大学地球科学课程报告论坛论论文集2017---最终PDF028

133 关于地学类专业课程体系和教学内容改革的一些思考 * 张树明 吴仁贵 朱志军 张群喜 韩善楚 吴志春 曹秋香 （东华理工大学，南昌 330013） 摘 要：文章综述了 20 世纪 80 年代以来国际地球科学研究发生的主要变化，21 世纪初期国际地球科 学研究的主要趋向， 以及地球科学现有课程体系和教学内容中存在的问题。 较为详细地论述了地球科学新课程 体系应具备的特点， 初步提出了地球科学新课程体系的结构。 认为地球科学新课程体系应具备综合性、 系统性、 开放性、适应性和可操作性等特点，应提供较多实用性和适用性课程供学生选择，目的是拓宽学生知识面，增 加就业机会。 关键词：地球科学 课程体系 教学内容 改革 21 世纪是人类明智管理和维护地球的世纪，人类所面临的资源、环境、人口及可持续发展 等重大问题，既给地球科学的发展带来机遇，同时也提出了挑战。新世纪地球科学的发展应站 在促进可持续发展的高度，实现地球科学由单一的“找矿型”向“社会型”拓展，从勘探资源 向区域范围内的环境及社会问题拓展。面对时代的挑战，地球科学教育必须适时地调整人才培 养战略，改革教学内容、构建新的课程体系。课程体系和教学内容的界定范围有很大的弹性， 大尺度意指一个专业的全部知识体系及其构成的知识模块； 小的方面甚至仅限于某一学科课程 的一个章节。地球科学课程体系和教学内容改革的目的是为了优化地球科学专业的知识结构， 在实质上也是为了更好地探索人才培养模式。 一、地球科学和地学教育现状与态势 了解地球科学研究最近发生的变化和今后发展的主要趋势， 对于我们改革地球科学教学内 容、构建新的课程体系具有重要的启示。 （一）20 世纪 80 年代以来地球科学研究的主要变化 20 世纪 80 年代以来，地球科学有了更加迅猛的发展，上天（空间探测、航空航天遥感） 、 入地（大陆科学深钻、地震层析成像、深部找矿） 、下海（大规模海洋观测、深海钻探与大洋 钻探） 、探极（南、北极和青藏高原科学考察）给人们认识地球提出了许多问题，同时地球科 学研究也发生了许多变化： *基金项目：江西省高等学校省级教改课题（项目编号：JXJG-15-6-10、JXJG-14-6-26） ；东华理工大学基础地质学课程群教学团 队资助项目。 大学地球科学课程报告论坛论文集（2017） 134 思维方式的变化整体性研究思想。 即把地球作为宇宙中太阳系的一个行星来认识， 提出了“地球系统科学”的整体化研究思路。 研究对象时空尺度的变化展望全球与预测未来。时间上形成了“了解地球系统的 过去、现在和未来的行为”的时间链；空间上由过去侧重于局部现象的认识，转为对该现象区 域性、全球性的表现、影响、过程与动力学机制的模拟研究，地球深部成为地学“最后前沿” 。 研究内容的变化为社会发展服务。地球科学已从单一的“找矿型”向“社会型” 转变。原中国科学院地球科学部主任孙枢院士在“21 世纪地球科学与可持续发展战略研讨会” 上，系统概括了中国地球科学今后若干年为可持续发展的任务是：能源和矿产资源的发现和合 理开发、地下水资源的开发和保护、地质灾害的预测和减轻、工程建设与工程规划的地质基础 及安全、环境保护与环境优化、发展地质工程与技术。 研究形式的变化多学科的综合研究。跨学科、交叉学科和多学科综合研究是其显 著特点。 组织形式的变化国际化与合作研究。 信息交流的变化地球信息科学的诞生。地球信息科学（geoinformatics、geomatics 或 geomatic engineering）这一新概念的出现，标志着在地球科学范围内形成了又一跨学科研究 领域。 方法手段的变化高新技术的应用。高新技术的应用，使人们能从三度空间、动态 地探测地球环境的结构和运动形式，为认识和解决地球科学问题提供了更多的事实依据，同时 可促进新思想和新理论的诞生。 （二）新时期地球科学研究的主要趋向 新时期地球科学研究的主要趋向、热点和重点问题是：a. 突出地球系统科学，关注全球变 化与地球各圈层相互作用及其变化的研究， 以及人类活动引发的重大环境变化； b. 突出地球演 化的动力学过程研究，关注地球内部深层过程与岩石圈动力学、气候系统动力学与气候预测、 生态系统动力学与生态环境的保护和建设；c. 突出地球信息科学，关注数字地球、3S（GIS、 RS 和 GPS）一体化和地球科学定量化的研究趋势；d. 突出地球管理科学，关注减灾防灾、环 境保护治理、资源合理开发利用以及碳循环、水资源、食物与纤维、能源战略等问题；e. 突出 地球科学跨学科研究进展与创新，关注经济社会发展对地球科学的影响与需求，重视地球科学 在自然科学内部与其他学科的交叉融合及高新技术在地球科学中的应用。 （三）新常态下的我国地质教育现状与趋势 2017 年 5 月，由中国地质大学（北京）主办、中国地质学会地质教育研究分会承办的“新 常态下地质教育研讨会”在北京召开，会议从国家、国际宏观层面及地质人才供需角度，对新 常态下我国地质人才教育的突出问题与应对措施进行了全方位探讨。 会议认为，目前我国地学教育体系较为完整，实现了由单一学科向多学科探讨了转变、由 主要面向行业向立足行业面向社会办学转变、由规模较小向规模较大实力增强转变。但如同其 他很多学科一样，在新时期，地质学教育也面临着诸多新的挑战。如何才能培养出适应新常态 下地质行业发展的人才队伍， 是国家有关部门、 地勘单位和地质高等院校所要共同面临的问题。 众多用人单位建议，地学类高校在新常态下，首先，需要调整专业结构及招生比例，逐步 关于地学类专业课程体系和教学内容改革的一些思考 135 减少矿产地质及相关专业的招生人数，增加城市地质、农业地质、地质灾害、地质环境等与民 生相关专业的招生人数。其次，注重学生岗位工作适应性培养。如本科阶段除了地学知识，也 应该学习一些技术经济、财务、公文写作等领域的知识。第三，地质工作虽有专业分工，但每 一专业都以诸多学科为基础。如勘查找矿，它需要地质学、矿物、岩石、矿床学、地球物理、 地球化学、勘探学、地质经济知识，还应了解采矿、选矿等。会议表明，新常态下的中国地质 教育，无论是在规模，还是在结构、人才培养类型和知识体系上都会发生重大的变化，只有及 时地顺应时代变化，并坚持需求导向，突出实践与发现能力培养，建立起以创新能力为核心的 地质人才培养体系和以地球系统科学为基础的大地质学科体系， 才能为我国地质事业的发展提 供人才支撑，保障国家经济社会建设的需求，实现我国由地质大国向地质强国跨越的目标。第 四，需要采取多种方式，积极引导和激发学生对地质科学的热爱，培养他们具有对地质科学的 兴趣，探索地球奥秘的直觉性和创新性。 二、现有课程体系和教学内容中存在的问题 世界许多大学地球科学系的教授都在反思和检讨， 现有地球科学的教学课程体系和教学内 容是否能适应 21 世纪社会发展的需要？据统计美国大约有 80%地质院系正在进行专业和课程 体系改革，有 50%的地质系对主干课和选修课进行修改， 有 75%的地质系都增加了与环境有关 的课程和科学研究。 由于历史原因， 我国部分高等地球科学教育曾套用苏联地球科学教育模式， 地球科学教育具有明显的部门性及行业性特征，地球科学教育的专业设置、课程结构、招生分 配都强调与部门经济和职业结构相适应， 用人单位又以各自微观经济及其职业的需要录用毕业 生，专业化成为用人单位的标准。从而使我国高等地球科学教育缺乏教学内容和课程设置的综 合化，某段时期是专业过于细化，某段时期又提出“地球科学专业只要一门普通地质学 ” 就够了，结果导致野外地质教学实习都难于进行下去。 （一）基础课程方面存在的主要问题 1. 对基础课程重视不够，基础课程相对滞后 基础理论课程多数没有强大的学科体系或专业支撑，通常由实力较弱的教研室承担，而且 有些基础学科残缺不全，在加强基础课程教育方面也显得力不从心。 2. 对基础课程教育的认识存在偏差 目前的高等地球科学教育较多地关注英语、计算机应用等几门课程的教学上，而对数学、 自然科学、人文科学的教学和课程建设重视不够。 3. 基础课程与专业课程缺乏有效的沟通 如数学、物理、化学、信息科学、人文科学等与地球科学有关的交叉学科课程建设显得非 常薄弱。同时，基础课教师与专业课教师没有建立相互的沟通机制，基础课教师很少参加地球 科学方面的科研，而专业课教师的数理学科知识也有较大欠缺。 （二）专业基础课程方面存在的主要问题 目前的地球科学专业基础课课程体系和教学内容普遍存在内容重复、 知识层次分割不清和 不成熟的假设过多等弊端。 大学地球科学课程报告论坛论文集（2017） 136 1. 重单一课程体系建设，忽视共建地球科学专业课程的科学体系 单一课程自成系列，多而全，如岩石学系列教材就多达 20 余种。 2. 不同层次教育的课程体系重叠 许多研究生的课程纳入大学阶段学习， 强调更新知识而忽略了基本理论和基本知识的教学。 3. 知识结构缺乏优化 教学内容重复过多，如“外动力地质作用”内容在普通地质学、岩石学、第四纪地质与地 貌学、甚至构造地质学中均有出现等；教学内容陈旧过时、超前或过深也是较突出的问题。 （三）专业课程方面存在的主要问题 课程教学内容实质上还是围绕过于狭窄的单一学科组织教学； 各课程之间的联系较为松散， 难于形成围绕共同目标、知识结构合理的教学体系；各专业课程（教材）都追求知识体系上的 完整，搞小而全；理论授课有余，实践教学不足；各课程的教学内容仅局限于本学科知识，对 有关环境资源、可持续发展、系统地球科学、工程地质等涉及较少；缺乏系统地球科学思维， 地质类专业的学生不懂地球物理知识，而地球物理专业学生的地质知识较淡薄等。 三、地球科学课程体系改革设想 近代地球科学的最大特点是突破了传统的学科界线，形成了跨学科、新的全球地球科学知 识体系。面对地球系统科学时代的挑战，地球科学教育必须适时地调整人才培养战略，适应时 代发展的需要、适应社会和就业市场的需要，构建新的课程体系。 （一）新课程体系应具备的特点 1. 综合性 应打破过去那种专业口径狭窄、学科封闭的课程体系，使学生在思想品德、智力、知识和 技能等方面得以全面发展；同时，各门课程本身也必须充分考虑现代科学相互渗透、交叉、综 合发展的特点与趋势，冲破“小学科”束缚，建立专业“大学科” 。 2. 系统性 一个科学的课程体系， 必须是一个有机的系统， 应具有 “整体大于部分之和” 的最佳效应， 有利于培养高素质和强技能的复合型人才。 3. 开放性 应既能够与相关专业、学科相互联系、相互作用、相互借鉴，又能够在系统内不断地吐故 纳新，吸收必要的新课程，能够根据客观情况的变化和需要来不断地调整、充实、优化和完善 自己。 4. 适应性 应具有针对性和适应性，既要适应现实对人才的要求，又要适应未来对人才的挑战。 5. 可操作性 一个适应的课程体系必须具有较强的可操作性，比如课程的总量是否适度，课时的分配是 否恰当、课程的分布类型是否合理、课程的内容范围是否明确等。 关于地学类专业课程体系和教学内容改革的一些思考 137 （二）新课程体系的结构设想 1. 课程体系划分 新的课程体系可以划分为公修课程、必修课程和选修课程三部分。a. 公修（院控）课程， 由公共性人文基础课、自然基础课和技能性基础课三部分组成；b. 必修课程，也是学科核心课 程，包括学科专业基础课和学科专业课两部分；c. 选修课程，由专业性限选课、全校性公选课 和任选课组成。 2. 课程体系组成 课程体系和教学内容改革的总原则是加强基础和专业基础、 减少总学时和专业课程的学时、 增加专业方向的选修力度和范围、增补可持续发展和地球系统科学的基本知识。 其中，专业性限选课学生依据培养方向不同进行组合选择，但每一专业方向需选满 20 学 分。每个专业方向只需在专业性限选课中选择几门主干课程就可以，比如地质工程方向可选择 工程地质学、岩土力学、工程勘察、水文地质学等主干课程；材料和岩矿、宝石方向可选择材 料力学、宝玉石学、石才工艺学、现代测试技术、岩石矿物显微分析等主干课程。 改革的目的是尽量提供较多的实用性和适用性课程，拓宽学生知识面，适应时代发展的需 要、适应社会和就业市场的需要，增加学生的就业机会。 参考文献 1 国家自然科学基金委员会地球科学部. 21 世纪初地球科学战略重点“十五”优先资助领域M. 北 京：中国科学技术出版社，2002. 2 刘粤湘. 新时期地质教育发展目标与突破方向新常态下地质教育研讨会综述J. 中国地质教育， 2017，26（2） ：1-3. 3 宋瑞祥. 新世纪的地质科学C/21 世纪地球科学与可持续发展战略研讨会学术报告论文集，2002. 4 孙成权，曲建升. 国际地球科学发展态势J. 地球科学进展，2002，17（3） ：344-347. 5 孙枢. 中国地质科学的发展C/21 世纪地球科学与可持续发展战略研讨会学术报告论文集，2002. 6 王德滋，史运良，蒋维楣，等. 21 世纪地球科学发展趋势与人才培养J. 南京大学学报（地球科学） ， 1994，6（4） ：295-302. 7 张树明， 郭福生， 余修日， 等. 我院地质学专业课程体系改革设想与实现J. 中国地质教育， 2004，（1） ： 67-69. 8 张树明，孙占学，姜勇标，等. 资源勘查工程专业之知识体系和课程体系构建探讨以我院资源勘 查工程专业为例J. 中国地质教育，2006，4：102-108.