摘要:在化石能源短缺和環境惡化的雙重壓力之下,加快“雙碳”目標推進迫在眉睫。這對環境工程專業學科發展和人才培養提出了更高的要求。分析并總結了環境工程專業的發展歷程、人才培養模式以及教學現狀。基于此,提出了助力“雙碳”目標實現的環境工程學科和專業改革方面的思考,可為“雙碳”背景下環境工程專業教學改革探索和學科建設以及人才培養提供一定的參考。
關鍵詞:“雙碳”目標;環境工程專業;人才培養;學科建設;教學改革當前環境問題的復雜、多樣以及環境污染對人類生存環境所造成的潛在威脅,給人們敲響了警鐘。“保護環境”已被列為基本國策之一,引起了人們的廣泛關注,環境工程專業應運而生。1998年,美國環境工程師學會定義環境工程專業教育為:“應用工程原理進行環境管理,以保護人類健康,保護自然生態系統,保護并改善與人類生活質量相關的環境[1]”。該定義目前已被作為歐洲地區開展環境工程教育的指導原則,包含了對大氣、水、土壤以及固體廢物進行污染控制和資源化利用。“十三五”提出今后污染排放總量控制和大氣、水體、土壤、固廢的污染防治將是國家重點投資領域。習近平總書記于2005年8月提出了“綠水青山就是金山銀山”的平衡發展理念,之后又在2021年9月提出了“碳達峰、碳中和”的目標[2]。為響應國家號召,國內許多高校新增了環境工程專業,同時老牌高校也在不斷擴大此類專業招生規模,力求培養更多具備環境保護基礎知識和較強解決環境問題的人才。
1環境工程專業設置發展現狀
環境工程教育發展至今,已經經歷了好幾個階段。我國借鑒了國外環境工程專業的教學設置,力求在強化環境工程專業教學和課程體系的同時,結合專業特色,補充該專業發展所需要的傳統工程學科專業知識,且內容不斷更新,使其不與社會的發展和需求脫節。
1.1由“重理論、輕實踐”向理論與實踐并行發展
我國傳統的教學理念存在“重理論、輕實踐”的問題。目前很多高校仍然存在這個問題,導致培養的學生具有較強的理論知識功底,但在動手能力和解決實際問題方面有所欠缺。因此,近些年,多數高校正逐漸將培養實踐能力貫穿于教學活動中,使學生在學習理論知識的同時,可以將理論知識和實踐應用結合起來,提高學生創新實踐能力,但較偏遠的經濟欠發達地區這方面行動還較為遲緩[3]。另外,許多高校都在本科階段的最后一年開展畢業實習,鼓勵學生去企業實習,將在學校所學到的理論知識與企業的實踐結合起來,提高學生解決實際問題的能力。
1.2專業設置要符合社會需求
目前,關于國內外高校環境工程專業的設置,我國和歐洲地區一樣,有兩種形式:一是以傳統的工程學科為基礎,將環境工程作為傳統工程專業的一個專業方向[4];二是獨立設置該專業。具體如何設置,通常會根據不同學校自身傳統學科的特點和優勢以及政府和市場的需求來確定。之前,很多高校都是將環境工程專業設置在某一個學院的一個系。但近些年,隨著社會對環境工程人才的需求增長,越來越多的高校將環境工程專業獨立出來,甚至很多高校專門成立了環境學院。
1.3專業課程教學內容更加適應社會發展與國外相比,我國環境工程專業起步較晚,在教學、科研和實踐方面基礎相對薄弱。美國環境類本科專業在課程設置上,專業課數量足夠多,且較為基礎,選修課涉及面廣,學生可根據自己發展方向自由選擇。并且重視素質教育,注重培養學生綜合分析和解決實際環境問題的能力,其培養的學生就業率高,參加工作后遇到問題能較快上手。我國的環境工程專業課程設置方面也在不斷完善,包括基礎教學類、專業技術類和實踐類三大類,課程涵蓋了化學基礎課程、環境污染控制、環境監測以及實踐能力提升等方面內容,使學生不僅能夠掌握環境工程專業所涉及到的基礎學科知識,也能夠有效運用自己所學的理論知識,去解決實際問題[3]。
2環境工程人才培養模式
由于環境工程專業是一門交叉學科,其教師團體多由具備化工、土木、農業等不同“專業”背景的博士組成,因此所培養的學生也具備交叉學科的知識背景。尤其是“十三五”以來,許多院校新增環境工程專業,而且老牌高校也在不斷擴大環境工程專業的招生規模。這些學校大多開設環境工程專業的時間較短,學科基礎薄弱,整體實力較弱,對人才的培養模式仍在不斷探索。
2.1交叉創新,培養復合型人才
發展初期,國內的環境工程專業大部分是從土木工程、化學工程等分離出來的,部分依舊保留原先課程的特色,未凸顯環境工程專業的特色。但是,由于環境工程學科涉及到的問題多是幾個學科交叉的問題,需要具備不同學科知識背景的人來解決。為培養復合型創新人才,加強多個學科之間的融會貫通,使學生具備更全面的理論知識和綜合技術。因此,一些高校鼓勵跨學院、跨學科組建具有不同知識背景的團隊,不僅可以有效地將環境工程存在的問題運用多個學科的知識來解決,也可以拓展學生思考問題的角度、維度、廣度和深度,提高創新解決復雜環境問題的能力。
2.2注重實踐,企業參與
目前,多數高校在環境工程專業教學過程中正在向理論與實踐并行的方向去發展。不僅建有自己的實驗室,增加實踐課程的比例來培養學生的動手實踐能力,還在理論課程中穿插講座,邀請企業人員來給學生作報告,讓學生更直觀地了解所學理論知識如何應用到實踐中去,以獲得較好的經濟和環境效益。另外,各大高校都在加大與企業的合作力度,讓學生到企業中去實習,像垃圾焚燒廠、污水處理廠、大氣污染控制廠等,提高學生的動手實踐能力。
2.3與時俱進,科技創新
科技是第一創新力。在環境工程專業的發展過程中,隨著社會的發展和科技的進步,很多學校也在與時俱進,不斷調整環境工程專業的發展方向。在教學過程中,注重科技創新,培養優秀的人才。無論是師資配備、教學條件還是專業課程設置,都在向以學生發展為核心的方向去調整。尤其是教學計劃,既考慮學生的主動性,讓學生積極參與,又考慮讓學生發揮主觀能動性,而不是被動接受知識。從長遠來看,制定適合學生現在和未來發展的計劃,滿足當下和未來環境工程發展的需求。
3“環境工程”專業課程教學改革措施
為了使學生更好地將“雙碳目標”與“環境工程”專業緊密結合,將大氣、水污染、固體廢物處置和資源化利用等與環境保護緊密相關的知識和技術更深刻地掌握,環境工程專業從設立以來一直在不斷探索。不僅注重理論知識的傳授,還瞄準前沿技術的引導,力求培養符合新工科建設的復合型和創新型人才,做好國家未來戰略必爭領域的人才儲備[5]。目前的專業課程教學改革探索主要朝以下幾個方向進行。
3.1優化人才培養方案,提高實踐教學占比
環境工程是集理論、技術、實踐于一體的工科專業,需要學生具備系統的理論知識、掌握全面的技術、具有強大的實踐與動手能力。校外實踐是學生專業學習的重要組成部分,對學生鞏固理論知識、加深感性認識、培養創新意識具有不可替代的作用,同時對專業教學質量的提升也有著舉足輕重的作用。環境工程專業發展至今,已基本形成較成熟的人才培養方案,很多學校都將實踐課程納入到了環境工程專業本科生以及研究生的教學過程中。目前,理論系統已發展得相對完善,實踐系統也在逐步完善。
3.2借助第二課堂建設,深化實踐教學
第二課堂是指在第一課堂之外的時間進行的與第一課堂相關的教學活動。它是在正常教學規定的課程之外,在學校和教師的指導下,對學生進行的有教育意義的課外教學活動。它是對第一課堂的有機延伸,對提高大學生的實踐能力、創新水平和專業素養以及社會適應能力有非常重要的作用。但是目前,很多高校的教學活動還是局限于課堂或實驗室教學,對于走出學校到企業去實踐等活動還未被廣泛地采納。
3.3加強師資隊伍建設,提高教師實踐水平
教師是教學發展的第一資源,教師對學生發展影響重大。高校環境工程專業的教師不僅需要具備深厚的理論知識,還應該具有一定的實踐能力。尤其,目前很多高校重視基礎研究,忽視工程研究,導致培養的博士理論功底深厚但與產業脫節較為嚴重。這樣培養的博士在進入高校教師隊伍之后,導致培養的學生可能在工程實踐方面也會有所欠缺。近幾年,隨著我國教育改革以及風向標的調整,目前的教育教學也更加注重與產業的結合,高校也在不斷改革,更加注重專業實踐。但要從根本上提高學生的實踐水平,更好地與社會對接,提高教師的實踐水平是首要任務。
4結語
目前我國環境工程專業在教學和人才培養方面取得了一定的成果,發展較為成熟,已為社會培養了大批專業型人才。但是,相比于歷史悠久的土建類、化工類工程學科,環境工程專業發展水平還較低,師資配備和教學基礎還相對薄弱,為國家和社會輸送的人才數量相對有限,且目前培養的人才綜合素質也有待提升。但是隨著社會經濟發展和社會變革,高校也在對環境工程專業進行不斷調整、充實和改革,以更好地契合社會需求,為社會輸送更多環境工程專業領域的人才。
參考文獻:
[1]BISHOP P L. Environmental engineering education in North America[J]. Water Science and Technology, 2000, 41(2): 916.
[2]姜珺秋,王琨,王廣智.基于“雙碳”目標下的環境工程專業課程教學改革[J].黑龍江教師發展學院學報,2023,42(9):7678.
[3]胡亨魁.中國高等環境教育體系現狀分析[J].環境科學學報,1998,18(6):586592.
[4]沈耀良,黃勇.歐洲環境工程專業教育的現狀[J].高等建筑教育,2001(4):7274.
[5]寧志芳,鐘為章,黃亞麗,等.創新創業教育背景下環境工程專業人才培養探討[J].創新創業,2023(35):8486.