李咏梅 王林 宫徽 孙婧 张云惠 吴冰 武博然 谢丽

摘  要：随着新工科和工程教育认证的不断发展，我国高校的工科教育建设也在不断积极改革，力求培养一流的工程技术人才。该文通过对比国内（清华大学、同济大学）和美国、英国、澳大利亚等国的多所一流高校的环境工程专业本科培养方案和课程设置，调研各国对环境工程专业人才的培养理念与培养目标，总结国内外不同特色的培养模式，并从大类招生、专业内涵、培养体系、学科交叉等方面为提高国内环境工程专业人才培养质量提出合理建议和改革对策。

关键词：环境工程专业；国内外高校；培养方案；比较分析；建议和对策

中图分类号：G642        文献标志码：A          文章编号：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

在工業化高速推进与全球气候变化的背景下，各国都积极出台了绿色新工业化的发展战略与计划，如美国成立了“工业互联网联盟（IIC）”[1]、英国发布了“绿色工业革命”十点计划[2]等，我国也提出了“中国制造2025”“创新驱动发展”等战略。在新工业化发展战略落实的过程中，对国内各高校的工程教育也提出了更高的要求。我国高校非常注重发展新工科与工程教育认证，其要义不仅是提供两个保证和五个突破[3]，不仅是强调“以学生为中心、产出导向、持续改进”的OBE理念[4]，更是要实实在在地付诸于学生培养的行动，真正体现出工科重实践的特色方针。工程教育需要博采众长，方能培养出真正满足绿色新工业化要求的复合型新工科专业人才。本文以环境工程专业人才培养与专业建设为例， 通过调研国内外环境工程一流专业院校本科生培养方案，从人才培养理念、人才培养模式、人才培养标准、人才培养方案、核心课程和实践等多角度进行比较研究，旨在为提高环境工程专业人才培养质量提出合理建议。

一  国内一流环境工程专业人才培养方案

本文选择清华大学和同济大学环境工程专业作为国内环境工程一流专业开展对比调研。清华大学和同济大学均为国内首批建设环境工程学科的高等教育院校，具有悠久的办学历史，经过多年发展，均建成了在国内处于领先地位的环境工程专业学科教育，在全国一级学科评估中环境科学与工程一级学科均获评A+，因而对标清华大学环境工程专业建设对于同济大学环境工程专业建设的改进具有较大的借鉴意义。

从课程设置方面来看，清华大学环境工程专业的课程分为全校统一课程和院系设置课程两部分，所占学分比例分别为27.5%和72.5%[5]。同济大学环境工程专业的课程可以分为通识教育课程、大类基础课程、专业课程和个性课程（包括实习实践环节和毕业环节）四个种类，所占学分比例分别为25%、18%、55%和2%。清华大学本科培养总学分为160学分，同济大学本科培养总学分为168学分，略高于清华大学，在通识和大类教育方面，清华大学着重提供写作与沟通及化学、生物方面的课程，而同济大学则开设英文论文与学术论文写作课程，注重物理、力学相关学科，这与其所在的大类有关，两者间的差异主要在于专业基础课的设置。相比于清华大学，同济大学增加了土建基础、流体机械、工程力学等土建和力学方面的课程，在专业选修课方面，两者对学分的要求相差不大，但清华大学提供的专业选修课更多，此外清华大学选修课的学分也高于同济大学。

二  国外一流环境工程专业本科教育建设

本文选择美国、英国、澳大利亚三国的一流环境工程专业开展调研，主要调研高校包括美国斯坦福大学（Stanford University）和伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校（University of Illinois Urbana-Champaign，UIUC）、英国剑桥大学（University of Cambridge）和帝国理工学院（Imperial College London，IC），以及澳大利亚莫纳什大学（Monash University）和昆士兰大学（University of Queensland，UQ），其中美国斯坦福大学综合实力闻名遐迩，连续多年在美国环境工程专业排名第一，而伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校是美国传统的理工类强校，专业排名长期占据全美前三，上面两所学校与同济大学环境科学与工程学院有“3+2”人才联合培养的长期合作关系；英国剑桥大学属于英国“G5超级精英大学”之一，是蜚声海内外的顶尖综合性大学，其工程技术学科在全英排名第一，帝国理工学院则更专精于工程学科，其工程技术学科排名仅次于剑桥大学，位列全英第二。

（一）  人才培养理念与标准的比较

从人才培养理念来看，UIUC专注于培养具有成功专业实践、攻读更高学位能力、承担专业和社会领导角色及终身学习能力的环境工程人才[6]；而斯坦福大学更注重培养高水平的土木工程师，既以技术为导向，又以人为本，希望其毕业生兼具出色的沟通技巧和管理能力，能借助专业知识和实验研究系统地解决工程问题[7]。英国高校的环境工程专业隶属于土木工程学部，对学生的科学思维、工程背景和综合能力都有很高要求，剑桥大学的教育理念旨在最大程度地培养学生的工程技能、知识、想象力和经验，为就业做准备[8]；而帝国理工学院则注重培养保护自然环境、进行可持续建造的土木工程师[9]。

澳大利亚环境工程专业培养方案及课程设置更注重与社会需求的对接，一般需要通过澳大利亚工程师协会（Engineers Australia）的认证，其培养理念与课程体系主要建立在期望的学习成效上，一方面是环境工程专业领域期望的学习成效，这是由行业企业、社会需求及澳大利亚工程师协会认证要求决定的；另一方面则是高校的期望成效，是由所依托高校的教育理念、战略发展规划所决定[10]。如昆士兰大学的环境工程专业除与土木工程系紧密关联外，也与化学工程系息息相关[11]。

从人才培养标准来看，美国UIUC倾向于培养兼具数学和科学专业背景，同时善于表达，能够理解自己工作本质及其对文明进步影响的工程师，其课程设置不仅提供解决环境问题的工程工具，也为探索环境工程的实践前沿提供机会；斯坦福大学还提出其毕业生需要在实验设计、分析、数据解释、多学科团队等更多维度上均具有卓越的能力，同时关注专业与道德的双重责任，善于沟通，能够通过广泛学习提出可持续的工程方案的能力等。英国剑桥大学则提出其毕业生在专业能力的基础上，还应能够运用策略解决问题，具有良好的创造性、沟通表达和团队合作能力等，也对其数学和数据分析能力有所要求；帝国理工学院也有类似的要求，并着重创造思维、风险管理和专业专注能力。澳大利亚的高校则依从澳大利亚工程师协会的标准，对职业工程师人才培养从知识技能基础、工程应用能力和职业与个人属性三方面都制定了严格而完善的培养标准[10]。

（二）  人才培养方案的比较

从学制来看，大多数高校的学制均为4年，毕业后获得学士学位，其中剑桥大学和昆士兰大学的3年学制完成后可获得学士学位（BA），再修读第4年，剑桥大学即可授予工程硕士学位（MEng）[12]，昆士兰大学即可授予荣誉学士学位（Hons）[11]。

从课程设置来看，各国高校的环境工程专业各有特色，表1比较了所调研海外高校环境工程专业本科培养方案。美国UIUC和斯坦福大学对学分的要求分别为128分和183分，其中斯坦福大学更注重科学与数学的相关课程，并设置较多的专业必修与选修类课程，同时在实践方面，两者要求较为相似，均为至少累计16学分，其中UIUC还鼓励学生参加暑期实习、海外交流、科研等实践活动，而斯坦福大学在满足实验课程的基础上也鼓励学生在校外企业中开展专业能力的实践活动。英国高校则在大一和大二学年安排工程学科的概论课和基础课，在大三学年开始学习专业类课程，其具体的课程形式包括讲座、实验、辅导课、演讲汇报、现场参观考察、小组练习与设计项目、线上练习和研究项目等，在实践方面也在大一、大二学年设置调查类实地考察、地质学实地考察与建造，而在大三和大四学年安排制造工程学位考试选修课，该课程核心在于企业的可持续发展，在培养学生专业能力的同时鼓励其深入了解管理和制造技术及全系列的工业活动，包括产品设计、零部件制造、工业工程、工厂和企业管理以及企业如何在商界运作等。而澳大利亚高校的培养计划与实际的职业人才需求更为贴和，昆士兰大学要求学生在本科階段完成64学分的课程，莫纳什大学则从工程基础和基本技能、工程设计、工程知识和应用、专业实践及选修课5个方面进行课程设计，总共需要完成192学分的课程，在工程实践学习中至少完成72学分，从实践方面来看，昆士兰大学对学生有明确的450 h实践课时要求，其中225 h必须为A类的工程专业实习，而莫纳什大学虽然没有额外的实践课时要求，但在专业课中穿插了必要的实践环节，其时长累积约为19 h/周。

三  结束语

通过比较国内外一流环境工程专业培养理念与培养方案，可为我国环境工程专业的发展提供良好借鉴，今后应进一步增强学生在科学和数学方面的基础知识，拓宽知识体系，提供更多工程实践机会，从而更好地践行新工科和工程教育建设。本文对国内“双一流”环境工程专业建设提出如下建议。

1）优化大类招生的学科设置，梳理大类内不同专业的基础知识体系。环境工程学科可和多学科交叉，因此可与土木、化工、材料等专业划到相同大类，不同学校亦可根据环境工程专业成立背景和学科发展的需求，在大类院系划分过程中，与校内其他相关专业结合。优化大类招生学科设置有利于通识类课程的有效设置，使得学生在第一年的通识教育中获得与环境相关宽泛的基础知识，更深入认识专业的需求和发展前景。

2）扩展环境工程的专业内涵，提升学生专业认同感和沟通、协作、表达能力。目前，欧美名校的环境工程人才培养理念已从单一的环境污染治理与修复技术能力的培养扩展到了环境保护相关国际事务的领导、管理能力的培养，环境工程的专业内涵也由单纯的工程技术拓展到了与人类社会可持续发展紧密相关的技术、管理、法规类问题。这种转变既体现在专业实践课程的设置上，也体现在专业概论性引导课程和选修课的安排中，在选修课方面可增加其他专业教师开设专业选修课的种类和门数，拓展学生知识范围和系统思维，为本科生提供更多选择。

3）强化环境工程专业的产学研贯通式培养体系，促进科研、产业平台与教学工作的深度融合。工程教育应注重实践教学，一方面可以让本科生尽早参加到教师的科研项目中，培养学生的科研兴趣与逻辑思维能力；另一方面，应重视工程实践能力的培养，尽可能多地为学生提供参与实际工程设计、运行和管理的机会，提高学生的工程素养。

4）基于環境工程专业交叉学科的特性，培养具有多学科背景的复合型人才。当前环境保护与生态文明建设进入到了信息化、智慧化的新发展阶段，亟需培养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，环境工程应该与应用数学、统计学、人工智能等学科交叉融合，培养既能够掌握环境工程专业知识，又掌握数理计算方法与工具，具有大数据处理能力，具备解决复杂环境工程问题能力的复合型精英人才。

参考文献：

[1] 李海花，王欣怡.美国工业互联网联盟（IIC）最新动态[J].电信网技术，2016（8）：34-36.

[2] 张翼燕.英国“绿色工业革命”十点计划[J].科技中国，2021（4）：93-95.

[3] 陆国栋.“新工科”建设的五个突破与初步探索[J].中国大学教学，2017（5）：38-41.

[4] 崔秋娜，牛哲荟.工程教育认证背景下地方高校应用型人才培养探索[J].科技与创新，2022（18）：19-21.

[5] 清华大学环境EB/OL学院环境工程专业介绍[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.