关于“环境工程-数学与应用数学”双学士学位项目建设的思考

摘  要：“环境工程-数学与应用数学”双学士学位项目旨在培养具有理工融合能力的复合型人才，能解决复杂环境问题并掌握现代数理统计和大数据处理能力。该项目依托同济大学环境工程（A+学科）和数学与应用数学（国家特色专业）两大优势学科，探索跨学科复合型人才培养新模式。项目设置融合型课程体系，由两学科教师联合开设，将数学知识融入环境工程领域。毕业生需完成规定的双学位培养要求，达到理工融合、问题导向和数学基础强化的复合型人才培养目标。该双学士学位项目是推进环境工程学科与数学、化学、材料和生命科学等交叉融合，培养复合型“环境+”人才的积极尝试。

关键词：双学士学位；环境工程；数学与应用数学；生态文明；教学改革

中图分类号：G640     文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2025）06-0051-04

Abstract： The the dual bachelor's degree program of "Environmental Engineering-Mathematics and Applied Mathematics" aims to cultivate multi-skilled talents with the ability to integrate science and engineering， capable of solving complex environmental problems and mastering modern mathematical statistics and big data processing capabilities. The program is based on the advantages of Tongji University's top-notch disciplines of Environmental Engineering （A+discipline） and Mathematics and Applied Mathematics （National Characteristic Discipline）， exploring a new mode of cultivating interdisciplinary compound talents. The program has established an integrated curriculum system co-taught by faculty from the two disciplines， incorporating mathematical knowledge into the field of environmental engineering. Graduates need to complete the prescribed requirements for dual degree cultivation and achieve the goal of cultivating compound talents with the integration of science and engineering， problem-oriented， and strengthened mathematical foundation. This dual bachelor's degree program is a proactive attempt to promote the cross-integration of environmental engineering with mathematics， chemistry， materials science， life sciences， and other disciplines， to cultivate multi-skilled "Environment+" talents.

Keywords： dual bachelor's degree; environmental engineering; mathematics and applied mathematics; ecological civilization; teaching reform

双学士学位项目是近年来我国高等院校本科教育探索的复合型人才培养重要举措之一[1]。2019年7月，国务院学位委员会第三十五次会议审议通过的《学士学位授权与授予管理办法》明确提出“具有学士学位授予权的普通高等学校，可在本校全日制本科学生中设立双学士学位复合型人才培养项目”“项目必须坚持高起点、高标准、高质量”。2020年3月，上海市教委首次发布关于试行开展双学士学位复合型人才培养项目的通知，为适应经济社会发展对复合型人才培养的需要，根据《国务院学位委员会关于印发〈学士学位授权与授予管理办法〉的通知》（学位〔2019〕20号）文件精神，上海市试行开展普通高等学校双学士学位复合型人才培养项目。2022年，同济大学“环境工程-数学与应用数学”双学士学位项目获批建设。

一  “环境工程-数学与应用数学”双学士学位项目的建设背景

（一）  项目设置情况

环境工程学科以培养敢于直面复杂环境问题、胜任国家生态文明建设需求的卓越环境人才为重要目标，助力美丽中国、“双碳”目标等国家重大战略的实施[2]。目前，全球新一轮科技革命和产业变革孕育兴起，环境学科前沿呈现多学科交叉和融合特征，特别是信息、大数据等领域的颠覆性技术创新驱动了以低碳、绿色、健康和智能等为特征的重大环境科技变革，对环境人才的培养提出更高要求[3]。《中共中央 国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》提出持续改善生态环境，生态文明建设实现新进步，加快推动绿色低碳发展，构建智慧高效的生态环境管理信息化体系。

在此背景下，基于同济大学环境工程A+学科卓越工程师培养的雄厚基础和数学与应用数学专业的特色优势，首次设立“环境工程-数学与应用数学”双学士学位复合型人才培养项目，通过学科交叉、理工融合，培养具有解决复杂环境工程问题的能力又通晓统计学原理，掌握现代数理统计方法和数学建模知识，具有大数据处理、统计分析能力的复合型专业人才，并培养具有工程能力与数理素养的新时代生态文明建设的生力军。

（二）  项目依托专业的情况介绍

1  依托专业之一：同济大学环境工程专业

同济大学环境工程学科始建于1978年，是全国高等院校中最早创建的环境工程学科之一，1981年首批设立环境工程硕士点；1983年首批设立环境工程博士点；1999年首批建立环境科学与工程一级学科博士后流动站；2000年首批获得环境科学与工程一级学科博士学位授予权；2001年获批为国家重点学科和上海市重点学科；2007年首批通过了国家工程教育专业认证，同年被授予国家级特色专业；2010年成为教育部首批卓越工程师教育培养试点专业；2017年获批建设世界一流学科计划；2022年滚动入选一流学科计划；2019年首批入选国家级一流本科专业建设点。在教育部学科评估中，环境科学与工程学科为A+。学科拥有污染控制与资源化研究国家重点实验室、城市污染控制国家工程研究中心、环境科学与工程国家级实验教学示范中心等国家级科研与教学平台。专业师资力量雄厚，拥有院士、国家杰出青年基金获得者等多名国家级人才，获得多项国家和省部级科技奖励与教学成果奖，拥有国家级一流本科课程4门，历年来培养了大批引领生态环境保护事业的杰出人才，在国内外环境工程领域享有盛誉。

2  依托专业之二：同济大学数学与应用数学专业

数学学科为同济大学传统特色学科，建于1945年，底蕴深厚，数学与应用数学专业入选国家级特色专业、教育部强基计划、国家基础学科拔尖学生培养计划2.0基地。该学科2005年获批国家工科数学课程教学基地，2007年获教育部基础数学重点学科，拥有两门国家精品课程和4门上海市精品课程，获上海市教学成果一等奖等多项奖项。同济版《高等数学》荣获“全国优秀教材特等奖”，6门课程入选国家一流本科课程。率先成立“智能计算与应用”数学中心，获批上海市智能计算前沿科学研究基地，在培养具备数学基础和科学思维能力，能够开展大数据处理和统计分析的一流人才方面成效显著。

3  项目特色与优势

本项目符合我国生态文明建设重大战略及大数据时代社会经济发展的人才培养需求，在国内首次探索环境工程与数学与应用数学融合的双学位复合型人才培养模式。基于两个学院的优质资源，强强联合，优势互补，深度融合，开设一批融合型课程，并在实践环节实现80%以上融合度，授课教师具有“环境工程-数学与应用数学”的交叉研究背景和开设融合课程的实力，能推动两个专业开展联合教学和研究，为学生搭建跨理工学科人才培养及职业发展平台，培养能够胜任生态环境保护领域规划设计、运营管理、研究开发、数据分析与模拟预测工作的复合型精英人才，学科交叉培养优势显著。

二  针对“环境工程-数学与应用数学”双学士学位项目的思考

（一）  通过理工融合、学科交叉，在环境工程人才培养全过程融入信息时代、大数据时代对环境人才的新需求

环境问题具有高度综合性和复杂性，在“降碳、减污、扩绿、增长”的要求下，绿色、低碳、健康多元目标融合下解决复杂环境问题是未来重要发展趋势[4]。环境问题复杂性及环境功能目标多元性亟需通晓统计学原理，掌握现代数理统计方法和工具，具有大数据处理、统计分析能力的复合型卓越人才。在环境工程人才培养中，需要在理论课—专业课—实践课—论文（设计）等各个环节融入数理分析相关内容；需要有机融合应用随机过程、数理统计、实用回归分析和统计计算等基础数学知识于环境工程+应用数学融合性课程，在对环境问题科学解释的同时，利用统计学为基础的数学工具给出数字化、智慧化的创新解决方案。此外，双学士学位培养目标的制定也需要考虑合理性，如何能够在四年教学时间内完成两个专业的培养要求（而非两个专业目标的简单叠加），需要重视本科生客观学习与成长规律，制定合理的培养目标。

（二）  有机融合环境工程和数学与应用数学两个专业的学科内容，形成包括融合课程在内的高质量课程体系

双学位融合课程是为双学位专门建设的课程，由环境工程、数学与应用数学两个专业的教师联合设计教学内容并开设，属于核心教学内容。如何建设覆盖理论课、专业课、实践课等不同类型的融合型课程是项目建设的重要研究内容之一[5]。此外，“环境工程-数学与应用数学”双学士学位项目的两个专业属于工科与理科的结合，需要在课程设置上要充分研究课程属性与融合方式，通过环境场景化案例体现应用数学的“逻辑性与应用性”，通过应用数学的融合驱动实现环境问题解决方案的“数字化与智慧化”。为了实现“1+1>2”的效果，在课程体系建设上还需要重新梳理各个课程的内在联系，建设高质量双学士学位课程体系。

（三）  在卓越工程师培养的基础上，结合两个学科的特点，建立高质量的双学位人才培养机制与质量保障制度

双学士学位项目为本科生提供了更综合和更高要求的培养目标[6]。为了保障双学士学位人才培养质量，需要结合环境工程卓越工程师培养要求和数学学科培养特点，从师资队伍建设、课程质量、教学管理制度建设和教学质量保障机制建设等方面开展系统研究工作，从而建立高质量的人才培养机制与质量保障制度，确保双学士学位人才培养目标的实现[7]。

三  “环境工程-数学与应用数学”双学士学位项目的探索

（一）  人才培养目标

在我国生态文明建设以及全面实施国家大数据重大发展战略的背景下，具备复杂数据处理及数理分析能力的高级生态环境保护人才的需求量日益增加[8]。本项目基于同济大学两个优势学科在人才培养上的特色和优势，并在学科交叉融合、前沿探索的建设思路引导下，培养既能够掌握污染防治、环境规划与管理、生态资源保护等方面的知识，具有解决复杂环境工程问题的能力，又通晓数学原理，掌握数理统计方法与工具，具有大数据处理、现代统计分析能力的复合型精英人才。毕业生既能够胜任环境保护领域数据分析与模拟预测等科学研究工作，又能够在环境工程规划、设计、运营、研发、管理和统计调查等领域成为领导型人才。在发展预期方面，毕业五年左右，学生有望成为具有高级数据处理及信息挖掘能力，基于理工融合创新理念与数理思维解决复杂环境工程问题的骨干力量；毕业十年左右，有望成为具备工程素养和数理素养的数字时代下生态环境保护行业的领导者。