地球系統(tǒng)科學(xué)

一、南京大學(xué)本科教學(xué)改革的深化

南京大學(xué)自2006年開(kāi)始實(shí)施“三三制”人才培養(yǎng)模式改革，已經(jīng)有十余年的時(shí)間。所謂“三三制”人才培養(yǎng)模式，就是將本科培養(yǎng)過(guò)程劃分為“大類(lèi)培養(yǎng)”“專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)”“多元培養(yǎng)”三個(gè)階段和“專(zhuān)業(yè)學(xué)術(shù)”“交叉復(fù)合”“就業(yè)創(chuàng)業(yè)”三條發(fā)展路徑，給予學(xué)生個(gè)性化、多樣化培養(yǎng)。“三三制”本科教學(xué)改革獲得了高教界的廣泛認(rèn)可，并于2014年榮獲第七屆高等教育國(guó)家級(jí)教學(xué)成果特等獎(jiǎng)。

未來(lái)“三三制”人才培養(yǎng)模式改革如何進(jìn)一步深化，三個(gè)階段、三條發(fā)展路徑如何進(jìn)一步發(fā)展，是我們近期一直思考的問(wèn)題。所以，在專(zhuān)業(yè)學(xué)術(shù)深造上，我們將改革的重點(diǎn)放在兩個(gè)方面。一方面是通識(shí)教育改革。南京大學(xué)近年來(lái)開(kāi)設(shè)新生研討課194門(mén)，幫助學(xué)生樹(shù)立學(xué)術(shù)志趣，學(xué)會(huì)質(zhì)疑和發(fā)現(xiàn)，完成適應(yīng)性/學(xué)術(shù)性轉(zhuǎn)換；開(kāi)設(shè)通識(shí)教育課126門(mén)，開(kāi)闊學(xué)生學(xué)術(shù)視野，培養(yǎng)文化素養(yǎng)和科學(xué)精神，促進(jìn)健全人格和價(jià)值觀的形成；開(kāi)設(shè)學(xué)科前沿課115門(mén)，幫助高年級(jí)本科生進(jìn)入學(xué)術(shù)前沿領(lǐng)域，自主提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，獲得頂峰體驗(yàn)。培養(yǎng)敢于質(zhì)疑、善于質(zhì)疑的創(chuàng)新性人才。另一方面就是專(zhuān)業(yè)課程改革。而在就業(yè)創(chuàng)業(yè)上，南京大學(xué)這幾年形成了課程、講堂、訓(xùn)練、競(jìng)賽、成果孵化“五位一體”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系。在第一階段，學(xué)校為所有學(xué)生提供“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程”和“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)講堂”，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)興趣，開(kāi)闊視野；經(jīng)過(guò)上面兩類(lèi)訓(xùn)練后，大概會(huì)有三分之一的學(xué)生對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)感興趣，學(xué)校會(huì)讓其進(jìn)入第二個(gè)階段，接觸“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練”和“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽”，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力；這部分同學(xué)經(jīng)過(guò)訓(xùn)練以后，可能又會(huì)有三分之一的學(xué)生今后愿意走上就業(yè)創(chuàng)業(yè)的道路，學(xué)校就會(huì)在“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成果孵化”方面為其提供條件，真正對(duì)接市場(chǎng)，讓學(xué)生親身實(shí)踐。在“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成果孵化”上，學(xué)校為其打造創(chuàng)新、創(chuàng)意、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)“四創(chuàng)融合”的實(shí)踐平臺(tái)，深化校校協(xié)同、校企協(xié)同、校地協(xié)同“三個(gè)協(xié)同”的育人機(jī)制?！拔逦灰惑w”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系、“四創(chuàng)融合”的實(shí)踐平臺(tái)、“三個(gè)協(xié)同”的育人機(jī)制，共同構(gòu)成了“五四三”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)培養(yǎng)模式。2016年，南京大學(xué)成為國(guó)務(wù)院首批雙創(chuàng)示范基地4所高校和科研院所示范基地之一。

三條發(fā)展路徑中的“專(zhuān)業(yè)學(xué)術(shù)”“就業(yè)創(chuàng)業(yè)”我們已經(jīng)找到了很好的發(fā)展方式，那么，對(duì)于“交叉復(fù)合”發(fā)展路徑，我們又應(yīng)該采取什么樣的人才培養(yǎng)模式？過(guò)去我們的做法主要是通過(guò)自由選課，全校所有的課程對(duì)全體所有學(xué)生開(kāi)放，當(dāng)然第二專(zhuān)業(yè)、雙學(xué)位等也都有。但是我們認(rèn)為這樣還不夠，我們應(yīng)該要辦一些真正的跨學(xué)科班，通過(guò)不同院系之間的通力合作，真正培養(yǎng)交叉復(fù)合型人才，這就是我們創(chuàng)辦“地球系統(tǒng)科學(xué)與環(huán)境理科實(shí)驗(yàn)班”的一個(gè)重要原因。地球系統(tǒng)科學(xué)與環(huán)境理科實(shí)驗(yàn)班面向2016級(jí)新生正式招生、聯(lián)合地科、地海、大氣、環(huán)科四個(gè)學(xué)院，探索“2+2”模式，培養(yǎng)具有跨學(xué)科處理問(wèn)題能力的復(fù)合型大地學(xué)人才。同時(shí)，南京大學(xué)還基于其他優(yōu)勢(shì)學(xué)科專(zhuān)業(yè)，先后創(chuàng)辦了計(jì)算機(jī)與金融工程實(shí)驗(yàn)班、文科試驗(yàn)班（藝術(shù)與文化創(chuàng)意），等等。希望借助這樣的途徑，將“三三制”人才培養(yǎng)的三條發(fā)展路徑有機(jī)結(jié)合起來(lái)。

二、斯坦福大學(xué)跨學(xué)科教育的啟發(fā)

在人才培養(yǎng)模式改革方面，斯坦福大學(xué)給了我們很多啟發(fā)。斯坦福大學(xué)擁有7個(gè)學(xué)院，其中只有文理學(xué)院、工程學(xué)院和地球、能源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院提供本科生教育和研究生教育，商學(xué)院、教育學(xué)院、法學(xué)院和醫(yī)學(xué)院僅開(kāi)展研究生教育。文理學(xué)院頒發(fā)的本科學(xué)位數(shù)占全部學(xué)位數(shù)的80%，工程學(xué)院和地球科學(xué)學(xué)院占20%。

各學(xué)院的本科生教育除按照學(xué)校統(tǒng)一要求必須實(shí)施通識(shí)教育之外，專(zhuān)業(yè)課程也滲透著“廣博”的精神。專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置屬于完全必修的課程比例較少，而以指定范圍選修居多，學(xué)生自主性強(qiáng)，選修課程學(xué)分占70%左右。開(kāi)展跨學(xué)科協(xié)作教學(xué)、開(kāi)設(shè)高水平前沿講座、大四研討、榮譽(yù)計(jì)劃、輔修、野外實(shí)踐等也為培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才創(chuàng)造了極為有利的條件。

2015年2月10日，斯坦福大學(xué)教務(wù)長(zhǎng)約翰·艾赫蒙迪（John EtchemendV）向董事會(huì)提出建議，將“地球科學(xué)學(xué)院”（Earth Sciences school）更名為“地球、能源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院”（School of Earth，Energy&Environmental），以便進(jìn)一步拓寬研究與教學(xué)的范圍。該建議獲得董事會(huì)通過(guò)，學(xué)院新名稱(chēng)從2月11日正式生效，從而使該學(xué)院成為斯坦福大學(xué)最年輕的學(xué)院。

對(duì)于修改名字的理由，斯坦福大學(xué)董事會(huì)主席斯蒂芬·戴寧（StevenA.Denning）稱(chēng)第一，地球上的資源和環(huán)境給人類(lèi)帶來(lái)“關(guān)鍵性挑戰(zhàn)”（critical challenge）；第二，斯坦福大學(xué)長(zhǎng)期從事地球、環(huán)境和能源研究，并處于“領(lǐng)袖”（1eader）地位；第三，新名稱(chēng)能向外界清晰地表明學(xué)院致力的范圍；第四，從學(xué)科的角度看，原先斯坦福從事的是傳統(tǒng)意義上的“地球科學(xué)”（earth sciences），即地殼演化及與礦物質(zhì)和能源的關(guān)系以及地震、火山等自然災(zāi)害等，但在過(guò)去的20年間，“地球科學(xué)”增加了土地、海洋、水、氣候和環(huán)境變化等內(nèi)容；第五，隨著新教師的不斷加入，學(xué)院創(chuàng)建了兩個(gè)創(chuàng)新性跨學(xué)科環(huán)境和資源學(xué)位專(zhuān)業(yè)——“地球系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)”和“環(huán)境與資源跨學(xué)科專(zhuān)業(yè)”；第六，學(xué)院在評(píng)價(jià)復(fù)雜系統(tǒng)，并分析從衛(wèi)星遙感和其他成像技術(shù)獲取的大數(shù)據(jù)所采取的分析和運(yùn)算方法方面，具有開(kāi)拓性。

地球、能源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)帕米拉·瑪森（Pamela A.Matson）認(rèn)為：學(xué)院的教師在七大洲和全世界的海洋從事研究工作，而且有近一半的教師在致力于環(huán)境問(wèn)題，修改之后的名字，更加能夠充分代表“我們是誰(shuí)”。

地球、能源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院的辦學(xué)愿景旨在研發(fā)知識(shí)、造就人才和發(fā)揮領(lǐng)袖作用，以便了解正在變化的地球，并幫助解決當(dāng)前和幾十年之后世界所面臨的巨大的資源和環(huán)境挑戰(zhàn)。其辦學(xué)使命是：創(chuàng)造并有效傳播有關(guān)地球的基礎(chǔ)知識(shí)、地球上的資源和地球的變化過(guò)程；訓(xùn)練學(xué)生和未來(lái)的領(lǐng)導(dǎo)者，對(duì)廣大公眾進(jìn)行地球和環(huán)境科學(xué)教育；整合、綜合、運(yùn)用科學(xué)與工程知識(shí)去解決社會(huì)問(wèn)題，例如，能源、食物和水的可持續(xù)利用，識(shí)別、減緩自然災(zāi)害帶來(lái)的危險(xiǎn)，人類(lèi)活動(dòng)對(duì)氣候系統(tǒng)和環(huán)境帶來(lái)的后果，等等。

地球、能源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院在以前能源資源工程系（Department of Energy Resources Engineering）、地質(zhì)學(xué)系（Department of Geological Sciences）、地球物理學(xué)系（Department of GeophVsics）的基礎(chǔ)上，又開(kāi)辦了地球系統(tǒng)科學(xué)系（Department of Earth System Science）。在此之前，該學(xué)院就己經(jīng)擁有2個(gè)跨學(xué)科專(zhuān)業(yè)，即地球系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)（Earth Systems Program，招收本科生和研究生）和環(huán)境與資源專(zhuān)業(yè)（Environment and Resources，僅招收研究生）。

地球系統(tǒng)科學(xué)系（ESS）是斯坦福大學(xué)“地球、能源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院”最新的學(xué)系，全系的專(zhuān)職和兼職教師，都分別擁有廣泛的興趣和專(zhuān)業(yè)背景。該系主要特點(diǎn)是：立足辦公場(chǎng)所——楊山崎環(huán)境能源大樓，把分散在全校各實(shí)驗(yàn)室和其他辦公室的許多學(xué)科領(lǐng)域的教師、學(xué)生、博士后研究人員和有經(jīng)驗(yàn)的有創(chuàng)造力的研究人員匯集起來(lái)，組織他們共同開(kāi)展研究和學(xué)習(xí)。地球系統(tǒng)科學(xué)系師資隊(duì)伍的特點(diǎn)是與生物所、能源所、森林與環(huán)境所、國(guó)際研究所、統(tǒng)計(jì)所等多部門(mén)聯(lián)合實(shí)行“雙聘制”。

地球系統(tǒng)科學(xué)系設(shè)置了跨學(xué)科專(zhuān)業(yè)——地球系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)（EaCh Systems Program），設(shè)置的主要目的是：地球上出現(xiàn)的復(fù)雜的環(huán)境問(wèn)題往往是人類(lèi)的活動(dòng)與大自然的變化兩者在相互作用的過(guò)程中產(chǎn)生的，該專(zhuān)業(yè)旨在培養(yǎng)學(xué)生在科學(xué)、技術(shù)和政策分析方面的知識(shí)深度和廣度，使他們能夠運(yùn)用系統(tǒng)、整體和跨學(xué)科的方法，獨(dú)立地研究和解決復(fù)雜的環(huán)境問(wèn)題。地球系統(tǒng)科學(xué)將致力于解決一些世界所面臨的最復(fù)雜的問(wèn)題，發(fā)展有關(guān)地球的知識(shí)，應(yīng)對(duì)資源和環(huán)境挑戰(zhàn)，不僅使今天的人獲益，而且使未來(lái)幾代人受益。

地球系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)設(shè)有六大發(fā)展任務(wù)：（1）培養(yǎng)和造就新生代地球科學(xué)家；（2）運(yùn)用遙感和衛(wèi)星分析實(shí)驗(yàn)室等多種技術(shù)手段，去探索和了解地球這顆行星；（3）確保能源的未來(lái)；（4）尋找解決氣候變暖的方法；（5）減少自然災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)；（6）確保食物與水安全。圍繞這六大發(fā)展任務(wù)，他們?cè)诳茖W(xué)研究和人才培養(yǎng)方面做了很多工作。

比如在科學(xué)研究方面，他們將研究目標(biāo)定為研究地球系統(tǒng)的復(fù)雜性（尤其是海洋、大氣、地表和淡水系統(tǒng)之間的相互作用），了解它們所導(dǎo)致的全球環(huán)境問(wèn)題，預(yù)測(cè)它們對(duì)人類(lèi)和全球環(huán)境的影響，并及時(shí)做出應(yīng)對(duì)；采用的研究方法主要是把地球作為一個(gè)高度互動(dòng)的整體系統(tǒng)來(lái)看待，從過(guò)去的單學(xué)科研究轉(zhuǎn)向?qū)Πl(fā)生在地球表面和內(nèi)部的化學(xué)、生物和物理演進(jìn)過(guò)程中的相互作用進(jìn)行評(píng)價(jià)。

在人才培養(yǎng)方面，斯坦福大學(xué)地球系統(tǒng)本科專(zhuān)業(yè)設(shè)置了基礎(chǔ)課、拓展課、核心課、必修課、方向課等。2016-2017學(xué)年，“地球系統(tǒng)科學(xué)”擬開(kāi)設(shè)102門(mén)專(zhuān)業(yè)課程。其中，秋季學(xué)期37門(mén)，春季42門(mén)，夏季11門(mén)，冬季36門(mén)。秋季自由選修課程列舉如下：地球與生活共同演化（Coevolution of Earth and Life）、地球系統(tǒng)簡(jiǎn)介（Introduction to Earth Systems）、極端生活：從深海到深空（Life at the Extremes：From the Deep Sea to Deep Space）、全球變暖悖論（The Global Warming Paradox）、落基山脈環(huán)境與野外地質(zhì)研究（Environmental and Geological Field Studies in the Rocky Mountains）、了解能源（Understanding Energy）、當(dāng)代地球物理基礎(chǔ)簡(jiǎn)介（Introduction to the foundations ofcontemporary geophysics）、人類(lèi)社會(huì)與環(huán)境變化（Human Society and Environmental Change）、夏威夷島嶼的生態(tài)（Ecology of the Hawaiian Islands）、綠色的陰影：環(huán)境正義運(yùn)動(dòng)的再設(shè)計(jì)與再思考（Shades of Green：Redesigning and Rethinking the Environmental Justice Moveme～s）、

社會(huì)企業(yè)協(xié)作研究體（Social Entrepreneurship Collaboratory）、播客人類(lèi)世（Podcasting the Anthropocene）。

地球系統(tǒng)大四頂峰項(xiàng)目（Earth Systems Senior Capstone Proiects）是斯坦福大學(xué)地球系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)一項(xiàng)非常著名的人才培養(yǎng)項(xiàng)目。地球系統(tǒng)大四頂峰項(xiàng)目從大四秋季學(xué)期開(kāi)始，學(xué)生可以把自己的靈感、興趣和創(chuàng)意與指導(dǎo)老師磋商，獨(dú)立從事研究，把學(xué)到的諸如遙感等專(zhuān)業(yè)知識(shí)和自己的獨(dú)特創(chuàng)造相結(jié)合，使其變成有形的實(shí)物。這些“作品”以表現(xiàn)環(huán)境問(wèn)題為主題，一方面讓她們感到驕傲，另一方面在將來(lái)還“有用”。2016年的畢業(yè)生中有32人完成了他們的“作品”，并一一在研討會(huì)上進(jìn)行了演示。

斯坦福大學(xué)“地球系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)”由于為學(xué)生建立了廣泛的環(huán)境科學(xué)及其相關(guān)的政策背景知識(shí)，使畢業(yè)生可以在廣泛的領(lǐng)域里就業(yè)。有的本科畢業(yè)生繼續(xù)攻讀博士學(xué)位、法學(xué)碩士、醫(yī)學(xué)碩士、工商管理碩士和其他的研究生學(xué)位。而其他的畢業(yè)生則選擇到政府、非營(yíng)利組織、咨詢(xún)、教學(xué)、工程和研究等領(lǐng)域工作。

三、南京大學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)班創(chuàng)建

地球是一個(gè)整體，是一個(gè)系統(tǒng)。在解決重大科學(xué)問(wèn)題時(shí)，不再擁有海陸的界限、地球內(nèi)部和外部的界限、學(xué)科的界限、區(qū)域的界限，人類(lèi)必須共同去面對(duì)和解決地球環(huán)境問(wèn)題。

這一切都來(lái)源于，地球物質(zhì)是在各圈層之間發(fā)生著垂向的和橫向的循環(huán)，導(dǎo)致一個(gè)地區(qū)的問(wèn)題最終演變?yōu)槿虻膯?wèn)題，一個(gè)圈層的問(wèn)題演變?yōu)檎麄€(gè)系統(tǒng)的問(wèn)題，地球系統(tǒng)科學(xué)就是要找到發(fā)生問(wèn)題的原因和解決問(wèn)題的辦法。所以，南京大學(xué)地學(xué)四院（地科、地海、大氣、環(huán)科）需要攜手培養(yǎng)未來(lái)拔尖創(chuàng)新人才?；谏鲜隹紤]，南京大學(xué)2016年開(kāi)設(shè)了“地球系統(tǒng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)班”，招收了第一批學(xué)生。

“地球系統(tǒng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)班”的任務(wù)是運(yùn)用“系統(tǒng)科學(xué)”的方法去研究“地球科學(xué)”，關(guān)注地球大氣圈、水圈、冰凍圈、巖石圈、土壤圈、生物圈和磁場(chǎng)圈之間的相互作用，以及人類(lèi)社會(huì)活動(dòng)對(duì)這些圈層所產(chǎn)生的影響。從學(xué)科角度看，把生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、地質(zhì)學(xué)、冰川學(xué)、氣象學(xué)、海洋學(xué)、古生物學(xué)、環(huán)境科學(xué)、社會(huì)學(xué)和太空學(xué)等自然科學(xué)領(lǐng)域和社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域的知識(shí)匯聚一起，用“整體觀”培養(yǎng)學(xué)生，讓他們?nèi)パ芯康厍蚋魅优c其所覆蓋的眾多亞系統(tǒng)之間的互動(dòng)關(guān)系、形成的組織結(jié)構(gòu)，以及它們的穩(wěn)定性或不穩(wěn)定性。

“地球系統(tǒng)科學(xué)”涉及很多相關(guān)學(xué)科，包括物理地質(zhì)學(xué)、自然地理學(xué)、氣象學(xué)、海洋學(xué)、社會(huì)學(xué)、生理學(xué)、數(shù)學(xué)等14個(gè)學(xué)科。因此，“地球系統(tǒng)科學(xué)班”的學(xué)生首先要解決學(xué)習(xí)方法的問(wèn)題。我們提出要整體研究地球，地內(nèi)地外結(jié)合，深部和地表結(jié)合，古今結(jié)合，海陸結(jié)合，人地結(jié)合；要綜合掌握相關(guān)學(xué)科的知識(shí)，相互作用的研究需要運(yùn)用兩個(gè)以上學(xué)科的知識(shí)；要學(xué)會(huì)定量化、模型化的研究方法，夯實(shí)堅(jiān)實(shí)的學(xué)科基礎(chǔ)；要不斷探索創(chuàng)新，深入理解探索創(chuàng)新是地球系統(tǒng)科學(xué)最本質(zhì)特征。

南大“地球系統(tǒng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)班”采用“2+2”的人才培養(yǎng)模式，前2年按大類(lèi)培養(yǎng)，后2年分流到具體專(zhuān)業(yè)。輪流由一個(gè)學(xué)院承擔(dān)學(xué)生管理工作，四學(xué)院指定專(zhuān)業(yè)教師擔(dān)任本科生學(xué)術(shù)導(dǎo)師。由最優(yōu)秀的教師為實(shí)驗(yàn)班擔(dān)任基礎(chǔ)課程主講教師，四大學(xué)院聯(lián)合備課，由包括多位院士、名師、長(zhǎng)江學(xué)者、國(guó)家杰青獲得者在內(nèi)的專(zhuān)業(yè)教師隊(duì)伍承擔(dān)專(zhuān)業(yè)課教學(xué)。實(shí)驗(yàn)班同學(xué)能夠獲得包括國(guó)際化實(shí)習(xí)、綜合科考在內(nèi)的各種優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源。

具體到地球系統(tǒng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)班培養(yǎng)計(jì)劃，我們?cè)诘谝粚W(xué)期安排了新生導(dǎo)學(xué)課、數(shù)學(xué)、英語(yǔ)、體育、物理實(shí)驗(yàn)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、形勢(shì)政策等；到了第二學(xué)期，安排了固體地球科學(xué)原理、自然地理學(xué)基礎(chǔ)、地球探測(cè)與信息技術(shù)以及普通物理、化學(xué)原理、數(shù)學(xué)、英語(yǔ)、體育、形勢(shì)政策等，暑期安排學(xué)生參加綜合認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)；第三學(xué)期設(shè)有地球流體力學(xué)、大氣科學(xué)概論、水圈與水資源、環(huán)境科學(xué)概論以及普通物理、化學(xué)原理、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、程序設(shè)計(jì)、近代史綱要等，同時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行專(zhuān)業(yè)分流指導(dǎo)；第四學(xué)期設(shè)有地球系統(tǒng)科學(xué)導(dǎo)論、大學(xué)生物學(xué)以及專(zhuān)業(yè)分流模塊課程，暑期安排學(xué)生參加綜合科學(xué)考察。接下來(lái)的2年會(huì)對(duì)學(xué)生進(jìn)行專(zhuān)業(yè)分流，根據(jù)個(gè)人興趣，選擇不同專(zhuān)業(yè)進(jìn)一步完成3、4年級(jí)的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)。

在課程設(shè)計(jì)中，新生導(dǎo)學(xué)課系列講座課和第四學(xué)期分流指導(dǎo)模塊課程對(duì)學(xué)生的能力培養(yǎng)發(fā)揮著重要作用。以新生導(dǎo)學(xué)課系列講座課為例，我們安排了諸如“我國(guó)當(dāng)前空氣污染現(xiàn)狀及其所面臨的挑戰(zhàn)”“全球變暖：更熱、更旱、更澇的未來(lái)”“高影響天氣的觀測(cè)和預(yù)測(cè)”“為什么北極地區(qū)發(fā)育了冰蓋？”“如何從天空監(jiān)測(cè)陸地生態(tài)系統(tǒng)？”“環(huán)境在人類(lèi)起源和演化中起到什么作用？”“土壤重金屬污染與修復(fù)”“全球碳循環(huán)”等一系列講座，極大地開(kāi)闊了學(xué)生的視野，為培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才奠定了基礎(chǔ)。

同時(shí)，我們也認(rèn)識(shí)到“地球系統(tǒng)科學(xué)”教學(xué)和研究仍然面臨諸多挑戰(zhàn)：地球系統(tǒng)科學(xué)的學(xué)科定義與學(xué)術(shù)框架還不清晰；地球系統(tǒng)科學(xué)重視地球系統(tǒng)的演化和各圈層相互作用過(guò)程，關(guān)注人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地球環(huán)境的影響，但其理論尚未完備；地球系統(tǒng)科學(xué)借助于其他學(xué)科的研究方法解決重大問(wèn)題，并沒(méi)有形成自己獨(dú)特的方法；人類(lèi)面臨的地球科學(xué)與環(huán)境問(wèn)題往往需要不同學(xué)科、不同領(lǐng)域一致行動(dòng)，但各學(xué)科和領(lǐng)域的綜合交叉仍然缺少重大進(jìn)展。四、結(jié)語(yǔ)：地球科學(xué)進(jìn)入地球系統(tǒng)科學(xué)時(shí)代

從18世紀(jì)末至19世紀(jì)初，地質(zhì)學(xué)開(kāi)始成為一門(mén)科學(xué)，正式步入地球科學(xué)時(shí)代，標(biāo)志性事件是1830-1833年Charles LVeU出版了他的3卷本巨著Prinple of Geology。此后，地球科學(xué)的各個(gè)分支學(xué)科紛紛獨(dú)立——礦物學(xué)、巖石學(xué)、地球化學(xué)、地球物理學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、古生物地層學(xué)，等等。20世紀(jì)60年代，“板塊構(gòu)造”學(xué)說(shuō)帶來(lái)的地學(xué)革命使人們認(rèn)識(shí)到地球是一個(gè)整體；同期，對(duì)于地球氣候演化過(guò)程和機(jī)制的研究也取得革命性進(jìn)展——“全球氣候變化”學(xué)說(shuō)建立，認(rèn)識(shí)到地球科學(xué)是一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)科學(xué)，地球科學(xué)內(nèi)部分支之間以及地球科學(xué)與其他學(xué)科之間有深層次聯(lián)系。這兩場(chǎng)地球科學(xué)革命對(duì)地球系統(tǒng)科學(xué)的形成功不可沒(méi)。

今天，我們可以說(shuō)正式邁入地球系統(tǒng)科學(xué)時(shí)代。作為未來(lái)的地球科學(xué)工作者必須具備地球系統(tǒng)科學(xué)的思維和能力，大學(xué)必須適應(yīng)這種變化為未來(lái)發(fā)展準(zhǔn)備好人才。

[本文來(lái)自陳駿校長(zhǎng)在2016年12月3日“高校地球科學(xué)課程教學(xué)系列報(bào)告會(huì)（2016）”的大會(huì)報(bào)告，由本刊編輯部余大品整理，經(jīng)作者審閱]

[責(zé)任編輯：余大品]