新工科背景下環(huán)境生態(tài)工程新專業(yè)建設的思考

盧會霞 盧學強 魯金鳳

摘 ?要：環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)屬于新設立專業(yè)，如何在新工科背景下建設好這一新專業(yè)是亟需解決的問題。文章在對我國開設環(huán)境生態(tài)工程本科專業(yè)高校的發(fā)展現狀分析的基礎上，結合工程教育認證標準，重點從實踐教學和師資隊伍兩方面分析了環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)建設中存在的問題以及改進的措施，為促進環(huán)境生態(tài)工程新專業(yè)建設的進一步提升提供參考。

關鍵詞：新工科;環(huán)境生態(tài)工程;工程教育認證;實踐教學;師資隊伍

中圖分類號：G640 ? ? ? 文獻標志碼：A ? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2021）S1-0075-03

Abstract： It is of great importance to clarify how to construct the new major of environmental ecological engineering under the background of Emerging Engineering Education. The study is based on the analysis of the development situation of colleges， which offer ecological engineering major in China. Combined with the engineering education accreditation standard， this paper focuses on the analysis of the existing problems in the construction of Environment Ecological Engineering major as well as improvement measures from curriculum system， practical teaching and teaching staff. It provides the reference for further improvement of Environment Ecological Engineering major.

Keywords： emerging engineering education; Environment Ecological Engineering; engineering education accreditation; practical teaching; teaching staff

新工科是全球科技革命、國家重大戰(zhàn)略及工程教育變革等因素歷史交匯催生的工程教育新形態(tài)。教育部極其重視新工科建設，曾先后達成“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”等諸多共識，旨在探索適合新時代高等教育改革的新模式[1]。新工科理念的提出積極推動了工程教育的全面改革創(chuàng)新，把培養(yǎng)全面發(fā)展的工程人才放在了更加突出的戰(zhàn)略位置。從專業(yè)設置的角度看，環(huán)境生態(tài)工程具有典型的新工科特點，它不是傳統意義上的理科，也不是傳統意義上的工科，而是一門高度交叉的新興學科，是按照生態(tài)學、環(huán)境學、經濟學和工程學的原理，并結合生態(tài)工程和環(huán)境工程的理論、方法和技術，從系統思想出發(fā)，運用現代科學技術成果和管理手段以及相關專業(yè)的技術整合而成[2]。

環(huán)境生態(tài)工程是環(huán)境工程、生態(tài)工程理論、方法和工程技術在生態(tài)環(huán)境修復中的具體應用，其工程定位的內涵是解決生態(tài)問題的環(huán)境工程，也是解決環(huán)境問題的生態(tài)工程，是環(huán)境工程和生態(tài)工程的內在有機結合，是具有生態(tài)特色的環(huán)境工程（見圖1）。面向新工科背景下的新形勢和新要求，本文將簡要介紹環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)建設面臨的機遇與挑戰(zhàn)，初步探討工程教育認證理念下環(huán)境生態(tài)工程新專業(yè)建設中實踐教學的強化以及師資隊伍的提升等方面的一些經驗，以期促進環(huán)境生態(tài)工程新專業(yè)建設的進一步提升。

一、環(huán)境生態(tài)工程新專業(yè)發(fā)展的機遇與挑戰(zhàn)

隨著我國經濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境破壞之間的矛盾日益突出，環(huán)境工程中常用污染末端治理方法的局限性逐漸顯露。因此，利用生態(tài)學和環(huán)境學的原理與方法，借助工程和技術手段來解決環(huán)境和生態(tài)問題的思想越來越受到國家的重視[3]。為了響應國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需求，教育部于2012年設立環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)，經過近十年的發(fā)展，獲得本專業(yè)（本科）招生資格的高校已從最初的8所增加至64所（截至2021年）[4]。對目前具有環(huán)境工程專業(yè)招生資格的64所高校進行分析（圖2），結果顯示目前開設環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)的高校中“985”“211”和“雙一流”建設的高校分別為6所、15所和17所，各自占比為9.4%，23.4%、26.6%，其余的47所（73.4%）均為普通高等院校。就開設環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)的高校數量而言，僅占到全國普通高等學校數量（2756所，截至2021年9月30日）的2.3%，從開設專業(yè)的高校辦學層次分析可知， 73.4%為普通高等院校，“雙一流”建設的高校所占比例低。

二、工程教育認證理念下環(huán)境生態(tài)工程新專業(yè)的建設

新工科建設理念的提出為我國下一步工程教育創(chuàng)新指明了方向，但如何進行新工科的建設，以什么為基礎和標準去推動新工科的建設一直是值得大家深度思考的問題。新工科建設與工程教育認證在創(chuàng)新型、應用型、復合型和技能型人才培養(yǎng)目標和培養(yǎng)理念要求上是一致的[5]。因此，以工程教育認證的標準為參考進行新工科專業(yè)的建設，有利于使新工科的建設更加具體化，進一步推動新工科建設的順利開展。

從2006年起，中國開始進行工程教育國際認證試點工作;2007年環(huán)境類專業(yè)認證試點工作組成立;2012年環(huán)境類專業(yè)認證委員會成立;2013年，我國加入《華盛頓協議》;2016年我國成為《華盛頓協議》正式會員[6]。截至2020年底，全國257所普通高校的1600個專業(yè)通過了工程教育認證。其中共有76所高校的環(huán)境工程專業(yè)通過了認證[7]。從歷年我國通過環(huán)境科學與工程類專業(yè)工程教育認證的數量變化（圖3）可知，自2016年我國正式加入《華盛頓協議》以來，環(huán)境科學與工程類專業(yè)認證的申請數量和通過數量均出現了大幅度增加。環(huán)境生態(tài)新專業(yè)的建設，也應從OBE（Outcome-based Education）理念出發(fā)，在人才培養(yǎng)方案的制定、課程體系的構建，課程的設計和改革創(chuàng)新時應從新工科專業(yè)建設及人才培養(yǎng)目標出發(fā)，以工程教育認證的12條畢業(yè)要求為依據進行建設。

三、環(huán)境生態(tài)工程新專業(yè)建設中實踐教學的強化

環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)注重培養(yǎng)具有實踐精神和新時代生態(tài)文明思想的生態(tài)文明工程師。與傳統的生態(tài)和環(huán)境工程專業(yè)相比，環(huán)境生態(tài)工程的工程特色難以聚焦，在本專業(yè)建設中大多數高校缺乏合理的實踐課程，學生缺少將所學的專業(yè)知識應用于解決實際生態(tài)環(huán)境問題的工程操作演練的機會[8]。各個院校應根據自身的基礎和特點，聯合企業(yè)建立穩(wěn)定的實踐教學基地，借助虛擬仿真項目的實施等多措并舉推動環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)實踐平臺的建設，加強實踐教學環(huán)節(jié)，以保證本專業(yè)的學生在實踐教學環(huán)節(jié)中得到足夠多的實踐訓練。

環(huán)境生態(tài)工程新專業(yè)建設中必須把實踐教學平臺及體系的建設放在重要的位置。南開大學環(huán)境生態(tài)工程本科專業(yè)2020年3月獲得教育部批準成立，該專業(yè)依托環(huán)境污染過程與基準教育部重點實驗室、天津市城市環(huán)境污染診斷與修復技術工程中心、天津市跨介質復合污染環(huán)境治理技術重點實驗室，可為學生提供高水平的創(chuàng)新實踐平臺。在專業(yè)規(guī)劃、設計與運行中，學校以及學院已有的平臺為實踐教學的開展提供了保障，如在津南校園內擁有小型生活污水處理站、大氣監(jiān)測站實習實訓基地對學生開放，并與多家知名企業(yè)合作建立了穩(wěn)定的校外實習基地，為學生專業(yè)實踐能力培養(yǎng)和社會實踐能力培養(yǎng)奠定了基礎。

環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)設置的實驗課，是鍛煉學生將所學的專業(yè)知識進行融會貫通，提高學生分析問題、解決實際生態(tài)環(huán)境問題能力，提高學生的實踐與創(chuàng)新能力的重要途徑。環(huán)境生態(tài)工程的實驗課不同于傳統的環(huán)境監(jiān)測、生態(tài)學實驗，與已有的氣、水、固治理技術為主的環(huán)境工程實驗亦有不同，且環(huán)境生態(tài)工程實驗設備占地面積大、實驗周期長，為環(huán)境生態(tài)工程實驗課的設計帶來了難度和挑戰(zhàn)。在前期對多家開設環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)的高等院校進行調研時發(fā)現，目前的實驗課設計中缺少將設計和實驗相結合的綜合型實驗。因此，在環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)的實驗教學中，應逐步減少驗證性、演示性和純操作性實驗比例，適當增加綜合性實驗的比重。此外，可采用“工程體驗式”的教學模式，即從運行的實際工程或設計的實際項目出發(fā)，制定專業(yè)理論課的教學內容，依據相關崗位工作需要，融入職業(yè)角色體驗、仿真項目等開展工程項目式的體驗教學，使學生有早期認知和體驗，對環(huán)境生態(tài)工程項目設計和實施有切身的體驗和整體的概念，激發(fā)學生對工程實踐的興趣[9]。在教學實踐過程中，對學生進行多層次、有目標、分階段的創(chuàng)新性的思維引導和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，將理論知識與工程實踐相結合，同時結合大數據、人工智能、深度學習等引導學生從技術上提高規(guī)劃與管理的水平，提升具體工程措施的效能。

四、環(huán)境生態(tài)工程新專業(yè)建設中師資隊伍能力的提升

在新工科建設中，高素質的、具有豐富工程背景的師資隊伍是培養(yǎng)符合時代需求的復合型應用人才的前提，是環(huán)境生態(tài)工程新專業(yè)建設的保障。只有擁有專業(yè)的師資隊伍，才可以明晰專業(yè)定位，突出專業(yè)的特色。但目前的環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)的師資隊伍多是由生態(tài)學背景、環(huán)境學背景或工程背景的老師組合而成。生態(tài)學或環(huán)境學背景的教師往往缺乏工學思維和工學能力，工程背景教師則缺乏生態(tài)背景教師針對區(qū)域生態(tài)問題應有的宏觀性和系統性研究能力，因此現有教師的工程背景無法滿足本專業(yè)教學的需要[10]。更重要的是，在過去以論文發(fā)表的多少為指標對高校教師進行考核，也使得大多數具有環(huán)境工程或生態(tài)工程等工程背景的教師在考核的壓力下不斷地理科化，師資隊伍的理科化、工科專業(yè)的理科化，在很大程度上使得現有的環(huán)境生態(tài)工程新專業(yè)理科化。因此，從多種渠道，采用不同的方式打造一支具有較高專業(yè)知識素養(yǎng)、工程經驗和育人能力的綜合素養(yǎng)過硬的環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)教師隊伍，對于提高學生的培養(yǎng)質量，提高環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)的社會認可度至關重要。

工程教育認證體系中對本專業(yè)的師資隊伍的標準是要求從事本專業(yè)教學工作的教師應具有6個月以上的相關工程實踐經歷[11]。這就要求本專業(yè)的教師積極參與環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)相關的社會工作和項目設計，積累工程實踐經驗。一方面可以緩解目前環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)教師工程經驗相對匱乏或不能滿足本專業(yè)教學需求的問題，另一方面還可以帶領學生一起從事工程實踐活動， 更好地將專業(yè)知識的傳授與工程實踐相結合， 達到事半功倍的效果。此外，本專業(yè)的教師在完善課程設計和課堂教學之余， 還應當利用各自技能培訓機會， 通過學習更多的與環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)領域相關的知識， 努力打造具備生態(tài)工程實踐和設計能力的教師隊伍。此外，在實踐教學或畢業(yè)論文指導階段，應邀請企業(yè)或行業(yè)專家來校進行工程案例介紹，或作為兼職教師指導學生畢業(yè)設計，通過邀請企業(yè)或行業(yè)專家參與到實踐教學環(huán)節(jié)和畢業(yè)設計指導等環(huán)節(jié)，既可以彌補現有教師隊伍中具有工程背景的師資缺乏的問題，又可以保證實踐教學和畢業(yè)設計的內容與時俱進，同時也能進一步提升已有教師的指導水平，以促進本專業(yè)教學工作的順利開展。

五、結束語

環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)既不同于傳統的生態(tài)工程，也非針對“三廢”治理的環(huán)境工程，外延極為廣泛。這需要各個院校從國家和社會發(fā)展需求出發(fā)，結合已有辦學基礎和自身特色，按照工程教育認證要求，做好實踐教學各個環(huán)節(jié)上的能力培養(yǎng)和創(chuàng)新訓練;不斷提高環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)教師隊伍參與工程項目，不斷提高其育人能力，打造一支綜合素養(yǎng)過硬、工程化的專業(yè)教師隊伍，對于提高學生的培養(yǎng)質量、提高環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)的社會認可度、促進新工科專業(yè)的建設至關重要。

參考文獻：

[1]鐘登華.新工科建設的內涵與行動[J].高等工程教育研究，2017（3）：1-6.

[2]李楊帆，張倩，歐陽通.新工科導向下生態(tài)文明工程師本科人才培養(yǎng)模式探討[J].中國大學教學，2021（10）：16-21+48.

[3]《中共中央關于黨的百年奮斗重大成就和歷史經驗的決議》單行本[M].北京：人民出版社，2021.

[4]中國教育在線.環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)院校分布[EB/OL].https：//gkcx.eol.cn/special/234？sort=1&special_type=3&kelei=1.

[5]劉軍，盧清華，黃斌，等.工程教育認證背景下的新工科專業(yè)建設路徑[J].佛山科學技術學院學報（自然科學版），2020，38（5）：59-62.

[6]陳聰誠.新中國高等工程教育改革發(fā)展歷程與未來展望[J].中國高教研究，2019（12）：42-48+64.

[7]教育部高等教育教學評估中心，中國工程教育專業(yè)認證協會.歷年通過工程教育認證的普通高等學校本科專業(yè)名單[Z].2021.

[8]王鑫，魏建兵，陳紅亮，等.高校環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)建設現狀及存在的問題[J].教育現代化，2019（21）：106-107.

[9]張浩，劉哲，王磊，等.環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)工程體驗式教學模式的構建[J].教育教學論壇，2020（49）：220-221.

[10]王銘，曾廣能，朱四喜，等.高校環(huán)境生態(tài)工程本科專業(yè)的發(fā)展現狀與辦學思考[J].生態(tài)科學，2018，37（1）：219-224.

[11]中國工程教育認證協會.工程教育認證專業(yè)標準[S].2020.