王　穎　鹿化煜　胡文瑄　王　元　邵　進(jìn)　王臘春

摘要：南京大學(xué)的地學(xué)教育發(fā)揮學(xué)科齊全之優(yōu)勢，以地球系統(tǒng)科學(xué)理論為指導(dǎo)，突破學(xué)科界限，強(qiáng)化基礎(chǔ)，注重實(shí)踐創(chuàng)新，培養(yǎng)適應(yīng)“人地和諧發(fā)展”需要的交叉學(xué)科人才。歷經(jīng)9年的“大地學(xué)”教學(xué)改革實(shí)踐，設(shè)置了地球系統(tǒng)科學(xué)的重要基礎(chǔ)課，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐教學(xué)，建立野外認(rèn)知、定點(diǎn)觀測與系統(tǒng)分析的實(shí)習(xí)基地，拓展國際教學(xué)實(shí)踐交流，切實(shí)加強(qiáng)了大學(xué)生的早期科研訓(xùn)練。通過系列教學(xué)活動，培養(yǎng)了一批具有寬基礎(chǔ)和創(chuàng)新能力的大學(xué)本科畢業(yè)生，為實(shí)現(xiàn)南京大學(xué)建設(shè)國際一流大學(xué)的目標(biāo)，起到了積極推進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：南京大學(xué)；地學(xué)教育；地球系統(tǒng)科學(xué)；大學(xué)生；基礎(chǔ)和創(chuàng)新能力

現(xiàn)代地球科學(xué)已經(jīng)突破傳統(tǒng)各學(xué)科的界限，向地球系統(tǒng)科學(xué)方向發(fā)展，主要表現(xiàn)為：強(qiáng)調(diào)不同時空尺度的地球作用過程及其相互影響；重視應(yīng)用現(xiàn)代觀測、探測、實(shí)驗(yàn)和信息技術(shù)以采集、積累和分析數(shù)據(jù)；強(qiáng)調(diào)地球系統(tǒng)的整體行為，各圈層的相互作用，自然系統(tǒng)中的物理、化學(xué)、生物過程和人文因素的耦合，以及全球與區(qū)域、宏觀與微觀、地球環(huán)境與生命過程等緊密結(jié)合。從社會對地學(xué)的需求來看，地球系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展使人們對資源、環(huán)境、災(zāi)害的認(rèn)識程度和研究方式發(fā)生了重大變化，強(qiáng)調(diào)高效、可持續(xù)、和諧發(fā)展等理念。這些新變化要求大學(xué)地學(xué)教育要與時俱進(jìn)，適應(yīng)時代發(fā)展的要求，培養(yǎng)新時期高水平專業(yè)人才。但是，長期以來，我們的高校在地學(xué)人才培養(yǎng)中，主要是按照各傳統(tǒng)分支學(xué)科的模式培養(yǎng)，這種教學(xué)方法限制了學(xué)科的交叉與融合，難以適應(yīng)2l世紀(jì)地球系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展的需要，也不利于學(xué)生堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在全國高等學(xué)校教學(xué)研究中心的支持下，南京大學(xué)從20世紀(jì)90年代末開始了地學(xué)教學(xué)改革實(shí)踐，于2001年建立地球系統(tǒng)科學(xué)基地班，在一、二年級教學(xué)中加強(qiáng)地球科學(xué)、數(shù)理化和生物以及中、外文和計算機(jī)技術(shù)等基礎(chǔ)教學(xué)，在地學(xué)教育中以地球系統(tǒng)科學(xué)的理論為指導(dǎo)，打破學(xué)科界限，強(qiáng)化基礎(chǔ)、注重實(shí)踐、鼓勵創(chuàng)新。通過9年的教學(xué)實(shí)踐，培養(yǎng)了一批具有寬基礎(chǔ)和創(chuàng)新能力的大學(xué)生，為實(shí)現(xiàn)南京大學(xué)建設(shè)國際一流大學(xué)的目標(biāo)，起到了積極推進(jìn)作用。

一、發(fā)揮學(xué)科齊全優(yōu)勢，努力培養(yǎng)創(chuàng)新人才

南京大學(xué)具有學(xué)科多樣、地學(xué)學(xué)科齊全的優(yōu)勢我們整合多學(xué)科資源，構(gòu)建了“三位一體”地學(xué)實(shí)踐教學(xué)體系，成為南京大學(xué)地學(xué)教學(xué)的核心內(nèi)容。所謂“三位”，包含兩層內(nèi)涵，一是地質(zhì)、地理和大氣科學(xué)三個學(xué)科相互貫通，二是課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)、野外實(shí)踐教學(xué)和科研能力訓(xùn)練三者并重、層層遞進(jìn)。所謂“一體”，就是三學(xué)科融于地球系統(tǒng)科學(xué)一體之中，實(shí)驗(yàn)、野外實(shí)踐和科研訓(xùn)練融于創(chuàng)新能力培養(yǎng)之中。具體目標(biāo)是：創(chuàng)建三層次課程體系；建設(shè)成多學(xué)科、多類型、多層次野外實(shí)踐教學(xué)基地；建設(shè)成注重基礎(chǔ)和學(xué)科前沿、全方位開放的地球系統(tǒng)科學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心；構(gòu)建高水平、多層次、多方向大學(xué)生科研訓(xùn)練平臺。三層次課程體系包括：第一層次的數(shù)、理、化、生、外語、計算機(jī)基礎(chǔ)(由南大基礎(chǔ)教育學(xué)院負(fù)責(zé)，1.5～2年)；第二層次的地球系統(tǒng)科學(xué)學(xué)科群基礎(chǔ)課(由地學(xué)院負(fù)責(zé))“地球科學(xué)概論”、“大氣科學(xué)概論”、“環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論”和“遙感與地理信息系統(tǒng)”；第三層次的專業(yè)主干課和專業(yè)選修課(由三院系分別負(fù)責(zé))，由三個學(xué)科推薦并選出10門課程作為交叉互選課程，包括“現(xiàn)代氣候?qū)W原理”、“大氣探測基礎(chǔ)”、“天氣學(xué)”、“天氣學(xué)實(shí)驗(yàn)”、“海洋科學(xué)導(dǎo)論”、“自然地理學(xué)”、“人文地理學(xué)”、“第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)”、“普通地質(zhì)學(xué)”、“現(xiàn)代測試技術(shù)與應(yīng)用”。

在教學(xué)理念上。堅(jiān)持自然科學(xué)、人文科學(xué)和現(xiàn)代技術(shù)教育并行，重視地學(xué)學(xué)科交叉，注重地球圈層相互作用過程。在教學(xué)方法上，堅(jiān)持把理論教學(xué)、認(rèn)知實(shí)習(xí)和創(chuàng)新實(shí)踐結(jié)合，多方位提高大學(xué)生的地學(xué)知識和科研素養(yǎng)。在課程設(shè)置上，打通地理、地質(zhì)、海洋和大氣科學(xué)的界限，開設(shè)互通式的基礎(chǔ)課程。通過這些地學(xué)教學(xué)改革實(shí)踐，使得大學(xué)地學(xué)教育突出了學(xué)科交叉、理論與實(shí)踐教學(xué)并重的優(yōu)勢，提高了大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力。

二、加強(qiáng)實(shí)習(xí)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高大學(xué)生認(rèn)知和動手能力

野外實(shí)習(xí)基地建設(shè)是地學(xué)人才培養(yǎng)的重點(diǎn)。為了在野外實(shí)踐中貫穿學(xué)科交叉的理念，我們進(jìn)行了反復(fù)論證，積極探索與實(shí)踐，逐漸融合，最終形成了三個層次的實(shí)習(xí)基地：第一層次“基礎(chǔ)實(shí)習(xí)基地”包括寧鎮(zhèn)山脈普地實(shí)習(xí)和廬山自然地理實(shí)習(xí)基地，這些基地有50余年的建設(shè)歷史：第二層次“綜合實(shí)習(xí)基地”有東北長白山實(shí)習(xí)基地、臺灣實(shí)習(xí)基地、阿爾卑斯實(shí)習(xí)基地；第三層次“創(chuàng)新實(shí)習(xí)基地”由貝加爾湖實(shí)習(xí)基地、蘭州－天山－帕米爾實(shí)習(xí)基地、連云港實(shí)習(xí)基地組成。對于在不同階段的實(shí)習(xí)，提出了不同的要求，包括認(rèn)知、綜合和創(chuàng)新等層次。從東海之濱的海岸帶到世界屋脊的帕米爾高原，從烈日炎炎的海南島到?jīng)鲲L(fēng)習(xí)習(xí)的貝加爾湖，都有南京大學(xué)學(xué)生實(shí)習(xí)的身影。這些實(shí)習(xí)基地系列的建設(shè)，形成了在實(shí)習(xí)教學(xué)中有基礎(chǔ)、有綜合、有研究的不同形式的體系，為地學(xué)院本科生的野外實(shí)踐提供了豐富多彩的場所，也為同學(xué)開展科學(xué)研究提供了廣闊的空間。

先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是培養(yǎng)高水平地學(xué)人才的基礎(chǔ)。在南京大學(xué)“985”二期經(jīng)費(fèi)的支持下，我們建設(shè)成以“地球動力學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室”、“地理信息技術(shù)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室”和“現(xiàn)代大氣探測教學(xué)實(shí)驗(yàn)室”為主體的大地學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。同時，基地班的學(xué)生還可以進(jìn)入相關(guān)的國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、省部級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和南京大學(xué)的各類實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，把實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(包括基本實(shí)驗(yàn)、提高型實(shí)驗(yàn)和研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)三個層次)與科學(xué)研究、工程實(shí)踐和各類社會應(yīng)用實(shí)踐密切聯(lián)系起來，既具有綜合性、設(shè)計性、應(yīng)用性，又具有系統(tǒng)性，大大提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)和動手能力，增強(qiáng)了學(xué)生的科研素質(zhì)。

三、注重海陸交互帶的特色教學(xué)

南京大學(xué)最早涉及海洋科學(xué)是1959年，參加了為解決天津新港泥沙來源而開展的渤海海岸與淺海調(diào)查。1984年建立了南京大學(xué)海洋科學(xué)中心，包括地理、地質(zhì)、大氣、生物和法學(xué)。1990年，通過中加合作與世行貸款專項(xiàng)建立了海岸與海島國家試點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，后為教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，研究領(lǐng)域從海岸帶擴(kuò)展至大陸架、大陸坡整個海陸交互帶。2000年建立海洋地球化學(xué)研究中心和海洋大氣相互作用研究中心。2006年，在南京大學(xué)地理與海洋科學(xué)學(xué)院成立了海岸海洋科學(xué)系，培養(yǎng)本科生和研究生。

南京大學(xué)重視海陸交互帶的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究工作，經(jīng)過多年的發(fā)展和積累，形成了以海岸海洋(包括海岸帶、大陸架、大陸坡及大陸隆在內(nèi)的整個海陸過渡帶)資源環(huán)境為重點(diǎn)，注重大學(xué)教育和基礎(chǔ)研究，兼顧管理和開發(fā)的學(xué)科體系，具有一只老中青結(jié)合的精干教師隊(duì)伍。對海岸海洋科學(xué)系的學(xué)生，加強(qiáng)其基礎(chǔ)理論教學(xué)，與南京大學(xué)國家基礎(chǔ)科學(xué)人才培養(yǎng)基地班的學(xué)生享受同樣的教學(xué)資源，并強(qiáng)化野外實(shí)習(xí)和實(shí)驗(yàn)室教學(xué)。學(xué)生在參加地理與海洋科學(xué)學(xué)院的普通地質(zhì)學(xué)實(shí)習(xí)、廬山自然地理學(xué)實(shí)習(xí)之后，還要到具有海岸帶特色實(shí)習(xí)基地——

連云港和海南海岸海島實(shí)習(xí)基地學(xué)習(xí)，使得學(xué)生得到了海岸海洋方面的實(shí)際鍛煉，開闊了視野。同時，南京大學(xué)海岸與海島教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的全部儀器設(shè)備向大學(xué)生開放，他們可以進(jìn)行光釋光和Pb-210的測年研究，也可進(jìn)行粒度、有機(jī)質(zhì)含量的沉積物分析；在高年級的時候，更多的是參與教授的課題，和教授共同參加實(shí)際工作，了解海岸海洋研究的全過程。

四、探索國際化交流協(xié)作，拓展實(shí)踐教學(xué)內(nèi)涵

在南京大學(xué)“985”教學(xué)項(xiàng)目的支持下，我們組織地質(zhì)學(xué)、地理學(xué)、氣象氣候?qū)W和生物學(xué)的學(xué)生組成野外聯(lián)合考察隊(duì)，由相關(guān)學(xué)科的教師與俄羅斯伊爾庫茨克大學(xué)地學(xué)教師共同帶隊(duì)，到貝加爾湖地區(qū)進(jìn)行為期兩周的地學(xué)和生命科學(xué)的野外考察。考察期間，有俄羅斯知名專家給學(xué)生講解；同時，在出國考察之前，學(xué)生在老師的指導(dǎo)下作了相關(guān)的準(zhǔn)備，帶著科研問題觀察、采樣和分析。迄今，我們已經(jīng)成功地組織了三次聯(lián)合考察，使學(xué)生開闊了眼界，啟迪了地球系統(tǒng)科學(xué)的思維習(xí)慣，取得了很好的效果。此外，地質(zhì)學(xué)和地理學(xué)國家基礎(chǔ)科學(xué)人才培養(yǎng)基地班的學(xué)生還有機(jī)會到歐洲阿爾卑斯地區(qū)進(jìn)行野外綜合實(shí)習(xí)。實(shí)習(xí)之前，我們精心組織了地理和地質(zhì)等相關(guān)領(lǐng)域的知名教授和專家?guī)ш?duì)，聘請法國奧爾良大學(xué)知名教授(包括國際地科聯(lián)副主席Charvet教授)連續(xù)10天給學(xué)生現(xiàn)場講解地球系統(tǒng)科學(xué)的基礎(chǔ)科學(xué)問題和前沿科學(xué)問題，使得學(xué)生的眼界大為開闊。在實(shí)習(xí)過程中，既可以看到教科書提到概念的經(jīng)典原型，比如阿爾卑斯的冰川沉積和單面山，也可看到板塊構(gòu)造控制的太平洋火山和臺風(fēng)發(fā)育過程模擬等典型現(xiàn)象。這些都為他們理解地球系統(tǒng)科學(xué)問題和培養(yǎng)地學(xué)思維起到了積極作用。

五、強(qiáng)化大學(xué)生早期科研訓(xùn)練

大學(xué)生的科研能力訓(xùn)練和創(chuàng)新能力培養(yǎng)是地學(xué)教學(xué)的核心，我們一直重視本科生的科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。目前，科研訓(xùn)練項(xiàng)目已經(jīng)成為每一名大學(xué)生在校期間必須完成的學(xué)習(xí)項(xiàng)目。從2002年起，依托國家人才培養(yǎng)基金和教師的科研項(xiàng)目，每年設(shè)立60項(xiàng)左右科研訓(xùn)練課題，每個課題由2～3人的學(xué)生科研小組承擔(dān)，配以相關(guān)指導(dǎo)教師，針對性地指導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)地步入科學(xué)研究中。正在執(zhí)行的學(xué)生訓(xùn)練項(xiàng)目包括“國家大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃”項(xiàng)目，南京大學(xué)985“大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃”項(xiàng)目，以及國家基金委“地理學(xué)”人才基金資助項(xiàng)目。這些項(xiàng)目涵蓋不同專業(yè)方向，供不同興趣和特長的學(xué)生自主選題，開展科研訓(xùn)練研究，逐步提高學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新能力。

同時，我們要求每一名畢業(yè)生的畢業(yè)論文與指導(dǎo)教師承擔(dān)的科研項(xiàng)目和科研訓(xùn)練項(xiàng)目掛鉤，積極利用國家、省部級和南京大學(xué)的各類實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的研究，提高畢業(yè)論文的質(zhì)量。指導(dǎo)教師親自帶學(xué)生出野外考察、采樣；在專業(yè)人員的指導(dǎo)下，大學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測試和實(shí)驗(yàn)分析；分析測試結(jié)果在小組上討論，撰寫的畢業(yè)論文在老師的指導(dǎo)下反復(fù)修改，直至達(dá)到專業(yè)水平。為了活躍學(xué)術(shù)氣氛，強(qiáng)化學(xué)生所學(xué)到的基本知識，定期舉辦學(xué)術(shù)報告講座和本科生學(xué)術(shù)研究報告會，并評選出優(yōu)秀的學(xué)生論文和報告給予獎勵。優(yōu)秀的報告經(jīng)導(dǎo)師指導(dǎo)撰寫論文，在學(xué)術(shù)刊物發(fā)表。這些活動大大提高了學(xué)生的科研能力。

自2001年招收地球系統(tǒng)科學(xué)(大地學(xué))基地班學(xué)生以來，按照新模式培養(yǎng)的學(xué)生普遍具有寬厚的理科和大地學(xué)基礎(chǔ)、良好的科學(xué)素養(yǎng)和多學(xué)科交叉知識結(jié)構(gòu)、較強(qiáng)的實(shí)踐和科研能力、良好的發(fā)展?jié)摿?，為國?nèi)多所知名研究機(jī)構(gòu)和高校輸送了高質(zhì)量的研究生生源，還有多名學(xué)生赴美國、加拿大、瑞典等國深造；工作之后受到用人單位的高度評價。

在新時期，為了實(shí)現(xiàn)南京大學(xué)創(chuàng)建國際一流大學(xué)的目標(biāo)，我們將繼續(xù)優(yōu)化教學(xué)資源，提高辦學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平，加強(qiáng)地球系統(tǒng)科學(xué)基礎(chǔ)理論的教學(xué)，深化國際交流和國際化辦學(xué)水平，為把南京大學(xué)建設(shè)成國際知名的重要地學(xué)人才培養(yǎng)基地而奮斗。

感謝全國高等學(xué)校教學(xué)研究中心和教育部高等學(xué)校地球科學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會的支持與鼓勵，感謝國家基金委員會基礎(chǔ)科學(xué)人才培養(yǎng)基金以及南京大學(xué)985教學(xué)項(xiàng)目的資助，感謝臺灣大學(xué)、俄羅斯伊爾庫茨克大學(xué)、法國奧爾良大學(xué)及相關(guān)專家教授的大力支持

責(zé)任編輯余大品