環境工程通專融合課程體系分析

摘要：以基礎性、全面性、連貫性和融合性等為特征的麻省理工學院環境工程通專融合課程體系很好地詮釋了通識教育課程是專業教育課程的基礎和補充，而專業教育課程是通識教育課程的延伸和支撐的相互關系，體現了現代高等教育追求個性與社會性、人性和工具性的相互統一，個人和社會全面發展的教育目標。MIT環境工程通專融合課程體系設置特點對我國高校環境工程專業課程體系的改革具有一定的借鑒作用。

關鍵詞：環境工程；通專融合課程體系；麻省理工學院

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）40-0161-03

麻省理工學院（簡稱MIT）環境工程本科專業經過多年發展，建立和不斷完善包括通識教育和專業教育相融合的課程體系[1]，具有基礎性、全面性、連貫性和融合性等特點。

一、通識教育課程分析

MIT通識教育課程包括6個部分，分別是數學與自然科學、人文藝術社會科學、科技限制性、實踐、溝通表達和體育等課程。

（一）數學與自然科學

數學與自然科學課程包括數學、物理、化學和生物學。同一學科不同課程的教學內容和難度有差異，不同專業的學生要根據需要進行選擇。幾乎MIT所有專業都要求學習“數理化生”這些學科，共六門課程，這是MIT通識教育課程不同于耶魯大學[2]和斯坦福大學[3]等美國著名大學通識課程之處，也不同于國內知名大學的通識教育課程體系[4]。MIT認為數學、物理、化學和生物學對現代生活有巨大影響，作為培養現代社會合格公民的基本要求還是有一定科學依據的[5]。

從教學內容上看，數學包括單變量微積分和多變量微積分（含線性代數）兩門課程。化學課程只有一門化學科學原理，內容偏重化學基本理論（主要是物理化學和結構化學內容，還涉及具體的無機、有機和生物化學內容）。物理學包括經典力學和電力與磁力兩門課程。生物學只有生物學導論一門課，內容側重生物化學和分子生物學基本內容。可以看出，MIT強調通識課程教學內容的基礎性，而非專業性。

（二）人文、藝術和社會科學

人文、藝術和社會科學課程共有8門，要求從5個系列的基礎人文藝術社會科學（HASS-D）中選3門不同類別的課程，從專業性人文藝術社科科學系列課程（HASS-C）的某個領域中選3～4門，如歷史學領域，要求在歷史系專業課程中選修3門，且只能選1門（不能超過2門）導論性課程（introductory courses），選課要求由歷史系教師確定[6]。而且，要從其他可以滿足人文藝術社會科學要求的課程中選2門或1門課程。可以看出，MIT環境工程專業（其他專業也一樣）對人文藝術社會科學的要求，不僅有廣度，而且有深度。一方面，可以擴展學生的知識領域，讓他們接受不同的思想和思維方式，客觀評價主體和客體或個人與社會，從多個角度科學地看待個人專業。另一方面，具有一定深度的專業性（或核心）人文藝術社會科學課程，能使學生深入學習某一領域的人文藝術社科知識，真正獲得了人文社科科學思維方式與思維能力的培養與熏陶，進一步轉化為觀念、情懷和態度等，提高了學生的文化素養。同時，可以鍛煉理工科學生的分析、比較、批判和綜合等思辨能力，這充分體現出MIT的教育理念，即能將科學的力量融入社會價值和社會目標，培養具有較高人文藝術社會科學素養和高尚道德情操的工程師。

（三）科技限制性課程

MIT提供了50門科技限制性課程供全校學生選修，課程要求不能太專業，規定學生從中選2門。學生最多可以選擇其所學專業領域的1門課程，代替科技限制性選修課程中的1門。因此，MIT不同專業的科技限制性選修課程的要求不完全相同。MIT環境工程專業科技限制性選修課程可以從生態學I：地球系統（CI-M）、工程力學I和微分方程3門中選2門。這3門課程是環境工程專業的必修課程，前2門課程屬于MIT科技限制性選修課程系列里的課程，第3門不是。可以看出，這3門課程分別是通識教育課程中生物學、物理學和數學課程的延“深”，向專業領域延伸，在內容上則不斷融合了專業課程的內容，體現了通識教育課程與專業教育課程的連貫性和融合性，減少了課程數量。

（四）實踐課程

MIT提供45門實踐課程供全校學生選修，基本上是專業性的實踐類課程，要求從中選修1門，要求學生在教師的指導下，用已學過的知識，通過實驗方法探究自然現象，解決一個或多個實踐問題。實踐課程一般要求是設計類題目，盡量不用實驗性題目。土木與環境工程設計導論（I、II）是環境工程專業實踐課程，也是MIT系列實踐課程里的課程，但課程內容是環境工程專業性實踐課程。通識課程借助專業性的實踐教學內容培養學生的實踐能力，實現了通識教育與專業教育的融合。實踐課程是在學完自然科學課程和科技限制性課程的基礎上進行的，保證了通識課程與專業課程的連貫性。

（五）溝通表達課程

MIT十分注重學生寫作能力和口頭表達能力的培養。環境工程專業要求選修4門課程（MIT的其他專業也一樣），其中2門包含在人文社科課程里（CI-H），課程要求嚴格，具體內容可參看有關網頁[7]。另外2門是在專業課程里（CI-M），分別是生態學I：地球系統（CI-M）和土木與環境工程畢業設計（CI-M）。課程教學包含組織討論、答辯和文字及圖形表達等內容。專業課程教學內容作為通識課程內容要求，體現兩者培養目標的一致性和內容的融合性。

（六）體育課程

通過有關體育理論課程學習和體育技能學習，學生可以獲得健康身體、積極的生活方式，提高個人素質和集體榮譽感。課程形式多樣，包括健身、健康、個人和團體運動、武術、舞蹈、水上運動和戶外冒險活動等。

體育課程的要求是：學習4門體育課程，獲8分（points）和滿足游泳要求。

游泳要求可以通過參加游泳課程或參加游泳測試達標來完成。除參加傳統體育課程獲得課程成績外，學生可以通過代表大學隊參加比賽獲得4分（每年），軍事訓練最多可獲得4分（每年2分）。大學一年級完成4門課程學習，大學二年級完成體育教育的要求。

（七）MIT環境工程通識課程的特點

1.6門數學與自然科學課程和8門人文藝術社會科學課程構成通識教育基礎知識模塊，尤其是將“數理化生”4門基礎的科學設置成全校通識教育課程，有別于其他高校。人文藝術社會科學課程提出了基礎性和專業性兩個不同深度的要求。

2.通識課程學分占總學分的53.12%，其中8門人文、藝術和社會學科課程占25%，其次“數理化生”占18.75%，充分體現了通識教育的基礎性。

3.將專業課程部分基礎性內容融合到通識課程中（科技限制性、實踐和溝通表達等課程），實現了通識課程的基本能力與技能培養目標，體現了兩種教育目標的一致性、教學內容的連貫性和融合性，減少了課程門數。

4.8門人文藝術社會科學課程分在8個學期進行教學，有利于理性抽象思維與形象思維的交融，激發了學生的創新思維。

二、專業教育課程分析

專業課程由專業必修（包括環境工程核心課程、環境工程科學、經濟與公共政策、環境工程設計）、專業限制性選修和非限制性選修課程三個部分組成。

（一）必修課程

MIT環境工程核心課程包括生態學（I，II）、工程力學（I，II）、微分方程、計算機與工程問題解決導論、工程中的不確定性和土木與環境工程畢業設計，共8門課，要求學生在掌握自然生態系統運動規律和人與生態系統之間相互作用規律的基礎上，利用數學與自然科學知識及工程技術解決人與自然生態系統之間相互作用過程產生的環境問題。

環境工程科學課程包括環境傳輸過程、水文學、環境化學、環境健康工程與生物學、環境流體傳輸過程與水文學實驗和環境化學與生物學實驗，共6門課，使學生掌握污染物在環境中遷移、轉化、環境影響和處理原理等基本理論。

經濟與公共政策課程包括污染預防與控制、公共政策制定和微觀經濟學原理3門課程，要求選1門，讓學生熟悉環境經濟、法律、法規和政策等環境經濟與管理內容。

環境工程設計課程包括土木與環境工程設計導論（I，II）和土木與環境工程畢業設計。畢業設計由具有結構工程、巖土工程、工程系統和環境工程背景的學生組成設計組，運用協作完成一個具體的工程設計。

可以看出，MIT環境工程專業必修課程目標是使學生掌握從事環境工程專業工作所必需的專業基本理論知識和專業工程設計能力，是環境工程“專業通識教育”課程。

（二）專業限制性與非限制性選修課程

專業限制性與非限制性選修課程是為滿足學生選擇今后可能發展的專業領域或方向而設置的，也為進入研究生階段的學習與研究做準備。物理湖沼學、氣候變化學、地下水水文學、空氣污染、環境微生物學和熱力學與動力學等6門課程為專業限制性選修課程，要求學生從中選擇1門課程。限制性選修課程的特點是：內容涉及多個學科，范圍寬。非限制性選修課程涉及多個環境工程專業方向，其中部分是研究生課程。如環境癌癥風險、預防與治療、水資源問題與環境工程、環境數據分析、大氣化學、水環境質量控制（研究生課程）、水與污水處理工程（研究生課程）、危害廢物貯存與污染修復技術（研究生課程）等課程。

可以看出，MIT環境工程專業選修課的特點是涉及多個學科和專業方向。但僅要求選擇一個學科課程，對專業方向沒有具體要求，學生可以選4個專業方向課程（48學分，4門課程），也可以少選，因為這是非限制性的選修課程。

（三）MIT環境工程專業教育課程設置的基本思路及特色

專業教育課程設置的基本思路：在通識課程教育已獲得扎實寬厚基礎知識和基本能力的基礎上，解決實際環境污染問題，首先必須搞清楚污染物在環境中的遷移、轉化、歸宿和生態效應，以及治理原理。其次，熟悉與環境工程有關的經濟與公共政策，掌握必要的環境工程設計技能。最后，選擇學習具體環境工程領域或專業方向的選修課程。

專業課程的特色主要表現：（1）注重專業基礎理論與工程設計能力。專業必修課程占總學分的31.25%，限制性選修課程僅為3.12%，非限制性課程為12.5%，表明MIT環境工程弱化專業（或職業）技術教育，注重專業基礎教育。（2）專業選修課程口徑寬，表現在限制性選修課程涉及的領域寬，專業非限制性選修課程涉及的方向多，給學生提供了更大的選擇空間。

三、MIT環境工程通專融合課程體系的設置特點

1.注重基礎知識、基本能力和基本技能的學習和培養。通識課程幫助學生獲取人類社會基礎的科學知識，培養基本能力與技能，提高綜合素養（包括道德情操）；“專業通識教育”則側重使學生掌握從事環境工程專業所必需的專業基礎知識、能力和技能。

2.強調通識教育的全面性和交融性。基礎科學共設置了14門課程，涵蓋了人類社會基礎的知識體系。人文藝術社會科學課程貫穿于整個本科學習階段，有利于理性思維與感性思維的碰撞與交融。

3.體現通識教育課程與專業教育課程培養目標的一致性、教學內容的連貫性和融合性。先學習通識課程，后學習專業核心課程，再學習專業選修課程，并將培養基本能力與技能的專業課程內容融入通識教育課程中，體現了通識教育與專業教育的辯證關系，使通識課程與專業課程具有很好的連貫性和融合性。

4.注重學生設計能力的培養。課程體系中有3門工程設計課程，通識課程中有2門，專業課程中有1門，總學時為1年，其中，畢業設計為半年。

5.通專課程體系的凝練性。總課程門數少，每個學期只開設3～5門，8個學期共學習32～34門課程。

總之，通識教育課程的培養目標是培養擁有寬厚的基礎知識，具備多種基本能力與技能的高素質社會公民，是專業教育課程的基礎和補充，是通專融合課程體系的基石。而環境工程專業教育課程是在通識教育的基礎上，以學生個人興趣或需要和社會需要為動力，培養學生學習和掌握環境工程某個領域及專業方向的專業知識和技能，是通識教育課程的延伸和支撐。通識教育獲得的基礎知識、基本能力和素養，在環境工程專業教育過程中得到鞏固和提高，最終通過個體或團體解決社會實際環境問題，使通識教育的融會貫通、全面發展目標變為現實。MIT環境工程通專融合課程體系的基礎性、全面性、交融性、連貫性和融合性等特征很好地詮釋了通識教育與專業教育之間的關系，體現了高等教育社會性與個性的統一、教育性與功利性統一，是帶有專業教育色彩的通專融合課程。

四、對我國環境工程專業課程體系設置的啟示

啟示一：進一步深入研究和明確適合我國國情的通識教育課程培養目標、教學內容和課程范圍，加強通識課程與環境工程專業課程之間的連貫性和融合性研究，建立通專融合的課程體系。

啟示二：提高環境工程專業人文社科課程教學內容的廣度和深度要求。

啟示三：凝練和強化通識課程與“環境工程專業通識課程”，使學生不僅獲得通識教育的基礎知識、基本能力與技能，而且獲得從事環境工程專業工作所必需的專業基礎知識、基本能力與技能。增加專業選修課的學科領域和專業方向，使學生有更大的選擇空間，選擇自己感興趣的專業方向。

啟示四：優化環境工程課程體系，減少課程門數，提高教學要求，保證教學質量。

參考文獻：

[1]李洪枚.MIT環境工程通專融合課程體系簡介[J].教育教學論壇，2015，（38）.

[2]Yale University. Bulletin of Yale University（Series 108，Number 9）[M].New Haven，Connecticut：Yale University，2012.

[3]Stanford University. Stanford Bulletin，2012-2013[M]. Stanford，California：Stanford University，2012.

[4]樂毅.復旦本科通識教育改革的經驗及啟示——核心課程、討論課、助教制[J].理工高教研究，2008，（2）：58-61.

[5]程曉舫，張棟，劉景平.自然科學促進經濟社會發展的歷史建模分析[J].科技進步與對策，2010，（7）：148-152.

[6]麻省理工學院歷史本科專業課程要求網頁[DB/OL].

http：//history.mit.edu/content/undergraduate.

[7]麻省理工學院表達能力課程要求網頁[DB/OL].

http：//web.mit.edu/commreq/faculty%20c7i-h.html.