全国首个!高校在本科教育“无人区”探索行星科学

2020-12-08 18:37:05 来源: 科技日报 作者: 盛利

李迪 科技日报记者 盛利

“行星科学本科人才培养已经迫在眉睫,不干不行了。”12月8日,成都理工大学行星科学英才班班主任李春辉告诉记者,该校设立的全国首个行星科学领域的本科班(以下简称英才班)已完成组班,21位学生将于2021年春季学期正式行课。

据了解,行星科学学科建设的迟滞已是一个制约我国成为深空探测强国和行星科学强国的瓶颈。因此,行星科学教育体系的建设势在必行。

此次成都理工大学先试先行进行行星科学本科人才培养,也是从零起步不断地探索行星科学领域的教育教学体系,培养更多符合国家战略发展和科学前沿的急需人才,提升深空探测成果的科学产出和国际影响力。

行星科学本科教育必须要有人“先走在路上”

行星科学是研究太阳系内与系外行星、卫星、彗星等天体和行星系的基本特征,以及它们形成和演化过程的科学。行星科学以深空探测为主要研究手段,由地球科学、空间科学、天文学等学科交叉产生。

在人类第一次深空探测热潮时期,美国就率先建立了行星科学学科和人才培养体系,以及科学引领深空探测的发展思路。

目前,我国的深空探测事业迅猛发展,取得了举世瞩目的成就,已然成为崛起中的深空探测大国,但是我国的行星科学学科尚未建立,也无系统的人才培养体系,无法匹配和支撑国家深空探测战略规划的深度实施。

即使如此,我国的行星科学教育探索已开始萌芽。从目前来看,我国的国家学科设置中虽无行星科学学科,但是中国科学技术大学、北京大学等一流高校以交叉学科的方式,在地球物理学、地质学、空间物理学等学科下已设有行星科学的研究生教育。

为何成都理工大学要先行先试设立行星科学本科班?答案显而易见。

“开设行星科学研究生教育相当于培养一棵已成材的树开花结果。而本科教育更像是种下一棵种子,悉心培养它成材。”李春辉说基础学科的教育是十分重要的,所以本科班的行星科学教育必须要有人“先走在路上”,并且成都理工大学作为这条路的“出发点”是十分合适的。

作为中国地球科学高层次人才培养与科学研究基地之一,成都理工大学在地质、能源、资源科学等学科方面有传统优势,其在地质方面的实力可以说是排名全国前列的。

“地球本身就是一个行星,因此地球科学的人才更容易成长为行星科学家。”李春辉说,地球科学是建设行星科学的基础,而成都理工大学正好有这方面的资源优势。

其中,成都理工大学成立了行星科学国际研究中心,聘请学术领军人才开展行星科学研究和教学。该行星科学国际研究中心是以知名行星科学家刘耘教授为首席科学家,以知名行星化学和地球化学家张兆峰教授和行星深部物理学家孙新蕾教授为主要学术带头人设立的科学研究和人才培养机构。

“英才班的组建不仅是完善我国行星科学拔尖人才培养体系的重大突破,也是我校双一流建设人才培养的重大举措。”行星科学国际研究中心负责人刘耘教授说。

“量身定制”课程且设计理念与国际接轨

1972年,美国亚利桑那州立大学成立了第一个行星科学系,标志着行星科学人才培养体系的开端。该系致力于教授与行星科学相关的基础和专业课程,培养从本科到研究生的各个层次的行星科学人才。从那之后,国外相关院校也陆陆续续地开设行星科学领域的相关课程。

李春辉告诉记者,学校系统调研了英国和美国5所高校的行星科学相关课程的开设情况。这5所国外高校均开设了矿物学、岩石学、构造地质学等学科基础课程;均强调计算机模拟的重要性,开设了相关课程;均设有行星表面与大气课程、与天文相关的课程。

此次开设的英才班在课程设计理念内核上与国外一流高校行星科学专业高度一致。“我们的培养方案中对地球科学类课程给予了充足的学时,同时也突出了数理化、计算机等学科基础课程。”李春辉说。

在专业核心课方面,培养方案较完备地涵盖了当下行星科学所有的前沿研究方向,包括行星科学导论、陨石学与宇宙化学、行星动力学、天体力学、空间物理学等,这些课程是目前行星科学研究的主要前沿分支,是学生后续发展的重要基础。

学科建设中,选修课也是必不可少的。“培养方案开放了选修课,弥补了学科基础课在物理和化学方面的不足,整合专业核心课在系统性方面的缺憾。”李春辉说,不仅如此培养方案还设有部分个性化教育课程,将为后续深造者开设前置课程、为交叉学科准备知识、为就业创业训练新技能。

同时,培养方案还设有为期27周的集中实践课程,包括地质实习、行星实习、毕业实习与论文等,在控制学分的同时,为学生保证课时,加强学生的国际交流。

值得注意的是,此次培养方案中专门开设了理论与实验行星科学导论和近地天体系统研究课程,这是该校组织专家共同讨论出的课程,也是国外暂未设立的课程。

能留下的学生都有一个“行星梦”

行星科学,部分学生认为是去月球“捡石头”、有些学生以为是物理和数学的一个分支……实际上,它就是“高大上”的学科。

那么面对中国行星科学教育的“黄埔军校”,什么样的学生才能进入这个英才班学习?首先兴趣尤为重要。

今年9月份,英才班面向全校大一新生遴选约20名有志青年,一共105名学生对此事具有高度兴趣并参与了报名。但是真正的有“趣”青年,连一半都不到。

“从我们开始行星科学英才班的校内宣传以来,有105人登记报名,近40人参加面试,最终录取21人。”李春辉告诉记者,针对105名报名学生,有43名学生根据要求提交了自我陈述,表明了动机性。

不仅如此,这43名学生中仅40人参与了学校安排的面试环节。而此次面试不只是“打个照面”,学校为每位学生安排了15分钟的面试时间以及面试“50问”。

这面试“50问”也是经过多位老师的“精挑细选”,从学习情况、能力体现、个性、生活、未来等各个方面都做了仔细斟酌。“真正能留下来的学生,是有‘行星梦’的。”李春辉说。

“小时候能望见的繁星点点的夜空、《小王子》中描绘的孤独又浪漫的星球以及电影里令人震撼的浩瀚宇宙,都令我忍不住想去探索其中的奥秘。”首届行星科学英才班学员崔馨月说,既然机会已被“抓住”,她愿尽己所能在这一领域求索,给理想一个交代。

值得注意的是,此次英才班最终组班的21名学生中,从日语专业加入行星科学的邢珪馨引起了记者的注意。她说,“我跨了一个毫不相干的专业是因为我对行星科学很感兴趣,并且国家相关专业人才较为缺乏,我希望将来能为国家在该领域的发展贡献一份力量。”

责任编辑: 陈可轩