南科课程 | 三院系联合开设，一起探秘浩瀚星空与蔚蓝星球

【编者的话】

大学的课堂，世界之大在这里徐徐展开，思想之美在这里碰撞升华。“南科课程”专栏，带你走进南科大的课堂，与师生们一同探索专业知识，展开前沿思考。本期“南科课程”，让我们一同探秘浩瀚星空与蔚蓝星球！

新学期伊始

一个特别的“开箱”视频

在学生中传播开来

视频中两位南科大的老师

正在给屏幕前的同学们

介绍网购到的各类教具

从珊瑚到岩石矿物

从火星车到岩浆灯

悉数登场

而这些教具

在这个秋季学期都会出现在

EOE100《地球科学概论》课堂上

地球与空间科学系

海洋科学与工程系

环境科学与工程学院

3个院系联合开设

6位授课老师平行开讲

带领同学们探索

地球与宇宙的奥秘

课堂上有宇宙的浩瀚和大自然的神奇

老师们清晰而生动的讲课节奏，将同学们引领进入一个全新角度的宇宙探索之旅，他们沉浸在奇妙世界的思考之中，感悟不一样的地球和宇宙。

“月球为什么有深浅的部分？月球是怎么形成的？我国的行星科学发展处于什么国际水平？”课堂上，海洋系张传伦老师向同学们展示月球模型和月球车，介绍月球的起源以及科学探索。

从地球科学的角度，衔接起高中的物理、化学、生物、地理等基础知识，讲解地球科学的基础知识和前沿科学，使同学们对于常见地学知识“知其然也知其所以然”。《地球科学概论》课程作为大一同学的通识必修课，主要介绍宇宙、银河系以及行星系统的起源与演化，生命的起源与演化，地球内部圈层、地表环境、大气和海洋各个圈层之间的相互联系和相互作用，全球气候变化起因与现状，以及人类社会发展对地球系统的影响。

张传伦老师在课堂上展示月球模型

周二上午的课堂上，地空系杨英杰老师从背包中拿出了一块岩石矿物标本，向同学们展示多种由于硅氧四面体不同的组合形成不同的矿物。通过观测其不同的对应形态、产状、密度、颜色各异的矿物石，帮助同学们更深入地了解矿物的多样性和复杂性，激发他们对地球科学的兴趣和好奇心。

杨英杰老师在课堂上展示岩石矿物标本

随后，同学们观察花岗岩标本的结晶结构和晶粒大小，了解花岗岩是如何由岩浆在地下冷却凝固而成，从而导致了其中的矿物晶体生长。通过观察标本，学生可以直观地理解不同岩石类型的形成过程，并了解火成岩的特点。

水晶标本

“这门课程涵盖了宇宙大爆炸、元素的形成、地球的构造和生命起源等诸多内容，结合了许多英文图表、视频来讲授。杨老师讲解生动易懂，经常和我们交流。”一位2023级的同学上了两周课之后，“感觉自己选对了课。”

课程涉及的知识面十分丰富，大到宇宙起源，小到原子结构，这也给备课提出了更高的要求。“由于是学科交叉的课程，所以需要向不同专长的老师学习并交换想法，将知识融入自己的教学体系中。”海洋系周祐民副教授对此深有感触。课程组每周一次进行集中讨论，对课程重点难点内容进行梳理，为课堂知识的讲授提供了更扎实的储备和更高的自信。

“现代地球科学研究的范畴涵盖了一系列与人类生存和可持续发展相关的关键问题，包括应对全球气候变化、深海/深地/深空的勘探与开发、环境污染治理等等。”环境学院叶建淮老师希望可以通过这门课，引导同学们思考如何应对全球环境挑战、保护我们的蓝色星球，鼓励他们在未来积极参与解决当下人类生存和可持续发展相关的关键问题。

三院系跨学科的交叉融合

三个院系累计近百位没有直接参与授课的老师，都是我们庞大的“智库”。

三个院系共同讨论开设地球科学课程的计划，从几年前就开始了。地空、环境和海洋领域具有广泛的交叉性，通过联合开设课程，可以为学生提供更全面、跨学科的教育。从2022年的《蓝色宜居星球》，发展到如今更为成熟的《地球科学概论》，三个院系联合备课，覆盖的知识更为全面和前沿：“大家有共同努力的目标，互相理解且不遗余力。”

课堂上使用的教具：火星车、月球车、月球模型

地球科学是一个横跨多个学科领域学问，比如在讲解“碳循环”这一个问题时，课程组既会结合宇宙起源讲述碳元素的行程，也会结合海洋、大气的循环以及地球俯冲等等圈层相互作用，去介绍“碳源”“碳汇”等知识。其次，这个三个学科有很多科学发现都是符合“观测-理论-实验”这种科学发展和印证模式的，也就是课程教学中反复强调的“授人以渔”，通过对不同知识点的梳理，让学生们知道科学探索是如何完成的。

课堂上使用的教具：石油之光小油滴模型

同时，联合开设课程也使得不同院系之间实现资源共享，包括教学设施、实验室、教材、教师资源等等。“这对于提高课程的教学质量和多样性有很大帮助，也为学生提供了更丰富的学习体验。”

此外，教学形式和风格也得到了进一步的丰富。张传伦老师的课堂是纯英文授课，2023级的刘华杰同学选择挑战自己：“课堂上我感受到了张老师对地球科学和专业英语教学的热情。他鼓励我们多想多说，在课堂上运用习得的生词和词组表达一个科学过程或者观点（比如太阳系行星规律的原理），也会指出同学们遣词造句的细节和改进。课程的容量很大，专业词汇也很多（而且跨度广，从原子物理到天体），但是通过生动的图表和张老师细致入微的解释，还有精致的实物模型和同学们的互动，我能感受到一种轻松和紧张并存的课堂环境。”

《地球科学概论》通过交叉融合的课程内容，提供多元化的观点和方法，让同学们有更广泛的知识面。“这有助于学生更全面地理解地球科学的复杂性，也有助于培养学生综合思考和解决复杂环境问题的能力，这对其日后从事相关领域的研究和工作非常重要。”叶建淮说。

叶建淮老师授课

“我们坚信，只要种下EOE100（《地球科学概论》）这一颗营养储备充实的种子，假以时日，进一步深化交叉学科深入融合创新只是时间问题，我们不妨静待花开。”杨英杰充满期待，三个院系的教师协同共融，助力下一代地球科学人才的培育孕育。

以更广泛和综合的视角来认识世界

希望同学们可以习得对问题的探索与观察能力，能对人事物充满好奇心，具备自我学习的能力，还有面对困难不轻易放弃的正面态度。

”哇！这个几亿年前的化石为什么能保存这么好？三叶虫长得样子好怪！”平常在博物馆里不能碰触的标本，同学们得以在手上近距离把玩。周祐民看到学生动手观察三叶虫化石标本时的兴奋，觉得“这样的教学值了！”

周祐民老师授课

“我们的‘终极目标’是希望同学们了解、认可、喜爱地球科学，同时弥补入校学生地学知识匮乏的不足，响应国家地学人才的需求。”杨英杰老师希望课程可以为南科大学子埋下关注国家发展、矢志报国的种子，建立起未来科学家应有的宽阔视野与深厚学科底蕴。

培养求知欲，激发对自然和世界的好奇心，塑造科学思维......在课堂知识之外，任课老师们也希望带给同学们关于成长的收获。

当课堂上的同学们开始思考海洋与地球的广袤，会意识到人类的渺小并对自然产生敬畏。“有时想想在地球46亿年中有将近10亿年的沉寂期，自己现下的瓶颈就没有那么难以接受了。”地空系王蕊嘉助理教授希望同学们通过这门课不仅得到更多知识，也能学会以更从容的心态面对困难，她开玩笑地说：“教授这门课程的过程中也很大程度上治好了我的精神内耗。”

王蕊嘉授课

环境学院王辰老师在学生期间遇到了许多引导和鼓励她进步的老师，她希望这份教书育人的使命也能在课堂上传承：“做有意义的研究，同时能够影响自己的学生。”

王辰老师授课

而在叶建淮看来，这样的课堂更是老师与学生相互促进、共同进步的过程。“每位同学都真正做到了对课堂上每个知识点的认真学习和思考。课后有同学来问我‘暗能量之间是否相互吸引？’‘除了使用哈勃常数的方法，是否还有其他方法可以推断宇宙年龄？’这些问题都是我在备课过程中未曾考虑到的，让我耳目一新。”

通过这门课程的学习，有同学们希望能拓展课程内容，无论是前去探索大自然的壮丽景观，还是探寻宇宙行星的奥妙；有同学更好奇地球的地质构造，希望发现地球上无限的惊喜。课程组的每位老师也都在为这个课程提出各种规划和修改建议，野外考察活动是被提及最多的：“我们期待这门课会是一个理论和实践想结合的课程。”

“学习地球科学就需要进行自然观察，只有在教室内学习知识是不够的，需要能够有户外教学与实际走入山海间。”周祐民老师计划，未来会有更多户外参观与体验的活动加入课程当中，让同学们切身体会到地球系统的奥妙。

教学团队

【地球与空间科学系】

杨英杰教授，研究方向：观测地震学, 地震层析成像，背景噪声成像

王蕊嘉助理教授，研究方向：中小地震及非常规地震的监测和研究

【海洋科学与工程系】

张传伦讲席教授，研究方向：微生物海洋学和地质微生物学等领域

周祐民副教授，研究方向：古地磁学、岩石磁学、环境磁学、气候变化及断层磁学

【环境科学与工程学院】

叶建淮副教授，研究方向：大气污染物形成机制及其环境气候效应、大气污染物化学传感器的开发等

王辰副教授，研究方向：室内空气污染、大气化学多相反应、大气污染物室内外关联及影响等

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新媒体中心

来源：地球与空间科学系、海洋科学与工程系、环境科学与工程学院

通讯员：黄惠婧、颜莎、晏梓添

摄影：苏佳慧、王璇

编辑：杨奂彦

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