) 90539中国古代文学史(二) 90735音乐教育学 90832英语词汇学 92014微分几何 92054中级无机化学 92084组织胚胎学 92101区域科学原理 92104现代自然地理学 92328面向对象程序设计90228环境与资源保护法学 90441多媒体教学系统 90502体育管理学 90537中国现代文学史 90541语言学概论 90604英美文学选读 90732简明配器法 92013初等数论 92059化学教育学 92079生态学概论 92094人文地理学概论 93144环境科学基础 94336教育法规概论020106 金融(独立本科段)00058市场营销学00076国际金融00078银行会计学00079保险学原理020114 农业经济管理(独立本科段)00127农学概论 00128农业技术经济学(一)00134农业统计学00129农业政策学(一)00130作物栽培学(一)020157 财务会计与审计(独立本科段)08119管理会计06072企业财务审计 08130现代公司理财00103证券投资学 08131财务分析与案例研究06194内部审计020202 工商企业管理(独立本科段)00151企业经营战略00149国际贸易理论与实务00153质量管理(一) 00154企业管理咨询00152组织行为学020204 会计(独立本科段)00058市场营销学 00162会计制度设计　00160审计学00158资产评估 00161财务报表分析(一)020208 市场营销(独立本科段)00186国际商务谈判00149国际贸易理论与实务00184市场营销策划00098国际市场营销学 00183消费经济学020210 旅游管理(独立本科段)　00199中外民俗 01868民族文化概论 06011旅游学概论00197旅游资源规划与开发 00200客源国概况00198旅游企业投资与管理020218 人力资源管理(独立本科段)06089劳动关系与劳动法06090人员素质测评理论与方法06088管理思想史 06093人力资源开发与管理06091薪酬管理 06092工作分析020230 公共事业管理(独立本科段)00147人力资源管理(一) 00318公共政策05723非政府组织管理03331公共事业管理 03335公共管理学05722公共经济学020261 工程财务管理(独立本科段)00162会计制度设计 05292基本建设财务管理05293国际工程与建设项目管理06214西方财务管理00161财务报表分析(一) 05294税务筹划理论与实务020279 工程管理(独立本科段)08262房地产开发与经营06087工程项目管理 06289工程招标与合同管理01850建筑施工技术 06962工程造价确定与控制08263工程经济学与项目融资020314 销售管理(独立本科段)00067财务管理学 00151企业经营战略 00186国际商务谈判 03291人际关系学　00184市场营销策划　030106 法律(本科段)00230合同法00246国际经济法概论00167劳动法00226知识产权法 00228环境与资源保护法学030116 民商法(本科段)05559海商法05558侵权行为法　　030302 行政管理学(独立本科段)　00261行政法学 00315当代中国政治制度 00319行政组织理论00316西方政治制度 01848公务员制度　040102 学前教育(独立本科段)00398学前教育原理 00403学前儿童家庭教育00881学前教育科学研究与论文写作00885学前教育诊断与咨询00399学前游戏论 00882学前教育心理学040108 教育学(独立本科段)　00465心理卫生与心理辅导 00469教育学原理00449教育管理原理 00468德育原理 00472比较教育00453教育法学040120 基础教育(独立本科段)05683素质教育理论与实践06420中文工具书04579中学语文教学法　050105 汉语言文学(本科段)00540外国文学史　00538中国古代文学史(一) 00539中国古代文学史(二)00537中国现代文学史 00541语言学概论050201 英语(本科段)00600高级英语　00832英语词汇学00603英语写作 00604英美文学选读050309 公共关系(独立本科段)00318公共政策 00320领导科学 03291人际关系学 03709马克思主义基本原理概论 06089劳动关系与劳动法03292公共关系口才 03297企业文化 03300现代媒体总论03293现代谈判学 03295国际公共关系 03708中国近现代史纲要 06093人力资源开发与管理00015英语(二) 00152组织行为学 03294公共关系案例 06091薪酬管理050412 环境艺术设计(独立本科段)03709马克思主义基本原理概论　03708中国近现代史纲要　050432 室内设计(独立本科段)　05340室内空间组合与理论　　080307 机电一体化工程(独立本科段)02245机电一体化系统设计02240机

环境科学与工程概论篇8

[关键词]e-Learning环境；深度学习；高水平思维；概念交互

[中图分类号]G420 [文献标识码]A [文章编号]1672-0008（2013）04-0043-09

教育信息化在经过了一轮大规模的硬件投资之后。当前已经进入到一个发展和应用相对缓慢和集中反思的高原期。目前，制约其发展的最大瓶颈是在硬件设备极大完善的情况下，丰富的软件与服务并没有带来学习效率的显著提升，如一些学者所言“虽然e-Learning具有丰富的多媒体资源、便捷的协同交流、友好的互动等独特优势，但学习效果并不像预期的那么理想，究其原因是目前的e-Learning主要提供呈现浅层次知识的学习过程，这无疑能够让学习者获得特定的知识点，但是，它们是凌乱的，并不足以让学习者建构起对整个问题的认识，不能有效地促使学生开展反思，以及将知识进行迁移与应用。而且这样的学习过程缺乏有效促使学习者反思的机制，学生缺乏对问题的深入探讨。一言以蔽之，信息化环境增加了信息的广度，但是，在促进认知的深度方面作用不力。我国学者陈琳、李凡、王矗等人也提出：“创新的信息时代，尤其是处于创新型国家建设进程中且网民队伍急剧增长的阶段，人们呼唤网络学习环境下的深层学习，探讨网络环境下的深层学习在当今显得非常重要和十分迫切，否则网络学习的有效性就无从保障，更无法彰显网络学习的优势，网络学习就不可能持续四"，即在技术进入教与学的过程中，如何拓展e-Learning学习的深度已然成为业界的关注焦点。

与此同时，R.Keith Sawyer认为，“学习科学是一门研究教与学的跨学科领域，涉及认知科学、教育心理学、计算机科学、人类学、社会学、信息科学、神经科学等领域与学科。与在实验室环境中通过严格控制各种变量来研究学习的传统认知科学不同，学习科学关注真实情境中的学习，不仅包括学校教室里的正规学习，还包括各种情境中的非正式学习，希望通过研究来更好地理解认知过程，并将这些知识用于真实学习情境的设计中，提升学习者的学习深度与效率。”我国学者焦建利也指出：“深度学习是一种基于理解的学习，他强调学习者批判性地学习新思想和新知识。把它们纳入到原有的认知结构中。将原有的知识迁移到新的情境中，从而帮助决策、解决问题。学习科学领域旨在探讨深度学习是如何发生的。并以此指导如何设计深度学习，最终培养学生深度概念理解所必备的技能。”因此，在学习科学领域，对学习的研究将改变以往“哲学范式”和“实验范式”的固有套路，更加注重“情境化”的复杂学习研究，更加重视对认知主体的“人的价值”的追问，学习设计将从重视课堂知识的容量向提升课堂知识的深度转变，即深度学习将成为学习科学领域的重要研究议题。

综上可以发现，深度学习既是学习科学的最终目标，也是后网络时代所要破解的e-Learning难题，因此，对于学习科学视域中的e-Learning深度学习进行综述研究，以发现促进深度学习的规律显得非常必要。

一、深度学习及其内涵

学习科学强调学习者的深度学习和理解性学习。深度（层）学习是与浅层学习相对应的一种学习方式，当代众多学者对此进行了研究。如Marton和Salio在研究瑞典大学生阅读学术论文所采取的策略时，发现学习可分为深度（层）学习和浅层学习两种，从而提出了深度学习（Deep Learning）和浅层学习（Surface Learning）的概念，并进行了阐述。之后，En-twistle，Ramsden和John Biggs详尽阐述了深度学习和浅层学习的相关理论，并总结了深度学习和浅层学习的特征，Van B.Weigel就远程教育中的深度学习进行了一定的论述。大家对深度学习的认识基本上是一致的。可以归纳为如表1所示的内容。可以看出。深度学习强调较高的认知目标层次，强调高阶思维能力的培养，强调学习过程中的反思与元认知，并且注重学习行为方面高情感投入和高行为投入：在认知结果方面，则注重概念转变，强调复杂认知结构的养成。总的来说，深度学习是一种有意义的学习，且是一种主动学习。

二、e-Learning深度学习的理论基础

学习理论的转向、建构主义的崛起为学习科学的诞生与深度学习的发展奠定了坚实的理论基础。在学习科学视域中，建构主义学习理论、情境认知理论、分布式认知理论、连通主义学习理论以及元认知理论是深度学习的主要理论基础。其中建构主义学习理论为深度学习的知识建构特性与概念交互提供了科学依据，情境认知理论为深度学习的学习环境与个人学习空间设计提供了强有力的解释，分布式认知理论和连通主义学习理论为深度学习的深层交互与群体意义建构奠定了基础，元认知理论为深度学习的反思及自我监控提供了依据。在所有的理论基础中，建构主义学习理论及连通主义学习理论对深度学习的影响更直接、更深远。以连通主义学习理论为例，该理论认为，学习包括创建连接和发展网络，知识存在于这个网状结构中，设计合理的网络本身就是学习的过程。这为e-Learning的知识设计、内容编排、学习环境构建以及学习交互提供了诸多借鉴，而建构主义学习理论所提倡的意义建构以及学习的“同化”和“顺应”、“有意义的学习”等为深度学习的主旨——概念转变提供了坚实的基础。

三、学习科学视域中的e-Learning深度学习分析模型

本文着眼于学习科学视域，既关注传统学习的大环境设计观，又关注分子水平、细胞水平的学习分析。在现有深度学习的研究基础上，从e-Learning深度学习涉及的环境条件、学习的外在行为表现、内在认知过程以及最终的学习结果等方面将深度学习的研究框架聚焦在深度学习环境（技术层面、知识层面）、学习过程（外显学习行为与内在认知过程）、学习结果及情感体验四个层面，进而提出深度学习分析框架模型，如图1所示。

（一）模型解析

在该分析框架模型中，我们可以将学习看作一个完整的系统，从前端学习信息的输入、信息的处理到最后信息的生成这三个完整的环节构成了深度学习的分析路径。在该模型中，对应信息的输入、处理和输出三个环节的分别是学习环境层、学习过程层和学习结果层，而情感体验层贯穿于学习过程的始终。这四个层级对构成深度学习来说缺一不可，互为影响。在学习的环境层，深度学习体现在技术支持和内容设计等方面：而在学习过程层及结果层，深度学习可以从内在的认知过程和外显的学习行为（能力）等方面付诸判断：在情感体验层，我们可以从情感的积淀、升华、内化三个方面来论述。

（二）构建依据分析

有意义学习是深度学习的主旨，建构主义学习理论所强调的意义建构为本研究提供了相关思路和方法。在深度学习的研究中。应该重视学习的外部环境，以利于学习者对先前知识的唤起；应该重视学习过程，以支持有意义的学习，通过多重交互达到群体意义建构：应该重视e-Learning深度学习的认知过程，以评估认知结构的变化。

信息加工心理学认为，人在面对需要加工的信息的时候，总会发生信息的输入、处理和输出三个过程，这为我们考查e-Learning深度学习提供了心理学依据。同时，我国学者崔光佐等人研究了课堂中的信息处理过程，将学生的信息处理分为学习交互、学习过程和学习结果等层面的信息处理，这为本研究框架模型的提出提供了信息加工依据。

教育信息化的价值观是促进技术与教育的双向融合，最优化地提高学生和教师的生命质量。在此过程中，“以人为本”、把人的发展作为教育的目的是促进学习的主旨与核心。这就决定了关注e-Learning深度学习体验的重要性，虽然我们说情感体验伴随信息处理的三个阶段，但是，在该价值体系的指导下，技术与教育双向融合的核心是技术的生态观。因此，学习的最终目标是获得一种愉快的情感体验，也是e-Learning深度学习的最高层次。这是本框架模型的价值依据。

四、学习科学视域中的e-Learning深度学习研究

（一）学习科学视域中的e-Learning深度学习环境

学习环境伴随着学与教活动的发生而出现，构建合理的学习环境是促使e-Learning深度学习发生的有效条件。当前。数字化教育环境建设掀起新高潮。加快推进“网络学习空间人人通”是建设数字化环境建设的发展方向，而构建网上个人学习空间是实现网络空间人人通的主要途径，而其最终需要通过个人学习空间的设计与实施来促进深度学习的有效发生。通过网络空间人人通，促使学习者从简单的网络内容转移与复制等简单的单步骤、低认知的操作逐步演化、过渡到内容与知识的创造与产出，并理解学习活动的本质是学习者和其他学伴（专家）发起的对话。树立从内容消耗者转变为内容创建者的角色理念，习惯从碎片化学习转向连通性学习，进行群体协同知识建构，培养高水平思维能力，重视活动设计和用户体验。唯有此，才能真正地促进e-Learning深度学习的有效发生。

1.技术与e-Learning环境的无缝融合：基于意义建构的个人学习空间（PLS）

在个人学习环境的研究方面，欧盟走在了学习科学研究的前面，欧盟的PLS项目对其进行了详细的阐述，如图2所示。可见，基于意义建构的个人学习空间（PLS）将技术无缝融合到e-Learning环境中，综合了“自上而下”和“自下而上”两种教与学的管理与设计策略，既发挥了教师的主导作用，又体现了学生的主体地位。是“双主”的完美再现：既发扬了WEB 2.0的核心理念——自由、开放、连通、去中心化，又体现了学习的监管与追踪。多种数字化工具的整合为知识的创造和深化奠定了基础，是促进深度学习的典范。

（1）特征剖析。个人学习空间（PLS）是在个人学习环境（PLE）和虚拟学习环境（vLE）的基础上发展起来的学习环境设计理念与模式，与深度学习的理念完全吻合，它具有以下几方面的特征：第一，能够促进反思与元认知，提供持久、迭代的学习记录与体验；第二，提供相应的学习支架，对学习进行有效的引导。以促使“认知冲突”和“概念转变”的发生：第三，提供相应的个人管理权限，促进学习者最大程度的投入（学习投入、认知投入和情感投入）；以此来促进学习者深度学习的发生和批判性思维的培养，以及“概念转变”的形成。

（2）认知工具的数字布鲁姆体现。数字布鲁姆是美国教育专家根据新的布鲁姆目标分类学提出的信息化工具集合，它按照认知领域的教育目标将可用于学习的25个工具进行分类。旨在促进数字化学习。数字布鲁姆的出现意味着信息化教学已经开始成为教育界的主流意识和实践行为。而这一思想在个人学习空间中得到了充分的体现，可以看出，YouTube、facebook、moodle、SaKai等工具和平台都有助于学习者分析、评价、创新能力的培养，是促进深度学习的利器。因此，如何根据学习内容的属性，依据数字布鲁姆的原理合理选择认知工具是技术与环境无缝整合以及深度认知的关键所在，具体见图3。

（3）情境性、整体性、丰富性的学习环境再现。认知弹性理论认为。传统教学的弊端在于过度简化所授内容以致于学生对概念的理解过于肤浅。这种现象不利于学习者获得高级知识以及进行灵活的推理。而造成这一现象的原因之一就是教师在教学中以最容易传递的形式将信息进行了浓缩。所以，传统的教学滤掉了存在于大多数应用性知识领域中的复杂性，这就导致了学生对领域知识的浅层理解。而在基于意义建构的个人学习空间中，除了要兼顾促进深度学习的高水平思维、深层理解、反思与元认知等，还要求必须在环境设置上下功夫，提供情境化、整体性、丰富性的学习环境，充分尊重学习体验，还原知识产生的本来土壤。这一设计理念与学者冯锐、杨红美、刘兆君、van der Spek，Erik D、王立国等人的观点不谋而合。

2.e-Learnin～深度学习的内容设计

内容设计是促进深度学习的根本，那么什么样的内容设计才能促进深度学习的有效发生呢？诸多研究表明，在知识呈现结构方面，其一是必须摆脱传统的典型的线性知识呈现方式，而采用分支、网状以及模块化的知识表征结构，以使得设计的知识呈现方式能够符合人类大脑存储知识的本来认知结构；其二是从知识的属性方面来讲，摆脱传统的事实类、原理类知识的单调、反复再现。增加问题解决类知识的不同情境再现设计：其三是学习者所经历的步骤至少在2-3个步骤以上，即对同一个知识点或者问题的认识经历了步步逼近的深入领悟，而非肤浅地只停留在事实类等表层。只有从以上三个方面统筹考虑，才能保证深度学习内容设计的有效性。

（1）知识呈现结构的研究。知识的呈现结构是指知识层下面的组织模版，如线性、分支、网状和模块化结构。我国的李亚娇等人对促进深度学习的知识呈现方式进行了深入研究，并且提出知识组织的分支结构和网状结构利于深度学习的发生。那么，在e-Learning环境下，为何这种组织结构利于深度思考与学习呢？究其原因在于线性的结构不具有在多种知识之间灵活跳转的特性，而非线性的结构有利于学习者从概念的一个层次转换到另一个层次，同一知识可以反复认识，因此有助于对学习转换效果的反思，最终使学习深度逐步递进。思维水平得以提高。分支结构能够不断向下细化知识，扩展知识的深度。网状结构向外联系相近知识，扩展知识的广度，这两种结构的结合最利于习得深层次知识。模块化是将有关联的概念名词放到一个模块中，模块可再划分为子模块，模块与模块之间可进行适当分类和关联。因此，e-Learning环境下的知识结构应该是非线性的、模块化的。形似分支状、网状和小模块，便于学习者在头脑中建立相应的知识概念网络，通过非线性的多次探究达到对相关知识的“举一反三”和“多角度深层认知”目的。同时，在知识的层次设计上要符合“先行组织者”的策略，上位概念一定要有深刻性和概括性，有一定的“固着”属性，能够将新知识牢牢地“固着”到原有的认知结构中，并且，上位概念和原有概念要符合“最近发展区理论”，以实现认知的螺旋式发展。这一观点和Boyle、Tom等人的研究相吻合。

（2）知识的问题解决属性。研究发现，促进深度学习的内容要具有实践指向性，能够解决具体的问题，即“让学游泳的人下水游泳”，培养学习者将当前的知识用于实际问题解决的能力是促进深度学习发生的有效前提。这就需要明确两点：其一是知识要具有问题解决属性，其二是所设计的镶嵌知识的问题要具有一定的问题空间，且问题要具有复杂性、多路径的特点。

关于第一点，如同布鲁纳（Bruner）所言：学习具有表层过程和深层过程，而且这两种过程是一种互补关系，因此，学生的学习过程必须作为更加能动的认识过程加以展开，必须拥有埋头于问题解决的学习体验。关于表层过程、深层过程与问题解决之间的关系，杜建霞等人提供了相应的思路与方法。其将学习过程分为三个阶段。在第一个阶段知识获得和第二个阶段技能发展的基础上是第三个阶段。第三阶段代表了学生开始形成概念化以及运用所学知识来解决问题的认知能力，并且提出对材料更深入的理解可以促进对学科内容的创新性使用，即深层学习。也就是说，如果缺少深层学习，学生将仅仅是模仿教师，而不是运用所学知识来解决新问题。由此可见，解决问题是深层学习和浅层学习的分界线。受这一思想的启发，许多现代教学模型中都纳入了问题解决学习理念以促进深度学习的发生，如抛锚式教学、基于问题的学习、建构主义学习、基于项目的学习、基于设计的学习等，这些模型均强调学习者进行理解性的学习、批判性的思维、主动的知识建构与有效的知识迁移。从以上几种现代教学模型中我们可以归纳出一个共同点。即它们所实现的都是问题解决。因此，我们认为，问题解决是进行深度学习的有效途径之一。

关于第二点：众多学者意见一致，他们认为，问题解决是一种复杂的、多元的、不易理解的学习，因此，问题的复杂性、多路径与开放问题空间的属性是必不可少的。依此来培养学习者非良构问题解决的能力，以使其满足社会对深度学习的需求。

（3）知识的学习路径编排。在学习路径方面，从传统的浅层学习的统一规格、统一步调、统一检测的教学“工厂”式的学习路径要转向规格多样、路径多样、评价多元的教学生态，即深度学习路径。以单个知识点的学习为例：在图4中展示了两位学生的学习路径，我们可以看出，在进行学习时，学生A围绕同一知识点进行了多角度的认知，符合认知弹性理论，对于具有开放问题空间的深度学习来说非常必要，知识的广度有所增加。但在认知的深度上，基本上是停留在一个层级，少部分情况下进行了第二层级更为深入、细化的学习，这与传统的单一学习路径相比，属于一种深度学习路径，但是，这种学习对于提升学生的思维深度来说还略显不足。而在学生B的学习中，不仅对于同一内容学习的广度有所拓展，多路径多角度地进行认知，同时，在每一个分支路径基本都进行了更进一步的深入细化学习与延伸。由此可见，思维的深度与广度均得到了很好的锻炼，因此，我们可以说，要进行深度学习，除了在知识结构编排、知识的问题解决属性方面下功夫外，还应该在学习路径上进行精细的安排，针对每一个知识点，按照超媒体和超链接的形式，允许学习者能够进行多步骤的学习，深度学习至少要求经历三个学习步骤（路径），唯此才能对知识进行深度掌握。

综上所述，在设计和呈现深度学习的知识时，要考虑其类型和层次的多样性，应由浅入深，从简单到复杂，依次设置事实类、概念类、技能类、原理类、问题解决类知识，难度逐次递增，鼓励学习者用已有经验完成学习任务，倡导复杂、非良构领域问题的设计，以有效促进学习行为由浅层学习向深度学习的转变，并且学习路径要开放、层级化、方便学生在路径之间进行自由的跳转，以了解更为细化深入的内容。

（二）e-Learnincl深度学习的过程

深度学习的过程是促成深度学习结果的关键，深度学习的过程应该具有两方面的特征，从外显行为来看：其一是行为投入的程度较高。具体体现在学习者的努力程度、持续时间等方面比较高。能够完全地“投入”其中。完全地“固着”在当前的学习状态中。其二是学生能够进行复杂的交互活动，以发展高阶思维能力。从内在的认知过程来看：一方面是学习者有较高的认知投入，具体体现为认知过程中的“元认知”、“深层认知策略”及“高水平思维”，另外一方面是在具体的认知过程中有“认知偏差”和“概念交互”。

1.外显的学习行为

关于行为与认知、绩效的研究是近些年认知心理学的热点。一般来说，外显的学习行为主要是指学习过程中所表现出来的行为差异与变化，可以从行为投入、行为操作（进行的学习活动的复杂程度）等方面进行解释。

关于行为投入和e-Learning深度学习的关系方面，华东师范大学孔企平教授在一项数学教学改革的研究中得出了以下结论：单纯的行为投入并不能促进学生发展数学创新思维能力，只有以积极的情感和深层次的认知投入为核心的全面投入，才能促进学生的包括高层次思维在内的全面素质的提高。可以说行为投入是学习投入的重要组成部分。没有行为投入，就算不上“学习投入”。因此，应该对学生的学习行为进行悉心的引导，设置合理的学习任务，提高全体学生的参与度才能促进学习者e-Learning深度学习的发展。

关于行为操作（进行的学习活动的复杂程度）研究，David.Mioduser曾将交互类型分为简单活动和复杂活动。根据其观点，简单活动是指不需要高阶思维能力的参与就可以完成的学习任务。如提交教师的作业，下载教师提供的相关资料等，是一种浅层学习：而复杂活动需要高阶思维能力的参与，如讨论问题，共同完成某一具有挑战性的学习任务等，这是一种深层学习，在e-Learning环境下，尽量给学习者布置复杂任务，以促进高阶思维能力的发展，避免浅层学习和思维的异化。以博客为例，究竟什么是博客中的复杂活动及简单活动呢？我国学者王丽、谈云兵对基于博客的深度学习进行了研究。对基于博客的交互活动进行了分析，突出了浅层学习和深度学习所对应的交互活动，如表2所示。可以看出，在博客中，问题解决、迁移，应用、批判性思考及深度说明都是复杂活动，旨在促进深度学习，而简单回应或评论、基本说明及独立陈述都属于简单活动，是浅层学习的范畴。这一研究成果为我们分析e-Learning环境下深度学习提供了活动层面的依据。

2.内在的认知过程

根据开篇对深度学习的深层剖析可以发现，深度学习在内在认知过程方面的主要表现为：高度的认知投入和认知过程中的“认知偏差”和“概念交互”，以促进最终深度学习的结果“概念转变”的形成。

（1）e-Learning深度学习的认知投入。许多学者提出了认知投入的概念，关于认知投入的解释，大致包括以下三种：平特里克等学者认为，认知投入主要是学习策略的问题。米斯则认为，认知投入包括学生的认知策略和自我监控等因素，并且分为积极投入和表层投入。积极投入表明学生在学习过程中较好地使用了认知和元认知的技能，同时，米斯强调认知投入与学生学习活动的思维层次相关联。综合上述学者的观点，我们将促进e-Learning深度学习的认知投入关键词归纳为三个。即“元认知”、“认知策略”与“思维水平”。

众多学者对e-Learning深度学习的元认知进行了研究，元认知其本质是学习者的一种自我反思，在e-Learning环境下促进深度学习有效发生的关键是如何设计相关的学习环境与活动以达到深度反思的学习状态。我国的吕丽芬等人对此进行了相关研究，构建了网络环境下开展学习叙事促进深度学习的模型闭，并利用好看簿等进行实证研究。结果表明：学生具有良好的自我叙事和反思的习惯，有效地培养了元认知能力，促进了深度学习的进一步发生。

在深度学习的认知策略方面，比格斯对此有较大的贡献和研究，他曾将学习策略分为三种：第一种是浅层次的取向（the surface approach），在浅层次的学习中，动机是外在的，通常采用机械的学习方法，他们的学习集中于表面看来非常重要的标题和要素，并试图记住他们，没有关注要素之间的联系或者内容意义，因此，学习者持有一种量化学习的概念。第二种是深层次取向（the deep approach）的策略，它是建立在内部动机的基础之上的，学生所使用的策略是寻求意义，并伴随着好奇心，这种学习取向把学习的内容和个人有意义的情境及已有知识结合起来。第三种是成就的取向（the achieving approach），这种取向在学习目的是属于浅层取向，集中于得到奖励等，采用的策略是成就策略。这一研究结论对e-Learning的学习策略选择依然具有借鉴意义。

深度学习的核心主旨就是高水平思维。可以说高水平思维是e-Learning的主旨，我国学者钟志贤早些年的时候对高阶思维能力进行了研究，将学习过程中的高阶思维表现划分为对主题作出深度说明、批判性思考知识、形成概念转变等层面。无独有偶，Resnick对高水平思维作了界定，强调了高水平思维的5个特征，如图5所示。经过分析发现：高阶思维与高水平思维的所指几近相同，都强调“反思”与“元认知”，并且强调“多视角认知”，而这些都是深度学习的核心主旨。由此可见，在e-Learning学习过程中，中外学者都比较关注高水平思维（高阶思维）的相关情况，可以说，他们在研究e-Learning深度学习方面迈出了一大步，启发我们的教学设计师等注重e-Learning过程中学生的概念交互和元认知环境设计，以促进深度学习的有效发生。

（2）e-Learning深度学习的认知过程。关于e-Learning深度学习的内在认知过程，众多学者进行了关注，成果颇丰，目前较为一致的看法是在深度学习的过程中，学习者要经历“认知偏差”和“概念交互”两个过程，且在时间上具有不可逆性。根据深度学习的认知理论基础，我们可以达到且被普遍认可的命题是：学生在走进教室前，头脑并非空白，学习者头脑中有一套自发的概念系统，因此和当前的内容存在“认知偏差”，而解决的办法就是进行生活概念和科学概念的交互，即“概念交互”，这一论点以我国远程教育专家陈丽和学习科学领域的知名学者高文为主要代表。

在认知过程层，学习者对于新旧概念要建立联系，将自身的概念系统与科学概念系统进行交互。在这一阶段，e-Learning学习者往往会受到原有生活概念以及迷思概念（Misconception）的影响而导致思维定势、功能固着，往往造成认知冲突。如果认知冲突引导合理。就会发生概念转变。即发生有意义学习：如果引导不当，则会出现迷思概念。在这里要克服两种倾向性：其一是原有知识掌握程度比较高的e-Learning学习者，如果存在认知冲突，可能不太容易接受新思想，会坚持己见；另外一种是原有知识掌握程度很不理想的e-Learning学习者很难意识到认知冲突，概念交互也就无从谈起。所以，在认知过程层进行反思与元认知就显得非常重要，只有学习者进行自觉的反思与元认知，才能促进概念交互，才能真正促进深度学习的发生。

（三）e-Learning深度学习的结果

1.认知层面——概念转变

在学习结果层，深度学习的结果是概念的转变。我国学者高文在《教学模式论》一书中认为，“人将世界划分为概念，并以大的概念结构的形式组织世界”，“概念是用以组织知识的基本单位，是建构人类知识的细胞或基本要素”，“在知识的系统中，概念是构成并联结知识的结点”。她还指出，学习就是生活概念和科学概念之间建立联系，并且能够进行概念转变。因为概念转变是有意义学习的内在机制。同时她还指出，传统的接受式教学的失败表明：学习者自身存在一套自发的概念系统，这套系统不同于学校教育要给他们传授的科学概念系统，有效的教学应以学习者的先前概念和原有知识结构为基础，促进学习者的自发概念系统向科学概念系统的转变。因此，迈耶指出，“概念转变是形成有意义学习的内在机制”，学习的目标就应当是概念的转变与发展。

David B.Hay，Caroline Kehoe，Marc E.Miquel等人在2007年对深度学习和浅层学习的认知结构变化进行了非常形象的表述，并且研究了如何应用概念图对学生的浅层学习和深层学习进行测量，如图6所示。

学习者的认知结构在学习前后有三种变化，其中第一种是“轮轴”状，即辐射状的，学习前后学习者知识的数量有所增加，认知结构中的概念数量增加。但是，概念的“水平”比较单一，只是“上位概念”固着“下位概念”，单个概念之间没有形成语义关系，学习经历的路径较为单一，这是最简单的变化，属于浅层学习状态，知识保持性差，迁移性差。第二种是“链状”结构，概念之间的层次关系有所增加，即有概念数量的增加和认知深度的提升，但是，单个概念之间依然没有建立语义联系，并且每一个概念对于问题的解决都要依附于前一个概念，只和前一个概念有关系，概念之间是一种线性的链条状关系，学习经历了多个步骤，认知深度有所提升，但是，这种概念体系在解决实际问题时缺乏灵活性，所获得的知识其保持性较好，但迁移性差，不符合深度学习的问题解决属性，因此，严格意义上来说仍是浅层次学习。而第三种则是深度学习后的认知结构变化，我们可以看出：经过学习之后学习者头脑中的概念体系是呈“网状”排列的，符合人类认知的“ACT-R”模型。在该结构中，知识不仅有数量的增加，认知深度的提升（认知有好几个层级上的递增），而且概念之间相互建立了语义联系，概念之间根据抽象程度以及亲疏关系建立网状联系，形成大的可以解决问题并有效应用于丰富情境的“组块”，这是一种专家知识的存贮方式，这种知识其保持性和迁移性都是最好的。

上述众多学者对e-Learning环境下深度学习的认知结果——概念转变进行了研究，尤其是David.B等人的概念转变模型的提出为深度学习的认知评估提供了重要指导作用。

2.行为及能力层面——问题解决

根据深度学习的相关理论及核心特征，问题解决能力的培养是其终极目标，e-Learning环境下的深度学习在行为及能力层面可以用问题解决、推理、判断与决策等来衡量。以语文学科为例，我国学者袁华丽等人对语文教学的深度阅读现象进行了研究，并且提出了语文阅读层次。在语文阅读课型的教学中，学生需要处理的知识是比较多的，如字词、句子、文意、主题、结构、写法、风格等，在所有的知识点里面，字词、句子和文意是属于浅层次的学习目标，要求能够识记和理解和应用，而结构、写法和风格则对学生提出了更高的要求，要求能够分析、评价和创新，这就属于深度学习了，因为后者需要学生有推理、判断与决策，以及问题解决能力，能够将文章的写作方法、风格及结构等进行深度迁移，以达到“触类旁通”和“举一反三”的目的。虽然在不同科目或者内容的学习中具体的要求不同，但是，总的来说，在认知能力层面要具备问题解决等三种能力，则需要在认知水平上兼具分析、评价和创新层次，这一成果对分析具体学科（尤其是语文学科）的e-Learning学习深度有重大意义。

（四）e-Learning深度学习的情感体验

上文中已经表述了教育信息化的价值观和以人为本的教育核心目的，这都将引领人们将关注共同指向e-Learning学习体验研究。获得愉快的情感体验是学习的最终目标，e-Learning学习也不例外。这里所说的愉快的情感体验其实质是伴随学习过程的积极情感投入，以及学习结果层面的情感内化、积淀和升华具体见图7。

在深度学习的环境层、过程层与结果层都伴随有愉快的情感体验。在环境层，首先是学习者在个体层面上的情感体验，学习处于一种探索的层次，伴随着过程层的自我审视与元认知，学习者的认知逐渐从处于“个人世界”的个体认知转向“分享世界”的群体意义建构，这一个阶段的过渡需要在形成自我概念的基础上进行，对学习者而言是情感的积淀，自我概念和科学概念由于认知冲突而发生概念交互时，学习者的情感经历了内化，最终实现了真正的升华，如图7所示。

美国心理学家罗杰斯认为：无论在学习活动的准备阶段、进行阶段，还是结束阶段，学生的认知过程与情感过程都是交织在一起的统一过程。

在e-Learning深度学习的过程中，学习者要经过情感的体验、积淀、升华和内化以达到最终的情感目标，在学习的过程中。情感体验相伴相随，如果学生有积极的情感。则比较容易进入深度学习的状态。目前，在技术手段及工具方面，脑电波分析技术尚有可为，它可以根据大脑中电波的变化来推断是积极的情感还是消极的情感等。

五、总结与展望

基于e-Learning环境的深度学习所关注的核心问题除了传统教学必须达到的识记、理解、应用目标外，更应该注重的是对学生高级思维能力的培养，即分析、评价、创新类目标的达成。纵观当前的研究发现，学习科学视域下的e-Learning深度学习研究呈现出以下几个方面的特征：

第一，关注学习环境的设计，研究成果比较丰富，对于环境层的技术支持促进深度学习的研究较多，而对于内容设计的研究相对较少。可见，e-Learning环境下深度学习的研究还停留在学习的“”，即技术支持方面，对于核心要素“知识设计”的研究成果较少，这一方面与学习科学还处在起步阶段，对于知识的呈现形式与思维、认知之间的关系了解不够深入。另外一方面说明，对于促进e-Learning深度学习的环境层面还需要进一步更精细的走向知识本体的相关研究。

第二，对于e-Learning深度学习的过程关注不足。虽然在内在的认知过程方面，有较多的富有借鉴意义的研究成果，但是，有代表性有借鉴性的成果不多。在外显的学习行为方面，目前对于交互活动的研究较多，但是，多停留在理论阐述层面，缺乏基于设计的研究和实证研究。

第三，对于结果层的认知与能力目标研究方面成果较少，主要集中在认知领域的e-Learning深度评估，主要聚焦的是认知类目标。但是，缺乏相应的测量工具与实证的设计研究。

第四，对于e-Learning的情感体验关注不够，还停留在技术的“工具属性”，对于技术的“人文属性”关注不足，仅有少量论著关注e-Learning环境下学习者的情感体验缺失状况，整体研究情况不容乐观。

第五，从研究趋势来看，国内外对于深度学习的关注和学习科学的兴起密切相关，对于这一议题的关注逐年上升，原因在于深度学习是随着学习科学的诞生而被提上教育议程的新命题，从深度学习最近几年的相关成果可以看出。研究团队多是有学习科学的相关背景，如出自学习科学研究中心等，这也说明学习科学在国内外近几年得到了蓬勃发展，众多学者对于深度学习的持续关注也说明了学习科学的进一步发展。

第六，目前对于深度学习的研究多是教育学和学习科学的视角。缺乏技术支撑下的教育技术学科视角，从技术的视角对e-Learning深度学习进行研究。如，如何利用概念图、认知地图挖掘工具对学习者的认知结构或者概念体系变化进行评估类的研究缺乏，且没有形成系统的理论与方法，这也可以解释为什么目前对于深度学习的研究都是传统环境下的成果较多而技术环境下的成果较少了。

第七，纵观e-Learning深度学习的研究不难发现，对于环境层、过程层、结果层和情感体验层的相关研究成果都不是很多，这其中原因应该有三个方面：其一是我国教育信息化起步较晚，刚刚走过了后网络时代，即在硬件设施极大完善的情况下对于软件（资源、环境）的关注有所增加；其二是我国e-Learning学习的研究大部分侧重于重大的教育决策与学习系统的设计等，和国外的相关研究比起来，不够精细，所以，对于深度学习的这种过程性关注不够也在情理之中：其三是学习科学以及脑科学的最新进展是近几年的成果。在e-Learning研究领域，目前学者们还没有真正地利用这些最新的研究成果去对学习环境、过程与结果等进行实证研究，并提出真知灼见。

在e-Learning深度学习的未来趋势方面，随着大数据时代的到来，人们普遍认为，大数据蕴藏着大宝藏，而深度学习将是配合大数据引领互联网下一步发展的决定性力量。《M1T技术评论》曾评选出2013年突破性科学技术，其中深度学习位居榜首，其余九个分别是：临时社交媒体、蓝领机器人、记忆移植、智能手表等。目前，深度学习在人工智能领域炙手可热，前景乐观，如百度已经在加州Cupertino建立了“TheInstitute of Deep Learning（深度学习研究中心，简称IDL）”实验室，Google聘请了“深度学习”之父杰弗里·希尔顿（Geoffrey Hinton），IBM也在人脑计算机模型研究方面走了很远，其主旨在于利用深度学习技术更好地进行人工智能领域的探索。苹果iPhone Siri语音识别系统使用了“深度学习”技术。Kai Yu的研究项目中有一个叫“Baidu Eye”的模块研究，其主要任务是探索深度学习算法。在2012年11月，百度曾推出首个基于深度学习的语音搜索服务，并声称该工具可以将错误降低30%。该技术的改进可能改变人与技术互动的方式，上述深度学习的关注更多地聚焦在人工智能领域。一方面，这种深度数据挖掘思路与方法值得学习科学领域借鉴；另外一方面，机器深度学习的大发展最终需要人类深度学习规律的大力探索与启迪。因此，研究人类的e-Learning深度学习过程、规律以及评估，不仅能够促进网络时代人类深度学习的有效发生，更会为机器学习及人工智能领域的研究与实践提供相应的参考。

可以说，大数据时代的来临及其呼之欲出的数据分析技术为e-Learning深度学习的分析与研究提供了契机，随着计算机科学技术的迅速发展和深度学习在计算机科学领域的进一步应用，今后的e-Learning关注点将从外部环境的设计过渡到内在的认知过程和思维水平的甄别，过渡到更多地关注学习者的内在学习过程，过渡到能够进行e-Learning深度学习过程的评估，进而有效促进深度学习的发生，更好地发展e-Learning环境下学习者的高阶思维能力，我们有理由认为这一愿望的实现将指日可待。

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环境科学与工程概论篇9

应用型本科专业课是使学生掌握必要的专业基本理论、知识和技能，了解本专业的前沿科学技术和发展趋势，培养分析解决本专业范围内一般实际问题的能力的主干课程。专业课教学一般是由课堂教学、实验教学以及课程设计、认识实习等专业实践过程所组成的一种教学活动。通过这些教学环节的实施，教师有目的、有计划、有组织、理论联系实际向学生传授专业知识，训练其专业技能，培养其分析、解决工程实际问题的能力。可见，本科专业课教学一个突出的特点是“学以致用”，而“用”的根本在于“学”，只有做到对专业知识理解性的学习，融会贯通，才能达到在实际工作中灵活运用，进一步有所创新的目的。通俗地讲，就是“心明”才能“眼亮”，“眼明”方能“手快”。因此，理解性学习在本科专业课教学中显得尤为重要。

一、理解性学习及其关键原则

理解性学习是指学生通过学习对知识获得深刻的理解，并能正确地运用所学知识，和通常所说的机械性学习，死记硬背、囫囵吞枣的学习相对立。在学生运用先前的知识积累对新知识加以消化吸收的过程中，其理解能力得到发展与提高。但是，这并不意味着学生达到了深度的理解。根据哈佛大学教授帕金斯等人的观点，真正的理解是学生能够将学到的知识运用到解决实际问题和创造性思考，即创新中去。这种运用和创新既能展示学生的理解，又能进一步加深其理解。

2002年，美国国家科学基金会和美国教育部指定国家研究理事会下属的一个委员会对美国高中数学和科学先修学习项目进行了为期两年的调研，写成了调查报告《 学习与理解――改进美国高中的数学和科学先修学习》。报告中提出了“理解性学习”这个概念来贯穿全书，并基于最新的认知和学习研究成果总结了实现理解性学习的七项关键原t，即（1） 原理性概念知识――当知识与某领域内的主要概念和原理相关并围绕它们组织的时候，能促进理解性学习；（2） 先前知识――学习者运用他们的前有知识去建构新的理解；（3） 元认知――运用元认知策略来识别、监控和调节认知过程，会促进学习；（4）学习者差异――学习者有不同的策略、方法、能力和学习风格；（5） 动机――学习者对自己学习能力的信念会影响学习成功；（6） 情境学习――人们学习时所进行的实践和活动会影响他们所学的内容；（7） 学习共同体――相互支持的互动会强化一个人理解性学习的能力。这些原则作为设计有效课程、教学、评价和教师专业发展的框架。

二、专业课课程教学中的实践与探索

笔者基于理解性学习的原则，在能源与动力工程专业（制冷与空调方向）两门主要的专业课（《制冷原理与设备》和《制冷压缩机》）的教学中采取相应的课程教学设计和教学方法，以期促进学生的理解性学习。

（一）以课程的主要概念和原理为中心形成知识体系

课程内容按概念理解的方式安排，组织构成课程知识的基本概念，各概念间的联系和由概念间的有机联系所形成的课程内容，即专业知识，从而使学生所学得的知识形成由清晰的概念联系起来的整体，形成知识体系，而不仅仅是知识的片段或孤立的概念，从而加深对知识的理解与掌握。例如在讲授单级蒸汽压缩式制冷原理这一部分内容时，按理想循环（逆卡诺循环）、理论循环、实际循环的主要概念构成课程的主要内容。在明确主要概念的基础上，建立概念之间的联系，即理想循环的改进形成理论循环，理论循环的改善进一步分化出过冷循环、过热循环和回热循环。而当考虑到压力损失和热交换时，又构成了实际循环。这样易于使学生在学习这一重要的知识点时，形成明晰的概念和知识体系，促进其理解和知识的建构。

（二） 运用先前知识的迁移建构新的理解

现代学习观认为人们是基于先前知识去建构新知识和对新知识的理解的。这些先前知识包括已有知识、技能、观念、概念和错误概念等，理解性学习不仅仅指把新的概念和过程增加到现有知识中，还指概念的转变和丰富、整合和知识结构的创新。所以，在教学中要帮助学生明白当前学习的知识与以前学习的知识的联系，建立公共基础课、专业基础课、专业课之间的有机联系，使学生在前期课程学习中得到的知识有效地迁移到新知识的学习与理解中来。比如在理想循环这部分内容的授课过程中，利用《工程热力学》中热力学第一定律和第二定律中关于能量转换规律的知识，推导出理想循环的性能系数，并利用《高等数学》二元微分的知识，求证并比较高温热源温度和低温热源温度对性能系数的影响。

（三）运用元认知促进学习

元认知，就是对认知的认知。具体而言，元认知是关于个人自己认知过程的认识和调节这些过程的能力，即对思维和学习活动的认识和控制。教育心理学所谓学习如何学习即为元认知。在运用元认知促进学生专业课学习的教学过程中，注重引导学生回顾、评价和反思他们所学的内容和学习方法，使学生有意识地去规划、监控和调节自己的学习过程。例如在学习《制冷压缩机》涡旋式压缩机的喷气增焓技术和螺杆式压缩机经济器技术两部分内容时，引导学生回顾《制冷原理与设备》中两级压缩部分的内容，让学生认识到三者本质上的相同。如果对这些新知识的学习感觉有难度，说明前期知识掌握不牢固，应及时复习，调节自己的学习过程。同时，启发学生充分认识到喷气增焓技术和经济器技术的创新点，实质上就是两级压缩原理在涡旋式压缩机和螺杆式压缩机上的应用，从而提供有效的元认知教学，培养学生的创新思维、创新意识和创新能力。

（四）兼顾不同学习能力的学生

学习者的遗传特征和先前经验交互作用，决定了学习者有不同的策略、方法、能力模式和学习风格。为了促进理解性学习，在教学中应组织符合学习者不同发展能力、知识基础、爱好和认知风格的课程材料。基于这一原则，在《制冷原理与设备》热泵的节能原理这一内容的教学中，组织符合学生不同知识基础的教学内容，对于热力学基础较好的学生，在利用热力学第一定律分析热泵节能在能量的量上的体现之后（热泵的性能系数恒大于1），进一步利用热力学第二定律中有关热量火用热量火无的概念分析热泵节能在能量的质上的体现，并指出后者为热泵节能的实质，使这一部分学生对热泵的节能原理理解得更为透彻与深刻。

（五）激发学生的学习兴趣与动机

理解经常需要学生对当前学习主题的积极的心智参与。为了促进学生的理解，在课程中应包含有趣的、对个人有意义的、难度恰当的学习任务，创造机会让学生经历成功，从而发展对自己学习能力的信心。例如，在《制冷原理与设备》回热循环部分学习之后，给出“家用分体式空调安装时，工人常常将两根铜管捆扎在一起”这一学生在日常生活中常见的现象，引导他们应用学到的相关知识解释这种做法的理论依据。由于问题本身难度恰当且生动有趣，学生在积极思考并得出答案后，便会有学有所得的“成就感”，树立学好这门课程的信心。

（六）在真实或模拟情境中学习

情境学习强调将学习任务镶嵌在有意义的真实情境和活动中，从而使学生能将所学知识迁移到真实情境中去解决真实问题。因此，为促进学生的理解性学习，采用真实或模拟的问题组织学习活动，让学生在源于个人经验或真实应用的工程环境中进行问题的解决或探究，使学生对概念及其怎样运用产生深度理解，并能迁移；让学生有机会将所W知识用于真实的情境；帮助学生把学校学习和实际生活中的问题和经验联系起来。因此，在《制冷原理与设备》蒸汽压缩式制冷循环讲授之后，提出“有人欲开发一个-50℃的制冷系统，请给出可行的方案并加以分析比较”；在《制冷压缩机》课程内容结束之后，给出两栋建筑物的空调负荷条形图，要求学生根据两栋建筑物各自的负荷特点，为空调系统选择合适的制冷压缩机。通过这些模拟的工程实际问题，让学生利用所学专业知识对问题进行探究，在深入分析问题的过程中，加深对所学理论知识的深度理解并应用到实际的工程环境中。

（七）组织互动与协作的学习共同体

学习共同体理念强调具有不同专长水平的学生和教师结成共同体， 围绕着学习任务进行互动和协作，学习者清晰表达出自己的思维，教师则提供相应的指导，学习者之间互相帮助，从而支撑学习者个人知识的发展。这种互动和协作能促进学习者的概念转变，同时促进学习者的专长和元认知技能的发展。由此，在教学中以讨论课的形式提供机会使学生与教师就学科内容进行拓展性的对话交流，挑战彼此观点，重建思维，加深对专业知识的理解和应用。笔者由此得到启发，在《制冷原理与设备》课程内容溴化锂吸收式制冷部分结束之后，以“某地有天然气作为能源，现要开发一个空调系统，请给出可行的方案，并分析比较”作为讨论课的主题，采用学生在班级中自由组合成学习小组的形式，对这一问题进行探究，各小组均以PPT的形式汇报交流自己的成果，教师和学生在此过程中运用专业知识进行积极的探讨，分析溴化锂吸收式制冷在冷热电联产系统中关键地位，从而加深了对能源的综合、高效、合理利用这一重要问题的认识和理解。

综上所述，大学本科专业课教学应依据教学内容采用不同的教学方法来促进学生的理解性学习，对专业知识要在理解基础上融会贯通，牢固掌握，灵活运用和创造创新。但是，当前仍然有许多教育工作者秉承学习的陈旧观念，教育实践中仍存在很多违背理解性学习的现象，过于注重对事实性知识的讲授，对深刻的理解和理解性运用与创新能力则重视不够。因此，在本科专业课教学中应把促进学生的理解作为教学的追求，不断加强理解性学习的理论研究和教学实践。

【参考文献】

[1]陈家刚.理解性学习思潮在美国的兴起及其对我国教育的意蕴[J].现代教育论丛，2009（04）.

[2]吕林海，王爱芬.理解性学习与教学的思想起源与内涵论争[J].教育理论与实践，2008（03）.

环境科学与工程概论篇10

关键词：浅谈 现代 网络 教育 信息 资源 开发

现代信息技术条件下的教育活动比以往任何时候都倚重于教育信息资源。教育信息资源设计开发成为信息化教育的关键。然而，相对于硬件建设，教育信息资源建设是滞后的，而对教育信息资源开发思想和理论则更需要反思和总结。这种反思和总结对教育信息资源建设有十分重要的意义。网络技术的教育应用使得教学材料的含义、来源、功能和外在表现更加丰富，不仅产生了教育信息资源（有直接称其为教学资源的）这个概念，而且教育信息资源开发的思想有了新的变化。大致可以分为两个方面：一是网络教育信息资源（包括网络课程）组织开发思想或理论的出现。二是信息化学习环境设计开发思想的产生。

一、关于网络环境下教学内容的组织问题。

专门探讨这个问题的文献不多，即使有，也很快被轰轰烈烈的信息技术与课程整合的“运动”淹没了。严格讲，信息技术与课程的整合已超出了教育信息资源的范畴，成为信息技术与教学的整合。如果仅从教育信息资源开发思想的角度看，大多数的整合依然属于学科课程的范畴。如果分析教育信息资源组织的思想，其根源来自两种学说：一是亚里士多德的学说，“认为一个真正自由的普通教育的内容应当由少数经过仔细选择的学科组成”。二是夸美纽斯的泛智主义学说，试图把一切知识教给一切儿童。前者被称为“基础课程”，后者被称为“百科全书式”课程。两者在对学习内容的选择上有差别，前者是精选内容，构成最基本的学科课程。后者则是将一切有用的内容组织起来。在网络环境下，课程内容的组织依然有“基础知识”与“百科全书”的不同倾向，即有的致力于建“网络精品课程”，有的倾向于建“信息资源库”，两者各具意义和价值。值得关注的是，在网络环境下，“百科全书”式的内容组织比以往更容易实现了。它不仅有巨大的信息贮存量，而且形成网络链接。但接踵而来的问题是，面对海量信息，哪些是教育者和学习者最需要的？因为教育教学毕竟有其目标和针对性。这个问题还值得继续研究、探讨。

二、值得网络课程开发者重视的理论――“精细加工理论”。

网络课程的表现形式和功能不同于教科书。开发网络课程的难点就是如何发挥网络技术的功能，使之不成为印刷教材的翻版。要做到这一点，赖格卢特的“精细加工理论”值得借鉴。赖格卢特以变焦镜头为例，对精细加工论做了生动的说明。当人用变焦镜头的相机观察事物时，他首先注意的是画面的整体布局以及各部分之间的关系。然后，他可能把镜头推向局部仔细观察画面的各个细节部分，接着又把镜头拉回来，再观察整个画面以及各组成部分在整体中的位置。一个有经验的摄影者总是不断地采用这种“变焦定格”的方式观察拍摄对象，就会达到详细、深入的程度。

三、关于学习环境设计的思想。

学习环境设计思想的出现，是网络环境下教育信息资源开发的一种新理念。如果从教育信息资源开发的角度看，应当把学习环境看成是一种支持学习者进行建构性学习的各种学习资源的组合。学习环境设计思想是一种以任务情境为核心而组合各种学习资源的开发思想，其理论基础是建构主义理论。它以建立任务情境为基础，围绕着任务（问题）组织相关的信息资源和相关的认知丁具等。学习环境设计则将教学目标隐含在任务情境之中，有待学习者自己去建构。它是用综合的、有实际意义的任务或问题作为引发学习的起点，以完成任务、解决问题为最终目标。从学习资源环境的成分看，包括有任务情境、个案或实例、信息资源、认知工具、教学策略等。㈣可以说，学习环境设计的理念已超越了单纯的内容编排和展示的范畴。它突出了学习者在特定的任务情境中.利用特定的工具发现问题，搜集、加工和整理信息，并自主建构知识的教学理念。至于各种信息资源如何组合、编排，建构主义理论虽没有明确说明，但有两个原则，一是信息内容不按一定的模式或套路去编排，二是不能直接给出现成的结论和答案。学习环境设计思想与精细加工理论是两种不同的教育信息资源开发思想。如果说，精细加工理论有利于对课程本身进行系统开发，有利于系统知识学习的话，那么，学习环境设计思想有利于学习者自主学习、自我建构知识和自主解决问题。

四、认知弹性理论的学习环境设计思想。