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2018/9/5 9:45:03绿色校园是落实生态文明、实现可持续发展的重要途径之一,其涉及绿色教育、绿色技能、绿色成长等多个层面的内容。自20世纪末以来,我国高等院校在绿色校园建设方面做了大量工作,并在教学、科研和校园景观建设等方面取得了一定的成效,但仍存在师生的技能环保意识淡薄、资源浪费、可持续性差及校园建设与绿色技能及绿色环保意识相脱节等问题。
一、绿色校园建设和绿色人才培养概述
早在20世纪初,国外就提出了“Green College”的概念,提倡在满足学校基本功能的前提下,建设可持续发展的和谐校园,以保护环境、爱护生态的理念来经营管理校园。这种绿色校园文化,不仅主张课堂上的环境教育,更加倡导将低碳、环保的理念渗透到全校广大师生及在校员工的管理和教育中。更重要的是,学校不是一个绿色校园的孤岛,其绿色文化将辐射和影响到周边区域,对社会的科学发展、和谐发展起到积极的促进作用。
我国1996年颁布的《全国环境宣传教育行动纲要》中提到绿色校园,强调学校要将保护环境的行动和意识贯穿于整个学校的教学、管理和建设的全过程,积极引导广大师生和在校员工爱护环境、节约资源。将节能环保意识和绿色技能潜移默化地渗透到学生的成长中,使其能够在长知识、受教育的同时,积极参与到环境保护活动中,树立爱护家园、保护生态的意识。在绿色校园建设过程中,教师既是教育者,又是受教育者,因此,绿色校园建设时要全面提高教师和学生的节能素养和环保素养,积极倡导其为社会的可持续发展做贡献。
2013年4月,我国颁布《绿色校园评价标准》,对如何节约资源(节能、节水、节约材料和节约用地等)有了量化的标准。
由于我国在绿色校园建设方面起步较晚,对绿色校园的主要研究方向还停留在对现有校园进行改进,使其能够在校园管理、校园文化建设和校园环境治理等方面有所成效。而对建设绿色校园的整体规划、设计以及绿色建筑的技术研究等方面还缺少可供实践的系统性理论。尽管绿色校园建设已成为近年来各高校研究的热点,但能够将绿色建筑、绿色生态文明建设和绿色技能培养有效结合的案例并不多,绿色校园建设内涵和有效实施方案有待进一步发掘。
相对于绿色校园建设,绿色人才培养则更加滞后。绿色人才是指在化的低碳革命背景下,掌握绿色技能的新型人才,以“节能、低碳、环保、绿色”的理念实现人才的培养和教育。高校在大力提倡绿色人才培养的同时,绿色技能相关的专业设置、课程设置和实训基地建设都不到位,尚未形成绿色人才培养的整体方案和布局。
二、绿色校园建设和绿色人才培养有效结合的途径
要将绿色校园建设与绿色人才培养有效结合,对教育的实施者提出较高的要求,必须对绿色校园、绿色技能和绿色人才培养等绿色文化具有深层次的理解和认识,并能在学校设计初期将绿色文化与校园建设结合起来。
(一)传承绿色意识,构建绿色教育理念
绿色校园建设和绿色人才培养是一个庞大的系统工程,并非凭借一人之力即可完成。因此,作为学校教育的管理者,必须对“节能、低碳、环保”等理念有深入的认识,并将节能环保意识传承到学校上下,使在校教师、学生和在职员工都能对绿色教育理念有清晰的认识,并且具有较强的认同感,这是建设绿色校园,培养绿色人才的基础。因此,开设节能相关的课程、科普讲座和社团,制定与节能相关的规章制度,积极普及节能相关知识,是实现绿色校园建设与绿色人才培养有效结合的基础。
(二)设计绿色建筑,建设和谐绿色校园
绿色建筑在规划和设计时,应充分考虑环境因
素,并使建筑施工对环境的影响降到低;在建筑投入使用后,充分考虑节约能源、节约用水、节约用电和节约材料,并尽可能使用可再生材料;在建筑拆除后,对环境的损害降到低。绿色建筑的设计需要从建筑的功能、美观度和地域气候特点等角度出发,分为建筑物的绿色构造、绿色施工、绿色装修以及绿色运行等几个层次。绿色建筑是建设绿色校园的重要环节,也是建设绿色校园的难点。
(三)建设绿色实训基地,开设绿色专业,培养绿色技能
绿色意识的培养和绿色建筑的设计,是培养绿色人才的基础。在此基础上,学校应充分结合其自身特点研究办学定位,建设适合培养学生绿色技能的实训基地,开设符合时代特色、适应社会可持续发展及符合企业和学生需求的绿色专业。积极探索以培养学生实践能力和创新精神为主的绿色育人模式,努力改进传统的教学方法和教学理念,实现学科建设和专业建设的科学发展。
三、绿色校园建设和绿色人才培养有效结合的路径探究
本文以辽宁轨道交通职业学院的绿色校园建设为例,提出将高职院校绿色校园建设与绿色人才培养相融合的方案,为提高师生节能环保意识、培养学生的绿色技能和绿色成长奠定了良好的基础。
辽宁轨道交通职业学院的绿色校园建设以新能源技术与温湿度控制工程训练中心为主要载体,其建筑面积逾800m2,其中,约500m2 用于实训教学,300m2 用于种植绿色植物。由于建筑主体为花房,其结构为玻璃幕墙形式,其形状从空中俯视为一片晶莹剔透的叶子。新能源技术与温湿度控制工程训练中心在设计之初,便融入了节能、绿色、环保的绿色校园建设理念。同时,该实训中心巧妙地把智能能源管理、复杂过程控制、风光互补发电等高新技术与高职院校的实训教学有机地结合起来,与雨水收集和校园景观紧密结合,形成了一道靓丽的绿色校园风景线。同时,辽宁轨道交通职业学院以新能源技术与温湿度控制工程训练中心为基础,建立了新能源相关专业及实训室,进行绿色技能和绿色人才培养。辽宁轨道交通职业学院凭借该项目,在2016年职教院校联盟第二届“奖”评选中,获得绿色校园铜奖。
(一)绿色校园的组成
以新能源技术与温湿度控制工程训练中心为主要载体的辽宁轨道交通职业学院绿色校园主要包括以下几部分。
1.屋顶光伏发电系统。屋顶光伏发电系统和光伏车棚发电系统采用目前的薄膜光伏技术发电,为花房内部的照明、空调和实训教学供电。风力发电系统配备两台风力发电机组,与光伏发电互补使用,两者又与模拟光伏发电系统实训室一起,可开展绿色能源开发与相关设备的安装、使用、维护与管理等相关专业项目实训,也可为电动汽车充电桩供电,实现了节能减排的目的。
2.光伏车棚。采用单晶硅薄膜光伏电池技术发电,所产电能能够为电动汽车充电桩供电,并支持新能源技术相关的实训教学。
3.风力发电系统。配备两台风力发电机组,与光伏发电互补使用,使机电类学生初步掌握风机的原理,以及风机的安装、运行、结构、保养和维修等工作。
4.模拟光伏发电系统实训室。该实训室提供目前市场上各种常见的光伏电池组件及变流器等相关电气设备,学生可通过实际操作,掌握光伏系统的特性、选型、装机容量计算、系统设计、安装和维修等工作内容。
5.温湿度控制工程训练中心。采用西门子的S7-1500系列PLC作为主控单元,扩展高精度的模拟量输入输出模块,采集传感器单元(温度、湿度和光照等传感器)的数据,通过高速实时以太网通信,实现对实训室内部土壤温度、土壤湿度、空气湿度、室内温度和室内光照等多变量参数的闭环调节和控制。温湿度控制工程训练中心既可有效
地应用于理实一体化教学,又可支持教师开展复杂的科研课题,具有巨大的实用价值。
6.雨水收集与利用系统及校园景观。辽宁轨道交通职业学院的绿色校园能够收集和利用校园建筑屋顶及校园内道路和广场等硬化地表汇集的降雨径流,经过雨水收集、雨水输送、雨水储存等环节,实现雨水的积蓄功能。所收集的雨水可为校园绿化、校园景观水体及地下水源等提供补充,从而达到有效节约用水和综合利用雨水资源的目的。
(二)绿色校园的设计理念
绿色建筑是建设低碳经济、实现节能减排和可持续发展的一个重要环节,因此,辽宁轨道交通职业学院的绿色校园建设将新能源技术与温湿度控制工程训练中心作为一个建筑整体,从节省能源、节省空间、节省用水、节省材料等四个角度进行了综合考虑;对建筑的规划、设计力求达到建筑施工过程中不对环境产生负面影响或使影响降到低;尽可能使用绿色建筑材料,为学校师生提供舒适、健康的工作和学习环境。
1.节省能源。(1)风光互补发电。使用太阳能、风能作为能源,将其转换为电能,供应花房照明、空调系统等正常用电,并满足实验室内的部分用电需求;(2)电动汽车充电桩。支持电动汽车充电,实现新能源发电的多种类应用;(3)会呼吸的建筑。该建筑设置风筒,可利用风的“烟囱效应”,尽可能地创造自然通风的条件,改善室内环境,节约使用风机通风所带来的能源消耗。会呼吸的建筑结构使建筑内部保持恒定的湿度和温度,使建筑整体更加绿色自然。
2.节省空间。在节省空间方面,新能源技术与温湿度控制工程训练中心的室内空间、屋顶空间以及室外空间,都得到了大限度的应用。(1)室内。室内空间实现了温湿度控制中心、温湿度实训室、模拟光伏发电系统实训室、风光互补管理系统、恒压供水系统与绿色植物种植区的合理划分,大限度地利用了室内空间。(2)屋顶。实训基地的屋顶集成了多种实训设备,包括光伏电池板、传感器、气象站和电动遮阳帘等设备,使屋顶的所有空间都服务于实训教学。(3)室外。室外安装风力发电设备和光伏发电车棚,充分利用风能和太阳能。
3.节约用水。在节水方面,新能源技术与温湿度控制工程训练中心选择感应式水,绿色植物种植区采用电动喷头进行灌溉,建筑的结构特点使其具有雨水收集功能,可用于对草坪和树木进行灌溉,有效节约水资源。同时,雨水收集系统为节约用水以及雨水的收集和再利用提供了可行的解决方案。
4.节省材料。新能源技术与温湿度控制工程训练中心的总体结构为玻璃幕墙结构,属于可回收可再生材料,可以循环使用。该结构不仅避免了使用不环保的建筑材料,而且大大降低成本,缩短了施工周期。
(三)绿色校园建设与专业建设的有效融合
1.建设高科技多功能的绿色实训教学基地。新能源技术与温湿度控制工程训练中心集成了多种*技术,集光伏发电、风力发电、微电能源管理系统、电动汽车充电桩技术、温湿度过程控制系统和智能建筑管理于一身。该绿色实训教学基地既可实现风光互补发电设备安装与维护、能源管理和智能监控系统操作和运行、温湿度控制等实训,也可供教师开展复杂的科研课题。
(1)风光互补发电系统。采用了进的光伏组件,区别于单晶硅光伏组件、多晶硅光伏组件和传统的薄膜组件,新能源技术与温湿度控制工程训练中心采用目前进的铜铟镓硒(CIGS)柔性光伏电池,具有发电效率高,安装成本低和易维护等优点;创建了风光互补,并网发电,电能即发即用,多余电能回馈电网,节约电能;实现了的模拟光伏发电系统实训室,配备单晶硅、多晶硅、薄膜和柔性材料等多种光伏组件及相关电气设备,介绍光伏发电的设计、施工、运行和维护。
(2)温湿度过程控制系统。控制系统采用西门子S7-1500PLC作为主制器,实现控制系统的解决方案;复控制对象为新能源技术与温湿度控制工程训练中心的室内温度、土壤温度、空气湿度、土壤湿度和室内光照等,搭建起含有时滞单元的典型的多输入多输出非线性闭环控制系统。随着控制指标要求的不同,该实训基地可完成从高职院校学生实习实训和课程设计、本科生毕业设计乃至研究生科研课题等不同层次和水平的研究,是电气自动化相关专业非常实用的研究平台。
(3)智能充电桩系统。利用光伏车棚所产生的电能为电动汽车充电桩供电,全面支持新能源汽车的推广和应用。
(4)能源管理和智能监控系统。实现屋顶发电系统、车棚发电系统、风力发电系统、电动车充电系统的整体监控、管理、显示。系统具备数据采集处理与监控、数据存储、控制操作和支持手机客户端
等功能,方便远程访问和控制风光互补发电系统。
2.建设新能源技术相关的绿色专业。辽宁轨道交通职业学院依托新能源技术与温湿度控制工程训练中心,建设了光伏发电技术与应用等新能源相关专业以及新能源技术相关的绿色专业,培养了学生的绿色技能和环保意识,实现专业教育和教学的绿色文化传承。
绿色专业建设坚持由专任教师自主研发和设计,遵循教师和学生共同参与的原则。在此基础上,教师作为主导,从培养学生综合专业素养和职业技能的角度,全面进行教学仪器和实训设备的安装与调试。教学仪器和实训设备与教学实际、生产实际,以及学生工作后可能接触到的其他工业设备之间的内在联系得以进一步加强,而且该实训设备
便于学生在日常学习中维护保养、设备分解和设备组装,有利于提高实训教学效果和学生的满意度。这种绿色专业的建设方式为学生和教师提供了实践锻炼的机会,能够充分提高教师团队的实践教育教学能力,培养学生的专业能力。
四、问题和改进
基于新能源技术与温湿度控制工程训练中心,辽宁轨道交通职业学院开展了绿色校园建设、绿色实训基地建设及绿色技能培养等方面的工作,并取得了职教院校联盟奖———绿色校园铜奖。
但在绿色校园与绿色人才培养有效融合途径研究的过程中,高职院校的绿色校园建设和绿色人才培养仍然存在一些问题:
1.绿色校园建设和绿色人才培养规划设计不合理,对绿色意识的传承、绿色建筑的设计和绿色育人模式的开展顾此失彼。由于绿色校园建设和绿色人才培养是一个复杂的系统工程,涉及诸多学科,在设计规划时需要专业团队做深入的调研和充分的论证,切不可轻易制定方案。
2.学校制定的绿色校园建设和绿色人才培养
的战略得不到有效实施,学校上下对绿色校园建设和绿色人才培养的理解不一致,导致绿色教育意识未能深入人心。应制定详尽规范、具有可操作性的战略规划,加强绿色教育,继续深入推广绿色育人模式。
3.绿色专业建设的前期储备不足。虽然学校意识到了建设绿色专业的重要性并开设了相应的专业,但专业教师对相应专业的积累不足,学院已建成的可供新开设专业实训教学的实训室也不够充足,致使专业建设的效果不佳,应加强教师的专业素养培训,结合实际,适当加大教学资源建设的资金投入。