地球与行星科学文化周 | 为地球、行星与空间科学学科培养拔尖创新人才——地空学院副院长何建森谈学科建设与研究生培养

编者按:今年,北京大学将联合中国科学院大学、中国地震学会共同承办第十七届国际地球科学奥林匹克竞赛。该赛事是国际地球科学教育组织举办的一项面向全球中学生的奥林匹克竞赛,致力于选拔并培养一批热爱地球科学的优秀中学生,为地球科学的学科发展源源不断地输送后继人才。这也是中国大陆高校首次承办该赛事。
  为助力北京大学“学科质量年”,积极营造地球与行星科学文化氛围,将学生思想政治工作和学科建设结合起来,助推地球与行星科学人才培养,在第55个世界地球日到来之际,以承办国际重大赛事为契机,地球与空间科学学院拟于4月20日至4月26日举办第二届地球与行星科学文化周,开展形式多样、内容丰富、特色突出的主题活动。
  地空学院特联合党委宣传部推出“地球与行星科学文化周”专栏,介绍地球与空间科学学院在党的建设、学科建设、人才培养、综合改革等方面的重要举措、重大进展,介绍国际地球科学奥林匹克竞赛的相关情况,营造地球与行星科学文化周氛围,推进地球科学的科普事业,弘扬地球与行星科学文化,助推地球与行星科学人才培养。

如何弘扬地空学院在学科发展方面的深厚底蕴和优良传统,不断创新育人模式,充分发挥研究生教育对学科发展的支撑作用?近日地球与空间科学学院副院长何建森接受新闻网记者的采访,讲述地空学院对“时代命题”的“答卷”。

何建森

立足前沿谋划学科布局,造就拔尖创新人才

成功实施万米深地科探井的钻探工作,陆续实施嫦娥探月四期工程,2024年接连发射嫦娥七号中继星,嫦娥六号计划从月球背面南极艾肯盆地采样返回……近5年来,中国在深地、深空战略任务方面取得显著成就。

“国家在深地、深空领域战略任务不断扎实推进,对学院的学科发展和人才培养提出新的命题,同时也是与时俱进促发展的契机。”何建森表示。

地空学院积极调整学科发展思路,提出地球与行星科学的发展战略,借助北大跨学科优势,先后成立行星与空间科学研究中心、人工智能地球科学研究中心;作为依托单位,成立能源研究院、北京天然气水合物国际研究中心;正在积极筹建地外样品中心;设置遥感科学与技术一级博士学位授权点;2023年启动的“资源与环境”前沿工程博士项目……近年来,地空学院明显加快学科调整步伐。

2022年,遥感科学与技术作为交叉类别的一级学科被列入国务院学位委员会、教育部的最新学科名录。为响应国家对新型交叉学科发展的需求,地空学院于2023年启动设置该专业一级博士学位授权点的工作。该学科涉及全球变化、生态环境遥感、城市遥感、农业遥感、灾害遥感、行星遥感等应用研究方向,推动遥感应用的精准化和定量化。从“数字中国”“航天强国”到如今火热的“低空经济”,其中无处不体现着遥感科学技术元素的强力支撑。

召开自主设置遥感科学与技术一级博士学位授权点专家论证会

“资源与环境”前沿工程博士项目则将国家战略需求和人才培养紧密联系,实行学术导师和行业导师联合指导的方式,鼓励工程博士生结合自己的工程实践经验,参与到国家重大专项、重要工程和重要产品研发任务中,实现“产学研用”四位一体有机结合。前沿工程博士专业还与传统的学术博士专业构成了很好的互补。“学术研究成果支撑前沿工程应用,前沿工程问题牵引学术研究发展。”何建森说。

“我们正在以学校‘学科质量年’为契机,依托传统优势学科、新兴学科等,更‘精准’面向‘深地战略’‘数字中国’‘航天强国’等国家战略,有效整合师资优势和交叉学科资源,不断培育学科增长点,进一步加强‘双一流’建设和自主拔尖创新人才体系建设。”何建森说。

涵养“立体化”育人生态,提升学术创新能力

“我很喜欢何建森老师讲授的‘日球层与行星际介质’课,这门课将复杂的理论通过卡通图的形式生动呈现,同时又不失严谨的理论推导,极大地促进了我对观测现象的深入理解。”空间物理学2019级博士生侯传鹏说。

课程建设是地空学院研究生培养的核心环节。近年来学院通过引进前沿重点领域师资力量,紧扣国家战略重点领域、科技创新热门领域,打造了一系列“新课”:章凯强研究员的“二氧化碳补集利用与封存”,讲述“双碳”背景下二氧化碳相关技术的应用;卢海龙教授的“天然气水合物”,涉及地质学与海洋学交叉领域,讲述天然气利用方面面临的问题,培养交叉学科思维;吴辉研究员的“地质建模分析”打开运用计算机建模方式解决地质学问题的全新视角。

聚焦课程建设的同时,学院更为学生提供联合培养、野外考察实习、学术会议、研究生暑期学校等多维度的学术生态。

联合培养是学院研究生的培养方式之一。何建森介绍,学院与自然资源部下属的地质科学研究院、应急管理部下属的地震局地球物理研究所、中石油下属的石油勘探开发研究院等单位,合作签约开展博士生联合培养。“实现双方优势资源共享,为国家重点行业培养输送更多高质量人才。”

野外考察实习是学院研究生教育必不可少的环节。近年,阿尔卑斯山、五台山、青藏高原、长江三峡、南极洲都留下了学院师生的足迹。学院希望通过野外考察培养学生多方面的能力。“亲眼体察地质现象进而形成直观的认识,能够加深对课堂知识的理解。而适应各种环境的能力,团队协作、创新思维能力——这些专业知识之外的宝贵财富更能让学生终身受用。”何建森说。

学术会议是学生成长极其重要的环节。构造地质学专业2022级博士生裴召文从丰富的学术交流中受益颇多。他曾参加美国地球物理学会(AGU)年会、英国的Magnetic Interactions会议、中国地球科学联合学术年会等多场国内外学术会议,还曾在剑桥大学访学两个月,在爱丁堡大学进行为期一年的联合培养……丰富的交流经历让他充分了解其所在领域的学术前沿,拓宽了他的学术视野。“希望通过丰富的学术交流帮助学生增强学术交流能力,提升科学品味,结识更多学术同行、拓展学术人脉。”何建森说。

400人的阶梯教室全部坐满,线上直播观看人数达到两万……异常火爆的研究生暑期学校同样是研究生学术交流的平台,涵盖从定量遥感、太阳风暴到地球行星磁暴等多个主题。其中曾邀请到美国承担深空探测任务的载荷首席科学家、欧洲承担太阳轨道器深空探测任务的载荷首席科学家等,讲授深空探测任务的研究过程,极大拓展了学生学术视野。

举办多学科的研究生暑期学校

研究生学术之星活动,通过表彰在学术上有杰出表现的学生,激发同学们的学术热情和创新精神。“活动为不同专业的同学提供了思想碰撞的机会,同时通过树立榜样,鼓励学生追求卓越。”何建森说:“历次获评学校优秀毕业生、论文获评优秀博士论文的学生,大部分都在研究生学术之星的舞台历练过。”

“立体化”的学习途经,让学生浸润其中,在“日用而不觉”中,知识储备、创新能力、学术视野都得到“螺旋式”提升。近年来,研究生作为主要作者发表的SCI论文篇数逐年上升,从2018年的232篇上升到2023年的445篇,包括以第一作者身份在《科学》《自然》等杂志及其子刊上发表的创新性研究成果。学生更加自信,他们乐意分享其科研心得体会,比如在学院微信公众号上分享求学科研的苦与乐,在github等平台上分享开发的研究技术手段和工具等,促进国内外学术研究共同进步。

家国情怀启智润心,擦亮学术底色

“我是炎黄子孙,理所当然地要把我所学的全部知识奉献给我亲爱的祖国。”石油地质专业董琳老师在她的“层序地层学”课堂上,引用李四光的话,向同学们讲述李四光创立地质力学理论,帮助中国甩掉了“贫油”帽子的故事。

今年4月份,空间物理与应用技术研究所专题学习涂传诒院士的访谈文章。涂传诒院士是国内空间物理学科德高望重的前辈,在太阳风与太阳大气物理学研究领域为国际学术界作出创造性的贡献。同学们认真学习涂传诒院士关于科学思维、科学方法、科学态度以及科学学风等方面的全面深刻的阐述,并展开讨论。“涂传诒院士对待科学的严谨态度和精神品格让我深有感触,我将以更加严谨和专业的态度对待未来的科学研究工作。”侯传鹏说。

像这样“润物无声”“言传身教”的教学方式,在地空学院课堂上比比皆是。而课堂外,同学们也自发地开展主题学习。“教师的言传身教对学生潜移默化的影响是巨大的,教师的行为世范,比其所讲内容,更能影响学生,这笔精神财富将在学生日后的科研工作中,不断滋养他们的学术发展。”

同学们用行动传递着老师的言传身教、将科研初心的火种,播散到更广阔的地方。李四光中队讲师团到中学、社区等场所开展科普讲座,讲述科学报国故事,将家国情怀薪火相传;高君宇党支部定期到陶然亭公园,缅怀高君宇学长,为游客提供志愿讲解服务……

学院组织的“李四光大讲堂”系列讲座,让裴召文对地球科学和行星科学研究前沿知识以及国家重大科学战略及研究计划有了深入了解。“在未来,希望在科研院所从事科研教学工作,为国家地球行星科学的发展贡献力量。”裴召文说。

脚踏实地、仰望星空。“希望地空学子既能站在学科前沿去做开拓性创新,引领学科发展,又能有着比其他专业背景学生更宽广的视域,来看待问题、解决问题。”何建森认为:“只有真切理解广袤宇宙中仅有地球具有宜居性这个‘偶然事件’的意义,我们对人类命运共同体才会有更为真切的理解。”

(王韬智对本文亦有贡献)

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