“雙碳”背景下環(huán)境設(shè)計專業(yè)多學(xué)科交叉人才的培養(yǎng)

陳 航， 鄭 雷， 劉同亮， 崔 浩

（徐州工程學(xué)院藝術(shù)與設(shè)計學(xué)院，江蘇 徐州 221018）

0 引 言

2021年9月，習(xí)近平總書記在七十五屆聯(lián)合國大會上宣布中國力爭2030年前二氧化碳排放達到峰值，2060年前爭取實現(xiàn)碳中和目標(biāo)。在實現(xiàn)“雙碳”背景下，環(huán)境設(shè)計專業(yè)需要為可再生能源和減排技術(shù)的利用培養(yǎng)多學(xué)科交叉人才。圍繞國家以“碳中和、碳達峰”為發(fā)展目標(biāo)、實施“中國制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)＋”等重大發(fā)展戰(zhàn)略，自2017年教育部高等教育司發(fā)布《關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》［1］以來，全國高等院校加快新型工程教育建設(shè)和發(fā)展，深化高等工程教育創(chuàng)新改革，不斷培養(yǎng)具備高強實踐、創(chuàng)新性和國際競爭力的多學(xué)科、復(fù)合型、創(chuàng)新性人才。新工科思路強調(diào)學(xué)科的實用性、交叉性與綜合性，注重教學(xué)的高質(zhì)量和人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新性，培養(yǎng)高端環(huán)境設(shè)計人才，為社會經(jīng)濟發(fā)展輸送動力源泉［2-8］。

我校環(huán)境設(shè)計專業(yè)源于1985年開設(shè)的工藝美術(shù)專業(yè)，是淮海經(jīng)濟區(qū)最早設(shè)置的藝術(shù)設(shè)計類專業(yè)，2008年通過建筑學(xué)、園林、室內(nèi)裝潢、環(huán)境繪圖等多個交叉學(xué)科平臺整合組建環(huán)境設(shè)計專業(yè)。經(jīng)過多年的教學(xué)實踐和構(gòu)建發(fā)展，環(huán)境設(shè)計專業(yè)在立足徐州、面向江蘇、輻射淮海經(jīng)濟區(qū)，以服務(wù)地方產(chǎn)業(yè)為導(dǎo)向培養(yǎng)人才的同時，突出區(qū)域建筑環(huán)境與景觀設(shè)計服務(wù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)、文化遺產(chǎn)保護與活化利用等地方性、應(yīng)用型專業(yè)特色，為徐州建設(shè)區(qū)域中心城市發(fā)揮人才定向培育與支撐作用。“雙碳”背景下，藝術(shù)設(shè)計專業(yè)實踐平臺充分發(fā)揮多學(xué)科交叉優(yōu)勢，整合教學(xué)科研資源，營造有利于學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實踐環(huán)境和氛圍。2021年底，環(huán)境設(shè)計專業(yè)被評為省級一流專業(yè)，依托新工科實踐平臺培養(yǎng)環(huán)境設(shè)計專業(yè)多學(xué)科交叉人才的工作和成果，得到學(xué)校的肯定和好評。

1 環(huán)境設(shè)計專業(yè)新工科實踐平臺現(xiàn)狀

我國環(huán)境設(shè)計教育的課程建設(shè)體系以現(xiàn)代社會需求、社會發(fā)展緊密結(jié)合，具有前瞻性、多元性和系統(tǒng)性的實踐視野，從宏觀理論落實到微觀層次中［9-11］。在課程體系建設(shè)中，藝術(shù)設(shè)計、功能材料到綠色工程3個方面環(huán)環(huán)相扣，培養(yǎng)的設(shè)計人才深入了解材料特性、合理使用材料、注重提升學(xué)生人文素質(zhì)，結(jié)合自身優(yōu)勢，適當(dāng)融入相應(yīng)的學(xué)科知識，強化藝術(shù)與技術(shù)的結(jié)合，探索培養(yǎng)學(xué)生在課程學(xué)習(xí)與實踐過程中的學(xué)科交叉與創(chuàng)新能力，適應(yīng)現(xiàn)代社會生活的需求［12-13］；結(jié)合工科院校深厚的工科背景和實踐教學(xué)經(jīng)驗，改革環(huán)境設(shè)計專業(yè)人才培養(yǎng)的內(nèi)容、模式與途徑，著重工程實踐培訓(xùn)，能夠熟練運用設(shè)計、材料、工程管理相關(guān)學(xué)科知識體系，培養(yǎng)學(xué)生解決實際工程問題的綜合能力，提高復(fù)合型、創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)創(chuàng)意水平、應(yīng)用能力和技能質(zhì)量，以適應(yīng)未來行業(yè)發(fā)展的要求。

環(huán)境設(shè)計專業(yè)作為我校特色專業(yè)，依據(jù)“地方性、應(yīng)用型”院校特色，以服務(wù)地方產(chǎn)業(yè)為人才培養(yǎng)導(dǎo)向，強調(diào)“藝工結(jié)合、專通結(jié)合”，致力于培養(yǎng)具有一定研究能力的復(fù)合型設(shè)計人才。實驗室管理制度健全，擁有安全管理制度、實驗設(shè)備管理辦法、實驗室工作規(guī)程等，現(xiàn)有相關(guān)制度有效保障專業(yè)實驗（實踐）教學(xué)規(guī)范運行；建有環(huán)境設(shè)計實訓(xùn)室、計算機輔助實驗室及室內(nèi)設(shè)計與景觀設(shè)計等多個實驗室。建筑面積490 m2，儀器設(shè)備總價值203余萬元，生均實驗室面積約1.4 m2，生均教學(xué)儀器設(shè)備值約0.58萬元，滿足師生實驗（實踐）教學(xué)需要，籌備建設(shè)綠色3D打印材料實驗室、照明實驗室、微環(huán)境實驗室，建設(shè)經(jīng)費500萬元，即將投入教學(xué)、教研活動。經(jīng)過多年建設(shè)，實現(xiàn)能夠支撐培養(yǎng)多學(xué)科交叉創(chuàng)新人才的實踐平臺。

2 多學(xué)科交叉人才的培養(yǎng)理念

滿足國家重大發(fā)展戰(zhàn)略的踐行需求，全方位探討培養(yǎng)兼具多學(xué)科交叉知識背景的環(huán)境設(shè)計人才的教育思想和運作機制，作為環(huán)境設(shè)計專業(yè)的教學(xué)及人才培養(yǎng)導(dǎo)向的核心思想［11］。伴隨科技高速發(fā)展，作為推動“雙碳”目標(biāo)實踐的應(yīng)用型學(xué)科，環(huán)境設(shè)計專業(yè)呈現(xiàn)出建筑學(xué)、藝術(shù)學(xué)、材料學(xué)、計算機科學(xué)、風(fēng)景園林學(xué)、管理學(xué)等多學(xué)科交叉的發(fā)展趨勢，不斷擴展環(huán)境設(shè)計學(xué)科的邊界與前沿，深入融合相關(guān)理論與技術(shù)，研究增加碳匯、有效固碳、降低碳足跡、可再生能源與再生材料利用、生態(tài)合理配置、溫室效應(yīng)消減等領(lǐng)域的技術(shù)問題，推動設(shè)計與應(yīng)用創(chuàng)新，完成生態(tài)環(huán)境保護的有力決策。教育觀念更新、教育思想轉(zhuǎn)變，強化環(huán)境設(shè)計專業(yè)的辦學(xué)特色應(yīng)對日益激烈的教育競爭與挑戰(zhàn)、把握未來發(fā)展機遇。在“雙碳”背景下，環(huán)境設(shè)計課程建設(shè)中，結(jié)合材料科學(xué)，將相關(guān)課程與材料學(xué)知識進行合理的融合，優(yōu)化設(shè)計材料知識的教學(xué)內(nèi)容及授課方法，建設(shè)“藝術(shù)設(shè)計-功能材料-綠色工程”一體化課程體系，培養(yǎng)適應(yīng)新時代發(fā)展的應(yīng)用型創(chuàng)新環(huán)境設(shè)計人才。

了解并掌握環(huán)境設(shè)計及材料等相關(guān)領(lǐng)域的總體發(fā)展現(xiàn)狀和前景，梳理未來行業(yè)發(fā)展對環(huán)境設(shè)計人才的需求趨向，借助OBE理念（Outcomes-based Education，基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式），對環(huán)境設(shè)計專業(yè)學(xué)生應(yīng)達到的技術(shù)能力和知識水平進行系統(tǒng)化的梳理與整合［14-15］。在新工科引領(lǐng)下，明確培養(yǎng)目標(biāo)定位，專業(yè)教學(xué)內(nèi)容和課程體系實現(xiàn)學(xué)科交叉互補，注重學(xué)科先進性和創(chuàng)新性［16］。實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容合理、教學(xué)目標(biāo)明確，課程結(jié)構(gòu)合理，教學(xué)方式多元化，深入淺出，繼而培養(yǎng)學(xué)生在多學(xué)科知識背景下的創(chuàng)新意識和綜合設(shè)計能力，建設(shè)“設(shè)計—材料—工程”一體化的課程體系，為環(huán)境設(shè)計領(lǐng)域培養(yǎng)高素質(zhì)人才。

3 依托新工科實驗實訓(xùn)平臺，多學(xué)科交叉培養(yǎng)人才

3.1 優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容及學(xué)科優(yōu)勢平臺，構(gòu)建多層次一體化思維創(chuàng)新培養(yǎng)體系

優(yōu)化“設(shè)計-材料-工程”一體化的教學(xué)設(shè)計理念：課程體系貫穿新工科與OBE思想，注重銜接設(shè)計方案、材料選擇與表達、施工全過程的關(guān)系。優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，以材料知識為主線，闡述材料與生態(tài)理念、設(shè)計之間的相互關(guān)系，授課內(nèi)容緊隨時代脈搏，不斷更新，以當(dāng)下優(yōu)秀案例更新授課內(nèi)容。針對課程多學(xué)科交叉的特點，關(guān)注材料科學(xué)新成果，培養(yǎng)學(xué)生將學(xué)習(xí)的科技知識運用到創(chuàng)新設(shè)計中。

整合學(xué)科優(yōu)勢平臺，構(gòu)建多層次一體化思維創(chuàng)新培養(yǎng)體系。借助環(huán)境設(shè)計仿真實訓(xùn)室和新材料3D打印實驗室，利用校級一流專業(yè)建設(shè)學(xué)科優(yōu)勢資源和教師科研成果轉(zhuǎn)化成教學(xué)實驗內(nèi)容，搭建了創(chuàng)新設(shè)計思維建設(shè)平臺、創(chuàng)新設(shè)計場景營造平臺、創(chuàng)新設(shè)計方法獲取平臺、創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)平臺4個創(chuàng)新設(shè)計培養(yǎng)平臺（見圖1），充分體現(xiàn)新工科背景下設(shè)計教育特色。研究環(huán)境設(shè)計課程的教學(xué)內(nèi)容如何體現(xiàn)材料科學(xué)背景的工程特色，在設(shè)計和施工階段中應(yīng)用綠色生態(tài)材料的理念和方法，為社會培養(yǎng)復(fù)合實用型和創(chuàng)新性人才。

3.2 實踐教學(xué)和考核模式改革

“設(shè)計-材料-工程”一體化思維主要體現(xiàn)在關(guān)注材料性能和應(yīng)用的意識。一方面，逐步訓(xùn)練學(xué)生的理工科思維意識，選材時兼顧材料性能，將材料的特性與設(shè)計的視覺效果和功能化相結(jié)合；另一方面，增加學(xué)習(xí)的趣味性，使學(xué)生獲得更多課本以外的知識。課程講授注重突出科學(xué)性、趣味性、新穎性、先進性和適用性。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點，采用靈活多樣的授課方式，充分發(fā)揮現(xiàn)代化教學(xué)手段的長處，多媒體課件授課、觀看相關(guān)的教學(xué)錄像、組織學(xué)生進行專題討論、鼓勵學(xué)生參觀相關(guān)實際設(shè)計項目。例如在學(xué)習(xí)室外裝飾材料（防腐木）及施工過程時，通過數(shù)字化技術(shù)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了“沉浸”式虛擬環(huán)境，使學(xué)生更“真切”地感受到木材防腐處理過程中化學(xué)物質(zhì)的變化、表面涂飾的過程，增強了學(xué)生對知識點的理解、掌握及應(yīng)用，顯著提高教學(xué)質(zhì)量。鼓勵教師將科研成果和實踐經(jīng)驗滲透到教學(xué)中，通過工程案例和模擬仿真鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題。

采取以能力培養(yǎng)為主的考核方式，最終成績由平時專題作品、設(shè)計方案組成，設(shè)計方案不予限制，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性。同時，對不同層次的課程也應(yīng)采用不同的考核方式。期終考核要求學(xué)生以小組為單位，各司其職，分工完成設(shè)計方案，根據(jù)授課的不同階段，分主題，鼓勵學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)并進行主題討論。

3.3 實施大學(xué)生競賽訓(xùn)練，豐富第二課堂

環(huán)境設(shè)計專業(yè)積極落實學(xué)校學(xué)業(yè)導(dǎo)師制，在課堂教學(xué)中堅持以賽代練，通過鼓勵和指導(dǎo)學(xué)生參加各級各類比賽，鍛煉學(xué)生的實踐動手能力。在課堂教學(xué)中積極改革傳統(tǒng)作業(yè)模式，將各級各類比賽落實在課堂作業(yè)中，發(fā)揮專業(yè)教師的學(xué)業(yè)指導(dǎo)作用。開設(shè)第二課堂，組建設(shè)計案例搜集與分享小組、創(chuàng)意圖形表達小組、環(huán)境動畫制作興趣小組、創(chuàng)新材料應(yīng)用小組等，進一步提升學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)。

本專業(yè)學(xué)生近5年參與各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、學(xué)科和技能競賽等共計225人次，占年平均在校學(xué)生比例為92%。其中，“菁農(nóng)云集-全鏈條賦農(nóng)助力鄉(xiāng)村振興”項目獲得2020全國互聯(lián)網(wǎng)＋創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽省賽一等獎，全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽獲國家級獎4項，獲獎學(xué)生共計11人次；大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目立項12項，立項學(xué)生共計47人次；各類學(xué)科競賽獲獎42項，獲獎學(xué)生67人次；“創(chuàng)青春”中航工業(yè)全國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽公益創(chuàng)業(yè)賽國家二等獎、“挑戰(zhàn)杯”全國競賽江蘇省選拔賽一等獎、全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽二等獎、環(huán)亞杯中日設(shè)計交流展銀獎和江蘇省藝術(shù)設(shè)計大賽金獎等高級別獎項。

3.4 開展“校企地”相融合的培養(yǎng)實踐模式，以社會需求為導(dǎo)向

為了向社會培養(yǎng)具有專業(yè)素養(yǎng)又具備綜合知識運用能力和解決實際問題能力的實踐性人才，通過學(xué)校與企業(yè)及地方政府合作，不斷改進和完善教學(xué)內(nèi)容，與時俱進地更新學(xué)生實踐項目，以學(xué)校為平臺，以校企地為窗口，與市場緊密交聯(lián)，以實現(xiàn)跨學(xué)科、跨專業(yè)的綜合知識和解決社會需求、改善地區(qū)環(huán)境的目標(biāo)為導(dǎo)向，使學(xué)生能夠融會貫通地理解設(shè)計理論知識、掌握材料和技術(shù)的綜合協(xié)調(diào)能力得到有效提升。近3年，徐州市社科聯(lián)、徐州藝術(shù)館、徐州博物館、徐州老同昌茶莊、百珍堂、樊噲狗肉、老磨坊羊湯館、王秀英香包等來自徐州各界知名品牌與環(huán)境設(shè)計專業(yè)開展合作，學(xué)生以小組為單位，完成企業(yè)設(shè)計項目，在實踐項目中更好地運用材料與設(shè)計、工藝、工程多學(xué)科層面知識，有效建立“設(shè)計-材料-工程”一體化的設(shè)計思維理念。

4 結(jié) 語

“雙碳”背景下，依托新工科創(chuàng)新實踐平臺，以提升學(xué)生多學(xué)科交叉的環(huán)境設(shè)計實踐創(chuàng)新能力為核心，重視學(xué)生復(fù)合專業(yè)水平與創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)，側(cè)重跨學(xué)科交叉融合的培養(yǎng)方案，依據(jù)新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)發(fā)展對創(chuàng)新人才知識、能力和素質(zhì)的要求進行設(shè)計，結(jié)合我校工科背景和學(xué)生素質(zhì)構(gòu)建“設(shè)計-材料-工程”一體化的培養(yǎng)理念和體系，形成“雙碳”背景下符合市場規(guī)律的、具有特色的、因材施教的多學(xué)科交叉創(chuàng)新型環(huán)境設(shè)計人才培養(yǎng)模式與策略，在環(huán)境設(shè)計專業(yè)學(xué)科交叉型人才培養(yǎng)方面取得了顯著成果，為徐州及江蘇省地方建設(shè)培養(yǎng)了高質(zhì)量的專業(yè)人才。對近5屆300名本科畢業(yè)生問卷調(diào)查（占畢業(yè)生總?cè)藬?shù)的85.05%）表明，學(xué)生對環(huán)境設(shè)計創(chuàng)新人才培養(yǎng)質(zhì)量的滿意度達到95.56%；畢業(yè)生設(shè)計工程實踐能力、創(chuàng)新思想能力獲得項目建設(shè)單位的好評。