李詠梅 王林 宮徽 孫婧 張云惠 吳冰 武博然 謝麗

摘? 要：隨著新工科和工程教育認(rèn)證的不斷發(fā)展，我國高校的工科教育建設(shè)也在不斷積極改革，力求培養(yǎng)一流的工程技術(shù)人才。該文通過對比國內(nèi)（清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)）和美國、英國、澳大利亞等國的多所一流高校的環(huán)境工程專業(yè)本科培養(yǎng)方案和課程設(shè)置，調(diào)研各國對環(huán)境工程專業(yè)人才的培養(yǎng)理念與培養(yǎng)目標(biāo)，總結(jié)國內(nèi)外不同特色的培養(yǎng)模式，并從大類招生、專業(yè)內(nèi)涵、培養(yǎng)體系、學(xué)科交叉等方面為提高國內(nèi)環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量提出合理建議和改革對策。

關(guān)鍵詞：環(huán)境工程專業(yè)；國內(nèi)外高校；培養(yǎng)方案；比較分析；建議和對策

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2024）03-0038-04

Abstract： With the continuous development of new engineering and engineering education certification， the engineering education in Chinese universities is also actively reforming， striving to cultivate first-class engineering and technical talents. This paper compares the undergraduate training programs and curriculum settings of Environmental Engineering major between domestic （Tsinghua University， Tongji University） and some top universities in the United States of America， United Kingdom of Britain， and Australia. The training concepts and objectives of Environmental Engineering professionals in the above countries were investigated， and the training styles were summarized. Finally， some reasonable suggestions and reform countermeasures are put forward to improve the quality of Environmental Engineering talents cultivation in China.

Keywords： Environmental Engineering major; domestic and foreign universities; training programs; comparative analysis; suggestion and countermeasure

在工業(yè)化高速推進(jìn)與全球氣候變化的背景下，各國都積極出臺了綠色新工業(yè)化的發(fā)展戰(zhàn)略與計劃，如美國成立了“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟（IIC）”[1]、英國發(fā)布了“綠色工業(yè)革命”十點計劃[2]等，我國也提出了“中國制造2025”“創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展”等戰(zhàn)略。在新工業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略落實的過程中，對國內(nèi)各高校的工程教育也提出了更高的要求。我國高校非常注重發(fā)展新工科與工程教育認(rèn)證，其要義不僅是提供兩個保證和五個突破[3]，不僅是強(qiáng)調(diào)“以學(xué)生為中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的OBE理念[4]，更是要實實在在地付諸于學(xué)生培養(yǎng)的行動，真正體現(xiàn)出工科重實踐的特色方針。工程教育需要博采眾長，方能培養(yǎng)出真正滿足綠色新工業(yè)化要求的復(fù)合型新工科專業(yè)人才。本文以環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)與專業(yè)建設(shè)為例， 通過調(diào)研國內(nèi)外環(huán)境工程一流專業(yè)院校本科生培養(yǎng)方案，從人才培養(yǎng)理念、人才培養(yǎng)模式、人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、人才培養(yǎng)方案、核心課程和實踐等多角度進(jìn)行比較研究，旨在為提高環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量提出合理建議。

一? 國內(nèi)一流環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案

本文選擇清華大學(xué)和同濟(jì)大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)作為國內(nèi)環(huán)境工程一流專業(yè)開展對比調(diào)研。清華大學(xué)和同濟(jì)大學(xué)均為國內(nèi)首批建設(shè)環(huán)境工程學(xué)科的高等教育院校，具有悠久的辦學(xué)歷史，經(jīng)過多年發(fā)展，均建成了在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位的環(huán)境工程專業(yè)學(xué)科教育，在全國一級學(xué)科評估中環(huán)境科學(xué)與工程一級學(xué)科均獲評A+，因而對標(biāo)清華大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)建設(shè)對于同濟(jì)大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)建設(shè)的改進(jìn)具有較大的借鑒意義。

從課程設(shè)置方面來看，清華大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)的課程分為全校統(tǒng)一課程和院系設(shè)置課程兩部分，所占學(xué)分比例分別為27.5%和72.5%[5]。同濟(jì)大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)的課程可以分為通識教育課程、大類基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程和個性課程（包括實習(xí)實踐環(huán)節(jié)和畢業(yè)環(huán)節(jié)）四個種類，所占學(xué)分比例分別為25%、18%、55%和2%。清華大學(xué)本科培養(yǎng)總學(xué)分為160學(xué)分，同濟(jì)大學(xué)本科培養(yǎng)總學(xué)分為168學(xué)分，略高于清華大學(xué)，在通識和大類教育方面，清華大學(xué)著重提供寫作與溝通及化學(xué)、生物方面的課程，而同濟(jì)大學(xué)則開設(shè)英文論文與學(xué)術(shù)論文寫作課程，注重物理、力學(xué)相關(guān)學(xué)科，這與其所在的大類有關(guān)，兩者間的差異主要在于專業(yè)基礎(chǔ)課的設(shè)置。相比于清華大學(xué)，同濟(jì)大學(xué)增加了土建基礎(chǔ)、流體機(jī)械、工程力學(xué)等土建和力學(xué)方面的課程，在專業(yè)選修課方面，兩者對學(xué)分的要求相差不大，但清華大學(xué)提供的專業(yè)選修課更多，此外清華大學(xué)選修課的學(xué)分也高于同濟(jì)大學(xué)。

二? 國外一流環(huán)境工程專業(yè)本科教育建設(shè)

本文選擇美國、英國、澳大利亞三國的一流環(huán)境工程專業(yè)開展調(diào)研，主要調(diào)研高校包括美國斯坦福大學(xué)（Stanford University）和伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校（University of Illinois Urbana-Champaign，UIUC）、英國劍橋大學(xué)（University of Cambridge）和帝國理工學(xué)院（Imperial College London，IC），以及澳大利亞莫納什大學(xué)（Monash University）和昆士蘭大學(xué)（University of Queensland，UQ），其中美國斯坦福大學(xué)綜合實力聞名遐邇，連續(xù)多年在美國環(huán)境工程專業(yè)排名第一，而伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校是美國傳統(tǒng)的理工類強(qiáng)校，專業(yè)排名長期占據(jù)全美前三，上面兩所學(xué)校與同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院有“3+2”人才聯(lián)合培養(yǎng)的長期合作關(guān)系；英國劍橋大學(xué)屬于英國“G5超級精英大學(xué)”之一，是蜚聲海內(nèi)外的頂尖綜合性大學(xué)，其工程技術(shù)學(xué)科在全英排名第一，帝國理工學(xué)院則更專精于工程學(xué)科，其工程技術(shù)學(xué)科排名僅次于劍橋大學(xué)，位列全英第二。

（一）? 人才培養(yǎng)理念與標(biāo)準(zhǔn)的比較

從人才培養(yǎng)理念來看，UIUC專注于培養(yǎng)具有成功專業(yè)實踐、攻讀更高學(xué)位能力、承擔(dān)專業(yè)和社會領(lǐng)導(dǎo)角色及終身學(xué)習(xí)能力的環(huán)境工程人才[6]；而斯坦福大學(xué)更注重培養(yǎng)高水平的土木工程師，既以技術(shù)為導(dǎo)向，又以人為本，希望其畢業(yè)生兼具出色的溝通技巧和管理能力，能借助專業(yè)知識和實驗研究系統(tǒng)地解決工程問題[7]。英國高校的環(huán)境工程專業(yè)隸屬于土木工程學(xué)部，對學(xué)生的科學(xué)思維、工程背景和綜合能力都有很高要求，劍橋大學(xué)的教育理念旨在最大程度地培養(yǎng)學(xué)生的工程技能、知識、想象力和經(jīng)驗，為就業(yè)做準(zhǔn)備[8]；而帝國理工學(xué)院則注重培養(yǎng)保護(hù)自然環(huán)境、進(jìn)行可持續(xù)建造的土木工程師[9]。

澳大利亞環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)方案及課程設(shè)置更注重與社會需求的對接，一般需要通過澳大利亞工程師協(xié)會（Engineers Australia）的認(rèn)證，其培養(yǎng)理念與課程體系主要建立在期望的學(xué)習(xí)成效上，一方面是環(huán)境工程專業(yè)領(lǐng)域期望的學(xué)習(xí)成效，這是由行業(yè)企業(yè)、社會需求及澳大利亞工程師協(xié)會認(rèn)證要求決定的；另一方面則是高校的期望成效，是由所依托高校的教育理念、戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃所決定[10]。如昆士蘭大學(xué)的環(huán)境工程專業(yè)除與土木工程系緊密關(guān)聯(lián)外，也與化學(xué)工程系息息相關(guān)[11]。

從人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)來看，美國UIUC傾向于培養(yǎng)兼具數(shù)學(xué)和科學(xué)專業(yè)背景，同時善于表達(dá)，能夠理解自己工作本質(zhì)及其對文明進(jìn)步影響的工程師，其課程設(shè)置不僅提供解決環(huán)境問題的工程工具，也為探索環(huán)境工程的實踐前沿提供機(jī)會；斯坦福大學(xué)還提出其畢業(yè)生需要在實驗設(shè)計、分析、數(shù)據(jù)解釋、多學(xué)科團(tuán)隊等更多維度上均具有卓越的能力，同時關(guān)注專業(yè)與道德的雙重責(zé)任，善于溝通，能夠通過廣泛學(xué)習(xí)提出可持續(xù)的工程方案的能力等。英國劍橋大學(xué)則提出其畢業(yè)生在專業(yè)能力的基礎(chǔ)上，還應(yīng)能夠運用策略解決問題，具有良好的創(chuàng)造性、溝通表達(dá)和團(tuán)隊合作能力等，也對其數(shù)學(xué)和數(shù)據(jù)分析能力有所要求；帝國理工學(xué)院也有類似的要求，并著重創(chuàng)造思維、風(fēng)險管理和專業(yè)專注能力。澳大利亞的高校則依從澳大利亞工程師協(xié)會的標(biāo)準(zhǔn)，對職業(yè)工程師人才培養(yǎng)從知識技能基礎(chǔ)、工程應(yīng)用能力和職業(yè)與個人屬性三方面都制定了嚴(yán)格而完善的培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)[10]。

（二）? 人才培養(yǎng)方案的比較

從學(xué)制來看，大多數(shù)高校的學(xué)制均為4年，畢業(yè)后獲得學(xué)士學(xué)位，其中劍橋大學(xué)和昆士蘭大學(xué)的3年學(xué)制完成后可獲得學(xué)士學(xué)位（BA），再修讀第4年，劍橋大學(xué)即可授予工程碩士學(xué)位（MEng）[12]，昆士蘭大學(xué)即可授予榮譽學(xué)士學(xué)位（Hons）[11]。

從課程設(shè)置來看，各國高校的環(huán)境工程專業(yè)各有特色，表1比較了所調(diào)研海外高校環(huán)境工程專業(yè)本科培養(yǎng)方案。美國UIUC和斯坦福大學(xué)對學(xué)分的要求分別為128分和183分，其中斯坦福大學(xué)更注重科學(xué)與數(shù)學(xué)的相關(guān)課程，并設(shè)置較多的專業(yè)必修與選修類課程，同時在實踐方面，兩者要求較為相似，均為至少累計16學(xué)分，其中UIUC還鼓勵學(xué)生參加暑期實習(xí)、海外交流、科研等實踐活動，而斯坦福大學(xué)在滿足實驗課程的基礎(chǔ)上也鼓勵學(xué)生在校外企業(yè)中開展專業(yè)能力的實踐活動。英國高校則在大一和大二學(xué)年安排工程學(xué)科的概論課和基礎(chǔ)課，在大三學(xué)年開始學(xué)習(xí)專業(yè)類課程，其具體的課程形式包括講座、實驗、輔導(dǎo)課、演講匯報、現(xiàn)場參觀考察、小組練習(xí)與設(shè)計項目、線上練習(xí)和研究項目等，在實踐方面也在大一、大二學(xué)年設(shè)置調(diào)查類實地考察、地質(zhì)學(xué)實地考察與建造，而在大三和大四學(xué)年安排制造工程學(xué)位考試選修課，該課程核心在于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，在培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)能力的同時鼓勵其深入了解管理和制造技術(shù)及全系列的工業(yè)活動，包括產(chǎn)品設(shè)計、零部件制造、工業(yè)工程、工廠和企業(yè)管理以及企業(yè)如何在商界運作等。而澳大利亞高校的培養(yǎng)計劃與實際的職業(yè)人才需求更為貼和，昆士蘭大學(xué)要求學(xué)生在本科階段完成64學(xué)分的課程，莫納什大學(xué)則從工程基礎(chǔ)和基本技能、工程設(shè)計、工程知識和應(yīng)用、專業(yè)實踐及選修課5個方面進(jìn)行課程設(shè)計，總共需要完成192學(xué)分的課程，在工程實踐學(xué)習(xí)中至少完成72學(xué)分，從實踐方面來看，昆士蘭大學(xué)對學(xué)生有明確的450 h實踐課時要求，其中225 h必須為A類的工程專業(yè)實習(xí)，而莫納什大學(xué)雖然沒有額外的實踐課時要求，但在專業(yè)課中穿插了必要的實踐環(huán)節(jié)，其時長累積約為19 h/周。

三? 結(jié)束語

通過比較國內(nèi)外一流環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)理念與培養(yǎng)方案，可為我國環(huán)境工程專業(yè)的發(fā)展提供良好借鑒，今后應(yīng)進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生在科學(xué)和數(shù)學(xué)方面的基礎(chǔ)知識，拓寬知識體系，提供更多工程實踐機(jī)會，從而更好地踐行新工科和工程教育建設(shè)。本文對國內(nèi)“雙一流”環(huán)境工程專業(yè)建設(shè)提出如下建議。

1）優(yōu)化大類招生的學(xué)科設(shè)置，梳理大類內(nèi)不同專業(yè)的基礎(chǔ)知識體系。環(huán)境工程學(xué)科可和多學(xué)科交叉，因此可與土木、化工、材料等專業(yè)劃到相同大類，不同學(xué)校亦可根據(jù)環(huán)境工程專業(yè)成立背景和學(xué)科發(fā)展的需求，在大類院系劃分過程中，與校內(nèi)其他相關(guān)專業(yè)結(jié)合。優(yōu)化大類招生學(xué)科設(shè)置有利于通識類課程的有效設(shè)置，使得學(xué)生在第一年的通識教育中獲得與環(huán)境相關(guān)寬泛的基礎(chǔ)知識，更深入認(rèn)識專業(yè)的需求和發(fā)展前景。

2）擴(kuò)展環(huán)境工程的專業(yè)內(nèi)涵，提升學(xué)生專業(yè)認(rèn)同感和溝通、協(xié)作、表達(dá)能力。目前，歐美名校的環(huán)境工程人才培養(yǎng)理念已從單一的環(huán)境污染治理與修復(fù)技術(shù)能力的培養(yǎng)擴(kuò)展到了環(huán)境保護(hù)相關(guān)國際事務(wù)的領(lǐng)導(dǎo)、管理能力的培養(yǎng)，環(huán)境工程的專業(yè)內(nèi)涵也由單純的工程技術(shù)拓展到了與人類社會可持續(xù)發(fā)展緊密相關(guān)的技術(shù)、管理、法規(guī)類問題。這種轉(zhuǎn)變既體現(xiàn)在專業(yè)實踐課程的設(shè)置上，也體現(xiàn)在專業(yè)概論性引導(dǎo)課程和選修課的安排中，在選修課方面可增加其他專業(yè)教師開設(shè)專業(yè)選修課的種類和門數(shù)，拓展學(xué)生知識范圍和系統(tǒng)思維，為本科生提供更多選擇。

3）強(qiáng)化環(huán)境工程專業(yè)的產(chǎn)學(xué)研貫通式培養(yǎng)體系，促進(jìn)科研、產(chǎn)業(yè)平臺與教學(xué)工作的深度融合。工程教育應(yīng)注重實踐教學(xué)，一方面可以讓本科生盡早參加到教師的科研項目中，培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣與邏輯思維能力；另一方面，應(yīng)重視工程實踐能力的培養(yǎng)，盡可能多地為學(xué)生提供參與實際工程設(shè)計、運行和管理的機(jī)會，提高學(xué)生的工程素養(yǎng)。

4）基于環(huán)境工程專業(yè)交叉學(xué)科的特性，培養(yǎng)具有多學(xué)科背景的復(fù)合型人才。當(dāng)前環(huán)境保護(hù)與生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)入到了信息化、智慧化的新發(fā)展階段，亟需培養(yǎng)具備復(fù)雜數(shù)據(jù)處理及數(shù)理分析能力的高級生態(tài)環(huán)境保護(hù)人才，環(huán)境工程應(yīng)該與應(yīng)用數(shù)學(xué)、統(tǒng)計學(xué)、人工智能等學(xué)科交叉融合，培養(yǎng)既能夠掌握環(huán)境工程專業(yè)知識，又掌握數(shù)理計算方法與工具，具有大數(shù)據(jù)處理能力，具備解決復(fù)雜環(huán)境工程問題能力的復(fù)合型精英人才。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李?；?，王欣怡.美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟（IIC）最新動態(tài)[J].電信網(wǎng)技術(shù)，2016（8）：34-36.

[2] 張翼燕.英國“綠色工業(yè)革命”十點計劃[J].科技中國，2021（4）：93-95.

[3] 陸國棟.“新工科”建設(shè)的五個突破與初步探索[J].中國大學(xué)教學(xué)，2017（5）：38-41.

[4] 崔秋娜，牛哲薈.工程教育認(rèn)證背景下地方高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)探索[J].科技與創(chuàng)新，2022（18）：19-21.

[5] 清華大學(xué)環(huán)境EB/OL學(xué)院環(huán)境工程專業(yè)介紹[EB/OL].https：//www.env.tsinghua.edu.cn/jxyzs/bksjx/zyjs.htm.

[6] University of? Illinois Urbana-Champaign， The Grainger College of Engineering， Civil & Environmental Engineering， International Programs[EB/OL].https：//cee.illinois.edu/academics/international-programs.

[7] Stanford Engineering， SoE Undergrad Handbook[EB/OL]. https：//ughb.stanford.edu/majors-minors/civil-engineering.

[8] University of Cambridge，Department of Engineering，Prospective Undergraduates[EB/OL].http：//www.eng.cam.ac.uk/undergraduates/prospective-undergraduates-0.

[9] Imperial College London[EB/OL].http：//www.imperial.ac.uk/staff/tools-and-reference/quality-assurance-enhancement/programme-information/programme-specifications/.

[10] Engineers Australia， Stage 1 Competency standard for professional engineers[EB/OL].https：//www.engineersaustralia.org.au/publications/stage-1-competency-standard-professional-engineers.

[11] The university of Queensland，Programs and Courses，Engineering（Honours）[EB/OL]. https：//my.uq.edu.au/programs-courses/requirements/program/2455/2023.

[12] University of Cambridge， Undergraduate Study[EB/OL]. https：//www.undergraduate.study.cam.ac.uk/courses/engineering.

[13] Imperial College London， Programme Specification 2021-22[EB/OL].https：//www.imperial.ac.uk/media/imperial-college/study/programme-specifications/civil/2122/Progspec-H202-MEng-Civil-Engineering-with-a-YA-2021-22.pdf.

[14] Monash University， Course progression map for 2023 commencing students[EB/OL].https：//www.monash.edu/__data/assets/pdf_file/0009/3000240/2023-map-E3001.pdf.