環(huán)境專業(yè)本科知識體系構(gòu)建研究

王奇　馮琳

摘要：為滿足中國當前快速發(fā)展的環(huán)境保護事業(yè)需求，環(huán)境專業(yè)作為新興交叉學(xué)科，亟須構(gòu)建一套有效、科學(xué)的本科知識體系，為社會輸送人才。結(jié)合環(huán)境科學(xué)本身的內(nèi)涵與特征，提出了環(huán)境專業(yè)“D12”知識體系的構(gòu)建思路，并以北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院為例，探索設(shè)計了一套具體的必修核心課程體系。

關(guān)鍵詞：環(huán)境專業(yè)：本科教學(xué)；知識體系；D12；課程體系

隨著經(jīng)濟的快速增長，我國也付出了相當大的環(huán)境代價，當前整體環(huán)境污染形勢嚴峻且復(fù)雜。與此同時，由于收入水平的提升，民眾對于改善環(huán)境質(zhì)量的要求愈發(fā)迫切。

基于我國環(huán)境問題的客觀背景與社會發(fā)展的現(xiàn)實需求，我國環(huán)境保護事業(yè)高速發(fā)展，環(huán)境類專業(yè)熱度逐步提升，招生規(guī)模逐漸擴大，迎來了發(fā)展的黃金時期。環(huán)境專業(yè)肩負著為國家培養(yǎng)未來環(huán)境技術(shù)與管理人才的重任，作為一門新興的交叉性綜合學(xué)科，這既是前所未有的機遇，也意味著新的挑戰(zhàn)。環(huán)境專業(yè)亟須構(gòu)建一套科學(xué)合理、全過程的本科知識體系，在此基礎(chǔ)上設(shè)定特色培養(yǎng)目標與配套的教學(xué)計劃，以滿足社會對于專業(yè)人才的需求，更好地為解決我國環(huán)境問題服務(wù)。

本文在分析環(huán)境專業(yè)本科教學(xué)特征的基礎(chǔ)上，根據(jù)環(huán)境科學(xué)本身的內(nèi)涵，提出了“D12”知識體系的構(gòu)建思路。同時，以北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院為例，具體設(shè)計了一整套必修核心課程體系。

一、當前高校環(huán)境專業(yè)本科教學(xué)需要處理的幾大關(guān)系

我國環(huán)境專業(yè)自20世紀80年代才逐漸發(fā)展起來，盡管發(fā)展速度較快，然而本身的方法學(xué)、知識體系等尚需進一步完善?？傮w而言，需要處理好以下四大方面的關(guān)系。

1.傳統(tǒng)基礎(chǔ)學(xué)科與環(huán)境專業(yè)的關(guān)系

不同于其他傳統(tǒng)基礎(chǔ)學(xué)科，環(huán)境專業(yè)是一門典型的交叉性學(xué)科。雖然在環(huán)境科學(xué)的起步階段，其基礎(chǔ)理論、方法等基本來自化學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、社會學(xué)、經(jīng)濟學(xué)等傳統(tǒng)學(xué)科，但面對日趨復(fù)雜的環(huán)境問題，必須形成具有自身特色的知識方法體系。

具體到教學(xué)工作，當前環(huán)境專業(yè)的學(xué)生往往認為學(xué)習(xí)面過于廣泛，涉及多個學(xué)科的課程，好似“理科綜合”專業(yè)。導(dǎo)致什么都學(xué)，而感覺什么都懂或者什么都不懂，缺乏專業(yè)自信與歸屬感，甚至部分學(xué)生誤將其當做環(huán)境專業(yè)的“特色”。而在繼續(xù)研究生深造階段，有些傳統(tǒng)學(xué)科背景的學(xué)生在選擇環(huán)境相關(guān)方向時更受歡迎，環(huán)境專業(yè)學(xué)生自身的優(yōu)勢反而沒能得到很好地發(fā)揮。

因此，環(huán)境專業(yè)需要理清自身與傳統(tǒng)基礎(chǔ)學(xué)科之間的關(guān)系，構(gòu)建一套特色的、有機整合的知識方法體系和能力素質(zhì)結(jié)構(gòu)，并設(shè)置清晰鮮明的培養(yǎng)目標，以避免學(xué)生迷失在多學(xué)科基礎(chǔ)課程中。

2.“寬口徑”與“厚基礎(chǔ)”的關(guān)系

我國目前的高等教育工作中，普遍提倡以“寬口徑，厚基礎(chǔ)”為原則的通識教育。即本科教育階段，學(xué)生既需要具備厚實的本專業(yè)知識、技術(shù)，也需要有寬廣的專業(yè)口徑。

對于環(huán)境專業(yè)而言，其“跨學(xué)科”的屬性決定了學(xué)生相對較寬的知識面，而在深厚基礎(chǔ)方面則稍顯欠缺，精、深程度不夠。教育的整體發(fā)展方向應(yīng)該是專業(yè)型人才的培養(yǎng)，既要保證自然科學(xué)與社會科學(xué)兩大方面知識技能的“寬口徑”通識教育，更應(yīng)進一步強化、夯實學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)，使其在未來選擇某些研究領(lǐng)域進行自主性深度學(xué)習(xí)時具備足夠的知識與能力儲備。

在整體知識體系的設(shè)計過程中，必須要結(jié)合環(huán)境科學(xué)自身特征，從知識與思維兩方面交叉考慮，把握好“寬”與“厚”的關(guān)系。

3.單個課程與課程體系的關(guān)系

本科教學(xué)對于人才培養(yǎng)的關(guān)鍵在于整體課程體系的設(shè)計。環(huán)境專業(yè)現(xiàn)有課程整體性不夠充分，即便單個課程看起來“面面俱到”，卻缺乏整體上的有機整合，無法形成一套完整的課程體系。體系化的缺失令學(xué)生難以把握課程與課程之間的關(guān)系，容易導(dǎo)致有的領(lǐng)域缺乏相關(guān)課程、有些課程內(nèi)容存在重復(fù)或交叉、不同學(xué)期的課程之間遞進感較弱等情況。在本科教育初期，剛進入大學(xué)校園的本科生需要進行大量、多學(xué)科課程的學(xué)習(xí)，如缺乏整體的認知，很可能導(dǎo)致不易充分激發(fā)其對環(huán)境專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣與積極性。這也令本專業(yè)教師進行課程準備時，對學(xué)生的基礎(chǔ)可能沒有一個很好的預(yù)期，給教學(xué)過程帶來一定的不便。

碎片化的課程體系不利于學(xué)生深厚專業(yè)基礎(chǔ)的培養(yǎng)，零散的“點”狀課程也無法讓學(xué)生形成真正意義上較寬的知識面。需從環(huán)境專業(yè)的特色出發(fā)，在一個整體的知識體系下進行具體課程的設(shè)計。

4.實踐教學(xué)與理論教學(xué)的關(guān)系

薄弱的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)將嚴重制約教學(xué)質(zhì)量的提升。尤其是環(huán)境專業(yè)涉及技術(shù)性工作，不僅需要專業(yè)知識，更加要求具備相應(yīng)的實踐能力。

環(huán)境專業(yè)現(xiàn)有培養(yǎng)體系中，往往理論課程較多，配套的實踐性學(xué)習(xí)內(nèi)容不夠充足，這將導(dǎo)致學(xué)生完成課程學(xué)習(xí)后難以切實應(yīng)用，也不利于未來就業(yè)。數(shù)量方面，除相關(guān)傳統(tǒng)基礎(chǔ)學(xué)科的實驗課程外，也需加強專業(yè)課程的實踐安排；質(zhì)量方面，應(yīng)著眼于實踐項目的內(nèi)容設(shè)計，真正意義上提升學(xué)生的綜合素質(zhì)；時間方面，實踐課程的及時性、銜接性需要強化，理論課程進行的同時或者剛結(jié)束后，需要緊密配套安排相關(guān)實踐項目，讓學(xué)生能夠清晰把握知識學(xué)習(xí)與實驗、實習(xí)、未來就業(yè)之間的聯(lián)系，有機整合方法知識與技術(shù)。

因此，需要處理好理論教學(xué)與實踐教學(xué)之間的關(guān)系，在現(xiàn)有課程體系中進一步補充設(shè)置規(guī)范化的實踐項目，真正讓學(xué)生體會到“學(xué)以致用”的成就感，實踐項目的設(shè)置也應(yīng)盡量與現(xiàn)實社會的環(huán)境問題解決需求相匹配。

二、環(huán)境專業(yè)“D12”本科知識體系構(gòu)建思路

基于上述幾大關(guān)系的分析，在明確環(huán)境科學(xué)內(nèi)涵與特征的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)梳理專業(yè)知識體系的內(nèi)在邏輯，進一步提出了環(huán)境專業(yè)“D12”本科知識體系建設(shè)的構(gòu)想。

1.環(huán)境科學(xué)內(nèi)涵與特征分析

對于環(huán)境科學(xué)，《中國大百科全書》中認為環(huán)境科學(xué)是“一門研究人類社會發(fā)展活動與環(huán)境演化規(guī)律之間相互作用關(guān)系，尋求人類社會與環(huán)境協(xié)同演化、可持續(xù)發(fā)展途徑與方法的科學(xué)”。有學(xué)者認為“環(huán)境科學(xué)是以‘人類一環(huán)境系統(tǒng)為其特定的研究對象，它是研究‘人類-環(huán)境系統(tǒng)的發(fā)生和發(fā)展，調(diào)節(jié)和控制以及改造和利用的科學(xué)”。

環(huán)境科學(xué)的基本研究對象是“人與環(huán)境”，可以說是一門研究人與環(huán)境相互作用及其調(diào)控的科學(xué)。與傳統(tǒng)學(xué)科相比，環(huán)境科學(xué)是在對社會經(jīng)濟發(fā)展過程中產(chǎn)生的環(huán)境問題的研究中發(fā)展起來的，如大氣污染、水體污染、全球變暖、生物多樣性減少等，具有鮮明的問題導(dǎo)向型特征。隨著原有環(huán)境問題的演化以及新環(huán)境問題的出現(xiàn)，環(huán)境科學(xué)的發(fā)展也應(yīng)做出相應(yīng)的調(diào)整。環(huán)境科學(xué)是傳統(tǒng)的自然科學(xué)與社會科學(xué)在研究環(huán)境問題過程中的綜合，其系統(tǒng)研究必將涉及化學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)以及社會學(xué)、經(jīng)濟學(xué)和法學(xué)等多種傳統(tǒng)學(xué)科。研究和解決環(huán)境問題，需要全面考慮，綜合運用各學(xué)科知識。環(huán)境科學(xué)還是一門社會應(yīng)用型學(xué)科，需要為國家與地區(qū)的發(fā)展戰(zhàn)略與環(huán)境問題提供決策支持，為企業(yè)的污染處理提供解決方案，為公眾提供必要的知識普及和信息咨詢服務(wù)。

2.“D12”知識體系設(shè)計的基本原則與架構(gòu)

根據(jù)環(huán)境科學(xué)的內(nèi)涵與特征，整體而言，知識體系構(gòu)建需要以問題為導(dǎo)向，綜合集成自然與社會兩大學(xué)科，并考慮對現(xiàn)實環(huán)境問題解決的應(yīng)用。本文將環(huán)境專業(yè)知識體系的設(shè)計概括為“Double 12（D12）”體系。

“D12”體系主要依據(jù)以下兩大基本原則進行構(gòu)建。（1）先問題、后科學(xué)。基于環(huán)境學(xué)科的問題導(dǎo)向特征，首先對環(huán)境問題進行識別，引發(fā)并培養(yǎng)學(xué)生對環(huán)境專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣，之后逐步引入環(huán)境科學(xué)研究。（2）先通識、后專業(yè)。在進行全面的自然科學(xué)與人文社會科學(xué)知識儲備的基礎(chǔ)上，進一步深入學(xué)習(xí)環(huán)境科學(xué)方面的專業(yè)知識。

總體來說，即一套“先分-后合-再分”的知識體系（見圖1）。學(xué)生首先了解并把握現(xiàn)實的環(huán)境問題，引起自身思考與學(xué)習(xí)興趣，之后全面學(xué)習(xí)自然科學(xué)和人文社會科學(xué)基礎(chǔ)知識。在一定程度上夯實相應(yīng)基礎(chǔ)后，進而系統(tǒng)地掌握環(huán)境科學(xué)的基本原理與方法。最終，依據(jù)自身選擇的具體專業(yè)領(lǐng)域，深入學(xué)習(xí)某一方面的環(huán)境專業(yè)知識，包括環(huán)境自然科學(xué)與環(huán)境人文社會科學(xué)知識，根據(jù)需要反過來補充對應(yīng)的人文社會科學(xué)與自然科學(xué)知識。這一設(shè)計充分體現(xiàn)了“寬口徑，厚基礎(chǔ)”的思想。

3.“D12”知識體系解釋說明

“Double 12（D12）”知識體系的第一個“12”構(gòu)成了環(huán)境科學(xué)的入門知識體系，“1”與“2”分別體現(xiàn)了環(huán)境科學(xué)的“問題導(dǎo)向”特征與“綜合交叉”特征。

第一個“1”表示“環(huán)境問題認知”。環(huán)境科學(xué)是一門問題導(dǎo)向型的學(xué)科，其知識體系的構(gòu)建也應(yīng)當遵循這一基本思路，由“環(huán)境問題”進行整個知識體系的導(dǎo)入。而環(huán)境問題的本質(zhì)是人類社會系統(tǒng)與自然環(huán)境系統(tǒng)之間產(chǎn)生了矛盾，因此需要了解這兩個系統(tǒng)基本的運行機理，學(xué)習(xí)自然科學(xué)與人文社會科學(xué)的基礎(chǔ)知識，即第一個“2”所代表的內(nèi)容，包括化學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)等在內(nèi)的基礎(chǔ)自然科學(xué)與包括社會學(xué)、倫理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)等在內(nèi)的基礎(chǔ)人文社會科學(xué)。隨著環(huán)境科學(xué)內(nèi)涵的逐步發(fā)展，與其密切相關(guān)的學(xué)科領(lǐng)域也在逐漸變化，納入入門知識體系的具體學(xué)科也在不斷調(diào)整。

“Double 12（D12）”知識體系的第二個“12”可以說是環(huán)境科學(xué)的進階知識體系，“1”與“2”分別反映了環(huán)境科學(xué)的“獨特性”與“專業(yè)性”。

第二個“1”代表環(huán)境科學(xué)基礎(chǔ)知識。學(xué)生在經(jīng)歷了入門階段的自然科學(xué)知識與人文社會科學(xué)知識儲備后，具備了掌握環(huán)境科學(xué)基礎(chǔ)知識、方法的能力。與第一個“1”僅是對環(huán)境問題進行了解、認識相比，第二個“1”則是環(huán)境科學(xué)獨有的基本原理及其方法學(xué)體系。在上述學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，學(xué)生將進一步明確自身感興趣的研究方向，第二個“2”即意味著學(xué)生可以自主選擇學(xué)習(xí)環(huán)境科學(xué)目前發(fā)展出來的兩大主要類別——環(huán)境自然技術(shù)科學(xué)與環(huán)境人文社會科學(xué)。在專業(yè)學(xué)習(xí)過程中，如學(xué)生此前在第一個“2”中掌握的自然科學(xué)/人文社會科學(xué)知識不足以支撐，則需要回過頭來補充學(xué)習(xí)該方向的傳統(tǒng)基礎(chǔ)學(xué)科知識。

三、北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院課程體系設(shè)計

北京大學(xué)是我國最早開展環(huán)境科學(xué)教學(xué)和科研的機構(gòu)之一，一直致力于培養(yǎng)高素質(zhì)、高層次的環(huán)境專業(yè)人才。根據(jù)“D12”知識體系構(gòu)建思路，北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院針對學(xué)院必修課程，具體設(shè)計了一套核心課程體系。

1.環(huán)境專業(yè)本科生培養(yǎng)目標

學(xué)科培養(yǎng)目標的清晰與細膩決定著課程體系的頂層設(shè)計?；趯Νh(huán)境科學(xué)內(nèi)涵與特征的把握，秉承北京大學(xué)“厚基礎(chǔ)、寬口徑”的辦學(xué)思想，北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院本科生的主要培養(yǎng)目標設(shè)定為“具有北大特色的未來環(huán)境領(lǐng)域的學(xué)術(shù)型領(lǐng)軍人才”。

創(chuàng)建世界一流的研究型大學(xué)本科人才培養(yǎng)模式，應(yīng)當實施人文素養(yǎng)和科學(xué)精神相結(jié)合的通識教育，學(xué)科交叉與綜合背景下的寬口徑專業(yè)教育和個性化培養(yǎng)。具體而言，培養(yǎng)目標可以分為兩大類人才：一是具有深厚科學(xué)工程基礎(chǔ)的人才（同時具備社會科學(xué)知識），二是具有深厚社會科學(xué)基礎(chǔ)的人才（同時具備自然科學(xué)知識）。在本專業(yè)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)要“厚”，微觀層面精通相關(guān)知識與技能；而同時在整個環(huán)境領(lǐng)域的學(xué)習(xí)要“寬”，宏觀上了解領(lǐng)域整體的發(fā)展情況與研究前沿。環(huán)境專業(yè)學(xué)生必須具有多學(xué)科的知識儲備或者素養(yǎng)，唯有體現(xiàn)“綜合交叉型”的知識架構(gòu)，才能培養(yǎng)出合格的滿足社會需求的復(fù)合型專業(yè)人才。

2.環(huán)境專業(yè)本科生必修核心課程體系設(shè)計方案

依據(jù)培養(yǎng)目標與“D12”知識體系構(gòu)建思路，在整體的課程體系中分為三類性質(zhì)的課程：第一，學(xué)院基礎(chǔ)必修課，注重學(xué)科通識，把握整體學(xué)科方向；第二，專業(yè)必修課，夯實專業(yè)基礎(chǔ)；第三，專業(yè)選修課，根據(jù)教師研究方向設(shè)置，注重特色知識傳授。此處重點介紹學(xué)院基礎(chǔ)必修課體系。

具體而言，學(xué)院基礎(chǔ)必修課應(yīng)注重體現(xiàn)環(huán)境學(xué)科特色，唯有完成這些課程的學(xué)習(xí)方能真正成為環(huán)境領(lǐng)域的學(xué)生。課程選取根據(jù)各專業(yè)方向知識體系的最大公約數(shù)，各專業(yè)均必須進行學(xué)習(xí)。學(xué)院基礎(chǔ)必修課程由學(xué)院主導(dǎo)建設(shè)，符合學(xué)科規(guī)范。每門課程之間有清晰合理的邏輯與時序關(guān)系，同時自下而上設(shè)計不同深淺程度的課程定位與目標要求。課程的整體布局安排見圖2。

除根據(jù)“D12”知識體系構(gòu)建思路與培養(yǎng)目標設(shè)置外，具體課程的安排還考慮了學(xué)校對學(xué)生選課的學(xué)分要求等現(xiàn)實情況。

從整個學(xué)習(xí)過程來看，各門課程有機結(jié)合，本科階段的必修課程體系構(gòu)成了一門“大課”，從“環(huán)境問題”導(dǎo)入，到基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識的掌握，最終集成、運用學(xué)到的知識解決實際問題。整個課程體系設(shè)計采取先合（專業(yè)基礎(chǔ)課）后分（特色課程）的思路，這也與知道宏觀、精通微觀的領(lǐng)軍型人才培養(yǎng)目標一致。

在課程設(shè)置時序上，大一主要通過環(huán)境問題課程進行環(huán)境問題的發(fā)現(xiàn)和認知，通過大量案例與知識介紹，最大程度調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境專業(yè)的積極性；大二則通過環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程、環(huán)境監(jiān)測與實驗等專業(yè)課程夯實學(xué)科基礎(chǔ)；大三依托環(huán)境微生物學(xué)、環(huán)境化學(xué)與環(huán)境研究方法等專業(yè)課程提升專業(yè)水平，其中，環(huán)境研究方法課程強化專業(yè)系統(tǒng)思維與具體工具模型的結(jié)合；大四則進行環(huán)境決策案例分析，綜合集成三年學(xué)習(xí)的知識解決問題。同時，在整個學(xué)習(xí)過程中，通過實習(xí)課程（認知實習(xí)+學(xué)科實習(xí)+專業(yè)實習(xí)），不斷加深學(xué)生對于理論知識的理解與應(yīng)用。

在必修核心課程體系的基礎(chǔ)上，隨著年級的升高，根據(jù)學(xué)生的專業(yè)興趣學(xué)院也將提供多樣化的專業(yè)特色課程模塊、研究性學(xué)習(xí)項目等供學(xué)生自主選修，促進個性化發(fā)展。

同時，在完善知識體系的基礎(chǔ)上，還需要建立相應(yīng)的配套保障制度。如建立由骨干教師組成的課程小組，設(shè)計并完善課程大綱研討制度、建立聽課制度與師生溝通制度等，以及開展相關(guān)教材的編寫工作。

作為新興學(xué)科，學(xué)科知識體系的構(gòu)建十分復(fù)雜，本文僅進行了初步探索與設(shè)計，具體的課程體系也處于不斷完善的過程中，未來還有待進一步研究。如環(huán)境科學(xué)的基本原理與方法、環(huán)境自然技術(shù)科學(xué)和環(huán)境人文社會科學(xué)兩個方向的溝通與協(xié)作、學(xué)生理論基礎(chǔ)與能力的有機結(jié)合、線上線下結(jié)合的教學(xué)方式等方面尚需要深入探討。

[責(zé)任編輯：余大品]