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【摘要】产业生态学是近几十年才发展起来的新学科,在大学生中开展产业生态学教育具有非常重要的意义。但由于国内产业生态学的教育起步晚,成熟案例少,产业生态学教育还存在不少问题。本文介绍了产业生态学及其教育的重要意义,同时提供了可借鉴的国外较成熟的教学案例,最后给出了对如何较好的开展产业生态学教育的思考。
【关键词】产业生态学教育大学生可持续发展
【中图分类号】G45 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)07-0032-02 一、什么是产业生态学
产业生态学是上个世纪80年代末,在可持续发展思想推动下产生的一门新学科。人类从事的生产活动对自然环境会产生扰动,特别是工业革命以来,扰动的强度和范围都在逐渐较大,人类活动与自然生态系统的矛盾日益凸显。上个世纪频发的局部污染事件和产生重大影响的全球环境问题,促使人们思考当前人类发展方式的合理性,进而提出模仿自然生态系统的物质循环和能量流动的规律来重构产业系统。产业生态学从根本上说是运用生态学的基本规律,基于物质流和能量流的分析,研究如何通过产品的制造者、消费者和废料处理者的协作,如何通过对工业活动,尤其是工业设施设计的改变,使产业转向健康的(即环境友好的)发展模式。
20世纪90年代后,产业生态的理论和实践进入到蓬勃发展的阶段,美国科学院多次召开会议,对产业生态的概念、内容、方法及前景等问题进行了研讨,形成了产业生态学的基本框架[1]。1997年出现了国际的《产业生态学杂志》,给产业生态研究人员提供了一个交流和讨论的平台。于2000年成立了国际产业生态学学会,每两年召开一次国际会议,2013年6月首次在亚洲国家召开,由清华大学环境学院、韩国蔚山大学、日本国立环境研究所共同举办,在韩国蔚山召开。会议的主题为“产业生态学—绿色经济的策略”,有来自37个国家的400多位学者参会,议题围绕产业共生和生态工业园区、城市代谢、生命周期分析、物质投入产出分析等展开,说明产业生态研究的影响力和参与者逐渐扩大。
二、产业生态学教育的意义
随着产业生态思想的发展,产业生态学的教育得到政府、企业、高校和科研机构的高度重视。到目前为止,国内外的许多大学和科研机构开展了产业生态方面的课程,对象包括工程技术、金融、管理及环境科学背景的学生。1997年国外出版了产业生态的第一本产业生态专著《产业生态和全球气候变化》,2002年,Thomas E. Graedal 和Braden R. Allenby的 《产业生态学》(第二版)出版,是产业生态学教育方面的一本经典教材,被很多国内外高校采用。2003年施涵将其译成了中文,由清华大学出版社出版。在2002年,武汉大学出版了国内第一部关于产业生态方面的专著, 邓南圣, 吴峰主编的《工业生态学——理论与应用》。随后,陆钟武、王寿兵、鞠美庭等学者陆续出版了产业生态方面的专著和教材,为我国的产业生态教育起到了极大的推动作用[2]。
中国自1997年起,也开展了产业生态学方面的教育。1997年,东北大学的陆钟武院士对博士研究生开设了冶金行业资源循环使用研究的课题。1998年,清华大学为化学工程硕士生开设了产业生态课程,之后给全校本科生开设了选修课,主要讲述工业发展模式、工业代谢研究、工业生态园区的规划与管理等。1999年,武汉大学为环境科学和环境工程的研究生开设了相关课程,为了扩大产业生态学的受教育面,为全校的博士生开展了4小时的讲座课程,内容包括全球气候变化和产业生态的历史,方法和应用,之后又为全校本科生开设了产业生态学通识选修课,介绍了产业生态的基本原理和框架、生命周期评价(LCA)、面向环境的设计和延长生产者责任等方面内容,不同背景的学生通过产业生态学课程的学习,接受产业生态学的基本概念和方法[3]。2013年,东北大学陆钟武院士的课程《工业生态学——穿越“环境高山”》录制成了网络公开课,重点介绍了工业生态学新颖的学术思想,分析思维(还原论)与综合思维(整体论)相结合的科学思维模式和先进的方法论,阐述了它研究的中心问题即穿越“环境高山”、实现可持续发展。从系统层面介绍了总物流分析、生态足迹分析,从行业层面介绍了物质流分析、生态工业园,从产品层面介绍了生态包袱、生命周期评价、生态设计等基本理论和方法。通过网络传播的公开性和大的受众面,大大扩展了产业生态学的教育范围。
三、国外产业生态学教育方法介绍
挪威科技大学从1996年开展了研究生的产业生态教学,采用课堂教学(50%)和项目设计(50%)相结合的方式,课堂教学除了专业教师之外,还邀请了工业企业,挪威,丹麦和美国环境保护部门的人员给学生上课,企业的人员会给学生理论联系实际的报告,特别是工业企业的实际案例来帮助学生理解产业生态的相关理论。通过工程师和管理人员将产业生态学的思想和方法带入以后的工作领域,并通过实践得到验证,其对产业生态学教育的影响深远。
西班牙加泰罗尼亚理工大学(Technical University of Catalonia)在产业生态学教学方面进行了3年的教学实践探索,摸索出一套有效的教学方法[4]。包括讲座,实践应用,相关的产业生态教学材料和结业论文。在讲座环节,对产业生态进行了介绍,包括对自然生态系统的分析,对其中的物质循环、能量流动和以食物链连接起来的物种之间的关系等。主要思想为物种之间的关系通过合作和自我组织来调节;在能量从一级传递到下一级存在相当的耗散;在自然界不存在废物,只有被另一物种利用的副产物;自然系统的能量都来自太阳能;自然系统的动态平衡产生生态效率,达到生态平衡需要一个长期的过程;自然系统有一定的容量,但依然很脆弱。通过对自然系统的分析可发现自然系统的生态效率很高,自然系统不产生废物,同时自然系统只需要太阳能的输入。而产业系统制造大量的废物并且对能量的需要持续增加,化石燃料成为了主要的能源形式。因此产业生态学课程就是要帮助学生理解如何提高产业系统的功能,这就需要产业之间的交互联系(通过物质、能量和信息流动)以及维持自然和社会环境之间的可持续关系。
在讲座课程中,学生被分成若干小组围绕如何提高系统的生态效率开展讨论。学生们讨论自身对产业生态的理解,老师会介绍产业生态系统和工业生态网络及实例,特别会提到丹麦卡伦堡的生态产业园。
在实际应用环节,学生被要求通过网络搜寻和产业生态相关的主题(定义,课程,实际案例,会议,参考文献等)。根据学生的背景,课堂所学和网络搜索获得的信息,他们设计一个可能的生态产业园,分析其中的物质流动及不同行业或实体之间的资源交换。由于产业生态学具有多学科交叉的特点,不同背景的学生在提供较好的解决方案方面具有优势。在展示过程中,其他小组也可以对方案进行补充和改进。此外,通过一些软件能很好的关联废物流和源材料流,还可能画出生态产业园的流动示意图。
教师还准备了理论相关的文件,产业生态园现实案例及实际运行情况,课程还包括参观真实的产业生态园。教师还给学生提供了产业生态的相关资源,其中包括产业生态的相关书籍及网络上的产业生态资源,如国际产业生态学会网站,国际商业与可持续发展研究所网站,工业共生研究所网站等,及一些产业生态学的国际杂志包括产业生态学杂志和清洁生产杂志。
四、产业生态学教育的几点思考
产业生态学教育在我国具有非常重大的意义。我国现阶段经济高速发展,产业和环境的矛盾日益凸显,我国人口密度大,产业基础设施正在得到迅速更新和发展,在我国探索清洁发展的道路具有巨大的潜力,我们能否正确选择未来的产业发展道路,不仅对我们自身,而且对全世界都具有重大影响[5]。但相对国外的产业生态学教育,我国的产业生态学教育开展的较晚,公众对其认知和关注程度还不够,从这个意义上说,产业生态学教育的任务还很重。为避免走发达国家先污染、后治理,先发展、后保护的老路,为促进我国的可持续发展战略的实施,构建环境绿色健康的发展道路,亟待推广我国的产业生态学教育。可喜的事,国内越来越多的高校开设了产业生态学的课程,接受教育的学生除了环境科学和工程学科外,也逐渐向不同专业背景的学生开放,如金融、法律、管理等背景。
产业生态学教育需要政府、学校和企业的共同参与。在我国目前产业生态学教育的主要基地在高校,但产业生态学教育的目的是产业生态实践,这需要政府、学校和企业的共同推进。产业生态学教育应该是全方位的教育,只靠课堂讲授难以取得较好的效果,通过政府和企业的联合,将产业生态思想在政府官员和企业管理人员的思想中建立,为产业生态实践提供真实案例和实践平台,树立一批典型示范基地,进一步发展产业生态理论。
充分利用各种资源提高大学生的学习兴趣。通过对产业生态学一般性概念和原理的课堂讲授,学生的兴趣不高。因此,可以充分利用各种资源,寻找国内外的成熟案例,突出产业生态在实践中运用的成果和不足,使学生认识到产业生态的重要意义。此外,通过网络媒体的作用,给学生提供相关资源链接,发挥学生的主观能动性,通过小组完成项目的方式,提高学生的学习兴趣和效果。
参考文献:
[1]李同升, 韦亚权. 工业生态学研究现状与展望. 生态学报. 2005:869-77.
[2]鞠美庭, 刘伟, 于敬磊. 国内外“产业生态学”研究与教育的比较分析. 教育文化论坛. 2010:13-20.
[3]Ning W, Chen P, Wu F, Cockerill K, Deng N. Industrial ecology education at Wuhan University. Journal of Industrial Ecology. 2007;11:147-53.
[4]Cervantes G. A methodology for teaching industrial ecology. International Journal of Sustainability in Higher Education. 2007;8:131-41.
[5]Graedal TE, Allenby BR. 产业生态学(第二版). 清华大学出版社.2004.
【关键词】产业生态学教育大学生可持续发展
【中图分类号】G45 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)07-0032-02 一、什么是产业生态学
产业生态学是上个世纪80年代末,在可持续发展思想推动下产生的一门新学科。人类从事的生产活动对自然环境会产生扰动,特别是工业革命以来,扰动的强度和范围都在逐渐较大,人类活动与自然生态系统的矛盾日益凸显。上个世纪频发的局部污染事件和产生重大影响的全球环境问题,促使人们思考当前人类发展方式的合理性,进而提出模仿自然生态系统的物质循环和能量流动的规律来重构产业系统。产业生态学从根本上说是运用生态学的基本规律,基于物质流和能量流的分析,研究如何通过产品的制造者、消费者和废料处理者的协作,如何通过对工业活动,尤其是工业设施设计的改变,使产业转向健康的(即环境友好的)发展模式。
20世纪90年代后,产业生态的理论和实践进入到蓬勃发展的阶段,美国科学院多次召开会议,对产业生态的概念、内容、方法及前景等问题进行了研讨,形成了产业生态学的基本框架[1]。1997年出现了国际的《产业生态学杂志》,给产业生态研究人员提供了一个交流和讨论的平台。于2000年成立了国际产业生态学学会,每两年召开一次国际会议,2013年6月首次在亚洲国家召开,由清华大学环境学院、韩国蔚山大学、日本国立环境研究所共同举办,在韩国蔚山召开。会议的主题为“产业生态学—绿色经济的策略”,有来自37个国家的400多位学者参会,议题围绕产业共生和生态工业园区、城市代谢、生命周期分析、物质投入产出分析等展开,说明产业生态研究的影响力和参与者逐渐扩大。
二、产业生态学教育的意义
随着产业生态思想的发展,产业生态学的教育得到政府、企业、高校和科研机构的高度重视。到目前为止,国内外的许多大学和科研机构开展了产业生态方面的课程,对象包括工程技术、金融、管理及环境科学背景的学生。1997年国外出版了产业生态的第一本产业生态专著《产业生态和全球气候变化》,2002年,Thomas E. Graedal 和Braden R. Allenby的 《产业生态学》(第二版)出版,是产业生态学教育方面的一本经典教材,被很多国内外高校采用。2003年施涵将其译成了中文,由清华大学出版社出版。在2002年,武汉大学出版了国内第一部关于产业生态方面的专著, 邓南圣, 吴峰主编的《工业生态学——理论与应用》。随后,陆钟武、王寿兵、鞠美庭等学者陆续出版了产业生态方面的专著和教材,为我国的产业生态教育起到了极大的推动作用[2]。
中国自1997年起,也开展了产业生态学方面的教育。1997年,东北大学的陆钟武院士对博士研究生开设了冶金行业资源循环使用研究的课题。1998年,清华大学为化学工程硕士生开设了产业生态课程,之后给全校本科生开设了选修课,主要讲述工业发展模式、工业代谢研究、工业生态园区的规划与管理等。1999年,武汉大学为环境科学和环境工程的研究生开设了相关课程,为了扩大产业生态学的受教育面,为全校的博士生开展了4小时的讲座课程,内容包括全球气候变化和产业生态的历史,方法和应用,之后又为全校本科生开设了产业生态学通识选修课,介绍了产业生态的基本原理和框架、生命周期评价(LCA)、面向环境的设计和延长生产者责任等方面内容,不同背景的学生通过产业生态学课程的学习,接受产业生态学的基本概念和方法[3]。2013年,东北大学陆钟武院士的课程《工业生态学——穿越“环境高山”》录制成了网络公开课,重点介绍了工业生态学新颖的学术思想,分析思维(还原论)与综合思维(整体论)相结合的科学思维模式和先进的方法论,阐述了它研究的中心问题即穿越“环境高山”、实现可持续发展。从系统层面介绍了总物流分析、生态足迹分析,从行业层面介绍了物质流分析、生态工业园,从产品层面介绍了生态包袱、生命周期评价、生态设计等基本理论和方法。通过网络传播的公开性和大的受众面,大大扩展了产业生态学的教育范围。
三、国外产业生态学教育方法介绍
挪威科技大学从1996年开展了研究生的产业生态教学,采用课堂教学(50%)和项目设计(50%)相结合的方式,课堂教学除了专业教师之外,还邀请了工业企业,挪威,丹麦和美国环境保护部门的人员给学生上课,企业的人员会给学生理论联系实际的报告,特别是工业企业的实际案例来帮助学生理解产业生态的相关理论。通过工程师和管理人员将产业生态学的思想和方法带入以后的工作领域,并通过实践得到验证,其对产业生态学教育的影响深远。
西班牙加泰罗尼亚理工大学(Technical University of Catalonia)在产业生态学教学方面进行了3年的教学实践探索,摸索出一套有效的教学方法[4]。包括讲座,实践应用,相关的产业生态教学材料和结业论文。在讲座环节,对产业生态进行了介绍,包括对自然生态系统的分析,对其中的物质循环、能量流动和以食物链连接起来的物种之间的关系等。主要思想为物种之间的关系通过合作和自我组织来调节;在能量从一级传递到下一级存在相当的耗散;在自然界不存在废物,只有被另一物种利用的副产物;自然系统的能量都来自太阳能;自然系统的动态平衡产生生态效率,达到生态平衡需要一个长期的过程;自然系统有一定的容量,但依然很脆弱。通过对自然系统的分析可发现自然系统的生态效率很高,自然系统不产生废物,同时自然系统只需要太阳能的输入。而产业系统制造大量的废物并且对能量的需要持续增加,化石燃料成为了主要的能源形式。因此产业生态学课程就是要帮助学生理解如何提高产业系统的功能,这就需要产业之间的交互联系(通过物质、能量和信息流动)以及维持自然和社会环境之间的可持续关系。
在讲座课程中,学生被分成若干小组围绕如何提高系统的生态效率开展讨论。学生们讨论自身对产业生态的理解,老师会介绍产业生态系统和工业生态网络及实例,特别会提到丹麦卡伦堡的生态产业园。
在实际应用环节,学生被要求通过网络搜寻和产业生态相关的主题(定义,课程,实际案例,会议,参考文献等)。根据学生的背景,课堂所学和网络搜索获得的信息,他们设计一个可能的生态产业园,分析其中的物质流动及不同行业或实体之间的资源交换。由于产业生态学具有多学科交叉的特点,不同背景的学生在提供较好的解决方案方面具有优势。在展示过程中,其他小组也可以对方案进行补充和改进。此外,通过一些软件能很好的关联废物流和源材料流,还可能画出生态产业园的流动示意图。
教师还准备了理论相关的文件,产业生态园现实案例及实际运行情况,课程还包括参观真实的产业生态园。教师还给学生提供了产业生态的相关资源,其中包括产业生态的相关书籍及网络上的产业生态资源,如国际产业生态学会网站,国际商业与可持续发展研究所网站,工业共生研究所网站等,及一些产业生态学的国际杂志包括产业生态学杂志和清洁生产杂志。
四、产业生态学教育的几点思考
产业生态学教育在我国具有非常重大的意义。我国现阶段经济高速发展,产业和环境的矛盾日益凸显,我国人口密度大,产业基础设施正在得到迅速更新和发展,在我国探索清洁发展的道路具有巨大的潜力,我们能否正确选择未来的产业发展道路,不仅对我们自身,而且对全世界都具有重大影响[5]。但相对国外的产业生态学教育,我国的产业生态学教育开展的较晚,公众对其认知和关注程度还不够,从这个意义上说,产业生态学教育的任务还很重。为避免走发达国家先污染、后治理,先发展、后保护的老路,为促进我国的可持续发展战略的实施,构建环境绿色健康的发展道路,亟待推广我国的产业生态学教育。可喜的事,国内越来越多的高校开设了产业生态学的课程,接受教育的学生除了环境科学和工程学科外,也逐渐向不同专业背景的学生开放,如金融、法律、管理等背景。
产业生态学教育需要政府、学校和企业的共同参与。在我国目前产业生态学教育的主要基地在高校,但产业生态学教育的目的是产业生态实践,这需要政府、学校和企业的共同推进。产业生态学教育应该是全方位的教育,只靠课堂讲授难以取得较好的效果,通过政府和企业的联合,将产业生态思想在政府官员和企业管理人员的思想中建立,为产业生态实践提供真实案例和实践平台,树立一批典型示范基地,进一步发展产业生态理论。
充分利用各种资源提高大学生的学习兴趣。通过对产业生态学一般性概念和原理的课堂讲授,学生的兴趣不高。因此,可以充分利用各种资源,寻找国内外的成熟案例,突出产业生态在实践中运用的成果和不足,使学生认识到产业生态的重要意义。此外,通过网络媒体的作用,给学生提供相关资源链接,发挥学生的主观能动性,通过小组完成项目的方式,提高学生的学习兴趣和效果。
参考文献:
[1]李同升, 韦亚权. 工业生态学研究现状与展望. 生态学报. 2005:869-77.
[2]鞠美庭, 刘伟, 于敬磊. 国内外“产业生态学”研究与教育的比较分析. 教育文化论坛. 2010:13-20.
[3]Ning W, Chen P, Wu F, Cockerill K, Deng N. Industrial ecology education at Wuhan University. Journal of Industrial Ecology. 2007;11:147-53.
[4]Cervantes G. A methodology for teaching industrial ecology. International Journal of Sustainability in Higher Education. 2007;8:131-41.
[5]Graedal TE, Allenby BR. 产业生态学(第二版). 清华大学出版社.2004.