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地科院农村畜禽养殖污染过程与阻控团队创新训练纪实

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发布时间:2018-08-29 18:24阅读次数:1463来源单位:地理科学学院 责任编辑:范苏

炎热的夏季还意犹未尽,不知不觉中暑假已然过半。钟秀校区十四号楼一楼的几个实验室的气氛依然如火如荼,地理科学学院环境科学专业实验室中农村畜禽养殖污染过程与阻控团队的同学们,正在专业老师的带领下有条不紊地对前段时间采集的各项环境监测数据进行实验室数据分析。

聚焦热点问题  师生合力护卫农村环境

炎炎夏日,骄阳似火,在京津冀的濮阳、安阳地区和长三角的南通地区的乡村地头活跃着这样一个团队,他们扛着监测仪器,背着采样器皿,手持环境保护宣传材料,奔走于农村的沟边田埂,往返大小养殖场,穿行养殖场的粪污排放设施,不辞辛劳,不畏粪污恶臭,开展现场监测、采集样品、农村环保政策与方针宣讲、农村环境保护技术咨询等活动。该团队系刘波副教授、蒋慧副教授、韩宇捷老师等带领下的地理科学学院环境科学系的本科生团队,他们正承负着生态环境部部署的第二次全国污染源普查项目中的华北、华东地区农业源氨排放监测部分,对这两个地区规模化猪场、奶牛场、肉鸡场、蛋鸡场的栏舍与粪汚存储处理设施等氨排放节点进行现场监测与采样,获得监测畜禽的氨排放通量,现场监测养殖场近二十家,涵盖监测区域内的主要养殖模式。同时,依据环境管理原理设计问卷,通过走访当地畜牧管理部门和养殖场调研养殖场氨减排措施的费用,结合氨排放通量评估氨减排措施费效。此外,团队围绕我国畜禽污防治政策法规制作了宣传材料,在监测调研的同时向养殖户进行畜禽养殖污染防治宣传。在实地监测、调研的基础上,构建了相关监测技术,初步建立了长三角和京津冀地区畜禽氨排放清单,并针对氨排放构建了初步的减排技术,积极为地方政府畜禽污染控制政策制定提供了依据。

近些年来,我国雾霾天气频发,引起社会各界的广泛关注。有研究发现,在细颗粒物(PM2.5)形成过程中,气态氨扮演着重要角色,对雾霾的形成起着关键性作用。国内外权威研究表明,畜禽养殖氨排放是大气中人为源氨的主体,我国氨排放最大的贡献源约55%。在近些年来研究基础上,该团队一直聚焦农村畜禽氨排放污染与生活污水热点环境环境问题,依托教师科研项目,立足学生创新训练,在创新训练中融入科研元素,培养学生的动手能力、实践创新能力。2018年成功申报了5个课题,分别是《长三角地区畜禽养殖业氨排放控制成本费用调查研究》、《养殖场粪污处理设施氨排放实测方法研究——以静态箱动态箱为例》、《高精度长三角畜禽养殖氨排放清单研究——以南通市为例》、《典型规模化养猪场封闭式栏舍氨减排工艺研究》、《秸秆的改性及其在典型污水处理中的应用》其中3项获得国家大学生创新训练项目资助,2项获得校级项目资助。

构建创新团队  拓展人才培养途径

努力提高大学生创新能力是人才培养的必要途径,是高等学校教育改革的目标之一。大学生创新能力的培养是一个系统工程,需要教学工作者、思政工作者和专任教师的共同参与。其中,围绕专任教师如何结合专业特点与科研实际,拓展大学生创新能力培养空间,全面提升专业人才创新能力,地理科学学院环境科学专业的刘波老师团队积极构建在校本科生创新训练团队,在本科生创新能力培养方面做了有益的探索。

在创新训练团队成员组成上保持本科生的年级梯度,做到低年级学生能参与,高年级学生能主持,目前环境科学专业已基本形成的二年级全部加入相应的创新训练团队的格局。经过几年的努力,创新训练团队已形成了较为成熟的培训交流体系,形式以高年级的同学培训低年级同学为主,交流培训活动的开展在团队内营造了浓厚从事环境科学创新训练的氛围,激发了学生的探索与求知欲望。例如,环境科学121唐千同学成为团队的“论文写作讲师”(以第一作者发表二级核心期刊2篇,省优秀学位论文获得者),环境科学131班成为团队的“实验设计讲师”(率队获全国大学生生态全国大学生环境生态科技创新大赛一等奖1项,三等奖1项),环境科学141刘筱同学成为团队的“发明设计讲师”(参与设计并获得授权发明专利3项,实用新型6项),环境科学151高岩成为团队的“环境信息空间技术讲师”(参与完成生态环境部部门预算项目《长三角地区氨排放控制措施成本、费用调查及清单研究》报告的图件制作)。

围绕创新训练项目研究内容,定期开展专业理论与技能培训与交流活动,涉及基础理论知识、野外采样技术、室内分析技术、数据分析技术和科研论文撰写规范等方面,以积累相关的专业知识,提升专业技能,为专业创新能力的培养与提高奠定基础。例如,针对农村生活污水治理,团队从利用原地土壤作到利用改性生物秸秆作为填料进行了持续的研究,在连续两届全国大学生生态全国大学生环境生态科技创新大赛中获奖;针对农村畜禽养殖废气监测与治理技术,在去年获得全国大学生生态全国大学生环境生态科技创新大赛二等奖基础上,正在进行改进和攻关,目标瞄准了下一届的全国大赛。

围绕教师承担科研项目研究内容,通过指导学生设计实验方案,研发实验装置,改进采样监测方法,研发采样装备,撰写科技论文,着重培养学生创新意识与创新思维,强化创新方法掌握,着力打造项目研究成果。教师们通过系统指导学生设计实验方案,研发实验装置,构建采样监测方法,研发采样装备,撰写科技论文,着重培养学生创新意识与创新思维。当然,这些过程就需要占居教师的很多时间与精力,更多地需要教师从学生的成长成才出发,讲究一些奉献。以环境科学系主任刘波老师为例,他将办公室搬进了实验室,平日几乎全部与团队的学生在一起,节假日也不例外。他能及时了解各个小组项目开展情况,随时帮助学生解决项目中出现的问题。在他的言传身教下,环境科学系创新团队中的教师与学生建立起了教师科研与本科生创新训练之间的伙伴关系。

集成创新训练成果参加高级别学科专业竞赛和各类学术交流活动,检验创新训练效果。近年来,该团队获得国家级专业技能竞赛6项(一等奖1项,二等奖1项,三等奖4项),省级奖项2项(二等奖1项,三等奖1项),市级特等奖1项。参加各类学术交流活动10余次,大会报告多次。

围绕专业人才培养方案,支撑完成素质拓展训练、专业实习和毕业论文等教学内容,为专业人才培养提供了有力的支撑。团队成员通过创新训练项目完成毕业论文,同时筛选培育校级以上优秀论文,目前共获得南通大学本科生优秀毕业论文7篇,江苏省优秀本科生毕业论文1篇。

教学相长  开创师生创新合作共同体

近年来地理科学学院积极鼓励各专任教师依托科研项目构建各级各类本科生创新团队,推动学院在校本科生融入到教师的科学研究、技术开发和社会实践等创新等活动中,为培养大学生的创新精神、提高大学生的实践创新能力搭建有力的支撑平台。学生在通过参与教师的科研,接触到了不同层次的科研项目,开阔了专业视野,巩固了专业思想;在参与教师科研的同时,完成自己的创新训练项目,有利于自身的积极性和主动性的发挥;创新项目有了教师科研作为依托,研究经费有了保障,研究过程得到了有效的指导,研究计划得以落实,研究目标得以完成;教师吸引同学参加科研项目,营造创新训练氛围,可以有针对性的培养学生创新能力,双方共享研究成果,通过建立教师科研与本科生创新训练之间的伙伴关系,取得了学生创新能力培养与教师科研顺利开展的双赢局面。

近几年的实践表明,依托教师承担的科研项目,积极构建本科生创新团队,鼓励在校本科生二年级开始进入各级各类本科生创新团队,是一种较为有效的创新人才培养方式。以刘波老师团队为例,近年来成效显著,该团队学生共获得校级以上大学生创新训练计划项目16项。教师方面:参与完成国家自然科学基金项目3项;主持完成江苏省自然科学基金1项,生态环境部预算项目专题2项,南通市自然科学基金项目2项;参与完成国家自然科学基金项目3项;目前承担第二次全国污染源普查畜禽养殖氨排放普查专题任务项目2项,生态环境部预算项目专题1项。学生方面:近年来,围绕创新训练项目,本团队学生参与发表论文10余篇(2018年代发表4篇),其中学生第一作者4篇(2篇为权威核心期刊);学生参与申请专利近30项,已授权16项。该团队成员中已有16位同学考取了研究生,其中63%考取中科院、985211学校。另有多名同学在从事工作岗位上成长为相应工作单位的业务骨干。

(黄跃进)

地科院农村畜禽养殖污染过程与阻控团队走进养殖场开展实地监测。


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