楊忠芳， 馮海艷， 侯青葉 ，余 濤 ，李大鵬

中國地質(zhì)大學（北京）地球科學與資源學院，北京 100083

地球化學學科專業(yè)建設

地球化學專業(yè)特色與建設實踐

楊忠芳， 馮海艷， 侯青葉 ，余 濤 ，李大鵬

中國地質(zhì)大學（北京）地球科學與資源學院，北京 100083

中國地質(zhì)大學（北京）地球化學學科為國家級重點學科，經(jīng)過幾代地化人的不斷努力，逐漸形成了獨具我校特色的理論地球化學、殼幔演化及動力學、應用地球化學三個研究方向。通過高等學校特色專業(yè)建設要求，以人才培養(yǎng)方案建設為核心，以師資隊伍建設為基礎，以野外實踐教學建設為保障，以室內(nèi)試驗動手能力培養(yǎng)為重點，以教材建設和雙語教學為手段，以提高教學質(zhì)量為根本，以科研項目為支撐的學科建設理念，使地球化學學科建設取得了顯著成效，為我國地球化學專業(yè)人才培養(yǎng)作出了貢獻。

地球化學；專業(yè)特色；重點學科

地球化學是研究地質(zhì)體(包括地球與宇宙天體)中化學元素組成、化學作用與化學演化的一門新興科學，它是地質(zhì)學與化學、物理學相結(jié)合的交叉學科。自20世紀70年代中期以來，地球化學和地質(zhì)學、地球物理學已成為固體地球科學的三大支柱，正顯示出極其旺盛的生命力[1]。

早在1955年北京地質(zhì)學院建院初期，於崇文教授就開始講授“地球化學”課程，1960年創(chuàng)立了地球化學及地球化學勘探專業(yè)。中國地質(zhì)大學地球化學人始終以滿足國家建設需求、解決重大科學問題與拓展應用實踐領域為己任，經(jīng)過半個多世紀的團結(jié)奮進，不斷拼搏，中國地質(zhì)大學（北京）已建設成為獨具特色的地球化學專業(yè)人才培養(yǎng)搖籃。

一、 我校地球化學專業(yè)特色

地球化學專業(yè)是中國地質(zhì)大學（北京）地球科學與資源學院的本科重點專業(yè)之一，是國家級重點學科。依托學校已有的國家重點實驗室、教育部創(chuàng)新團隊、“211”工程和“985”優(yōu)勢學科創(chuàng)新平臺建設等辦學優(yōu)勢，通過我校品牌專業(yè)建設(2005年開始)和幾十年的專業(yè)建設，由建專業(yè)初期以滿足國家經(jīng)濟建設對礦產(chǎn)資源需求為主要任務的勘查地球化學方向，逐漸形成了理論地球化學、殼幔演化及動力學、應用地球化學三個研究方向，成為獨具我校特色的地球化學專業(yè)。

1.理論地球化學

理論地球化學是地球化學學科重要發(fā)展方向，以於崇文院士為核心的研究小組，多年來致力于將數(shù)學、化學、物理、復雜性科學和計算科學與地質(zhì)科學相結(jié)合，研究地質(zhì)系統(tǒng)的復雜性，建立地質(zhì)流體熱力學模型等。重點研究地質(zhì)系統(tǒng)復雜性的時空特征、動力學行為、非線性動力學機制，進行常見地質(zhì)流體熱力學性質(zhì)的模擬及其在流體包裹體中的應用等。在地質(zhì)系統(tǒng)復雜性、地球化學場分形、超臨界流體分子間相互作用等方面取得了突出成果，由於崇文院士編著的《地質(zhì)系統(tǒng)的復雜性(上下冊)》[2]和《礦床在混沌邊緣分形生長(上下卷)》[3]的出版發(fā)行，以及近三年來毛世德、陳家瑋等老師發(fā)表在《Geochim ica et Cosm ochim ica A cta》、 《Chem ical Geology》、《Physics of the Earth and Planetary Interiors》、《International Journal of Thermophysics》、《The Journal of Supercritical fluids》和《Earth Science Frontiers》等學術刊物上的高質(zhì)量論文[4-10]，標志著該方面的研究躋身于國際先進行列，部分成果領先于國際同行。

2.殼幔演化及動力學

在張本仁、高山院士帶領下，以特有的地學-地球化學哲學觀與方法論為指導，將區(qū)域殼幔組成、結(jié)構和演化，區(qū)域構造分區(qū)與發(fā)展，殼幔相互作用深部過程及地幔柱活動與大陸裂解動力學等4方面相結(jié)合，開展多側(cè)面、多途徑的區(qū)域殼幔演化和造山帶綜合地球化學研究，進而探索和解決當前國際前沿的大陸動力學問題。多年來在區(qū)域和造山帶地球化學研究的理論與方法、大別山造山帶地殼結(jié)構的地球化學約束、巖石物理性質(zhì)對大別造山帶地殼組成及其結(jié)構的制約、華北克拉通巖石圈演化、北喜馬拉雅淡色花崗巖的成因及地殼熔融作用和西秦嶺-松潘構造結(jié)地球化學分區(qū)及其構造域的歸屬等方面做出了多方面的開拓性工作。其中，高山院士等發(fā)表在《Nature》上的文章，發(fā)現(xiàn)了遼西晚侏羅世興隆溝高鎂火山巖存在異常的斜方輝石反環(huán)帶證明來自古老大陸下地殼榴輝巖產(chǎn)生的巖漿曾與地幔相互作用，這一研究成果為下地殼拆沉再循環(huán)提供了令人信服的證據(jù)[11]。

3.應用地球化學

應用地球化學是地球化學理論研究走向?qū)嶋H應用的具體實踐。其中以找礦為主要目標的勘查地球化學仍作為傳統(tǒng)的研究方向為我國金屬、油氣地球化學勘查技術和理論發(fā)展作出了貢獻，尤其在地氣、偏提取等非常規(guī)化探方法尋找有色和貴金屬礦產(chǎn)方面取得了突出進展[12-13]，汪明啟教授于2010年申請了一項“隱伏金屬礦地球氣采集鉆具”國家專利①專利號為ZL200920246246.6，并將這套方法技術成功地應用到澳大利亞M t Isa銅礦、蘇丹北科爾多凡Saw dori金礦、蘇丹北科爾多凡Saw dori金礦和喀麥隆鐵礦等國外金屬礦床的勘查實踐中，取得了非常好的找礦效果。

生態(tài)地球化學是近年來應用地球化學新拓展的研究領域，文獻中生態(tài)地球化學（Ecological geochem istry）一詞最早出現(xiàn)在1988年俄羅斯召開的第四屆“當代條件下地球化學勘查的理論與實踐”會議文集中，該套文集的第6卷名稱就是生態(tài)地球化學[14]；區(qū)域生態(tài)地球化學（Regional ecological geochem istry）最早由Kasimov N S等人在上述文集中的一篇題為“景觀區(qū)域生態(tài)地球化學分析”文章里提出[15]，但文獻中未發(fā)現(xiàn)生態(tài)地球化學和區(qū)域生態(tài)地球化學的確切定義。經(jīng)過幾年實踐，我們首次提出了生態(tài)地球化學概念，研究思路與方法技術[16-19]，逐漸形成了區(qū)域生態(tài)地球化學評價技術要求②DD2005-01《區(qū)域生態(tài)地球化學評價技術要求(試行)》、局部生態(tài)地球化學評價技術要求③DD2008-05《局部生態(tài)地球化學評價技術要求(試行)》、生態(tài)地球化學預測預警技術要求(主要參加者，正在編制中)等一系列技術規(guī)范，在開展以生態(tài)系統(tǒng)為核心，以元素在土壤(包括巖石及風化殼)、水體、大氣-動植物間地球化學循環(huán)為主線，以保障生態(tài)系統(tǒng)安全和人體健康為重點，以為維護生態(tài)系統(tǒng)良性運行為目標的各項生態(tài)地球化學研究的同時，還將應用領域擴展到了土地質(zhì)量與生態(tài)管護、土壤碳地球化學循環(huán)等方面，編制了《土地質(zhì)量地球化學評估技術要求》④DD2008-06《土地質(zhì)量地球化學評估技術要求(試行)》、《土地質(zhì)量地球化學監(jiān)測技術要求》(已通過專家評審，正在上報審批中)，上述研究大大提升了地球化學解決重大理論與應用科學問題的能力，從而使生態(tài)地球化學成為當前最具活力的研究方向。

圍繞著上述三個方向，中國地質(zhì)大學(北京)地球化學專業(yè)已建成了由7名教授(其中4名博導)、6名副教授和4名講師(包括1名實驗員)組成的教學與科研團隊，擁有了地球化學基礎教學實驗室、流體包裹體實驗室、有機分析實驗室和流體動力學實驗室等專業(yè)實驗室，形成了以本科教學為基礎，以培養(yǎng)碩士、博士創(chuàng)新型人才為動力，以滿足國家需求為支點的教學、科研均衡發(fā)展，特色鮮明的地球化學專業(yè)人才培養(yǎng)基地。

二、特色專業(yè)建設實踐

在中國地質(zhì)大學（北京)、中國地質(zhì)大學（武漢)幾代地化人建設地球化學特色專業(yè)的不懈努力中，始終得到了學校、教育部等相關部門的大力支持，在“211”、“重點學科”及“985”優(yōu)勢學科創(chuàng)新平臺等各項建設中不斷壯大，日漸規(guī)模，通過高等學校特色專業(yè)建設點項目使地球化學專業(yè)建設更加凸顯特色。

通過特色專業(yè)建設，我們提出適合現(xiàn)代地球化學創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的教學方案，構建一套扎實理論基礎、增強實踐能力的課程體系，建設一支結(jié)構合理、素質(zhì)高精、經(jīng)驗豐富、科研創(chuàng)新能力強、具備國際交流與合作的師資隊伍；建立多個“產(chǎn)學研”緊密結(jié)合的實踐教學基地，使地球化學專業(yè)成為培養(yǎng)地球化學理論研究與應用實踐緊密結(jié)合的人才培養(yǎng)基地，為國內(nèi)地球化學專業(yè)辦學提供示范。

中國地質(zhì)大學（北京）地球化學專業(yè)建設目標：以培養(yǎng)既能從事理論科學研究的高級人才，又能勝任經(jīng)濟建設應用實踐的工程師為目標，突顯我校地球化學專業(yè)人才培養(yǎng)的理論研究與實踐應用緊密結(jié)合的鮮明特色，建成國內(nèi)領先的地球化學人才培養(yǎng)基地。

1.建設思路

注重培養(yǎng)學生的綜合能力、實際動手能力和創(chuàng)新意識能力是突顯地球化學特色專業(yè)的保障，為了實現(xiàn)地球化學專業(yè)特色人才培養(yǎng)目標，建設思路為：以人才培養(yǎng)方案建設為核心，以師資隊伍建設為基礎，以野外實踐教學建設為保障，以室內(nèi)試驗動手能力建設為重點，以教材建設和雙語教學為手段，以提高教學質(zhì)量為根本，以科研項目為支撐，通過地球化學特色專業(yè)建設，把我校地球化學專業(yè)建設成國內(nèi)領先的地球化學理論研究與應用實踐人才培養(yǎng)的搖籃。

2.建設實踐

（1）以人才培養(yǎng)方案建設為核心。

為了充分突出我校地學類本科生“地質(zhì)基礎扎實、實踐能力強、社會適應性強”的特點，本著“理論研究與應用實踐并重、課堂教學與實際動手并重、專門人才培養(yǎng)與基本素質(zhì)教育并重”的人才培養(yǎng)理念，地球化學專業(yè)將根據(jù)地球科學理論基礎研究和國家經(jīng)濟建設的雙重需要，在學校的統(tǒng)一部署下，不斷調(diào)整和完善人才培養(yǎng)方案。

（2）以師資隊伍建設為基礎。

通過引入人才、派出進修和國際國內(nèi)學術交流等手段加強人才隊伍建設，提高教師隊伍的整體素質(zhì)；調(diào)整教師隊伍年齡結(jié)構，使中青年教師占90%以上，使地球化學專業(yè)的教師隊伍年齡結(jié)構、知識結(jié)構、學歷結(jié)構日趨合理。

此外，地球化學專業(yè)還將依托地質(zhì)理科國家級重點學科和國家重點實驗室以及“211”工程建設和“985”優(yōu)勢學科平臺建設項目，深度挖掘潛力、整合學科優(yōu)勢、高度凝練特色，逐步建成地球化學專業(yè)市級和國家級教學團隊。

在教學和科研工作上，成立新老搭配的工作小組，做好老教員對年輕教學的傳幫帶工作，幫他們解決教學中出現(xiàn)的問題，及時總結(jié)教學規(guī)律，使地球化學專業(yè)教學力量穩(wěn)步加強，教學特色代代相傳。

（3）以野外實踐教學建設為保障。

提高野外實踐教學能力是培養(yǎng)地球化學專業(yè)實踐應用型人才的重要手段，學生除參加地學專業(yè)學生的地質(zhì)認識—北戴河實習、教學實習—周口店實習、生產(chǎn)實習和畢業(yè)論文編寫與答辯外，專門建設了針對地球化學專業(yè)學生的懷柔得田溝“地球化學野外調(diào)查方法”課程實踐基地和內(nèi)蒙扎蘭屯產(chǎn)學研實習基地，并將調(diào)整教學內(nèi)容，逐步增加地球化學專業(yè)課程的實踐動手和綜合分析實驗內(nèi)容，其中“地球化學樣品分析”實踐課程學時要占課程總學時的50%以上。

采取學校與企業(yè)、政府聯(lián)合辦學，搭建學生社會實踐能力和科研動手能力提高平臺。在不斷完善與內(nèi)蒙古第六地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)研究院共建的“本科生產(chǎn)學研實習基地”建設的同時，積極籌建與青海省地勘局第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院共建的“地球化學產(chǎn)學研中心”，在學校與中國地質(zhì)科學院物化探所簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議的框架下，積極開展生態(tài)環(huán)境地球化學、土地質(zhì)量生態(tài)管護、勘查地球化學方法技術等方面的科學研究和技術攻關，保證學生實踐教學的時間和質(zhì)量。

（4）以室內(nèi)試驗動手能力培養(yǎng)為重點。

增強學生室內(nèi)試驗動手能力，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和綜合研究能力的重要手段，地球化學實驗室、流體包裹體實驗室、流體動力學實驗室、地球化學有機分析實驗室是專門為地球化學專業(yè)學生建設的教學實驗室。我們將根據(jù)實驗室現(xiàn)有實驗能力和學生掌握的知識水平，在課堂教學和學生論文中，加大學生實踐動手能力、理解問題能力、解決問題能力和科學研究能力的培養(yǎng)力度。

（5）以教材建設和雙語教學為手段。

以課程建設為主線，帶動教學改革。對“地球化學”、“環(huán)境地球化學”和“勘查地球化學”及“地球化學樣品分析”等專業(yè)主干課程，有計劃、有步驟地進行“北京市精品課程”、“國家級精品課程”和雙語課程建設。

（6）以提高教學質(zhì)量為根本。

通過不斷完善教學方式，改變教學理念，以“提高學習興趣，開闊知識視野，培養(yǎng)科學思維，增強創(chuàng)新能力”，培養(yǎng)熱愛專業(yè)、獻身科學、嚴謹求實、樂于奉獻的現(xiàn)代地球化學人才為目標，大力推進開放式、啟發(fā)式、討論式和問題式教學改革，以提高教學質(zhì)量為根本，創(chuàng)建新世紀合格地球化學專業(yè)人才培養(yǎng)基地。

（7）以科研項目為支撐。

地球化學專業(yè)教師承擔多項國家攻關、“973”、“863”、國家自然科學基金和地質(zhì)調(diào)查等項目，在本科生教學中，充分發(fā)揮科研項目在本科生培養(yǎng)過程的作用，進一步加強科學研究與教學工作的融合程度，增強學生創(chuàng)新與教師輔導的力度，加大本科生發(fā)表高級別科研論文的培養(yǎng)力度，使學生高起點融入科學研究領域。

三、取得的成效

由于堅持地球化學理論與應用實踐相結(jié)合的辦學特色，在堅實基礎知識的前提下，注重學生的動手能力和創(chuàng)新意思的培養(yǎng)，經(jīng)過幾代人的努力，我校地球化學學科建設進入了騰飛時期：

（1）2002年，中國地質(zhì)大學與中國科技大學的地球化學學科被評為全國重點學科，成為國內(nèi)地球化學學科的領航者。

（2）在2005年進行“地球化學本科品牌專業(yè)建設基礎上，2010年地球化學又獲批開始執(zhí)行教育部“高等學校特色專業(yè)建設點項目”，使地球化學學科建設邁上了新臺階。

（3）1997年地球化學本科恢復招生后，幾經(jīng)起伏，目前以每年招生一個班的規(guī)模，使地球化學專業(yè)才人培養(yǎng)逐漸趨于穩(wěn)定。此外，碩士生和博士生招生規(guī)模不斷擴大 (表1)，培養(yǎng)質(zhì)量逐年上升，為我國地球化學人才輩出作出了貢獻。

表1 地球化學學科1999～2011年碩士與博士招生人數(shù)

（4）2000年，地球化學教學實驗室通過了北京高等學校基礎課實驗室評估，成為了合格實驗室，原子吸收實驗室于2004年通過了國家認監(jiān)委計量認證。隨后，“211”工程的持續(xù)支持下，又相繼建設了流體包裹體實驗室、有機污染物實驗室、流體動力學實驗室和計算地球化學實驗室，這些專業(yè)實驗室的建設為保障高質(zhì)量完成地球化學教學與科研工作奠定了基礎。

隨著地質(zhì)分析測試技術不斷向微區(qū)與原位、痕量與超痕量、低檢出限與高靈敏度等方面發(fā)展，地球化學在地球科學基礎理論問題的解決能力、滿足國家建設對礦產(chǎn)資源需求的應用技術、保障生態(tài)系統(tǒng)安全與社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的實踐水平等方面將越來越發(fā)揮主力軍作用，對地球科學的發(fā)展和技術進步必將起著積極的推動作用。

中國地質(zhì)大學（北京）地球化學專業(yè)肩負著滿足科學發(fā)展和國家建設對地球化學人才需求的教育培養(yǎng)重任，通過特色專業(yè)建設，使我們的學生進一步增強社會競爭力和適應能力，在地球科學研究、國家經(jīng)濟建設與生態(tài)環(huán)境保護等領域作出更大貢獻。

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Special Characteristics and Construction Practice of Geochem istry Discip line

YANG Zhong-fang, FENG Hai-yan, HOU Qing-ye, YU Tao, LI Da-peng
China University of Geosciences, Beijing 100083, China

The discipline of geochem istry in China University of Geosciences is the national key discipline. With the hard work of several generations, the discipline had gradually formed three unique research directions, which are the theory geochem istry, geodynamics of crustal and mantle evolution, and applied geochem istry. Through the construction of the national key discipline in high schools, and w ith the educational scheme construction as the focus, the teaching staff construction as the foundation, f i eld practical teaching as the guarantee, indoor practice ability improvement as the key point, textbook construction and bilingual teaching as the approaches, improving the teaching quality as the fundamentality, and scientif i c research projects as the support, the discipline has got remarkable achievement and trained a lot of geochem ical professional talents for our country.

geochem istry; special characteristics; key discipline

G642

A

1006-9372 （2012）03-0099-05

2012-06-06；

2012-07-16。

國家級教學團隊“地質(zhì)學基礎課教學團隊”，教育部“高等學校特色專業(yè)建設點—地球化學”。

楊忠芳，女，教授，博士生導師，主要從事環(huán)境地球化學、生態(tài)地球化學、勘查地球化學和土地質(zhì)量地球化學評估等方面的教學與研究工作。