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绿色理念融入高校工程教育的实践诉求与目标指向

2023-02-20金保华

荆楚理工学院学报 2023年6期
关键词:绿色工程工科学生文明

金保华,高 旺

(1.北京工业大学文法学部,北京 100124;2.北京市朝阳外国语学校初中部,北京 100101)

0 引言

党的二十大报告指出:“中国式现代化是人与自然和谐共生的现代化”,“推动绿色发展,促进人与自然和谐共生”是中国式现代化重要的战略目标[1]。工程是人类开发自然、改造自然的物质基础,承载着造福人类、创造未来的重要历史使命;工程教育是高等教育的重要组成部分,承担着培养高级工程人才、为中国式现代化提供智力与人才支撑的重要职责。推动绿色发展,走人与自然和谐共生的中国式现代化道路,有赖于绿色工程人才的成批涌现。 因此,在当前绿色发展已经成为我国社会经济发展基本指导理念的背景下,在高校工程教育中积极融入绿色理念,大力开展绿色工程教育,无疑具有极其重要的战略意义。

1 绿色工程教育的提出

“绿色理念”是人类在对环境问题进行认识和思考中产生和发展的。 20 世纪60 年代,早期发展理念的弊端日益显现,工业化国家相继出现大规模的污染公害事件,生态环境呈恶化趋势,出现“有增长而无发展”的现象,人们开始对经济增长决定论提出质疑并进行反思。 1962 年,被誉为“绿色经典”的《寂静的春天》出版。 作者蕾切尔·卡森在书中就全球所面临的严重环境问题向人们提出了首次的警告。 20 世纪70 年代,国际学术性组织“罗马俱乐部”在《增长的极限》研究报告中提出“工业化带来的资源消耗、环境污染等的最终结果是人口和工业生产能力的衰退或下降”[2]。这份报告用模型方法看待全球环境资源问题,成为了首部以科学的方式对待环境问题的重要著作。 随着罗马俱乐部研究报告、相关环境著作等广泛传播,绿色运动不断推进,公民绿色意识逐渐萌生。 20 世纪80 年代之后,随着能源危机及公害问题的进一步加剧,人们开始认识到环境问题长此以往会带给人类社会毁灭性的灾难。迫切的危机感使得人们逐步突破单纯的环境问题,更加全面、深入地思考人类社会未来的可持续发展。1987 年,“世界环境与发展委员会”出台了《我们共同的未来》报告,在全面地论述人类面临的经济、社会和生态问题的基础上,正式提出了“可持续发展理念”。可持续发展理念的提出,进一步丰富、深化了绿色理念的内涵,促进了世界范围内民众绿色发展意识的觉醒。其后,以“可持续发展”为核心的绿色理念开始在全世界范围内被人们接受,并日益成为全球普遍共识。

工程是人类利用、改造自然的一种专业实践活动;教育是培养未来高素质工程师、为可持续发展提供人才支撑的重要基地。 随着绿色理念的深入发展,20 世纪80 年代开始,国际工程界、教育界开始反思工程设计和工程实践对自然环境、人类社会的影响,强调将环保、可持续发展等绿色理念与工程设计和教育实践相结合,通过科学和技术实现可持续发展的目标。1994 年,第一届可持续发展国际会议正式提出了工程可持续发展的基本思想,呼吁积极在工程实践中贯彻可持续发展的思想理念。1998 年,美国环境保护局发起一项绿色工程计划,计划通过编写绿色工程手册、支持绿色工程课程开发等形式,积极倡导在高等学校工程教育中融入绿色理念。 2003 年,美国科学家Anastas P T 等[3]在绿色工程概念的基础上,首次提出“绿色工程12 原则”,为实现绿色设计和可持续发展目标贡献了科学的方法论系统,使得“绿色工程”逐步成为国际工程领域遵循的重要理念。 2004 年,以“工程师塑造可持续发展的未来”为主题的第二届世界工程师大会,明确提出了在工程领域全面贯彻可持续发展的理念,将可持续发展理念作为指导工程师教育培养实践的基本指导原则。 在这一背景下,工程教育与环境、可持续发展之间的关系逐渐成为国际工程教育领域的热议话题,绿色工程教育实践也随之在世界各国、特别是欧美发达国家纷纷加以展开。 例如,作为世界头号工程教育强国,美国绿色工程教育的开展较早,在实践方面卓有成效。特别是近年来,美国高校作为绿色工程教育实施的重要主体,在顶层设计、战略规划、课程教学等方面,着力探索绿色理念融入高校工程教育的路径与机制, 并在此基础形成了颇为成熟且特色鲜明的绿色工程教育实施体系,在国际工程教育领域声名显著[4]。相较于欧美国家,我国绿色工程教育起步较晚,无论在理论研究,还是在实践成效方面,均存在着较大的差距。因此,在绿色工程教育已经成为国际工程教育改革大势所趋的现实背景下,如何积极顺应国际工程教育改革的主流趋势,响应工程实践发展对绿色工程人才培养的迫切呼唤,乃是当前我国工程教育改革与发展过程中所面临的迫切课题。

关于“绿色工程教育”内涵,至今国内外尚取得一致的意见。 就国外而言,仅有少数学者尝试过进行定义或论述,主要聚焦于向工科学生传授绿色或可持续发展的工程理念,普及环境保护知识,培养工科学生热爱自然的情感等方面。 如美国土木工程协会认为可持续发展工程教育就是在工程实践中对环境与自然资源的有效利用[5];Shonnard D R 等[6]则提出,绿色工程教育的关键要掌握环境知识,在工程设计过程要有环保意识。在我国,绿色工程教育尚处于起步阶段,部分学者对这一概念做了初步的阐释。如钱易[7]指出为保证可持续发展战略的实施,人类需要先进的、绿色的工程、科学、技术,面向可持续发展的工程教育就是要培养学生具有生态文明、清洁生产和循环经济的理念,向工科学生普及工业生态学知识以及绿色工艺技术;王世斌等[8]认为绿色工程教育是在绿色教育理念引领下,将环境教育、发展教育和生命教育融入工程教育,使工科学生成为绿色文明的积极实践者的教育过程;张炜等[9]认为可持续发展工程教育是一种立足科学知识和工程技术,关注环境、经济、社会协调发展,注重培养工程师社会责任感的工程教育理念和模式。 综合国内外的观点可以看出,虽然学者们对绿色工程教育概念界定各异,但一般都是将绿色理念内容具体化为与环境教育、生命教育、可持续发展教育相关的内容加以探讨的。 基于此,我们可以认为绿色工程教育就是将环境保护、可持续发展、生态文明等绿色理念融入工程教育人才培养的各个环节,积极向工科学生普及传授绿色工程知识,培育工科学生的绿色工程理念与意识,提升他们的绿色工程素质与能力的一种现代新型工程教育理念与模式。

2 绿色理念融入高校工程教育的实践诉求

高等学校是实施绿色工程教育的主体。高校工程教育在推进生态文明建设、引领经济社会和资源环境的可持续发展、建设“美丽中国”方面责无旁贷。当前,积极倡导高校工程教育融入绿色理念,大力开展绿色工程教育,源自于实践层面的多方诉求,具有非常重要的战略价值与现实意义。

2.1 现代工程观对工程教育理念提出了变革的新要求

作为一种人工造物活动,工程活动必然是“在某种观念(理念)主导下人为建构出来的,是思维引导存在的结果,它是倾注着人的主观意向性的客观存在”[10]。 这种观念(理念)就是通常所谓的工程观,即人们对工程及其发展的总体看法与认知理念。它渗透于工程活动的方方面面,贯穿于整个工程项目的生命周期,在工程实践活动中发挥着非常关键的影响。 工程活动的属人性,决定了其并非价值无涉的单纯技术应用,而是真理尺度与价值尺度、合规律性与合目的性的统一。 然而,长期以来,传统的工程观却过于偏重工程在人类征服自然中的作用和现实功利价值,忽视或很少关注工程的社会属性、人文特征和生态价值。 工程活动中功利主义大行其道、工具理性肆意横行,最终造成工程与人、自然和社会的对立[11]。 现代工程观是在批判传统工程观的基础上,立足现代工程活动本质规律及基本特性提出的一种新的工程观。其核心是“关于如何造物、造什么样的物和怎样把物造好的根本性观念和理想要求,如以人为本、资源节约、环境友好、生态和谐、循环经济、低碳发展、追求创新、创一流工程等观念”[12]。 由此可见,绿色发展是现代工程观特别强调的核心理念。 它要求人们在工程实践活动中正确处理好工程与人、自然和社会的关系,协调好多元价值的冲突,积极致力于推动人与自然、社会的和谐共生。现代工程观向工程教育理念提出了变革的新要求。 高校工程教育要回应现代工程观的革新诉求,将生态环保、可持续发展等绿色理念融入人才培养的各个环节之中,构建以绿色理念为引领的新型工程教育观,并以此指引改革现有工程教育模式,推动高校工程教育的变革性发展,为我国工程事业的高质量发展和中国式现代化建设提供全方位人才支撑。

2.2 工程实践的发展迫切需要加强绿色工程人才培养

近年来,随着社会经济的快速发展、科技进步的日新月异以及现代工程规模的日渐扩大,工程实践形式愈来愈向大工程方向发展,大工程时代业已悄然经来临。大工程时代的“工程活动涉及跨学科、多地域、多领域的交叉融合,影响范围和综合效应巨大”[13]。 特别是与传统工程实践形式片面以技术为中心、过于追求经济效益不同的是,大工程主要以造福人类社会为目标,社会属性与人文精神凸显,因此大工程时代“任何工程的实施不仅要考虑工程建设的可能性和经济性,还要考虑环境、文化和伦理等因素”[14]。 不难看出,大工程时代工程实践的发展实质上是以绿色理念为导向的,内在蕴涵着绿色环保和可持续发展的要求。 当前,中国已步入世界工程大国的行列,大工程业已成为当代中国工程实践形式的新样态。 但是一段时间以来,大规模工程建设中盲目“贪大、求高、媚洋”现象屡见不鲜,重大工程安全事故、工程与环境不和谐甚至严重破坏生态环境等现象时有发生,对社会稳定、国民经济的可持续发展造成了不良影响。究其原因,固然是多方面的,但与我国尚没有形成与大工程相适应的高素质工程师队伍、特别是现有工程师队伍绿色工程素质较低不无关系。 徐匡迪院士对此进行了深入的反思:“过去的几十年,我们的工程师以提高产量、扩大规模为己任,在新的千年中,人民追求更生态、更环保的发展,可持续发展的理念必须深入到青年一代。 ”[15]当前,随着我国生态文明建设与可持续发展进程的深入发展,急需大量具有绿色理念的工程技术人员, 需要工程技术人员使用科学理论和技术手段在大工程环境中实践可持续发展。 因此,高校工程教育必须积极回应大工程时代工程实践的发展迫切要求,进一步深化人才培养模式改革,切实践行绿色发展的理念,着力加强绿色工程人才的培养,为大工程时代我国高素质工程后备人才的培养奠定坚实的基础。

2.3 开展高校绿色工程教育有助于推进生态文明建设

生态文明是继农业文明、工业文明之后一种新的人类文明形态。 其核心理念是绿色发展,实现人与自然的和谐共生。 因此,如果说农业文明是“黄色文明”,工业文明是“黑色文明”,那生态文明就是“绿色文明”。 党的十八大以来,党中央高度重视生态文明建设,把生态文明建设摆在全局工作的突出位置,作出一系列重大战略部署。党的二十大更是进一步明确了新时代生态文明建设的战略任务,总基调是推动绿色发展,促进人与自然和谐共生,并做出了加快发展方式绿色转型,深入推进环境污染防治,提升生态系统多样性、稳定性、持续性,以及积极稳妥推进碳达峰碳中和的具体战略举措。工程是人类改造自然的专业实践活动。 而人类在改造自然的工程活动中,因自身理性的有限性,不可避免地会对生态环境造成破坏。特别是随着以人类征服自然为主要特征的工业文明来临以及发展,工程对自然的干预和破坏能力愈来愈大,而无休止地向自然索取甚至以破坏生态环境为代价,必然会遭到大自然的无情报复。“工程师作为工程活动的主体,因此他们就有保护环境的职业责任。因为在那些对环境产生正面的或负面的影响的项目或活动中,他们通常是决定性的因素。 ”[16]高等学校肩负着先进文化传承的重要职能,理应成为生态文明思想传播的重要阵地;高等工程教育是培养未来工程师的摇篮,应当在推进生态文明建设方面大有作为。积极开展高校绿色工程教育,不仅可以使得工科学生能够正确认识生态文明建设的重要战略意义,更重要的是可以提升他们生态文明意识,强化他们作为未来工程师应该担负的特殊伦理责任,提高预见和解决生态环境问题的能力,最终成长成为具有生态文明思想的高素质工程师人才,积极服务、推动生态文明建设向纵深发展。

3 绿色理念融入高校工程教育的目标指向

工程教育是培育工程人才的专业教育。作为一种现代新型工程教育,高校绿色工程教育的目标指向主要涉及四个层面的内容:

3.1 向工科学生传授系统的绿色工程知识

“工程知识是人类在劳动、实践过程中所形成的关于人工物和人工系统的认识”。[17]工程知识不同于科学知识。 科学是一种认识活动,科学知识是对客观世界的如实反映,其目的是探求真理、发现规律;而工程则是人工造物活动,工程知识的目的是造物,其目的是有所创造。工程知识虽然不同于科学知识,但是它们之间却在诸多方面存在着互相性,特别是进入现代社会之后,现代工程知识很多都是建基于科学知识之上的,工程知识与科学知识、乃至包括伦理学、社会学等在内的人文社会科学知识联系益发紧密。正在这一意义上,李伯聪指出:“工程既不同于科学,也不同于人文,而是在科学与人文的基础上形成的跨学科的知识与实践体系。”[18]知识是工程的基本要素,是工程人才的核心素养和能力基础。因此,绿色工程知识的学习是绿色工程人才培养的首要任务和基本前提。高校开展绿色工程教育,首要目标就是要向工科学生普及、传授系统的绿色工程知识。 如前所述,绿色工程的主旨是工程实践要正确处理好工程与自然、社会与和人的关系,积极致力于推动人与自然、社会的和谐共生。 基于此,我们可以将绿色工程知识大致划分为三个方面的维度:工程与自然、工程与社会以及工程与人。 其中,工程与自然的知识,涉及工程生态学、工程与环境保护以及生态文明、可持续发展等方面的内容;工程与社会的知识,涉及工程文化学、工程价值论以及工程与社会的协调发展等方面的内容;工程与人的知识,涉及工程师职业伦理、及工程与生命教育、人的发展等方面的内容[19]。 现代工程是一种专业性极强的实践活动,现代工程人才的培养、工程知识的传授必须通过学校教育才能加以系统开展。 围绕上述三个方面,高校应该大力加强绿色工程课程建设,通过设置专门的绿色工程课程板块或将生态环保、可持续发展等方面的内容融入专业课程教学等渠道, 使工科学生得到系统的理论知识学习, 从而奠定他们扎实的绿色工程知识基础。 另一方面,现代工程又是一种实践性极强的专业活动,工程实践对于工程知识的形成与建构发挥着非常重要的基础作用,“脱离了工程情境, 就失去了工程知识的结构和意义”[20]。 诚如文森蒂言讲的那样:“工程知识不可能——而且也不会——同工程实践相分离。 ”[21]因此,高校还要高度重视工程实践教学对于学生绿色工程知识建构的重要作用,着力强化绿色工程实践教学,可以通过创建绿色工程实训平台、教学案例库以及组织学生参加工程环评、环境污染防治等实践,课内外教学有机结合,理论与实践密切联系,积极帮助学生进一步理解、消化、掌握并初步运用所学习的理论知识,最终顺利实现绿色工程知识体系的顺利建构。

3.2 培育工科学生的绿色工程意识与能力

意识是行动的先导,人的行为一切都是从意识开始的,只有观念上认同,才会行动上跟进。 因此,工程意识是开展工程活动的基本前提,它是在工程实践中形成的,是工程本质在观念形态上的反映,同时一定程度上又超越了工程自身,对工程实践发挥着重要的引导、调节和激励作用。 工程意识在工程实践活动种的重要地位,决定了为了适应大工程时代对绿色工程人才的需求,高校工程教育必须抛弃传统工程教育观的狭隘意识,积极将绿色理念融入工程教育人才培养的全过程,大力培育工科学生人文情怀、生态环保意识和可持续发展理念,强化他们的绿色工程意识自觉,凝聚绿色价值共识。 绿色工程教育所培养的工程人才需要满足在大工程环境下解决复杂工程问题的系统思维能力、批判思维能力、综合解决问题的实践能力。 然而,根据华东理工大学近期针对国内工科高校开展绿色工程教育的调查显示:在绿色工程核心素养的调查中,学生在知识领域与情感态度领域的得分都较高,但在需要实操的动作技能领域却表现较差[19]。 学生绿色工程实践能力表现偏弱,可以说是当前高校绿色工程教育实施过程之中十分突出的问题。因此,以绿色工程意识为引导,高校工程教育还应该进一步通过优化课程设计、改革教学方法、高度注重实践环节的培养,大力培育提升工科学生的绿色工程实践能力,包括绿色工程设计能力、绿色工程决策能力、绿色施工监管能力、绿色工程评估能力及其相应的伦理道德素养,使他们在面对复杂工程时能够准确地判断和预测其中环境、生态以及伦理问题,无论身处何种工作岗位都具备必要的能力素养应对环境、生态带来的挑战。

3.3 营造良好的绿色工程文化氛围

作为人类社会的智慧创造, 工程和文化本身就存在着紧密的内在关联性。 文化内隐于工程活动之中,体现在工程的方方面面;而“工程本身就是一种特殊的文化活动,甚至可是说是工程本身就是一种文化”[22]。 正是基于此,有论者指出“工程是文化的筋骨,文化是工程的灵魂”[23]。 工程文化是“工程”与“文化”的集合体,它是工程与文化在长期实践工程实践过程中相互融合形成的一种特殊亚文化类型,反映出工程共同体成员所认同的价值理念、思维方式、行为准则以及伦理风尚。 高校工程教育肩负着文化育人的重要使命。因此,开展高校绿色工程教育,必须营造良好的绿色工程文化氛围,积极开展工程文化教育。 究其原因,“工程文化教育本身就是知识传授、能力培养和价值塑造的统一体,它体现了科学精神与人文精神的完整统一,而人文精神在科学精神的引领上发挥着不可替代的作用”。 它对于培养工科学生的自然情感,厚植家国情怀,提升人文素养作用不可低估。 而这些也正是构成工科学生绿色工程素养的核心要素。 有鉴于此,加强工程文化教育,要特别“注重加强理工类知识技能与人文素养的融合,突破传统工程教育专才培养的局限”[24],充分彰显工程教育中的人文精神。 营造良好的绿色工程文化氛围,路径措施可谓多元,如大力加强绿色校园环境建设,赋予校园一砖一瓦、一草一木以绿色色彩;将绿色工程文化融入专业教育体系,开设相应主题的工程人文素养课程与专题讲座;组建学生绿色研究会和社团,积极宣传环保、生态方面的文化知识。 通过绿色工程文化氛围的积极营造,可以使工科学生潜移默化接受绿色工程文化熏陶,拓展他们的绿色工程知识面与专业视野,培养自身的绿色习惯和环保意识,有助于促进工科学生绿色工程意识的启蒙与生态文明素养的提升,从而为绿色工程教育顺利实施、绿色工程优秀人才的培养创造良好的氛围与条件。

3.4 帮助学生树立人与自然和谐共生的现代工程生态观

工程生态观是人们关于工程与自然、生态关系的根本认识与观念。 “工程活动作为人与自然相互作用的中介,对自然的影响具有最直接效果”[25]。 传统工程生态观过于强调人类对自然的利用、改造甚至征服,单纯地将自然生态环境作为工程活动的外在制约或影响因素,对自然之于人类的反作用以及工程活动对生态环境影响缺乏必要的关注。 与传统工程生态观不同,现代工程生态观“视生态环境既为其为外生因素,更是工程活动的内生因素,工程活动不但受生态环境的制约,而且要按照生态规律重塑生态活动的方式”[26],主张工程在利用改造自然的同时,还应该保护、改善环境,促进工程与生态的协调优化、人与自然的和谐相处。 现代工程生态观是促进人与自然和谐共生的工程生态观。 “万物各得其和以生,各得其养以成”。人与自然和谐共生是一种人与自然和谐共处、协调发展、互利互惠的存在状态。促进人与自然和谐共生是生态文明建设必须遵循的基本原则,同时也是指导包括绿色工程实践、绿色工程人才培养的基本思想。长期以来,由于缺乏科学的工程生态观的培养,“我们的工程教育培养出来的工程人才往往在解决某一技术问题时得心应手, 而在对整个工程的生态影响、 社会价值等的判断方面无能为力”[27]。 因此,开展绿色工程教育,必须教育引导工科学生正确认识人与自然环境之间的关系以及自然存在、生态保护的价值,帮助他们牢固树立人与自然和谐共存的现代工程生态观,使得他们能够在未来的工程实践中,积极践行绿水青山就是金山银山的发展理念,注重协调好生态价值和工程价值的关系,以自己的聪明才智积极服务于生态文明事业的推进和中国式现代化建设。

工程教育是我国高等教育体系的重要组成部分, 工程技术人才是国家经济社会发展中宝贵的人力资源。 改革开放以来,我国工程教育发展迅速、成就斐然。 目前,不仅已经形成了世界最大规模的工程教育体系,工程教育规模位居世界第一,并且工程教育的整体水平获得了显著的提升。然而,也应该清醒地认识到,当前我国工程教育在供需结构、资源配置、内涵要素、人才培养体系建设等方面仍然存在一些有待解决的问题与短板,严重制约着我国由工程教育大国向工程教育强国迈进的步伐。 其中,绿色工程教育发展相对滞后,绿色工程人才培养远不能适应国家战略的需求,是尤其突出的一个问题。 习近平总书记指出:“绿色发展和可持续发展的根本目的是改善人民生存环境和生活水平,推动人的全面发展,而这在很大程度上有赖于创新人才的成批涌现。 要创造人尽其才、各尽所能的体制机制和社会环境,加强对各类人才的教育培养”[28]。 高等学校一定要牢记总书记的讲话精神,高度重视绿色工程教育实施的战略意义与现实价值,在思想理念、培养模式、课程教学、体制机制等方面进一步深化改革,大力加强高校绿色工程教育,积极致力于构建自身特色的绿色工程人才培养体系,为推动国民经济高质量发展和生态文明建设做出应有的贡献,在服务国家战略需求中彰显高校工程教育的使命担当。

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