新兴产业发展时代环境科学专业特色的建设理论与实践

胡天觉 曾光明 汤琳 黄丹莲 张长

摘 要：加强环境科学专业特色的建设，适应我国战略性新兴产业——节能环保产业的发展需求，文章以湖南大学环境科学专业本科生为例，通过分析和研究湖南大学环境科学专业特色的建设和实践，提出了与战略性新兴产业紧密联系的环境科学专业特色建设的新思路：厚基础、增实力、宽口径、强能力、重创新；面向社会，联系实际，积极探索与解决环境核心问题；专业知识覆盖面广而精，学科知识相互渗透、交叉，能力培养独到；发展面向产业化、现代化、高科技化；突出理科特色，融合工科特点。

关键词：战略性新兴产业；节能环保；环境科学

中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：2096-000X（2017）17-0001-05

Abstract： For strengthening the building of environmental science specialty characteristics and adapting to developing requirement of strategic emerging industries -- energy conservation and environmental protection industry in our country， this paper， taking environmental science majors in Hunan University， puts forward new ideas of environmental science specialty construction closely related to strategic emerging industries by analyzing and researching practice of building of environmental science specialty characteristics of Hunan University： reinforcing specialty base，increasing specialty strength， exploiting specialty field， strengthen specialty ability，paying attention to innovation； contacting with social practice and facing social core problems； overlay area of specialty knowledge wider and finer， subject knowledge penetrating and crossing one another； specialty development facing modernization and high-technology； giving prominence to science characteristics and syncretizing engineering characteristics.

Keywords： strategic emerging industries； energy saving and environmental protection； environmental science

一、概述

目前，節能环保产业已成为世界各国尤其是欧美为首的发达国家竞相发展的战略性产业。在我国，一直以来它也倍受我国政府的关注，最近已被我国科技部、教育部、发改委和其它相关部门列为要重点发展的战略性新兴产业。但是，我国节能环保产业的发展还存在不少问题，例如缺乏合格的综合性专业技术人力资源、缺少自主知识产权的关键技术、产业市场化程度差、缺少统一协调的产业规划等，而存在这些问题的症结关键其实就是人才问题。高等院校的环境科学本科专业肩负着培养我国环保类专业人才的重任，如何培养适合我国国情、能够与国际接轨的节能环保专业人才是必须高度重视的。新形势下，我国环境专业人才的培养和教育改革已经迫在眉睫[1]。

二、我国节能环保产业发展的状况和存在的问题

节能环保产业是在当前社会经济不断发展、环保意识和要求持续提升的背景下发展起来的朝阳产业，因其高度依赖科学技术进步和高端人力资源，对其他产业具有超强渗透力、能引领社会经济的整体发展，已成为当今世界各国尤其是欧美为首的发达国家竞相发展的战略性产业。在我国，一直以来它也倍受我国政府的关注和重视。

进入新世纪以来，我们国家和政府更加高度重视节能环保产业发展，产业的总体规模、结构、技术水平和市场化程度均得到大幅提升。目前我国的节能环保产业取得的成就主要有以下几个方面：

一是节能环保产业已经具备大规模加快发展的条件。我国节能环保产业已拥有一批较为成熟的常规节能环保技术和装备生产厂家，部分关键、共性技术设备已产业化，如节能领域的高炉炉顶压差发电、纯烧高炉煤气发电、低热值煤气燃气轮机、纯低温余热发电等技术和设备，环保领域的垃圾焚烧大型设备、污水处理系列设备等。

二是市场需求潜力巨大[2-5]。从国内市场看，2008年全国节能环保（含可再生能源）产业总产值就达1.41万亿元，占GDP4.7%，带动就业2500万人，该行业每年还在以15%以上的增长率增长；如果单一的算环保产业产值，2009年我国环保产业产值也已达到9500亿元，比2008年增加18.9%，2010年更是超过一万亿元大关。相关机构统计数据显示，“十二五”期間，我国节能环保产业以15%至20%的速度增长，“十二五”期间环保投资3.4万亿元，比“十一五”期间增长了62%，占到GDP的3.5%。此外我国技术可行、经济合理的节能潜力2008年超过4亿吨标煤，可带动上万亿元的节能投资。从国际市场看，联合国环境署估计全球环保产品和服务的市场需求达1.3万亿美元/年，12年后将翻一番。英国政府认为全球低碳经济市场价值3万亿英镑/年（约占全球GDP的8%）。

三是已出台了一系列政策法规和措施。近年来中央高度重视节能环保工作，陆续出台了推进节能环保的一系列政策措施，中央和地方也投入了大量资金，为节能环保产业加快发展创造了良好的外部环境和发挥了积极推动作用。

四是节能环保标准体系逐步颁布和实施。关于节能环保的一批国家和地方标准陆续制定、修订出台，对规范产业发展起到了积极作用。

五是该产业成为国际经济技术交流合作热点。各主要发达国家对华合作都把节能环保作为重要内容，政府、非政府组织、企业和民间团体等各相关经济技术合作往来活跃。

然而，尽管我国的节能环保产业已取得很大成就，但仍存在着相当多的问题：

一是缺乏合格的综合性专业技术人才。节能环保产业大多是新兴高技术产业，也是涉及到能源、环保、计算机、机械、生物、化学化工、自动控制和设备制造等學科和专业领域的综合性产业，其技术进步与发展高度依赖复合型、综合型人才、高技术和创新性人才。

二是缺少拥有自主知识产权的关键技术。节能环保企业普遍缺乏对产业发展有重大带动作用的关键和共性技术，自主创新能力弱，拥有自主知识产权和核心竞争力的企业少，产品和服务的附加值低，对产业链拉动效果不明显，长远发展受制于国外。如新型储能技术、工业有毒有害废弃物处理技术等。究其原因也是缺少有创新能力的节能环保高端专业技术人才。

三是体制机制建设滞后制约了产业发展。地方政府及有关部门对节能环保产业的体制机制重视不够，资金投入有限，“上项目有钱，体制机制研究和能力建设没钱”，严重制约了产业的发展，导致“有企业，没产业；有需求，没市场”。

四是市场化程度差，产业集中度低，低水平、重復运营比较严重。如2006年国内水务行业全国800多个污水处理厂分散在近千个运营主体中，行业集中度仅为6%，远低于发达国家40%以上[6]；垃圾焚烧发电日处理能力过1万吨的企业仅有5家，行业集中度不足8%，远低于发达国家30%左右[7]。

五是企业规模小，缺少行业旗舰企业。目前专业从事节能环保服务的企业尽管已有相当数量，发展也很快，但多数为中小型企业，资本金过亿元的不超过80家，大多只能提供单一技术的节能环保工程建设和改造服务，与国际大公司所提供的总体解决方案服务模式相比处于明显劣势，根本的原因还是缺少得力的节能环保工程技术人才和团队[2-8]。

六是缺少统一协调、合理性、成体系的产业规划。由于没有国家战略指导，各级政府部门的节能环保规划与国家总体规划不协调。节能环保项目在各地方、各行业自行其是，条块分割，分散投资，低水平重复建设，大大削弱了国家有关规划和建设的效果。

总之，我国节能环保产业的发展的状况和存在的问题均充分说明，人才问题是解决产业发展症结的关键，人才培养是整个产业链条中最关键一环，以人为本，针对性地培养节能环保专业需要的专业人才是解决和发展我国环保产业存在问题的根本策略和唯一途径。因此，高度重视、思索我国环境专业人才培养和教育改革的新思路、新方法，是高等学校不可推卸的责任和义务。

三、环境科学专业特色的建设与实践

本文以湖南大学环境科学为例进行说明。湖南大学环境科学与工程学院的环境科学专业是与国家重点发展的战略性产业之一的“节能环保产业”直接相关的特色发展专业。湖南大学是国家“211”和“985”工程的高校，其环境科学专业自建立专业以来，始终以突出特色、保持高水平教学为基本要求，在多年教学实践中坚持不断总结经验、努力提升水平，培养了大批专业环保人才。但在目前国家经济发展的战略性要求背景下，作为节能环保领域的特色专业发展，湖南大学环境科学专业无疑将面临着巨大的考验及更新更高的专业建设要求，其人才培养与国家节能环保产业将会更加密切相关，本文将就环境科学专业特色的建设思路和发展展开讨论和研究。

湖南大学环境科学专业始建与1999年，首届本科生毕业于2003年，目前累计已有800多名学生毕业，现在在校学生人数为320多人。经过十余年的建设和发展，积累了若干实践经验，历经了在原有的单纯办学的基础上逐渐关注相关产业，到目前进一步加强依托相关产业，树立为节能环保服务和培养人才的思想，提出并申报了战略性新兴相关产业的专业特色建设。然而，在这个专业特色建设和发展过程中出现了许多问题，下面我们就出现的各种问题进行研究和探讨，以期从专业教学过程中与相关产业的链接情况，分析总结相关实践教学经验，发现并改进存在的问题，寻求进一步发展建设环境科学专业特色，努力培养适应节能环保战略性新兴产业需要的专门人才。

（一）教学实习的生产实践性和广泛性发展

早在多年前，学院领导及学科专业教学团队成员们就注意到环境学科与社会经济发展和相关产业的密切相关性，也充分意识到教育与产业脱节必将引起学生就业难而企业人才断链及难寻的怪现象，因此积极寻找了多家校内外节能环保相关单位，并建立了专业共建关系。表1给出湖南大学环境科学专业学生专业实习的主要共建单位及参与相关产业实践的具体内容。

由表1可见，2004年以前，校外共建实习单位主要为长沙市的两个污水处理厂和垃圾填埋场，行业范围窄，也未能起到激发学生对专业兴趣的目的。而且学生的实习活动多局限在参观和认识，参与性的环节很少。2006年以后，经多方努力，学院领导及学科专业教学团队逐步扩展了实习单位，增加了环保公司和其他相关生产实习单位。这样的努力和教学实习的改变取得了很好的效果，学生的实践能力和经验取得明显提升，创新能力和兴趣也大大提高。但整体上，校外共建单位还是主要为湖南省内的相关单位，集中在污水厂、环保公司、有色冶炼和化工企业，涉及面有所拓宽，但省外单位仍然很少。

由于湖南大学的学生来自全国十几个省，在现有基础上，进一步多方拓展校外实习单位，建立与省外相关产业单位的联系既能提高实践环节的教学水平，也有利于学生的就业求职。另外，也应该积极加强与周边及经济发达地区，如广东、江西以及浙江等省环保产业单位的联系，结合湖南等地的实际情况，参与各省特色产业的环保问题，如湖南和江西省的有色金属产业和广东省的信息电子、电镀产业等。

（二）就业分配的多样性发展

自2003年首届毕业生开始，环境科学专业学生的毕业走向一直处于继续攻读研究生不断上升的趋势，其余学生有的从事环保相关职业，有的转行从事其他职业，其继续升学的学生人数占比从2008届开始接近50%以后逐年上升，2011年达到最高峰的67%，见图1。

为什么近年来环境科学专业本科毕业学生中大部分在毕业后选择继续攻读研究生呢？而且事实上，毕业几年后，还有部分学生陆续考取研究生继续深造，即约有三分之二以上的学生读研究生。如此大比例的学生读研究生，除了少数学生对学术研究感兴趣，大多数学生则是出于就业困难而选择读研。然而环境科学硕士和博士研究生的专业范围进一步集中在学术研究领域，就业面更为狭窄，大量学生读研，最终仍会导致研究生就业的困难。不从根本上解决这种恶性循环，化解环境科学就业面急需拓宽的问题，最终会出现“学生就业难”，高校科研单位人满为患，而“企业人才荒”的局面。因此，总的来看，环境科学专业就业情况很不理想，学生找工作的途径很少，特别缺少国内外大型企业就业的机会，这就和其他理工科专业就业情况形成了鲜明对比，学生也因此惧怕走向社会，纷纷挤到走学术研究和考公务员的独木桥上，由此也影响了专业的发展。

要逐步改善这种状况，就必须从根本上改革和发展专业建设环节，使环境科学专业特色鲜明地服务于国家和地方经济建设，紧密联系市场实际和国家战略性新兴产业的需求，建立与市场密切相关的知识培养体系，加强专业特色建设。为此，学院领导及学科专业教学团队开展了广泛的教学改革和实践活动。首先，在学生课程安排上，我们通过对环境科学专业人才的知识结构进行分析，发现化学基础、生物学基础、数学基础、地学基础、化学工程、大氣科学、物理学基础、经济学等学科知识占有重要地位。在学生知识结构中，我们进行了合理的课程调配，将一些对解决上述我国环境问题的基础课程教学上加强、加深，实践上更丰富，对其它一些课程相对减弱，培养学生具有广而精的知识结构，形成了环境科学专业学生厚基础的特点。

其次，在教学实验方面，学院领导及学科专业教学团队也努力加强学生的实验和实践的学习和培养，例如近几年来我院先后投入近千万元装备了现代化的实验仪器设备，改造了实验室，并与国内多家有实力的环保公司和企业建立了教学科研合作，为本科生培养提供了现代化、高科技化的教学实习基地。

此外，学院领导及学科专业教学团队在学生培养过程中注重突出理科特色，融合工科特点。实施了“拓宽基础，文理工交叉，强化应用，激励创新，提高素质，多规格、多层次、多渠道培养”[9]的人才培养战略。学生毕业后不仅可以从事环境科学类的工作，也可以从事环境工程类的工作，扩大了学生的就业领域。例如可从事环境污染治理、环境评价、环境规划、环境管理、环境科学研究等方面的研究工作；也可广泛从事各级相关政府部门、资源开发利用部门以及环境保护部门的管理工作；可到各类公司、研究设计院所及环保企业工作；可继续攻读环境科学及环境工程等相关学科的硕士学位；也可从事环境科学、环境工程、化学、生物等学科教学、培训工作。

这些改革措施取得了明显的效果，大大降低了学生考研或出国继续深造的比例，如图1 所示，2014年、2015年毕业的环境科学专业本科毕业学生中继续升学的学生比例下降到50%左右，分别为56%，52%，并呈逐年下降趋势。当然，就业的领域还是很局限，没有明显扩大。由此，我们提出了下面的环境科学特色专业建设的新思路。

四、环境科学专业特色建设理论新思路

根据这十多年来我国节能环保产业发展的状况和存在的问题，以及前面总结的我院环境科学专业特色的建设与实践经验，本文从环境科学专业创新性学生的培养和学科专业特色的建设基本点出发，提出了为适应我国当前战略性新兴产业发展时代的环境科学专业特色建设的新思路。

（一）厚基础、增实力、宽口径、强能力、重创新

就是在现有的基础上按照“通识教育基础上的宽口径专业教育”的培养模式，树立“理工文融合，教学和科研结合、与国际接轨，培养创新型环境科学与工程人才”的先进教育理念，贯彻“创新机制，促进科研成果转化为教学装置，培养学生工程与创新能力”的方针[10]，深化课程体系、教学内容以及教学方法等方面的改革，不断提高环境科学专业实践教学的质量和管理水平，培养出富有专业理论水平、工程实践和科技创新能力的高水平的人才，并增强自己学科和专业实力。

（二）面向社会，联系实际，积极探索与解决环境核心问题

环境科学是一门面向大自然环境的学科，主要以人类生存的自然环境为自己的研究对象，探索环境组成与变化规律以及对人类的影响并解决与之相关的问题，因此，学生在学习过程中被要求掌握面向自然与环境的核心问题与知识，包括掌握污染物在环境中的迁移转化规律、环境污染和生态破坏对人类、其它生物和自然生态系统产生的影響；掌握如何建立与经济、社会相协调的污染防治体系；掌握环境信息系统开发以及人类社会经济活动与环境的关系；掌握如何进行合理调控以实现社会经济发展与环境保护的可持续发展等所有关系人与环境的课题，并尽可能的找到与之相关的解决方法和技术。

（三）专业知识覆盖面广而精，学科知识相互渗透、交叉，能力培养独到

由于环境科学的任务在于揭示人类与环境相互作用的规律，包含了环境的基本规律与自然规律、社会规律、经济规律、技术规律的相互影响相互作用，从而导致环境科学专业覆盖面广、研究方向繁杂和学科特色不明显，影响了学科发展。同时，学生课程学习繁多，课程之间大多又是平行关系，有些课程知识还相互重复，缺乏纵向和横向联系，使学生对环境科学的知识是样样都学却又样样学不精。考虑到我国环境污染、生态破坏形势相当严峻，培养的学生要适应这种形势、解决这些环境问题，首先要具有控制污染、治理污染环境的知识和能力；同时也要有环境监测评价、规划管理的知识和能力。因此，在学生知识结构中，必须进行合理的课程搭配，将一些对解决上述我国环境问题的基础课程教学上加强、加深，实践上合理、丰富，对其它一些课程相对减弱，培养学生具有广而精的知识结构。此外，还要加强学科知识的相互渗透、交叉，让学生多接触和学习新的学科交叉和学科渗透领域的知识。

（四）发展面向产业化、现代化、高科技化

随着全球环境变迁、沙漠化、气候变暖等生态环境问题的突出，环境科学知识学习和教授的发展方向也要从传统的，相对成熟的水、气、固体废弃物治理等方面逐渐向碳循环、水循环、水土流失治理、生态恢复、重建与可持续化、土地城市化的生态问题等现代化、高科技化方面发展，结合经济、管理等人文科学，在环境保护、经济发展与政策方面影响决策，运用遥感技术和计算机技术等解决宏观监测、控制与规划，并尽可能的用生物技术治理环境污染。

（五）突出理科特色，融合工科特点，发展出自己的特色

从目前环境科学学科特点、学科发展趋势及我国国情出发，强调培养德智体全面发展并具有良好的科学素养和较系统的环境科学理论基础、工程基础和实验技能，以及一定的理论研究、应用研究、科技开发与创新和管理能力的环境科学专才，扩大学生的就业领域，并让他们毕业后能最快、最好的适应社会需求和环境科学的发展，为国家的环保事业做出贡献。

参考文献：

[1]任丽凤.战略性新兴产业：国家产业新政的新亮点[J].学习月刊，2010（7）：10-11.

[2]中科院生态研究中心，北京大学，复旦大学，同济大学，上海理工大学.2009-2010中国节能环保产业发展研究报告[R].全球节能环保网（www.gesep.com），2010-8-21.

[3]国家发改委.节能环保产业发展规划[M].2010，5.

[4]汪晓东.十三五环保产业年增速或超20%总投资达17万亿[N].中国企业报，2015-11-02.

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[6]秦凤华.逐鹿3000亿水务设备市场[J].中国投资，2009（1）：67-69.

[7]陈天生.生活垃圾焚烧行业：发展现状与趋势[J].浙江经济，2009（16）：58-59.

[8]许力飞，覃佳莉，江晓晗.基于指标体系的我国环保产业区域发展比较研究[J].国土与自然资源研究，2014（2）：27-30.

[9]胡天觉，曾光明，刘云国，等.环工原理课程的改革与创新性学生培养[J].高等理科教育，2010（6）：70-73.

[10]曾光明，汤琳，杨春平，可持续发展的环境学科教育與创新人才的培养——国外环境学科教育起源与演变的启示[J].高等理科教育，2008（4）：28-31.