发布时间:2023-10-13 15:38:31
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二化学工程与工艺专业人才培养模式改革的思路
美国、德国等发达工业国家的统计资料表明,高级工程人才的需求比例为:从事工程科学研究的人才为5%,这部分人才主要以研究和发现工程过程中的基本理论为主,偏重于工程学术研究;从事设计、开发的工程人才约占35%,主要工作是将科学原理和学科体系知识转化为设计方案或设计图纸;从事生产工艺、运行维护、管理销售等工作的工程技术人员约占65%,将设计方案与图纸转化为产品。后两者可以统称为工程应用人才。化工学院在建院之初,就确定了以培养工程应用型人才为主要目标。根据几年来在人才培养的探索与实践过程中,我们认为,确切地说,我们应该以打造工程生产一线工程师、工程技术人员为人才培养的主要目标,也就是说,以培养工程技术人员为主,对于一些学有余力的学生,可以通过进一步的深造和在实践工作岗位上的锻炼,成为工程人才。培养化工类工程应用型人才,就是要强调本科教育的专业性,通过本科教育这一相对完整的人才培养周期,是学生接受相对完整的、作为一线工程师所需要的基本教育,具有一线工程师应有的基本知识、基本能力、基本素质。学生通过这样的教育,应该具有系统的专业基础知识、较强的实践动手能力、主动的自主学习能力、灵活的岗位适应能力,在现有成熟的化工技术和规范的基础上,能够应用理论知识和技术,解决生产实际中的具体技术问题,特别是应用所学专业知识进行集成创新和引进吸收再创新。同时,一线工程师还应具有一定的人文精神和环境意识。现代化学工业,不仅融化学科学、化工技术、艺术于一体,还与自然资源、生态环境、伦理道德等重大社会问题息息相关,在“十”提出“建设美丽中国”的历史背景下,在培养的学生多数服务于生态环境脆弱的西部地区的前提下,更应该注重培养学生的人文精神和环保意识。经过四年的执行,现行培养方案在培养应用型化工技术人才方面起到了重要的作用,也积累了丰富的经验。在新方案修订过程中,要在保持原方案优点,尤其是突出实践教学的基础上,针对原方案的不足,结合现代化学工业新的发展现状以及地区经济,来综合考虑,完成修订工作。基于这样的认识,对于新的培养方案,需要遵循“理论系统够用,突出实践动手,营造工程背景,重视过程培养与评价,提倡自主学习,强化创新训练”的原则。化学工程与工艺专业人才培养方案修订工作的指导思想:以复合型、创新性人才培养为核心,以教学改革、科学研究和服务社会为宗旨,以高素质、重能力、求创新为根本,以学生为主体、教师为主导,培养学生理论知识、综合能力、实践技能和科学素养全面协调健康发展。力求达到理论与实践、基础与提高、传承与创新、教学与科研、素质教育与技术训练的统一。
三化学工程与工艺专业人才培养模式改革的内容
明确提出以转变教育思想和更新教育观念为先导,以完善和落实本科综合培养方案为主线,深化教学改革;优化课程体系,更新教学内容,加强实践环节,改进教学方法和教学手段;加强师资队伍建设,提高教师整体综合素质,形成一支教学科研相结合、教学思想活跃、知识结构、年龄结构优化的教学梯队;注重学生知识、能力、素质、个性的协调发展,强化创新意识,进一步提高人才培养质量,走改革和创新之路,探索教学管理的新机制、新模式,开创教学工作的新局面。
1理论课的教育改革
(1)深化课程体系改革,构建创新能力和全面发展的化工专业人才培养计划调整知识结构,本着“理论系统够用”的原则,认真梳理现行培养方案中的理论课程体系,根据专业方向,确定4~5门核心课程,凸显核心课的核心地位,以核心课程为中心,构建理论课程体系。将理论课程按课程的特点、内容和相关性进行进一步整合,划分为课程群,即将部分前后有衔接的课程,进行内容整合,减少重叠内容,突出重点,通过课程群的建设,使学生在学习时可以更加连贯,便于融会贯通。(2)改革和更新教学内容,积极吸收本专业科学技术发展的新成果,将化工及相关领域新技术、新成果纳入课堂教学;(3)深化教学方法改革,尊重学生个性发展,推进启发式和讨论式教学方法,提倡案例教学;主要课程注重引进和选用国内外优秀教材,不断促进本科教学质量的提升。(4)改革教学技术,推行现代化教学手段。包括:多媒体、网络、仿真等。尽可能采用双外语教学。(5)改进教学和管理机制,在理论教学过程中,重视过程培养和评价,并以此为契机,提倡学生自主学习,在教学大纲上和教学内容上引导学生自学。
2实践性教学环节的教育改革
工程技术人才的创新能力集中体现在工程实践活动中创造新的技术成果的能力,包括新产品和新技术的研发,新流程和新装置的设计,新的工厂生产过程操作运行方案等。反映在教学过程中就是工程实践能力的训练和培养。因此在改革中高度重视和加强实践类教学环节,继续保证实践教学的突出地位。在实践性教学环节中,构建由易到难,贯穿全程,逐步贴近工程实际的实践教学体系,保证实践教学环节比重在整个培养方案的比重不低于25%,适当调整理论教学课程,使教学前移,为学生创造更多地时间参与工程实践,并积极创造条件推进“3+1”培养模式的改革。对教学计划内要求的实践性教学,结合工程实际,以实验与工艺基本操作技能训练为基础,积极开展教学改革和建设。具体方案:在基础实验方面,重视对学生实际动手能力、规范操作和严谨务实的作风的培养。在专业基础实验方面,结合地区经济的发展和教师的科研方向开发大综合专业实验项目,逐步引入具有工程意义的实验项目,增加综合性、设计性和研究型实验的比例。为后续实践教学、创新性实验项目、学科竞赛、毕业设计等环节奠定基础。在校内实训平台建设中,基于工程背景及地方产业特点,以培养学生动手及实践能力和工程意识为出发点,形成满足培养化工类专业和相关专业的实践综合能力训练及培养的实训课程体系。以学校建设化工实训中心为契机,加强工程实训,弥补毕业实习过程中只能看不能动的缺憾,是学生真正了解化工厂。在毕业实习和毕业设计(论文)环节,贯彻卓越工程师计划,建立学生到企业和社会开展实践实习的有效机制。精选认识实习单位,加强基地建设,继续为学生在毕业实习过程中提供“顶岗实习”机会,结合就业,让学生能够在就业后缩短适应期。提高学生对专业的认同度和优越感,提高学习本专业的兴趣。毕业设计以工厂实际设计为题,毕业论文以教师科研为题。落实理论联系实际,结合工程与科研实际,一人一题,真题真做。实施双向选择和规范化管理。使学生的分析问题、解决问题、协作精神、创新意识和能力等得到充分锻炼。
2化学工程与工艺专业人才培养模式改革的思路
美国、德国等发达工业国家的统计资料表明,高级工程人才的需求比例为:从事工程科学研究的人才为5%,这部分人才主要以研究和发现工程过程中的基本理论为主,偏重于工程学术研究;从事设计、开发的工程人才约占35%,主要工作是将科学原理和学科体系知识转化为设计方案或设计图纸;从事生产工艺、运行维护、管理销售等工作的工程技术人员约占65%,将设计方案与图纸转化为产品。后两者可以统称为工程应用人才。化工学院在建院之初,就确定了以培养工程应用型人才为主要目标。根据几年来在人才培养的探索与实践过程中,我们认为,确切地说,我们应该以打造工程生产一线工程师、工程技术人员为人才培养的主要目标,也就是说,以培养工程技术人员为主,对于一些学有余力的学生,可以通过进一步的深造和在实践工作岗位上的锻炼,成为工程人才。培养化工类工程应用型人才,就是要强调本科教育的专业性,通过本科教育这一相对完整的人才培养周期,是学生接受相对完整的、作为一线工程师所需要的基本教育,具有一线工程师应有的基本知识、基本能力、基本素质。学生通过这样的教育,应该具有系统的专业基础知识、较强的实践动手能力、主动的自主学习能力、灵活的岗位适应能力,在现有成熟的化工技术和规范的基础上,能够应用理论知识和技术,解决生产实际中的具体技术问题,特别是应用所学专业知识进行集成创新和引进吸收再创新。同时,一线工程师还应具有一定的人文精神和环境意识。现代化学工业,不仅融化学科学、化工技术、艺术于一体,还与自然资源、生态环境、伦理道德等重大社会问题息息相关,在“十”提出“建设美丽中国”的历史背景下,在培养的学生多数服务于生态环境脆弱的西部地区的前提下,更应该注重培养学生的人文精神和环保意识[3]。经过四年的执行,现行培养方案在培养应用型化工技术人才方面起到了重要的作用,也积累了丰富的经验。在新方案修订过程中,要在保持原方案优点,尤其是突出实践教学的基础上,针对原方案的不足,结合现代化学工业新的发展现状以及地区经济,来综合考虑,完成修订工作。基于这样的认识,对于新的培养方案,需要遵循“理论系统够用,突出实践动手,营造工程背景,重视过程培养与评价,提倡自主学习,强化创新训练”的原则。化学工程与工艺专业人才培养方案修订工作的指导思想:以复合型、创新性人才培养为核心,以教学改革、科学研究和服务社会为宗旨,以高素质、重能力、求创新为根本,以学生为主体、教师为主导,培养学生理论知识、综合能力、实践技能和科学素养全面协调健康发展。力求达到理论与实践、基础与提高、传承与创新、教学与科研、素质教育与技术训练的统一。
3化学工程与工艺专业人才培养模式改革的内容
明确提出以转变教育思想和更新教育观念为先导,以完善和落实本科综合培养方案为主线,深化教学改革;优化课程体系,更新教学内容,加强实践环节,改进教学方法和教学手段;加强师资队伍建设,提高教师整体综合素质,形成一支教学科研相结合、教学思想活跃、知识结构、年龄结构优化的教学梯队;注重学生知识、能力、素质、个性的协调发展,强化创新意识,进一步提高人才培养质量,走改革和创新之路,探索教学管理的新机制、新模式,开创教学工作的新局面。
3.1理论课的教育改革(1)深化课程体系改革,构建创新能力和全面发展的化工专业人才培养计划调整知识结构,本着“理论系统够用”的原则,认真梳理现行培养方案中的理论课程体系,根据专业方向,确定4~5门核心课程,凸显核心课的核心地位,以核心课程为中心,构建理论课程体系。将理论课程按课程的特点、内容和相关性进行进一步整合,划分为课程群,即将部分前后有衔接的课程,进行内容整合,减少重叠内容,突出重点,通过课程群的建设,使学生在学习时可以更加连贯,便于融会贯通。(2)改革和更新教学内容,积极吸收本专业科学技术发展的新成果,将化工及相关领域新技术、新成果纳入课堂教学;(3)深化教学方法改革,尊重学生个性发展,推进启发式和讨论式教学方法,提倡案例教学;主要课程注重引进和选用国内外优秀教材,不断促进本科教学质量的提升。(4)改革教学技术,推行现代化教学手段。包括:多媒体、网络、仿真等。尽可能采用双外语教学。(5)改进教学和管理机制,在理论教学过程中,重视过程培养和评价,并以此为契机,提倡学生自主学习,在教学大纲上和教学内容上引导学生自学。
3.2实践性教学环节的教育改革工程技术人才的创新能力集中体现在工程实践活动中创造新的技术成果的能力,包括新产品和新技术的研发,新流程和新装置的设计,新的工厂生产过程操作运行方案等。反映在教学过程中就是工程实践能力的训练和培养。因此在改革中高度重视和加强实践类教学环节,继续保证实践教学的突出地位。在实践性教学环节中,构建由易到难,贯穿全程,逐步贴近工程实际的实践教学体系,保证实践教学环节比重在整个培养方案的比重不低于25%,适当调整理论教学课程,使教学前移,为学生创造更多地时间参与工程实践,并积极创造条件推进“3+1”培养模式的改革。对教学计划内要求的实践性教学,结合工程实际,以实验与工艺基本操作技能训练为基础,积极开展教学改革和建设。具体方案:在基础实验方面,重视对学生实际动手能力、规范操作和严谨务实的作风的培养。在专业基础实验方面,结合地区经济的发展和教师的科研方向开发大综合专业实验项目,逐步引入具有工程意义的实验项目,增加综合性、设计性和研究型实验的比例。为后续实践教学、创新性实验项目、学科竞赛、毕业设计等环节奠定基础。在校内实训平台建设中,基于工程背景及地方产业特点,以培养学生动手及实践能力和工程意识为出发点,形成满足培养化工类专业和相关专业的实践综合能力训练及培养的实训课程体系。以学校建设化工实训中心为契机,加强工程实训,弥补毕业实习过程中只能看不能动的缺憾,是学生真正了解化工厂。在毕业实习和毕业设计(论文)环节,贯彻卓越工程师计划,建立学生到企业和社会开展实践实习的有效机制。精选认识实习单位,加强基地建设,继续为学生在毕业实习过程中提供“顶岗实习”机会,结合就业,让学生能够在就业后缩短适应期。提高学生对专业的认同度和优越感,提高学习本专业的兴趣。毕业设计以工厂实际设计为题,毕业论文以教师科研为题。落实理论联系实际,结合工程与科研实际,一人一题,真题真做。实施双向选择和规范化管理。使学生的分析问题、解决问题、协作精神、创新意识和能力等得到充分锻炼。
3.3课堂外教学环节的教育改革对教学计划外的实践能力培养,可通过开展各类科技创新实践活动、大赛和专业技能培训的形式进行延伸。加强科研与实践教学的融合,组建学生科研兴趣小组,强化化工设计、计算机辅助设计等环节,全面训练实践能力。目前我院已开展大学生创新实验、校级“化学实验技能竞赛”,参加全国大学生挑战杯、“PRO/E建模设计大赛”和全国大学生化工设计大赛”等赛事上取得好成绩。2012年、2013年、2014年由中国化工学会、中国化工教育协会、教育部高等学校化学工程与工艺专业教学指导分委员会举办的国内包括清华大学、天津大学、浙江大学等百所高校参加的“中国石化-三井化学杯”杯大学生化工设计竞赛中,以本专业学生为主的代表队最终获得全国一等奖二项,全国二等奖四项的优异成绩。这些活动的开展即可从多方面培养大学生的创新思维和工程技能,培养团队协作精神,增强大学生的工程设计与实践能力,又可帮助学生发现、发展各自的志趣、潜力和特长,并对学生的就业和考研起到积极作用。
2010年6月,教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”),这是一项旨在全面提升我国高等工程科技人才培养水平的战略性工作。同年,太原理工大学成为首批实施“卓越计划”的高等院校之一,是其中为数不多的地方性高等院校。“卓越计划”实施以来,太原理工大学立足本校实际,突出地方性工科大学自身优势和办学特色,围绕“卓越计划”实施目标,深化教学改革,完善保障体系,全面推进卓越工程师培养,取得了良好的效果。
一、选择依托,确定目标
1.依托国家特色专业实施“卓越计划”
太原理工大学是一所以工为主、理工结合、多学科协调发展的高等学府,理工类专业占本科专业数量的70%以上,是学校传统的办学优势所在。经过认真比较和慎重遴选,学校确定依托机械设计制造及其自动化、安全工程、计算机科学与工程、材料成型及控制工程、化学工程与工艺5个优势专业实施“卓越计划”,并且这5个专业均为国家特色专业建设点。
承担“卓越计划”的5个专业拥有鲜明的办学特色。长期以来,5个专业培养了大批可直接服务于区域经济建设的高级人才,在山西地方经济建设中一直发挥着重要的智力支撑作用。正因如此,5个专业均具有雄厚的“产学研”合作基础,大量的科研创新成果已经应用于实际生产中,与省内及周边省份的诸多大型企业建立起紧密的合作。立足区域、服务地方,是地方性工科大学办学的生命力所在,也是推进人才培养改革的突破口。
在选定依托专业的基础上,采取自愿报名、选择推荐相结合的方式,学校在5个专业中选择出具有较强工程意识、实践能力和创新素养的350名在校本科生加入“卓越计划”。
2.结合实际要求确定培养标准
实施“卓越计划”,既要有坚实的学科和专业基础,更要有明确的培养标准。整体来看,学校“卓越计划”的培养标准包括知识结构、能力结构和品格结构三个基本的组成部分。
(1)知识结构。培养学生掌握坚实的数学、自然科学与工程技术基础知识以及哲学、人文科学、社会科学和专业知识。形成合理的、动态的知识结构,有利于后续知识的充实、深化和发展,并能够将这些知识具体地运用到工程领域。
(2)能力结构。着重于培养学生5个方面的能力,即:工程推理和解决问题的能力,对具体工程问题进行探索和实验的能力,整体性、系统性思考和解决问题的能力,成功进行工程实践的个人能力,终身学习能力。
(3)品格结构。着重于人文素养和身心素养两方面,即培养学生树立正确的世界观、人生观和价值观,放眼全球,服务社会,并能自觉地献身于国家富强和民族复兴。同时,具有健康的体魄和良好的心理素质,养成积极乐观的人生态度,能够从容应对危机和挑战。
根据上述三方面的培养标准,各专业又结合本专业实际,做出更为详尽的安排。把“卓越计划”的培养标准具体化到各个培养阶段和各个培养环节中,从而使“卓越计划”的整个实施过程始终紧紧围绕着最终的培养标准展开,凸显培养过程的系统性和整体性。
二、深化改革,突出实践
“卓越计划”不是评审和评优项目,而是教育改革项目[1]。这也意味着“卓越计划”的核心在于深化培养模式改革。从发达国家的经验看,存在两种不同工程师培养模式,即以美国为代表的“华盛顿协议”成员国模式与以德法为代表的欧洲大陆模式。“华盛顿协议”成员国模式注重知识的全面性和实践创新性,培养集管理、人文、经济、生态、伦理、工程、技术于一身的工程人才毛坯,本科毕业之后,仍须在企业工作,经过实践锻炼之后逐步成长为工程师。欧洲大陆模式则注重工程实践能力的培养,旨在培养工程师成品,大学毕业之后,学生会获得一种社会公认的工程师文凭。学校在研究确定“卓越计划”的改革方案过程中,有意识地将“华盛顿协议”成员国模式和欧洲大陆模式结合起来,一方面提升学生整体素质,为未来的发展打好基础;另一方面,加强实践能力培养,尽可能缩短工程师的成长周期。根据这一思路,学校确定了“突出实践,力求创新,彰显特色,提升内涵”的“卓越计划”实施原则。在学校“卓越计划”实施总原则指导下,5个专业各自实施了全面深入的改革,确立了全新的培养方案并独立运行。主要工作体现在以下几方面:
技术已经对我们这个世界产生了深远而广泛的影响,而工程师在技术各个方面的发展上扮演了一个核心角色。工程师创造产品与程序来提高食物产量、加强植物保护、节约能源消耗、提速通信交通、促进身体健康以及消除自然灾害等方面,也给人类生活带来更多的便捷并增进美好。[1]然而技术在带来益处的同时,也产生了环境破坏、生态失衡等负面影响,严重破坏了社会和自然环境,甚至危及到人类自身的生存。正如对月球和星球的探索作为工程的胜利,而航天器挑战者号在1986年与哥伦比亚号在2003年的爆炸都是忽视技术风险的悲剧。所以技术的风险,不应该被技术的好处所掩盖,同时技术的负面影响也不是简单地可以完全预见,除了基本的和可预见的技术影响,也存在潜在的二次影响。因此环境、生态等问题将长期存在,并且正在遭受伤害的人们也将长期受到危害。
这些技术的负面结果,在20世纪初、20世纪30年代大萧条时期,以及20世纪70年代和80年代都引起了越来越多的批评。这些批评也对工程师的工作产生很大影响。一些工程师针对这种现状积极地进行辩护,对于他们的工程活动从伦理角度进行深刻反思,这时工程伦理学应运而生。[2]工程师通过强调工程的根本道德任务,试图加强和联合他们的职业,以此促进工程师的职业化进程。在工程师协会章程中增加一些伦理方面的要求,最明显的是几乎各大工程师协会的章程都把“工程师的首要义务是把人类的安全、健康、福祉放在至高无上的地位”作为章程的根本原则。同时全国工程师职业协会(the National Society of Professional Engineers NSPE)设立了伦理审查委员会,积极鼓励工程师利用伦理理论来评估工程的各种活动。
工程伦理学的产生,促进安全和有用的技术产品并给工程师的努力赋予意义,也直接地增强工程师在工程中有效地处理道德问题复杂性的能力,增进工程师的道德自治,即理性地思考以道德关注为基础的伦理问题的习俗与技能。[3]总之,工程伦理学以增进人类福祉为目的,加强工程师职业责任为手段,来规范与约束工程师的行为,提高其道德敏感性,从而更清晰并更仔细地审视工程中的伦理问题,消除道德困境。在美国国家工程院(National Academy of Engineering,NAE)有关2020年工程的报告中,指出伦理标准是未来工程师具备的品质之一,[4] 也为工程师道德水平的提高与工程伦理学的发展指明了方向。
二、美国工程伦理学发展的特点与态势
在工程师与哲学家、律师、社会学家以及对职业伦理感兴趣群体的合作推动下,工程伦理学取得很大进展,研究了大量的工程伦理问题,澄清了核心的概念,论证了特定的伦理观点,并促使美国工程伦理学呈现出新特点和新趋势,主要表现三个方面:
1、 研究对象的专一化、建制化
工程师伦理问题是研究的基础和重点。许多学者从多种角度分析并探究工程师的道德困境。总体来看大致分为三个方面:第一是工程师与伦理的关系问题,虽然人们越来越重视工程中出现的伦理问题,但是许多工程师依然对伦理问题关注不够。肯奈滋 K 哈姆佛瑞(Kenneth K. Humphreys)结合工程师在日常生活所面临的伦理问题,指出工程师的伦理困境以及工程职业的伦理规范和伦理行为的法律必要性。[5]艾德姆德 西巴尔(Edmund G. Seebauer)和罗伯特 拜瑞(Robert L. Barry)则认为必须明确在工程中道德问题的复杂性和道德责任,而工程师所面对的大部分道德议题都是来自于利益冲突,雇主与雇员的关系,环境意识,以及技术对人们的影响等,这些伦理问题也是不同的。[6]第二是工程师的责任问题,特别社会责任问题成为关注的焦点。自从19世纪60年代以后,掀起了一场“社会责任运动”,并席卷了美国整个职业。作为发明创造的工程师更是由后台被推向了前台,成为社会责任的主要载体,而倍受瞩目。爱迪温 T 莱顿(Edwin T. Layton)认为这不仅是工程职业的问题,而且是在合作的社会中寻求尊严和自由,更是现代社会一个普遍深入的主题。广大群体如科学家、管理者、工程师以及其他公众也担负社会责任,才能使工程职业健康的发展。[7]技术哲学家斯代芬 H.恩格尔(Stephen H. Unger )指出对于技术的后果,应用和发展技术的人应该负有责任。工程师对于技术的后果负有责任,并且他们的任务之一要告知公众技术的可能结果;同时工程师作为一名雇员,缺少对履行任务所负道德责任的自治,所以需要管理部门、法院法律、工程协会来协调和处理这些问题。[8]但直到今天关于工程师的社会责任问题,依然是工程伦理学持续探讨的一个话题。第三是关于工程师的角色冲突问题。在工程活动中,工程师角色是复杂的、多重的,作为雇员的工程师与作为管理者的工程师,对于风险、安全、忠诚的认识是完全不同的。亨利 派超斯基(Henry Petroski)认为工程师角色不是单纯地工程设计者,还有多种社会角色,其活动受到其他多种因素的影响和制约,所以,对于工程师应该做什么的理解需要把握工程师相关角色的关系。 [9]而关于于工程师未来角色定位,美国国家科学院、国家工程院在《2020年的工程师:新世纪工程学发展的远景》指出工程师应该成为:受全面教育的人,有全球公民意识的人,在商业和公众事务中有领导能力的人,有伦理道德的人。[10]
工程伦理教育是工程伦理学发展的途径,是培养工程师伦理道德的重要手段,并在一定程度上推动美国工程伦理建制化发展。1985年,工程与技术认证委员会(the Accreditation Board for Engineering and Technology,ABET)要求美国的工程院校,必须把培养学生“工程职业和实践的伦理特征的认识”作为接受认证的一个条件。2000年,工程与技术认证委员会制定更为具体的方针,当前工程院校正在按照这些方针来操作。但是工程伦理学教育也面临着三方面挑战:第一,工程伦理学的学习如何被理所当然地整合进工科学生所需要的必修课程目录中?第二种挑战,应由谁来教授工程伦理学?第三个挑战,工程伦理学的教学和研究目标是什么?[11]而与这些挑战相关,罗伯特 迈基(Robert E. McG)采取问卷调查发现,对于工程学生进行工程中伦理问题相关的教育与现代工程实践的现实之间存在着重大的鸿沟。而广大学生的期望,即在他们将来的工程职业中所出现的伦理问题,却与普遍应用于工程课堂中的工程伦理问题以及在课堂外频繁遇到的伦理问题很难是相同的。这也促成了一个广泛传播并公开声称的信条——更好地成为一个好的工程职业者,而不是成为一个负有道德和社会责任感的工程职业者。而对于实践工程师而言,在最重要的非技术内容上观点是存在分歧的,这也给工程伦理学教师和其他工程教育者带来了严峻的挑战。 [12]
工程协会的历史研究,有助于加强工程协会的认识,理解工程专业规范的变化过程,推动伦理规范内容成熟和完善。20世纪80年代在各大工程社团资金的资助下,许多学者对于工程社团的历史进行了专题研究。米切尔 迈克迈龙(Michal McMahon)研究了“新专业主义”,发现电气和电子工程师协会(the Institute of Electrical and Electronics Engineers IEEE)最重要的核心内容之一,指出科学与技术制度化历史中的新方向,在电子工程内部和技术发展的境域中说明社会和职业的变革[13];布如斯 森克莱(Bruce Sinclair)叙述了美国机械工程师协会(the American Society of Mechanical Engineers ASME)的百年历史[14];艾莱克斯 罗兰德(Alex Roland)阐述了关于国家航空顾问协会(the National Advisory Committee on Aeronautics NACA)(国家航空和宇宙航行局(National Aeronautics and Space Administration NASA)的前身)管理和政治的批判历史[15];特瑞 莱纳德斯(Terry S Reynolds)描写了美国化学工程师协会(the American Institution of Chemical Engineers AIChE)历史,提出美国化学工程师协会与环境以及公共政策关系的议题[16]。由于是职业协会赞助,所以他们的历史很少关注到社会责任和伦理,最多也只是工程协会历史中的一小部分,但却有利于促进职业协会制度化发展。
2、研究方法的多样化、实践化
自工程伦理学产生以来,一直有两种研究方法处于主导地位。一种方法是典型真实事件的案例研究方法,著名案例如挑战者号失事、三哩岛核泄露、福特斑马轿车问题等。比较全面以案例来展开研究的是罗萨 B 品库斯等人(Rosa Lynn B. Pinkus)以美国航天飞机主体发动机(the main engine of the space shuttle SSME)的决策、设计、制造为案例,通过跨学科分析其涉及到不确定性和风险的评估,强调工程师是如何识别、表达和解决复杂的伦理难题。并指出三个最基本原则:能力(competence)、责任(responsibility)和西塞罗(Cicero)的第二信条(“保证公众的安全”)作为一个分析框架来表达和解决在实践中产生的伦理问题。[17]
另一种方法是对于涉及到工程实践活动的概念、规范和原则的理论分析。如马丁(Mike W. Martin)等就利用如功利主义、权利伦理与义务伦理、美德伦理等基本伦理理论,分析并探讨工程中常见的风险与安全、责任与权利、诚实与欺骗等概念,指出他们的伦理内涵和价值指向。[18]戴维斯(Davis)等人也做出有影响的理论分析工作。
这两种“描述性案例研究”与“理论分析研究”是韦伯(Weberian)的“理想模式”,这样一种模式可以在一定范围内聚焦其反面观点。当然这两种方法并不互相排斥,反而有走向融合的趋势,即大量工程伦理案例的描述也进行理论分析,许多工程伦理理论分析研究也利用案例来证明和说明他们的结论。至于说哪种趋向更强主要取决于这两种研究方法在一定的范围内谁更有利于找到结合点。 其他研究方法还包括调查研究方法,如罗伯特 迈基通过调查斯坦福大学的工程学生和实践工程师过去五年里所提交的工程伦理问题,发现并指出面向工程伦理主题的多种经验方法的价值。正如理论分析能够阐明具体案例研究的争论,精确和探究的调查工程学生和实践者的观点也同样能够拓宽焦点问题假设。[19]也有少部分学者从语言学角度研究工程伦理学,美国纽约州立大学的J 埃迈图博士(Joe Amato)描述了1944年以来美国工程职业的历史发展,并从本体论角度研究工程设计的理论,在语境中解释了技术。[20]但这种叙述性语境描述也仅仅存在于对历史的考察,在关注现实问题上显得过于空泛。
3、研究趋势的国际化、综合化
随着技术发展和工程应用的国际化,工程伦理学研究出现了新的课题和趋势,工程伦理学将反思全球化经济时代围绕技术发展所关涉的所有主要问题。[21]比较突出的包括以下三个方面:第一,关于计算机伦理问题的探讨。计算机与隐私是否造成价值冲突?软件所有权是否应该得到保护?计算机发展所产生的道德责任,是个体责任还是共同责任呢?这些都应该在信息化社会中对“责任”进行探讨。[22]因特网与自由言论问题以及产生的权力关系,涉及到的知识产权问题,计算机导致的失败以及所造成的健康等问题,这些都需要关注和研究。[23]第二,环境伦理问题的倍受关注,工程伦理学把环境伦理作为研究重要内容之一。马丁通过对于工程、生态与经济关系的考察,分析了人类中心主义伦理、非人类中心主义伦理、生态中心主义伦理、经济中心主义伦理的伦理框架,指出环境伦理必须与个体的反思联系起来,并制定负有责任的社会政策与计划。[24] 威斯林德(P. Aarne Vesilind)则提出工程师应当如何在增加人类财富与破坏环境之间求得某种平衡?在面对潜在的环境问题时,在什么情况下工程师应当为客户保密呢?[25]哈里斯等人从工程规范与环境出发,分析了职业工程对于环境的责任范围,提出了两个折中的建议。[26]同时专业伦理规范也开始加入保护环境责任的内容,如美国土木工程师协会的伦理规范,就既要求提高人类的福利,还要求保护环境。但是环境问题依然是任重而道远。第三,对于工程应用的国际问题关注。跨国公司对于技术转移所产生的国际权利问题,以及武器发展与保护工业问题,这些都是军事领域与和平研究的道德问题。[27]而国际工程职业标准也涉及到超文化规范,跨文化规范在工程活动应用中也产生了伦理问题,如贿赂、索贿、打点、礼物等现象。[28]同时由于工程技术的应用,也产生了世界性贫困等问题,但依然被人们所忽视。
三、若干启示
工程伦理学起源于对技术的批判,对工程师的质疑。所以,从工程伦理学的建立来看,我们既称其为“技术伦理学”,也可称其为“工程师伦理学”。前者主要是针对技术的负面影响,技术的消极作用,其实技术的作用和影响都是在工程活动中得以体现,都是在工程学的框架下进行研究,正如技术哲学的研究传统之一就是工程学传统;后者主要是从工程共同体出发,工程师在工程活动中对于技术设计、改进等方面起到重要作用,同时也面临着利益冲突,忠诚于雇主还是公众的冲突等道德困境。因此结合美国工程伦理学发展经验而言,首先要加强工程师的职业化进程,制定现实合理的伦理规范,促进工程师伦理制度化发展。其次加速工程伦理教育的发展,在工程类院校开设工程伦理方面的相关课程,开展工程伦理培训,提高工程学生的道德敏感性。再次,由于工程的境域性特征,在我国的工程活动中,不仅工程师面临着道德困境,其他工程共同体如管理者共同体、工人共同体、企业家共同体、公众共同体等都要面对多种的道德选择,与工程师的处境有一定相似性。所以在工程伦理学发展过程中,更需要关注其他工程共同体的道德困境。
从工程伦理学的研究方法上看,两大主流的研究方法,工程案例研究分析和概念、规范的理论研究,推动了美国工程伦理学研究的发展。就案例研究方法而言,由于典型案例的特殊性、具体性,其就不具有更大的普遍性与适用性,这也造成方法上的局限性。而在涉及到我国工程案例的取材上,由于受到各种因素的影响,在案例事实具体原因的挖掘、收集等都会遇到相当大的困难;另一方面,在关于工程师的伦理观念上,还存在对其认识上的不足,这都造成案例研究在我国很难深入地进行下去。而对于工程伦理学的概念、规范和原则,以及工程伦理学的学科定位等问题,由于在我国工程伦理学还没有起步,这些基础理论研究还需要持续争论和探讨。但是综合地利用理论分析和案例研究将是我们采取的首要方法,同时还需要充分利用调查研究方法,发现我国工程中出现的现实伦理问题,了解我国工程师的伦理意识和道德困境,探究工程学生的伦理教育情况,来推动我国工程伦理学的长足发展。
从研究发展的趋向来看,工程伦理学逐步地把如计算机伦理学、环境伦理、军事伦理等纳入其视阈进行考察。同时这些问题也都是全球性问题,关系人类的生存与发展。而随着我国现代化进程的推进,知识产权问题、环境问题日益突出,严重干扰我国经济的可持续发展。因此,借鉴工程伦理学的新动向,在跨文化的道德视野中,来推进技术转移与技术引进,推动我国的工业化进展。
注释:
[1][3][18][23][24][27]Mike W. Martin, Roland Schinzinger. Ethics in engineering Boston: McGraw-Hill, 2005,p.1, p.9, p.254-266, p.219-239, p.242-271
[2] Edwin T. Layton, Jr. The revolt of the engineers: social responsibility and the American engineering profession Baltimore, Md.: Johns Hopkins University Press, 1986. [4]eetchina.com/ART_8800452044_480201_f4da1ed3200702.HTM
[5] Kenneth K. Humphreys, P.E., C.C.E. What every engineer should know about ethics Marcel Dekker 1999
[6] Edmund G. Seebauer, Robert L. Barry Fundamentals of ethics for scientists and engineers New York: Oxford University Press, 2001.
[7] Edwin T. Layton, Jr. The revolt of the engineers: social responsibility and the American engineering profession Baltimore, Md: Johns Hopkins University Press, 1986.
[8] Stephen H. Unger Controlling technology: ethics and the responsible engineer (2nd ed.) John Wiley and Sons 1994
[9] Petroski, Henry. To engineer is human: the role of failure in successful design New York, N.Y.: St. Martin's Press, 1985
[10] The engineer of 2020: visions of engineering in the new century. Washington, DC: National Academies Press, 2004
[11][21]迈克W. 马丁:《美国的工程伦理学》,张恒力译 胡新和校 《自然辩证法通讯》 2007年第3期,第119-120页;第120页
[12] [19] Robert E. McG “Mind the Gaps”: An Empirical Approach to Engineering Ethics, 1997-2001 Science and Engineering Ethics (2003) 9, p.517-542, p.538
[13] A. Michal McMahon, the making of a profession: a century of electrical engineering in American New York, 1984
[14] Bruce Sinclair, A centennial history of the American society of mechanical engineers, 1880-1980 New York, 1980
[15] Alex Roland, model research: the national advisory committee on aeronautics, 1915-1958, 2 vols Washington D.C 1984
[16] Terry S Reynolds seventy-five years of progress: a history of the American institute of chemical engineers, 1908-1983 New York,1983
[17] Rosa Lynn B. Pinkus [et al.]. Engineering ethics: balancing cost, schedule, and risk—lessons learned from the space shuttle New York: Cambridge University Press, 1997.
[20] Joe Amato Unwritten laws: Engineering ethics in a narrative context[D],New York State university,1989
1研究背景
党的报告指出,要加快一流大学和一流学科建设,实现高等教育内涵式发展。本科教育是大学最重要的基础工作,有效地优化和提升本科教育水平,是高等学校内涵式发展的必然要求。大类培养逐渐成为高校人才培养改革的重要突破口。截至2020年,80%以上的“双一流”建设高校实行了大类培养模式。大类培养已然成为中国高校本科生教育的主流方式,大类培养能规避学院和专业建设与发展的壁垒,在课程开发、教学实施、师资队伍建设、学生管理以及第二课堂协同育人等一系列育人环节统一规划,使高校育人工作步入快车道[1-2]。
2大类培养过程中化学化工专业学生深入发展存在的困境和现实问题
太原理工大学化工大类包括化学工程与工艺、应用化学、精细化工三个专业。但是“在实践中的未完成性、在思想认识和理论研究中的待完善性”[3],导致大类培养在实施中出现不同的问题,具体表现为以下几个方面。
2.1学生基础薄弱,导致后续发展能力不足
初入大学,一年级新生需要迅速转变学习方法与思维方式,培养自主学习能力,以适应大学的学习模式。但是由于缺乏相应的约束与引导,部分学生学习态度不端正,没有形成科学合理有效的学习方法。针对大学授课方式经过微信问卷调研发现:有14.06%的学生不适应大学授课方式,有64.51%的学生比较适应大学授课方式,只有21.43%的学生能适应大学的授课方式,致使大部分学生在大学一年级期间没有打下坚实的基础,影响其后续发展能力。
2.2课程设置及内容不合理,影响学生全面发展
化工专业课程偏多偏难,任务繁重,学生只局限于本专业课程学习,忽视了人文和社会科学知识等通识课程的了解,学生的视野受到限制。通识课程要求学生在专业课程之外,知识视野更加开阔,从而真正成长为全面发展的人,例如在智慧树平台上选课比例较高的“写作与沟通”“音乐鉴赏”的课程。
2.3师生考核评价体系陈旧、单一,不能完全激发教师教学热情与学生学习潜力
在教学一线的工作中,教师沿用传统教学模式,通过PPT或者板书进行填鸭式教学,学生厌学问题普遍存在,教学质量不高。学生课程考核的主要形式仍然以期末笔试为主来评估学生学习成效,考核内容拘泥于书本和讲义,忽视其他智力因素,如分析与解决问题能力、实践操作能力等;大部分学生平时不认真学习,临近期末靠突击复习依然可以取得较好的成绩。推出切实可行的教学评价办法对调动教师教学积极性势在必行。
2.4化工专业学生研究训练计划制度和科研立项制度不完善
在很多高等工科院校,学生的专业实训意识弱化趋势比较严重,导致工科毕业生很难快速胜任企业的工作,专业理论知识与工程实践脱节,动手能力差,影响学生就业率。究其原因是学校研究训练计划制度和科研立项制度不完善,使部分研究训练流于形式,达不到实质效果。
3教学管理模式的改革与探索
3.1整合人才培养方案,增加学生专业选择机会,确保专业可持续发展
为实现固本强基,夯实学生成长基础,太原理工大学成立求实学院将化学工程与工艺、应用化学、精细化工三个相近专业划分为化工大类。在“专业招生、大类培养”模式下,一年级学生在第一学期末设置20%的学生跨大类重新选择专业,第二学期末设置30%的学生在大类内部选择专业。转专业政策潜移默化地引导学生塑造自主测评的意识,在测评过程中注意培养学生自主观察、自主思维、自主创造的精神和能力。针对化工大类人才培养注重强化基础知识学习,狠抓学风、教风建设,充分调动教、管、学积极性,形成人才培养合力,为学生后续的专业学习奠定坚实的知识基础。
3.2改革课程体系、课程内容、课程比例以及教育模式
专业培养与大类培养的区别在于学生知识与技能的培养并非综合能力及素质的培养,在多数高校中,普遍存在着重专业教育而轻基础教育的问题。大类培养的目的在于夯实基础教育,拓宽专业口径,提高学生适应专业的能力,因此须全局考虑在通识教育阶段的课程学时及学分设置。从课程体系看,一年级期间主要修读基础核心课程。化工大类设置相同的或可互认的课程,形成面向化工大类的、与相应专业培养方案有效衔接的课程体系。随着教学改革的不断推进,新培养方案的制定与修改,太原理工大学通识课的课程总数呈现逐年增加趋势。在2020级新生中增加了“工程伦理”“写作与沟通”和“心理健康与安全教育”三门通识必修课程,同时增加了中华传统、世界文明、当代社会、文艺审美等通识选修类课程,将2019版培养方案中的“大类导论”课程顺延。通过修改培养方案能够让学生跨学科学习,在文学艺术、写作沟通、自然科学、信息技术、社会科学等方面得到综合培养。通过以上措施,既能夯实学生通识基础,又能增加学生对专业的认知。
3.3设置专业节,增强学生专业荣誉感
为全方位、多角度地向本科生展示学校学科专业建设成果、学术前沿成就、专业发展目标,引导学生了解不同专业承担的国家使命和社会责任,开拓学生专业选择的视野,提升学生专业决策的格局,学校举办了本科学生专业节。专业节设置了“专业博览会”“专业宣讲会”“实验室开放日”和“线上逛专业”等板块。“专业博览会”上,专业学院通过现场介绍、师生互动、实物展示、卡通招揽等方式全方位向同学们展示其学科建设、专业优势、特色和最新学术研究成果,使学生们广泛了解各专业建设成果和发展动态,提高对专业的认知和热爱,激发学生的专业兴趣和学习热情。“专业宣讲会”可以让大家更深入地了解各学院的历史、发展现状与未来发展趋势及各专业前景、课程与发展规划,还能聆听优秀学生分享自己的学习经历。在“实验室开放日”,可以到感兴趣的教学和科研实验平台参观,参加实验室组织的沙龙活动、实验互动、仪器设备体验等。“线上逛专业”采取线上媒体平台视频播放的形式,由各专业学院录制3min宣传视频,进行专业介绍,带领大家了解专业历史、建设成就、人才培养目标、研究项目、课程特色等。
3.4革新教学评价,激发教师和学生内生动力
教学评价具有诊断、调控、激励、发展与导向等重要功能,关涉教师教学水平的提升与学生各种能力的培养和发展,是教育教学的指挥棒,直接影响着教育质量[4]。大类培养模式下,实行统一的教学计划,为保证教学效果,实行小班教学,同时为调动教师积极性,引导教师潜心进行教学研究,创新教学方法促进教学质量提升。求实学院革新了教师和学生的评价方案,对于承担大学一年级的核心基础课程教师实行全新的量化评价体系,将督导评价、学生评价、业绩评价纳入评价体系,三类评价各占一定比例,以数字化结果表征教师的授课质量。注重学生的过程性考核,完善过程性考核与结果性考核有机结合的学业考评制度。通过过程考核及时跟踪学生平时学习效果,及时发现课程教学和学生学习过程中存在的问题,督促教师根据学生知识掌握情况调整教学方案,引导学生学会自我评估,及时调整学习方法,切实提高学习效率。
3.5完善以及配套的专业实训相关制度
发挥区域经济优势,签约合作企业,并对创新设计实验室进行重点投入建设,为学生在校内外创建创新实践基地。建立和完善化工专业学生研究训练计划制度和科研立项制度。充分利用学校丰富的化工类仪器设备和师资力量,实施开放式实验教学方法并应用于课堂教学、实验技能竞赛、创新实验设计竞赛、高等学校大学生创新创业训练项目等。改革和完善实验课程成绩的科学评价体系以及实验室管理运行机制,探索开放式的实验室管理体制。规范科技论文竞赛、实验技能竞赛、创新实验设计竞赛、光电子设计竞赛、实验模型制作等竞赛的制度,并定期进行各种比赛,创建良好的创新环境和创新氛围,引导和激励学生进行创新精神和创新能力的培养。
4结论
化学工程专业作为太原理工大学的“双一流”学科,要求教师们发挥一流师资队伍的支撑引领作用,着力培养具有国家使命感和社会责任心并富有创新精神和实践能力的创新型、应用型、复合型的优秀人才。通过实施大类培养模式,致力于培养“厚基础、宽口径、强能力、高素质”人才;重新架构有利于夯实基础与专业深入的课程体系、课程内容、课程比例及教育模式;实行以教学效果为中心的量化评价体系以及过程性考核与结果性考核有机结合的学业考评制度,让教师回归教学、学生回归学习;建设专业实训基地和平台,制定相应的专业实训制度,确保学生专业训练的配套措施,促进其专业素养、专业实践能力与创新能力的提升。
参考文献:
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在高职院校试行基于最优实践理念的高职学生素质培养是一个较新的领域,如何在优秀中培育优秀,打造出全面发展的职业人,满足社会、企业对高职学生的需求,是本文要研究的内容。
一、最优实践培育的时代背景
1?郾新时期生源的特点决定了要实施最优实践素质教育。
随着我国社会生活方式、就业形式的多元化,人们思想活动的独立性、多变性、差异性明显增强,这些变化对人生观、价值观正在成型的大学生们造成更显著的影响。尤其是部分“90后”大学生,感觉到价值取向扭曲、就业困难。但高职学生成才需求的紧迫性与社会对人才要求的客观性,要求高职教育要满足社会需要。
2?郾高技能人才培养目标注定了要实施最优实践素质教育。
根据教高16号文件精神,高职高专院校培养的是双高人才,即高素质、高技能人才,他们从事的是应用领域内的技术、管理和技能性工作,具体到岗位应该是专业岗位群,完成的任务是成熟技术的转换,应具备的能力是工艺能力、操作能力、管理能力等。《国家中长期教育改革和发展纲要(2010-2020年)》明确了今后要大力发展职业教育,培养高素质劳动者和技能型人才。
3?郾纺织产业转型升级需要的高素质人才确定了要实施最优实践素质教育。
用高新技术改造传统纺织服装业,提高创新、技术和品牌在产业发展中的贡献率,是提升纺织产业国际竞争的重要途径。要想实现迎来中国纺织产业新的发展高峰、由纺织大国向强国迈进的目标,高素质人才是基本保障。
由此可见,提升高职学生的个人素质是刻不容缓的一项工作,而最优实践素质教育可以实现培育学生成才的目标。
二、最优实践培育学生综合素质的设计
学生素质体现在多方面,不可能面面俱到,需要以点带面,设计目标,通过最优实践来实施。现在以常州纺织服装职业技术学院纺织化学工程系为例,其最优实践的具体操作如下。
1?郾以技能实训为抓手,以技能大赛引领,实施专业技能能力素质的提升。
(1)实施课堂技能实训。
每年该系均开设各类技能实训,增强学生的动手能力,提高学生的技术水平。例如2010年,该系开设了染料分析工、针纺织品检验工、纺织面料设计师、污水处理工、纺部试验工等工种的考工。
同时,该系还设立了大学生创新实训基地,实施了开放实验室制度,依托省级实训基地及市级重点实验室,以省大学生科技创新计划为龙头,启动了省、系大学生科技创新计划,开展了多项活动。
(2)实施课外技能实训。
技能培养不仅体现在课堂技能实训中,而且可以通过举办学生技能大赛、社团活动等来进行。该系连续四年举办学子风采学生技能大赛,参加人数前后达八百多人。此类活动搭建了纺织科技交流平台,提高了学生的科技创新能力,营造了积极向上的学术气氛,激发了学生对专业的认识和热爱,促进了学风建设,实现了高素质培养目标。
(3)专业技能大赛引领。
组织学生参加全国各级技能大赛,如全国高职高专院校纺织面料检测技能大赛、全国高职高专院校染整专业技能大赛、全国高职高专环保类专业环境监测技能大赛等专业类大赛、全国纺织服装类高职高专学生纺织面料设计大赛等,不断加强学生技能训练。
2?郾以社团活动为依托,以志愿服务为主体,实现学生综合素质的提升。
据统计,2010年度该系在校总人数为1217人,社团参与总人数达到580人。各社团展开丰富的活动,例如创业社团的《实践创造经验,技能汇报社会》活动成为院暑期社会实践重点资助项目,并且获得了媒体的关注。
而以专业特色组建社团来开展活动,更能够强化专业学习,激发学生的学习兴趣,培养学生奋发向上的良好学习态度,将德育和智育结合起来进行,以严格的纪律和制度规范学生的行为,并内化为学生的自觉行动。
三、最优实践培育学生综合素质的成效
1?郾技能实训为抓手,技能大赛结硕果。
该学院组织承办了第三届全国纺织服装类高职高专学生纺织面料设计大赛,来自全国各地17所纺织服装类高职院校的学生参赛,该系5名学生积极参加大赛,均获得奖项,其中获金奖2名,银奖3名,并获得团体一等奖的佳绩。
该系学生还参加了“全国高职高专院校第一届纺织面料检测技能大赛”、“全国高职高专院校第三届染整专业技能大赛”、“第二届全国高职高专环保类专业环境监测技能大赛”等,均获多个个人奖和团体奖。
目前该系约有17%的学生报名参与导师科研项目,2010年该系有4个省大学生科技创新项目,参与学生13人,学生一直利用课余时间开展活动,增强了动手能力。17人参加6个第二届市科技创新大赛,最终2个项目获二等奖,3个项目获三等奖.《网眼布的防水防油设计与应用》项目参加省里的大赛,公布为第一名一等奖。
2?郾综合素质为核心,培养高素质人才,促进学生就业。
(1)每年就业率指标超额完成。
2009年毕业总人数839,未就业3人,就业率99.6%;2010年毕业总人数713,就业率100%,其中专转本3人,专接本22人。
(2)百名教师下百企,积极调研促就业。
由中层干部、教授、全体党员和骨干教师等共计56名教师组成一支队伍,分成28个小组,走访了52家企事业单位,分别采访了100多名企业领导和校外指导老师,会见了175名应届顶岗实习学生和43名往届毕业生。并且把走访调研得来的宝贵数据与2009年首次“百名教师下百企”活动进行比较,通过系统梳理,汇编了“百名教师下百企2009―2010调研报告”专题手册,为专业建设、学生教育教学改革与管理提供了可靠依据。
四、最优实践培育学生综合素质的缺失
最优实践提升学生素质的教育模式仍然存在一些问题需要改进,主要表现在以下两个方面。
1?郾重职业技能,轻职业素质。
高职院校在课程建设和教学过程中较普遍地存在着重客观知识轻内在品质,重技术效率轻技术伦理等现象,使职业素质教育水平相对落后于职业技能教育。
当前的高职教育认为职业道德教育够用就行了,压缩思想道德教育的内容和深度。这不仅制约着高职院校人才的培养水平,而且影响着学生自身的发展,难以适应就业岗位和市场经济竞争的需要。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)20-0104-01
大规模优秀工程师的教育培养是国家经济发展的基本前提条件之一,很多国家都将工程科技人才培养提升到国家战略的高度。我国高等教育部门在充分认识到当前我国工程教育规模庞大但也存在整体质量不高、创新能力不足、与行业需求严重脱节等问题的基础上,提出了国家“卓越工程师教育培养计划”;相关省市和高校也纷纷制定了相应的“卓越工程师教育培养计划”和应用型科技人才培养方案,旨在提高学生的培养质量,满足广大企业单位的用人需求。
一、工程素养的概念
国内高校在卓越工程师培养教育计划或高级应用型科技人才培养教育实施过程中,一般都十分注重对学生专业实践技能方面的培养和提升,如加强企业实践培养环节或项目实训等。而一些非专业技术的、工程师也应具备的技能和知识的培养教育却得不到重视,如在产品开发或工程设计的全流程中涉及到的在工程技术及其管理上常用的分析问题和解决问题的方法和工具等通常没有得到很好的传授和培养。即便当前大多数本科人才培养方案中都会提到要培养团队合作精神,但都没有相应的课程或环节传授团队的组织管理、团队领导应具有的素质、团队成员的行为规范等内容。把这一类非专业技术本身的、能有效辅助工程师开展工程技术工作的技能称之为工程师的工程素养。
二、工程素养培养方式
在大学没有大规模扩招之前,大学生在企业里一般都会被指定一个老工程师作“师傅”,依靠“师傅”的言传身教和强大的自我学习能力来不断积累和丰富工程素养。但在当前社会环境下,国有大型企业中老工程师传帮带的作用已经弱化,民营和私营的中小企业内有丰富经验的老工程师本来就少,与新来的大学生还存在职业和岗位竞争,也不愿教。其次因为成本的问题,在大量的民营和私营等中小企业内也没有很好的针对工程师的在岗培训机制,所以广大企业希望新招来的大学生能够马上胜任工程师的工作。然而应用型本科高校中大学生自我学习能力又相对较弱,不教不会,因此在本科阶段适当增加工程素养教育教学内容显得很需要和迫切。
三、工程素养教育内容
对比分析国外的应用型本科教育培养计划和调研企业的需求,如下的相关知识有助于工程素养培养,应该纳入应用型本科的工科人才培养计划。[1-6]
1.工程伦理
工程伦理是职业道德的组成部分。在现实社会中,有化学工程师将冰毒制造配方放到网络上供人效仿制造,危害社会;也有电子工程师设计电子称称重作弊电路或预留称重作弊程序,供给无良商人称重作弊,使个人或单位蒙受损失。尤其在大数据时代,信息安全不但关联个人隐私和组织机密,更关联着巨额钱财,后门程序的存在严重侵犯了相关人员和单位的权益。因此尽管工程师的工作受到雇佣者的管控,但依然有必要向工科学生讲授和强调工程伦理学最基本的内容,以使他们明白作为工程师对其工作的社会后果和环境后果负有责任;工程师不但要把工作做好,也要考虑是否做了好的工作。工程师的工程伦理教育应是职业道德教育的有机组成部分,不能只讲敬业,不讲伦理。
2.流程知识
在实际工作中,流程无处不在。无论是新产品开发设计,还是工程项目建设,都有一定的实施流程可以遵循。对于新产品研发来说,一般需要经过产品规划、概念开发、系统级设计、详细设计、测试优化和试生产6个阶段,每个阶段都有明确的任务需要完成。在这6个阶段中企业花钱是随着阶段的深入成指数增长的,因此通常在一个阶段结束并得到评审确认后才能进入下一个阶段工作,以保证每一步都是对的。工程建设项目通常也需经过项目建议、可行性研究、规划、设计、施工建设和竣工验收等环节,每个环节都需完成特定的任务,在获得相应的批文或评审通过后才能进入下一个环节。
对学生讲授工程项目或产品设计流程的基本知识有助于学生了解每个环节应该完成的任务、如何有条理地去做、输入输出是什么、与合作者如何协同等等,养成学生的流程意识。
3.信息收集
每一个大学生都会使用互联网技术查找自己所需要的各类信息和问题答案,这几乎是他们查找信息的唯一途径。但互联网的信息庞大,内容优劣混杂,对错难辨,时效性差,甚至还有虚假的骗局阴谋,不能保证通过互联网查阅到的结果是正确且没有过时的。刚毕业的大学生经常在工作中采用过时的数据或片面的数据,也有年轻的电子工程师在设计电路时使用了厂家已经声明要停产的集成电路芯片,造成了不良后果。因此有必要告知学生哪些渠道可以获得较正确和有时效的信息和数据,优先采用第一手的资料。如政府职能部门及其网站、行业协会、官网等的信息一般比较可靠;而相关网页上的资料需要认真辨别信息的失效性和完整性,相关论坛讨论版中的信息也有一定的参考价值,采用时需要认真比对。
4.问题求解工具和方法
工程师要解决某个问题一般要遵循如下三个阶段:问题定义;寻找原因;寻找解决方案并实现。那么怎样把出现的问题定义清楚?如何去寻找原因和解决方法?有一些通用的问题求解工具和方法可以很好地帮助人们展开工作,如脑力风暴法、亲和力图法、鱼刺图、5W1H、决策矩阵法、决策树、质量屋等等。向工科学生传授这些知识及其使用方法,有助于他们在工作中有条理地去解决问题,而不至于出现问题时手足无措。
5.创新思维方法
要培养学生的创新精神和能力首先是要让学生了解创新思维的基本理论,明白创新是有规律的。因此有必要向他们传授一些创新思维的理论知识,如:哪些因素和怎样做是有助于创新思维;哪些因素又是阻碍创新思维的,该如何克服。其次是让学生学会几种常用的创新思维方法,如:基于模仿的创新方法、基于SCAMPER的脑力风暴法和概念图法等等。
6.团队行为规范
在学生的团队合作精神培养过程中,不能简单地让学生几个人一组完成一两个项目,而是应该有团队行为规范的教育。相关内容涉及:团队成员角色、如何成为有效的团队成员、高效率团队的行为准则、有效团队会议的规则和团队存在常见问题及解决等等。只有这样才能使学生掌握团队内部处事规则,进而确立团队合作精神。
四、结束语
卓越工程师和高级应用型人才的培养教育涉及到专业知识技能和素质等方方面面的内容,本文分析归纳的6个方面的工程素质是当前广大民营或私营的中小企业等用人单位迫切希望广大本科毕业生应该具有的素质之一。这6个方面的知识本身就十分丰富,针对一般工科学生无需讲授完整的知识体系,仅需介绍基本概念、基本知识和教会常用方法的使用即可。在借鉴国外合作高校相关课程的基础上,笔者将上述6个内容和专业特需的工程素养融合成一门32学时课程,称之为“工程原则”,向大四学生开设,实践表明取得了良好的教学效果。
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[3]梁世连.工程项目管理[M].第2版.北京:清华大学出版社,2011.
[4]任君卿,周根然,张明宝.新产品开发[M].北京:科学出版社,
首先,技术方面课程比重大,人文课程成为技术课程的附属品。这些大学大多采纳了1999年7月在西安召开的建设部第三届高等工程管理学科专业指导委员会所讨论的四个专业平台课的方案,即专业基础课按技术、经济、管理、法律等四类课程设置。作为管理工程师需要熟悉工程方面的专业知识,这是勿庸置疑的。需要我们慎重对待的是下面这些问题:专业课程、专业基础课程、基础课程应该吸收一些什么学科,它们在课程结构中所占的比重是多少,它们之间的关系是主从关系还是平等关系,怎么才能有利于管理工程师的人才目标。朱高峰院士认为当前的工程教育的问题主要有:①技术知识面不够广泛,缺少与管理的密切结合;②职业道德教育欠缺;③资本运作的教育不足;④实践性教学内容过少。[4]这四个问题都是当前大学课程设置上与人才目标不符的具体体现。第一个问题反映了专业基础课程口径过窄,无法统合做事和做人两方面的知识;第二个问题反映了人文知识在课程结构中缺失严重,一是所需的职业道德知识在教学内容上没有体现,二是在专业基础课中没有列出人文学课程,经济、管理和法律是社会学课程,而非人文学课程;第三个问题和第四个问题都反映的是课程设置脱离实际需要,缺少实际操作。要克服以上问题必须加强课程与课程体系间在逻辑和结构上的联系与综合,权重好专业技术与道德素质方面的课程比重,协调好科学与人文交融方式,对各教学环节进行合理安排和整体优化。其次,在教育理念上,重视制“器”而忽视了育“人”。理念高于目标,并统率目标,是对目标的终极反思。《论语•为政》提出的教育理念“君子不器”,就是希望我们在设定教育目标的时候能充分关照人的德智体美的全面和谐发展。从调查的情况来看,课程设置对这方面的重视不够乐观,“从各高校的课程设置情况来看,都十分注重工程技术、经济、管理、数学、计算机类课程的教学”,计算机、外语、经济都是实用性很强的课程,主要培养学生应用的本领和谋职的手段,哲学、历史、文学、科学思想史等人文课程能引导学生对形而上的深层反思、追寻命运的无常和生命的永恒、感悟仁爱济世的情怀,能够使人远离浮躁、认识自我、体认自由,用来灵活方法、拓展视野、启迪思维、丰富想象。其三,将“两课”代替人文学。在课程体系中“两课”常常被当作人文学课程,其实“两课”与人文学是有很大区别的。“两课”是专指理论、思想道德品质两门课程,准确地讲它是人文社会科学中关于哲学和伦理学的一部分,因为政治思想教育的需要,它还只是哲学和伦理学中有选择性的很少的一部分。什么是人文学?人文学的知识是有关人生自我最切近的一种学问,最切近自己人生意义、价值、前途的学问。就是基础人文学科,甚至还包括数学、物理学等基础理科。哈佛大学开设的“核心课程”就是人文学,涵括了文、史、哲、艺术和自然科学,但不包括技术性工程课程。因此,在内容上,“两课”与人文学是有区别的,将“两课”等同于人文学,难免陷入以偏概全、混淆概念的误区。14所高校工程管理教育专业课程设置的共同特点是,重视专业知识、实用知识、政治知识而不同程度地忽视了通识知识、理性知识和人文知识。这样就出现了管理工程师的人才目标与当前大学课程设置之间的不谐。目标定的是综合素质的音,课程唱的是专业技术的调。音调不和,必然会唱出嘈音、怪音。矛盾如何解决?美国在这方面的实践可以给我们带来一些启示。美国的工科大学就很注重人文学科的发展。比如麻省理工学院,在发展工科的过程中,不断认识人文学的重要性。它的哲学系是美国最好的哲学系之一,有着像乔姆斯基这样声名卓著而又心系天下的哲学家;它的政治学、社会学,曾经有着像罗斯托这样影响美国政治走向的重要学者;它的经济学不仅有萨缪尔森这样的伟大学者,现在仍有像克鲁格曼这样杰出的支持人文理念的著名经济学家;它的历史系甚至早就开设了中国历史的课程。这样的学校还能把它理解为单纯的工程学院吗?而且这种取向在美国已相当普遍,加州理工大学、德州农工学院的文科和人文学教育都很强大,一般文科大学都很难比肩。
二、掌握知识,更要领悟智慧
进一步探讨工程管理的本质将有助于我们更深刻地认识人文对工程管理的重要性。工程管理的内涵有广义和狭义之分。汪应洛院士在《时代呼唤工程管理》一文中把“工程管理”定义为广义的工程管理,涵括工业工程、计算机工程、化学工程、系统工程等方面。泛指对于具有产业依附性、技术集成性和组织协调性的各种工程活动进行决策、计划、组织、指挥、协调与控制的工作。而在此之前,在我国工程管理是作狭义理解的,专指土木建筑工程管理。广义的工程管理提倡用发展的眼光、从系统论的角度一揽子处理有关联的项目工程,从源头开始,通盘考虑过程和目标,使有限资源得到最优化的配置,人财物各居其所,各尽其用,代表了工程管理发展的必然趋势。在工程管理的发展中,管理的地位被突显出来了,可以说工程管理的精髓在于管理。因为它能将原来不太相干的、基本独立的单个工程糅为一体,成为一个相互协调、彼此依存的有机整体。管理首先是一门科学。《中国大百科全书》定义科学,指“以范畴、定理、定律形式反映现实世界各种现象的本质和运动规律的知识体系。”因而科学代表着知识,是反映客观的稳定的、具有普遍性的知识。科学性和知识性规定了管理必须如实地反映客观规律,不断靠近真理。但是,假如管理仅仅是知识,是可以量化和复制的知识,那么工程管理的人才就太好培养了,只要将量化的知识按步骤输入到学生的头脑中,让他们背诵、记忆、熟悉和复制知识,经过考核成绩优秀的是拔尖人才,成绩合格的是一般人才。
但现实中往往不尽如此,成绩一般而成就突出、成绩突出而成就平庸的事例俯身可拾。我们还可以回过头来看看前面工程管理专业开设的课程,这些课程是不乏知识的,但是缺乏人文。通过这些课程培养的学生一定有成绩非常优秀的,对专业知识掌握得很牢很好,甚至能够熟练操作工程中各种技术设备。但是我们在这种人才方案和课程结构上培养出来的合乎国际标准的可以称得上是工程师的人才却很少。问题在哪里?培养诺贝尔奖获得者最多的美国加州理工学院认为,自然科学最终只能提供知识而不能提供智慧,而智慧才是取胜的关键。因而,管理更需要智慧。与其说管理是科学,还不如说管理就是智慧。在人类古代,科学知识缺乏,但并不影响人与人之间的沟通、社会各阶层的稳定、国与国之间的对话。在我国唐朝行政管理制度已是十分完备,社会制度稳定、人们安居乐业、国际间交流频繁、精神生活充实而有信仰。如果用当今的科技与之相比自是不可同日而语,但是谁能否认唐朝在管理上的成就。相反人类在科学知识强盛的今天,社会问题、环境问题、人自身的问题层出不穷,一点不比千年以前少,反而愈演愈烈。由此可见,科学知识给人类带来的是改造自然的工具,改造人自身还是需要更多的智慧。智慧是知识与判断力和创造力的综合。智慧甚于知识,远比知识重要。知识的可靠性取决于对特殊性和主观性的排斥,取决于在同等条件下可以反复验证的普遍有效性,因为这个特点,意义世界、价值领域、审美境界都不在知识的范围之内。智慧一定和主体有关,没有非主体的智慧。智慧是理解、洞察、预见、决断、协调的能力。因此,智慧的培养与体验、领悟有关;而知识可以通过耳提面命、死记硬背及作业考试来完成。智慧总是与人文一起,知识一般与科学相连。
培养智慧离不开人文。这是因为,首先,智慧本身就是人文,智慧总是闪现在人与物、人与我、情与理、是与非、善与恶、美与丑的纠缠和矛盾中,人们只有在遇到这些纠缠不清的矛盾时智慧才会被召唤,有智慧可以化解这些矛盾,缺少智慧则会使矛盾加深,因而智慧就是感化自身、化解矛盾、进而“化成天下”的能力。而人文就是以“化成天下”为自身责任和存在价值。智慧和人文交织在一起,它们都是一种施化的能力。区别在于智慧与个人相连,人文与社会相系,智慧是个体中的人文,人文是社会的智慧。其次,智慧只能在人文的环境中生成。俗话说,“行千里路,读万卷书”。可见,学问、文章、智慧不是端坐在书房里完成的,人的经验、阅历、见识、判断、决策、协调这些功夫都只能在充斥着人文的环境中学会,这个人文的环境就是我们现世的生活,这也是与美国实用主义哲学家杜威先生一贯强调的“教育即生活,教育即生长,教育即经验的不断的改造和改组”的见解一致的。知识,无论如何学习、掌握、运用,它终究是别人的体验、间接的经验;智慧,是将间接的经验通过自身直接的体验而产生的新的知识。所以学知识难以创造,学智慧方能创新。朱熹在其《四书章句集注》的序中说过,入小学,而教以洒扫、应对、进退之节,礼乐、射御、书数之文;入大学,而教之以穷理、正心、修己、治人之道。朱子所说的“节”与“文”,就是知识,是做事和做人的标准和规范,这些是小学功夫;而“道”才是智慧,是为人处事、安身立命的大智慧,这才是大学要旨。
三、哲学课程培养有智慧的工程管理人才
摘要:本文一方面探讨了研发人员人本管理对高新企业创新绩效的影响路径,另一方面提出了中关村高新企业研发人员人本管理的运行模式,以期为研发人员人本管理的理论研究和实践运作提供参考。
关键词 :研发人员 人本管理 高新企业 创新绩效
一、研发人员人本管理对高新企业创新绩效的影响机理
第一,研发人员管理相关研究。Teirlinck P(2012)基于合作研究和研发外包视角探讨了研发人员不同需求问题;Wang Y L和Ellinger A D(2013)分析了创业机会识别能够显著影响到研发人员个人层面创新绩效问题。王贵军(2009)、刘善仕(2011)分别对高新企业研发人员创新能力、创新环境、团队创新绩效进行了研究;王德禄(2010)对研发人员管理模式,王汉斌(2012)对高新企业研发人员敬业度等进行了研究。第二,高新企业创新绩效相关研究。翟彦彦(2013)分析了高科技创业企业创新绩效评价指标和考核指标体系,陈劲等(2007)分析了技术学习对企业创新绩效的影响;蒋天颖、王俊江(2009)分析了智力资本与企业创新绩效的关系,李春艳(2011)分析了高新技术企业R&D投入与创新绩效的关系等。第三,良好的研发人员管理与企业创新绩效关系的研究。Petroni G(2012)深入分析了研发组织人事管理的开放式创新问题;Kunio S和Kazuma H(2013)探讨了研发人员心态管理和企业创新氛围的关系;马俊美(2010)、饶惠霞(2013)分析了研发人员工作生活质量对创新行为的影响;李永周等(2014)分析了研发人员工作嵌入对创新绩效的影响等。
通过对国内外的人本管理相关研究的综述分析,依据研发人员人本管理的学科理论基础,以及国内外学者相关理论和实践研究成果,结合研发人员管理实践,本文探讨了研发人员人本管理对高新企业创新绩效的影响路径及作用机理与路径,如图1所示。
图1显示,高新企业如果能够实现研发人员的人本化管理,即树立研发人员为本,尊重、关心、爱护研发人员的管理理念,实行民主、科学、参与式的研发人员管理方式,建立公平、公正、公开的绩效、薪酬等方面的管理规范,就会提升研发人员满意度,增强对高新企业的认同感和组织承诺,建立和谐的劳动关系,进而有效开发研发人员的潜力,提升研发人员的创新能力,促进企业创新绩效,驱动高新企业健康发展,最后强化企业研发人员人本管理,实现经济效益和社会效益的双赢目的。
二、提升高新企业创新绩效的中关村研发人员人本管理4P模式
在国内外研发人员人本管理及创新绩效等研究成果基础上,基于中关村科技园区高新企业创新管理战略,兼顾效率与公平原则,结合中关村高新企业研发人员的特征,科学地提出基于创新绩效提升的研发人员人本管理4P模式(图2)。
如图2所示,高新企业研发人员人本管理4P模式内涵具体包括:①人本管理理念(Principle):即高新企业要树立“以高新企业创新绩效提升为管理出发点,以研发人员人性化管理为核心”的理念(精神层);②人本管理政策(Policy):即高新企业开展研发人员人本管理应遵循的行为规范与价值准则(制度层):如创新发展、公正平等、有效激励等;③人本管理项目(Project):即高新企业实现人本管理的主要模块:招聘用人、绩效考核、薪酬管理等(模块层);④人本管理实践(Practice):即高新企业人本管理主要模块的具体实现路径和行为体系(行为层)。上述四个方面相互关联,共同构成一个完整的研发人员人本管理系统。
1、设置环境类专业,学科齐全,专业面广日本高校的环境教育发轫于上世纪中叶,应对当时日本国内突出的公害问题,一些高校开始开设一些自然保护学的讲座和一些“近代社会与人”之类的综合类课程,部分师生开始关注环境问题。此后逐渐发展完善,至今,日本高校环境教育在环境学科和专业发展方面,学科体系齐全,专业分布广。有学者对中日高校环境教育进行了比较,以上个世纪90年代初为例,在1990-1992年期间,所调查的473所大学中,研究生教育阶段,有70所设置了环境类专业,其中53所设有环境和资源类学科,设置专业58个,所设置的学科分别为工、理工、文、理、农、医、艺术、社会、水产和园艺10个学科。而我国70所大学开设了15个环境类专业,分布在理、工、农、医、文、水产、地学7个学科,而且主要集中在工科和理科。
2、环境教育内容紧密结合本国需要和时代需求针对上个世纪中叶突出的公害问题,环境污染控制与治理是当时环境保护工作的重点,故上世纪80年代,日本大学开设的环境工程、环境化学工程、环境保护等专业在专业数中占比例较大,如本科生阶段占了32.3%。到了90年代,除了局部环境问题外,全球性环境问题凸显,资源短缺开始浮现,日本大学的环境教育开始相应增加对学生进行全球环境科学的教育和资源类教育的专业,如为本科开设了地球科学和环境科学的专业,同时资源保护与利用专业开始在专业设置中得到重视,如东京农工大学设置了资源物质科学专业。
二、对我国高校环境教育的启示
美国、日本作为环境教育的先行者,在长期的教育实践中积累了较为成熟的经验和做法,对当前我国高校环境教育的实施具有一定的启示。
1、开设专门课程教育,加强隐性课程与显性课程的结合课程教育具有规范性、直接性、系统性的优点,是系统获取知识的重要途径,具有其他教育形式所不能替代的优势。美国高校环境教育,课程教育就是其一个显著的特点和成功做法,其课程实施的具体方法尤其值得借鉴。显性课程教育就是通过正式开设专门的必修课或选修课的方式进行的课堂教育,隐性课程就是不开设专门课程的条件下通过发掘其他课程的有关要素而进行的间接教育,也包括课堂之外的其他形式的教育,如网络、校园环境、社区、家庭、实践活动等。[2]现在通常强调隐性课程教育,“近10多年来,一些发达国家的学校在开展生态教育时,改变了‘课堂中讲授、集会中灌输’的传统做法,他们越来越重视通过设置隐性的生态教育课程,把学校生态教育由显性课程教育转向隐性课程教育,充分发挥隐性课程的渗透作用,力求在潜移默化的过程中完成生态教育,达到强化生态教育的目的。”[3]显性课程和隐性课程各具特点,相对而言,显性课程更为系统、全面,隐性课程渗透更为明显,往往在潜移默化的过程中完成生态教育。对我国高校当前环境教育而言,还处在高校个体的自主自发状态,无论显性课程还是隐性课程,都处在启动阶段,和发达国家不可同日而语,所以无论显性课程还是隐性课程,都不能偏废,而是应该加强二者的结合。从显性课程来看,可以根据各个学校的教学条件开设必修或选修课程,如《生态学基础》、《生态伦理学》、《环境哲学》等课程。从隐性课程来看,主要是和其他学科课程的融合,如在《思想道德修养和法律基础》中可融入生态道德和环境法律方面的内容。
对于学生的成功就业和培养学生的能力起到至关重要作用的是环境科学专业课程体系,课程体系和教学内容也是培养人才素质和提高教育质量的核心。因此,很多学者都深入探讨了环境科学专业课程体系的设置、人才培养模式和实践教学环节,提出了厚基础重实践的要求和模式。环境科学作为一门新兴的交叉性学科,同时也是一门综合性很强的学科,它融合了经济学、化学、社会学、生物学、物理学、法学、工程学等多方面的科学知识。在课程设置上各个学校也不尽相同。在国家规定的专业课程体系的基础上,各学校根据自身的优势有所偏重。经抽样统计,绝大多数高校在基础科目上设置基本一致。在专业基础课和专业课设置上,各校的课程设置基本可分为三类:一是基础环境学包括环境毒理学、环境学概论、环境地球化学、环境土壤学、环境物理学、环境医学、环境地质学、环境微生物学、环境质量及评价、污染气象学、环境生物学、数学环境学、环境生态学、化学环境学、环境化学、环境监测、环境海洋学、环境仪器分析等课程;二是社会环境学包括环境哲学、环境科学方法论、环境统计学、环境伦理学、环境社会学、自然环境保护学、清洁生产概论、环境信息系统、环境保护学、环境管理学、环境经济学、环境法学、环境美学、景观环境学、环境政治学等系列课程;三是工程环境学包括环境工程学、环境生态工程学、环境保护工程学、环境系统工程学、环境地球化学工程学、水污染防治工程学、大气污染防治工程学、固体污染防治工程学、噪声控制工程学、环境材料等系列课程。一般情况下,综合类大学因学科门类齐全,往往环境学科方向齐全,在课程开设上采取分方向开设,如南京大学环境科学专业分为环境化学、环境生物学、环境规划与管理三个方向,各方向在统一开设公共基础课的基础上,采取模块式教学,不同的专业方向对应不同的专业选修课。理工型高校开设的课程通常侧重于工程技术的运用,结合各自学校的优势和特点,选择与其相对应的专业方向,其专业课设置也与其相匹配。如华南理工大学、哈尔滨工业大学则侧重于开设废水处理类、污染控制类课程。管理类学校则着重于开设环境管理与规划类课程,如中国人民大学等。农业类院校环境科学类专业往往是由土壤学、植物营养学等学科发展起来的,课程设置上偏重于土壤学、生物学、气象学等,如中国农业大学等。
二、环境科学专业人才需求情况
随着环境问题越来越受到重视,环境科学专业的就业前景也越来越好。由于环境科学具有多学科交叉的特点,要求环境类专业人才的知识结构多元化。因此,环境专业学生的就业渠道也是多元化的。据李顺兴等人调研显示,环境类专业学生毕业主要渠道有高校和各类大中专院校,环保类企业特别是污染处理企业,环境教育培训类机构、事业单位和公务员岗位等。随着社会对高学历人才需求的不断上涨,环境专业选择考研和出国的学生人数也逐年上升,据调查,普通高校环境专业考研率超过了50%。
三、环境科学专业教学改革
(一)课程体系的改革
对专业技能改革要予以重视,对专业基础要进行强化,对专业方向要进行拓宽是课程体系的三大基本原则。在比较分析发达国家林业院校环境科学专业课程体系的基础上,根据我国对环境科学人才的实际需求,从以下几点分析论证新课程体系的改革。第一,将环境科学课程体系看作一个系统。我们可以遵循课程体系的认知规律和知识结构层次的要求,要积极地去确立各课程的作用与地位。合理安排、组织和选择相关课程的教学要求和内容。第二,对于课程体系来说,我们可以按照知识体系的作用与功能将其分为四个基本模块,即技术基础、专业基础、工程基础和理论基础。这样的课程结构不仅能够更好地反映出社会发展对人才质量的要求,还能将不同层次的课程提供的知识内容展现出来。第三,避免各门课程教学内容的重复,提出行之有效的环境科学本科专业人才培养模式和多种方式的实践教学模式,建立多元化的教学评价体系和环境科学专业综合化课程体系。
(二)教学方法与教学手段的改革
在教学系统中,直接影响教学目的的达成以及实现教学目的的途径与手段的是教育方法。讲授法,作为传统的教学方法,一直是以单向的思想交流方式为主。这种教学方法使学生被动地接受知识,很大程度上制约了学生学习的积极性和创造力。为了充分体现学生的主体地位,作为教师,我们应采用多元化的教学方式,在运用讲授法的同时,我们也可以采用以下几种教学方式:
1.讨论法。将学生以小组或班级为单位,以教材中所遇到的问题,展开辩论或讨论,让学生在学习知识的同时,加深对相关知识点的理解。由于该讨论法是团体合作进行的,在很大程度上也培养了学生团体协同合作的能力,同时也调动了学生的学习积极性,提高了学生独自思考与学习的能力。
2.演示法。教师在课堂中利用直观教具或实物进行示范性实验,让学生在生动、形象的教学中进行观察并轻松感知知识的教学方法。此种教学方法不仅让教师的教学更加轻松、生动,同时其形象的教学方法也激发了学生的学习兴趣,让学生在很轻松的环境下学习知识。
3.自主学习法。这种方法是教师为了拓宽学生的视野,积极培养学生的自学能力和学习习惯而采取的教学方式。
(三)与时俱进,不断进行教学计划的修改与完善
环境科学的广博性与复杂性使教师在进行高校环境类专业课程设置时感到棘手。专业课门类多,所需基础课内容广,而学生在校时间有限。摆在教师面前的问题是如何理清主线,精选主干课程,制定出较为合理的教学计划,以便培养出适应市场需求,竞争力更强的人才。我国目前办环境类专业的院校很多,其中多数是从原先与环境联系较密切的专业演变来。这些院校特长和基础各不相同。各类院校在修订教学计划时,首先应在保证基础课和环境专业主干课程的基础上,发挥各自特长开设相应专业课与选修课,不应强求统一模式。此外,由于工程技术的发展十分讯速,在制定教学计划时,也应该与时俱进,顺应时代潮流,对专业课的教学内容不断更新和充实。从专业知识结构来看,要对环境审计、可持续发展战略、国际标准认证等新技术、新观念、新知识进行了解;从专业课程体系来看,要对知识层面进行视野拓展,对环境经济、环境法规、环境系统分析等课程应予以加强、补充。
主题团日活动总结范文1一、活动目的:
1、一个班级的各位同学就像长短不一的手指,单个的作用是很微小的,但紧握在一起,拳头的力量是不可忽视的。
为此,我班特开展以“真我的风采”为主题的特色团日活动,通过此次活动,我们的目的是让全班所有同学尽可能的将自己的才艺和才能展现出来,以此来增强同学们的自信心和责任感,使我们这个团体更具有凝聚力、向心力——“鹰一样的做人,狼一样的集体”。
2、本班同学与来宾进行沟通和交流,特别是在学生会“就职”的同学,在一定程度上方便他们了解“民意”,以便在学生会工作中找到更好的路线、方针、政策,使其在另一个舞台展示自我,锻炼自我,提高自我,为院系学生工作的顺利开展贡献出我班的一份力量。
二、活动主题:真我的风采
三、活动时间:20--年11月7日晚19:40——21:20
四、活动地点:综合实训楼B区304
五、活动策划:高分子07-3-3团支部
六、特邀嘉宾:“青马班”全体同学,化学工程系团总支学生会主席团同学,高
分子大一各班班长及团支书
七、活动总结:
化学工程系高分子07级3-3班特色团日活动经过近半个月的精心准备下,终于在20--年11月07日(周五)晚上19:40在学院综合实训楼B区304落下帷幕。此次特色团日活动凝聚了本班四十七位同学的智慧和努力,得到了兄弟班级、特邀嘉宾们的一致好评。现就结合本次特色团日活动相关方面做如下总结:
(一)、各项工作开展情况
本次活动能顺利进行离不开班上全体同学的共同努力,离不开高分子07级3-3班全体班委的精心筹备,兄弟班级的不懈支持,离不开活动筹备同学的辛勤工作,更离不开化学工程系团总支的支持与鼓励。
在活动筹备阶段,负责活动筹备的班委同学在没有较大型班级活动筹备经验的情况下勇于创新,善于总结自我,能深层次的发掘本班人力资源,使本次活动的各项工作较顺利的开展。但是,在其中也存在不足之处,应该引起我们的高度重视:
(1) 增强工作预见性,充分协调时间与人力资源
在此次特色团日活动中,因为准备的不充分和经验的缺乏使工作的预见性没有体现出来。主要表现在活动现实情况复杂,活动场地布置工作艰巨,对工作人员的组织工作困难等都没有事先预见到,这既是工作的漏洞也是我们以后需要加强注意的方面。
(2) 应更加关注活动细节,部门协调能力应得到提高
根据本次活动的组织筹备与活动的开展所表现出来的一些问题上分析,本次活动在整体上是好的。虽将任务分成了若干版块,但是未将任务落实到人,致使有的同学工作相对繁杂。针对此问题,我们需要在日后注意将具体目标确定,任务设置明确,以此减轻工作人员的精神压力与工作强度。
活动过程中主持人所出现的各类问题直接影响了活动的效果,其不容忽视。这可能是活动策划人与主持人的交流不够,也可能是主持人的综合素质还应增强。结合此类问题,我们应该在与主持人的交流和对其进行活动讲解的程度上加大力度,但也应该更加严格的选拔主持人,结合相应活动的形式安排最适合的主持人。
(二)、学生自主创新意识的增强与综合素质的提高
本次特色团日活动,同学们的自主创新充满了活动全程,体现了我班同学创新意识的增强,在一定程度上提高了同学们的综合素质。本次活动创意较新,场地布置效果极好,后期反响极好。是优良传统的集中体现也是开展学生素质教育的综合结果。
(三)、鹰一样的做人,狼一样的集体
—— 班上一同学的感言
“在此之前,我们从未记起那些美好的画面,只因从未忘记;在此之后,我们的脑海里不断浮现出那些美好的画面,只因刻骨铭心”,这是我们班上一位同学在活动结束后的一席话。
纵观此次活动的整个流程,在活动的场地到处都弥漫着快乐的味道,在刘德华的那首熟悉的《真我的风采》歌声中,本班的主人——全体同学,带领着嘉宾欣赏墙壁上的风采照片,上面记录着本班每位同学的学习、工作和生活,整个活动过程都是有条不紊,井然有序。
在嘉宾随意参观完后,我们班上的同学更是使出浑身解数展现我班的风采,以“浪漫樱花”为开场舞,拉开了此次特色团日活动的帷幕。虽说跳得不是怎么的好,但我班同学勇于以他们的方式表达对来宾的热忱欢迎,从集体到个人,唱歌、跳舞在带动现场气氛的同时,更展示了我们年青人的青春、活力和魅力。动中有静,静中有动,动静结合使此次活动的意境更显优美。所以,就有了才艺大荟萃,现场书法,手工艺品展示等等。这些都从另一方面表现出本班同学的风采,在一定意义上给大一的学弟学妹作了很好的学习示范作用。
宁静的场面是“暴风雨”来临的前奏,在与来宾互动环节,把气氛拉得是一浪高过一浪,歌曲pk,互动小游戏,交谊舞······使得主人与来宾之间有了又一次深刻的交流与沟通,形成了主客一家的氛围。我们不紧展现了本班的风采,也使我系各班之间的班团干有了很好到了解,加深了友谊,更是很好的展现了我系的风采。
最让我们难忘的是最后一个环节,“幸福由你签”,来宾和班上的同学先后在红布上写下了对本班的寄语。
我们用生活演绎并诠释了“鹰一样的做人,狼一样的集体”,本班每位同学都用青春、激情、才智为自己的生命路途增添风景,为班集体做奉献,在竞争中、合作中成长。就像这句台词“这一秒不失望,下一秒就有希望”,而非人乔丹更有“我可以接受失败,但我决不能接受放弃”的誓言。年青没有什么不可能,我们的风采无懈可击!
八、小结
班集体作为学生成长过程中的一个重要组成部分,她是学生成长的摇篮。实践的证明,良好的班集体始终是激励这学生不断进取,主动、健康地成长,能使得学生心情愉快,更加积极、轻松、充满激情地投入学习、生活当中去。苏霍母林斯基说:“教育了集体,团结了集体,加强了集体,以后,集体自身就能成为很大的教育力。”这种力量就是班级的凝聚力。而大学,这个由来自五湖四海同学组成的特殊班集体,班级凝聚力的形成,尤其需要班级每个成员不懈的努力。
建设和谐班级是最终达到校园和谐的必要条件,同时也是最基本的条件。而我院最突出的一大特色就是小班化教育,因此增强班级凝聚力显得尤为重要,如何使每个班级成员发挥应由的作用,成了当前团支部的工作重点,我们希望以此次活动为载体,为今后开展类似活动奠定良好的基础,在加强班风、学风建设,增强班集体凝聚力的同时,创建化专的另一品牌,突出小班教学这一优势,使我院的班级建设提到一个新的层次。
主题团日活动总结范文2本次团日活动,主题是:加强学习·提高素质。
作为当代大学生,在学好本专业的同时,也就是在搞好学习的同时,也要注重自身素质的提高。那么我们要如何来提高自身的素质?下面就是一些建议:
提高素质,一方面要积累知识和经验,另一方面要会活学活用。“素质”范围很广,我认为你所说的素质应该是指综合素质吧?综合素质是指人们自身所具有各种生理的、心理的和外部形态方面以及内部涵养方面比较稳定的特点的总称.它大体包括身体素质、心理素质、外在素质、文化素质、专业素质等五大块。提高素质最主要的是提高自身的各方面的能力、水平、修养。提高素质不是一朝一夕的事,一点一滴的积累,“不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海”,各种知识都是有用的,有一名人说过:“读史使人明智,读诗使人聪慧,数学使人精密,哲理使人深刻,伦理学使人有修养,逻辑修辞使人善辩”。简单的说要进行,一学、二思、三运用。一学,把自己变成“海绵”,不断的从各种媒体(如书籍等)中吸收养分,但要注意几方面事情:1、不能盲目的、随意的什么都学,要注意有所侧重,还要选择适合自己的和自己感兴趣的,三百六十行,行行出状元,找到一项或几项自己所专且精的,任何事情做到极致时都会被别人所佩服,同时还要学习其他知识作为辅助和补充;2、要稳扎稳打,不可能“一口吃个胖子”,并不是说越有名的知识或越高深的知识就越有用,要选择适合自己年龄段的和自己目前能力所能接受的;3、不要浮于表面,要注意学习本质的东西,不然时间久了,比人不会说你“有素质”,而只会说你“夸夸其谈”;4、博晓古今,有时会带来意想不到的效果,别人知道的事情,你知道,别人不知道的事情,你也知道,那么别人会向你投来敬佩的目光。二思,要学会思考,举一反三,乐于思考问题,专研问题,把一个问题专研透彻了,你会有一种欣然满足的感觉。三运用,学再多的东西不会运用仍然是白搭,就如同“茶壶里煮饺子——有嘴倒(道)不出”。1.锻炼理论实践的能力,只有理论不会运用,是没有办法成功的,就比如说游泳,假设你知道应该如何做才能游起来,才能游得好,但是你没有实践,只有理论,仍然不可能说你就会游泳。2.锻炼表达能力,没有表达,就没有办法让别人知道你的思想,也没有办法让别人信服你,希特勒非常善于演讲,因此能够煽动其国民发动第二次世界大战,可见表达能力也是素质的一个非常重要的方面。总之,每积累一点知识、每想通一件事情、每成功运用一个理论于实践中等等都是在说明你有了进步,你的素质提高了,只有不断积累、不断思考、不断运用,才能使你的素质提高。如果有人能够把此问题(提高素质)真真正正的完全的做透彻了,那就接近圣人了。我们只是需要不断的提高自身的素质就可以了,做一个对社会有用的人就可以了,不论“用处”大小。
在本次团日活动开始之前,参与的所有同学便认真阅读了关于本学院的一些更为具体的详细资料。例如,学校的历史,学校未来的发展,学校的一些名人等等。
然后主持人便随即抽取同学来回答主持人所提出的问题。
主题团日活动总结范文3秋季,收获的季节,在这个特殊的季节里,我们的学校也迎来了他的70周年华诞,作为学校的一份子,我们深切的祝福他生日快乐,祝他越来越好,为此,我们中文3班举行了一系列活动来寄予我们最诚挚的祝愿。
一,活动名称:迎校庆,献祝福
二,活动时间:20--年-月-日
三,活动地点:文学院312教室
四,活动对象:文学院中文3班全体同学
五,具体活动安排:
1,全体同学一齐演唱湖南师范大学校歌;
2,贺雪艳,任愍朗诵诗歌《母校》其他同学认真欣赏;
3,班级购买祝福卡片,全体同学写上对学校的'祝福,由班干部将卡片挂在树上;
4,学习学校历史,更多的了解学校的光荣传统;
5,学习校友优秀事迹。
6,个人表演
7,班级诗歌征文,写入办刊。
六,活动意义:
通过这次主题团日活动的开展,使我们对学校有了更多更深的了解,同时,学习了优秀校友的事迹,给我们的学习生活也提供了一些参考,更为重要的是,.com同学们更加坚定了努力学习的决心,决心通过努力学习对学校做出贡献,让湖南师范大学越走越好。
七,活动总结:
为庆祝母校的--周岁生日,献上同学们的祝福,我班组织了“迎校庆,献祝福”主题团日活动。
首先,由文娱委员张雪带唱校歌,校歌气势昂扬,浑厚质朴,旋律充满青春朝气,同学们深情地唱响校歌,在歌声中,把母校的美丽魂灵嵌入我们的心灵深处。
学习校歌后,贺雪雁,任慜两位同学朗诵诗歌《我会永远爱你——献给母校的诗》
主题团日活动总结范文4一.团日活动情况介绍
1.活动主题:建文明课堂,树优良学风
2.活动名称:学风建设主要靠学生还是学校
3.活动时间:20--年11月24日
4.活动地点:教学楼A1-204
5.活动对象:食品科学与工程082团支部
6.活动背景:
教室是学习的地方,而现在大学生穿拖鞋去上课,在教室吃早饭,上课玩手机等现象屡见不鲜。大学生是祖国的未来,是现代化建设的主力军。为了减少这些现象,积极响应学校开展的“优秀课堂”活动,建立良好的学习环境,故我院开展了此次以“建文明课堂,树优良学风”为主题的团日活动。
7.活动目的:
全面提升我院大学生的文明素质,培养文明行为习惯,促进课堂良好风气的形成,营造我院崇尚文明、追求卓越的良好风尚,展示我院广大团员青年的良好形象。让我院大学生都意识到个人素质和学习的重要性,积极投入到活动中来,从而改善课堂纪律,建立文明优质的课堂,树立良好的学习风气。
二.活动总概
活动自我评估
总体来说,我们这次以 “建文明课堂,树优良学风” 为主题的团日活动,各个阶段的活动都比较成功,成功的原因我们总结为以下几点:
1、准备较充分
在这次活动中,我们作了详实的考虑、周全的计划和充分的准备,才有了圆满的结局。在热烈的掌声里,学到了许多知识。如:我们团支部提前写策划书,并且在活动开始之前以及整个活动的开展,我们都有详细的计划及活动部署。
2、密切配合
负责各个工作的班委的认真工作,以及与同学间密切的联系与商讨。同学们踊跃参加比赛,配合团日活动的时间。
3、活动全面深入
从初期活动内容的确定到宣传组织,一直到活动的全面开展及按时的完成,后期总结讨论,都充分做到了从实际出发,并且在这个过程中提高了我们和同学们对这次活动思想认识。
三.活动结果及意义
1.这次活动以学习“建文明课堂,树优良学风”为主线,本着让团员树立优秀学风为主要任务。
团支部从自身的实际出发,制定出符合我支部的计划书,从而提高了这次团日活动的针对性、吸引力和感染力,充分调动了各方面的积极性,使团日活动这一与社会有紧密联系的实践,成为团员提高思想水平的有效途径。
2.这次活动紧紧围绕“建文明课堂,树优良学风”的主题,开展了辩论赛,并进展顺利,取得了较好的成效,也达到了一定的预期目的。
3.这次活动也充分锻炼团支部。
结合学校推行创建优秀课堂的大环境,我们团支部的理论水平以及组织能力又提升到了一个新的层次。
四.期望
团日活动在热烈的鼓掌中落下帷幕。这次团体活动流下了许多值得回顾的地方,也流下了许多鞭策我们前进的动力。同学们通过准备和参加辩论赛,.com对树立优良学风有了深刻认识,相信在以后的学习中会有优秀的表现。
几次的团日活动留给我们许多经验和教训,为我们以后的团日活动开展工作打好了基础。
1、要开展与学校推行政策紧密联系的团日活动。
这样做的话,更能提高团员参加的积极性。同时也起到了一定的宣传作用。
2、开展的形式要多样。
这样才能制定出符合支部自身需要的活动方案,真正做到联系实际。
3、加强对团日活动总结的要求,使他们正真投入到团日活动中,并且是正真的从这个团日活动中学习到东西。
主题团日活动总结范文55月-日晚,我们相聚一堂,展开了一场青春的欢宴。站在青春尾巴上的我们,喜悦于成长的解放,不安于此时的无所作为,只是想极力抓住青春的尾巴,做最后的狂欢。
班里今晚的气氛让我想起了刚开学的我们,激情澎湃,生机勃勃。两年来的点点滴滴在屏幕里一一呈现,有我们军装下的稚气、相约公园的笑脸、一起旅行的潇洒、共同拼搏的汗水、并肩奋斗的坚定?感谢这群大学里陪伴我的人儿,带给我这么多欢声笑语。
关键词:放射性物质;辐射防护;屏蔽;材料;乏燃料
Key words: radioactive material;radiation protection;shielding;material;spent fuel
中图分类号:X591 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)15-0160-04
0 引言
原子能科学成果与技术应用在人类发展史具有划时代的意义[1-3],在医疗应用、国家安全、工业探伤等领域得以广泛应用,并展现出来广阔的美好前景。技术的两面性在生活中无处不在,原子能也不例外。人类在享有原子能技术带来的美好成果的同时,辐射作用也会带来某些直接或者间接的危害[4,5]。
原子核从一种结构转变为另一种结构,或者一种能量状态转变为另一种能量状态过程中,释放出来微观粒子流[6-8]。这种能自然的向外辐射能量,发出射线的物质,称为放射性物质,一般都是相对原子质量较高的金属,如钚,铀等。放射性物质发出的射线可分为α射线、β射线、γ射线和中子射线[9]。射线对人类正常的生产生活影响很大,应努力避免和减少其危害。辐射防护作为原子能科学与技术领域的重要组成部分,在合理利用原子能的同时,为保护环境和人类健康提供了科学依据。辐照防护的三原则有[10,11]:
①时间防护:累计剂量的大小与受照时间成正比。受辐射时间越短,危害越小。
②距离防护:由辐射引起的剂量率水平与该处到放射源距离的平方近似成反比。距离越远,该处的剂量率越低,危害越小。
③屏蔽防护:在人与放射源之间增加一道或几道防护屏障。屏蔽设计应根据辐射水平的高低、辐射分区的要求、操作的性质以及对空间大小的要求等,选择适宜的屏蔽材料和屏蔽w设置的形式,通过计算分析并考虑合理的裕量来确定屏蔽体的厚度。
常用的屏蔽材料有金属、混凝土等,如表1所示。
1 常见屏蔽方案
美国核管理委员会(NRC)对屏蔽的定义为:屏蔽是任何能吸收辐射的材料或屏障,有助于保护人员或材料不受电离辐射的影响。选择合适的屏蔽材料,确定屏蔽的结构形式和参数,有助于妥善处理放射性问题。
1.1 水
在核电站乏燃料的后处理中,从反应堆卸出的乏燃料组件,具有较强的放射性,必须贮存一段时间后才能运输。依据GB 11806-2004的规定[15],正常运输条件下,在运输容器外距表面2m处任意一点的剂量率值不得超过0.1mSv/h。为使其放射性和衰变热降低,必须在反应堆的贮存水池中存放并冷却一段时间。同时,一定厚度的水可以保障人员在水池上方的观测安全和环境安全。如图美国核能协会给出了水池的三个关键液位[16]。
使用水作为屏蔽材料,缺点也比较明显,乏燃料水池冷却系统需要持续工作[17,18],废液属于二次污染物,运行和维护成本较高。水池贮存周期一般为5~10年,随着我国核电站运行时间的增加,水池的贮存能力趋于饱和,有待于采用其他方式进行最终处置或处理。
1.2 钢-铅
大多数的辐射屏蔽采用金属铅,辅以钢结构支撑。铅的优点为成本低、容易成型、屏蔽性能好。铅属于重金属,缺点是对人体有害,操作时需要注意防护,处置方式也会受限制。
中国核电工程有限公司设计的GY-40型运输容器[19],是运输工业用钴60放射源而设计的铅屏不锈钢容器,主要屏蔽材料为铅,外层采用不锈钢支撑,主体外形示意见图2。辐射屏蔽采用不锈钢-铅-不锈钢结构,通过严格的试验验证,容器的各项功能均满足国家法规标准的要求。这样的屏蔽结构能保证在放射源运输途中,人员和环境的安全。
作为铅屏容器,灌铅质量直接关系到乏燃料的屏蔽能力[20,21],因而制造过程中的灌铅工艺是关键。
1.3 球墨铸铁
20世纪八十年代,原西德Siempelkanmp铸造公司研发了一种100t重的球墨铸铁容器,并根据核燃料容器可能遇到的事故工况,进行了9m跌落,800℃火烧以及大型飞射物撞击等试验,在充分考虑密封和屏蔽性能的条件下,该球墨铸铁容器满足了安全贮存核反应堆乏燃料的严格要求,开创了球墨铸铁容器的先河[22]。
西德核服务公司(GNS)开发了一套MOSAIK铸铁容器,根据内容物的比活度,有适当厚度的铅内衬,制造成本比钢-铅容器降低很多[23]。
球墨铸铁具有良好的力学性能和铸造性能,在制成容器时不同于不锈钢需要焊接。球铁容器通过铸造直接成型,可保证容器本体的完整和可靠密封,以及良好屏蔽作用,铸铁的缺点是制造工艺复杂,需要考虑厚壁浇铸可能出现的缺陷,并采用恰当的冷却系统,保证良好的金相组织。
1.4 贫铀
贫铀中的U235含量低于天然铀,是一种密度大,中子俘获截面大[24,25],屏蔽作用强的物质。同时具有辐照稳定性良好,熔点高,导热性好,机加工性能好等优点,贫铀对γ及X射线的吸收能力很强,是一种性能优异的屏蔽材料。采用贫铀作为屏蔽材料的缺点是,贫铀本身具有一定的放射性,需要为其再次设置屏蔽材料,国内能加工贫铀的厂家也较少。相对于铅,贫铀的价格较高[26],比较适合局部需要屏蔽作用较强的屏蔽容器。
用于D运秦山三期重水反应堆生产的钴调节棒转运容器,采用了贫铀作为屏蔽材料。容器从内到外的主要屏蔽结构包括:内筒体,贫铀屏蔽层、铅屏蔽层以及外筒体。容器底部设有屏蔽门,材料也是贫铀。该型容器主要是考虑了空间大小限制,在较小的空间形成较好的屏蔽作用,具体结构如图4所示。
1.5 混凝土
虽然金属材料的屏蔽能力较好,但对于核电厂等大型屏蔽体,需要考虑工程造价和实用性。最常用的辐射屏蔽材料是混凝土,主要包括重混凝土、蛇纹石混凝土等[27,28]。
重混凝土的骨料一般选取赤铁矿或重晶石,蛇纹石混凝土容重大,化学结合水含量高,应用于高温条件下的生物屏蔽。在配合比设计中,需要考虑容重和化学结合水率以及现场施工要求[29]。
混凝土以其成本较低,制作方便,耐腐蚀等优点,在条件适合的情况下,可开发混凝土贮存容器。典型代表有美国Holtec公司研制的HI-STORM容器和法国AREVA TN公司的NUHOMS混凝土贮存模块。混凝土容器一般位于地面之上[30],如图5所示。混凝土容器可以垂直或水平方向贮存。
混凝土是良好的结构材料和辐射屏蔽材料,但导热性能不佳。为了及时排出热量排出的要求,设计上大多采用通气式结构。通过专用管道可以排出混凝土容器中的热量。
1.6 复合材料
两种或两种以上的不同材料,通过物理化学方法形成复合材料,其整体性能优于单一基体,目前已有复合材料应用于中子屏蔽的研究成果。
韩仲武等人[31,32]研究了钨镍组合及合金,建立了三种材料组合模型――镍前钨后、钨前镍后及钨镍合金,使用MCNP程序模拟透射率和透射能谱,获得了三种模型的屏蔽性能,对屏蔽材料选择和结构设计有一定的指导意义。
李晓玲等[33]研究了一种铅硼聚乙烯新型复合屏蔽材料,对其成分配比进行优化设计,最终完成了样品试制并通过相关考核。
柴浩等人[34]设置基体为SEBS热塑性弹性体,功能填料为碳化硼,研发了新型柔性复合材料――B4C/SEBS,经过受力分析和传热计算及中子屏蔽试验,发现该复合材料具有良好的柔韧性能和中子屏蔽性能。
2 小结
本文介绍了常见的放射性物质屏蔽用结构形式和材料。混凝土主要用于核电厂的大型屏蔽体,以及乏燃料贮存领域。乏燃料水池主要用于在堆短期贮存,为后处理创造条件。铅、贫铀,球墨铸铁等金属大多用于放射源和乏燃料的运输和贮存。复合材料现也逐步进入放射性物质的屏蔽领域,特别是中子屏蔽。选择并确定屏蔽材料和布置,同时要充分结合使用空间位置关系、工艺要求和技术经济等条件。
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