人与自然和谐共生的现代化背景下农科院校环境工程专业人才培养模式探索

摘  要：在人与自然和谐共生成为全球发展的主要目标之际，环境工程专业教育在培养适应现代社会需求的环境专业人才方面扮演着至关重要的角色。该文探讨在人与自然和谐共生的现代化背景下，对农科院校环境工程专业教育模式开展基于思政导向教育理念的教学模式改革探讨，通过跨学科融合与实践导向教学、构筑多学科师生共同体平台、培养创新能力与社会责任意识，构建更具包容性、创新性和可持续性的农科院校环境工程专业教育新模式。

关键词：人与自然和谐共生；现代化；农科院校；环境工程；人才培养

中图分类号：C961      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）33-0147-04

Abstract： With the primary objective of global growth being the harmonious coexistence of humans and nature， environmental engineering professional education is vital in preparing future environmental specialists to address the demands of contemporary society. In light of humanity's harmonious coexistence with nature， this study explores the potential for a paradigm shift in the teaching of environmental engineering courses in agricultural schools， focusing on courses that are more ideologically and politically oriented. Through interdisciplinary integration and practice-oriented teaching， this paper aims to create a multi-disciplinary community platform for instructors and students. It also aims to cultivate innovation capacity and social responsibility awareness. The goal is to help agricultural institutions create an environmental engineering curriculum that is more welcoming， creative， and long-lasting.

Keywords： harmonious coexistence of humans and nature; modernization; agricultural college; environmental engineering; personnel training

目前全球环境问题不断出现并日益突出，党的二十大报告强调，从二三五年到本世纪中叶把我国建成富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化强国。美丽是中国式现代化五个目标维度之一。自然生态系统是一个有机生命躯体，有其自身发展演化的客观规律。我国始终坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针，坚持人与自然生命共同体理念，最大限度地保留和维持自然生态系统自我调节、自我净化、自我恢复的能力。2023年7月21日，习近平总书记在全国生态环境保护大会上强调，以高品质生态环境支撑高质量发展，加快推进人与自然和谐共生的现代化。因此，实现人与自然和谐共生的现代化这一目标需要培养具备环保意识、创新能力和社会责任意识的环境科学与工程专业人才。将完整的环境工程理论体系，因教学对象而异的教学重点、教学方法和考试方法结合于一体[1]，实现跨学科融合、实践导向、创新能力培养和社会责任意识的培养，构建更具包容性、创新性和可持续性的环境教育新模式与路径显得尤为重要。本文将探讨在人与自然和谐共生的现代化背景下，构建新的环境工程专业教育模式和实现路径。

一  人与自然和谐共生的现代化背景下环境工程专业教育现状

（一）  全球环境问题的挑战

近年来，全球气候变暖、极端干旱和洪涝、海平面上升、新旧污染物共存和灾害风暴等严重威胁着整体地球环境，对粮食生产、人类生命健康、环境卫生和可持续发展等产生严重的负面影响。为了充分应对全球环境问题，培养工程实践能力强、创新能力强，具备国际竞争力的高素质复合型新工科人才是当前环境工程专业教学改革的方向[2]。作为新生工科类，农科院校环境工程专业更加强调应用性和实践性，主要培养能够运用工程学、生命科学等方面的理论和方法，从事水、土、气、固废、噪声和其他污染的控制和治理，且具备识别、分析、解决环境问题，擅长环境监测和具备环境管理能力等方面的高层次复合型人才，因此在人与自然和谐共生的现代化背景下，对环境工程专业大学生的实践能力和创新能力等有了更高要求[3]。

（二）  环境工程专业教育现状分析

近几年来环境的巨大变化促进了我国环境类专业的发展。但目前，我国农科院校现有环境工程专业教育模式存在专业课开展较晚、教学内容不能及时捕捉科技前沿知识、授课方式传统、教学设计创新性不足、教学手段不够丰富、实践教育环节薄弱、文理不融合和思维创新能力不足等局限[4]，极容易导致学生存在对专业知识面大而不精、对专业背景及专业发展认识模糊、创新性不足、综合能力差和社会责任感不强等重要问题，最终形成了如今的“既不顶天（学术创新），也不立地（解决问题）”的“双尴尬”局面。近年来，虽然在国家的大力支持下，我国农科院校硬件、软件设施不断更新，教学质量不断提升，但随着新兴产业的发展，新型环境污染问题层出不穷。“十四五”时期，是我国经济社会发展全面绿色转型、实现生态环境质量改善由量变到质变的关键时期，要求站在人与自然和谐共生的高度来谋划经济社会发展，推动经济社会发展建立在资源高效利用和绿色低碳发展的基础之上。因此我国环境工程专业对高质量人才的教育与培养应该与时俱进、适应人与自然和谐共生的现代化背景，培养“顶天立地”的环境工程人才。

二  人与自然和谐共生的现代化背景下环境工程专业发展新趋势及实现路径

面对新经济发展形势下不断产生的新型生态环境问题，应该不断寻求构建适应人与自然和谐共生的现代化背景下的环境工程专业教育新模式的实施策略（图1），实施跨学科融合与实践导向的教育模式；着重培养学生创新能力与社会责任意识，强化学生道德感与责任感；构筑多学科师生共同体平台，始终以“人与自然和谐共生”理念为指导思想，在教师和学校层面加强教师队伍建设与教育资源优化，培养高水平教师，不断优化教育资源配置，力争为“人与自然和谐共生的现代化”背景下环境工程专业教育提供全方位支持。

（一）  跨学科融合教育与实践导向教学

1  跨学科融合教育

随着社会经济发展与生态环境之间的矛盾日益突出，新的土壤、水体、大气污染及生态破坏等问题层出不穷，因此仅凭单学科难以达到预期的解决效果，多学科交叉融合才能为新型污染提供新的解决思路与方法[5]。多学科交叉融合是指由两门及以上的学科通过相互渗透并融合而形成的一种新的综合学科体系，不是简单的个别理论、原理或方法的相互引用，而是基于社会、经济、产业和技术发展等的当前和未来需要，各种学科之间产生内在的逻辑关系促进这些学科在知识、理论、技术等方面相互渗透、有机结合，进而形成满足当前和未来形势所需要的新综合学科[6]。

在新经济与新环境政策背景下，跨学科融合是全球高等教育发展的必然趋势，尤其是在环境工程专业这类新生专业教育中必然成为引领和示范。环境工程专业在学科交叉融合方面的新趋势主要为以下内容。

1）多技术、多污染物源头协同治理的综合防治技术体系。以往多采用末端治理的方式，这种技术通常是指在废气、废水、固体废物等排放源头进行治理的技术，主要目的是减少、清除或转化排放物质。然而，随着环境保护理念的演进，人们逐渐认识到末端治理并不能根本解决环境问题。因此强化多技术、多污染物源头协同治理的综合防治技术体系应运而生。该综合防治技术体系的建立旨在实现长期的、全面的环境保护目标，不仅仅是应对当前的环境问题，更是为了可持续发展和未来世代的生态健康。因此，在人才培养过程中要注重多学科理论交叉融合，培养复合型适应“人与自然和谐共生的现代化”背景下的环境工程人才。

2）多介质-多污染物协同控制机理和技术。这一技术体现了对环境治理更为综合、系统化的认识和应对方式。以往多是关注单一介质的污染控制，各种工程技术和管理手段被独立应用于不同的介质中，以减少或清除特定污染物。然而，当前我国多介质-多污染物污染问题严重，人们开始关注不同介质中污染物之间的相互关系，研究复合污染物的形成机理。亟需了解不同介质之间的相互作用，追踪复合污染物在环境中的传播路径，为协同控制提供基础。同时基于对复合污染物多介质迁移转化机理的深入了解，研发多介质-多污染物协同控制技术。阐明这些理论并研发相关技术需综合利用各种物理、化学、生物处理手段，还需整合各类技术手段、优化治理流程、建立全过程的监测与管理体系，以实现更全面、高效的环境治理。这一控制机理和技术演进过程反映了环境治理理念的不断创新和技术手段的不断发展，以更全面、系统化、智能化的方式应对复杂的多介质复合污染问题，这也就要求在环境工程专业人才培养时高度重视独立获取知识能力、应用知识能力以及创新知识能力。

3）流域协同治理逐步覆盖原有的城市污染控制。流域协同治理是指在特定的地理区域内，通过多部门、多层级的协同合作，综合考虑水资源、土地利用、生态环境等多方面的因素，共同解决流域内的环境问题。逐步将流域协同治理覆盖到原有的城市污染控制，意味着将城市污染控制纳入更为广泛的流域治理框架，实现城市与周边环境的协同发展。通过将城市污染控制融入流域协同治理，可以更好地实现城市与周边环境的协同发展，从而达到更为全面、可持续的环境治理效果。

4）全球化的环境问题为环境工程专业带来了巨大的机遇和挑战。全球性环境问题的加剧，如全球范围内的气候变化、土壤污染、大气污染等环境问题不断加剧，促使各国和地区对于污染物的机理和控制技术有着更为紧迫的需求。同时，国际环保法规的推动，国际间的环保法规和协定不断推动着对污染物的控制，对先进的污染物控制技术的需求逐渐增加。因此，全球化环境问题在不同领域都逐步显现出巨大的潜力，为环保科技和产业的发展提供了广阔的市场空间。这也为创新和应用更加环保的技术提供了重要的商机，为环境工程专业人才就业带来了巨大的机遇和挑战。

将环境工程与其他学科充分结合进行融合教育，有利于培养学生的创新意识、团队合作能力、跨学科思维、现代环境工程意识，进而发掘学生的创造性，使学生发挥各类专业特长，积极主动、目标明确、从系统的角度去解决各类环境工程中遇到的实际问题[7]。

2  实践导向教学

实践教学环境工程专业教育的重点是以需求为导向，从系统的角度锻炼学生解决工程实际问题的能力[8]。新环境工程专业建设的要求之一为加强研究和实践。在大部分高校的环境工程专业课程当中，虽有实践活动却没有内部联系，在教学方面内容陈旧、内容繁琐杂碎、实践内容同质化严重，同时对于比较精密或具有危险性的仪器和设备，学生只能浏览外观，对仪器原理、装置特点和操作要点不甚了解导致实践效果差[9]。因此在环境工程专业教育工作中可从以下几个方面实现教学、研究和实践结合，积极践行“人与自然和谐共生”的理念：①深化校企合作，建立与环境工程行业的合作关系。安排学生参观污染场地、污染土壤修复场地等实际场地，深度了解环境工程现场操作和存在挑战，以确保学生学到最新的实践经验和技术。此外，在参观实际场地时，时刻将“人与自然和谐共生”理念带入实践中，提出实际场地中存在的违背“人与自然和谐共生”理念的技术工艺，并要求学生对存在问题的技术工艺提出整改方案，让学生深刻领悟“人与自然和谐共生”理念，牢固树立绿色低碳意识；②将国际前沿学术进展、最新研究成果和实践工程案例融入课程教学内容，调动学生的积极性、主动性和灵活性。通过开展“生态文明自觉”“循环经济理论与实践”“绿色低碳生活”等主题讨论，将“人与自然和谐共生”的种子深埋学生心中。