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北交大地球系统科学 地球系统科学

[2018年11月06日 04:42] 来源: 中国大学教学 编辑:小编 点击量:0
导读:一、南京大学本科教育变革的深化南京大学自2006年开端施行“三三制”人才培育形式变革,现已有十余年的时刻。所谓“三三制”人才培育形式,就是将本科培育进程划分为“大类培育”“专业培育”“多元培育”三个阶段和“专业学术”“穿插复合”“作业创业”三条展开途径,给予学生个性化、多样化培育。“三三制”本科教育变革

一、南京大学本科教育变革的深化

南京大学自2006年开端施行“三三制”人才培育形式变革,现已有十余年的时刻。所谓“三三制”人才培育形式,就是将本科培育进程划分为“大类培育”“专业培育”“多元培育”三个阶段和“专业学术”“穿插复合”“作业创业”三条展开途径,给予学生个性化、多样化培育。“三三制”本科教育变革获得了高教界的广泛认可,并于2014年荣获第七届高等教育国家级教育效果特等奖。

未来“三三制”人才培育形式变革怎么进一步深化,三个阶段、三条展开途径怎么进一步展开,是咱们近期一向考虑的问题。所以,在专业学术进修上,咱们将变革的要点放在两个方面。一方面是通识教育变革。南京大学近年来开设重生研讨课194门,协助学生树立学术志向,学会质疑和发现,完结习惯性/学术性转化;开设通识教育课126门,开阔学生学术视界,培育文明素质和科学精力,促进健全人格和价值观的构成;开设学科前沿课115门,协助高年级本科生进入学术前沿范畴,自主提出问题、剖析问题和处理问题,获得高峰体会。培育勇于质疑、长于质疑的立异性人才。另一方面就是专业课程变革。而在作业创业上,南京大学这几年构成了课程、讲堂、练习、比赛、效果孵化“五位一体”立异创业教育体系。在榜首阶段,校园为一切学生供给“立异创业课程”和“立异创业讲堂”,培育学生立异创业爱好,开阔视界;经过上面两类练习后,大约会有三分之一的学生對立异创业感爱好,校园会让其进入第二个阶段,触摸“立异创业练习”和“立异创业比赛”,培育学生立异创业才能;这部分同学经过练习往后,或许又会有三分之一的学生往后情愿走上作业创业的路途,校园就会在“立异创业效果孵化”方面为其供给条件,真实对接商场,让学生亲自实践。在“立异创业效果孵化”上,校园为其打造立异、构思、发明、创业“四创交融”的实践渠道,深化校校协同、校企协同、校地协同“三个协同”的育人机制。“五位一体”立异创业教育体系、“四创交融”的实践渠道、“三个协同”的育人机制,一同构成了“五四三”立异创业培育形式。2016年,南京大学成为国务院榜首批双创演示基地4所高校和科研院所演示基地之一。

三条展开途径中的“专业学术”“作业创业”咱们现已找到了很好的展开办法,那么,关于“穿插复合”展开途径,咱们又应该采纳什么样的人才培育形式?曩昔咱们的做法首要是经过自在选课,全校一切的课程对全体一切学生敞开,当然第二专业、双学位等也都有。可是咱们以为这样还不行,咱们应该要办一些真实的跨学科班,经过不同院系之间的通力合作,真实培育穿插复合型人才,这就是咱们兴办“地球体系科学与环境理科试验班”的一个重要原因。地球体系科学与环境理科试验班面向2016级重生正式招生、联合地科、地海、大气、环科四个学院,探究“2+2”形式,培育具有跨学科处理问题才能的复合型大地学人才。一同,南京大学还依据其他优势学科专业,先后兴办了计算机与金融工程试验班、文科试验班(艺术与文明构思),等等。期望凭借这样的途径,将“三三制”人才培育的三条展开途径有机结合起来。

二、斯坦福大学跨学科教育的启示

在人才培育形式变革方面,斯坦福大学给了咱们许多启示。斯坦福大学具有7个学院,其间只要文理学院、工程学院和地球、动力与环境科学学院供给本科生教育和研讨生教育,商学院、教育学院、法学院和医学院仅展开研讨生教育。文理学院颁布的本科学位数占悉数学位数的80%,工程学院和地球科学学院占20%。

各学院的本科生教育除依照校园共同要求有必要施行通识教育之外,专业课程也渗透着“渊博”的精力。专业课程设置归于彻底必修的课程份额较少,而以指定规模选修居多,学生自主性强,选修课程学分占70%左右。展开跨学科协作教育、开设高水平前沿讲座、大四研讨、荣誉方案、辅修、户外实践等也为培育优异立异人才发明了极为有利的条件。

2015年2月10日,斯坦福大学教务长约翰·艾赫蒙迪(John EtchemendV)向董事会提出主张,将“地球科学学院”(Earth Sciences school)更名为“地球、动力与环境科学学院”(School of Earth,Energy&Environmental),以便进一步拓宽研讨与教育的规模。该主张获得董事会经过,学院新称号从2月11日正式收效,从而使该学院成为斯坦福大学最年青的学院。

关于修正姓名的理由,斯坦福大学董事会主席斯蒂芬·戴宁(StevenA.Denning)称榜首,地球上的资源和环境给人类带来“关键性应战”(critical challenge);第二,斯坦福大学长时间从事地球、环境和动力研讨,并处于“首领”(1eader)位置;第三,新称号能向外界明晰地表明学院努力的规模;第四,从学科的视点看,原先斯坦福从事的是传统意义上的“地球科学”(earth sciences),即地壳演化及与矿物质和动力的联络以及地震、火山等自然灾害等,但在曩昔的20年间,“地球科学”增加了土地、海洋、水、气候和环境改变等内容;第五,跟着新教师的不断参与,学院创立了两个立异性跨学科环境和资源学位专业——“地球体系专业”和“环境与资源跨学科专业”;第六,学院在点评杂乱体系,并剖析从卫星遥感和其他成像技能获取的大数据所采纳的剖析和运算办法方面,具有开拓性。

地球、动力与环境科学学院院长帕米拉·玛森(Pamela A.Matson)以为:学院的教师在七大洲和全国际的海洋从事研讨作业,并且有近一半的教师在努力于环境问题,修正之后的姓名,愈加可以充沛代表“咱们是谁”。

地球、动力与环境科学学院的办学愿景旨在研制常识、造就人才和发挥首领效果,以便了解正在改变的地球,并协助处理当时和几十年之后国际所面对的巨大的资源和环境应战。其办学使命是:发明并有用传达有关地球的根底常识、地球上的资源和地球的改变进程;练习学生和未来的领导者,对广阔大众进行地球和环境科学教育;整合、归纳、运用科学与工程常识去处理社会问题,例如,动力、食物和水的可持续使用,辨认、减缓自然灾害带来的危险,人类活动对气候体系和环境带来的结果,等等。

地球、动力与环境科学学院在曾经动力资源工程系(Department of Energy Resources Engineering)、地质学系(Department of Geological Sciences)、地球物理学系(Department of GeophVsics)的根底上,又开办了地球体系科学系(Department of Earth System Science)。在此之前,该学院就己经具有2个跨学科专业,即地球体系专业(Earth Systems Program,接收本科生和研讨生)和环境与资源专业(Environment and Resources,仅接收研讨生)。

地球体系科学系(ESS)是斯坦福大学“地球、动力与环境科学学院”最新的学系,全系的专职和兼职教师,都别离具有广泛的爱好和专业布景。该系首要特点是:安身作业场所——杨山崎环境动力大楼,把涣散在全校各试验室和其他作业室的许多学科范畴的教师、学生、博士后研讨人员和有经历的有发明力的研讨人员聚集起来,组织他们一同展开研讨和学习。地球体系科学系师资队伍的特点是与生物所、动力所、森林与环境所、国际研讨所、计算所等多部门联合实施“双聘制”。

地球体系科学系设置了跨学科专业——地球体系专业(EaCh Systems Program),设置的首要意图是:地球上呈现的杂乱的环境问题往往是人类的活动与大自然的改变两者在彼此效果的进程中发作的,该专业旨在培育学生在科学、技能和方针剖析方面的常识深度和广度,使他们可以运用体系、全体和跨学科的办法,独登时研讨和处理杂乱的环境问题。地球体系科学将努力于处理一些国际所面对的最杂乱的问题,展开有关地球的常识,应对资源和环境应战,不只使今日的人获益,并且使未来几代人获益。

地球体系专业设有六大展开使命:(1)培育和造就重生代地球科学家;(2)运用遥感和卫星剖析试验室等多种技能手段,去探究和了解地球这颗行星;(3)保证动力的未来;(4)寻觅处理气候变暖的办法;(5)削减自然灾害的危险;(6)保证食物与水安全。环绕这六大展开使命,他们在科学研讨和人才培育方面做了许多作业。

比如在科学研讨方面,他们将研讨方针定为研讨地球体系的杂乱性(尤其是海洋、大气、地表和淡水体系之间的彼此效果),了解它们所导致的全球环境问题,猜测它们对人类和全球环境的影响,并及时做出应对;选用的研讨办法首要是把地球作为一个高度互动的全体体系来看待,从曩昔的单学科研讨转向对发作在地球表面和内部的化学、生物和物理演进进程中的彼此效果进行点评。

在人才培養方面,斯坦福大学地球体系本科专业设置了根底课、拓宽课、中心课、必修课、方向课等。2016-2017学年,“地球体系科学”拟开设102门专业课程。其间,秋季学期37门,春季42门,夏日11门,冬天36门。秋季自在选修课程列举如下:地球与日子一同演化(Coevolution of Earth and Life)、地球体系简介(Introduction to Earth Systems)、极点日子:从深海到深空(Life at the Extremes:From the Deep Sea to Deep Space)、全球变暖悖论(The Global Warming Paradox)、落基山脉环境与户外地质研讨(Environmental and Geological Field Studies in the Rocky Mountains)、了解动力(Understanding Energy)、今世地球物理根底简介(Introduction to the foundations ofcontemporary geophysics)、人类社会与环境改变(Human Society and Environmental Change)、夏威夷岛屿的生态(Ecology of the Hawaiian Islands)、绿色的暗影:环境正义运动的再规划与再考虑(Shades of Green:Redesigning and Rethinking the Environmental Justice Moveme~s)、

社会企业协作研讨体(Social Entrepreneurship Collaboratory)、播客人类世(Podcasting the Anthropocene)。

地球体系大四高峰项目(Earth Systems Senior Capstone Proiects)是斯坦福大学地球体系专业一项十分闻名的人才培育项目。地球体系大四高峰项目从大四秋季学期开端,学生可以把自己的构思、爱好和构思与辅导老师商量,独立从事研讨,把学到的比如遥感等专业常识和自己的共同发明相结合,使其变成有形的什物。这些“著作”以体现环境问题为主题,一方面让她们感到自豪,另一方面在将来还“有用”。2016年的毕业生中有32人完结了他们的“著作”,并一一在研讨会上进行了演示。

斯坦福大学“地球体系专业”因为为学生树立了广泛的环境科学及其相关的方针布景常识,使毕业生可以在广泛的范畴里作业。有的本科毕业生持续攻读博士学位、法学硕士、医学硕士、工商管理硕士和其他的研讨生学位。而其他的毕业生则挑选到政府、非营利组织、咨询、教育、工程和研讨等范畴作业。

三、南京大学地球体系科学试验班创立

地球是一个全体,是一个体系。在处理严重科学问题时,不再具有海陆的边界、地球内部和外部的边界、学科的边界、区域的边界,人类有必要一同去面对和处理地球环境问题。

这一切都来源于,地球物质是在各圈层之间发作着垂向的和横向的循环,导致一个区域的问题终究演变为全球的问题,一个圈层的问题演变为整个体系的问题,地球体系科学就是要找到发作问题的原因和处理问题的办法。所以,南京大学地学四院(地科、地海、大气、环科)需求携手培育未来优异立异人才。依据上述考虑,南京大学2016年开设了“地球体系科学试验班”,接收了榜首批学生。

“地球体系科学试验班”的使命是运用“体系科学”的办法去研讨“地球科学”,注重地球大气圈、水圈、冰冻圈、岩石圈、土壤圈、生物圈和磁场圈之间的彼此效果,以及人类社会活动对这些圈层所发作的影响。从学科视点看,把生态学、经济学、地质学、冰川学、气象学、海洋学、古生物学、环境科学、社会学和太空学等自然科学范畴和社会科学范畴的常识会聚一同,用“全体观”培育学生,让他们去研讨地球各圈层与其所掩盖的许多亚体系之间的互动联络、构成的组织结构,以及它们的稳定性或不稳定性。

“地球体系科学”触及许多相关学科,包含物理地质学、自然地理学、气象学、海洋学、社会学、生理学、数学等14个学科。因而,“地球体系科学班”的学生首先要处理学习办法的问题。咱们提出要全体研讨地球,地内地外结合,深部和地表结合,古今结合,海陆结合,人地结合;要归纳把握相关学科的常识,彼此效果的研讨需求运用两个以上学科的常识;要学会定量化、模型化的研讨办法,夯实坚实的学科根底;要不断探究立异,深化了解探究立异是地球体系科学最本质特征。

南大“地球体系科学试验班”选用“2+2”的人才培育形式,前2年按大类培育,后2年分流到详细专业。轮番由一个学院承当学生管理作业,四学院指定专业教师担任本科生学术导师。由最优异的教师为试验班担任根底课程主讲教师,四大学院联合备课,由包含多位院士、名师、长江学者、国家杰青获得者在内的专业教师队伍承当专业课教育。试验班同学可以获得包含国际化实习、归纳科考在内的各种优质学习资源。

详细到地球体系科学试验班培育方案,咱们在榜首学期组织了重生导学课、数学、英语、体育、物理试验、化学试验、局势方针等;到了第二学期,组织了固体地球科学原理、自然地理学根底、地球勘探与信息技能以及一般物理、化学原理、数学、英语、体育、局势方针等,暑期组织学生参与归纳知道实习;第三学期设有地球流体力学、大气科学概论、水圈与水资源、环境科学概论以及一般物理、化学原理、线性代数、概率论与数理计算、程序规划、近代史纲要等,一同对学生进行专业分流辅导;第四学期设有地球体系科学导论、大学生物学以及专业分流模块课程,暑期组织学生参与归纳科学考察。接下来的2年会对学生进行专业分流,依据个人爱好,挑选不同专业进一步完结3、4年级的专业学习。

在课程规划中,重生导学课系列讲座课和第四学期分流辅导模块课程对学生的才能培育发挥着重要效果。以重生导学课系列讲座课为例,咱们组织了比如“我国当时空气污染现状及其所面对的应战”“全球变暖:更热、更旱、更涝的未来”“高影响气候的观测和猜测”“为什么北极区域发育了冰盖?”“怎么从天空监测陆地生态体系?”“环境在人类来源和演化中起到什么效果?”“土壤重金属污染与修正”“全球碳循环”等一系列讲座,极大地开阔了学生的视界,为培育优异立异人才奠定了根底。

一同,咱们也知道到“地球体系科学”教育和研讨依然面对许多应战:地球体系科学的学科界说与学术结构还不明晰;地球体系科学注重地球体系的演化和各圈层彼此效果进程,注重人类活动对地球环境的影响,但其理论没有齐备;地球体系科学凭借于其他学科的研讨办法处理严重问题,并没有构成自己共同的办法;人类面对的地球科学与环境问题往往需求不同学科、不同范畴共同举动,但各学科和范畴的归纳穿插依然短少严重开展。四、结语:地球科学进入地球体系科学时代

从18世纪末至19世纪初,地质学开端成为一门科学,正式步入地球科学时代,标志性事情是1830-1833年Charles LVeU出书了他的3卷本巨作Prinple of Geology。尔后,地球科學的各个分支学科纷繁独立——矿物学、岩石学、地球化学、地球物理学、结构地质学、古生物地层学,等等。20世纪60年代,“板块结构”学说带来的地学革新使人们知道到地球是一个全体;同期,关于地球气候演化进程和机制的研讨也获得革新性开展——“全球气候改变”学说树立,知道到地球科学是一个彼此相关的体系科学,地球科学内部分支之间以及地球科学与其他学科之间有深层次联络。这两场地球科学革新对地球体系科学的构成功不可没。

今日,咱们可以说正式迈入地球体系科学时代。作为未来的地球科学作业者有必要具有地球体系科学的思维和才能,大学有必要习惯这种改变为未来展开准备好人才。

[本文来自陈骏校长在2016年12月3日“高校地球科学课程教育系列陈述会(2016)”的大会陈述,由本刊编辑部余大品收拾,经作者审理]

[责任编辑:余大品]

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