摘要:地球物理領(lǐng)域的研究生教育是培養(yǎng)相關(guān)行業(yè)所需的專業(yè)技術(shù)人才和創(chuàng)新型人才的主要途徑,承擔(dān)了該領(lǐng)域科研技術(shù)轉(zhuǎn)化和人才培養(yǎng)的重要任務(wù)。為此,初步探索了面向地球物理學(xué)科的多元化研究生培養(yǎng)模式,提出集學(xué)科交叉融合、企業(yè)需求導(dǎo)向以及國(guó)際化跨越式發(fā)展為一體的研究生培養(yǎng)模式,并進(jìn)一步分析了該模式在提高研究生綜合素質(zhì)以及推動(dòng)地球物理學(xué)科發(fā)展方面的潛在優(yōu)勢(shì)。
關(guān)鍵詞:研究生培養(yǎng);應(yīng)用地球物理;多學(xué)科交叉;產(chǎn)教融合
作者簡(jiǎn)介:盧紹平,中山大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院教授,珠海 519082。
地球物理領(lǐng)域的研究生教育旨在培養(yǎng)學(xué)生深刻理解地球內(nèi)外部物理過程及其相互作用的能力,以及運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)解決現(xiàn)實(shí)問題的能力,進(jìn)而為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界輸送應(yīng)用型科學(xué)家和專業(yè)人才。中山大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院的地球物理學(xué)科倡導(dǎo)以多元化的教育方式對(duì)接產(chǎn)教研一體化體系,培養(yǎng)滿足實(shí)際生產(chǎn)與開發(fā)需求的地球物理復(fù)合型人才,為科研產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供有力支撐。本文從地球物理學(xué)科研究生培養(yǎng)現(xiàn)狀與趨勢(shì)出發(fā),討論多元化研究生培養(yǎng)模式在地球物理領(lǐng)域中的實(shí)施方案,通過列舉真實(shí)案例佐證多元化研究生培養(yǎng)模式的潛在優(yōu)勢(shì),并為進(jìn)一步改進(jìn)地球物理研究生培養(yǎng)工作提出建議。
一、地球物理學(xué)研究生培養(yǎng)與學(xué)科設(shè)置現(xiàn)狀
地球物理學(xué)是研究地球內(nèi)部及其周圍環(huán)境的科學(xué)領(lǐng)域,涵蓋了地球的物質(zhì)組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、地球
表面的物理特征以及地球與太陽系其他天體的相互作用等內(nèi)容[1]。地球物理學(xué)屬于理學(xué)專業(yè),全國(guó)主要有10所高校開設(shè)地球物理學(xué)專業(yè)。地球物理學(xué)科核心課程學(xué)習(xí)的學(xué)分、學(xué)時(shí)和教學(xué)要求以及課程順序等由各高校自主規(guī)定,高校也會(huì)根據(jù)自身特色或地域以及就業(yè)環(huán)境調(diào)整課程,如石油類院校的課程設(shè)置更傾向于地震勘探,部分地質(zhì)類院校會(huì)增設(shè)放射性測(cè)量等課程。在研究生培養(yǎng)過程中,主要強(qiáng)調(diào)研究生需具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)、物理、地質(zhì)學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等基礎(chǔ)知識(shí),掌握系統(tǒng)的地球物理學(xué)基本理論、專業(yè)知識(shí)和技能,了解地球物理學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)和學(xué)術(shù)前沿。同時(shí),研究生應(yīng)該具有開展科學(xué)研究和學(xué)術(shù)交流的能力以及團(tuán)隊(duì)合作精神,能夠獨(dú)立承擔(dān)本學(xué)科的一般研究課題并做出一定的創(chuàng)新成果,能夠在深地、深海、深空以及資源、環(huán)境、工程等領(lǐng)域承擔(dān)地球物理學(xué)的教學(xué)、科研和管理等工作。因此在研究生的培養(yǎng)過程中,不僅需要注重專業(yè)知識(shí)的講授,也需要公共基礎(chǔ)知識(shí)的教授。中山大學(xué)在培養(yǎng)地球物理學(xué)研究生過程中,將學(xué)生的課程分成了專業(yè)核心課、專業(yè)基礎(chǔ)課、公共必修課、交叉學(xué)科課四個(gè)部分,多方面培養(yǎng)研究生的能力。
隨著科技的進(jìn)步和研究方法的不斷創(chuàng)新,地球物理學(xué)科正處于一個(gè)前所未有的發(fā)展時(shí)期。當(dāng)前地球物理學(xué)科的研究生培養(yǎng)模式呈現(xiàn)出以下幾個(gè)顯著特點(diǎn):①多學(xué)科交叉融合。各高校逐步建立了系統(tǒng)化的研究生課程體系,涵蓋了地球物理學(xué)的各個(gè)分支領(lǐng)域及相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)點(diǎn),如地震學(xué)、重力學(xué)、地磁學(xué)等,以確保學(xué)生在廣度和深度上都能夠得到全面的知識(shí)傳授。②科研與實(shí)踐并重。地球物理學(xué)研究常常需要結(jié)合實(shí)地觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)研究,在研究生培養(yǎng)過程中必須加強(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練,使學(xué)生熟練掌握儀器操作、數(shù)據(jù)處理和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技能[2]。目前,“創(chuàng)新杯”地球物理知識(shí)競(jìng)賽、“東方杯”地球物理大賽等多個(gè)全國(guó)性的地球物理學(xué)競(jìng)賽,進(jìn)一步推進(jìn)地球物理學(xué)科的發(fā)展,探索地球物理專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)及教育教學(xué)新模式,提升研究生的整體素質(zhì)和綜合運(yùn)用地球物理專業(yè)知識(shí)的能力。③面向國(guó)際,面向深部。在研究生培養(yǎng)過程中,注重國(guó)際交流與學(xué)習(xí),學(xué)校積極支持研究生出國(guó)參加學(xué)術(shù)會(huì)議或邀請(qǐng)國(guó)外知名學(xué)者來華作報(bào)告,如中山大學(xué)開展“中山大學(xué)研究生國(guó)外訪學(xué)與合作研究項(xiàng)目資助計(jì)劃”等。
為響應(yīng)國(guó)家“向深部進(jìn)軍”的口號(hào),推進(jìn)“深海–深空–深地”戰(zhàn)略,深部探測(cè)與深部地質(zhì)調(diào)查成為地球物理學(xué)的重要發(fā)展方向。在地球物理學(xué)研究生培養(yǎng)的過程中,各大高校也開始增加深部結(jié)構(gòu)和深部過程的教學(xué)內(nèi)容[3]。地球物理學(xué)科研究生培養(yǎng)在不斷完善中取得了顯著的進(jìn)展,通過全面的課程體系、強(qiáng)化的實(shí)踐環(huán)節(jié)以及國(guó)際合作交流,為培養(yǎng)優(yōu)秀的地球物理學(xué)研究人才奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
二、地球物理學(xué)研究生培養(yǎng)現(xiàn)存問題
隨著國(guó)家對(duì)高科技復(fù)合型人才需求的日益增大,地球物理學(xué)的研究任務(wù)逐漸呈現(xiàn)出多樣化、綜合性和前瞻性的趨勢(shì)。針對(duì)地球物理學(xué)科研究任務(wù)的變化,研究生培養(yǎng)任務(wù)也隨之更新,培養(yǎng)目標(biāo)更加注重跨學(xué)科能力、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和計(jì)算機(jī)技能、高分辨率觀測(cè)技術(shù)等方面。然而,當(dāng)前地球物理學(xué)科的發(fā)展仍然面臨以下問題:
1.跨學(xué)科合作不足
地球物理跨學(xué)科交叉融合是指將地球物理學(xué)與其他學(xué)科領(lǐng)域相結(jié)合,擺脫狹隘的學(xué)科界限以解決深層次問題。為有效應(yīng)對(duì)地球科學(xué)面臨的復(fù)雜問題,地球物理學(xué)通常需要與其他領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)相融合,例如地質(zhì)學(xué)、氣象學(xué)、工程學(xué)和計(jì)算科學(xué)等,以提升研究生的學(xué)術(shù)能力、職業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力以及應(yīng)對(duì)環(huán)境、資源、自然災(zāi)害等多方面挑戰(zhàn)的能力。然而現(xiàn)有的培養(yǎng)體系對(duì)研究生缺乏足夠的視野拓展,導(dǎo)致地球物理學(xué)研究生未能獲得足夠的跨學(xué)科培訓(xùn),難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的地球科學(xué)問題。例如,地球物理學(xué)科在研究過程中通常需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)采集和分析工作,涉及數(shù)據(jù)管理、統(tǒng)計(jì)學(xué)和地理信息系統(tǒng)(GIS)等多方面課程,但是現(xiàn)今地球物理學(xué)人才培養(yǎng)院校對(duì)此類學(xué)科的配備不足,因而教學(xué)模式需要增加更多元的課程設(shè)置來完備學(xué)生能力,以提升研究生的學(xué)術(shù)能力、職業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力以及解決現(xiàn)實(shí)問題的能力。
2.課程結(jié)構(gòu)相對(duì)不合理
在研究生教育體系中,需在教學(xué)中融合抽象的理論概念和實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新思維。然而,現(xiàn)今的地球物理學(xué)科研究生教育幾乎均為理論教學(xué),實(shí)踐性課程較少,甚至缺失部分必要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),不能有效引導(dǎo)研究生將理論和實(shí)踐相結(jié)合。雖然研究生能夠在實(shí)驗(yàn)室和計(jì)算機(jī)的模擬場(chǎng)景中受到一定的模擬實(shí)踐培訓(xùn),但是仍然缺乏野外實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),這會(huì)導(dǎo)致他們?cè)趯?shí)際勘探、野外數(shù)據(jù)收集和現(xiàn)場(chǎng)問題解決方面缺乏必要的技能。例如,美國(guó)一些位于地震或地質(zhì)活躍區(qū)域的大學(xué),并不提供學(xué)生親自參與實(shí)際地震勘探或地質(zhì)調(diào)查的機(jī)會(huì),導(dǎo)致學(xué)生缺乏實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),不利于促進(jìn)地球物理學(xué)研究生將實(shí)踐與理論相結(jié)合。因此,在研究生培養(yǎng)中需要引入更多的實(shí)際案例研究,鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考和解決問題。此外,還應(yīng)加強(qiáng)與工業(yè)界和研究機(jī)構(gòu)的合作,使學(xué)生有機(jī)會(huì)將他們所學(xué)應(yīng)用到實(shí)際工作中,提高他們的實(shí)際應(yīng)用能力。
3.職業(yè)發(fā)展支持不足
現(xiàn)有的地球物理學(xué)研究生教學(xué)通常側(cè)重于傳授學(xué)生學(xué)術(shù)知識(shí)和研究技能,強(qiáng)調(diào)科研與學(xué)術(shù)能力的培養(yǎng),并沒有提供足夠的職業(yè)規(guī)劃指導(dǎo),導(dǎo)致很多地球物理學(xué)研究生在完成學(xué)業(yè)后缺乏對(duì)自己職業(yè)發(fā)展的清晰規(guī)劃。此外,地球物理學(xué)領(lǐng)域通常需要實(shí)際的實(shí)地工作經(jīng)驗(yàn),但一些學(xué)校沒有提供足夠的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)或與行業(yè)相關(guān)的聯(lián)系,使得學(xué)生無法獲得實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),也無法建立與行業(yè)內(nèi)專業(yè)人士的聯(lián)系。例如,在中國(guó)某些高校的地球物理學(xué)專業(yè)中,學(xué)生在完成學(xué)業(yè)后可能要到與石油、礦業(yè)或環(huán)境科學(xué)等行業(yè)相關(guān)的單位就業(yè),但學(xué)校的地球物理學(xué)課程如“地球物理場(chǎng)論”“地震勘探原理與方法”等課程理論性較強(qiáng),未能充分涵蓋行業(yè)實(shí)踐和應(yīng)用技能的培養(yǎng),無法適應(yīng)社會(huì)需求和行業(yè)發(fā)展的要求。
三、多元化研究生培養(yǎng)模式案例研究
1.多學(xué)科交叉融合在地球物理學(xué)研究生培養(yǎng)中的成功案例
多學(xué)科交叉融合研究生教育理念的優(yōu)勢(shì)在國(guó)內(nèi)外多個(gè)著名高校得到了充分展示。例如,斯坦福大學(xué)地球物理系以其鮮明的多學(xué)科融合特色而著名,該校地球物理學(xué)研究生教育致力于將地球科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和工程學(xué)等領(lǐng)域的知識(shí)融入地球物理學(xué),以推動(dòng)前沿研究和解決實(shí)際問題。在斯坦福大學(xué)地球物理學(xué)研究生課程中,學(xué)生可以充分利用校內(nèi)的多個(gè)科研中心和實(shí)驗(yàn)室,如計(jì)算地球物理學(xué)中心和地球表層過程實(shí)驗(yàn)室等。這些實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生提供了一個(gè)跨學(xué)科的學(xué)習(xí)環(huán)境,他們可以與計(jì)算機(jī)專業(yè)科學(xué)家、工程師和地球科學(xué)家一起工作,共同探索地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)、地震學(xué)、資源勘探等課題。此外,斯坦福大學(xué)也鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)跨學(xué)科的課程。地球物理學(xué)研究生可以選修計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)據(jù)科學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)等課程,從而掌握在地球物理研究中常用的數(shù)據(jù)分析和模擬技能。這種跨學(xué)科的學(xué)習(xí)方式有助于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用不同領(lǐng)域知識(shí)的能力,為解決復(fù)雜的地球物理問題提供創(chuàng)新的思路。斯坦福大學(xué)地球物理系還積極組織學(xué)術(shù)研討會(huì)、跨學(xué)科講座等活動(dòng),促使學(xué)生與各個(gè)領(lǐng)域的專家互動(dòng)交流。這些活動(dòng)不僅拓寬了學(xué)生的學(xué)術(shù)視野,還培養(yǎng)了他們的團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力。斯坦福大學(xué)地球物理系以其多領(lǐng)域融合的教育模式,為學(xué)生提供了一個(gè)跨學(xué)科、創(chuàng)新性的學(xué)習(xí)環(huán)境,培養(yǎng)出在地球物理學(xué)領(lǐng)域具有廣泛知識(shí)和能力的研究人才。這種教育模式不僅有利于推動(dòng)地球物理學(xué)研究的進(jìn)展,也為學(xué)生未來的職業(yè)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)地球物理與信息技術(shù)學(xué)院以其在地球物理研究生教育中的多學(xué)科融合和創(chuàng)新特色而備受矚目。學(xué)院致力于培養(yǎng)具備廣泛知識(shí)背景和跨學(xué)科能力的地球物理學(xué)者,他們?cè)诘厍蛸Y源勘探、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域發(fā)揮了積極作用。在該學(xué)院的研究生課程中,學(xué)生不僅接受傳統(tǒng)的地球物理學(xué)知識(shí)培訓(xùn),還能夠從信息技術(shù)、工程技術(shù)、地質(zhì)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域中汲取知識(shí)。例如,學(xué)生可以學(xué)習(xí)地球物理勘探方法,同時(shí)也可以學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)編程、遙感技術(shù)等,以便在實(shí)際勘探過程中更好地處理和分析數(shù)據(jù)。這種跨學(xué)科的教育模式使學(xué)生能夠靈活運(yùn)用不同領(lǐng)域的知識(shí)解決復(fù)雜的地球問題。學(xué)院還鼓勵(lì)學(xué)生參與各種實(shí)際項(xiàng)目和實(shí)踐活動(dòng),學(xué)生可以參與地球物理勘探實(shí)驗(yàn)、地震監(jiān)測(cè)、環(huán)境污染調(diào)查等項(xiàng)目,將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際情境中,培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力。這種實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不僅加強(qiáng)了學(xué)生的專業(yè)技能,還培養(yǎng)了他們的團(tuán)隊(duì)合作和實(shí)際操作能力。此外,學(xué)院還定期組織學(xué)術(shù)研討會(huì)、講座和學(xué)術(shù)交流活動(dòng),邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外專家與學(xué)生分享他們?cè)诘厍蛭锢眍I(lǐng)域的研究成果和經(jīng)驗(yàn),這為學(xué)生提供了一個(gè)廣泛學(xué)習(xí)和交流的平臺(tái),促進(jìn)了他們的學(xué)術(shù)成長(zhǎng)。綜合而言,中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)地球物理與信息技術(shù)學(xué)院通過多學(xué)科融合的教育模式,培養(yǎng)出綜合素質(zhì)較高的地球物理學(xué)者,他們具備豐富的知識(shí)背景和實(shí)踐能力,能夠在地球科學(xué)領(lǐng)域取得有益的成就。這種教育模式在促進(jìn)地球物理學(xué)研究和應(yīng)用中發(fā)揮了重要作用。
2.實(shí)踐教學(xué)在地球物理學(xué)研究生培養(yǎng)中的成功案例
法國(guó)國(guó)立地質(zhì)學(xué)院以其在地球科學(xué)領(lǐng)域的聲譽(yù)而聞名,其地球物理學(xué)研究生教育注重將行業(yè)導(dǎo)向與實(shí)踐教學(xué)緊密結(jié)合,為學(xué)生提供了豐富的機(jī)會(huì)來獲得實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。該校的地球物理學(xué)研究生課程涵蓋了地球物理學(xué)的核心領(lǐng)域,包括地球物理勘探、地震學(xué)、地球物理數(shù)據(jù)處理等。除了傳統(tǒng)的課堂教學(xué),學(xué)生還將參與各種實(shí)際項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn),例如,學(xué)生使用地震儀器和其他地球物理工具來獲取地下信息。他們會(huì)親自操作儀器,收集地震數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析和解釋。通過這種實(shí)際操作,學(xué)生能夠深入了解地下結(jié)構(gòu),掌握實(shí)際勘探技術(shù),培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力。此外,法國(guó)國(guó)立地質(zhì)學(xué)院與多家石油、礦產(chǎn)等行業(yè)合作,為研究生提供實(shí)習(xí)和參與實(shí)際項(xiàng)目的機(jī)會(huì)。學(xué)生有機(jī)會(huì)在真實(shí)的工作環(huán)境中應(yīng)用所學(xué)知識(shí),解決行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。例如,他們可以通過參與石油勘探項(xiàng)目,利用地球物理方法確定潛在的油氣儲(chǔ)層,提高在工作中的技能,獲得信心。該校還會(huì)定期舉辦行業(yè)專家講座和研討會(huì),讓學(xué)生與行業(yè)專業(yè)人士互動(dòng)交流,了解行業(yè)的最新發(fā)展趨勢(shì),使學(xué)生更好地理解行業(yè)需求,調(diào)整學(xué)習(xí)方向,以更好地適應(yīng)未來的職業(yè)挑戰(zhàn)。綜上所述,法國(guó)國(guó)立地質(zhì)學(xué)院通過行業(yè)導(dǎo)向的課程設(shè)置、實(shí)地實(shí)驗(yàn)和與行業(yè)的合作,為地球物理學(xué)研究生提供了豐富的實(shí)際教育經(jīng)驗(yàn),培養(yǎng)了他們?cè)诘厍蛭锢韺W(xué)領(lǐng)域取得成功所需的技能和知識(shí)。
吉林大學(xué)地球物理學(xué)院作為中國(guó)地球科學(xué)領(lǐng)域的重要教育和研究機(jī)構(gòu),在培養(yǎng)地球物理學(xué)研究生方面充分體現(xiàn)了行業(yè)導(dǎo)向與實(shí)踐教學(xué)的理念。學(xué)院致力于將學(xué)術(shù)研究與實(shí)踐應(yīng)用緊密結(jié)合,為學(xué)生提供了豐富的實(shí)踐機(jī)會(huì)。在課程設(shè)置方面,學(xué)院注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力,學(xué)生不僅學(xué)習(xí)地球物理學(xué)的基礎(chǔ)理論,還將在課程中接觸到各種地球物理方法的實(shí)際應(yīng)用。例如,在地球物理勘探課程中,學(xué)生將學(xué)習(xí)地球物理勘探的基本原理,并通過實(shí)際操作了解地震儀器的使用、地下數(shù)據(jù)的采集和處理等實(shí)際技能。學(xué)院還特別設(shè)置了與行業(yè)相關(guān)的課程,如石油地球物理學(xué)和礦產(chǎn)地球物理學(xué),以幫助學(xué)生更好地理解行業(yè)需求。此外,學(xué)院與國(guó)內(nèi)外多家石油、礦產(chǎn)、地質(zhì)勘探等公司建立了緊密的合作關(guān)系。學(xué)生可以在寒暑假期間參與實(shí)地實(shí)習(xí),親身參與各類地球物理實(shí)際項(xiàng)目。這些實(shí)習(xí)不僅提供了實(shí)際操作的機(jī)會(huì),還使學(xué)生了解行業(yè)工作的流程和挑戰(zhàn)。學(xué)院還積極組織學(xué)生參與國(guó)內(nèi)外的地球物理學(xué)術(shù)會(huì)議,讓他們有機(jī)會(huì)與同行交流,了解最新的研究進(jìn)展和技術(shù)趨勢(shì)。吉林大學(xué)地球物理學(xué)院的這種行業(yè)導(dǎo)向與實(shí)踐教學(xué)的教育模式,使學(xué)生不僅具備了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),更能夠靈活運(yùn)用于實(shí)際工作中。該學(xué)院培養(yǎng)的學(xué)生在地球物理學(xué)領(lǐng)域具有較強(qiáng)的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,為國(guó)家地質(zhì)勘探、能源開發(fā)等領(lǐng)域的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。
3.國(guó)際化培養(yǎng)方式在地球物理學(xué)研究生培養(yǎng)中的成功案例
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)地球和空間科學(xué)學(xué)院一直致力于推動(dòng)地球物理學(xué)研究生的國(guó)際化培養(yǎng),通過與國(guó)際頂尖研究機(jī)構(gòu)的合作和創(chuàng)新培養(yǎng)方式,為學(xué)生提供廣闊的國(guó)際學(xué)術(shù)交流平臺(tái)。例如,該學(xué)院倡導(dǎo)國(guó)際合作研究項(xiàng)目。地球和空間科學(xué)學(xué)院與美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校(UC Berkeley)地球物理學(xué)系建立了緊密的合作關(guān)系。學(xué)院與UC Berkeley聯(lián)合開展多個(gè)國(guó)際合作研究項(xiàng)目,涵蓋了地球物理學(xué)領(lǐng)域的多個(gè)方向,如地震學(xué)、地球物理勘探、地?zé)釋W(xué)等。學(xué)生可以參與這些項(xiàng)目,前往UC Berkeley進(jìn)行短期或長(zhǎng)期的合作研究,與國(guó)際頂尖學(xué)者共同攻克科學(xué)難題。設(shè)置國(guó)際化課程。為了提供更具國(guó)際化視野的教育,學(xué)院引進(jìn)了一系列英語授課的國(guó)際化課程。這些課程不僅覆蓋了地球物理學(xué)科的前沿知識(shí),還強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科交叉融合培養(yǎng)模式,使學(xué)生能夠更好地融入國(guó)際科研合作。學(xué)生既可以在國(guó)內(nèi)就近學(xué)習(xí)這些課程,也可以通過在線平臺(tái)與國(guó)際學(xué)生一同學(xué)習(xí),促進(jìn)跨文化交流。提供國(guó)際交流與合作機(jī)會(huì)。學(xué)院為學(xué)生提供多種國(guó)際交流與合作機(jī)會(huì),學(xué)生可以申請(qǐng)參加國(guó)際性學(xué)術(shù)會(huì)議,與全球地球物理學(xué)界的同行們交流和互動(dòng)。學(xué)院還鼓勵(lì)學(xué)生申請(qǐng)國(guó)際實(shí)習(xí)項(xiàng)目,前往國(guó)外知名實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行短期研究,拓寬自己的研究視野。通過以上的國(guó)際合作項(xiàng)目、國(guó)際化課程設(shè)置以及國(guó)際交流合作機(jī)會(huì),中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)地球和空間科學(xué)學(xué)院為地球物理學(xué)研究生提供了全面的國(guó)際化培養(yǎng),不僅豐富了學(xué)生的學(xué)術(shù)經(jīng)驗(yàn),也為他們今后在全球范圍內(nèi)從事地球物理學(xué)研究和合作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院是中國(guó)地球物理學(xué)研究生國(guó)際化培養(yǎng)的先行者之一,通過與國(guó)際知名高校合作雙學(xué)位項(xiàng)目和國(guó)際交流,為學(xué)生提供了豐富的國(guó)際學(xué)術(shù)平臺(tái)。例如,學(xué)院與英國(guó)牛津大學(xué)合作,設(shè)立了地球與環(huán)境科學(xué)碩士雙學(xué)位項(xiàng)目。學(xué)生可以在北京大學(xué)完成一部分學(xué)業(yè),然后前往牛津大學(xué)繼續(xù)深造,從而獲得兩所學(xué)校的學(xué)位證書,培養(yǎng)跨文化背景的國(guó)際化人才。學(xué)院積極組織國(guó)際交流項(xiàng)目,為學(xué)生提供境外交流和合作的機(jī)會(huì)。學(xué)生可以申請(qǐng)參加學(xué)院與國(guó)際高校合作的交換項(xiàng)目,前往海外學(xué)習(xí)交流。這些交流項(xiàng)目通常為學(xué)生提供了短期的深入研究和學(xué)術(shù)交流機(jī)會(huì),使他們有機(jī)會(huì)與國(guó)際知名學(xué)者合作,分享研究成果。為了促進(jìn)國(guó)際學(xué)術(shù)交流,學(xué)院定期舉辦國(guó)際地球物理學(xué)術(shù)研討會(huì),邀請(qǐng)國(guó)際地球物理領(lǐng)域的著名學(xué)者和專家,與學(xué)生共同分享他們的研究成果和前沿動(dòng)態(tài),使得學(xué)生有機(jī)會(huì)與來自世界各地的學(xué)者互動(dòng)交流,拓展自己的學(xué)術(shù)視野。通過雙學(xué)位項(xiàng)目、國(guó)際交流項(xiàng)目和國(guó)際學(xué)術(shù)研討會(huì)等舉措,北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院為地球物理學(xué)研究生提供了充分的國(guó)際化培養(yǎng)機(jī)會(huì)。這些機(jī)會(huì)不僅提升了學(xué)生的學(xué)術(shù)水平,也培養(yǎng)了他們具備全球視野和跨文化交流能力的綜合素質(zhì),為他們?cè)趪?guó)際地球物理學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
四、對(duì)地球物理學(xué)研究生培養(yǎng)工作的建議
1.倡導(dǎo)跨學(xué)科交叉融合:協(xié)同多學(xué)科領(lǐng)域前沿,打破邊界,培養(yǎng)開放式創(chuàng)新思路
地球物理學(xué)作為一門復(fù)雜多樣的學(xué)科,需要在不斷拓展的前沿問題中保持創(chuàng)新。跨學(xué)科交叉融合可以幫助地球物理學(xué)研究生超越純粹的學(xué)科界限,拓展研究生視野,使其能夠借鑒其他領(lǐng)域的思維方式和解決問題的方法,在地球物理學(xué)領(lǐng)域提出更加創(chuàng)新和有前瞻性的研究問題。因此,研究生培養(yǎng)應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生打破學(xué)科邊界,積極與相關(guān)學(xué)科展開交流與合作。為此,學(xué)校可以開設(shè)針對(duì)多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的交叉學(xué)科課程,例如地質(zhì)物理、計(jì)算地球科學(xué)、地球信息科學(xué)等,并搭建學(xué)術(shù)交流平臺(tái),讓不同學(xué)科的導(dǎo)師和研究生相互交流與啟發(fā),幫助學(xué)生深入了解不同學(xué)科之間的聯(lián)系和相互作用。組織學(xué)術(shù)研討會(huì)和講座,邀請(qǐng)不同領(lǐng)域的導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)分享其研究成果和觀點(diǎn),導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)可以包含來自不同學(xué)科領(lǐng)域的專家,幫助學(xué)生了解其他領(lǐng)域的最新發(fā)展,激發(fā)跨學(xué)科合作的興趣。建立交叉學(xué)科研究中心,匯集不同學(xué)科的研究人員和學(xué)生,共同探索地球物理學(xué)領(lǐng)域的前沿問題。調(diào)整學(xué)業(yè)要求,使學(xué)生能夠在一定范圍內(nèi)選擇不同學(xué)科的課程,并將其計(jì)入攻讀學(xué)位的學(xué)分要求之中。為培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)優(yōu)良的地球物理學(xué)人才,要為研究生創(chuàng)造一個(gè)開放和融合的學(xué)習(xí)環(huán)境,鼓勵(lì)研究生積極探索不同學(xué)科之間的聯(lián)系,并在跨學(xué)科交流合作中培養(yǎng)開放式創(chuàng)新思路。
2.行業(yè)導(dǎo)向與實(shí)踐教學(xué):兼顧產(chǎn)學(xué)研一體化,以企業(yè)需求為導(dǎo)向,培養(yǎng)專業(yè)型研究人才
多元化的研究生培養(yǎng)還應(yīng)該與行業(yè)需求相結(jié)合,注重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力。產(chǎn)學(xué)研一體化培養(yǎng)是一種將學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界和研究機(jī)構(gòu)緊密結(jié)合的培養(yǎng)模式,旨在培養(yǎng)具備學(xué)術(shù)研究能力和實(shí)際應(yīng)用能力的高層次人才。學(xué)校可以與地球物理學(xué)相關(guān)的企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)室建立合作伙伴關(guān)系,開設(shè)行業(yè)導(dǎo)向的實(shí)踐課程和實(shí)習(xí)項(xiàng)目,讓學(xué)生了解工作崗位的具體要求和應(yīng)用技能,以確保學(xué)術(shù)研究與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。與產(chǎn)業(yè)界的合作可以提供實(shí)際問題和應(yīng)用場(chǎng)景,促進(jìn)學(xué)生的研究方向更加貼近行業(yè)需求。倡導(dǎo)聯(lián)合導(dǎo)師制模式,每位研究生應(yīng)有學(xué)術(shù)導(dǎo)師和企業(yè)導(dǎo)師,學(xué)術(shù)導(dǎo)師負(fù)責(zé)指導(dǎo)學(xué)術(shù)研究,企業(yè)導(dǎo)師負(fù)責(zé)指導(dǎo)實(shí)際應(yīng)用,確保學(xué)術(shù)和實(shí)際能力的培養(yǎng)。通過項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)的方式設(shè)計(jì)與實(shí)際項(xiàng)目相關(guān)的研究課題,要求學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中進(jìn)行學(xué)術(shù)研究,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,同時(shí)也為企業(yè)需求提供可能的解決方案。設(shè)計(jì)科學(xué)的評(píng)估機(jī)制,全面評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)術(shù)研究成果、實(shí)際應(yīng)用能力以及合作交流等方面的表現(xiàn),提升研究生實(shí)際工作能力。產(chǎn)學(xué)研一體化的培養(yǎng)模式可以幫助學(xué)生更好地適應(yīng)未來的職業(yè)發(fā)展,促使學(xué)校調(diào)整培養(yǎng)目標(biāo),有效地培養(yǎng)適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展導(dǎo)向的創(chuàng)新型人才。
3.國(guó)際化發(fā)展策略:聚焦國(guó)際發(fā)展趨勢(shì),培養(yǎng)具備國(guó)際視野的地球物理學(xué)領(lǐng)域研究生
培養(yǎng)具備國(guó)際視野的地球物理學(xué)研究生對(duì)于拓寬其學(xué)術(shù)視野和提高全球問題解決能力至關(guān)重要。學(xué)校可以與國(guó)際知名大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)開展聯(lián)合培養(yǎng)項(xiàng)目,使學(xué)生有機(jī)會(huì)在不同國(guó)家的實(shí)驗(yàn)室、研究團(tuán)隊(duì)中進(jìn)行交流和研究。這有助于拓展學(xué)生國(guó)際視野,了解不同地區(qū)的研究方法和文化。鼓勵(lì)學(xué)生參加國(guó)際地球物理學(xué)領(lǐng)域的會(huì)議和研討會(huì),這不僅可以讓學(xué)生展示自己的研究成果,還能與國(guó)際同行交流,了解全球地球物理學(xué)的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)。開展地球物理學(xué)研究生的交換計(jì)劃,讓學(xué)生有機(jī)會(huì)在海外大學(xué)進(jìn)行短期交流、學(xué)習(xí)或?qū)嵙?xí),加強(qiáng)研究生跨文化交流能力。為研究生提供文化適應(yīng)和全球視野的相關(guān)培訓(xùn),幫助其更好地適應(yīng)不同國(guó)家的文化和社會(huì)習(xí)慣。通過國(guó)際化的導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)和國(guó)際研究項(xiàng)目,培養(yǎng)學(xué)生全球視野和跨文化交流能力,為成為具有國(guó)際影響力的地球物理學(xué)研究人員做好準(zhǔn)備。
4.技術(shù)創(chuàng)新與數(shù)字化轉(zhuǎn)型:人工智能、大數(shù)據(jù)背景下培養(yǎng)研究生計(jì)算機(jī)應(yīng)用技能
隨著大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展,地球物理學(xué)研究已經(jīng)進(jìn)入了大數(shù)據(jù)時(shí)代[4]。海量的數(shù)據(jù)為科學(xué)家提供了更為準(zhǔn)確和全面的信息,使得數(shù)據(jù)科學(xué)和計(jì)算機(jī)技能已經(jīng)成為科學(xué)研究領(lǐng)域中不可或缺的重要組成部分,未來地球物理學(xué)科將更加依賴數(shù)據(jù)分析、模擬和預(yù)測(cè)。例如,地球物理研究涉及大量復(fù)雜的觀測(cè)數(shù)據(jù),包括地震波形、地磁數(shù)據(jù)以及重力數(shù)據(jù)等,研究生需要處理、分析和解讀這些數(shù)據(jù),并從中提取有價(jià)值的信息。機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)在數(shù)據(jù)處理和模式識(shí)別方面扮演著關(guān)鍵角色,因而培養(yǎng)研究生在這些領(lǐng)域的能力對(duì)于解釋地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)、地質(zhì)過程和資源勘探至關(guān)重要。研究生需要掌握各種地球物理學(xué)軟件、編程語言(如Python、MATLAB等)以及數(shù)據(jù)可視化工具,以便更準(zhǔn)確地模擬地球物理現(xiàn)象、分析觀測(cè)數(shù)據(jù)和驗(yàn)證理論模型,從而理解地球內(nèi)部的動(dòng)態(tài)過程、地震發(fā)生機(jī)制等。總體來說,地球物理學(xué)研究生培養(yǎng)的未來將更加強(qiáng)調(diào)技術(shù)創(chuàng)新和數(shù)字化轉(zhuǎn)型,培養(yǎng)研究生在高性能計(jì)算、數(shù)據(jù)處理與分析、地球觀測(cè)技術(shù)、儀器應(yīng)用、智能化建模等方面的能力,以適應(yīng)地球科學(xué)研究領(lǐng)域的快速發(fā)展和變化。
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(責(zé)任編輯 "周玉清)