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行星科学本科班诞生 “宇宙最强专业”到底学点啥

2021-01-07 09:04:18来源:科技日报

行星科学本科班诞生 “宇宙最强专业”到底学点啥

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105名学生参与了行星科学本科班的招生报名,却只有40名学生参加了面试,最终录取的,仅21人。想要走上研究行星这条路,需要以浓厚的兴趣为支撑。

“行星科学本科人才培养已经迫在眉睫,不干不行了。”2020年12月26日,成都理工大学行星科学英才班班主任李春辉告诉科技日报记者,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年春季学期正式开始上课。行星科学学科建设是推动我国成为深空探测强国和行星科学强国的重要基础。因此,构建完善的行星科学教育体系势在必行。

成都理工大学先试先行,从零起步进行行星科学本科人才培养,探索、完善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前沿科学需求的专业化人才,提升我国深空探测的科研能力和国际影响力。

能留下的学生都有一个“行星梦”

行星科学,有的学生认为是去月球“捡石头”、有些学生以为只是物理或地理的一个分支……事实上,行星科学是研究行星、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、空间科学和天文学等学科构成。

对于这门“高大上”的学科,许多学生都想要尝试一下。

但事实上,行星科学研究生招生与本科有着很大的不同。行星科学研究生建立在多年学习的基础上,对这门学科有着较深的了解,能够明确自身报考意愿,入门后也能一直坚持下去。但本科学生则有所不同,没有经历过本科4年的“历练”,想要在一开始就走上这条路,则需要以浓厚的兴趣为支撑。

2020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名学生参与了报名。但是对这门学科真正感兴趣的学生,连一半都不到。

“自我们开始进行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,105人报名,却只有43名学生根据要求提交了自我陈述,表明了实际意愿。

最后,40名学生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特殊的面试“50问”。

面试“50问”是经过多位老师的精挑细选,问题涉及学习情况、个人能力、性格、生活以及未来规划等各个方面。“真正能留下来的,是有‘行星梦’的学生。”李春辉说。

“小时候能望见繁星点点的夜空、《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,既然机会已经到来,她愿尽己所能在这一领域求索,给理想一个交代。

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。”

天然的优势让他们“先走在路上”

目前,我国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,我国行星科学学科刚刚起步,若没有系统的人才培养体系,难以与国家深空探测战略规划的深度实施需求相匹配。

其实,我国对行星科学教育的探索早已开始萌芽。

2018年2月8日,中国科学院大学地球科学学院正式更名为地球与行星科学学院。中国科学院院士、地球与行星科学学院院长、中国科学院地质与地球物理研究所所长吴福元提出建设行星科学一级学科。

2018年12月4日,行星科学一级学科建设论证会在中国科学院地质与地球物理研究所召开。当时参加会议的25位评委来自国内20家单位,其中包括3位国务院学位委员会成员、3位院士,与会专家一致表示:基于学科发展趋势以及国家深空探测战略对人才需求的迫切性,需要抓紧建设行星科学一级学科,培养中国自己的深空探测人才。会议一致建议中国科学院大学牵头建设行星科学一级学科。

2019年1月6日上午,中国科学院大学第四届学位评定委员会第11次会议评审通过了行星科学一级学科建设培育工作的申请,此后,行星科学的学科建设,正式开始。

虽然此前在国家学科设置中没有行星科学学科,但中国科学技术大学、北京大学等国内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开展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?“行星科学的研究生教育,相当于让一棵已成材的树开花结果。而本科教育更像是种下一颗种子,悉心培养它成材。”李春辉说,基础学科的教育十分重要,所以行星科学本科教育必须要有人“先走在路上”,成都理工大学很适合作为这条道路的“出发点”。

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、资源科学等方面有着传统优势。

“地球本身就是一颗行星,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,成都理工大学具有资源优势。

据了解,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。

课程设置接轨国际且有自身特色

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各个层次的行星科学专业人才。从那之后,国际上许多院校都开始陆续开设行星科学领域的相关课程。

李春辉告诉记者,学校系统地调研了英国和美国5所高校的行星科学相关课程开设情况。这5所国外高校均开设了矿物学、岩石学、构造地质学等基础课程;强调计算机模拟的重要性,并开设相关课程;设有行星表面与大气等与天文相关的专业课程。

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、计算机等基础课程的教学。”李春辉说。

在专业核心课程方面,行星科学的本科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,是推动学生在这一领域深入发展的重要基础。

“此外,行星科学的本科培养方案还涵盖了部分选修课,弥补了学科基础课在物理、化学方面的不足,以及专业核心课在系统性方面的缺憾。”李春辉表示,不仅如此,培养方案还设有部分个性化教育课程,将为学生的后续深造开设前置课程、为交叉学科学习提前储备知识、为学生就业创业培养专业技能。

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,加强学生的实践能力。

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。

李 迪 本报记者 雍 黎