周 肅，邱 磊，劉 翠，張琳琳

1.中國地質(zhì)大學(xué)（北京）地學(xué)實驗中心，北京 100083；

2.湖北國土資源職業(yè)學(xué)院 國土資源調(diào)查學(xué)院，湖北 荊州 434000

伯克利加州大學(xué)地球與行星科學(xué)系本科教育現(xiàn)狀研究

周 肅1，邱 磊2，劉 翠1，張琳琳1

1.中國地質(zhì)大學(xué)（北京）地學(xué)實驗中心，北京 100083；

2.湖北國土資源職業(yè)學(xué)院 國土資源調(diào)查學(xué)院，湖北 荊州 434000

本文詳細(xì)介紹了筆者訪問美國伯克利加州大學(xué)期間了解和感受到的該校地球與行星科學(xué)系本科教育體系及措施。使學(xué)生獲取知識、培養(yǎng)學(xué)生定量分析和解決問題的能力、培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力是該系本科教育的目的和要求，通過合理的課程設(shè)置和有效的主客觀評價體系，該系在美國地球科學(xué)教育和研究領(lǐng)域長期處于領(lǐng)導(dǎo)地位。

伯克利加州大學(xué)；地球與行星科學(xué)；本科教育

美國加利福尼亞大學(xué)（University of California）共有伯克利（Berkeley）、戴維斯（Davis）、爾灣（Irvine）、洛杉磯（Los Angeles）、美熹德（Merced，新建校區(qū)，2005年秋開始招生)、河濱（Riverside）、圣迪亞戈（San Diego）、舊金山（San Francisco）、圣塔芭芭(Santa Barbara)、圣塔克魯茲（Santa Cruz）10個校區(qū)。美國加州福尼亞大學(xué)（簡稱加州大學(xué)）是美國加利福尼亞州的一個公立大學(xué)系統(tǒng)，與加利福尼亞州立大學(xué)系統(tǒng)（California State University，包括24所教學(xué)型大學(xué)）和加利福尼亞州社區(qū)大學(xué)（California Community Colleges，包括119所社區(qū)學(xué)院）共同組成該州公立高等教育體系。相對于后兩個系統(tǒng)，加州大學(xué)更注重研究，屬研究型大學(xué)。2010年筆者在國家留學(xué)基金委資助下，有幸對位于伯克利的加州大學(xué)進(jìn)行了10個多月的訪問，較深入地了解和感受到了該校地球與行星科學(xué)系獨到而成功的教育模式和手段。

一、伯克利加州大學(xué)概況

19世紀(jì)中上葉，隨著美國西進(jìn)運(yùn)動的迅速推進(jìn)，加州大學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。伯克利加州大學(xué)（當(dāng)?shù)厝朔QUC Berkeley）成立于1868年，在加州大學(xué)各校中歷史最悠久。該校位于舊金山東灣的伯克利市，離舊金山市區(qū)約三十分鐘地鐵車程。早在20世紀(jì)30年代，美國教育委員會向2000位著名學(xué)者進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果伯克利加州大學(xué)以其“杰出的”和“適宜的”的學(xué)科建設(shè)而躋身美國一流學(xué)府之列；時至今日，在US News & World Report 歷年的全美公立大學(xué)排行榜中，UC Berkeley 經(jīng)常位列第一，與密歇根大學(xué)（University of Michigan）、弗吉尼亞大學(xué)（University of Virginia）并稱為全美公立大學(xué)三強(qiáng)，擁有世界公認(rèn)知名學(xué)術(shù)地位。在美國西部，它與私立的斯坦福大學(xué)（Stanford）、加州理工學(xué)院（Cal Tech）、南加州大學(xué)（University of Southern California）等共同支撐起與東部常春藤大學(xué)相比肩的西部學(xué)術(shù)大廈。該校校風(fēng)自由、開放，提供了號稱全美最多元文化和最豐富的生活形態(tài)。

二、地球與行星科學(xué)系

伯克利加州大學(xué)成立次年便開設(shè)了“地質(zhì)和生命科學(xué)”課程。地質(zhì)系成立于1893年，此后該系長期領(lǐng)導(dǎo)了美國地球科學(xué)教育和研究領(lǐng)域，在美國地球科學(xué)系排名中位列第四，僅次于較大的私立麻省理工學(xué)院、加州理工學(xué)院和斯坦福大學(xué)，位列公立學(xué)校第一。2001年，地質(zhì)系更名為地球與行星科學(xué)系（Earth and Planetary Science，簡稱EPS）。目前該系共有18名全職教員，其中包括4名與它系合簽的、在EPS有50%工作量的教授。此外，系里還積極尋求外部資源拓展地球科學(xué)系學(xué)科領(lǐng)域，聘請了系外和校外的10名客座教授參與工作，特別是在研究生教學(xué)和指導(dǎo)領(lǐng)域。教員中有6位美國科學(xué)院院士，一位美國工程院院士，另外還有不少其他獎項獲得者，可謂名師薈萃；該系出版物在全美排名第一：2000年以來，僅終身教員發(fā)表的論文就超過1000篇（60篇在《Science》或《Nature》上發(fā)表）；編撰著作10本。雄厚的師資奠定了伯克利加州大學(xué)地球與行星科學(xué)系教學(xué)質(zhì)量和科學(xué)研究的堅實基礎(chǔ)，同時也為該校吸引了眾多優(yōu)秀生源，極大地提高了學(xué)校的聲譽(yù)，為學(xué)校成功引入大量研究經(jīng)費。在美國地質(zhì)研究所2008年調(diào)查中，伯克利加州大學(xué)畢業(yè)生在大學(xué)地球科學(xué)領(lǐng)域工作的人數(shù)位列全美第二（表1）。由于高薪聘請并輔之以優(yōu)良的工作環(huán)境與自由開放的學(xué)術(shù)氣氛，該系教員工作安心、盡力，除了退休，近二十年沒有教員離開，目前四十歲以下教員僅有2名。

表1 伯克利加州大學(xué)校友目前在美國大學(xué)中地球科學(xué)領(lǐng)域中任職數(shù)的排名

三、本科教育大綱

1.學(xué)科設(shè)置及學(xué)生數(shù)量

圖1 美國地球科學(xué)學(xué)位授予情況（1973～2007年）

美國申請地球科學(xué)學(xué)位的學(xué)生人數(shù)1973年以來不斷增加，1986年后逐年下降，1990年跌至谷底，近10年來變動不大，2007年學(xué)士、博士和碩士分別為2800、700和1000人（圖1）。伯克利加州大學(xué)地球與行星科學(xué)系學(xué)生多來自本州，大部分為州南部，一半以上是女生。該系本科教學(xué)大綱提供學(xué)生主修地球和行星科學(xué)，計有地質(zhì)學(xué)、地球物理、環(huán)境地球科學(xué)、大氣科學(xué)、海洋科學(xué)和行星科學(xué)6個專業(yè)學(xué)士學(xué)位；研究項目和課程都與地球及行星起源、演化、結(jié)構(gòu)和動力學(xué)有關(guān)，目標(biāo)是培養(yǎng)既具有通用又具有專門知識、富于智力上挑戰(zhàn)和冒險、接受了寬和堅實教育的人才?，F(xiàn)有94名學(xué)生主修。地質(zhì)和海洋科學(xué)為該系最大專業(yè)，行星科學(xué)專業(yè)最小，只有2名注冊學(xué)生。隨著地學(xué)的復(fù)蘇，以及世界對地球相關(guān)事務(wù)，如氣候變化、地震、地球資源及其地學(xué)政治（Geo-Political）和環(huán)境影響的日益關(guān)注，學(xué)生數(shù)量正在逐步增加（圖2）。

圖2 伯克利大學(xué)地球與行星科學(xué)系和數(shù)學(xué)與物理科學(xué)系學(xué)生人數(shù)與教員人數(shù)比值

2.學(xué)位要求

伯克利加州大學(xué)實行學(xué)分制，一般修夠120個以上的學(xué)分才能獲得學(xué)士學(xué)位。為了獲取學(xué)位，除必須完成課程、學(xué)分、績點及高年級工作量外，還必須滿足各種層次的要求，包括大學(xué)的、校園的、學(xué)院或?qū)W校的以及系里的要求；本科生為獲取學(xué)位每年需要完成30個學(xué)分。每學(xué)期15學(xué)分被認(rèn)為是通常的最低進(jìn)度，但不同學(xué)院和學(xué)校的具體要求存在差異。每學(xué)期結(jié)束時，課程、學(xué)分、等級和所獲得的績點將記入學(xué)生的大學(xué)累積積分中，學(xué)生可據(jù)此計算獲得學(xué)位的進(jìn)度。如果學(xué)生所修課程比要求的最低學(xué)分少，則需要征得系主任的同意方可繼續(xù)注冊。2000年秋季到2008年的春季進(jìn)入EPS的229位學(xué)生中，有118位已經(jīng)畢業(yè)；86位在2008年6月仍在攻讀學(xué)位；25位轉(zhuǎn)學(xué)其他專業(yè)或進(jìn)入其他職業(yè)。學(xué)生畢業(yè)率為83%。

四、課程設(shè)計與實施

地球與行星科學(xué)系教學(xué)大綱的目標(biāo)是：為希望將來從事地球、環(huán)境和行星科學(xué)職業(yè)的學(xué)生提供扎實的專業(yè)訓(xùn)練，也為希望從事其他領(lǐng)域職業(yè)的學(xué)生提供分析、創(chuàng)造和批判性思維以及溝通教育。有3個方面的要求：（1）使學(xué)生獲取知識，包括基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識、實驗室工作技能以及野外工作能力；（2）培養(yǎng)學(xué)生定量分析和解決問題的能力，包括概念綜合、研究和數(shù)據(jù)處理、計算機(jī)應(yīng)用；（3）培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力，包括論文撰寫、口頭和書面報告。這些要求通過該系的各類課程設(shè)置逐步得以實現(xiàn)。

1.課程及內(nèi)容

主修地球和行星科學(xué)學(xué)位的課程包括基礎(chǔ)課、專業(yè)課以及綜合課。低年級課程是嚴(yán)格的基礎(chǔ)課，有數(shù)學(xué)、物理和化學(xué)等定量學(xué)科，以及必修的入門課程—“行星地球（The Planet Earth）”。講授隨時間塑造地球的物理和化學(xué)過程，重點是板塊構(gòu)造理論；包括礦物、巖石和地質(zhì)填圖以及訓(xùn)練地質(zhì)樣品加工等實踐內(nèi)容。除此而外，系里還開設(shè)“寶石和寶石材料”、“水的行星”、“氣候變化的地質(zhì)記錄”、“行星”、“你家后院的地震”、“國家地質(zhì)公園”、“行星地球”、“大歷史”、“環(huán)境地球科學(xué)”、“海洋導(dǎo)論”等10多門選修課。對高年級同學(xué)，系里有“行星地球的歷史和演化”以及“地球系統(tǒng)研究實例”2門必修課程。還有30多門專業(yè)課程供不同方向?qū)W生選擇；不同專業(yè)學(xué)生必修課程不同，地質(zhì)學(xué)專業(yè)是“礦物學(xué)”、“巖石成因及解釋”、“野外地質(zhì)和數(shù)字填圖”和“高級野外實習(xí)”4門課程。高年級課程不僅班級規(guī)模較小，而且經(jīng)常在野外或?qū)嶒炇疑险n，學(xué)生可以與教員更密切交流。大部分課程需要口頭和書面報告，學(xué)生通過課程、實驗室培訓(xùn)（精于實驗技術(shù)）、初級野外研究、圖書館檢索等獲取相關(guān)知識。

地球和行星科學(xué)系開設(shè)的所有課程都面向全校學(xué)生，這既顯示了該系廣泛的專業(yè)領(lǐng)域，也為非本專業(yè)學(xué)生提供了日益重要的地球相關(guān)事務(wù)背景知識；而且，更重要的是能夠吸引在該系作輔修的學(xué)生進(jìn)入地學(xué)專業(yè)或?qū)Φ貙W(xué)產(chǎn)生興趣。該系注冊學(xué)生2001年為1550人，2006年增加到2001人。后來由于系里減少了臨時教員，對上大課學(xué)生人數(shù)進(jìn)行了限制，注冊學(xué)生減少，2009年為1800人（圖3）。

圖3 地球與行星科學(xué)系課程注冊學(xué)生總數(shù)

2.野外考察

野外考察是地球和行星科學(xué)系最著名的課程之一，從勞倫斯實驗室參觀、泥漿拖網(wǎng)到灣區(qū)周邊礦物的尋找，伯克利加州大學(xué)沿襲了1892年安德魯·勞森教授在北美首次開設(shè)系統(tǒng)教授野外地質(zhì)課程的傳統(tǒng)?，F(xiàn)在野外調(diào)查仍是許多課程(包括“地貌學(xué)”、“地層”、“構(gòu)造地質(zhì)學(xué)”、“巖石學(xué)”和“礦物學(xué)”)的內(nèi)容，更是“野外地質(zhì)和數(shù)字填圖”、“高級野外實習(xí)”、“野外地質(zhì)研究”這3門課程的核心?！耙巴獾刭|(zhì)和數(shù)字填圖”利用了伯克利加州大學(xué)校區(qū)周圍天然的野外實驗室，一般在周末上課?！案呒壱巴鈱嵙?xí)”是為期4周的暑期野外帳篷實習(xí)，學(xué)生全天在野外觀察，填圖并準(zhǔn)備一篇技術(shù)報告，內(nèi)容涉及他們的調(diào)查以及該地區(qū)已有的研究文獻(xiàn)?！耙巴獾刭|(zhì)研究”的野外地質(zhì)考察安排在學(xué)期中的周末，總共2～4次。

3.研討會

本科教學(xué)的另一個重要環(huán)節(jié)是研討會。系里有“新生研討會”，“大二研討會”，“大一/大二研討會”等面向不同學(xué)習(xí)階段學(xué)生的特色研討會。為學(xué)生提供在小型會議上與教員探索地質(zhì)或地球科學(xué)等知性話題的機(jī)會，有諸如“地質(zhì)發(fā)現(xiàn)之旅”和“地學(xué)研究中的大氣科學(xué)作用”等話題，學(xué)生是否參加由教師決定，1～2個學(xué)分，依據(jù)學(xué)分的多少每周分別上課1～5 小時。 “加利福尼亞地質(zhì)點野外地質(zhì)新生研討會”是該系最具特色的課程，為期4天。對不少同學(xué)來說是第一次接觸地質(zhì)，相當(dāng)多的學(xué)生由此開始熱愛地球科學(xué)并在此后進(jìn)入地球科學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)。學(xué)校其他系也有各類研討會，不同系和不同學(xué)期研討會議題不同，學(xué)生可自行選擇。這些活動不僅使學(xué)生在學(xué)業(yè)上有所收獲，而且也在一定程度上提升了社交能力。

4.研究項目

作為研究型大學(xué)，該系十分注重對學(xué)生研究能力的培養(yǎng)，低年級和高年級都有“有指導(dǎo)的小組研究（Directed Group Study）”課程，學(xué)生以小組的形式對不同的題目進(jìn)行研究，學(xué)分為1～4個；學(xué)生還可以在“ 導(dǎo)師制獨立學(xué)習(xí)和研究(Supervised Independent Study and Research)”以及“高年級優(yōu)等生課程 (Senior Honors Course)”中參加研究項目，2008年該系有22名大學(xué)生完成科研項目，其中有6篇優(yōu)秀論文。

五、目標(biāo)的評價和跟蹤

該系認(rèn)為，最好的成功是在學(xué)術(shù)和專業(yè)上的成功。系里通過與導(dǎo)師保持密切關(guān)系的本科生指導(dǎo)辦公室了解本科學(xué)習(xí)計劃的實施和完成情況，該辦公室指定導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生按學(xué)習(xí)計劃學(xué)習(xí)，每學(xué)期至少見本科導(dǎo)師1次。學(xué)生也可將情況和意見直接反饋給辦公室。該系還有9項客觀的標(biāo)準(zhǔn)對該計劃進(jìn)行評估：

（1）持續(xù)到畢業(yè)的主修學(xué)生人數(shù)。（2）專業(yè)中GPA（Grade Point Average平均成績點數(shù)）的分布；本系的課程設(shè)置較難，避免學(xué)位注水。同時，系里特別關(guān)注GPA較低的同學(xué)并適時監(jiān)測他們的完成情況。（3）學(xué)生對課程的評價。（4）從事高級別研究項目的學(xué)生人數(shù)。（5）大學(xué)對畢業(yè)生發(fā)出的其在校期所獲得進(jìn)步的調(diào)查結(jié)果。（6）職業(yè)中心畢業(yè)調(diào)查結(jié)果。（7）地球與行星科學(xué)系自己對畢業(yè)生的調(diào)查結(jié)果；調(diào)查有兩個目的：了解學(xué)生的去向并獲得對怎樣改進(jìn)本科生計劃的建議。（8）職位；到研究生學(xué)校和雇主中了解學(xué)生畢業(yè)后在做什么，是否從事專業(yè)工作。（9）長期的校友成就；校友的捐助是改進(jìn)學(xué)生環(huán)境的重要途徑。通過發(fā)行年刊與網(wǎng)絡(luò)通信，系里與1600名校友保持聯(lián)系。

六、就業(yè)

通過上述訓(xùn)練，本科計劃為那些希望在地學(xué)、環(huán)境和行星科學(xué)，以及分析、創(chuàng)造性和批判性思維能力和溝通方面成才的學(xué)生提供了專業(yè)培訓(xùn)，為其進(jìn)入研究生階段提供了良好背景；該計劃也滿足了加利福尼亞州注冊地質(zhì)師最低學(xué)術(shù)要求。完成學(xué)位的學(xué)生能夠進(jìn)入一流研究所的研究生學(xué)校(大約一半學(xué)生選擇此路)、在專門行業(yè)中就業(yè)（大部分在地質(zhì)與環(huán)境工程和咨詢機(jī)構(gòu)）、在公共教育中擔(dān)任教師，或者利用他們堅實的知識背景開拓新的職業(yè)，如公共政策、法律或醫(yī)學(xué)科領(lǐng)域。

[1]劉寶存.加州大學(xué)伯克利分校的本科生教育[J].中國大學(xué)教學(xué)，2005，(10)：59-61.

Undergraduate Education in Department of Earth and Planetary Science, University of California at Berkeley

ZHOU Su1, QIU Lei2, LIU Cui1, ZHANG Lin-lin1
1.China University of Geosciences, Beijing 100083, China, 2.Hubei Land Resources Vocational College, Jingzou, China

This paper presents some knowledge and experience of the undergraduate education system and measures acquired during the visiting at Department of Earth and Planetary Science, University of California, Berkeley. The goal and requirement of the EPS BA degree is to enable students to acquire knowledge, quantitative/analytical problem solving skills and communication.The Department is the long-term leadership of education and research of earth Science in U.S. throughout a rational curriculum and monitor system.

university of california at berkeley; department of earth and planetary science; undergraduate education

G642

A

1006-9372 （2011）03-0085-04

2011-05-28。

周 肅，女，副研究員，主要從事巖石學(xué)和同位素年代學(xué)研究。