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地球科學(xué)論文:測(cè)繪專(zhuān)業(yè)地球科學(xué)概論教學(xué)模式

摘要：本文從課程國(guó)際化教學(xué)模式的探索出發(fā)，通過(guò)概述《地球科學(xué)概論》教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題，分析其進(jìn)行課程國(guó)際化的可行性。以武漢大學(xué)測(cè)繪學(xué)院為例，應(yīng)用新版布魯姆目標(biāo)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)要探討學(xué)院授課歷史悠久的《地球科學(xué)概論》課程國(guó)際化的實(shí)施與改善。

關(guān)鍵詞：《地球科學(xué)概論》；課程國(guó)際化；新版布魯姆目標(biāo)分類(lèi)理論；測(cè)繪工程

一、引言

為了順應(yīng)國(guó)家對(duì)世界大學(xué)建設(shè)的訴求，推進(jìn)國(guó)際化人才培養(yǎng)的教學(xué)模式，課程國(guó)際化是必然的趨勢(shì)，其中教師和學(xué)生的英語(yǔ)水平為國(guó)際化最基本的條件。近年來(lái)，武漢大學(xué)測(cè)繪學(xué)院嘗試開(kāi)辦多門(mén)雙語(yǔ)或全英語(yǔ)課程，但由于教學(xué)內(nèi)容專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)，使得課程國(guó)際化教學(xué)效果不大理想。課程國(guó)際化強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)具有國(guó)際眼光和熱愛(ài)祖國(guó)的“全球通”人才，課程具有開(kāi)放性、共享性、通用性的特征。在學(xué)科課程選擇上，應(yīng)選擇國(guó)際通用性強(qiáng)，能與國(guó)際接軌的課程[1]。《地球科學(xué)概論》課程以科學(xué)普及為核心的教學(xué)思想，著重培養(yǎng)地學(xué)思維而非傳授技能[2]，旨在擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科思考與相互交叉的意識(shí)，這是本學(xué)院開(kāi)辦該課程的主要目標(biāo)。該課程具有課程國(guó)際化的基本特征，以雙語(yǔ)或全英語(yǔ)進(jìn)行教學(xué)能有助增加課程學(xué)習(xí)的趣味。本文以本學(xué)院為例，從課程教學(xué)現(xiàn)狀分析出發(fā)，以新版布魯姆教育目標(biāo)分類(lèi)體系為依托[3]，探討《地球科學(xué)概論》課程國(guó)際化教學(xué)模式的可行性。

二、《地球科學(xué)概論》課程與國(guó)際化教學(xué)現(xiàn)況

《地球科學(xué)概論》為測(cè)繪工程的通識(shí)必修課，本課程從宇宙出發(fā)，介紹宇宙起源、行星與恒星的關(guān)系、地球的演化，以至地球各圈層的特性、變化及其相互作用。隨著地球科學(xué)與測(cè)繪技術(shù)交叉融合內(nèi)容日益增加，課程在不同的章節(jié)中加入測(cè)繪技術(shù)在地球科學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展部分，讓測(cè)繪工程學(xué)生建立起對(duì)地球環(huán)境、資源及災(zāi)害等問(wèn)題的基本的認(rèn)識(shí)，為此課程增加了測(cè)繪專(zhuān)業(yè)特色。隨著我國(guó)對(duì)國(guó)際化辦學(xué)、國(guó)際交流與合作的重視，有必要開(kāi)展國(guó)際化課程，拓展我國(guó)學(xué)生的國(guó)際視野，同時(shí)吸引國(guó)際留學(xué)生，促進(jìn)多元化文化背景與國(guó)際化辦學(xué)基礎(chǔ)[4]。本學(xué)院從2004年起，先后開(kāi)始《大地測(cè)量學(xué)》、《工程測(cè)量學(xué)》、《GPS原理與應(yīng)用》等雙語(yǔ)精品課程，并納入本科“工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”方案，教學(xué)模式表現(xiàn)為英文教材與中文授課相結(jié)合[5]，但仔細(xì)考察該雙語(yǔ)教學(xué)模式，其優(yōu)勢(shì)僅體現(xiàn)為對(duì)教學(xué)資源充分的使用。繼上述雙語(yǔ)教學(xué)實(shí)踐，2012年引進(jìn)外籍教授R.Tenzer，以全英語(yǔ)教授《物理大地測(cè)量學(xué)》課程，課程從“工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”學(xué)生中按自愿原則，形成約30人的小班聽(tīng)課規(guī)模，達(dá)到了課程觀念、目標(biāo)、內(nèi)容、過(guò)程及評(píng)價(jià)國(guó)際化的要求。《地球科學(xué)概論》作為引導(dǎo)前瞻性課程，課程國(guó)際化具有開(kāi)放性、共享性、通用性的基本特征。一般而言，國(guó)際化課程成功的因素包括：發(fā)動(dòng)者的作用、教師參與、資源、專(zhuān)業(yè)發(fā)展支持、學(xué)習(xí)領(lǐng)域、語(yǔ)言學(xué)習(xí)及技術(shù)[6]。從本學(xué)院條件看，課程內(nèi)容可選擇性進(jìn)行深度與廣度的調(diào)整，可以以測(cè)繪技術(shù)在地學(xué)應(yīng)用出發(fā)，廣泛介紹并導(dǎo)出與地球科學(xué)相互交叉的部分，擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科思考。目前，不少教師有國(guó)外學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)和背景，長(zhǎng)期活躍在地球科學(xué)和測(cè)繪技術(shù)研究領(lǐng)域的前沿，使得課程國(guó)際化實(shí)施的可行性大大提高。

三、課程國(guó)際化教學(xué)實(shí)施

實(shí)行課程國(guó)際化教學(xué)，必須采用國(guó)外通用的教學(xué)理論。美國(guó)著名的教育心理學(xué)布魯姆在1956年提出了認(rèn)知目標(biāo)分類(lèi)法，其后稱(chēng)為布魯姆教育目標(biāo)分類(lèi)法。隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，Iz和Fok首次應(yīng)用該目標(biāo)分類(lèi)法，為大地測(cè)量學(xué)的題目分類(lèi)，以網(wǎng)絡(luò)考試形式，評(píng)估學(xué)生對(duì)課程認(rèn)知的水平，發(fā)現(xiàn)此分類(lèi)法與學(xué)生認(rèn)知的水平有較大的相關(guān)性[7]。隨著現(xiàn)今的需求，該分類(lèi)體系于2001年做出修訂，從一維分類(lèi)擴(kuò)展到二維框架[8]。新布魯姆教育目標(biāo)分類(lèi)法恰好提供了理論基礎(chǔ)，并貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程。為了使《地球科學(xué)概論》課程目標(biāo)明確、內(nèi)容恰當(dāng)、順序合理、層次分明、考核高效，我們將應(yīng)用新版的分類(lèi)法，為實(shí)現(xiàn)測(cè)繪課程國(guó)際化提供理論應(yīng)用的參考。1.新版布魯姆教育目標(biāo)分類(lèi)。新版的分類(lèi)法將教育目標(biāo)的分類(lèi)從一維分類(lèi)體系擴(kuò)展成二維框架：知識(shí)維度和認(rèn)知過(guò)程維度。知識(shí)維度分為四類(lèi)：事實(shí)知識(shí)、概念知識(shí)、程序知識(shí)和元認(rèn)知知識(shí)。認(rèn)知過(guò)程維度由低至高分為六類(lèi)：記憶、理解、運(yùn)用、分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)新。此分類(lèi)貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)、過(guò)程與結(jié)果系統(tǒng)性的評(píng)估，已應(yīng)用在《測(cè)繪專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)》課程[9]。下面以《地球科學(xué)導(dǎo)論》[10]教材為例，說(shuō)明其分類(lèi)法在實(shí)際教學(xué)中的應(yīng)用。2.制定教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)活動(dòng)的始端和末端，貫穿于整個(gè)教學(xué)活動(dòng)，與整個(gè)教學(xué)過(guò)程息息相關(guān)，亦為教學(xué)結(jié)果評(píng)估提供依據(jù)。要確立教學(xué)目標(biāo)，首先要區(qū)分《地球科學(xué)概論》所包含的知識(shí)類(lèi)型：（1）事實(shí)知識(shí)：明確地球科學(xué)所涉及的相關(guān)知識(shí)，如地球是圓的事實(shí)；（2）概念知識(shí)：認(rèn)知各種概念，如什么是地球系統(tǒng)、徑流和蒸發(fā)量；（3）程序知識(shí)：認(rèn)識(shí)輸入和輸出的計(jì)算步驟，如推算地球年齡的計(jì)算；（4）元認(rèn)知知識(shí)：以上述知識(shí)綜合理解和評(píng)價(jià)相關(guān)事物，如建立思維導(dǎo)圖記憶知識(shí)[11]。上述教材可以確立教學(xué)目標(biāo)，分為如下四層：（1）對(duì)地球科學(xué)有基本的認(rèn)識(shí)：可通過(guò)了解和記憶事實(shí)知識(shí)，把握整個(gè)課程結(jié)構(gòu)，與事實(shí)知識(shí)和元認(rèn)知知識(shí)對(duì)應(yīng)；（2）對(duì)概念知識(shí)的認(rèn)知：可通過(guò)回答課后思考題理解并區(qū)分各種概念的類(lèi)同與差異；（3）對(duì)某部分有深入的認(rèn)知：可通過(guò)閱讀書(shū)目文獻(xiàn)與該部分知識(shí)相結(jié)合，以及與元認(rèn)知知識(shí)對(duì)應(yīng)，檢測(cè)現(xiàn)有的理解水平；（4）對(duì)某部分有創(chuàng)新性的認(rèn)知：能與相關(guān)學(xué)術(shù)前沿相銜接，可通過(guò)創(chuàng)新生成新的知識(shí)和認(rèn)知。上述教學(xué)目標(biāo)與此分類(lèi)法認(rèn)知過(guò)程維度相對(duì)應(yīng)：（1）對(duì)應(yīng)記憶：須記憶地球系統(tǒng)的基本知識(shí)；（2）對(duì)應(yīng)理解和運(yùn)用：須理解某一部分的知識(shí)并運(yùn)用知識(shí)解答課后思考題；（3）對(duì)應(yīng)分析和評(píng)價(jià)：須分析閱讀書(shū)目中文獻(xiàn)與該部分知識(shí)的相同和差異，并對(duì)其異同點(diǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)；（4）對(duì)應(yīng)創(chuàng)新：須對(duì)該部分知識(shí)融會(huì)貫通，并結(jié)合該部分相關(guān)學(xué)術(shù)前沿提出自己的觀點(diǎn)。在具體實(shí)施教學(xué)活動(dòng)中，須根據(jù)實(shí)際教學(xué)活動(dòng)情況對(duì)教學(xué)目標(biāo)加以調(diào)整，使之達(dá)到更好的效果。3.實(shí)施教學(xué)活動(dòng)。教學(xué)活動(dòng)是實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)的途徑，其實(shí)施須循序漸進(jìn)。教師可在上課首5分鐘播放地球科學(xué)課程相關(guān)的視頻，讓學(xué)生對(duì)后續(xù)的內(nèi)容有大概的理解，隨后通過(guò)教師講解與活動(dòng)便可達(dá)到記憶層次，透過(guò)教師互動(dòng)提問(wèn)和回答加深內(nèi)容的理解和記憶。課堂完結(jié)前，教師再次提出不同的思考問(wèn)題，讓學(xué)生有更宏觀的理解，并在下次課再反復(fù)提問(wèn)相關(guān)知識(shí)，達(dá)致元認(rèn)知的體驗(yàn)。結(jié)合前沿學(xué)術(shù)文獻(xiàn)或自選題目做1—2次口頭報(bào)告，提出創(chuàng)新觀點(diǎn)和看法，達(dá)致相互自主學(xué)習(xí)。目前互動(dòng)率占課程四分之一，要達(dá)到課程國(guó)際化水平尚有一段距離。4.評(píng)估教學(xué)結(jié)果。教學(xué)結(jié)果評(píng)估是教學(xué)過(guò)程的直接反映，目的是檢測(cè)是否達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。下表是2015年的期末考試題型分類(lèi)，分為簡(jiǎn)答題（8小題，32%）、論述題（4小題，36%）、分析題（2小題，32%）。通過(guò)上述的目標(biāo)分類(lèi)理論，對(duì)考試題型作出定量的評(píng)價(jià)（表1）。由上表統(tǒng)計(jì)，基礎(chǔ)的記憶和理解層次占32%，運(yùn)用和分析分別為18%和50%，分析部分比例較為臃腫，既沒(méi)考核認(rèn)知過(guò)程維度中的評(píng)價(jià)和創(chuàng)新部分，亦沒(méi)涉及知識(shí)維度中的程序和元認(rèn)知知識(shí)，體現(xiàn)了教學(xué)結(jié)果評(píng)估的缺陷，不利于評(píng)估學(xué)生評(píng)價(jià)和創(chuàng)新的能力，亦沒(méi)顧及學(xué)生的操作（即程序）與聯(lián)系和綜合（即元認(rèn)知)的能力。因此，采用此分類(lèi)檢測(cè)有助于教師更提高教學(xué)效率；未來(lái)可適度將比重放在評(píng)價(jià)和創(chuàng)新層次的知識(shí)上，在今后的考查中增加操作與聯(lián)系和綜合的內(nèi)容。

四、結(jié)語(yǔ)

新布魯姆目標(biāo)分類(lèi)法在國(guó)際化課程開(kāi)展的技術(shù)上提供了較好的范例，將其應(yīng)用于地球科學(xué)概論國(guó)際化教學(xué)實(shí)踐中，有利于建立明確的教學(xué)目標(biāo)，進(jìn)行循序漸進(jìn)的教學(xué)活動(dòng)，高效地評(píng)估教學(xué)過(guò)程。以武漢大學(xué)測(cè)繪學(xué)院為例，此目標(biāo)分類(lèi)法結(jié)合學(xué)院政策的支持、良好師資的參與、充足經(jīng)費(fèi)的投入、以及全英語(yǔ)或雙語(yǔ)的實(shí)施，能夠有效推動(dòng)課程國(guó)際化進(jìn)程，而《地球科學(xué)概論》課程國(guó)際化的成功實(shí)行，也將為其他課程的國(guó)際化提供有益的借鑒。

作者：霍學(xué)深 賀清 肖翼忻 單位：武漢大學(xué)測(cè)繪學(xué)院

地球科學(xué)論文:測(cè)繪專(zhuān)業(yè)《地球科學(xué)概論》課程國(guó)際化教學(xué)模式的初探

摘要：本文從課程國(guó)際化教學(xué)模式的探索出發(fā)，通過(guò)概述《地球科學(xué)概論》教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題，分析其進(jìn)行課程國(guó)際化的可行性。以武漢大學(xué)測(cè)繪學(xué)院為例，應(yīng)用新版布魯姆目標(biāo)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)要探討學(xué)院授課歷史悠久的《地球科學(xué)概論》課程國(guó)際化的實(shí)施與改善。

關(guān)鍵詞：《地球科學(xué)概論》；課程國(guó)際化；新版布魯姆目標(biāo)分類(lèi)理論；測(cè)繪工程

一、引言

為了順應(yīng)國(guó)家對(duì)世界大學(xué)建設(shè)的訴求，推進(jìn)際化人才培養(yǎng)的教學(xué)模式，課程國(guó)際化是必然的趨勢(shì)，其中教師和學(xué)生的英語(yǔ)水平為國(guó)際化最基本的條件。近年來(lái)，武漢大學(xué)測(cè)繪學(xué)院嘗試開(kāi)辦多門(mén)雙語(yǔ)或全英語(yǔ)課程，但由于教學(xué)內(nèi)容專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)，使得課程國(guó)際化教學(xué)效果不大理想。

課程國(guó)際化強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)具有國(guó)際眼光和熱愛(ài)祖國(guó)的“全球通”人才，課程具有開(kāi)放性、共享性、通用性的特征。在學(xué)科課程選擇上，應(yīng)選擇國(guó)際通用性強(qiáng)，能與國(guó)際接軌的課程[1]。《地球科學(xué)概論》課程以科學(xué)普及為核心的教學(xué)思想，著重培養(yǎng)地學(xué)思維而非傳授技能[2]，旨在擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科思考與相互交叉的意識(shí)，這是本學(xué)院開(kāi)辦該課程的主要目標(biāo)。該課程具有課程國(guó)際化的基本特征，以雙語(yǔ)或全英語(yǔ)進(jìn)行教學(xué)能有助增加課程學(xué)習(xí)的趣味。

本文以本學(xué)院為例，從課程教學(xué)現(xiàn)狀分析出發(fā)，以新版布魯姆教育目標(biāo)分類(lèi)體系為依托[3]，探討《地球科學(xué)概論》課程國(guó)際化教學(xué)模式的可行性。

二、《地球科學(xué)概論》課程與國(guó)際化教學(xué)現(xiàn)況

《地球科學(xué)概論》為測(cè)繪工程的通識(shí)必修課，本課程從宇宙出發(fā)，介紹宇宙起源、行星與恒星的關(guān)系、地球的演化，以至地球各圈層的特性、變化及其相互作用。隨著地球科學(xué)與測(cè)繪技術(shù)交叉融合內(nèi)容日益增加，課程在不同的章節(jié)中加入測(cè)繪技術(shù)在地球科學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展部分，讓測(cè)繪工程學(xué)生建立起對(duì)地球環(huán)境、資源及災(zāi)害等問(wèn)題的基本的認(rèn)識(shí)，為此課程增加了測(cè)繪專(zhuān)業(yè)特色。

隨著我國(guó)對(duì)國(guó)際化辦學(xué)、國(guó)際交流與合作的重視，有必要開(kāi)展國(guó)際化課程，拓展我國(guó)學(xué)生的國(guó)際視野，同時(shí)吸引國(guó)際留學(xué)生，促進(jìn)多元化文化背景與國(guó)際化辦學(xué)基礎(chǔ)[4]。本學(xué)院從2004年起，先后開(kāi)始《大地測(cè)量學(xué)》、《工程測(cè)量學(xué)》、《GPS原理與應(yīng)用》等雙語(yǔ)精品課程，并納入本科“工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”方案，教學(xué)模式表現(xiàn)為英文教材與中文授課相結(jié)合[5]，但仔細(xì)考察該雙語(yǔ)教學(xué)模式，其優(yōu)勢(shì)僅體現(xiàn)為對(duì)教學(xué)資源充分的使用。

繼上述雙語(yǔ)教學(xué)實(shí)踐，2012年引進(jìn)外籍教授R.Tenzer，以全英語(yǔ)教授《物理大地測(cè)量學(xué)》課程，課程從“工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”學(xué)生中按自愿原則，形成約30人的小班聽(tīng)課規(guī)模，達(dá)到了課程觀念、目標(biāo)、內(nèi)容、過(guò)程及評(píng)價(jià)國(guó)際化的要求。

《地球科學(xué)概論》作為引導(dǎo)前瞻性課程，課程國(guó)際化具有開(kāi)放性、共享性、通用性的基本特征。一般而言，國(guó)際化課程成功的因素包括：發(fā)動(dòng)者的作用、教師參與、資源、專(zhuān)業(yè)發(fā)展支持、學(xué)習(xí)領(lǐng)域、語(yǔ)言學(xué)習(xí)及技術(shù)[6]。從本學(xué)院條件看，課程內(nèi)容可選擇性進(jìn)行深度與廣度的調(diào)整，可以以測(cè)繪技術(shù)在地學(xué)應(yīng)用出發(fā)，廣泛介紹并導(dǎo)出與地球科學(xué)相互交叉的部分，擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科思考。目前，不少教師有國(guó)外學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)和背景，長(zhǎng)期活躍在地球科學(xué)和測(cè)繪技術(shù)研究領(lǐng)域的前沿，使得課程國(guó)際化實(shí)施的可行性大大提高。

三、課程國(guó)際化教學(xué)實(shí)施

實(shí)行課程國(guó)際化教學(xué)，必須采用國(guó)外通用的教學(xué)理論。美國(guó)著名的教育心理學(xué)布魯姆在1956年提出了認(rèn)知目標(biāo)分類(lèi)法，其后稱(chēng)為布魯姆教育目標(biāo)分類(lèi)法。隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，Iz和Fok首次應(yīng)用該目標(biāo)分類(lèi)法，為大地測(cè)量學(xué)的題目分類(lèi)，以網(wǎng)絡(luò)考試形式，評(píng)估學(xué)生對(duì)課程認(rèn)知的水平，發(fā)現(xiàn)此分類(lèi)法與學(xué)生認(rèn)知的水平有較大的相關(guān)性[7]。

隨著現(xiàn)今的需求，該分類(lèi)體系于2001年做出修訂，從一維分類(lèi)擴(kuò)展到二維框架[8]。新布魯姆教育目標(biāo)分類(lèi)法恰好提供了理論基礎(chǔ)，并貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程。為了使《地球科學(xué)概論》課程目標(biāo)明確、內(nèi)容恰當(dāng)、順序合理、層次分明、考核高效，我們將應(yīng)用新版的分類(lèi)法，為實(shí)現(xiàn)測(cè)繪課程國(guó)際化提供理論應(yīng)用的參考。

1.新版布魯姆教育目標(biāo)分類(lèi)。新版的分類(lèi)法將教育目標(biāo)的分類(lèi)從一維分類(lèi)體系擴(kuò)展成二維框架：知識(shí)維度和認(rèn)知過(guò)程維度。知識(shí)維度分為四類(lèi)：事實(shí)知識(shí)、概念知識(shí)、程序知識(shí)和元認(rèn)知知識(shí)。認(rèn)知過(guò)程維度由低至高分為六類(lèi)：記憶、理解、運(yùn)用、分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)新。此分類(lèi)貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)、過(guò)程與結(jié)果系統(tǒng)性的評(píng)估，已應(yīng)用在《測(cè)繪專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)》課程[9]。下面以《地球科學(xué)導(dǎo)論》[10]教材為例，說(shuō)明其分類(lèi)法在實(shí)際教學(xué)中的應(yīng)用。

2.制定教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)活動(dòng)的始端和末端，貫穿于整個(gè)教學(xué)活動(dòng)，與整個(gè)教學(xué)過(guò)程息息相關(guān)，亦為教學(xué)結(jié)果評(píng)估提供依據(jù)。要確立教學(xué)目標(biāo)，首先要區(qū)分《地球科學(xué)概論》所包含的知識(shí)類(lèi)型：（1）事實(shí)知識(shí)：明確地球科學(xué)所涉及的相關(guān)知識(shí)，如地球是圓的事實(shí)；（2）概念知識(shí)：認(rèn)知各種概念，如什么是地球系統(tǒng)、徑流和蒸發(fā)量；（3）程序知識(shí)：認(rèn)識(shí)輸入和輸出的計(jì)算步驟，如推算地球年齡的計(jì)算；（4）元認(rèn)知知識(shí)：以上述知識(shí)綜合理解和評(píng)價(jià)相關(guān)事物，如建立思維導(dǎo)圖記憶知識(shí)[11]。

上述教材可以確立教學(xué)目標(biāo)，分為如下四層：（1）對(duì)地球科學(xué)有基本的認(rèn)識(shí)：可通過(guò)了解和記憶事實(shí)知識(shí)，把握整個(gè)課程結(jié)構(gòu)，與事實(shí)知識(shí)和元認(rèn)知知識(shí)對(duì)應(yīng)；（2）對(duì)概念知識(shí)的認(rèn)知：可通過(guò)回答課后思考題理解并區(qū)分各種概念的類(lèi)同與差異；（3）對(duì)某部分有深入的認(rèn)知：可通過(guò)閱讀書(shū)目文獻(xiàn)與該部分知識(shí)相結(jié)合，以及與元認(rèn)知知識(shí)對(duì)應(yīng)，檢測(cè)現(xiàn)有的理解水平；（4）對(duì)某部分有創(chuàng)新性的認(rèn)知：能與相關(guān)學(xué)術(shù)前沿相銜接，可通過(guò)創(chuàng)新生成新的知識(shí)和認(rèn)知。

上述教學(xué)目標(biāo)與此分類(lèi)法認(rèn)知過(guò)程維度相對(duì)應(yīng)：（1）對(duì)應(yīng)記憶：須記憶地球系統(tǒng)的基本知識(shí)；（2）對(duì)應(yīng)理解和運(yùn)用：須理解某一部分的知識(shí)并運(yùn)用知識(shí)解答課后思考題；（3）對(duì)應(yīng)分析和評(píng)價(jià)：須分析閱讀書(shū)目中文獻(xiàn)與該部分知識(shí)的相同和差異，并對(duì)其異同點(diǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)；（4）對(duì)應(yīng)創(chuàng)新：須對(duì)該部分知識(shí)融會(huì)貫通，并結(jié)合該部分相關(guān)學(xué)術(shù)前沿提出自己的觀點(diǎn)。在具體實(shí)施教學(xué)活動(dòng)中，須根據(jù)實(shí)際教學(xué)活動(dòng)情況對(duì)教學(xué)目標(biāo)加以調(diào)整，使之達(dá)到更好的效果。

3.施教學(xué)活動(dòng)。教學(xué)活動(dòng)是實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)的途徑，其實(shí)施須循序漸進(jìn)。教師可在上課首5分鐘播放地球科學(xué)課程相關(guān)的視頻，讓學(xué)生對(duì)后續(xù)的內(nèi)容有大概的理解，隨后通過(guò)教師講解與活動(dòng)便可達(dá)到記憶層次，透過(guò)教師互動(dòng)提問(wèn)和回答加深內(nèi)容的理解和記憶。課堂完結(jié)前，教師再次提出不同的思考問(wèn)題，讓學(xué)生有更宏觀的理解，并在下次課再反復(fù)提問(wèn)相關(guān)知識(shí)，達(dá)致元認(rèn)知的體驗(yàn)。

結(jié)合前沿學(xué)術(shù)文獻(xiàn)或自選題目做1―2次口頭報(bào)告，提出創(chuàng)新觀點(diǎn)和看法，達(dá)致相互自主學(xué)習(xí)。目前互動(dòng)率占課程四分之一，要達(dá)到課程國(guó)際化水平尚有一段距離。

4.評(píng)估教學(xué)結(jié)果。教學(xué)結(jié)果評(píng)估是教學(xué)過(guò)程的直接反映，目的是檢測(cè)是否達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。下表是2015年的期末考試題型分類(lèi)，分為簡(jiǎn)答題（8小題，32%）、論述題（4小題，36%）、分析題（2小題，32%）。通過(guò)上述的目標(biāo)分類(lèi)理論，對(duì)考試題型作出定量的評(píng)價(jià)（表1）。

由上表統(tǒng)計(jì)，基礎(chǔ)的記憶和理解層次占32%，運(yùn)用和分析分別為18%和50%，分析部分比例較為臃腫，既沒(méi)考核認(rèn)知過(guò)程維度中的評(píng)價(jià)和創(chuàng)新部分，亦沒(méi)涉及知識(shí)維度中的程序和元認(rèn)知知識(shí)，體現(xiàn)了教學(xué)結(jié)果評(píng)估的缺陷，不利于評(píng)估學(xué)生評(píng)價(jià)和創(chuàng)新的能力，亦沒(méi)顧及學(xué)生的操作（即程序）與聯(lián)系和綜合（即元認(rèn)知)的能力。因此，采用此分類(lèi)檢測(cè)有助于教師更提高教學(xué)效率；未來(lái)可適度將比重放在評(píng)價(jià)和創(chuàng)新層次的知識(shí)上，在今后的考查中增加操作與聯(lián)系和綜合的內(nèi)容。

四、結(jié)語(yǔ)

新布魯姆目標(biāo)分類(lèi)法在國(guó)際化課程開(kāi)展的技術(shù)上提供了較好的范例，將其應(yīng)用于地球科學(xué)概論國(guó)際化教學(xué)實(shí)踐中，有利于建立明確的教學(xué)目標(biāo)，進(jìn)行循序漸進(jìn)的教學(xué)活動(dòng)，高效地評(píng)估教學(xué)過(guò)程。以武漢大學(xué)測(cè)繪學(xué)院為例，此目標(biāo)分類(lèi)法結(jié)合學(xué)院政策的支持、良好師資的參與、充足經(jīng)費(fèi)的投入、以及全英語(yǔ)或雙語(yǔ)的實(shí)施，能夠有效推動(dòng)課程國(guó)際化進(jìn)程，而《地球科學(xué)概論》課程國(guó)際化的成功實(shí)行，也將為其他課程的國(guó)際化提供有益的借鑒。

地球科學(xué)論文:發(fā)揮地質(zhì)工作者在地球科學(xué)文化傳播中的作用

摘 要 本文從文化與地球科學(xué)文化入手，認(rèn)為建設(shè)與發(fā)展地球科學(xué)文化，傳播地學(xué)知識(shí)是統(tǒng)籌人與自然和諧相處、發(fā)展社會(huì)主義先進(jìn)文化、提高全民科學(xué)文化素質(zhì)的必然要求；通過(guò)分析地質(zhì)工作者所具有的特質(zhì)，認(rèn)為地質(zhì)工作者是地球科學(xué)文化傳播的支柱力量，要承擔(dān)起自己的歷史使命。以期通過(guò)發(fā)揮地質(zhì)工作者作用，建設(shè)與發(fā)展地球科學(xué)文化，提高公眾科學(xué)文化素質(zhì)，用文化的力量促進(jìn)社會(huì)發(fā)展。

關(guān)鍵詞 文化；地球科學(xué)文化；傳播；地質(zhì)工作者

人類(lèi)演化進(jìn)程中自始至終都貫穿著文化這一主線，它伴隨人類(lèi)的產(chǎn)生與發(fā)展而產(chǎn)生、積淀、升華，是社會(huì)實(shí)踐與人類(lèi)文明的必然產(chǎn)物。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展、物質(zhì)文化生活愈加豐富，文化在國(guó)家發(fā)展、民族進(jìn)步中的作用更加突顯。可以說(shuō)，文化已經(jīng)變成一種戰(zhàn)略資源和寶貴財(cái)富，在是一個(gè)民族、國(guó)家賴(lài)以生存和發(fā)展的根基，成為提高全民整體素質(zhì)的根本所在。用文化的力量促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展已經(jīng)成為我們的必然選擇。

時(shí)代的發(fā)展呼喚文化的提升、文化的創(chuàng)新與文化的重塑。在這一過(guò)程中，地球科學(xué)文化扮演著不可或缺的角色。一方面，地球科學(xué)的發(fā)展要求地球科學(xué)文化的進(jìn)步。科技與文化的相互需求、互動(dòng)共進(jìn)是人類(lèi)文明演化的特點(diǎn)，也是人類(lèi)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一種趨勢(shì)。從地球科學(xué)的整個(gè)發(fā)展過(guò)程來(lái)看，地球科學(xué)的探索史也是地球科學(xué)文化的發(fā)展史。目前，在文化、經(jīng)濟(jì)、科技一體化趨勢(shì)下，地球科學(xué)文化不僅僅具有意識(shí)形態(tài)特征，它已經(jīng)逐漸成為一種生產(chǎn)力；另一方面，地球科學(xué)文化是文化的重要組成部分，是人類(lèi)文化的子體系，地球科學(xué)文化與人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展一脈相承。從最初的山頂洞文化到人對(duì)各種自然現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)乃至天人合一、人與自然和諧相處等等，文化的每一個(gè)角落、每一個(gè)進(jìn)程幾乎都能看到地球科學(xué)文化的影子。無(wú)怪乎有人說(shuō)“中華地學(xué)文化的發(fā)展史實(shí)際上就是一部文化創(chuàng)新史”。地球科學(xué)文化的加強(qiáng)必將啟迪人們反思自己的文化，促進(jìn)人類(lèi)文明的進(jìn)步及整個(gè)社會(huì)文化的發(fā)展。

地球科學(xué)的進(jìn)展與人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展息息相關(guān)。地球科學(xué)不僅僅要作為一種專(zhuān)門(mén)知識(shí)被人們接受，而且要作為一種文化在全社會(huì)傳播，要深入到大眾的理解中。建設(shè)與發(fā)展地球科學(xué)文化，傳播地學(xué)知識(shí)是人類(lèi)應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)重的社會(huì)和自然挑戰(zhàn)、統(tǒng)籌人與自然和諧相處的必然要求，也是發(fā)展社會(huì)主義先進(jìn)文化，提高全民科學(xué)文化素質(zhì)的必然要求。發(fā)展地球科學(xué)文化最基本的是要在地球科學(xué)與公眾之間架起橋梁[ 1 ]。發(fā)展科學(xué)事業(yè)，推動(dòng)國(guó)家高技術(shù)的發(fā)展，是科技工作者的職責(zé)。普及科學(xué)技術(shù)也是科技工作者義不容辭的職責(zé)。這是國(guó)家發(fā)展的需要，也是時(shí)代的需要，是歷史的發(fā)展與變革賦予他們的使命。“在歷史上，科學(xué)普及一直是科學(xué)家與公眾交流勾通的重要方式，也是科學(xué)家服務(wù)于社會(huì)的重要途徑。富有社會(huì)責(zé)任感的科學(xué)家始終將科學(xué)普及視為自己責(zé)無(wú)旁貸的使命，因此，科學(xué)家的雙肩上同時(shí)擔(dān)有兩個(gè)重任，一個(gè)是探索和揭開(kāi)科學(xué)的奧秘，另一個(gè)同樣重要的任務(wù)是把科學(xué)告訴公眾”[2]。在地學(xué)領(lǐng)域，地球科學(xué)文化的普及與傳播，就是地質(zhì)工作者將地學(xué)知識(shí)通過(guò)各種途徑告訴給公眾，深入到普通民眾的理解中。

傳播地球科學(xué)文化應(yīng)以“普及地學(xué)知識(shí)，提倡地學(xué)方法，傳播地學(xué)思想，宏揚(yáng)地學(xué)精神”為己任，以提高公眾地學(xué)文化素養(yǎng)為宗旨，以促進(jìn)全民科學(xué)文化素質(zhì)為歸宿。其中首先涉及的是“人”的作用，在建設(shè)地球科學(xué)文化的過(guò)程中只有充分發(fā)揮地質(zhì)工作者的作用，才能真正構(gòu)筑起地球與人類(lèi)協(xié)調(diào)發(fā)展的坐標(biāo)系，促進(jìn)人與自然的和諧。

當(dāng)然，地球科學(xué)文化的傳播與普及是一項(xiàng)復(fù)雜的社會(huì)化系統(tǒng)工程，需要各部門(mén)、許多人的工作才能完成。但，其中地質(zhì)工作者是地球科學(xué)文化普及與傳播的支柱力量，這是由他們的特質(zhì)決定的：

及時(shí)，地質(zhì)工作者是地學(xué)知識(shí)的掌握者，他們工作在及時(shí)線，地質(zhì)行業(yè)的及時(shí)手資料來(lái)源于他們。因此，地質(zhì)工作者具有傳播地球科學(xué)文化的先天優(yōu)勢(shì)。這是地質(zhì)工作者能夠承擔(dān)起傳播地球科學(xué)文化責(zé)任與義務(wù)的基礎(chǔ)條件。

第二，地質(zhì)工作者因其工作的性質(zhì)而具有豐富的閱歷。江河湖海、山川平原，處處留下的足跡為地質(zhì)科學(xué)文化的普遍傳播拓開(kāi)道路的同時(shí)為地質(zhì)工作者開(kāi)展地學(xué)文化傳播準(zhǔn)備了豐富的素材。

第三，地質(zhì)工作者中的很多都是多才多藝，能夠?qū)?zhuān)業(yè)的知識(shí)與成果開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)化成為適合不同層面人群理解接受、能廣泛傳播的文化產(chǎn)品。使地球科學(xué)文化傳播具有豐富的大眾喜聞樂(lè)見(jiàn)的形式，更有利于地學(xué)知識(shí)向全民文化的轉(zhuǎn)化。

第四，地質(zhì)工作者具有吃苦耐勞、踏實(shí)肯干的精神。從中國(guó)地質(zhì)事業(yè)起步開(kāi)始，地質(zhì)工作者就在極為艱苦的條件下堅(jiān)持不懈、拼搏進(jìn)取。地質(zhì)行業(yè)精神是地質(zhì)工作者傳播地球科學(xué)文化并不斷取得進(jìn)步的精神保障。

另外，地質(zhì)工作者普遍受到過(guò)較好的教育，具有較高的文化修養(yǎng)，理解力強(qiáng)、嗅覺(jué)敏銳，能夠利用充分利用自己掌握的知識(shí)開(kāi)展傳播與普及地球科學(xué)文化的工作。

地質(zhì)工作者所具有的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)要求他們走在建設(shè)與發(fā)展地球科學(xué)文化的前沿，承擔(dān)起發(fā)展、傳播地球科學(xué)文化的責(zé)任與義務(wù)。地質(zhì)工作者要率先研究、總結(jié)與發(fā)展地球科學(xué)文化，認(rèn)識(shí)其內(nèi)涵，積極營(yíng)造良好的地學(xué)文化環(huán)境和社會(huì)氛圍，讓全社會(huì)認(rèn)同地球科學(xué)文化。作者認(rèn)為，傳播地球科學(xué)文化，擔(dān)負(fù)起歷史使命要求地質(zhì)工作者首先要做到以下幾方面：

及時(shí)，轉(zhuǎn)變觀念，否定地球科學(xué)是地質(zhì)工作者的專(zhuān)利，這是普及地球科學(xué)知識(shí)，建設(shè)地球科學(xué)文化的前提條件。地質(zhì)工作者要在建設(shè)和發(fā)展地球科學(xué)文化中有所作為就必須跳出行業(yè)的小圈子，著眼于整個(gè)社會(huì)的需要，使地球科學(xué)文化植根于地質(zhì)隊(duì)伍，繁茂于普通民眾。

第二，加強(qiáng)學(xué)習(xí)，在進(jìn)一步加強(qiáng)地質(zhì)工作力度，儲(chǔ)備地學(xué)各分支學(xué)科知識(shí)的同時(shí)，認(rèn)清自己在傳播地球科學(xué)文化方面的責(zé)任，適應(yīng)新的發(fā)展要求，努力在地質(zhì)行業(yè)內(nèi)部建設(shè)一支高素質(zhì)的文化人才隊(duì)伍，為地球科學(xué)文化的建設(shè)與發(fā)展強(qiáng)根固本。

第三，重視文化產(chǎn)品，按照市場(chǎng)規(guī)律運(yùn)作，在充分利用、整合現(xiàn)有資源基礎(chǔ)上、加強(qiáng)研究、不斷創(chuàng)新、推出有特色、有市場(chǎng)的地學(xué)文化精品，不斷創(chuàng)作出高水平、影響廣泛的科普作品，推動(dòng)地球科學(xué)文化事業(yè)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

第四，強(qiáng)化行業(yè)精神。地球科學(xué)文化的傳播與普及、全民科學(xué)文化素質(zhì)的提高是一個(gè)長(zhǎng)期龐大的系統(tǒng)工程，不能一蹴而就。這就要求地質(zhì)工作者充分發(fā)揮地質(zhì)行業(yè)精神，長(zhǎng)期努力、堅(jiān)持不懈。

第五，地質(zhì)行業(yè)的決策者，是地質(zhì)工作者群體的重要一分子，應(yīng)該在地學(xué)文化的傳播與普及過(guò)程中積極創(chuàng)造條件，改善環(huán)境，建立、健全機(jī)制，為發(fā)揮地質(zhì)隊(duì)伍的作用提供更好的政策支持和財(cái)力、物力保障。

地球科學(xué)文化的普及宣傳工作是地質(zhì)工作者的職責(zé)和使命，但僅有行業(yè)內(nèi)人員的參加還是不夠的。“科普工作應(yīng)該是一項(xiàng)既定國(guó)策”，應(yīng)該受到全國(guó)上上下下、各行各業(yè)的普遍重視[3]。地球科學(xué)文化融入社會(huì)能夠引導(dǎo)人們探索面臨的全局性、系統(tǒng)性問(wèn)題，樹(shù)立人與自然和諧發(fā)展的文化觀，可以為地質(zhì)工作者營(yíng)造良好的社會(huì)氛圍，為地質(zhì)事業(yè)提供更好的發(fā)展空間。我們要以高度的歷史責(zé)任感、強(qiáng)烈的憂患意識(shí)和寬廣的世界眼光，抓住機(jī)遇，應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，用文化的力量推動(dòng)社會(huì)主義事業(yè)的發(fā)展。

地球科學(xué)論文:從《地球科學(xué)概論》教學(xué)入手培養(yǎng)大學(xué)新生學(xué)地學(xué)的興趣

摘要：本文從《地球科學(xué)概論》的教學(xué)方法、教學(xué)手段和教學(xué)環(huán)節(jié)出發(fā)對(duì)如何培養(yǎng)大學(xué)新生學(xué)地質(zhì)的興趣進(jìn)行了的探討。筆者認(rèn)為通過(guò)靈活多樣的教學(xué)方法可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)熱愛(ài)地學(xué)的情懷，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)地學(xué)的熱情，在興趣的驅(qū)動(dòng)下掌握地質(zhì)知識(shí)。

關(guān)鍵詞：《地球科學(xué)概論》；學(xué)習(xí)興趣；教學(xué)方法；實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)

《地球科學(xué)概論》是地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，是后續(xù)專(zhuān)業(yè)核心課程――礦物學(xué)、巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、礦床學(xué)、地球物理學(xué)、煤地質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)、第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)等的基礎(chǔ)課程。因此，《地球科學(xué)概論》課程的教學(xué)好壞直接關(guān)系到地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的優(yōu)劣。地學(xué)是七大基礎(chǔ)學(xué)科之一，其研究對(duì)象具有時(shí)空廣泛、地質(zhì)作用異常復(fù)雜的特征，而且學(xué)生是及時(shí)次接觸，因此在30多個(gè)學(xué)時(shí)的理論課程學(xué)習(xí)中，學(xué)生總反映課程內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少、知識(shí)點(diǎn)多、難于理解和掌握。針對(duì)這種現(xiàn)象，如何能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性成為教學(xué)的重要任務(wù)。美國(guó)心理學(xué)家布魯納曾指出：“學(xué)習(xí)的較大刺激是對(duì)所學(xué)知識(shí)發(fā)生興趣”，能夠有效激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)部動(dòng)機(jī)和熱情，因此在教學(xué)過(guò)程中，力爭(zhēng)從以下幾方面來(lái)培養(yǎng)大學(xué)新生的學(xué)習(xí)興趣，指導(dǎo)他們正確認(rèn)識(shí)地學(xué)，愛(ài)上地質(zhì)行業(yè)。

一、靈活多樣的教學(xué)方法

1.講好緒論課，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)其熱愛(ài)地學(xué)的情懷。好的開(kāi)端是成功的一半，緒論是一門(mén)課的總綱。緒論對(duì)提升學(xué)生學(xué)習(xí)本門(mén)課程的信心和興趣有極大的影響，因此上好緒論課對(duì)教學(xué)有事半功倍的作用。在講授《地球科學(xué)概論》緒論時(shí)，首先告訴學(xué)生講授的主要目的，不是幫助他們應(yīng)付考試，而是讓他們學(xué)會(huì)欣賞美麗的地球以及地學(xué)研究的方法。緒論主要講三個(gè)問(wèn)題：（1）介紹本課程的性質(zhì)和研究對(duì)象、研究方法；地學(xué)的特點(diǎn)以及后續(xù)所學(xué)課程，使同學(xué)們了解大學(xué)期間主要的專(zhuān)業(yè)課，從而對(duì)地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)有個(gè)概括的認(rèn)知；了解專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和就業(yè)方向，做好職業(yè)生涯規(guī)劃，通曉專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)方法。（2）介紹學(xué)習(xí)地學(xué)的目的和意義。（3）介紹學(xué)習(xí)的方法。例如，在講授地學(xué)的研究意義時(shí)，著重介紹地學(xué)的理論和實(shí)際價(jià)值；宇宙、生命的起源以及演化等懸而未決的重大理論問(wèn)題的最終解決有賴(lài)于地學(xué)的發(fā)展，地學(xué)在尋找、開(kāi)發(fā)、利用自然資源中更是起著舉足輕重的作用，使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到作為七大自然學(xué)科地學(xué)的重要性。關(guān)于如何學(xué)好的問(wèn)題，著重強(qiáng)調(diào)地學(xué)的實(shí)踐性，野外調(diào)查是研究地學(xué)的基礎(chǔ)。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，既要掌握扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，又要注重野外調(diào)查，學(xué)會(huì)運(yùn)用“將今論古”的思維方法。

2.充分利用電子教學(xué)課件，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。電子教學(xué)課件可以把文字、圖形、圖像、聲音、動(dòng)畫(huà)、影像等多種媒體素材融為一體用于課堂教學(xué)。《地球科學(xué)概論》是一門(mén)非常適合運(yùn)用電子教學(xué)課件展示的課程，電子課件應(yīng)減少文字?jǐn)⑹龅膬?nèi)容，主要是標(biāo)題、要點(diǎn)及重要內(nèi)容的展示，講課時(shí)邊講邊演示，學(xué)生邊聽(tīng)邊看，充分調(diào)動(dòng)聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)功能。同時(shí)，在教學(xué)過(guò)程中充分利用學(xué)校的電化教學(xué)條件，講到有關(guān)內(nèi)容時(shí)，放映相關(guān)的動(dòng)畫(huà)、視頻。例如，講“構(gòu)造運(yùn)動(dòng)”時(shí)讓學(xué)生觀看《造山運(yùn)動(dòng)》等視頻；講“地球動(dòng)力系統(tǒng)”時(shí)放映《大陸漂移》、《板塊運(yùn)動(dòng)》、《海底擴(kuò)張》等動(dòng)畫(huà)視頻。制作精良的電子課件可以極大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

3.應(yīng)用啟發(fā)式教學(xué)激發(fā)學(xué)生的求知欲和好奇心。啟發(fā)式教學(xué)是指以學(xué)生為學(xué)習(xí)的主體，教師通過(guò)適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生自行思考，從而善于使用自己的思維器官。《地球科學(xué)概論》中的許多地質(zhì)作用，可以用“將今論古”的思維方式進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)，因此為便于學(xué)生理解與掌握，通過(guò)提問(wèn)啟發(fā)學(xué)生的地學(xué)思維。例如在講解風(fēng)化作用與剝蝕作用前，先以典型的風(fēng)化地貌，如風(fēng)蝕蘑菇、石林、雅丹地貌等圖片提出問(wèn)題，由此引出風(fēng)化作用的概念、類(lèi)型、影響因素等，這樣往往可以激發(fā)學(xué)生的求知欲和好奇心，收獲較好的教學(xué)效果。其他的地質(zhì)作用，如沉積作用和成巖作用、巖漿作用和變質(zhì)作用都可以應(yīng)用這種啟發(fā)式教學(xué)。

4.引入地學(xué)未解之謎激發(fā)學(xué)生探索地學(xué)奧秘的動(dòng)力，提高學(xué)習(xí)熱情。地學(xué)中有許多未解之謎，在授課中講到相關(guān)章節(jié)時(shí)適當(dāng)介紹，可激發(fā)學(xué)生的求知欲和好奇心，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)地學(xué)的興趣和熱愛(ài)地學(xué)的情懷。如講到地球起源時(shí)介紹宇宙起源之謎、生命起源之謎；講到地質(zhì)年代生物進(jìn)化時(shí)引入恐龍滅絕之謎；講到海底擴(kuò)張學(xué)說(shuō)時(shí)引入地磁倒轉(zhuǎn)之謎；講授地震作用時(shí)引入南北兩極很少發(fā)生地震之謎；等等。

5.把人文精神融入地學(xué)教育之中，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和綜合素質(zhì)。地學(xué)教育的任務(wù)在于育人，教學(xué)中要善于挖掘課本中的人文精神。如在學(xué)習(xí)地球動(dòng)力系統(tǒng)時(shí)，把魏格納的探索精神和他對(duì)地質(zhì)學(xué)的偉大貢獻(xiàn)貫穿在大陸漂移的講解中，激發(fā)學(xué)生的興趣和對(duì)科學(xué)的執(zhí)著追求精神；又如在學(xué)習(xí)侵蝕作用曲流河的形成時(shí)，告訴學(xué)生每個(gè)人的人生就像彎曲的河流，曲折是常態(tài)，教育學(xué)生正確面對(duì)生活中的挫折和失敗，永不氣餒。

6.根據(jù)內(nèi)容采用靈活多樣的授課方式。《地球科學(xué)概論》內(nèi)容多、課時(shí)少，各章節(jié)之間邏輯關(guān)系較弱，授課方式必須根據(jù)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，采用靈活多樣的授課方式，才能收到良好的教學(xué)效果。如在講授如何記憶地質(zhì)年代表時(shí)，把地質(zhì)年代表用通俗聯(lián)想的語(yǔ)言串起來(lái)，如寒冷的冬季（寒武紀(jì)）、冷的縮成圈（奧陶紀(jì)）、被志留（志留紀(jì)）人家就起、主人端出泥盆（泥盆紀(jì)）、加上石炭（石炭紀(jì)）、疊了一層（二疊紀(jì)）又疊一層（三疊紀(jì)）、烤了豬玀（侏羅紀(jì)）、又烤白面饅頭（白堊紀(jì)）、吃飽喝足后如沐春風(fēng)（第三紀(jì)）、重獲新生（第四紀(jì)），這樣的記憶方法學(xué)生在課堂上就能完成。

二、理論聯(lián)系實(shí)際，加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)

《地球科學(xué)概論》的實(shí)踐環(huán)節(jié)包括兩部分：一是室內(nèi)實(shí)驗(yàn)課，二是野外教學(xué)實(shí)習(xí)。

1.上好室內(nèi)實(shí)驗(yàn)課。結(jié)合《地球科學(xué)概論》課程的授課環(huán)節(jié)，統(tǒng)籌安排室內(nèi)實(shí)驗(yàn)課，實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容須與講課內(nèi)容相銜接、緊扣，這樣安排可以起到理論聯(lián)系實(shí)際的作用，使學(xué)生加深理論知識(shí)的鞏固。同時(shí)，可使學(xué)生學(xué)習(xí)不枯燥，如上“礦物”實(shí)驗(yàn)課是在上完地殼的物質(zhì)組成課后馬上進(jìn)行礦物、巖石的標(biāo)本觀察、描述。還可以安排學(xué)生參觀學(xué)院的地質(zhì)標(biāo)本陳列室，對(duì)于陳列室里上千種豐富多彩的礦物和巖石標(biāo)本，重點(diǎn)介紹一些學(xué)生非常感興趣的標(biāo)本，比如瑪瑙、水晶等的成因和產(chǎn)地，從而激發(fā)學(xué)生的求知欲望和好奇心。

2.加強(qiáng)野外教學(xué)實(shí)習(xí)。《地球科學(xué)概論》有一周的野外認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，這次實(shí)習(xí)是學(xué)生接觸的及時(shí)次地質(zhì)實(shí)踐活動(dòng)，主要任務(wù)是通過(guò)實(shí)地考察地質(zhì)和地貌特點(diǎn)，使學(xué)生對(duì)地質(zhì)作用的產(chǎn)生原因、形成過(guò)程、基本特點(diǎn)及其一般規(guī)律有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，初步掌握地學(xué)的基本研究方法，引領(lǐng)學(xué)生入門(mén)地質(zhì)學(xué)行業(yè)，還有一個(gè)重要的目的是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到地學(xué)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要地位，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，而且還能增強(qiáng)學(xué)生的自豪感、責(zé)任感和主人翁意識(shí)。地質(zhì)實(shí)習(xí)是非常艱苦的，如果學(xué)生在及時(shí)次實(shí)習(xí)中只有艱辛的體驗(yàn)，往往會(huì)產(chǎn)生畏難情緒，打擊學(xué)生學(xué)地學(xué)的熱情，因此實(shí)習(xí)地的選擇非常重要，盡可能選擇地質(zhì)現(xiàn)象豐富的路線，還要考慮選擇景色秀美的地方作為《地球科學(xué)概論》認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)地點(diǎn)，讓初次接觸地學(xué)的大學(xué)新生學(xué)會(huì)用專(zhuān)業(yè)的眼光欣賞大自然的美景，沖淡實(shí)習(xí)的艱辛，提高實(shí)習(xí)的興趣。我們一般把《地球科學(xué)概論》實(shí)習(xí)地點(diǎn)安排在包頭市昆都侖水庫(kù)，在具有豐富的地質(zhì)現(xiàn)象的風(fēng)景區(qū)進(jìn)行實(shí)習(xí)。在實(shí)習(xí)過(guò)程中，教師首先對(duì)實(shí)習(xí)地的風(fēng)土人情、歷史地理進(jìn)行提前備課，把地質(zhì)現(xiàn)象與人文、風(fēng)俗、經(jīng)濟(jì)發(fā)展聯(lián)系起來(lái)介紹。這些都會(huì)增強(qiáng)學(xué)生對(duì)大自然的興趣，從而也增強(qiáng)其對(duì)地學(xué)的興趣。

總之，地質(zhì)工作在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中是一項(xiàng)艱巨而超前的任務(wù)，我們?cè)谂囵B(yǎng)地質(zhì)人才過(guò)程中的及時(shí)步就是要正確引導(dǎo)剛剛?cè)雽W(xué)的新生對(duì)地學(xué)的興趣，因?yàn)榕d趣關(guān)系到培養(yǎng)人才的成敗。培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣的方法很多，但是只有把個(gè)人的興趣同祖國(guó)的需要聯(lián)系在一起，樹(shù)立強(qiáng)烈的責(zé)任感、事業(yè)心和主人翁意識(shí)，這樣的興趣才能持久，才有巨大的生命力。

地球科學(xué)論文:地球科學(xué)發(fā)展史與研究方向探討

摘要:論文通過(guò)對(duì)地球科學(xué)發(fā)展歷史的回顧，闡述了地球科學(xué)中的全球變化科學(xué)、城市環(huán)境、工程地質(zhì)等現(xiàn)階段研究狀況，并對(duì)其未來(lái)的研究方向進(jìn)行了探討，以便探求人類(lèi)的應(yīng)對(duì)策略。

關(guān)鍵詞：地球科學(xué)，全球變化科學(xué)，城市環(huán)境，工程地質(zhì)

引言：

地球科學(xué)的起源是從人們對(duì)地球上各種表象的直覺(jué)感悟和描述開(kāi)始的，那是一種博物性的自然界的認(rèn)識(shí)和逐步的分類(lèi)。今天的人類(lèi)社會(huì)，無(wú)奈地面臨著人口、資源、環(huán)境和災(zāi)害的巨大壓力，社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展需要地球科學(xué)歷史地承擔(dān)起勘探巨型礦區(qū)和油氣區(qū)，揭示大氣與大洋大幅度升降和全球性生態(tài)環(huán)境巨變的規(guī)律性，深究巨大自然災(zāi)害的可預(yù)測(cè)性，進(jìn)而探求人類(lèi)應(yīng)對(duì)的策略。

1 全球變化的科學(xué)進(jìn)展

1.1 全球科學(xué)的新認(rèn)識(shí)

全球變化科學(xué)(Global change science)是20世紀(jì)80年代開(kāi)始的一個(gè)新興科學(xué)領(lǐng)域。它的科學(xué)目標(biāo)是描述和理解人類(lèi)賴(lài)以生存的地球環(huán)境系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制以及它的變化規(guī)律和人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地球環(huán)境系統(tǒng)的影響，從而提高對(duì)未來(lái)環(huán)境變化及對(duì)人類(lèi)社會(huì)發(fā)展影響的預(yù)測(cè)和評(píng)估能力。

1.2 研究方向的變化

（1）以認(rèn)識(shí)地球系統(tǒng)基本規(guī)律的純基礎(chǔ)研究為主，擴(kuò)展到與人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)的一系列生存環(huán)境實(shí)際問(wèn)題的研究，全球變化的區(qū)域相應(yīng)的研究成為重點(diǎn)研究領(lǐng)域之一。

（2）從研究人類(lèi)活動(dòng)對(duì)環(huán)境變化的影響，擴(kuò)展到研究人類(lèi)如何適應(yīng)全球環(huán)境的變化。

（3）在更高層次上進(jìn)行地球系統(tǒng)的綜合集成研究。

1.3 二十一世紀(jì)全球變化科學(xué)的發(fā)展戰(zhàn)略

（1）在21世紀(jì)，人類(lèi)通過(guò)空間遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、地面觀測(cè)系統(tǒng)和信息系統(tǒng)組成地球環(huán)境監(jiān)測(cè)體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)地球環(huán)境長(zhǎng)期、立體、動(dòng)態(tài)和高分辨的監(jiān)測(cè)，為認(rèn)識(shí)地球環(huán)境的整體行為，預(yù)測(cè)其未來(lái)的變化提供信息來(lái)源和觀測(cè)依據(jù)。同時(shí)還在醞釀成立全球古氣候觀測(cè)系統(tǒng)(GPOS)，建立古氣候系統(tǒng)資料。此外，通過(guò)飛速發(fā)展的計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的支持，可以實(shí)施對(duì)海量的地球環(huán)境信息的傳輸、 儲(chǔ)存和處理。

（2）發(fā)展包括大氣、海洋、陸地和生物圈，合理地描寫(xiě)物理、化學(xué)和生物過(guò)程及它們之間的相互作用的地球系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，建立起客觀和定量地研究地球環(huán)境變化機(jī)理和預(yù)測(cè)的工具。

2 二十一世紀(jì)礦業(yè)發(fā)展勢(shì)態(tài)

21世紀(jì)的礦業(yè)發(fā)展模式不應(yīng)再依靠過(guò)量的耗散資源，損害生態(tài)環(huán)境發(fā)展經(jīng)濟(jì)。其發(fā)展勢(shì)態(tài)的主要目標(biāo)為：供給需求要保持平衡；管理與保護(hù)措施要有效；政策與法規(guī)要健全；環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展要協(xié)調(diào)。

采取的主要戰(zhàn)略是：開(kāi)放性的資源供給；節(jié)約型的資源消耗；集約與科技推動(dòng)型的資源開(kāi)發(fā)；協(xié)調(diào)性的礦產(chǎn)資源發(fā)展。

依靠的主要措施是：大力依靠科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，提高職能和深化認(rèn)識(shí)；按各國(guó)家(地區(qū))礦產(chǎn)資源的具體情況，周密地安排礦產(chǎn)資源調(diào)查評(píng)價(jià)、勘察與開(kāi)發(fā)；加強(qiáng)政策的宏觀調(diào)控，建立礦產(chǎn)資源調(diào)查評(píng)價(jià)、勘察和開(kāi)發(fā)的區(qū)域管理；實(shí)行統(tǒng)籌規(guī)劃和統(tǒng)一管理，強(qiáng)化開(kāi)發(fā)過(guò)程中的監(jiān)督和有效利用；強(qiáng)調(diào)節(jié)約資源和生態(tài)環(huán)境保護(hù)；加大礦業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)的科研投入，強(qiáng)調(diào)礦業(yè)開(kāi)發(fā)環(huán)境保護(hù)；開(kāi)展全球礦產(chǎn)資源成礦研究，有計(jì)劃地開(kāi)拓和利用國(guó)內(nèi)外兩種礦產(chǎn)資源，兩個(gè)市場(chǎng)，有目的地進(jìn)行國(guó)外資源調(diào)查，實(shí)行資源互補(bǔ)；發(fā)揮國(guó)家優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)出口，調(diào)整礦產(chǎn)品進(jìn)口戰(zhàn)略；從產(chǎn)業(yè)優(yōu)化改變消費(fèi)方式，提高單位礦產(chǎn)資源產(chǎn)業(yè)效益，保障社會(huì)消費(fèi)和生產(chǎn)體系長(zhǎng)期穩(wěn)定。

3 大地測(cè)量學(xué)近20年來(lái)發(fā)展的特點(diǎn)和趨勢(shì)

傳統(tǒng)的大地測(cè)量學(xué)大體可分為3個(gè)方面的內(nèi)容: 及時(shí)，確定地球形狀和大小，確定點(diǎn)的位置，測(cè)定地表、冰面、海面的起伏；第二，求定地球重力場(chǎng)；第三，測(cè)定地球自轉(zhuǎn)（章動(dòng)、極移和周日長(zhǎng)）。

在過(guò)去的20 年中，空間大地測(cè)量學(xué)有了飛躍的發(fā)展，使上述三個(gè)方面注入了新的內(nèi)容，如大地測(cè)量已經(jīng)有能力測(cè)定全球的板塊運(yùn)動(dòng)、冰原和冰川的流動(dòng)、洋流和海平面的變化，可以測(cè)定大氣和海洋角動(dòng)量的變化與地球自轉(zhuǎn)的關(guān)系。所有這些以10- 9相對(duì)精度測(cè)量的空間大地測(cè)量成果，使得時(shí)間已作為大地測(cè)量學(xué)中的第四個(gè)坐標(biāo)（第四維），這是大地測(cè)量學(xué)近 20 年來(lái)發(fā)展的及時(shí)個(gè)特點(diǎn)。大地測(cè)量學(xué)近 20 年來(lái)發(fā)展的第二個(gè)特點(diǎn)是學(xué)術(shù)領(lǐng)域的擴(kuò)大以及與其他學(xué)科的融合。例如，過(guò)去傳統(tǒng)的看法是，大氣折射對(duì)所有大地測(cè)量中的電磁波都是一種誤差源，是一種自然的制約因素，而當(dāng)今大地測(cè)量卻要利用衛(wèi)星和地面站之間或衛(wèi)星和衛(wèi)星之間的電磁波定位測(cè)量技術(shù)，對(duì)大氣中的電離層和對(duì)流層進(jìn)行連續(xù)密集的測(cè)量。大地測(cè)量采用現(xiàn)代的求逆技術(shù)，已經(jīng)可以實(shí)時(shí)提供大氣最主要物理性質(zhì)的三維綜合影像，這對(duì)天氣預(yù)報(bào)和研究，電離層預(yù)報(bào)和研究都有一定作用。

4 城市環(huán)境研究之發(fā)展方向

4.1 我國(guó)城市環(huán)境地質(zhì)亟待解決的問(wèn)題

水工環(huán)基礎(chǔ)研究不能適應(yīng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和城市化發(fā)展的需要；部分地區(qū)地下水資源對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度提出了更高的要求；地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生；城市水資源與環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。

4.2 城市環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題研究的發(fā)展

近年來(lái)，可用于城市環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題研究的高科技手段和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)程序發(fā)展較快，主要有：（1）遙感技術(shù)、應(yīng)用于水文地質(zhì)普查、災(zāi)害地質(zhì)、生態(tài)環(huán)境等地質(zhì)信息的分析研究；（2）地理信息系統(tǒng)（GIS），應(yīng)用于城市環(huán)境地質(zhì)資料的數(shù)字化處理、地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，多種綜合地質(zhì)信息的綜合分析和輔助決策等工作；（3）地理信息系統(tǒng)的三維空間可視化研究，應(yīng)用于城市地質(zhì)條件分析，服務(wù)于城市環(huán)境地質(zhì)管理和政府決策。

4.3 可視化在城市地質(zhì)研究中的作用

可視化是一種新的地質(zhì)信息交流手段； 地質(zhì)信息的可視化是進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)地質(zhì)信息的GIS 管理分析的重要基礎(chǔ)；地質(zhì)信息可視化技術(shù)可作為科學(xué)發(fā)現(xiàn)的手段。

4.4 三維可視化研究技術(shù)在城市環(huán)境地質(zhì)研究中的應(yīng)用

三維可視化城市環(huán)境地質(zhì)圖件，其主要研究方向就是對(duì)區(qū)域地質(zhì)條件進(jìn)行脆弱性地質(zhì)評(píng)價(jià)，地下水資源脆弱性的評(píng)價(jià)需要詳細(xì)的水文地質(zhì)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查研究，評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容包括: 地下水脆弱性的三位分區(qū)、非飽和帶的補(bǔ)給、土壤性質(zhì)、厚度、滲透性和稀釋能力，以及含水層解釋能力的評(píng)價(jià)。

5 工程地質(zhì)回顧與展望

5.1 50 年來(lái)我國(guó)工程地質(zhì)的主要成就

巖體結(jié)構(gòu)控制和工程地質(zhì)力學(xué)理論的確立；典型人類(lèi)工程活動(dòng)與地質(zhì)環(huán)境相互作用的研究；三峽工程區(qū)域穩(wěn)定性和邊坡穩(wěn)定性研究；兩類(lèi)環(huán)境、兩類(lèi)懸河問(wèn)題與優(yōu)勢(shì)面理論研究； 地質(zhì)工程與地質(zhì)災(zāi)害治理；非線性工程地質(zhì)分析體系；時(shí)效變形理論和地質(zhì)過(guò)程機(jī)制分析和量化評(píng)價(jià)體系；巖土工程叢書(shū)的出版。

5.2 發(fā)展方向與前景

環(huán)境工程地質(zhì)或環(huán)境巖土工程問(wèn)題和地質(zhì)災(zāi)害研究的核心是預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和地質(zhì)工程治理。新世紀(jì)伊始， 我國(guó)工程地質(zhì)在進(jìn)入新的發(fā)展階段后又面臨西部大開(kāi)發(fā)，中部經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和東部高科技化的大好發(fā)展機(jī)遇。

6 討論

中國(guó)科學(xué)院院士於崇文教授認(rèn)為自然科學(xué)的研究程度由淺入深可以分為以下四個(gè)層次: 及時(shí)，將觀察所得的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行總結(jié)；第二，將基本現(xiàn)象進(jìn)行歸納和演繹，并形成唯象理論( phenomenology ) ；第三，上升到具有普適性( universality )和( comprehensiveness) 包容性的基礎(chǔ)理論和方法論；第四，抽象為數(shù)學(xué)的形式體系( formalism)和哲學(xué)思維。

審視目前國(guó)內(nèi)外的地學(xué)研究大多是在第二層次上。許多研究成果在觀察的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)方面較前人工作可能有所補(bǔ)充或更新，然而在基礎(chǔ)理論和方法論上缺乏創(chuàng)新，大體在同一水平上重復(fù)，本質(zhì)上還是徘徊于必然王國(guó)之中，因此無(wú)論是國(guó)際還是國(guó)內(nèi)地學(xué)界所面臨的迫切任務(wù)都是要努力將地學(xué)的研究水平從第二層次提升到第三、四層次，實(shí)現(xiàn)從必然王國(guó)到自由王國(guó)的飛躍。

地球科學(xué)論文:地球重力場(chǎng)的意義及其在地球科學(xué)中的作用

確定精細(xì)地球重力場(chǎng)在地球科學(xué)中具有重要意義。地球重力場(chǎng)結(jié)構(gòu)由地球物質(zhì)分布結(jié)構(gòu)所決定，重力場(chǎng)信息反映地球內(nèi)部密度分布信息。重力異常，即實(shí)際重力場(chǎng)與處于流體靜力平衡理想地球體的正常重力場(chǎng)之差，揭示地球內(nèi)部物質(zhì)分布的非平衡狀態(tài)，對(duì)應(yīng)地球內(nèi)部的密度異常，是地球內(nèi)部動(dòng)力學(xué)過(guò)程的動(dòng)因。測(cè)定重力異常是目前探索地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的三種手段（包括地震波傳播分析以及地磁場(chǎng)測(cè)定）之一，重力場(chǎng)提供了反映地球內(nèi)部構(gòu)造的“一面鏡子”。通過(guò)重力異常可反演密度異常，但這一反演問(wèn)題不確定；目前地震波層析成像可提供地震波速度異常的三維圖像，但直接由波速異常轉(zhuǎn)換為密度異常還很困難。聯(lián)合重力異常和三維地震層析成像，結(jié)合地球表面的形變和位移信息（由大地測(cè)量獲得）以及對(duì)地幔物質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)研究，加之地殼及巖石圈的磁異常信息，可以加深對(duì)地球內(nèi)部密度異常結(jié)構(gòu)及其動(dòng)力過(guò)程的了解和認(rèn)識(shí)。

確定高精度大地水準(zhǔn)面對(duì)研究海洋動(dòng)力環(huán)境和海洋地球物理問(wèn)題具有重要意義。大地水準(zhǔn)面是地球重力場(chǎng)中代表地球形狀的一個(gè)特定重力等位面，僅由地球物質(zhì)引力和自轉(zhuǎn)離心力決定，不受外力干擾且最接近靜止海洋表面，是描述包括海洋在內(nèi)的地球表面地形起伏和地球形狀的理想?yún)⒖济妗Ｄ壳袄眯l(wèi)星雷達(dá)測(cè)高技術(shù)可精密測(cè)定平均海面，由于受各種非保守力的作用，使海水處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，平均海面并非重力等位面，其相對(duì)于大地水準(zhǔn)面的起伏為穩(wěn)態(tài)海面地形，決定全球大洋環(huán)流，產(chǎn)生海水熱能的傳遞和物質(zhì)的遷運(yùn)，與大氣互相作用影響全球氣候變化，厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象就是其中一種災(zāi)害性氣候變化，這兩種現(xiàn)象都會(huì)引起平均海面高的異常變化。海洋大地水準(zhǔn)面也是反映海底地形起伏及海底大地構(gòu)造的物理面，洋中脊、海溝、海山和海底斷裂帶都可經(jīng)過(guò)頻譜分析從海洋大地水準(zhǔn)面起伏圖像中進(jìn)行識(shí)別，為海洋地球物理研究和礦產(chǎn)資源勘探提供基礎(chǔ)信息。

確定具有cm級(jí)精度大地水準(zhǔn)面將是大地測(cè)量學(xué)發(fā)展新的里程碑。大地水準(zhǔn)面是大地測(cè)量的一個(gè)基本參考面，即正高（海拔高）的起算面，它的精密確定需要有高精度高分辨的全球重力數(shù)據(jù)。目前大地水準(zhǔn)面的精度在中、長(zhǎng)波段大致還處于m級(jí)或dm級(jí)水平，而中、長(zhǎng)波在地球重力場(chǎng)譜結(jié)構(gòu)中占優(yōu)，大于95%。提高中、長(zhǎng)波分量的度是進(jìn)一步精化地球重力場(chǎng)和大地水準(zhǔn)面的關(guān)鍵，新的衛(wèi)星重力探測(cè)計(jì)劃是解決這一問(wèn)題的最有效途徑，可以低成本高效率地提供高精度的分辨率為50～100 km全球分布的重力數(shù)據(jù)。如果實(shí)現(xiàn)cm級(jí)精度大地水準(zhǔn)面，就可將由GPS測(cè)定的橢球高（大地高）直接轉(zhuǎn)換為正高，并達(dá)到cm級(jí)精度，在實(shí)用上可替代相應(yīng)精度要求的繁重的水準(zhǔn)測(cè)量，這將是大地測(cè)量學(xué)解決正高或正常高測(cè)定難點(diǎn)的重大進(jìn)展。地面點(diǎn)正高數(shù)據(jù)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和地球科學(xué)研究需要的基礎(chǔ)信息。由于各個(gè)國(guó)家目前都是采用各自由特定驗(yàn)潮站所確定的平均海面作為本國(guó)的高程起算面，并非大地水準(zhǔn)面，由于海面地形的存在，各國(guó)高程基準(zhǔn)不統(tǒng)一，相差可達(dá)23 m。統(tǒng)一全球高程基準(zhǔn)也是大地測(cè)量跨世紀(jì)的目標(biāo)和任務(wù)之一，以適應(yīng)未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展全球化和構(gòu)造數(shù)字地球?qū)崿F(xiàn)信息共享的發(fā)展趨勢(shì)。

李建成，長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授，武漢大學(xué)測(cè)繪學(xué)院院長(zhǎng)、博士生導(dǎo)師，2011年12月當(dāng)選為中國(guó)工程院院士。李建成教授長(zhǎng)期致力于地球重力場(chǎng)理論及其工程應(yīng)用領(lǐng)域的教學(xué)、科研和人才培養(yǎng)工作，特別在精密高程基準(zhǔn)面建立與維持、高程測(cè)定模式現(xiàn)代化、全球重力場(chǎng)建模、衛(wèi)星重力、海洋衛(wèi)星測(cè)高等領(lǐng)域做出了突出貢獻(xiàn)。主持和參加國(guó)家杰出青年基金、國(guó)家自然基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家973、國(guó)家863計(jì)劃項(xiàng)目等部級(jí)及省部級(jí)科研和工程項(xiàng)目100余項(xiàng)；獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)3項(xiàng)、省部級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)7項(xiàng)；120余篇、著作4部；榮獲光華科技工程獎(jiǎng)、中國(guó)青年科技獎(jiǎng)、國(guó)家測(cè)繪局科技領(lǐng)軍人才、加拿大卡爾加里大學(xué)“國(guó)際杰出科學(xué)家”等多項(xiàng)國(guó)內(nèi)外榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)。

地球科學(xué)論文:探索地球科學(xué)用資源與信息貫穿科學(xué)生命

信息科學(xué)，不僅包括日常應(yīng)用的電信、IT技術(shù)等廣為認(rèn)知的領(lǐng)域，還包括地球信息科學(xué)、資源環(huán)境信息科學(xué)、信息科學(xué)應(yīng)用等更為宏觀的領(lǐng)域。作為專(zhuān)門(mén)從事信息科學(xué)應(yīng)用研究的中國(guó)院士，孫九林院士是成就突出的學(xué)術(shù)帶頭人之一，部級(jí)有突出貢獻(xiàn)的著名專(zhuān)家。

擁有不同學(xué)術(shù)背景的專(zhuān)家

1937年在上海出生的孫九林院士原籍江蘇省鹽城縣，1964年畢業(yè)于西安交通大學(xué)。今天在信息科學(xué)技術(shù)于農(nóng)業(yè)與資源環(huán)境中的應(yīng)用研究領(lǐng)域做出重大貢獻(xiàn)的孫院士，卻不是學(xué)習(xí)相關(guān)專(zhuān)業(yè)出身的，他在大學(xué)時(shí)期學(xué)習(xí)的是電力系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)。

回首這段往事，孫院士笑談自己在學(xué)術(shù)生涯中跨越的學(xué)科太多了，因此是不專(zhuān)不深的科學(xué)家。最初是在大學(xué)的電機(jī)工程系學(xué)習(xí)發(fā)電廠電力網(wǎng)及電力系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)，畢業(yè)后主要的工作責(zé)任是為國(guó)家摸清、研究整體的資源環(huán)境問(wèn)題，為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)，當(dāng)時(shí)在單位的動(dòng)能研究室，主要從事水電資源的開(kāi)發(fā)和農(nóng)村能源研究工作。

十年浩劫當(dāng)中，孫九林調(diào)動(dòng)了工作，為適應(yīng)當(dāng)時(shí)的工作需要，曾專(zhuān)門(mén)自學(xué)過(guò)計(jì)算機(jī)科學(xué)，后來(lái)隨著信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，就轉(zhuǎn)向地球信息科學(xué)領(lǐng)域的研究工作。

雖然專(zhuān)業(yè)幾經(jīng)變換，孫九林卻始終保持了對(duì)科學(xué)的濃厚興趣，因?yàn)槌錾幕A(chǔ)和旺盛的鉆研精神，他在每一個(gè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域都做得出色，特別是對(duì)于能源資源的開(kāi)發(fā)，和地球信息科學(xué)的研究與應(yīng)用，既符合了國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，也在專(zhuān)業(yè)方面取得了重要成果。

鉆研地球科學(xué)的學(xué)者

作為我國(guó)地球信息科學(xué)與農(nóng)業(yè)信息科學(xué)、資源環(huán)境信息工程領(lǐng)域的學(xué)術(shù)帶頭人之一，孫九林長(zhǎng)期從事地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)等信息科學(xué)技術(shù)在農(nóng)業(yè)與資源環(huán)境中的應(yīng)用研究，曾親自主持并完成多項(xiàng)部級(jí)攻關(guān)項(xiàng)目，解決了一系列關(guān)鍵的技術(shù)難題，取得過(guò)15項(xiàng)重大科研成果，其中有11項(xiàng)獲得了省部級(jí)以上的18種獎(jiǎng)勵(lì)，并且出版專(zhuān)著13部，具有科研價(jià)值的專(zhuān)業(yè)性論文100余篇，將信息科學(xué)技術(shù)在農(nóng)業(yè)與資源環(huán)境中的實(shí)際應(yīng)用推向了一個(gè)全新階段。

早在上世紀(jì)90年代，孫九林就主持建成了國(guó)內(nèi)及時(shí)個(gè)突破了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的多品種大面積遙感估產(chǎn)實(shí)用系統(tǒng)，并且完成了面向應(yīng)用的中國(guó)農(nóng)業(yè)資源信息系統(tǒng)和青藏高原科學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)，提出了資源環(huán)境虛擬環(huán)境的初步框架等論點(diǎn)，在推廣實(shí)用方面做出了突出貢獻(xiàn)。

孫九林主要研究的地球信息科學(xué)是一門(mén)地球科學(xué)與現(xiàn)代信息科學(xué)交叉、綜合集成的新興科學(xué)，涵蓋了多種學(xué)科領(lǐng)域，應(yīng)用范圍也非常廣泛。由于地球信息技術(shù)將信息技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的多門(mén)分支學(xué)科和技術(shù)都融匯進(jìn)了地球科學(xué)當(dāng)中，所以這一門(mén)科學(xué)在實(shí)用方面也非常具有價(jià)值，在人口、資源、環(huán)境等領(lǐng)域的研究工作中均能起到非常重要的作用。

孫九林對(duì)地球信息科學(xué)的發(fā)展和應(yīng)用持十分樂(lè)觀的態(tài)度。他舉例來(lái)說(shuō)，我們國(guó)家如今提出的土地保護(hù)策略，要監(jiān)測(cè)土地的動(dòng)態(tài)應(yīng)用是否平衡、耕地保護(hù)的成效如何，或者跟蹤監(jiān)測(cè)沙塵暴等，就可以應(yīng)用遙感技術(shù)、地面信息系統(tǒng)技術(shù)及分析方法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和上報(bào)。在檢測(cè)氣體環(huán)境污染、天氣變化等方面也能夠運(yùn)用地球信息技術(shù)進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)。

因?yàn)閾碛杏每茖W(xué)、先進(jìn)的研究方法獲得的數(shù)據(jù)作為支持，孫院士組織了一批有名的專(zhuān)家編著了《地球系統(tǒng)研究與科學(xué)數(shù)據(jù)》專(zhuān)著，將地球系統(tǒng)科學(xué)中的主要科學(xué)問(wèn)題和科學(xué)數(shù)據(jù)資源有機(jī)結(jié)合起來(lái)，詳盡闡述了氣候、大氣、陸地、海洋及生態(tài)等方面的地球系統(tǒng)研究和科學(xué)監(jiān)測(cè)、分析的成果，整合了全球變化對(duì)人類(lèi)社會(huì)產(chǎn)生的影響、地球系統(tǒng)研究的主要科學(xué)目標(biāo)和研究方向等重大問(wèn)題，對(duì)于推動(dòng)我國(guó)地球系統(tǒng)科學(xué)研究和科學(xué)數(shù)據(jù)資源建設(shè)、科學(xué)數(shù)據(jù)共享諸多方面均有著意義深遠(yuǎn)的影響。

因?yàn)殚L(zhǎng)期站在科學(xué)開(kāi)拓者的位置，孫九林院士不局限在自己專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的科學(xué)研究，而且目光放得長(zhǎng)遠(yuǎn)，提出地球信息科學(xué)與技術(shù)可以在地球系統(tǒng)中的地質(zhì)、地球物理、大氣、氣象、陸地表層、海洋等多種學(xué)科門(mén)類(lèi)中廣泛應(yīng)用，其中的虛擬技術(shù)還可以用在人體本身的健康醫(yī)療方面，學(xué)科的發(fā)展前景十分廣泛。

對(duì)此，孫院士提出地球信息科學(xué)的研究必須標(biāo)準(zhǔn)化、理論化、工程化，努力做到跟國(guó)際接軌，并且要做到信息集成化。為此他對(duì)年輕一輩的研究人員表達(dá)了殷切希望，呼吁年輕人要做一專(zhuān)多能的復(fù)合型人才，既能夠在各自的專(zhuān)業(yè)學(xué)科領(lǐng)域里做深入透徹的研究，又能夠有橫向拓展的學(xué)術(shù)能力。

主持國(guó)家重點(diǎn)工程研究

孫九林除在地球信息科學(xué)領(lǐng)域的攻關(guān)項(xiàng)目外，還參與了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)信息科學(xué)開(kāi)發(fā)的工作，著有《信息化農(nóng)業(yè)總論》一書(shū)，系統(tǒng)闡述了信息化農(nóng)業(yè)的理論方法和應(yīng)用技術(shù)及相關(guān)工程，為我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的信息化做出了不可替代的貢獻(xiàn)。

最早追溯至上世紀(jì)80年代，孫九林就曾經(jīng)主持過(guò)西南、洛陽(yáng)、黃土高原及全國(guó)國(guó)土資源信息系統(tǒng)的攻關(guān)，完成全國(guó)資源綜合決策開(kāi)發(fā)信息系統(tǒng)、中國(guó)農(nóng)業(yè)資源信息系統(tǒng)等多項(xiàng)部級(jí)重大項(xiàng)目，率先在國(guó)內(nèi)建成多層次適合國(guó)土規(guī)劃和宏觀管理的信息系統(tǒng)，由國(guó)家計(jì)委推廣在全國(guó)使用，取得了顯著成效。

孫九林院士是國(guó)家著名的“國(guó)土資源及農(nóng)業(yè)信息”工程研究與學(xué)科應(yīng)用的帶頭人，曾經(jīng)為創(chuàng)立“國(guó)土資源及農(nóng)業(yè)信息”工程科學(xué)、為國(guó)家建設(shè)作出突出的貢獻(xiàn)。“九五”期間他曾主持面向應(yīng)用的國(guó)家農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)建設(shè)和推廣，同時(shí)從宏觀的角度出發(fā)，以實(shí)際應(yīng)用為基本立足點(diǎn)，開(kāi)拓了農(nóng)學(xué)和地學(xué)當(dāng)中的信息技術(shù)應(yīng)用發(fā)展新階段。

農(nóng)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，具體到土地的類(lèi)型，是耕地還是林地，土壤的結(jié)構(gòu)狀態(tài)和肥力、特點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐谋Ｗo(hù)狀況、氣候條件等，都事關(guān)著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，是制約農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素。將信息化監(jiān)控和管理、技術(shù)發(fā)展引入農(nóng)業(yè)，發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)，是符合國(guó)家需要的，也是促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要條件，孫九林深明這一道理，幾十年來(lái)始終堅(jiān)持不懈在農(nóng)業(yè)信息工程工作上的研究和技術(shù)推廣，關(guān)心我國(guó)國(guó)土資源大局、關(guān)心農(nóng)業(yè)發(fā)展，對(duì)我國(guó)的國(guó)土和能源結(jié)構(gòu)、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)模式深入了解，從整體入手，將地球信息科學(xué)的理念與農(nóng)業(yè)發(fā)展的實(shí)際有機(jī)結(jié)合，在國(guó)家的重點(diǎn)工程建設(shè)方面取得了非常好的效果。

因?yàn)樵诘厍蛐畔⒖茖W(xué)與農(nóng)業(yè)信息科學(xué)方面的突出成就，長(zhǎng)期從事信息技術(shù)在國(guó)土資源、能源與農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用研究與推廣，孫九林院士被評(píng)為部級(jí)有突出貢獻(xiàn)的專(zhuān)家。

地球科學(xué)論文:環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)“地球科學(xué)導(dǎo)論”課程創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建

［摘要］環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)“地球科學(xué)導(dǎo)論”課程針對(duì)該專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)和對(duì)課程的教學(xué)要求，結(jié)合新生入學(xué)和高校實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際，通過(guò)對(duì)課程內(nèi)容的把握和學(xué)生特點(diǎn)的深入分析，確定了授課的原則目前，我國(guó)140多所高校已建立了超過(guò)200余個(gè)環(huán)境科學(xué)本科專(zhuān)業(yè)，專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃日臻完善，課堂教學(xué)內(nèi)容逐漸向科學(xué)化、合理化邁進(jìn)。[1] [2]

海南大學(xué)“地球科學(xué)導(dǎo)論”作為環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課，安排于大一的及時(shí)個(gè)學(xué)期講授，3個(gè)學(xué)分，共68學(xué)時(shí)，其中理論講授56學(xué)時(shí)（第7－21周），實(shí)踐教學(xué)12學(xué)時(shí)（第10－13周）。按照教育教學(xué)改革的要求，根據(jù)學(xué)校和教研組的實(shí)際情況，在深入分析課程特點(diǎn)和學(xué)生背景的基礎(chǔ)上，結(jié)合以往的授課情況，借鑒國(guó)內(nèi)外著名院校的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的安排與設(shè)計(jì)等進(jìn)行了多次討論、修改和補(bǔ)充，形成了一整套行之有效的創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式。

一、課程特點(diǎn)和受眾情況分析

“地球科學(xué)導(dǎo)論”有著鮮明的特點(diǎn)：一方面，內(nèi)容極為豐富，涉及領(lǐng)域眾多，天文、地理、生物幾乎無(wú)所不包，充分適應(yīng)了當(dāng)今以地球?yàn)檠芯繉?duì)象的各學(xué)科間的相互滲透、相互促進(jìn)的發(fā)展趨勢(shì)。[3]但同時(shí)，又存在過(guò)多的理論，特別是一些較為艱深的假說(shuō)、學(xué)說(shuō)等，對(duì)抽象思維要求較高，加深了理解的難度。

本門(mén)課程的教授對(duì)象是環(huán)境科學(xué)本科專(zhuān)業(yè)的大一新生，按照教學(xué)計(jì)劃，在入學(xué)之初，軍訓(xùn)剛一結(jié)束就開(kāi)始授課。一方面，作為剛進(jìn)入大學(xué)校門(mén)的新生，受多年應(yīng)試教育的影響，缺乏相關(guān)地理、氣象學(xué)基礎(chǔ)，接受相關(guān)理論有一定難度。另一方面，作為“90后”的年輕人，對(duì)于高新技術(shù)、社會(huì)熱點(diǎn)有著本能的興趣，而對(duì)于過(guò)多的概念、理論，易產(chǎn)生抵觸情緒，同時(shí)，又缺乏必要的地球科學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，這些都是實(shí)踐教學(xué)體系中應(yīng)特別注意的問(wèn)題。

二、實(shí)踐教學(xué)原則

根據(jù)“地球科學(xué)導(dǎo)論”的課程特點(diǎn)和受眾對(duì)象的具體情況，我們確定了實(shí)踐教學(xué)的以下授課原則：及時(shí)是系統(tǒng)性原則，通過(guò)實(shí)踐教學(xué)，特別是實(shí)習(xí)課程的精心設(shè)計(jì)，將各學(xué)科、各章節(jié)的知識(shí)有機(jī)地組成一個(gè)整體，并注意在邏輯結(jié)構(gòu)和知識(shí)基礎(chǔ)上的前后銜接，嚴(yán)格強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)性和邏輯性；第二是實(shí)踐性原則，強(qiáng)調(diào)與實(shí)踐的關(guān)聯(lián)性，安排一些與時(shí)代脈搏共通的內(nèi)容，諸如社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)、可再生能源等社會(huì)輿論關(guān)注的焦點(diǎn)，讓學(xué)生感覺(jué)到“地球科學(xué)導(dǎo)論”并非只是一些晦澀難懂的理論，而與自己的日常生活息息相關(guān)，并啟迪學(xué)生將相關(guān)知識(shí)應(yīng)用到日常生活中；第三是先進(jìn)性原則，將基礎(chǔ)知識(shí)與當(dāng)前國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)熱點(diǎn)、學(xué)術(shù)前沿緊密聯(lián)系在一起，并融科學(xué)性、趣味性于一體，以激勵(lì)學(xué)生的熱情和科學(xué)探索精神；第四是可操作性原則，由于學(xué)生缺乏深厚的地球科學(xué)背景和實(shí)驗(yàn)技能，故在安排實(shí)驗(yàn)時(shí)，盡可能利用一些常用、簡(jiǎn)易的地球科學(xué)儀器和設(shè)備，讓學(xué)生從基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)技能入手，培養(yǎng)勤于動(dòng)手、積極思考、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科研作風(fēng)。

三、創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建

（一）課程實(shí)習(xí)設(shè)計(jì)

實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)在環(huán)境科學(xué)課程教學(xué)體系中有著重要而獨(dú)特的作用。[4]根據(jù)大一新生入校不久，對(duì)環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)的認(rèn)識(shí)還比較模糊，同時(shí)處于從高中－大學(xué)學(xué)習(xí)生活的過(guò)渡期，面對(duì)豐富而緊張的大學(xué)生活無(wú)所適從的現(xiàn)狀，結(jié)合“地球科學(xué)導(dǎo)論”的理論教學(xué)內(nèi)容，將課程實(shí)習(xí)定位為環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行的初次系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)性實(shí)習(xí)，即“綜合環(huán)境實(shí)習(xí)”，其意義在于使大一新生結(jié)合所學(xué)課程內(nèi)容，有一次接觸環(huán)境、認(rèn)識(shí)環(huán)境問(wèn)題的機(jī)會(huì)，除增加對(duì)本課程的理解，激發(fā)專(zhuān)業(yè)熱情外，還可為后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課和高年級(jí)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)奠定基礎(chǔ)。[5]

1. “熱帶典型生態(tài)工程的原理與實(shí)踐”――美萬(wàn)生態(tài)村考察

目的是使學(xué)生親身體驗(yàn)在課堂上所學(xué)的地球科學(xué)導(dǎo)論（生態(tài)工程部分）的基本理論、方法和技術(shù)在我國(guó)新農(nóng)村建設(shè)中的具體應(yīng)用，進(jìn)一步理解和掌握相關(guān)理論，同時(shí)也有助于開(kāi)闊學(xué)生的視野，培養(yǎng)其對(duì)專(zhuān)業(yè)的興趣，激發(fā)其創(chuàng)新思維。主要內(nèi)容是由教師及當(dāng)?shù)丶夹g(shù)人員實(shí)地講解，并與參觀海南典型文明生態(tài)村相結(jié)合。本次實(shí)踐教學(xué)要求學(xué)生了解農(nóng)林生態(tài)工程的基本原理、方法和技術(shù)，深入理解“山頂種樹(shù)，山腰種膠，平地種果，水面養(yǎng)鴨，水底養(yǎng)魚(yú)”等模式的環(huán)境生態(tài)學(xué)原理；對(duì)常用生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)，如沼氣、太陽(yáng)能利用等有初步的了解，并對(duì)海南生態(tài)文明村的進(jìn)一步建設(shè)提出建議。

2. “熱帶典型生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能”――野外實(shí)習(xí)考察

實(shí)習(xí)路線是由海南大學(xué)苗圃－果園－植物園－熱帶牧草種植資源圃－國(guó)家熱帶農(nóng)業(yè)高新科技園區(qū)，通過(guò)步行，沿途可仔細(xì)觀察農(nóng)田、森林、草地等各類(lèi)典型生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，并可實(shí)地講解溪流、集水區(qū)、湖泊等地球科學(xué)的相關(guān)概念。通過(guò)本次實(shí)習(xí)，學(xué)生對(duì)理論知識(shí)有了一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)，加深了理解，效果良好。

（二）實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)

考慮到地球科學(xué)導(dǎo)論的課程進(jìn)度和大一新生的實(shí)際情況，實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)分為兩個(gè)方面：其一是代表學(xué)科前沿且操作簡(jiǎn)便的先進(jìn)地球科學(xué)儀器的原理和操作，以“衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）的原理與應(yīng)用”為例。其二是注重對(duì)經(jīng)典環(huán)境生態(tài)儀器的運(yùn)用，以及基本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、動(dòng)手能力和初步的統(tǒng)計(jì)分析技能的培養(yǎng)，這部分以“不同生態(tài)系統(tǒng)不同深度土壤含水率的測(cè)定（鋁盒法）”為例。

1. “衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）的原理與應(yīng)用”――現(xiàn)代設(shè)備的使用

通過(guò)課堂理論講解、圖片展示和資料片播放，使學(xué)生了解衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）的原理、系統(tǒng)組成、應(yīng)用領(lǐng)域、使用精度、局限條件以及在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用。同時(shí)，通過(guò)操作示范和野外實(shí)踐，要求學(xué)生熟練掌握GPS的基本操作技巧。在實(shí)驗(yàn)中分別選擇與學(xué)生日常學(xué)習(xí)生活密切相關(guān)的實(shí)驗(yàn)樓、課室、宿舍、食堂、植物園、云月湖，測(cè)定其地理坐標(biāo)，描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，并分別選擇林內(nèi)、空地、大樓前進(jìn)行GPS測(cè)定，比較其地理坐標(biāo)以及信號(hào)強(qiáng)弱。在本實(shí)驗(yàn)中除在理論層面GPS的一般知識(shí)外，還著重介紹了近期的發(fā)展動(dòng)態(tài)：我國(guó)北極星系統(tǒng)的研制和進(jìn)展及其背景，讓學(xué)生在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、國(guó)防層面更為廣闊的背景下對(duì)學(xué)科的發(fā)展和應(yīng)用加深理解。

2. “生態(tài)系統(tǒng)不同深度土壤含水率的測(cè)定（鋁盒法）” ――經(jīng)典儀器的應(yīng)用

通過(guò)課堂理論講解、實(shí)驗(yàn)室操作示范，使學(xué)生了解土壤含水率的概念、用途，掌握土壤含水率的測(cè)定方法，掌握土壤取樣的技巧以及烘箱、天平的使用方法，培養(yǎng)初步的科研能力、實(shí)驗(yàn)操作能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲芯瘛Ｖ饕獌x器包括烘箱、鋁盒、天平等常用地球科學(xué)儀器設(shè)備。 要求學(xué)生掌握土壤含水率的定義和意義，說(shuō)明土壤含水率的測(cè)定方法有哪些，并簡(jiǎn)述其優(yōu)缺點(diǎn)，分別測(cè)定不同生態(tài)系統(tǒng)（農(nóng)田、草坪、橡膠林）、不同深度（0-5cm; 10-15cm; 20-40cm）以及不同坡位（上坡、下坡、中坡）土壤的含水率，要求學(xué)生分析生態(tài)系統(tǒng)不同層次、不同坡位土壤含水率的差別，說(shuō)明其原因。同時(shí)，根據(jù)測(cè)定的情況，說(shuō)明土壤含水率的測(cè)定過(guò)程中應(yīng)該注意的問(wèn)題。在實(shí)驗(yàn)講評(píng)過(guò)程中，教師綜合各小組的研究結(jié)果，作出圖表進(jìn)行分析，就學(xué)生自己的實(shí)驗(yàn)作為案例，生動(dòng)形象地說(shuō)明實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法和技巧，取得了較為滿意的教學(xué)效果。

四、結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前關(guān)于實(shí)踐教學(xué)的研究，往往著重于整個(gè)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系或畢業(yè)實(shí)習(xí)等單一實(shí)踐環(huán)節(jié)，而對(duì)某一具體課程的實(shí)踐教學(xué)體系則缺乏深入的研究。我們?cè)凇暗厍蚩茖W(xué)導(dǎo)論”的實(shí)踐教學(xué)中，力圖把握課程特點(diǎn)，深入分析學(xué)生知識(shí)背景、心理狀況等特點(diǎn)，因地制宜，有針對(duì)性地安排了綜合環(huán)境實(shí)習(xí)和實(shí)驗(yàn)課，各環(huán)節(jié)之間目的明確，緊密銜接，形成了一個(gè)有機(jī)的創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)體系，并在具體應(yīng)用中收到了良好的效果。教育教學(xué)改革是個(gè)系統(tǒng)的工程，這里僅僅是一個(gè)探索，希望能對(duì)相關(guān)學(xué)科、相近課程提供一個(gè)參考，以起到拋磚引玉的作用。

地球科學(xué)論文:淺談GIS技術(shù)在地球科學(xué)中的應(yīng)用

摘要：地理信息系統(tǒng)是指帶各種地理信息以及它們的載體包括文字、數(shù)據(jù)、圖像等，進(jìn)行輸入、存貯、檢索運(yùn)算、分析、輸出等的技術(shù)系統(tǒng)。本文介紹了地理信息系統(tǒng)（GIS）的組成、功能、特點(diǎn)，概述了其在地球科學(xué)中的幾個(gè)主要應(yīng)用領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：GIS 地球科學(xué)

1、GIS簡(jiǎn)介

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，簡(jiǎn)稱(chēng)GIS）是20世紀(jì)60年展起來(lái)的一門(mén)融計(jì)算機(jī)技術(shù)、測(cè)繪、地理、信息管理一身的綜合和集成的信息技術(shù)。它以地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的支持下，對(duì)空間相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、操作、分析、管理、顯示，是與人類(lèi)的生存與發(fā)展密切關(guān)聯(lián)的一門(mén)信息科學(xué)與通用技術(shù)。地球科學(xué)是以地球系統(tǒng)（包括大氣圈、水圈、巖石圈、生物圈和日地空間）的過(guò)程與變化及其相互作用為研究對(duì)象的基礎(chǔ)學(xué)科，包括地球物理學(xué)、大氣科學(xué)、水文學(xué)、自然地理學(xué)、環(huán)境科學(xué)等分類(lèi)。自GIS發(fā)展以來(lái)，就與地球科學(xué)建立了深厚的聯(lián)系，應(yīng)用的潛力也越來(lái)越大。目前，GIS已經(jīng)在地形圖與專(zhuān)題制圖、土地利用與規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)與治理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、災(zāi)害監(jiān)測(cè)和防治、生物資源保護(hù)與利用等諸多領(lǐng)域得到了初步的應(yīng)用。

一個(gè)完整的地理信息系統(tǒng)由4個(gè)部分構(gòu)成：（1）硬件系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)與一些外部設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接構(gòu)成GIS的硬件環(huán)境，硬件主要包括計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、繪圖儀、數(shù)字化儀、掃描儀等；（2）軟件系統(tǒng)，支持?jǐn)?shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、加工、回答用戶(hù)問(wèn)題的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。按照功能分為GIS專(zhuān)業(yè)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件、系統(tǒng)軟件；（3）地理空間數(shù)據(jù)，主要是指以地球表面空間位置為參照，描述自然、社會(huì)和人文經(jīng)濟(jì)景觀的數(shù)據(jù)，是系統(tǒng)分析與處理的對(duì)象，構(gòu)成系統(tǒng)的應(yīng)用基礎(chǔ)；（4）管理操作人員。人是地理信息系統(tǒng)中重要構(gòu)成因素，GIS是一個(gè)動(dòng)態(tài)的地理模型，僅僅有系統(tǒng)軟件、硬件和數(shù)據(jù)尚不能構(gòu)成完整的地理信息系統(tǒng)，使用過(guò)程中還需要人進(jìn)行組織、管理、維護(hù)和完善系統(tǒng)。

2、GIS在地球科學(xué)中的應(yīng)用

隨著地球科學(xué)研究工作的漸漸深入，研究的難度不斷增加，過(guò)去單一的研究方法已難見(jiàn)成效。近年來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步特別是GIS技術(shù)的發(fā)展，地學(xué)專(zhuān)家把各種相關(guān)的空間或非空間信息利用GIS進(jìn)行管理，進(jìn)行各種綜合分析研究，GIS在地球科學(xué)各個(gè)領(lǐng)域逐漸廣泛應(yīng)用。GIS在地球科學(xué)及相臨學(xué)科的應(yīng)用主要有如下幾個(gè)主要領(lǐng)域：

土地管理方面：GIS產(chǎn)生和發(fā)展首先在土地管理中得到應(yīng)用，這是因?yàn)閺墓胖两裢恋氐墓芾砗屠靡恢笔侨藗冎匾暤膬?nèi)容。早期的GIS大部分是處理與土地有關(guān)的信息，土地可以說(shuō)是GIS最古老、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域之一。目前，GIS在地籍調(diào)查和管理、土地利用規(guī)劃、土地利用現(xiàn)狀調(diào)查與管理、土地資源評(píng)價(jià)、土地承載力計(jì)算和分析、土地類(lèi)型劃分、土地信息查詢(xún)、土地潛力分析、土地利用預(yù)測(cè)與決策分析等方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

自然資源管理方面：包括自然資源的分布狀況、自然資源數(shù)量統(tǒng)計(jì)、自然資源查詢(xún)、資源評(píng)價(jià)、資源合理開(kāi)發(fā)利用、資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等。我國(guó)自然資源十分豐富，傳統(tǒng)的管理技術(shù)無(wú)論是從效率上還是應(yīng)用上都不能跟上時(shí)代的步伐。將GIS技術(shù)應(yīng)用于這一領(lǐng)域，不但減少了人力、物理、財(cái)力，關(guān)鍵是進(jìn)行管理的效率大大提高了。

水文地質(zhì)方面：包括地貌的發(fā)生、發(fā)展和演變規(guī)律、地下巖石和地下水分布規(guī)律、水域分布和分析、洪水預(yù)測(cè)及防護(hù)等。從現(xiàn)有的資料來(lái)看，GIS在地下水的應(yīng)用比較廣泛，包括地下水規(guī)劃和管理、地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)、含水層的識(shí)別、水源保護(hù)、編制水文地質(zhì)圖等方面。

林業(yè)和農(nóng)業(yè)方面：包括林地使用狀況、植被分布特征、森林資源清查、分析與評(píng)價(jià)，以及農(nóng)作物結(jié)構(gòu)優(yōu)化和合理布局、農(nóng)作物估產(chǎn)、決定投資方向和規(guī)模，找出投入產(chǎn)出比。在林業(yè)生產(chǎn)管理的基礎(chǔ)上融入GIS技術(shù)，使林業(yè)形成一套綜合的林業(yè)生產(chǎn)管理的信息管理系統(tǒng)，節(jié)省了林業(yè)管理經(jīng)費(fèi)，提高了管理效率。作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理的工具，主要是建立各種模型和擬定各種方案，直接用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

環(huán)境保護(hù)方面：包括環(huán)境質(zhì)量專(zhuān)題制圖、環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀分析、環(huán)境質(zhì)量預(yù)測(cè)分析、環(huán)境質(zhì)量動(dòng)態(tài)模擬等。通過(guò)對(duì)遙感圖像的分析，能對(duì)過(guò)去歷史過(guò)程進(jìn)行近似的再現(xiàn)與模擬，并對(duì)未來(lái)的生態(tài)環(huán)境演變進(jìn)行模擬和演示，對(duì)預(yù)警生態(tài)環(huán)境災(zāi)難的發(fā)生具有非常現(xiàn)實(shí)的意義。GIS與GPS相結(jié)合起來(lái)還可以進(jìn)行生態(tài)環(huán)境參數(shù)的定量、定性分析及預(yù)測(cè)生態(tài)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化。

水利和水資源管理方面：包括基本建設(shè)規(guī)劃、測(cè)量、土方挖填、坡度和坡向分析、壩址設(shè)計(jì)、庫(kù)容分析、洪水淹沒(méi)分析、小流域治理等。水利部曾提出了“以信息化帶動(dòng)水利現(xiàn)代化”，說(shuō)明GIS在水利方面中有著廣泛的應(yīng)用，GIS在水利現(xiàn)代化中起著并將繼續(xù)起到至關(guān)重要的作用。在防洪減災(zāi)方面，各流域或省、自治區(qū)、直轄市的防汛決策支持系統(tǒng)或防汛信息管理系統(tǒng)都以GIS為平臺(tái)，廣泛應(yīng)用于空間數(shù)據(jù)管理，包括查詢(xún)、檢索、更新和維護(hù)。

地質(zhì)災(zāi)害方面：人類(lèi)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的不斷加劇，對(duì)資源的過(guò)度開(kāi)發(fā)和對(duì)自然環(huán)境的破壞，致使各種地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)。因此，地質(zhì)災(zāi)害的防治是一個(gè)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。運(yùn)用GIS技術(shù)，對(duì)各種因素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，信息疊加，研究地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型、分布規(guī)律、災(zāi)害級(jí)別和災(zāi)害損失、建立地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫(kù)等。

此外，GIS技術(shù)還被應(yīng)用于海洋、氣象、石油、教育、航空運(yùn)輸、物業(yè)管理等許多領(lǐng)域。現(xiàn)在，地理信息系統(tǒng)已成為科學(xué)管理、科學(xué)規(guī)劃、科學(xué)預(yù)測(cè)和科學(xué)決策等的重要工具。

3、結(jié)語(yǔ)

我們處在信息時(shí)代，計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)使得信息獲取更加，加速了信息的快速傳遞和。GIS是高效靈活的技術(shù)系統(tǒng)，它強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理、分析能力為地球科學(xué)各領(lǐng)域的研究提供了有力技術(shù)保障。我國(guó)雖然在在GIS的研究和開(kāi)發(fā)上已取得了一些成就，但與國(guó)外相比還有較大的差距，今后應(yīng)著力加大開(kāi)發(fā)力度，向“3S”一體化方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)信息實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)采集、處理、分析。

地球科學(xué)論文:探索地球科學(xué) 用資源與信息貫穿科學(xué)生命

信息科學(xué)，不僅包括日常應(yīng)用的電信、IT技術(shù)等廣為認(rèn)知的領(lǐng)域，還包括地球信息科學(xué)、資源環(huán)境信息科學(xué)、信息科學(xué)應(yīng)用等更為宏觀的領(lǐng)域。作為專(zhuān)門(mén)從事信息科學(xué)應(yīng)用研究的中國(guó)院士，孫九林院士是成就突出的學(xué)術(shù)帶頭人之一，部級(jí)有突出貢獻(xiàn)的著名專(zhuān)家。

擁有不同學(xué)術(shù)背景的專(zhuān)家

1937年在上海出生的孫九林院士原籍江蘇省鹽城縣，1964年畢業(yè)于西安交通大學(xué)。今天在信息科學(xué)技術(shù)于農(nóng)業(yè)與資源環(huán)境中的應(yīng)用研究領(lǐng)域做出重大貢獻(xiàn)的孫院士，卻不是學(xué)習(xí)相關(guān)專(zhuān)業(yè)出身的，他在大學(xué)時(shí)期學(xué)習(xí)的是電力系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)。

回首這段往事，孫院士笑談自己在學(xué)術(shù)生涯中跨越的學(xué)科太多了，因此是不專(zhuān)不深的科學(xué)家。最初是在大學(xué)的電機(jī)工程系學(xué)習(xí)發(fā)電廠電力網(wǎng)及電力系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)，畢業(yè)后主要的工作責(zé)任是為國(guó)家摸清、研究整體的資源環(huán)境問(wèn)題，為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)，當(dāng)時(shí)在單位的動(dòng)能研究室，主要從事水電資源的開(kāi)發(fā)和農(nóng)村能源研究工作。

十年浩劫當(dāng)中，孫九林調(diào)動(dòng)了工作，為適應(yīng)當(dāng)時(shí)的工作需要，曾專(zhuān)門(mén)自學(xué)過(guò)計(jì)算機(jī)科學(xué)，后來(lái)隨著信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，就轉(zhuǎn)向地球信息科學(xué)領(lǐng)域的研究工作。

雖然專(zhuān)業(yè)幾經(jīng)變換，孫九林卻始終保持了對(duì)科學(xué)的濃厚興趣，因?yàn)槌錾幕A(chǔ)和旺盛的鉆研精神，他在每一個(gè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域都做得出色，特別是對(duì)于能源資源的開(kāi)發(fā)，和地球信息科學(xué)的研究與應(yīng)用，既符合了國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，也在專(zhuān)業(yè)方面取得了重要成果。

鉆研地球科學(xué)的學(xué)者

作為我國(guó)地球信息科學(xué)與農(nóng)業(yè)信息科學(xué)、資源環(huán)境信息工程領(lǐng)域的學(xué)術(shù)帶頭人之一，孫九林長(zhǎng)期從事地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)等信息科學(xué)技術(shù)在農(nóng)業(yè)與資源環(huán)境中的應(yīng)用研究，曾親自主持并完成多項(xiàng)部級(jí)攻關(guān)項(xiàng)目，解決了一系列關(guān)鍵的技術(shù)難題，取得過(guò)15項(xiàng)重大科研成果，其中有11項(xiàng)獲得了省部級(jí)以上的18種獎(jiǎng)勵(lì)，并且出版專(zhuān)著13部，具有科研價(jià)值的專(zhuān)業(yè)性論文100余篇，將信息科學(xué)技術(shù)在農(nóng)業(yè)與資源環(huán)境中的實(shí)際應(yīng)用推向了一個(gè)全新階段。

早在上世紀(jì)90年代，孫九林就主持建成了國(guó)內(nèi)及時(shí)個(gè)突破了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的多品種大面積遙感估產(chǎn)實(shí)用系統(tǒng)，并且完成了面向應(yīng)用的中國(guó)農(nóng)業(yè)資源信息系統(tǒng)和青藏高原科學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)，提出了資源環(huán)境虛擬環(huán)境的初步框架等論點(diǎn)，在推廣實(shí)用方面做出了突出貢獻(xiàn)。

孫九林主要研究的地球信息科學(xué)是一門(mén)地球科學(xué)與現(xiàn)代信息科學(xué)交叉、綜合集成的新興科學(xué)，涵蓋了多種學(xué)科領(lǐng)域，應(yīng)用范圍也非常廣泛。由于地球信息技術(shù)將信息技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的多門(mén)分支學(xué)科和技術(shù)都融匯進(jìn)了地球科學(xué)當(dāng)中，所以這一門(mén)科學(xué)在實(shí)用方面也非常具有價(jià)值，在人口、資源、環(huán)境等領(lǐng)域的研究工作中均能起到非常重要的作用。

孫九林對(duì)地球信息科學(xué)的發(fā)展和應(yīng)用持十分樂(lè)觀的態(tài)度。他舉例來(lái)說(shuō)，我們國(guó)家如今提出的土地保護(hù)策略，要監(jiān)測(cè)土地的動(dòng)態(tài)應(yīng)用是否平衡、耕地保護(hù)的成效如何，或者跟蹤監(jiān)測(cè)沙塵暴等，就可以應(yīng)用遙感技術(shù)、地面信息系統(tǒng)技術(shù)及分析方法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和上報(bào)。在檢測(cè)氣體環(huán)境污染、天氣變化等方面也能夠運(yùn)用地球信息技術(shù)進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)。

因?yàn)閾碛杏每茖W(xué)、先進(jìn)的研究方法獲得的數(shù)據(jù)作為支持，孫院士組織了一批有名的專(zhuān)家編著了《地球系統(tǒng)研究與科學(xué)數(shù)據(jù)》專(zhuān)著，將地球系統(tǒng)科學(xué)中的主要科學(xué)問(wèn)題和科學(xué)數(shù)據(jù)資源有機(jī)結(jié)合起來(lái)，詳盡闡述了氣候、大氣、陸地、海洋及生態(tài)等方面的地球系統(tǒng)研究和科學(xué)監(jiān)測(cè)、分析的成果，整合了全球變化對(duì)人類(lèi)社會(huì)產(chǎn)生的影響、地球系統(tǒng)研究的主要科學(xué)目標(biāo)和研究方向等重大問(wèn)題，對(duì)于推動(dòng)我國(guó)地球系統(tǒng)科學(xué)研究和科學(xué)數(shù)據(jù)資源建設(shè)、科學(xué)數(shù)據(jù)共享諸多方面均有著意義深遠(yuǎn)的影響。

因?yàn)殚L(zhǎng)期站在科學(xué)開(kāi)拓者的位置，孫九林院士不局限在自己專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的科學(xué)研究，而且目光放得長(zhǎng)遠(yuǎn)，提出地球信息科學(xué)與技術(shù)可以在地球系統(tǒng)中的地質(zhì)、地球物理、大氣、氣象、陸地表層、海洋等多種學(xué)科門(mén)類(lèi)中廣泛應(yīng)用，其中的虛擬技術(shù)還可以用在人體本身的健康醫(yī)療方面，學(xué)科的發(fā)展前景十分廣泛。

對(duì)此，孫院士提出地球信息科學(xué)的研究必須標(biāo)準(zhǔn)化、理論化、工程化，努力做到跟國(guó)際接軌，并且要做到信息集成化。為此他對(duì)年輕一輩的研究人員表達(dá)了殷切希望，呼吁年輕人要做一專(zhuān)多能的復(fù)合型人才，既能夠在各自的專(zhuān)業(yè)學(xué)科領(lǐng)域里做深入透徹的研究，又能夠有橫向拓展的學(xué)術(shù)能力。

主持國(guó)家重點(diǎn)工程研究

孫九林除在地球信息科學(xué)領(lǐng)域的攻關(guān)項(xiàng)目外，還參與了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)信息科學(xué)開(kāi)發(fā)的工作，著有《信息化農(nóng)業(yè)總論》一書(shū)，系統(tǒng)闡述了信息化農(nóng)業(yè)的理論方法和應(yīng)用技術(shù)及相關(guān)工程，為我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的信息化做出了不可替代的貢獻(xiàn)。

最早追溯至上世紀(jì)80年代，孫九林就曾經(jīng)主持過(guò)西南、洛陽(yáng)、黃土高原及全國(guó)國(guó)土資源信息系統(tǒng)的攻關(guān)，完成全國(guó)資源綜合決策開(kāi)發(fā)信息系統(tǒng)、中國(guó)農(nóng)業(yè)資源信息系統(tǒng)等多項(xiàng)部級(jí)重大項(xiàng)目，率先在國(guó)內(nèi)建成多層次適合國(guó)土規(guī)劃和宏觀管理的信息系統(tǒng)，由國(guó)家計(jì)委推廣在全國(guó)使用，取得了顯著成效。

孫九林院士是國(guó)家著名的“國(guó)土資源及農(nóng)業(yè)信息”工程研究與學(xué)科應(yīng)用的帶頭人，曾經(jīng)為創(chuàng)立“國(guó)土資源及農(nóng)業(yè)信息”工程科學(xué)、為國(guó)家建設(shè)作出突出的貢獻(xiàn)。“九五”期間他曾主持面向應(yīng)用的國(guó)家農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)建設(shè)和推廣，同時(shí)從宏觀的角度出發(fā)，以實(shí)際應(yīng)用為基本立足點(diǎn)，開(kāi)拓了農(nóng)學(xué)和地學(xué)當(dāng)中的信息技術(shù)應(yīng)用發(fā)展新階段。

農(nóng)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，具體到土地的類(lèi)型，是耕地還是林地，土壤的結(jié)構(gòu)狀態(tài)和肥力、特點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐谋Ｗo(hù)狀況、氣候條件等，都事關(guān)著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，是制約農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素。將信息化監(jiān)控和管理、技術(shù)發(fā)展引入農(nóng)業(yè)，發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)，是符合國(guó)家需要的，也是促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要條件，孫九林深明這一道理，幾十年來(lái)始終堅(jiān)持不懈在農(nóng)業(yè)信息工程工作上的研究和技術(shù)推廣，關(guān)心我國(guó)國(guó)土資源大局、關(guān)心農(nóng)業(yè)發(fā)展，對(duì)我國(guó)的國(guó)土和能源結(jié)構(gòu)、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)模式深入了解，從整體入手，將地球信息科學(xué)的理念與農(nóng)業(yè)發(fā)展的實(shí)際有機(jī)結(jié)合，在國(guó)家的重點(diǎn)工程建設(shè)方面取得了非常好的效果。

因?yàn)樵诘厍蛐畔⒖茖W(xué)與農(nóng)業(yè)信息科學(xué)方面的突出成就，長(zhǎng)期從事信息技術(shù)在國(guó)土資源、能源與農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用研究與推廣，孫九林院士被評(píng)為部級(jí)有突出貢獻(xiàn)的專(zhuān)家。

心系科技發(fā)展與共享

在一連串輝煌的履歷中，孫九林始終不忘并且堅(jiān)持的是科學(xué)研究，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度治學(xué)、做科研，在信息科學(xué)領(lǐng)域與資源環(huán)境及農(nóng)業(yè)科學(xué)的結(jié)合研究中取得了令人矚目的成就。談及自己做過(guò)的研究項(xiàng)目以及成就，孫院士非常謙虛，他提得更多的是國(guó)家的需要和對(duì)科學(xué)數(shù)據(jù)整合集成、實(shí)現(xiàn)共享方面的期望。他自己在20世紀(jì)80年代就曾在河南大學(xué)擔(dān)任環(huán)境與規(guī)劃學(xué)院的兼職教授，不僅為學(xué)校培養(yǎng)了多位中青年學(xué)者，還首次提出了我國(guó)關(guān)于資源信息管理體系結(jié)構(gòu)、信息資源分類(lèi)編碼、區(qū)域開(kāi)發(fā)模型體系、統(tǒng)計(jì)型空間信息系統(tǒng)模式等論點(diǎn)，并進(jìn)行了研究和實(shí)踐，為信息科學(xué)的數(shù)據(jù)整合和在資源環(huán)境中的應(yīng)用做出了突出的開(kāi)拓性貢獻(xiàn)。

孫九林認(rèn)為，國(guó)家各類(lèi)科技計(jì)劃項(xiàng)目產(chǎn)生的數(shù)據(jù)不單是項(xiàng)目研究成果的重要組成部分，并且還是科技創(chuàng)新必要的基礎(chǔ)條件。他提到開(kāi)展科技計(jì)劃項(xiàng)目數(shù)據(jù)的交匯管理及共享對(duì)促進(jìn)科學(xué)研究數(shù)據(jù)的綜合整理集成、增加國(guó)家對(duì)科技投入的收益、提高我國(guó)科技計(jì)劃項(xiàng)目的管理水平均具有非常重要的意義。早在2008年，科技部就頒布了《國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃資源環(huán)境領(lǐng)域項(xiàng)目數(shù)據(jù)匯交暫行辦法》，啟動(dòng)“973”專(zhuān)項(xiàng)計(jì)劃資源環(huán)境領(lǐng)域的項(xiàng)目數(shù)據(jù)匯交工作，并且正式成立了“973”計(jì)劃資源環(huán)境領(lǐng)域項(xiàng)目數(shù)據(jù)匯交管理中心，具有極強(qiáng)的示范意義，自該項(xiàng)目啟動(dòng)至今的三年內(nèi)，中心已經(jīng)制訂了多項(xiàng)數(shù)據(jù)匯交與管理的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、建立了數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)及存儲(chǔ)環(huán)境、開(kāi)發(fā)了數(shù)據(jù)匯交服務(wù)平臺(tái)等，持續(xù)開(kāi)展數(shù)據(jù)共享服務(wù)，迄今為止在環(huán)境資源領(lǐng)域內(nèi)共有29個(gè)已結(jié)題的項(xiàng)目完成數(shù)據(jù)匯交，另有32個(gè)在研項(xiàng)目完成了數(shù)據(jù)匯交計(jì)劃的編制。

針對(duì)這一試點(diǎn)工作，孫九林院士介紹說(shuō)，工作的最終目的是希望把國(guó)家投入的科研項(xiàng)目所產(chǎn)生的科學(xué)數(shù)據(jù)資源統(tǒng)一匯交到中心進(jìn)行保管，同時(shí)按照一定的管理規(guī)定和使用方式實(shí)現(xiàn)共享服務(wù)，這屬于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享建設(shè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。他認(rèn)為進(jìn)入21世紀(jì)后全世界范圍內(nèi)的主要資源分為三大類(lèi)，一類(lèi)是物質(zhì)資源，一類(lèi)是能量資源，還有一類(lèi)就是信息資源，當(dāng)今衡量一個(gè)國(guó)家是否強(qiáng)大的標(biāo)準(zhǔn)就在于信息資源，國(guó)與國(guó)之間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)鍵也在于信息的競(jìng)爭(zhēng)，掌握了信息資源就是掌握了發(fā)展國(guó)力、經(jīng)濟(jì)的重要資本。

因此他始終關(guān)注著科學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)和信息數(shù)據(jù)共享，堅(jiān)持對(duì)元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)說(shuō)明文檔、數(shù)據(jù)實(shí)體進(jìn)行嚴(yán)格審查，保障用于交匯數(shù)據(jù)的性，同時(shí)通過(guò)同行業(yè)內(nèi)的專(zhuān)家對(duì)預(yù)先制定實(shí)行數(shù)據(jù)匯交計(jì)劃的項(xiàng)目組進(jìn)行審核，保障數(shù)據(jù)的性和系統(tǒng)性、科學(xué)性，并且不忘不斷規(guī)范數(shù)據(jù)資源的保護(hù)辦法和管理辦法。

使國(guó)家財(cái)政支持的科學(xué)研究項(xiàng)目都能逐步實(shí)現(xiàn)、采取數(shù)據(jù)匯交的管理辦法，令國(guó)家大力投資研究所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)能夠?yàn)槲覈?guó)的科學(xué)創(chuàng)新做出更多的貢獻(xiàn)，是擔(dān)任“973”計(jì)劃資源環(huán)境領(lǐng)域項(xiàng)目數(shù)據(jù)匯交管理中心主任的孫九林最重要的心愿。

成就突出著作等身

在成績(jī)斐然的多年研究生涯中，孫九林共獲得國(guó)家科技攻關(guān)重大成果獎(jiǎng)3項(xiàng)、中國(guó)科學(xué)院科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)和一等獎(jiǎng)共5項(xiàng)、國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)5項(xiàng)，并曾獲得中科院及省部委科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)4項(xiàng)、中科院科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)1項(xiàng)。

科研成果取得突出成就的同時(shí)，孫九林院士將自己的多年心血研究訴諸筆端，完成了等身的著作。他的著作《信息化農(nóng)業(yè)總論》、《中國(guó)農(nóng)作物遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與估產(chǎn)》5部系列專(zhuān)著、《國(guó)土資源信息分類(lèi)體系與評(píng)價(jià)指標(biāo)》、《中國(guó)21世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展道路》、《區(qū)域資源開(kāi)發(fā)模型系統(tǒng)》、《國(guó)土資源信息科學(xué)管理概論》等從專(zhuān)業(yè)角度為我國(guó)的國(guó)土資源與農(nóng)業(yè)發(fā)展做出了科學(xué)的闡述和解析，《地球信息科學(xué)引論》和近年來(lái)由眾多科學(xué)家共同完成的心血之作《地球系統(tǒng)研究與科學(xué)數(shù)據(jù)》更是從宏觀、整體的角度，用系統(tǒng)整合的方法講述了新興的地球系統(tǒng)研究與科學(xué)數(shù)據(jù)，內(nèi)容兼容并包，十分廣泛。而且在新型的學(xué)科領(lǐng)域注重列舉實(shí)例、繼承和發(fā)展已有學(xué)科理念和研究數(shù)據(jù)，對(duì)后來(lái)研究者的意義非凡。

雖然已經(jīng)過(guò)了古稀之年，孫九林仍然堅(jiān)守著工作崗位，站在研究工作的及時(shí)線。早在1990年6月他就已經(jīng)擔(dān)任了中國(guó)科學(xué)院自然資源綜合考察委員會(huì)研究員一職，2001年當(dāng)選為中國(guó)工程院院士，現(xiàn)在是中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所研究員、世界數(shù)據(jù)系統(tǒng)中國(guó)國(guó)家協(xié)調(diào)委員會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)、國(guó)家科學(xué)數(shù)據(jù)共享工程專(zhuān)家委員會(huì)委員、國(guó)家減災(zāi)委員會(huì)委員兼空間科學(xué)與信息分會(huì)主任、國(guó)家農(nóng)業(yè)信息化專(zhuān)家委員、中科院科學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)及信息系統(tǒng)專(zhuān)家委員會(huì)主任等，可謂是身兼眾職、重職。

工作的繁忙和責(zé)任的重大并沒(méi)有減少孫九林院士對(duì)青年一代的關(guān)心和培養(yǎng)，在眾多的頭銜中，他還是中科院地理科學(xué)與資源研究所的博士生導(dǎo)師、南京師范大學(xué)講座教授、西安交通大學(xué)的兼職教授和人居環(huán)境與建筑工程學(xué)院院長(zhǎng)。孫院士對(duì)年輕一輩的研究員抱有很深的期望，提出年輕人在做研究時(shí)要將實(shí)地考察與技術(shù)模擬相結(jié)合，不可偏廢，把研究工程化，理論標(biāo)準(zhǔn)化、集成化，用積極的態(tài)度協(xié)同、交流工作，做復(fù)合型的專(zhuān)業(yè)人才。為此，他領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)被國(guó)家科技部授予“十一五”國(guó)家科技計(jì)劃執(zhí)行團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)。

研究工作之路沒(méi)有驛站

在談到今后研究工作的時(shí)候，孫九林院士很自豪的說(shuō)，雖然自己已邁入“70后”的老年行列，但身體條件還允許他繼續(xù)在科研及時(shí)線做些力所能及的工作。近十多年來(lái)，孫九林出于自己的興趣和國(guó)家的需求，在力推國(guó)家科學(xué)數(shù)據(jù)共享的同時(shí)，也特別關(guān)注國(guó)家的信息化建設(shè)，推動(dòng)農(nóng)業(yè)信息化及中央提出的“兩化融合”；科學(xué)研究信息化環(huán)境的構(gòu)建等；從2005年開(kāi)始又積極倡導(dǎo)中國(guó)科學(xué)家應(yīng)走出去與國(guó)外科學(xué)家合作開(kāi)展國(guó)際資源環(huán)境與生態(tài)的綜合科學(xué)考察，他在68歲的高齡還赴俄羅斯乘坐直升飛機(jī)進(jìn)行濕地考察。今年7月19日，孫九林在第二屆綠洲論壇上提出了“以信息化促進(jìn)綠洲地區(qū)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變”的理念，指出要實(shí)現(xiàn)信息化促進(jìn)綠洲地區(qū)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，就必須提高對(duì)信息化社會(huì)的認(rèn)識(shí)，做好綠洲地區(qū)發(fā)展的信息化規(guī)劃，大力發(fā)展和提高綠洲農(nóng)業(yè)的信息化水平、提高地區(qū)其他支柱產(chǎn)業(yè)的信息化水平，構(gòu)建全地區(qū)的信息資源開(kāi)發(fā)利用平臺(tái)。這一理念對(duì)綠洲地區(qū)的信息化發(fā)展及整體規(guī)劃發(fā)展均具有重要意義。

隨著時(shí)代的飛速發(fā)展，科學(xué)是在不斷進(jìn)步著的，科學(xué)發(fā)展的前景無(wú)限廣闊，研究的道路永遠(yuǎn)沒(méi)有盡頭。孫九林院士以自身的實(shí)際行動(dòng)展現(xiàn)了老一輩科學(xué)家的高度責(zé)任心和使命感，為適應(yīng)國(guó)家的發(fā)展需要孜孜不倦鉆研，攻關(guān)科學(xué)難題，在科研工作的道路上沒(méi)有停頓和止歇。我們有理由相信，在未來(lái)的“十二五”發(fā)展期間內(nèi)，孫九林院士還將在信息科技的研究應(yīng)用方面做出更多的成績(jī)，為我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展提供更深、更廣泛的理論和技術(shù)支持。

地球科學(xué)論文:看“科學(xué)啟蒙”之《地球科學(xué)》對(duì)科學(xué)教學(xué)的思考

摘 要：美國(guó)小學(xué)主流教材――科學(xué)啟蒙之《地球科學(xué)》一書(shū)的閱讀，讓筆者充分認(rèn)識(shí)該教材的魅力，它的內(nèi)容豐富、圖文并茂，表達(dá)方式生動(dòng)有趣，特別重視科學(xué)探究活動(dòng)的設(shè)計(jì)；小到圖片的選擇，大到整套教材的結(jié)構(gòu)都無(wú)不激發(fā)著學(xué)生去探究的熱情；同時(shí)也激發(fā)筆者教好科學(xué)課程責(zé)任心，以及改革科學(xué)課程教的迫切心理。筆者不得不反思，我們的科學(xué)課程教材體系設(shè)置及教育教學(xué)之不足。

關(guān)鍵詞：《地球科學(xué)》；探究；以人為本；反思

一、美國(guó)版《地球科學(xué)》教材的分析

（一）教材強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究

美國(guó)版科學(xué)教材分為《生命科學(xué)》、《地球科學(xué)》、《物質(zhì)科學(xué)》，以《地球科學(xué)》教材為例，該套教材的重要特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究。在教材的每個(gè)細(xì)節(jié)都體現(xiàn)著科學(xué)探究的思想。教材大致分為這樣幾個(gè)部分：

1.做一名科學(xué)家！醒目的字體，特大的字號(hào)給學(xué)生留下深刻的印象。如教室內(nèi)要注意的事項(xiàng)：每次活動(dòng)后洗手、活動(dòng)開(kāi)始前將所有步驟反復(fù)讀幾遍、小心玻璃和尖銳的物品、當(dāng)你看到“小心”字樣時(shí)，一定要非常小心。如發(fā)生潑灑等意外事故，立即報(bào)告老師。要求戴護(hù)目鏡時(shí)，請(qǐng)一定戴上。

2.C單元、D單元。每個(gè)單元都有單獨(dú)的體系，本單元的章節(jié)，以及特有的頁(yè)碼，在內(nèi)容設(shè)置的同時(shí)還會(huì)配上科學(xué)技能的培養(yǎng)及科學(xué)歷史、神奇故事等，給人一種耳目一新的感覺(jué)。隨便翻到哪一單元的扉頁(yè)，你會(huì)看到與本單元相關(guān)的而且讓孩子震撼的整幅圖片，配上簡(jiǎn)單的富有激發(fā)性的語(yǔ)言，如：瞧！……你想過(guò)嗎？……。

3.供你參考。每本教材的都會(huì)有科學(xué)手冊(cè)，供使用者參考，如：節(jié)約和循環(huán)使用；愛(ài)護(hù)動(dòng)物；愛(ài)護(hù)植物；保持清潔；如何測(cè)量；用厘米刻度尺測(cè)量；用英寸刻度尺測(cè)量；使用天平；使用秤；使用溫度計(jì)；使用觀察天氣的工具；使用鐘表；使用放大鏡；使用電腦；使用計(jì)算器；使用計(jì)算機(jī)；繪制圖表組織數(shù)據(jù)；繪制地圖、表格、圖表；繪制表格和圖表來(lái)組織數(shù)據(jù)；折紙等。同時(shí)在孩子們閱讀并使用這些科學(xué)手冊(cè)的同時(shí)會(huì)使孩子們產(chǎn)生動(dòng)手去試一試的欲望。

（二）教材突出“以人為本”

該套教材還突出“以人為本”的理念，即在實(shí)現(xiàn)人的發(fā)展基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)社會(huì)的發(fā)展，把個(gè)人和自然及社會(huì)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。表現(xiàn)在：

1.從小學(xué)就開(kāi)始注重使學(xué)生在接受科學(xué)教育與主動(dòng)參與的學(xué)習(xí)級(jí)過(guò)程中，形成感受生活，了解自然的能力，從而使其能更好地適應(yīng)社會(huì)和面對(duì)人生。

2.教材遵循學(xué)生的年齡特點(diǎn)。整個(gè)教材課程設(shè)計(jì)遵循由易到難、由簡(jiǎn)到繁的原則。在小學(xué)階段，孩子們從觀察、測(cè)量和認(rèn)識(shí)物質(zhì)的屬性開(kāi)始他們的科學(xué)學(xué)習(xí)，低年級(jí)主要以認(rèn)識(shí)、發(fā)現(xiàn)為主，到高年級(jí)則要開(kāi)始進(jìn)行一些科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

二、美國(guó)版《地球科學(xué)》教材給學(xué)前科學(xué)教學(xué)的思考

（一）從事科學(xué)教育的教師應(yīng)該面臨的挑戰(zhàn)

1.任課教師應(yīng)時(shí)刻注重提升自身素養(yǎng)。以學(xué)生為本，顯然對(duì)教師是個(gè)巨大挑戰(zhàn)，要求教師從“教書(shū)匠”轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的組織者、幫助者和引導(dǎo)者。教師要引導(dǎo)學(xué)生從被動(dòng)地接受教育發(fā)展為能夠主動(dòng)地學(xué)習(xí)，使所有學(xué)生都有所收獲、有所提高、有所發(fā)展。

2.老師要注重保護(hù)學(xué)生的好奇心，鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)

記得曾看到這樣一則有關(guān)美國(guó)科學(xué)課的教學(xué)案例：

某學(xué)生發(fā)現(xiàn)幾天前放在室外的噴壺里的水幾乎沒(méi)有了。他問(wèn)老師原因，老師沒(méi)有回答而是反問(wèn)大家。同學(xué)們各抒己見(jiàn)，大家懷疑是班里的寵物倉(cāng)鼠干的。全班同學(xué)決定檢驗(yàn)其正確性，他們把噴壺蓋上，結(jié)果第二天水位沒(méi)有下降。大家很高興。老師又引導(dǎo)大家能否確定老鼠會(huì)從籠子里跑出來(lái)？同學(xué)們把籠子放在抹平的沙盤(pán)中間，結(jié)果沒(méi)看到沙上留有腳印，水位也沒(méi)有變化。大家又以為是水被蓋住，老鼠看不到。于是蓋子被拿走后，他們發(fā)現(xiàn)水位下降了，而沙子上沒(méi)有腳印。大家肯定不是倉(cāng)鼠干的。老師建議：把一個(gè)盛水的容器放在窗臺(tái)上，每天測(cè)定和記錄它的水位，然后把這些紙條標(biāo)上日期貼在一張大紙上構(gòu)成一個(gè)圖表。幾天后，孩子們發(fā)現(xiàn)水位一直在下降，但是每天降低的尺度不一樣。經(jīng)過(guò)討論后，得出：是蒸發(fā)的緣故，且溫度高時(shí)水就消失得快。

從這則案例我們可以看出美國(guó)科學(xué)課堂教學(xué)主要有以下兩個(gè)顯著特點(diǎn)：

（1）注重實(shí)踐，教學(xué)內(nèi)容以動(dòng)態(tài)的問(wèn)題探究為主。美國(guó)小學(xué)科學(xué)課以學(xué)生自主的探究活動(dòng)為主要內(nèi)容。教師只是組織者，他善于調(diào)動(dòng)學(xué)生的探索欲望，并且在學(xué)生的探究中起到重要的指導(dǎo)作用。

（2）重視兒童的體驗(yàn)，并將其有機(jī)地與科學(xué)教學(xué)相結(jié)合。美國(guó)科學(xué)教師重視兒童在課堂上提出的問(wèn)題和已經(jīng)獲得的生活經(jīng)驗(yàn)。她把兒童提出的問(wèn)題變成“活”教材，直接經(jīng)驗(yàn)納入課程實(shí)施的過(guò)程，使兒童的經(jīng)驗(yàn)在充滿趣味的、探索性的科學(xué)探究過(guò)程中與自然科學(xué)知識(shí)相互作用，生成新的知識(shí)。同時(shí)，兒童還對(duì)自然科學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣和情感。

（二）美國(guó)科學(xué)課程教材的魅力給我國(guó)學(xué)前科學(xué)教材的啟示

（1）認(rèn)真學(xué)習(xí)美國(guó)科學(xué)教材精神，在現(xiàn)有教材基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)造性教學(xué)。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀認(rèn)為：學(xué)生對(duì)新知識(shí)、新能力的獲得建立在既有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上，因此學(xué)習(xí)的過(guò)程就是學(xué)生運(yùn)用自己的學(xué)習(xí)方式、自我建構(gòu)的過(guò)程。所以我們應(yīng)從教學(xué)實(shí)際出發(fā)，學(xué)習(xí)并領(lǐng)會(huì)美國(guó)科學(xué)教材精神，重新審視并解讀現(xiàn)有教材。根據(jù)不同的探究?jī)?nèi)容與學(xué)生實(shí)際，做出合理的活動(dòng)設(shè)計(jì)，并注重尊重學(xué)生的好奇心，將學(xué)生的探究行為有效地與教學(xué)相結(jié)合。

（2）積極探索一條適合學(xué)前科學(xué)課程教學(xué)模式。認(rèn)真學(xué)習(xí)學(xué)前教育學(xué)，了解學(xué)前專(zhuān)業(yè)教師工作特點(diǎn)及需求，協(xié)同所有科學(xué)課教師，就如何激發(fā)幼師生學(xué)習(xí)熱情做出充分的討論。各學(xué)科依據(jù)學(xué)科教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)選擇恰當(dāng)?shù)姆绞绞箤W(xué)生愿意參與到教學(xué)中來(lái)。如地理教學(xué)中，針對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中學(xué)前兒童感興趣的問(wèn)題，如：宇宙的問(wèn)題、地球的形狀、星星和月亮、天氣的變化、環(huán)境的保護(hù)、爭(zhēng)做地球小衛(wèi)士等等。建立教學(xué)資源數(shù)據(jù)庫(kù)，供師生共享。

（3）改革學(xué)前科學(xué)課程教材，使其更加具有專(zhuān)業(yè)特色。本著以人為本的思想，讓學(xué)生學(xué)習(xí)有用的知識(shí)及技能，改革學(xué)前專(zhuān)業(yè)科學(xué)課程教材勢(shì)在必行。教師在嘗試創(chuàng)造性教學(xué)的同時(shí)，應(yīng)該結(jié)合學(xué)生專(zhuān)業(yè)特色，在符合教育改革精神的前提條件下，在開(kāi)發(fā)校本教材的基礎(chǔ)上，完善教學(xué)資源數(shù)據(jù)庫(kù)，依據(jù)學(xué)科教學(xué)大綱，為編寫(xiě)適合學(xué)前專(zhuān)業(yè)生學(xué)習(xí)的科學(xué)課程教材做好更加充分的準(zhǔn)備。

地球科學(xué)論文:澳大利亞國(guó)立大學(xué)地球科學(xué)教育發(fā)展特點(diǎn)及對(duì)我國(guó)的啟示

【摘要】本文以澳大利亞國(guó)立大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院為例分析和總結(jié)了該院地球科學(xué)教育發(fā)展的特點(diǎn)。通過(guò)深入的分析,我們了解到該院地學(xué)教育的發(fā)展體現(xiàn)了研究性、交叉性、互動(dòng)性和系統(tǒng)性的特征。在此基礎(chǔ)上嘗試對(duì)我國(guó)高等地質(zhì)教育改革提出建議。

【關(guān)鍵詞】澳大利亞國(guó)立大學(xué)地球科學(xué)教育發(fā)展

一、澳大利亞國(guó)立大學(xué)及地球科學(xué)學(xué)院概況

澳大利亞國(guó)立大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)ANU)于1946年由澳大利亞政府創(chuàng)建。該校擁有教職員工3600多人,學(xué)生13500多人,學(xué)生以研究生為主,本科生較少。ANU是一所在教學(xué)和研究方面均卓有成效的世界大學(xué)。在整個(gè)發(fā)展過(guò)程中,ANU始終以研究為主,同時(shí)又不忽視大學(xué)的教學(xué)工作。教學(xué)及研究水平獲得了國(guó)際認(rèn)可,享有很好的聲譽(yù),曾兩度被澳大利亞高等教育品質(zhì)保障委員會(huì)評(píng)議為及時(shí)等級(jí)大學(xué)。全校有大小圖書(shū)館10個(gè),藏書(shū)量超過(guò)100萬(wàn)冊(cè),為本校師生的研究提供了很好的保障。

ANU地球科學(xué)學(xué)院是前地球科學(xué)系和海洋科學(xué)學(xué)院與2008年1月合并形成,該院主要以培養(yǎng)研究生為主,同時(shí)培養(yǎng)少量的本科生。ANU地球科學(xué)被評(píng)為澳大利亞國(guó)內(nèi)大學(xué)同類(lèi)學(xué)科中最的學(xué)科,在世界同類(lèi)學(xué)科中排名前十。地學(xué)院在物理、化學(xué)、材料性能和地球環(huán)境研究方面處于世界經(jīng)驗(yàn)豐富地位。該院地球科學(xué)研究主要涉及四個(gè)研究領(lǐng)域:地球化學(xué)、地球環(huán)境、地球材料與工藝和地球物理學(xué)。該院在全體教職員工和學(xué)生中貫徹學(xué)校“發(fā)現(xiàn)”的文化,并且滲透到所從事的一切活動(dòng)中,從而使該院在教學(xué)和科研中不斷有新的突破。

二、澳大利亞國(guó)立大學(xué)地球科學(xué)教育發(fā)展特點(diǎn)

致力于建立世界地球科學(xué)領(lǐng)域中頂尖大學(xué),ANU地球科學(xué)教育在自身發(fā)展過(guò)程中體現(xiàn)了以下獨(dú)特的特點(diǎn):

1.廣泛的地學(xué)研究視角

ANU地球科學(xué)研究的根本問(wèn)題是解決地球的形成、演化、目前的性質(zhì)和在太陽(yáng)系中的地位。強(qiáng)調(diào)在全球范圍的視角下進(jìn)行研究和教學(xué),同時(shí)就具有全球意義的問(wèn)題提供一個(gè)獨(dú)特的南半球的觀點(diǎn)。另外,地球科學(xué)學(xué)院還負(fù)責(zé)從全球的角度來(lái)研究澳大利亞大陸及其周邊海洋的歷史、地理和獨(dú)特的環(huán)境條件。

2.獨(dú)特而優(yōu)越的研究條件

學(xué)校為研究提供了大量設(shè)施,包括核磁共振觀察儀、高清晰度顯微鏡、多功能望遠(yuǎn)鏡。同時(shí),它還在堪培拉的Mt Stromlo和新南威士州的Siding Spring設(shè)置了觀察中心。學(xué)校擁有大量的現(xiàn)代化設(shè)施,其中包括設(shè)備優(yōu)良的演講廳和實(shí)驗(yàn)室,全澳洲大學(xué)中、容量較大的超級(jí)計(jì)算機(jī)設(shè)備。作為主要的地球物理和地球化學(xué)研究領(lǐng)域,ANU的天文臺(tái)分布范圍從喜馬拉雅山到南極洲,涵蓋了地殼最古老和最干旱的部分,包括三個(gè)主要的海洋,從熱帶到極地的氣候體驗(yàn)。

3.系統(tǒng)性和交叉性的研究課題

ANU地球科學(xué)還研究商業(yè)和社會(huì)的發(fā)展對(duì)地球的影響,如自然資源的形成、景觀和環(huán)境的變化和演變。該領(lǐng)域是國(guó)家研究中心的優(yōu)先項(xiàng)目,主要研究我們居住的地球如何形成、澳大利亞的自然資源、居住在澳大利亞的人類(lèi)的過(guò)去和現(xiàn)在對(duì)環(huán)境和景觀的影響,關(guān)注未來(lái)全球變化的可能性。隨著人口和經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng),人類(lèi)對(duì)自然資源和環(huán)境的壓力不斷增加,社會(huì)對(duì)地球科學(xué)人才的需求將日益增加,要求其提供知識(shí)豐富、信息靈通的畢業(yè)生。

4.各系統(tǒng)平衡性的研究

為了使研究更加、系統(tǒng),2008年1月地球科學(xué)系和海洋科學(xué)學(xué)院合并形成了現(xiàn)在的地球科學(xué)學(xué)院。過(guò)去幾年研究關(guān)注的重點(diǎn)是“固體地球”,目前注重“固體地球”和“海洋與環(huán)境”之間研究的平衡。研究也關(guān)注地表的變化過(guò)程,景觀和氣候變化。自從原地球系的地球物理流體動(dòng)力學(xué)和環(huán)境地球化學(xué)以及原海洋科學(xué)學(xué)院的古海洋學(xué)的引進(jìn),通過(guò)對(duì)現(xiàn)有工作人員、化學(xué)海洋學(xué)、海洋碳循環(huán)等研究課題的不斷整合,研究領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,研究更加具有系統(tǒng)性和平衡性。

5.影響較大的地球科學(xué)研究

ANU的地球科學(xué)計(jì)劃在世界綜合性大學(xué)同類(lèi)計(jì)劃中是一致公認(rèn)的前十名大學(xué)之一,它出版刊物的影響在澳大利亞全國(guó)大學(xué)出版刊物中名列前茅。該院物理、化學(xué)和地球材料特性研究以及環(huán)境條件和氣候變化研究在澳大利亞首屈一指。由于澳大利亞獨(dú)特的地理位置,該國(guó)環(huán)境氣候變化的脆弱性和土地過(guò)度利用,國(guó)家對(duì)自然資源嚴(yán)重依賴(lài),以及澳大利亞作為該地區(qū)最發(fā)達(dá)國(guó)家,ANU必須通過(guò)在地球科學(xué)教學(xué)和研究的經(jīng)驗(yàn)豐富項(xiàng)目為國(guó)家做出貢獻(xiàn)。該院將致力于保持其在該領(lǐng)域的世界經(jīng)驗(yàn)豐富地位,將資源轉(zhuǎn)移到日益重要的新的地球科學(xué)領(lǐng)域并表現(xiàn)出靈活性。

三、澳大利亞國(guó)立大學(xué)地學(xué)院學(xué)生培養(yǎng)特點(diǎn)

ANU地學(xué)院允許學(xué)生同時(shí)選修多個(gè)學(xué)位課程,這形成了ANU與其它學(xué)校不同的特色。因?yàn)榈厍蚩茖W(xué)是一個(gè)綜合性領(lǐng)域,需要廣博的學(xué)科知識(shí)。為了擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面,幫助學(xué)生獲得技能,并培養(yǎng)學(xué)生作為一個(gè)全球公民而應(yīng)具備的知識(shí)和能力,該院要求學(xué)生在及時(shí)學(xué)年至少選修一門(mén)選修課程。此外還要求根據(jù)個(gè)人的實(shí)際情況選修一些針對(duì)性的課程。該院把基礎(chǔ)知識(shí)延伸到專(zhuān)業(yè)的職業(yè)化教育中,復(fù)合學(xué)位的選擇和靈活的課程設(shè)計(jì)使學(xué)生的學(xué)習(xí)能跨越基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)的各領(lǐng)域,讓學(xué)生探索出有效的學(xué)習(xí)方法。強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作和跨學(xué)科研究是該院在地學(xué)研究領(lǐng)域能不斷有所發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新的關(guān)鍵。

1.本科生教育培養(yǎng)特點(diǎn)

(1)強(qiáng)調(diào)學(xué)科的綜合性和交叉性,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)意識(shí)。本科生除了要學(xué)好專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)課程外,還要廣泛涉獵其它學(xué)科知識(shí),此外還要根據(jù)個(gè)人的實(shí)際情況選修一門(mén)針對(duì)性的課程。該院要求每位本科生在及時(shí)學(xué)期至少選修一門(mén)以上的選修課程。學(xué)院從新生入學(xué)就對(duì)其進(jìn)行科學(xué)知識(shí)教育,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)意識(shí)。

(2)進(jìn)行鼓勵(lì)教育,樹(shù)立學(xué)生信心。本科學(xué)生在其接觸地球科學(xué)的最初階段存在許多不確定因素,學(xué)院這時(shí)會(huì)對(duì)學(xué)生進(jìn)行鼓勵(lì)教育。鼓勵(lì)他們提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題,給他們信心,發(fā)揮他們的分析和解決問(wèn)題的能力。同時(shí)該院還同國(guó)際社會(huì)的學(xué)者合作,探索并解決澳大利亞和世界面臨的最重要的問(wèn)題,為本科生和研究生營(yíng)造一個(gè)良好的學(xué)術(shù)環(huán)境,鼓勵(lì)學(xué)生參加國(guó)際國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)會(huì)議,在會(huì)議上發(fā)言提問(wèn)。由于一直被鼓勵(lì)獲取更多的知識(shí),該院的學(xué)生培養(yǎng)了信心和能力,這樣在以后的學(xué)術(shù)和專(zhuān)業(yè)生涯中,他們可以對(duì)自身所遇到的一切問(wèn)題進(jìn)行解答。

(3)強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)踐鍛煉相結(jié)合。除了基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)之外,教師會(huì)指導(dǎo)學(xué)生參加一些簡(jiǎn)單的實(shí)踐活動(dòng),創(chuàng)造野外實(shí)習(xí)或?qū)嶒?yàn)的機(jī)會(huì),促進(jìn)師生之間建立起團(tuán)隊(duì)意識(shí)和互動(dòng)關(guān)系。目前,ANU地球科學(xué)學(xué)院經(jīng)常在夏季暑假期間對(duì)學(xué)生開(kāi)展短途野外實(shí)習(xí)、對(duì)研究和職業(yè)生涯進(jìn)行指導(dǎo)、外出郊游遠(yuǎn)足、進(jìn)行簡(jiǎn)單的野外觀察和樣本采集等豐富的活動(dòng)。

(4)加強(qiáng)教師指導(dǎo),注重不同學(xué)科之間的交流。本科生在開(kāi)學(xué)之初就有固定的教員帶領(lǐng),指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和研究。由于獲得了學(xué)校和國(guó)家更多的資助,該院還計(jì)劃和其它院系合作,引進(jìn)更多的其它學(xué)科的教師和研究人員,一方面減輕了每位教師所承擔(dān)的教學(xué)任務(wù)從而有更多的時(shí)間投入到科研中去;另一方面學(xué)生可以從來(lái)自于與地球科學(xué)相關(guān)的更多專(zhuān)業(yè)或研究方向的老師那里獲得新信息、拓寬知識(shí)范圍、啟發(fā)新思路。

2.研究生教育培養(yǎng)特點(diǎn)

致力于建設(shè)世界地球科學(xué)研究院,ANU地球科學(xué)學(xué)院實(shí)施以培養(yǎng)研究生為主的教育發(fā)展戰(zhàn)略:創(chuàng)建以學(xué)生培養(yǎng)為中心的地球科學(xué)專(zhuān)業(yè)、引進(jìn)更多的教職人員尤其是那些能夠有效實(shí)踐該院發(fā)展目標(biāo)的人才,進(jìn)一步拓寬和深化研究團(tuán)隊(duì)的研究領(lǐng)域,逐步建立有著良好科研氛圍的機(jī)制。

(1)強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心個(gè)性化培養(yǎng)教育模式。充分圍繞學(xué)生,根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況安排個(gè)性化的教學(xué)是該院教學(xué)活動(dòng)的一個(gè)特色。該院發(fā)展戰(zhàn)略中很重要的一點(diǎn)就是創(chuàng)造一個(gè)較大程度上以學(xué)生為中心的地球科學(xué)院系。

(2)貫徹“發(fā)現(xiàn)”理念,促進(jìn)學(xué)生探索創(chuàng)新。該院秉承學(xué)校“發(fā)現(xiàn)”的文化和“重要的是發(fā)現(xiàn)事物的本質(zhì)”的校訓(xùn),在教學(xué)和科研中要求學(xué)生不斷去發(fā)現(xiàn)新事物,探索事物的本質(zhì),并且滲透到一切教育和科研活動(dòng)中,使“發(fā)現(xiàn)”的理念深入人心,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于他們感興趣的領(lǐng)域進(jìn)行深入的廣泛的新的理解。

(3)強(qiáng)調(diào)不同學(xué)科之間的交流,培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)的學(xué)科知識(shí)。該院非常重視培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科知識(shí),因?yàn)榈厍蚩茖W(xué)研究是一個(gè)涉及到各個(gè)方面的綜合性研究領(lǐng)域,它要求研究者具備廣博精深的系統(tǒng)知識(shí)。為此,該院和其它學(xué)院合作,廣泛引進(jìn)不同學(xué)科和專(zhuān)業(yè)人才,不斷探索擴(kuò)大研究領(lǐng)域,師生可以在其專(zhuān)業(yè)和職業(yè)范圍里研究學(xué)習(xí),也可以跨越專(zhuān)業(yè)和職業(yè)的范圍去工作,因此能使該院在研究和教學(xué)領(lǐng)域不斷有所發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新。

(4)注重學(xué)習(xí)與職業(yè)生涯規(guī)劃相結(jié)合。該院強(qiáng)調(diào)本院教授、研究人員和專(zhuān)職學(xué)生事務(wù)管理者要從研究生資金資助、就業(yè)指導(dǎo)到未來(lái)學(xué)術(shù)生涯規(guī)劃等給學(xué)生以全程指導(dǎo),要考慮如何幫助學(xué)生將學(xué)習(xí)、工作和職業(yè)規(guī)劃很好地結(jié)合起來(lái)。

四、對(duì)我國(guó)地球科學(xué)教育發(fā)展的啟示

1.積極吸收人才,加強(qiáng)對(duì)外交流。

澳大利亞由于本國(guó)人口較少,積極吸收世界各國(guó)外來(lái)人口,因此留學(xué)生比例較大。ANU地球科學(xué)學(xué)院每年也招收大量的外國(guó)留學(xué)生,在本國(guó)學(xué)生和外國(guó)學(xué)生如何培養(yǎng)上,該院采取了靈活的培養(yǎng)模式。在入學(xué)時(shí)間、學(xué)制、入學(xué)申請(qǐng)和課程的學(xué)習(xí)上都有不同的靈活方式。隨著我國(guó)對(duì)外開(kāi)放的范圍越來(lái)越大、程度越來(lái)越廣,高等教育的對(duì)外交流也逐步加深。外國(guó)專(zhuān)家、學(xué)者、海外學(xué)生來(lái)我國(guó)交流、學(xué)習(xí)也逐漸增多。因此我國(guó)高等地質(zhì)教育應(yīng)根據(jù)社會(huì)發(fā)展的需要,在諸如培養(yǎng)模式、學(xué)制、入學(xué)方式等方面可以借鑒ANU地學(xué)院的經(jīng)驗(yàn)。

2.以“發(fā)現(xiàn)”為理念,建立以學(xué)生為中心的培養(yǎng)方式。

ANU在學(xué)生的培養(yǎng)過(guò)程中不斷向?qū)W生貫徹“發(fā)現(xiàn)”的理念,使這一理念深入人心,鼓勵(lì)學(xué)生不斷去探索新事物,發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題,這是該院在研究流域能不斷創(chuàng)新的關(guān)鍵。該院充分考慮到每位研究生的不同特點(diǎn),根據(jù)本人實(shí)際情況制定培養(yǎng)方案,這樣能充分鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,充分發(fā)揮每個(gè)人的特長(zhǎng)。我國(guó)高等地質(zhì)教育在學(xué)生的培養(yǎng)過(guò)程中應(yīng)避免“一刀切”的現(xiàn)象,充分考慮每一位學(xué)生的特點(diǎn),積極鼓勵(lì),培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

3.加強(qiáng)學(xué)科間的交流,建立系統(tǒng)綜合的學(xué)科知識(shí)體系。

ANU地學(xué)院在發(fā)展的過(guò)程中非常注意和其它領(lǐng)域的專(zhuān)家、學(xué)科相結(jié)合,不斷探索新的發(fā)展領(lǐng)域,用新的視角去研究課題。允許學(xué)生跨學(xué)科、跨專(zhuān)業(yè)、跨學(xué)校選修課程,鼓勵(lì)不同領(lǐng)域的專(zhuān)家到該院交流、任教,這是其在地學(xué)研究領(lǐng)域一直能居于領(lǐng)跑者地位的關(guān)鍵。對(duì)我國(guó)高等地質(zhì)教育來(lái)說(shuō),“各領(lǐng)域如地質(zhì)學(xué)、地理學(xué)、大氣科學(xué)等傳統(tǒng)學(xué)科領(lǐng)域因囿于專(zhuān)業(yè)面過(guò)窄等原因無(wú)法適應(yīng)當(dāng)代地球科學(xué)發(fā)展的需要”,有必要借鑒ANU地學(xué)院的經(jīng)驗(yàn),加強(qiáng)不同學(xué)科、專(zhuān)家學(xué)者之間的交流,加強(qiáng)與國(guó)內(nèi)外高校之間的合作,開(kāi)闊視野,擴(kuò)大研究領(lǐng)域,提高我國(guó)地學(xué)教育和科研水平。

4.積極鼓勵(lì)參與各種研究活動(dòng),提高學(xué)生科學(xué)研究能力。

ANU地球科學(xué)學(xué)院要求每位研究生除了專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)之外,主要跟從導(dǎo)師從事研究工作和野外實(shí)踐活動(dòng)。同時(shí),該院積極為研究生創(chuàng)造各種國(guó)內(nèi)、國(guó)際的學(xué)術(shù)交流、研討會(huì)議,鼓勵(lì)學(xué)生在會(huì)議上發(fā)言、提問(wèn)。校內(nèi)外各種團(tuán)體之間也定期開(kāi)展交流活動(dòng)。這種活躍的學(xué)術(shù)培養(yǎng)模式可以為我們所借鑒。我國(guó)有關(guān)地球科學(xué)教育的高校和專(zhuān)業(yè)研究機(jī)構(gòu)間應(yīng)建立更為緊密的學(xué)術(shù)和教學(xué)合作關(guān)系,積極鼓勵(lì)學(xué)生參加國(guó)際國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)交流活動(dòng),使學(xué)生能不斷接觸到該學(xué)科領(lǐng)域的不同觀點(diǎn),掌握該領(lǐng)域的近期發(fā)展動(dòng)態(tài)和新的理論及研究方法,從而提高學(xué)生的科研能力,促進(jìn)我國(guó)地學(xué)研究發(fā)展。

五、結(jié) 語(yǔ)

ANU地球科學(xué)學(xué)院專(zhuān)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃是基于澳大利亞本國(guó)或者說(shuō)發(fā)達(dá)國(guó)家地球科學(xué)研究近年來(lái)的發(fā)展和變化趨勢(shì)而制定的。該院一直把實(shí)現(xiàn)在地球科學(xué)領(lǐng)域世界級(jí)頂尖學(xué)科作為其發(fā)展的方向,隨著近年來(lái)不斷發(fā)展,該院地球科學(xué)領(lǐng)域研究在世界的影響不斷加強(qiáng),基本上實(shí)現(xiàn)了該院的目標(biāo)。如何對(duì)未來(lái)中國(guó)高等地質(zhì)教育做出科學(xué)的定位,就要求我們將中國(guó)地球科學(xué)的未來(lái)立足于我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要,在世界政治、經(jīng)濟(jì)、科技和社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)的大背景下去思考。“如何從外部的國(guó)家產(chǎn)業(yè)和基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展的制度層面,從高等教育發(fā)展的制度層面,從地球科學(xué)自身發(fā)展的層面等多角度綜合分析、協(xié)調(diào)一致”,并積極借鑒ANU地學(xué)院及西方發(fā)達(dá)國(guó)家高等地質(zhì)教育的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),促進(jìn)我國(guó)地質(zhì)教育協(xié)調(diào)發(fā)展。

地球科學(xué)論文:淺析構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的作用與地球科學(xué)的發(fā)展

摘要：地球科學(xué)研究地球的歷史。通過(guò)對(duì)地球內(nèi)部物質(zhì)成分、巖層的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造以及埋藏在地層中的生物化石等的研究，科學(xué)家推斷出了地球的形成和發(fā)展過(guò)程，各地質(zhì)歷史時(shí)期的古地理環(huán)境和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，生命的起源與演化過(guò)程等。這使我們進(jìn)一步加深了對(duì)我們賴(lài)以生存的地球的了解，同時(shí)幫助我們預(yù)測(cè)地球今后的發(fā)展變化趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：地球科學(xué) 地質(zhì) 構(gòu)造

一、概述

地球科學(xué)與能源、資源、環(huán)境、氣候、地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測(cè)與防治等學(xué)科是緊密相連，而這些學(xué)科都是與國(guó)計(jì)民生息息相關(guān)的。地球?yàn)槿祟?lèi)的生存提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)，是人類(lèi)賴(lài)以生存的家園。地球科學(xué)就是要發(fā)現(xiàn)并有效的利用這個(gè)物質(zhì)基礎(chǔ)，更好的為人類(lèi)的發(fā)展服務(wù)。地球上已探明的各種礦產(chǎn)資源與能源儲(chǔ)量相當(dāng)豐富，但在合理開(kāi)采利用方面還做得很不夠，過(guò)度開(kāi)采，破壞環(huán)境等問(wèn)題非常突出。為了人類(lèi)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，在合理利用地球現(xiàn)有能源和資源的同時(shí)還應(yīng)積極開(kāi)發(fā)新型可再生能源，同時(shí)實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用。

21世紀(jì)以來(lái)，國(guó)內(nèi)外關(guān)于自然災(zāi)害和地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題的研究越來(lái)越重視，特別是重大突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害（滑坡、泥石流）研究成為目前的熱點(diǎn)領(lǐng)域，在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、監(jiān)測(cè)預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、災(zāi)害防治和應(yīng)急救災(zāi)等方面取得明顯進(jìn)展。但是我們必須意識(shí)到，地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展和演化趨勢(shì)與巖石圈、生物圈、水圈、大氣圈、人類(lèi)甚至宇宙密不可分，構(gòu)成了地質(zhì)災(zāi)害系統(tǒng)，它是一個(gè)具有眾多因素且規(guī)模巨大多層次結(jié)構(gòu)、多子系統(tǒng)、多重時(shí)間標(biāo)度、多種控制參量和多樣的作用過(guò)程，這就決定其是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展的、非線性的、開(kāi)放的災(zāi)害系統(tǒng)，同時(shí)也是具有不確定性和社會(huì)經(jīng)濟(jì)性等特征的復(fù)雜系統(tǒng)。因此，要重視對(duì)災(zāi)害發(fā)生機(jī)理及其區(qū)域性規(guī)律的認(rèn)識(shí)， 充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)，如GIS 技術(shù)等。我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害研究任重而道遠(yuǎn)，需要我們共同的努力，使我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害研究向著法制化、科學(xué)化方向前進(jìn)。

二、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)在地質(zhì)學(xué)研究中的地位和作用

構(gòu)造地質(zhì)學(xué)是地質(zhì)學(xué)分支學(xué)科之一，主要研究組成巖石圈的各種地質(zhì)體的構(gòu)造現(xiàn)象、組合型式及其形成和發(fā)育規(guī)律。一般根據(jù)其研究對(duì)象和研究?jī)?nèi)容的差異，將構(gòu)造地質(zhì)學(xué)區(qū)分為狹義構(gòu)造地質(zhì)學(xué)和廣義構(gòu)造地質(zhì)學(xué)。前者主要是對(duì)小區(qū)域或中、小尺度地質(zhì)體的各種構(gòu)造變形、變位現(xiàn)象，如褶皺、斷裂、面理、線理等構(gòu)造現(xiàn)象進(jìn)行識(shí)別、描述和成因分析。具體研究?jī)?nèi)容包括：各種構(gòu)造的幾何學(xué)形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模、組合及其空間關(guān)系和發(fā)展過(guò)程；各種構(gòu)造的發(fā)生條件和形成機(jī)制；并進(jìn)而探討產(chǎn)生這些構(gòu)造的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)方向、方式、強(qiáng)度和動(dòng)力學(xué)過(guò)程。而廣義構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的研究對(duì)象大到巖石圈的結(jié)構(gòu)及地殼的巨大單元，如巖石圈板塊、大陸和大洋、山脈和盆地等的形成和發(fā)展；小到巖石內(nèi)部組構(gòu)的細(xì)微變化，乃至礦物晶格位錯(cuò)，幾乎涉及從10-8-108cm不同空間尺度的構(gòu)造現(xiàn)象。

構(gòu)造與氣候及地表過(guò)程的相互作用。關(guān)鍵的問(wèn)題有：①構(gòu)造與剝蝕-沉積的關(guān)系；②構(gòu)造地貌和氣候的相互作用；③如何從地貌與沉積中定量分離氣候與構(gòu)造信息；④氣候與構(gòu)造耦合的時(shí)間尺度、耦合的門(mén)限值；⑤不同時(shí)間尺度內(nèi)的地貌動(dòng)態(tài)定量重建。

構(gòu)造地質(zhì)學(xué)新理論和新技術(shù)方法在礦產(chǎn)資源、工程建設(shè)、自然災(zāi)害的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的應(yīng)用繼續(xù)取得進(jìn)展，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和其他學(xué)科的推動(dòng)作用更加明顯。在“十一五期間實(shí)施的“全國(guó)媒體資源潛力評(píng)價(jià)”項(xiàng)目中，以板塊構(gòu)造和地球動(dòng)力學(xué)為指導(dǎo)，深入開(kāi)展構(gòu)造控煤作用的研究。合大地構(gòu)造單元和賦煤?jiǎn)卧卣鳎瑒澐至巳珖?guó)賦煤構(gòu)造單元；建立了控煤構(gòu)造樣式分類(lèi)系統(tǒng)，對(duì)找煤預(yù)測(cè)和煤炭資源開(kāi)發(fā)起到重要指導(dǎo)作用。

三、 地球科學(xué)發(fā)展方向

今后，地球科學(xué)還將有很大的發(fā)展。關(guān)于地球科學(xué)的發(fā)展方向，溫總理將其概括為六點(diǎn)：“及時(shí)，地球、環(huán)境與人類(lèi)的關(guān)系。如果再大一點(diǎn)，還應(yīng)該包括天體。第二，地質(zhì)構(gòu)造，特別是板塊運(yùn)動(dòng)給地殼帶來(lái)的變化。第三，礦產(chǎn)資源和能源，尤其要重視新的實(shí)踐與理論。地質(zhì)科學(xué)要同經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境緊密結(jié)合，主要表現(xiàn)在合理開(kāi)發(fā)、利用、保護(hù)和節(jié)約資源，實(shí)現(xiàn)資源的永續(xù)利用。有兩件事情可能大家注意到了：一是我國(guó)地質(zhì)工作者最近在內(nèi)蒙古煤田勘探中發(fā)現(xiàn)鈾礦與煤共生。煤層里經(jīng)常含有鈾、釷、鍺、鎵、銦這類(lèi)稀有和放射性元素，但是煤層中的大型鈾礦還很少發(fā)現(xiàn)。二是頁(yè)巖氣的發(fā)現(xiàn)和開(kāi)發(fā)。應(yīng)該說(shuō)我們?cè)谶@方面起步晚了一點(diǎn)，在開(kāi)發(fā)實(shí)踐上落后了一些。有人說(shuō)，頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)與利用可能改變世界能源格局。美國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)采已經(jīng)到了實(shí)用地步。一些天然氣很豐富的國(guó)家由此感到憂慮。我們國(guó)家具備頁(yè)巖氣的儲(chǔ)存和開(kāi)發(fā)條件，但是它的開(kāi)采技術(shù)以及對(duì)環(huán)境的影響、管道輸送的要求是很高的。在礦產(chǎn)和能源開(kāi)發(fā)利用的理論和實(shí)踐上，不要局限于書(shū)本，而要不斷地探索新的實(shí)踐和理論。第四，地質(zhì)災(zāi)害與防治。這已經(jīng)成為涉及人民利益的重大問(wèn)題。從汶川大地震到舟曲泥石流，無(wú)一不與地質(zhì)災(zāi)害有關(guān)。但是有效的預(yù)報(bào)、預(yù)防和治理，我們還差很多。在指揮汶川地震搶險(xiǎn)的過(guò)程中，我對(duì)此深有體會(huì)。在舟曲發(fā)生泥石流以后，我又認(rèn)識(shí)到，從甘肅到四川直至云南，這一帶由于地質(zhì)構(gòu)造等原因造成巖石的崩塌，再加上多年的沖積物堆積，有許多沖溝都有突發(fā)泥石流的危險(xiǎn)，必須提早預(yù)報(bào)、提早防治。第五，現(xiàn)代科學(xué)在地質(zhì)學(xué)的應(yīng)用。從大的方面講，地質(zhì)學(xué)的綜合性主要表現(xiàn)在地質(zhì)學(xué)與地球物理、地球化學(xué)等的結(jié)合，地質(zhì)勘查工作運(yùn)用遙感、測(cè)試、鉆探、掘進(jìn)等技術(shù)手段。現(xiàn)在看來(lái)不夠了，它要涉及天體、地球、環(huán)境、生物的變化和相互作用以及信息、航天、海洋、生命等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用。第六，地質(zhì)科學(xué)要開(kāi)發(fā)新的領(lǐng)域。過(guò)去講微觀，小到原子、分子，現(xiàn)在不夠了，要研究粒子。過(guò)去講宏觀是由地殼到地球深部，現(xiàn)在也不夠了，宏觀要研究天體，大到宇宙。過(guò)去講古生物只研究環(huán)境對(duì)生物的影響，現(xiàn)在還要研究生物對(duì)環(huán)境的影響。人、環(huán)境、地球、天體構(gòu)成一個(gè)整體。因此，地質(zhì)學(xué)專(zhuān)業(yè)要開(kāi)一些新的學(xué)科，比如氣候?qū)W，特別是古氣候?qū)W。” 隨著時(shí)代的進(jìn)步，地球科學(xué)將逐漸趨于完善。彼時(shí)，人與自然和諧共處，人類(lèi)文明在地球上開(kāi)出燦爛的花朵。

地球科學(xué)論文:關(guān)于《地球科學(xué)概論》選修課教學(xué)的思考

摘要：《地球科學(xué)概論》是地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)教育的一門(mén)啟蒙課程，其重要作用在于使學(xué)生對(duì)地球科學(xué)有一個(gè)概略、的了解，起著構(gòu)筑專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)基本框架的作用。根據(jù)《地球科學(xué)概論》的課程特色和所學(xué)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，探討多種方式開(kāi)展教學(xué)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)學(xué)科的感性認(rèn)識(shí)，努力培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。其目的是培養(yǎng)學(xué)生的基本地質(zhì)認(rèn)知和地質(zhì)思維，搭建環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的知識(shí)框架。

關(guān)鍵詞：地球科學(xué)概論；選修課；教學(xué)思考

《地球科學(xué)概論》是我校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的一門(mén)跨專(zhuān)業(yè)選修課。該課程以傳播地球科學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)為主，是地球科學(xué)教學(xué)體系中的先導(dǎo)性課程，起著構(gòu)筑專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)基本框架的作用。地球科學(xué)是涵蓋地質(zhì)學(xué)、地理學(xué)、地球物理學(xué)、地球化學(xué)、大氣科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等的集成基本科學(xué)。近年來(lái)，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到地球是一個(gè)具有復(fù)雜的、交互影響的、動(dòng)態(tài)的、開(kāi)放的、非線性系統(tǒng)。因此，在教學(xué)中應(yīng)偏重于整體、綜合與創(chuàng)新的地球系統(tǒng)科學(xué)概念，從地球系統(tǒng)科學(xué)的大思路出發(fā)，強(qiáng)調(diào)地球系統(tǒng)的綜合研究。針對(duì)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)，還應(yīng)注重加強(qiáng)大氣科學(xué)、環(huán)境地質(zhì)學(xué)、可持續(xù)發(fā)展理論等方面的教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)，要結(jié)合各個(gè)基礎(chǔ)學(xué)科門(mén)類(lèi)的近期研究進(jìn)展，突出地球科學(xué)基本問(wèn)題，涵蓋地球歷史、地球系統(tǒng)、地質(zhì)資源和環(huán)境為主題的教學(xué)體系。雖然該課程開(kāi)設(shè)時(shí)間較長(zhǎng)，但因課程涉及面廣，在不同高等院校、不同專(zhuān)業(yè)之間，對(duì)課程內(nèi)容的理解也有較大差異。教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)建與組織、教學(xué)方法的選擇與演進(jìn)，均因?qū)W生專(zhuān)業(yè)層次和老師的認(rèn)識(shí)不同具有很大的差異。因此，如何緊跟專(zhuān)業(yè)與學(xué)科發(fā)展的時(shí)代步伐，與時(shí)俱進(jìn)，使課程教學(xué)既能反應(yīng)該門(mén)課程應(yīng)有的學(xué)科內(nèi)涵，又能在短時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生達(dá)到應(yīng)有的培養(yǎng)目標(biāo)，是地球科學(xué)概論教學(xué)中應(yīng)時(shí)刻關(guān)注的問(wèn)題。

一、課程教學(xué)思想的轉(zhuǎn)變

《地球科學(xué)概論》是環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生接觸到的最早的一門(mén)地質(zhì)基本課程，是在原來(lái)《普通地質(zhì)學(xué)》、《基礎(chǔ)地質(zhì)學(xué)》等課程基礎(chǔ)上順應(yīng)地球系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展而來(lái)的。其課程內(nèi)容雖然是以傳統(tǒng)的《普通地質(zhì)學(xué)》為基礎(chǔ)，但增添了諸如行星地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、災(zāi)害地質(zhì)和資源與環(huán)境等相關(guān)內(nèi)容，是從更廣闊的視野來(lái)闡明地質(zhì)學(xué)問(wèn)題，對(duì)非地質(zhì)專(zhuān)業(yè)學(xué)生起到地質(zhì)學(xué)科啟蒙與專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系搭建的作用。該門(mén)課程可以看作是地質(zhì)學(xué)的一個(gè)大“緒論”，學(xué)科定位是一門(mén)地學(xué)素質(zhì)教育課程。雖然教學(xué)對(duì)象并不是地質(zhì)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，但并不意味著非地質(zhì)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生不需要學(xué)習(xí)地質(zhì)專(zhuān)業(yè)方面的知識(shí)。對(duì)于環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)來(lái)說(shuō)，其培養(yǎng)目標(biāo)涉及到與地質(zhì)學(xué)相關(guān)知識(shí)的許多問(wèn)題，諸如減輕自然的人為災(zāi)害、水源凈化、大氣演變、有毒及放射性礦物處理、合理利用自然資源、礦區(qū)沉陷治理、以及合理利用自然資源等。課程內(nèi)容可以為保持生態(tài)環(huán)境、控制環(huán)境污染和可持續(xù)發(fā)展等提供地球科學(xué)知識(shí)與服務(wù)。因此，該課程教學(xué)的重要目的是向?qū)W生傳授地球科學(xué)的基本知識(shí)，使學(xué)生形成正確的地球觀，形成人與環(huán)境協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)素質(zhì)，最終為后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)和知識(shí)框架搭建打下基礎(chǔ)。

自20世紀(jì)80年代以來(lái)，科學(xué)家對(duì)地球的研究取得了長(zhǎng)足進(jìn)展，形成了各門(mén)專(zhuān)業(yè)學(xué)科的知識(shí)體系和研究方法。但科學(xué)家們漸漸認(rèn)識(shí)到要從整體論的觀點(diǎn)出發(fā)，研究地球及其內(nèi)部的各個(gè)子系統(tǒng)，即各圈層內(nèi)部以及各圈層之間的運(yùn)動(dòng)變化的全過(guò)程、形成機(jī)制以及可能發(fā)生的變化趨勢(shì)。而過(guò)去地球科學(xué)內(nèi)各分支學(xué)科只注重研究各子系統(tǒng)的內(nèi)部，及其在特定時(shí)間內(nèi)的結(jié)構(gòu)與作用過(guò)程。從整體論的觀點(diǎn)出發(fā)來(lái)研究地球系統(tǒng)科學(xué)是一種更廣闊、更的地球觀。因此，現(xiàn)有教學(xué)應(yīng)體現(xiàn)現(xiàn)有科學(xué)進(jìn)步對(duì)地球科學(xué)的觀念轉(zhuǎn)變。這種轉(zhuǎn)變不僅體現(xiàn)在對(duì)地球內(nèi)部各個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，還要體現(xiàn)在對(duì)地球系統(tǒng)的整體認(rèn)識(shí)、科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用與地學(xué)思維的認(rèn)識(shí)、合理開(kāi)發(fā)和利用自然資源及人與地球協(xié)調(diào)發(fā)展的認(rèn)識(shí)等方面。

二、教學(xué)內(nèi)容體系的構(gòu)建與取舍

《地球科學(xué)概論》與《普通地質(zhì)學(xué)》區(qū)別不大，后者主要闡述的是地球的各種地質(zhì)作用以及各種地質(zhì)作用的產(chǎn)物，是相對(duì)較純的地質(zhì)學(xué)內(nèi)容；前者則是在后者基礎(chǔ)上進(jìn)一步拓寬形成的，不僅包含了《普通地質(zhì)學(xué)》的內(nèi)容，還拓展到大氣科學(xué)、海洋科學(xué)、水文科學(xué)和環(huán)境科學(xué)等學(xué)科的內(nèi)容。學(xué)科間的跨度交叉與滲透，要求教學(xué)內(nèi)容更要反應(yīng)地球科學(xué)的進(jìn)展，拓寬與人有關(guān)的地球科學(xué)內(nèi)容，才能更及時(shí)有效地反映課程內(nèi)涵，傳遞知識(shí)。但地球科學(xué)的范圍太廣了，而學(xué)時(shí)是有限的。因此，作為一門(mén)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)的跨專(zhuān)業(yè)選修課程，其學(xué)科定位是一門(mén)地質(zhì)學(xué)的素質(zhì)教育選修課程，教學(xué)的目的是向?qū)W生傳授地球科學(xué)的基本知識(shí)，使學(xué)生構(gòu)筑專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)的基本框架，建立正確的地球觀。因此，在傳授地球科學(xué)基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，應(yīng)著重傳授地球圈層的相互作用、地球科學(xué)的系統(tǒng)性。該課程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生不僅可以了解地球系統(tǒng)的地質(zhì)作用過(guò)程、不同圈層之間的相互作用，還可以正確論證地球科學(xué)與人類(lèi)生產(chǎn)與生活、社會(huì)需求與發(fā)展之間的緊密聯(lián)系；并且讓學(xué)生更進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到地球科學(xué)在尋找、開(kāi)發(fā)和利用自然資源，保護(hù)和改善生態(tài)自然環(huán)境，預(yù)報(bào)和減輕自然災(zāi)害等方面的實(shí)用價(jià)值和實(shí)際意義，以及掌握如何運(yùn)用地球科學(xué)的手段與思維解決、減輕人類(lèi)面臨的環(huán)境、災(zāi)害和資源等重大問(wèn)題的基本思路與方法。

根據(jù)專(zhuān)業(yè)課程定位、結(jié)構(gòu)授課對(duì)象特點(diǎn)，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)本課程的具體教學(xué)內(nèi)容。在緒論部分，應(yīng)著重介紹地球科學(xué)的研究對(duì)象、研究?jī)?nèi)容、研究方法、研究意義，展示地球科學(xué)人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，特別是與環(huán)境科學(xué)發(fā)展之間的緊密聯(lián)系。在課程后續(xù)章節(jié)講授過(guò)程中，應(yīng)在保留經(jīng)典知識(shí)的同時(shí)，兼顧地質(zhì)學(xué)科的發(fā)展前沿與動(dòng)向，不斷對(duì)相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行更新和深化，以拓寬學(xué)生的視野，更新學(xué)生的知識(shí)體系。作為環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)的選修課程，《地球科學(xué)概論》理論教學(xué)一般安排32學(xué)時(shí)，主要講授內(nèi)容分為四部分：及時(shí)部分講授緒論，主要有地球科學(xué)的發(fā)展、研究?jī)?nèi)容和方法、意義及其與環(huán)境科學(xué)的聯(lián)系等內(nèi)容；第二部分講地球起源與演化和物質(zhì)組成，主要有宇宙中的地球、地球與其所處環(huán)境的起源與演化、如何知道地球的過(guò)去、地球的物質(zhì)組成等內(nèi)容；第三部分講地球的內(nèi)外圈層，主要有地球的外部圈層、地球的內(nèi)部圈層、內(nèi)外圈層的相互作用、內(nèi)部圈層相互作用及物質(zhì)轉(zhuǎn)化與機(jī)制等內(nèi)容；第四部分講地球系統(tǒng)科學(xué)和資源環(huán)境問(wèn)題，主要有新地球觀、地球系統(tǒng)科學(xué)、人與資源、維護(hù)我們的生存環(huán)境等內(nèi)容。為了提高使用教材的教學(xué)效果，各章開(kāi)始講解之前，均以提要的形式對(duì)本章授課內(nèi)容進(jìn)行興趣引入，并將章節(jié)重難點(diǎn)提前告知。各章結(jié)束后，針對(duì)章節(jié)內(nèi)容部署有思考題和聯(lián)系題。為了引導(dǎo)和促進(jìn)學(xué)生自主性學(xué)習(xí)，各章后還提供了可以進(jìn)一步閱讀的書(shū)目，為學(xué)生進(jìn)一步拓展、擴(kuò)充知識(shí)范圍與深度，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性提供了基礎(chǔ)。結(jié)合課間課余時(shí)間與學(xué)生展開(kāi)討論和互動(dòng)性教學(xué)，使學(xué)生不僅能學(xué)到知識(shí)，更能學(xué)會(huì)解決問(wèn)題的方法。同時(shí)，在有限的學(xué)時(shí)中，面對(duì)地球科學(xué)大量的知識(shí)內(nèi)容，如果講授內(nèi)容面面俱到，學(xué)生反而會(huì)感到龐雜和難以接受，學(xué)著吃力，興趣也會(huì)下降。因此，教學(xué)內(nèi)容設(shè)置還在涵蓋課程主體內(nèi)容的基礎(chǔ)上，盡可能多地接合近年來(lái)學(xué)科內(nèi)的進(jìn)展，并將環(huán)境惡化、環(huán)境災(zāi)害、資源短缺等與環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)有關(guān)的環(huán)境問(wèn)題結(jié)合起來(lái)講述，才會(huì)取得好的教學(xué)效果。

三、教學(xué)方法的選擇

據(jù)了解，不少學(xué)生選這門(mén)課不是因?yàn)檎J(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)地球科學(xué)的作用與意義，而是為了完成學(xué)校規(guī)定的學(xué)分與選課任務(wù)。還有一些學(xué)生認(rèn)為，該門(mén)課程并非自己所學(xué)專(zhuān)業(yè)的主體課程，存在學(xué)與不學(xué)一個(gè)樣、少學(xué)與多學(xué)一個(gè)樣的懈怠心理，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，存在學(xué)習(xí)目的不清、興趣不高、甚至逃課等現(xiàn)象。因此，在教學(xué)中，要注重將“學(xué)生為主體、老師為主導(dǎo)”的教學(xué)思想貫穿于教學(xué)課堂之中，讓學(xué)生們盡量參與到教與學(xué)的過(guò)程中。教師要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)本門(mén)課程的重要作用，努力調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)本門(mén)課程的主觀能動(dòng)性，注重引導(dǎo)式、啟發(fā)式教學(xué)，讓學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、思考問(wèn)題、探討問(wèn)題和解決問(wèn)題。教師還可以借助多媒體等現(xiàn)代教育技術(shù)手段，把授課內(nèi)容做成形象、直觀的教學(xué)課件，讓學(xué)生更易于理解知識(shí)點(diǎn)，有助于其對(duì)授課內(nèi)容的理解和掌握，達(dá)到更好的授課效果。課件制作要突出生動(dòng)、明晰、條理性強(qiáng)的特點(diǎn)，并多插入形象的圖版以豐富內(nèi)容，呈現(xiàn)出高質(zhì)量的教學(xué)課件以吸引學(xué)生的注意力。在利用多媒體的同時(shí)，要注意與傳統(tǒng)板書(shū)結(jié)合，通過(guò)適當(dāng)板書(shū)、適當(dāng)提問(wèn)、問(wèn)題引導(dǎo)，在課堂上達(dá)到學(xué)生與學(xué)生之間、學(xué)生與教師之間的互動(dòng)。講課避免照本宣科，更應(yīng)結(jié)合實(shí)際，對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)要做到深入淺出。以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣為起點(diǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生積極發(fā)問(wèn)、主動(dòng)參與，以延伸性思維為主要目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性和批判性思維習(xí)慣。在教學(xué)過(guò)程中，教師還可以采用案例教學(xué)方法，對(duì)案例提供的客觀事實(shí)現(xiàn)象，用所學(xué)的相關(guān)理論知識(shí)進(jìn)行分析，并提出自己的看法、見(jiàn)解或觀點(diǎn)。然后，老師再進(jìn)行逐一解答，并給出正確的分析研究結(jié)果，教給他們分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，進(jìn)而加深學(xué)生對(duì)基本概念和基本原理的鞏固與理解。這種教學(xué)方式與“填鴨式”的學(xué)習(xí)相比，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣會(huì)大大增加。

地球科學(xué)論文:《地球科學(xué)概論》教學(xué)課程設(shè)計(jì)探討與實(shí)踐

摘要：根據(jù)地學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)需要，結(jié)合當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求和學(xué)生自身?xiàng)l件，提出了應(yīng)合理科學(xué)地設(shè)置《地球科學(xué)概論》的具體教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)，為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生們學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，培訓(xùn)專(zhuān)業(yè)基本技能和思考科學(xué)問(wèn)題的積極性和主動(dòng)性，教師要合理安排課堂教學(xué)內(nèi)容，探索新的教學(xué)方法方式，提高教學(xué)質(zhì)量和水平。

關(guān)鍵詞：《地球科學(xué)概論》；教學(xué)方式；教學(xué)質(zhì)量

1 引言

地球是一個(gè)巨大和復(fù)雜的動(dòng)力系統(tǒng)，也是一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng)；同時(shí)，它也是一顆正在運(yùn)動(dòng)和演變的星體，具有獨(dú)特的圈層結(jié)構(gòu)和地表環(huán)境。目前，隨著全球的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人們的物質(zhì)生活水平在大幅度提高，但我們面臨的難題和挑戰(zhàn)也在不斷增加，比如人口控制、資源開(kāi)發(fā)、環(huán)境保護(hù)、減災(zāi)防災(zāi)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展等，這些重大問(wèn)題都與地球環(huán)境有著密切聯(lián)系。由此可見(jiàn)，人類(lèi)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展離不開(kāi)地球[1]。 “地球科學(xué)概論”是地學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的入門(mén)課，后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的基礎(chǔ)課， 其重要作用在于使學(xué)生對(duì)地球科學(xué)有一個(gè)概略的、的了解， 培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[2]。其教學(xué)目的是通過(guò)重點(diǎn)介紹地球科學(xué)的研究對(duì)象、研究?jī)?nèi)容和主要研究方法，使學(xué)生較了解現(xiàn)代地球科學(xué)的主要成就、基本知識(shí)和時(shí)空觀念，訓(xùn)練學(xué)生掌握一些重要的基本技能，啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)鉆研地球科學(xué)的精神，鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，增進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)地球科學(xué)的興趣，使學(xué)生樹(shù)立正確的人生觀和世界觀，同時(shí)為現(xiàn)在的相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[3]。

2 科學(xué)合理安排課程內(nèi)容

“地球科學(xué)概論”課程是地學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)（比如大氣科學(xué)、遙感和大氣探測(cè)等專(zhuān)業(yè)）的本科入門(mén)課。這門(mén)課程內(nèi)容信息量大，具有空間尺度的廣泛性與微觀性，時(shí)間尺度的漫長(zhǎng)性與瞬間性，地球系統(tǒng)的整體性與分異性，自然過(guò)程的復(fù)雜性與有序性等特點(diǎn)[4]，教師如在有限的學(xué)時(shí)中講授內(nèi)容面面俱到，學(xué)生會(huì)感到所學(xué)內(nèi)容龐雜，難以形成系統(tǒng)；如果教師授課內(nèi)容過(guò)于深入，對(duì)于學(xué)生而言，學(xué)起來(lái)吃力，學(xué)習(xí)興趣也會(huì)降低。針對(duì)這些問(wèn)題，教學(xué)內(nèi)容設(shè)置的原則主要貫徹少而精、全而新，即在涵蓋“地球科學(xué)概論”課程主體內(nèi)容的基礎(chǔ)上，盡可能多地引入當(dāng)前地球科學(xué)研究的重大新認(rèn)識(shí)、新進(jìn)展和新突破，并與資源短缺、環(huán)境惡化等現(xiàn)實(shí)生活問(wèn)題結(jié)合起來(lái)講述。通過(guò)此課程的學(xué)習(xí)，使地球科學(xué)各專(zhuān)業(yè)的學(xué)生樹(shù)立起科學(xué)的自然觀、辯證觀和可持續(xù)發(fā)展觀，可將所學(xué)的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中，培養(yǎng)學(xué)生們提出問(wèn)題、解決問(wèn)題和實(shí)踐動(dòng)手能力，最終達(dá)到為國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)增添人才的目的。

“地球科學(xué)概論”這門(mén)課課程內(nèi)容主要分四大部分：①地球系統(tǒng)的相關(guān)背景知識(shí)簡(jiǎn)要介紹，重點(diǎn)講述天球坐標(biāo)系、天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律和時(shí)間的計(jì)量；②簡(jiǎn)要介紹地球表面特征，包括地形和地貌和地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)描述大地構(gòu)造學(xué)說(shuō)； ③重點(diǎn)講授三大重要圈層：大氣圈、冰雪圈和水圈；④自然資源的合理開(kāi)發(fā)和利用或地圖投影。

首先，讓學(xué)生對(duì)這門(mén)課有初步的了解，讓他們知道前人是怎么看待與我們生命息息相關(guān)的地球，他們做了哪些工作，目前還存在些什么問(wèn)題，地球是怎樣起源，有關(guān)宇宙的演變發(fā)生了哪些重大事件和重要人物，然后激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)熱情和積極性，探討我們關(guān)注的熱點(diǎn)科學(xué)問(wèn)題。

3 探尋高效的教學(xué)方式方法

學(xué)生在學(xué)校中的學(xué)習(xí)是一個(gè)人成長(zhǎng)為社會(huì)的有用之材的必需條件，研究和探索學(xué)校教育情境中學(xué)生學(xué)習(xí)的規(guī)律，對(duì)于學(xué)生個(gè)人及社會(huì)的發(fā)展都有不可估量的貢獻(xiàn)[5]。筆者十分贊同陳蓉等關(guān)于學(xué)習(xí)和教學(xué)的觀點(diǎn)，即學(xué)習(xí)是知識(shí)的獲得，學(xué)習(xí)是知識(shí)的構(gòu)建。在學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教授過(guò)程中，教師的教學(xué)方法、教學(xué)手段和教學(xué)藝術(shù)直接關(guān)系到學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與獲取，甚至影響學(xué)生對(duì)課程、學(xué)科的好惡取向。因此教師必需按照教學(xué)規(guī)律從專(zhuān)業(yè)課程的特點(diǎn)入手充分利用各種教學(xué)資源，盡量采取通俗易懂的教學(xué)語(yǔ)言教好書(shū)育好人。新穎、鮮活的教學(xué)方法是吸引學(xué)生注意力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，保障教學(xué)質(zhì)量的捷徑。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，教師要與時(shí)俱進(jìn)，積極主動(dòng)改進(jìn)以往的傳統(tǒng)教學(xué)方法，并結(jié)合當(dāng)前新的教學(xué)手段，將多媒體、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字博物館、虛擬野外實(shí)習(xí)等多種多樣的輔助教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用到“地球科學(xué)概論”的教學(xué)中。教師的課件制作力求達(dá)到重點(diǎn)突出、內(nèi)容清晰和說(shuō)理生動(dòng)、條理性強(qiáng)，并穿插形象的圖片及短片視頻等豐富內(nèi)容，避免單調(diào)。力圖以圖文音畫(huà)并茂的高質(zhì)量課件吸引學(xué)生的注意力，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與學(xué)習(xí)興趣。最為關(guān)鍵的還是教師的講課質(zhì)量。教師們傳道授業(yè)解惑，分析疑點(diǎn)，給學(xué)生選留思考題，對(duì)啟發(fā)學(xué)生，發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性非常有益。教師教學(xué)的較高境界是使學(xué)生能在輕松、愉快的教學(xué)環(huán)境中學(xué)習(xí)知識(shí)和掌握基本技能。教師講授課程時(shí)盡可能的不采用照本宣科方式，而是注重引導(dǎo)啟發(fā)，注重理論結(jié)合實(shí)際，通過(guò)實(shí)例深入淺出地講解難點(diǎn)、重點(diǎn)問(wèn)題。

比如在講授到地貌時(shí)可以以桂林和黃土高原為例。由于桂林溫度較高，降水量較大，地表徑流相對(duì)穩(wěn)定，流水侵入石灰石把裂縫擴(kuò)大變成地下洞穴，降水使流水得以更新和有效補(bǔ)充，于是地下洞穴慢慢地變成地下河道。水是自然的雕刻師，千百年來(lái)它都在無(wú)情地雕刻著石灰石，緩慢的腐蝕作用造成了今天看到的桂林山水。而黃土高原位于溫帶季風(fēng)氣候區(qū)的邊緣，溝壑縱橫，氣候較干旱，降水稀少，較易形成溝，較難形成河流。利用動(dòng)漫演示或圖片展示不過(guò)幾分鐘，但是可以給學(xué)生留下了深刻影響使學(xué)生充分理解了地貌的形成、地殼的上升運(yùn)動(dòng)、風(fēng)化剝蝕作用、地下河流以及洞穴的形成過(guò)程等。又如大陸漂移，通過(guò)多媒體的大陸漂移的動(dòng)漫循環(huán)演繹，讓學(xué)生們形象的了解到兩億年前地球上所有陸地是連在一起的超大陸，后來(lái)慢慢分裂漂移形成了當(dāng)今的格局，經(jīng)過(guò)演示學(xué)生有了明確的概念。再來(lái)從古生物、古氣候、地形地貌、巖石圈層等方面的證據(jù)證實(shí)大陸漂移學(xué)說(shuō)，使得學(xué)生對(duì)此理論認(rèn)識(shí)清晰。大量具有典型意義的地質(zhì)現(xiàn)象圖片，令人賞心悅目，一些多解的地質(zhì)現(xiàn)象，也給學(xué)生留下了無(wú)限遐想空間，使學(xué)生既掌握了學(xué)習(xí)內(nèi)容，又培養(yǎng)了科學(xué)的思維方法、分析推理和創(chuàng)新精神，大大激發(fā)了學(xué)生對(duì)本門(mén)課程的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果明顯。

對(duì)大氣科學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，大氣圈的基本結(jié)構(gòu)特征和內(nèi)部系統(tǒng)如何演變等科學(xué)問(wèn)題都是他們十分關(guān)注的。大氣的運(yùn)動(dòng)與不同種類(lèi)的作用力有著密切聯(lián)系，即由于力的作用而產(chǎn)生大氣的運(yùn)動(dòng)，其中有一個(gè)地轉(zhuǎn)偏向力，也叫科氏力，對(duì)大部分學(xué)生來(lái)說(shuō)比較難理解。那么，我們將如何來(lái)講解這個(gè)力，讓學(xué)生容易接受和理解？可以利用舉實(shí)例來(lái)引入這個(gè)概念。首先提出“我們生活在北半球，為什么火車(chē)運(yùn)行方向軌道的右側(cè)比較光滑？”這個(gè)問(wèn)題接著問(wèn)南北向的雙軌火車(chē)為什么要設(shè)置成右側(cè)軌道火車(chē)運(yùn)行方向?yàn)楸保髠?cè)為南？帶著這樣的問(wèn)題，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)有趣的試驗(yàn)，即在一張白紙上畫(huà)直線段并定南北兩個(gè)端點(diǎn)，選取北端點(diǎn)為起點(diǎn)，從該點(diǎn)按原方向勻速畫(huà)直線段，同時(shí)順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)白紙。接著，類(lèi)似方法，開(kāi)始點(diǎn)仍取北端點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)方向改為逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)白紙。比較新畫(huà)出的兩條“直線段”與原直線的差異。這種差異產(chǎn)生的原因用地轉(zhuǎn)偏向力的公式來(lái)解釋?zhuān)⑦M(jìn)一步討論地轉(zhuǎn)偏向力的物理含義。通過(guò)親身實(shí)踐，學(xué)生很容易接受和理解地轉(zhuǎn)偏向力的概念和各項(xiàng)物理含義及其應(yīng)用。

4 結(jié)語(yǔ)

教師要積極改革教學(xué)方法與教學(xué)手段，采用啟發(fā)式、討論式、互動(dòng)式教學(xué)方法，配合多媒體音像教學(xué)、電化錄像片觀看教學(xué)、典型實(shí)物、模型、掛圖例析等多種教學(xué)手段，將傳統(tǒng)的教學(xué)手段和現(xiàn)代教育技術(shù)結(jié)合。我們不僅要掌握這些教學(xué)方法，而且還要能夠靈活運(yùn)用，提高教學(xué)質(zhì)量，通過(guò)這門(mén)課程把學(xué)生引入地球科學(xué)的殿堂，使學(xué)生對(duì)本專(zhuān)業(yè)發(fā)生極大興趣，提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐精神和創(chuàng)新精神。