推动可持续发展理念深度融入土木工程教育

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（来源：中国改革报）

转自：中国改革报

□ 李兆超 唐西娅 申玲 杨熙 郑辉

土木工程是支撑现代文明的基础性行业，每年消耗大量原材料与能源，同时产生许多建筑垃圾与碳排放。联合国《2030年可持续发展议程》明确要求各国将可持续发展理念融入教育体系，土木工程成为这场变革的关键“战场”。当前，土木工程教育面临一些挑战：一是绿色建筑、生态修复、低碳施工等新兴领域快速崛起，工程师不仅需要掌握传统技术，更要具备全生命周期环境评估、资源循环利用等复合能力；二是公众对基础设施的要求已从坚固耐用升级为环境友好，在此趋势下，土木工程必须回应减碳目标等要求。基于此，推动可持续发展理念融入土木工程教育具有重大意义。本文将围绕这一内容，分析教育体系如何突破学科壁垒，将生态学、环境科学、伦理学等知识融入专业课程以及如何创新教学方法，从而培养具有可持续思维的工程人才。

土木工程可持续发展理念概述

土木工程的可持续发展理念包括绿色建筑和生态工程。绿色建筑强调在建筑全寿命周期内节约资源、保护环境和减少污染；生态工程注重通过生态修复和保护恢复生态系统的平衡。土木工程师应将可持续发展理念融入实践，考虑生态保护、资源合理利用和环境保护，通过被动式设计减少能耗、利用智能监测系统优化建筑运维阶段的资源管理，从而推动建筑行业从资源消耗型向环境友好型转型。

生态工程则要求工程师利用技术手段恢复受损的生态系统，在边坡防护、河道治理、湿地修复等场景中，生态工程应采用植物固土、生态护坡、生物滞留设施等自然工法，既保障工程安全，又为生物多样性提供栖息空间。在海岸防护工程中，可构建人工珊瑚礁、红树林来替代混凝土堤坝，这样的设计既有助于削弱海浪冲击，又能增强碳汇能力。绿色建筑与生态工程的结合形成了土木工程可持续发展的完整框架，前者减少对环境的索取，后者修复已造成的损伤，从而实现“发展”与“保护”的动态平衡。

可持续发展的土木工程教育教学策略

强化绿色建筑全寿命周期课程设计。传统土木工程教育的重点在于设计、施工等环节，缺乏对建筑全流程系统性影响的教育。可持续发展理念下，土木工程课程需重新整合教学内容，梳理工程规划、设计、施工、运维、拆除五大阶段的可持续技术应用逻辑。规划阶段需引导学生分析场地生态敏感性，探索可再生能源布局的可行性；设计阶段需引导学生思考如何实现建筑节能；施工阶段需关注废水循环利用、预制装配技术等绿色施工工艺的利用，尽可能减少施工对环境造成的负面影响；运维阶段则应注重培养学生利用数据优化建筑性能的能力；拆除阶段需讲解建筑废弃物分类回收与再生利用技术。

教师可使用虚拟仿真技术让学生直观感受各阶段决策对资源消耗、碳排放及生态影响的连锁反应，从而建立全流程责任意识。在此基础上，还应培养学生系统性解决复杂问题的能力。教师可采用“反向推演”模式，设定拆除阶段的资源回收目标，倒推设计阶段需满足的模块化、易拆解要求，再关联至施工阶段的装配式工艺，从而让学生跳出单环节思维局限，理解技术决策的长期影响。经过长期训练，学生将能学会如何运用BIM、碳足迹计算等技术工具来减少工程施工的环境影响，深入理解绿色建筑是“用最小生态代价满足最大功能需求”这一本质。

深化生态工程修复技术实践教学。传统生态工程教学偏向理论讲解以及简单的技术示范，学生难以理解生态系统动态修复的复杂性。为解决这一问题，教师应以真实生态问题为导向开展实践教学，设置边坡生态防护、污染水体治理、退化湿地恢复等典型场景，引导学生分析生物与非生物要素的相互作用。河道修复项目中，学生需考虑水流动力学对河床稳定性的影响、本土植物对水土保持的作用及微生物群落对水质净化的贡献。在此过程中，教师可利用模拟软件展示不同修复方案下生态系统的响应情况，让学生认识到生态保护与修复应以最小程度的人为干预，最大限度地发挥自然系统的自我恢复能力。由于生态修复具有强烈的地域特征，教师还需针对不同气候、地质与生物条件设计差异化教学方案。

教师以本地典型生态问题为切入口，如矿山废弃地复垦、海岸带侵蚀防治，组织学生进行现场勘测，分析这些生态问题的成因，并给出治理的意见及建议。学生需综合运用地质雷达、无人机遥感、生物检测等技术工具，并调研当地社区需求与文化传统，形成兼具工程效能与社会适应性的解决方案。

此外，实践教学中还需设置复盘环节，即引导学生分析过度工程化导致的二次生态破坏，以此来强化学生对自然规律的敬畏。将实验室研究、野外实操与社区参与相结合，学生不仅能学会生态修复的原理与具体操作方法，还能形成可持续发展的工程伦理观。

在土木工程教育中融入可持续发展理念是回应全球生态危机与行业转型需求的必然选择，本文提出的绿色建筑全寿命周期课程设计与生态工程修复技术实践教学两大策略可帮助学生理解技术决策的长期环境影响，培养他们的工程伦理观。未来，土木工程教育需进一步深化可持续发展理念与数字技术的融合，关注政策标准迭代，培养出兼具技术创新力与生态责任感的下一代工程师，助力土木工程行业可持续发展。

【作者单位：湖南工业大学。本文系湖南省普通高等学校教学改革研究重点项目：服务“三高四新”美好蓝图的土木类专业改造升级研究；教育部产学合作协同育人项目：基于土建专业EIP-CDIO人才工程与创新能力提升的协同BIMXR虚拟仿真实践教学基地建设（202401000995）；湖南省研究生教改项目：新工科背景下土木水利专业学位研究生培养模式改革的探索与实践（2024JGYB211）】

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