“双碳”背景下环境学科本硕博课程建设的思考

［摘 要］ 在碳达峰和碳中和的“双碳”背景下，本硕博贯通式人才培养体系建设是高效培养优质专业人才的必由之路，是培养适应新经济、新技术发展需求复合型高级专业人才的重要途径。结合“双碳”目标的重大科技需求和环境学科的特点，在坚持专业特色、重视学生未来发展的基础上，从构建交叉课程体系、改变传统教学模式、加强实践教学比重三个方面，探讨环境学科本硕博专业课程体系建设方案，为提升教学质量和各学位层次的人才培养体系建设提供一种新思考。

［关键词］ 人才培养；本硕博贯通；课程建设；碳达峰；碳中和

［基金项目］ 2021年度北京科技大学研究生教育教学改革面上项目“基于研究型教学理念的本硕贯通培养模式探究——以‘土壤生物学前沿’课程为例”（2022JGC028）；2021年度北京科技大学研究生教育教学改革重大项目“双碳愿景下能源环境学科交叉融合的研究生培养模式探索与实践”（2022JGA003）

［作者简介］ 姜 博（1987—），女，山东威海人，博士，北京科技大学能源与环境工程学院环境科学与工程系副教授，主要从事环境生物技术和土壤修复研究；邢 奕（1976—），男，山西太原人，博士，北京科技大学能源与环境工程学院环境科学与工程系教授，主要从事流程工业碳中和研究；苏 伟（1982—），男，黑龙江伊春人，博士，北京科技大学能源与环境工程学院环境科学与工程系教授，主要从事工业烟气治理研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）01-0129-04 ［收稿日期］ 2023-02-27

2017年1月，教育部、财政部、国家发展改革委联合印发的《统筹推进世界一流大学和一流学科建设实施办法（暂行）》指出，人才培养方面，坚持立德树人，培育和践行社会主义核心价值观，在拔尖创新人才培养模式、协同育人机制、创新创业教育方面成果显著［1］。同年，《学位与研究生教育发展“十三五”规划》提出改革培养模式，提升创新和实践能力，形成拔尖创新人才培养高地［2］。本硕博/本硕贯通式培养是创新拔尖人才培养模式的积极探索，学生从本科阶段开始，需在同一所学校的同一个专业不间断地完成学业，最终获得博士（硕士）学位，这一模式最初在20世纪80年代末在理科和医科专业中陆续实施。近年来，越来越多高校探索出了各具特色的本硕博/本硕贯通式培养改革模式。哈尔滨工业大学设立学制为“4+2+X”的英才学院和团队导师制，为二年级本科生配备学业导师；四川大学实施“3+2+3”本硕博贯通培养模式，通过将本科第四年和硕士第一年合并的方式，缩短了贯通培养的学制；华南理工大学设置“3+1+4”本硕博贯通培养模式，通过多阶段分流制度提高学生的培养质量［3-6］。笔者所在高校也于2019年在采矿工程专业、矿物加工工程专业和冶金工程专业试点进行本硕贯通人才培养，并于2021年在全校范围内施行。本硕博一体化培养模式在一体化课程体系和教学方式方面进行探索和改革，为发挥学生潜能、促进跨学科研究，在较短时间内培养创新性专业人才提供有效途径。

2020年，国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话时表示：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”［7］碳达峰和碳中和是习近平生态文明思想的最新要求，体现了我国坚定走绿色低碳发展道路的决心，更是我国作为负责任大国积极应对气候变化、推动构建全球人类命运共同体的生动体现。在推进“双碳”和这场广泛而深刻的经济社会系统性变革中，高校承担着人才培养、科学研究、社会服务的重大责任，在促进我国绿色低碳转型发展的过程中义不容辞。

“双碳”目标的提出与实施将传导到环境学科的交叉转型，助推人才培养升级和科技创新发展。本硕博贯通式的人才培养过程具有本研一体、通专结合、科教融合和国际化培养等特征，在“双碳”背景下，显著优于分段式人才培养模式［8］。但其在课程建设方面，仍存在一些不足，主要表现在：（1）从课程体系方面来看，本硕博贯通课程的本科阶段与研究生阶段课程连贯性不强，课程设置相对独立，未体现出由面到点、由浅入深、由易到难、由简到繁的递进关系。另外，本科生课程与硕士/博士课程普遍重复，也体现了现行课程体系缺乏系统性的问题［9-10］。（2）从课程内容方面来看，本硕博贯通课程体系的设计往往针对本专业，而对其他相关专业的交叉融合性重视程度不够，缺乏系统完善的学科间交叉知识体系的构建。在“双碳”背景下，对于环境学科的研究生来说，除本专业领域，还需要能源、冶金、材料、计算机等多学科交叉的立体知识体系。（3）从教学及考核方式来看，传统的教学方式往往以“灌输”为主，授人以鱼而非授人以渔，高校教师以完成课程教学内容和知识传输为首要目标，对学生思维的培养深度不够。传统的课程考核方式往往以客观题为主，强调学生对知识点本身的识记能力，忽略学生分析和解决问题的能力。因此，需要变革传统教学方式，使得学生由“被动式”接受转变为“主动式”学习及研究性学习，这也是本硕博贯通模式培养高层次创新科研人才的必然要求。

当前在“双碳”背景下，探索建立环境学科的本硕博贯通人才培养模式，完善环境学科交叉的课程体系，改革教学和考核方式，构筑多元评价体系，有利于培养具有交叉学科背景、面向国家重大需求的复合型、创新型、具有核心竞争力的人才队伍。主要措施如下。

一、构建基于“双碳”背景的学科交叉课程体系

（一）打造学科交叉的“研学用”课程体系

在当前“双碳”背景下，我国工业建设对创新型人才的需求较高，立足环境学科特色和北京科技大学的流程工业特色，将专业前沿领域与知识体系、需求导向、以能力为中心的课程设置引入本硕博贯通课程体系建设，打造学科交叉的“研学用”课程体系，培养具有交叉学科背景的复合人才，具体体现在以下几方面：（1）打造新的教学体系，增设交叉学科课程供学生选择，通过课堂教学结合企业实际实践应用模式，培养我国新形势下的高素质综合型人才。（2）产教融合的理论课程体系。以产教融合为抓手，由校企多方参与课程体系的开发，课程体系中需具备能源、环境、碳中和、计算机、管理等多学科交叉的前沿技术与知识。（3）校企合作协同育人。以校企合作为渠道，建立校外实习实践基地和实训平台，建成“教学体系—实训体系—实习—就业”的产教融合生态链。依托校企合作平台，专任教师需经过相关行业的基层挂职锻炼，积累相关行业的实践经验，从而培养教学—实践“双能型”的教师队伍。

（二）课程体系的动态重构

“双碳”背景下，社会发展需要大量既有专业知识又有职业技能的人才，对人才的创新思维也有更高的要求。环境学科作为完成“双碳”人才培养目标的主力军，在课程建设中，需要将这些新知识、新技能、新思维组织成课程模块，同时对课程模块库中一些旧的、不符合时代需求的知识模块进行动态重构。一方面，根据课程的实际效果及专业需求的变化，及时对课程模块中的授课内容进行更新和旧知识的淘汰；另一方面，需要对课程模块的组织结构进行及时更新。

（三）增设全英文专业课程、外国专家课程，提升跨文化交流能力

环境学科的教学过程对于国际化的要求较高，通过改进课程体系增强对外交流，在“双碳”大背景下积极吸收国外的先进技术及教学方法，具体内容如下：（1）优化对外学术交流环境。通过国际交流中心，利用学术交流、学术会议等契机，与国内外相关高校建立面向环境学科的长、短期交流访问项目。（2）开设全英文专业课程。全英文课程建设是“双碳”环境下国际化教学的主要渠道之一，是学生获得一流的国际化教育资源的最直接、最有效的途径之一，有利于完善研究生培养体系，培养学生的国际视野。（3）增设国外专家课程。以国外专家课程为抓手，加快高校教育教学改革进程。通过引进高水平国外专家讲授专业课程，有助于引进先进的教育资源和教学理念，提升学校课程体系的国际化水平，加强学术合作互通，为教师提供深入学习国外课程体系及教学方法的契机。

二、改变传统教学模式，发挥学生主观能动性

（一）构建研究型教学模式，提高学生问题分析能力

利用“互联网+”构建研究性教学模式，是提高研究生教育水平的重要途径。秉承“以学生为主体，教师为主导”的教学理念，积极开展以问题为导向的研究型教学，使教学环节与科研探索交相呼应，形成探索式研究型课堂。这种探索型研究生教学模式不仅可以促进学生善于发现问题，敢于独立思考和分析，而且可以培养学生勇于克服困难、解决实际问题的能力，并实现课堂教学目标与现实的有机结合。

（二）充分利用网络资源，拓展教学资源库

近年来，随着互联网的普及，形式多样的网络课程蓬勃发展，许多与环境生物学相关的教学内容出现在各大网络平台。这些互联网资源对开展混合式、研究型教学的融合提供了非常便捷的途径和渠道。相比于课堂教学，环境生物学的网络课程使教学活动不受时间、空间的限制，教学内容可多次重复，有利于学生反复学习、巩固知识。因此，为了加深研究生对生涩的环境学理论和抽象的生物学方法的认识和理解，提高学生熟练应用环境生物学理论解决环境污染问题的能力，探索混合式融合研究型教学的新模式，充分发挥“互联网+”信息化、精细化优势，组织和筛选优秀教学资源，并通过系统分析、研究整理、科学分类整合相关资源，成为一套系统化、专业化的环境生物学知识信息资源库。

（三）构筑多元评价体系，实施科学考核评价方式改革

建立多元评价体系，将不再以集中考试作为主要的考核方式。例如，利用混合式教学中研讨互动部分的内容，结合研究型教学模式中师生研讨的内容，梳理整改为专题交流的知识，最后书写为论文并提交；学生最终成绩的评定将结合学生平常讨论交流的表现、课程专题论文的书写以及针对特定科研问题的答辩等方面进行综合评判。

三、以国家和社会重大需求为导向，加强实践教学比重

（一）将企业项目案例作为教学模块

邀请企业人员入校讲解，学生能够亲身实践企业项目中可能出现的问题，理论与实践紧密结合，有利于提高学生解决实际问题的能力，帮助学生构建完整的知识体系，培养真正满足企业需求的应用型人才，推动产业结构升级。

（二）研究生参与企业项目，培养创新意识和绿色可持续发展理念

在理论教育的基础上，让学生间接参与企业的生产与运营，解决生产过程中的实际问题，企业安排技术人员或现场工人对学生提出的方案进行客观评价，企业人员指导成为课程指导的一部分；教师在授课准备的过程中，首先要了解该门课程在专业培养计划中的作用以及在实现毕业要求方面所做的贡献，理清课程与课程之间的关系，将课程有机地组织起来，形成知识体系。学校与企业之间应保持交流沟通，共同帮助学生最终达成培养目标，有条件的情况下，安排学生进入企业，课程与生产实习相结合。

（三）实践类教学与理论教学相结合，模拟工程或项目管理中出现的实际问题

依托实际问题，使得学生有足够的平台发挥创新思维，培养学生分析问题和独立解决实际问题的能力。在教学和科研中重视研究生的实践教学，坚持研究应该着眼于解决实际问题，在研究生论文选题中，与实际课题密切结合。要求所有的研究生除了开展自己的论文研究外，还需要深入实践调研，了解企业的实际和政府的需求，积极参与标准制定。有条件的情况下，安排学生开展课程与生产实习联动，即将课堂教学与生产实习相结合，突出热能和环境专业的矿冶特色，培养绿色低碳创新型人才。

高校人才培养和课程建设没有固定的模式与方法，在“双碳”背景下，本硕博贯通的人才培养模式有利于优化教学资源，培育专业型、创新型、复合型科技人才。笔者提出了关于本硕博课程贯通的一些思考和建议，希望课程建设能够在保证各阶段课程体系完整性的基础上，加强课程的连续性和层次性，改革教学和考核方式，并为学生提供充分的学习资源、良好的科研环境和实习实践平台，为培养新型高质量科研人才提供保障。

参考文献

［1］教育部，财政部，国家发展改革委.关于印发《统筹推进世界一流大学和一流学科建设实施办法（暂行）》的通知：教研〔2017〕2号［A/OL］.（2017-01-25）［2023-01-27］.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A22/moe_843/201701/t20170125_295701.html.