摘要：为满足中国当前快速发展的环境保护事业需求，环境专业作为新兴交叉学科，亟须构建一套有效、科学的本科知识体系，为社会输送人才。结合环境科学本身的内涵与特征，提出了环境专业“D12”知识体系的构建思路，并以北京大学环境科学与工程学院为例，探索设计了一套具体的必修核心课程体系。

　　关键词：环境专业：本科教学;知识体系;D12;课程体系

　　随着经济的快速增长，我国也付出了相当大的环境代价，当前整体环境污染形势严峻且复杂。与此同时，由于收入水平的提升，民众对于改善环境质量的要求愈发迫切。

　　基于我国环境问题的客观背景与社会发展的现实需求，我国环境保护事业高速发展，环境类专业热度逐步提升，招生规模逐渐扩大，迎来了发展的黄金时期。环境专业肩负着为国家培养未来环境技术与管理人才的重任，作为一门新兴的交叉性综合学科，这既是前所未有的机遇，也意味着新的挑战。环境专业亟须构建一套科学合理、全过程的本科知识体系，在此基础上设定特色培养目标与配套的教学计划，以满足社会对于专业人才的需求，更好地为解决我国环境问题服务。

　　本文在分析环境专业本科教学特征的基础上，根据环境科学本身的内涵，提出了“D12”知识体系的构建思路。同时，以北京大学环境科学与工程学院为例，具体设计了一整套必修核心课程体系。

　　一、当前高校环境专业本科教学需要处理的几大关系

　　我国环境专业自20世纪80年代才逐渐发展起来，尽管发展速度较快，然而本身的方法学、知识体系等尚需进一步完善。总体而言，需要处理好以下四大方面的关系。

　　1.传统基础学科与环境专业的关系

　　不同于其他传统基础学科，环境专业是一门典型的交叉性学科。虽然在环境科学的起步阶段，其基础理论、方法等基本来自化学、物理学、生物学、社会学、经济学等传统学科，但面对日趋复杂的环境问题，必须形成具有自身特色的知识方法体系。

　　具体到教学工作，当前环境专业的学生往往认为学习面过于广泛，涉及多个学科的课程，好似“理科综合”专业。导致什么都学，而感觉什么都懂或者什么都不懂，缺乏专业自信与归属感，甚至部分学生误将其当做环境专业的“特色”。而在继续研究生深造阶段，有些传统学科背景的学生在选择环境相关方向时更受欢迎，环境专业学生自身的优势反而没能得到很好地发挥。

　　因此，环境专业需要理清自身与传统基础学科之间的关系，构建一套特色的、有机整合的知识方法体系和能力素质结构，并设置清晰鲜明的培养目标，以避免学生迷失在多学科基础课程中。

　　2.“宽口径”与“厚基础”的关系

　　我国目前的高等教育工作中，普遍提倡以“宽口径，厚基础”为原则的通识教育。即本科教育阶段，学生既需要具备厚实的本专业知识、技术，也需要有宽广的专业口径。

　　对于环境专业而言，其“跨学科”的属性决定了学生相对较宽的知识面，而在深厚基础方面则稍显欠缺，精、深程度不够。教育的整体发展方向应该是专业型人才的培养，既要保证自然科学与社会科学两大方面知识技能的“宽口径”通识教育，更应进一步强化、夯实学生的专业基础，使其在未来选择某些研究领域进行自主性深度学习时具备足够的知识与能力储备。

　　在整体知识体系的设计过程中，必须要结合环境科学自身特征，从知识与思维两方面交叉考虑，把握好“宽”与“厚”的关系。

　　3.单个课程与课程体系的关系

　　本科教学对于人才培养的关键在于整体课程体系的设计。环境专业现有课程整体性不够充分，即便单个课程看起来“面面俱到”，却缺乏整体上的有机整合，无法形成一套完整的课程体系。体系化的缺失令学生难以把握课程与课程之间的关系，容易导致有的领域缺乏相关课程、有些课程内容存在重复或交叉、不同学期的课程之间递进感较弱等情况。在本科教育初期，刚进入大学校园的本科生需要进行大量、多学科课程的学习，如缺乏整体的认知，很可能导致不易充分激发其对环境专业的学习兴趣与积极性。这也令本专业教师进行课程准备时，对学生的基础可能没有一个很好的预期，给教学过程带来一定的不便。

　　碎片化的课程体系不利于学生深厚专业基础的培养，零散的“点”状课程也无法让学生形成真正意义上较宽的知识面。需从环境专业的特色出发，在一个整体的知识体系下进行具体课程的设计。

　　4.实践教学与理论教学的关系

　　薄弱的实践教学环节将严重制约教学质量的提升。尤其是环境专业涉及技术性工作，不仅需要专业知识，更加要求具备相应的实践能力。

　　环境专业现有培养体系中，往往理论课程较多，配套的实践性学习内容不够充足，这将导致学生完成课程学习后难以切实应用，也不利于未来就业。数量方面，除相关传统基础学科的实验课程外，也需加强专业课程的实践安排;质量方面，应着眼于实践项目的内容设计，真正意义上提升学生的综合素质;时间方面，实践课程的及时性、衔接性需要强化，理论课程进行的同时或者刚结束后，需要紧密配套安排相关实践项目，让学生能够清晰把握知识学习与实验、实习、未来就业之间的联系，有机整合方法知识与技术。

　　因此，需要处理好理论教学与实践教学之间的关系，在现有课程体系中进一步补充设置规范化的实践项目，真正让学生体会到“学以致用”的成就感，实践项目的设置也应尽量与现实社会的环境问题解决需求相匹配。

　　二、环境专业“D12”本科知识体系构建思路

　　基于上述几大关系的分析，在明确环境科学内涵与特征的基础上，系统梳理专业知识体系的内在逻辑，进一步提出了环境专业“D12”本科知识体系建设的构想。

　　1.环境科学内涵与特征分析

　　对于环境科学，《中国大百科全书》中认为环境科学是“一门研究人类社会发展活动与环境演化规律之间相互作用关系，寻求人类社会与环境协同演化、可持续发展途径与方法的科学”。有学者认为“环境科学是以‘人类一环境’系统为其特定的研究对象，它是研究‘人类-环境’系统的发生和发展，调节和控制以及改造和利用的科学”。

　　环境科学的基本研究对象是“人与环境”，可以说是一门研究人与环境相互作用及其调控的科学。与传统学科相比，环境科学是在对社会经济发展过程中产生的环境问题的研究中发展起来的，如大气污染、水体污染、全球变暖、生物多样性减少等，具有鲜明的问题导向型特征。随着原有环境问题的演化以及新环境问题的出现，环境科学的发展也应做出相应的调整。环境科学是传统的自然科学与社会科学在研究环境问题过程中的综合，其系统研究必将涉及化学、生物学、物理学以及社会学、经济学和法学等多种传统学科。研究和解决环境问题，需要全面考虑，综合运用各学科知识。环境科学还是一门社会应用型学科，需要为国家与地区的发展战略与环境问题提供决策支持，为企业的污染处理提供解决方案，为公众提供必要的知识普及和信息咨询服务。

　　2.“D12”知识体系设计的基本原则与架构

　　根据环境科学的内涵与特征，整体而言，知识体系构建需要以问题为导向，综合集成自然与社会两大学科，并考虑对现实环境问题解决的应用。本文将环境专业知识体系的设计概括为“Double 12(D12)”体系。

　　“D12”体系主要依据以下两大基本原则进行构建。(1)先问题、后科学。基于环境学科的问题导向特征，首先对环境问题进行识别，引发并培养学生对环境专业的学习兴趣，之后逐步引入环境科学研究。(2)先通识、后专业。在进行全面的自然科学与人文社会科学知识储备的基础上，进一步深入学习环境科学方面的专业知识。

　　总体来说，即一套“先分-后合-再分”的知识体系(见图1)。学生首先了解并把握现实的环境问题，引起自身思考与学习兴趣，之后全面学习自然科学和人文社会科学基础知识。在一定程度上夯实相应基础后，进而系统地掌握环境科学的基本原理与方法。最终，依据自身选择的具体专业领域，深入学习某一方面的环境专业知识，包括环境自然科学与环境人文社会科学知识，根据需要反过来补充对应的人文社会科学与自然科学知识。这一设计充分体现了“宽口径，厚基础”的思想。

　　3.“D12”知识体系解释说明

　　“Double 12(D12)”知识体系的第一个“12”构成了环境科学的入门知识体系，“1”与“2”分别体现了环境科学的“问题导向”特征与“综合交叉”特征。

　　第一个“1”表示“环境问题认知”。环境科学是一门问题导向型的学科，其知识体系的构建也应当遵循这一基本思路，由“环境问题”进行整个知识体系的导入。而环境问题的本质是人类社会系统与自然环境系统之间产生了矛盾，因此需要了解这两个系统基本的运行机理，学习自然科学与人文社会科学的基础知识，即第一个“2”所代表的内容，包括化学、物理学、生物学等在内的基础自然科学与包括社会学、伦理学、经济学等在内的基础人文社会科学。随着环境科学内涵的逐步发展，与其密切相关的学科领域也在逐渐变化，纳入入门知识体系的具体学科也在不断调整。

　　“Double 12(D12)”知识体系的第二个“12”可以说是环境科学的进阶知识体系，“1”与“2”分别反映了环境科学的“独特性”与“专业性”。

　　第二个“1”代表环境科学基础知识。学生在经历了入门阶段的自然科学知识与人文社会科学知识储备后，具备了掌握环境科学基础知识、方法的能力。与第一个“1”仅是对环境问题进行了解、认识相比，第二个“1”则是环境科学独有的基本原理及其方法学体系。在上述学习的基础上，学生将进一步明确自身感兴趣的研究方向，第二个“2”即意味着学生可以自主选择学习环境科学目前发展出来的两大主要类别——环境自然技术科学与环境人文社会科学。在专业学习过程中，如学生此前在第一个“2”中掌握的自然科学/人文社会科学知识不足以支撑，则需要回过头来补充学习该方向的传统基础学科知识。

　　三、北京大学环境科学与工程学院课程体系设计

　　北京大学是我国最早开展环境科学教学和科研的机构之一，一直致力于培养高素质、高层次的环境专业人才。根据“D12”知识体系构建思路，北京大学环境科学与工程学院针对学院必修课程，具体设计了一套核心课程体系。

　　1.环境专业本科生培养目标

　　学科培养目标的清晰与细腻决定着课程体系的顶层设计。基于对环境科学内涵与特征的把握，秉承北京大学“厚基础、宽口径”的办学思想，北京大学环境科学与工程学院本科生的主要培养目标设定为“具有北大特色的未来环境领域的学术型领军人才”。

　　创建世界一流的研究型大学本科人才培养模式，应当实施人文素养和科学精神相结合的通识教育，学科交叉与综合背景下的宽口径专业教育和个性化培养。具体而言，培养目标可以分为两大类人才：一是具有深厚科学工程基础的人才(同时具备社会科学知识)，二是具有深厚社会科学基础的人才(同时具备自然科学知识)。在本专业领域的学习要“厚”，微观层面精通相关知识与技能;而同时在整个环境领域的学习要“宽”，宏观上了解领域整体的发展情况与研究前沿。环境专业学生必须具有多学科的知识储备或者素养，唯有体现“综合交叉型”的知识架构，才能培养出合格的满足社会需求的复合型专业人才。

　　2.环境专业本科生必修核心课程体系设计方案

　　依据培养目标与“D12”知识体系构建思路，在整体的课程体系中分为三类性质的课程：第一，学院基础必修课，注重学科通识，把握整体学科方向;第二，专业必修课，夯实专业基础;第三，专业选修课，根据教师研究方向设置，注重特色知识传授。此处重点介绍学院基础必修课体系。

　　具体而言，学院基础必修课应注重体现环境学科特色，唯有完成这些课程的学习方能真正成为环境领域的学生。课程选取根据各专业方向知识体系的最大公约数，各专业均必须进行学习。学院基础必修课程由学院主导建设，符合学科规范。每门课程之间有清晰合理的逻辑与时序关系，同时自下而上设计不同深浅程度的课程定位与目标要求。课程的整体布局安排见图2。

　　除根据“D12”知识体系构建思路与培养目标设置外，具体课程的安排还考虑了学校对学生选课的学分要求等现实情况。

　　从整个学习过程来看，各门课程有机结合，本科阶段的必修课程体系构成了一门“大课”，从“环境问题”导入，到基础知识、专业知识的掌握，最终集成、运用学到的知识解决实际问题。整个课程体系设计采取先合(专业基础课)后分(特色课程)的思路，这也与知道宏观、精通微观的领军型人才培养目标一致。

　　在课程设置时序上，大一主要通过环境问题课程进行环境问题的发现和认知，通过大量案例与知识介绍，最大程度调动学生学习环境专业的积极性;大二则通过环境科学、环境工程、环境监测与实验等专业课程夯实学科基础;大三依托环境微生物学、环境化学与环境研究方法等专业课程提升专业水平，其中，环境研究方法课程强化专业系统思维与具体工具模型的结合;大四则进行环境决策案例分析，综合集成三年学习的知识解决问题。同时，在整个学习过程中，通过实习课程(认知实习+学科实习+专业实习)，不断加深学生对于理论知识的理解与应用。

　　在必修核心课程体系的基础上，随着年级的升高，根据学生的专业兴趣学院也将提供多样化的专业特色课程模块、研究性学习项目等供学生自主选修，促进个性化发展。

　　同时，在完善知识体系的基础上，还需要建立相应的配套保障制度。如建立由骨干教师组成的课程小组，设计并完善课程大纲研讨制度、建立听课制度与师生沟通制度等，以及开展相关教材的编写工作。

　　作为新兴学科，学科知识体系的构建十分复杂，本文仅进行了初步探索与设计，具体的课程体系也处于不断完善的过程中，未来还有待进一步研究。如环境科学的基本原理与方法、环境自然技术科学和环境人文社会科学两个方向的沟通与协作、学生理论基础与能力的有机结合、线上线下结合的教学方式等方面尚需要深入探讨。