首页 -> 2007年第6期
地球系统科学创新人才培养模式探索与实践
作者：王 颖 赵连泽 吴小根 蒋全荣 邵 进 陈云棠
关键词：地球系统科学；大地学；创新人才；培养模式
一、地球科学高等教育教学改革背景分析
1、地球系统科学的特征
当代人类社会发展面临着严峻的人口、资源、环境等问题，作为一个研究人与地球关系的综合性学科，地球科学已突破传统学科界限，成为21世纪人们最关注的学科之一(王德滋等，2001)。当代地球科学发展具有显著的地球系统科学(大地学)特征：(1)强调不同时空尺度基本地球过程及其相互作用，其时间尺度从几秒钟的地震到几十亿年的地球环境演化，空间尺度从微细矿物研究到全球环境变化；(2)重视应用现代观测、探测、实验和信息技术对海量数据的系统采集、积累与分析；(3)强调地球系统的整体行为、各圈层的相互作用、自然系统中的物理、化学、生物过程和人文因素的耦合以及全球与区域、宏观与微观、地球环境与生命过程等紧密结合；(4)地球系统科学的复杂性和探测技术、实验技术以及信息技术的广泛应用，使前沿基础研究与高新技术发展融为一体。
地球系统科学的发展使人们对资源、环境、灾害的认识程度和研究方式发生了重大变化。对资源找寻的视野逐步从地球表层走向深部，从陆地走向海洋，走向近地空间，从单纯地注重矿产资源的找寻逐步转向以可持续发展为目标的资源合理利用与环境保护并重；对环境问题的关注已从局部走向区域，走向全球，从单一污染物的研究转向复合污染的形成机理与防治研究：从生态系统结构、功能的研究延伸到生态系统的维持与退化生态系统的修复，并从生态效应深入到人体健康，推动绿色生产；对自然灾害的研究也从定性走向定量监测、预警、预报以及灾情评估于一体的综合研究。地球科学又一场新的革命性突破正在来临，我国在世纪之交的地球科学战略部署中，已经十分明确地将地球系统科学定为基础研究与应用基础研究的总方向(赵连泽等，2006)。
2、地球科学高等教育的历史使命
长期以来，国内高校在地球科学人才培养中，都是按照地质、地理、大气、环境等各传统分支学科的各自模式独立培养的，这种培养模式限制了地球科学各分支学科的交叉与融合，培养的学生知识面较窄，难以适应21世纪地球系统科学发展的需要，也不利于学生创新能力的培养。
近几年来，中国科学院地学部曾多次组织院士与教育部及有关高校负责人召开研讨会，探讨中国地学教育的未来发展问题，并完成咨询报告(中国科学院地学部地学教育研究组，2003)。咨询报告明确指出：“社会对于地球科学的需求，和社会的发展程度密切相关，地学教育也是国民素质教育的重要组成部分，从我国地球科学教育的未来着眼，当代地学创新型人才的知识结构与综合素质培养也必须要与地球系统科学的发展趋势相适应”。2006年10月11－14日在西北大学召开的全国高等学校地球科学教学指导委员会第一次全体会议上，主任委员张国伟院士指出：“21世纪人类社会发展向地球科学提出了新的重大需求，地球科学正处于新的重要发展时期，建立地球系统科学，并以地球系统科学的理念加强地学各分支学科的研究，从而发展、构建新的更高层次的地学理论与知识体系，已是当代地球科学发展的必然趋势和方向”。地球科学的发展要求地学本科人才培养的课程体系、课程内容与形式必须进行大幅度的改革与创新，建设创新人才培养模式，造就新一代高素质地学创新人才，以满足21世纪国家基础科学研究和国民经济发展对新一代地学人才的需求。
二、南京大学的探索与改革
地球复杂、开放的大系统，其表层的大气圈、水圈、岩石圈、生物圈及其相互作用和有机联系是地球系统科学的重要内容，也是21世纪地学教育的核心内容。针对地学教育按圈层设系，相互交叉融合不够的现状，南京大学地学院三系自1999年起酝酿如何联合培养地球系统科学(大地学)人才，提出了打破以圈层为界的人才培养界限，按“大地学”口径培养地学人才的设想(王颖，2001：王德滋等，2001)，得到了全国高等学校教学研究中心原常务副主任陈祖福的支持，并于2000年申报并获得教育部世行贷款21世纪初高等教育教学改革重点项目——“地学类创新人才的培养方式与实践”。在此教改项目带动下，南京大学地学院在国内率先开展了地球系统科学创新人才培养的探索与实践。
1、开办大地学基地试点班
南京大学自2001级起，每年从新生中挑选60名学生组成地球系统科学(大地学)基地班，其中地质学24名，地理学15名，大气科学21名。截至2006年已招收6届，累计招收本科学生356名，按上述新的培养模式实施培养。
为激发大地学基地班学生热爱地球科学的热情、培养他们学习地学专业的浓厚兴趣，地学院为地学基地班开设了地球系统科学系列专题讲座，主要安排在1－2年级，每学期由地球科学系、城市与资源学系(现地理与海洋科学学院)和大气科学系各安排1－2位著名学者(包括院士、资深教授和中青年骨干教师)为学生作相关专业基础知识和学科发展趋势的科学讲座。如王德滋院士、王颖院士、伍荣生院士分别为地学基地班学生作了题为“20世纪地球系统科学重要进展”、“全球变化与海岸海洋科学进展”、“大气科学的现况、展望与问题”的科学讲座，开阔视野，启迪兴趣，深受学生的欢迎和好评。
2、明确教学改革思路和目标
(1)更新教育观念。地学教育以培养基础研究和应用基础研究人才为宗旨，它的起点虽是本科，但后续教育应是硕士和博士；针对地球科学发展趋势和国家对创新人才培养的需求，在教学改革实践中，按照“专业培养与素质教育相结合、知识传授与能力培养相结合、教学与科研相结合”的教育思路：在加强基础、拓宽知识面的同时，又充分体现地球系统科学特点，培养学生个性发展，落实南京大学提出的“以学科群打基础，多次选择，逐步到位；学生早期进行科研训练，按一级学科交流、贯通；本科－硕士培养”的教育理念。
(2)创新培养模式。通过教学改革实践，探索创建具有大理科基础、大地学特色的地球系统科学创新人才培养模式：建设并完善三层次课程体系和教学内容，编写出版高水平的专业教材，建设现代化的实践教学基地；加强基础，拓宽知识面，注重培养学生个性发展；力争做到“两通”：即地学各学科横向打通，本科生、