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XuetangX

宜居地球

via XuetangX

Overview

《宜居地球》是教育部“地球系统科学”虚拟教研室开设的一门本-研通识教育课。这门课是教学改革的产物,也是联合国“全球海洋负排放(Global Ocean Negative Carbon Emissions, Global-ONCE)”国际大科学计划中的一部分。宜居地球是一个博大精深的领域,知识面广,涉及数、理、化、天、地、生 各个学科。本课程教学团队由焦念志院士领衔,多名国内外院士、专家及优秀青年科学家联合授课。通过专家现身说法,将最前沿的研究成果与基础知识和基本原理融会贯通,以通识教育的方式,既系统传授科学知识又启迪学生的创新思维,为培养地球系统科学人才打好基础。

课程内容:涵盖地球诞生、海洋形成、板块运动、气候变化;主要元素在构建地球宜居环境中所起的作用;生命起源、大爆发、大灭绝、生物与环境的相互作用与协同演化;两极冰盖的消长、青藏高原的形成及其气候效应;地球系统演变与气候周期间的关系;地球系统碳等生源要素循环、水循环;大气、海洋、河流、三角洲、火山、冰川、极地等内容。通过古今结合、学科交叉、微观与宏观链接,解读地球系统中生物圈、大气圈、岩石圈和水圈等圈层间的相互关系及背后的过程机制。

教学方式:课程在经典教学模式基础上引入多项课改举措:课前序曲、引导视频、“三人组”授课新范式,以及“通识题”和“思考题”,以期建立活跃的课堂氛围和师生互动之教学相长新模式。课前序曲通常是对耳熟能详的歌曲进行填词,歌词与课堂内容密切关联,主要目的是学生入座的时候就有了一个身临其境的氛围,留下听觉印象,起到课前热身的作用。引导视频是课程内容的一部分,把一些复杂的现象在很短的时间里集中展示给学生,加深视觉印象、激发学习兴趣,使学生带着问题进入课堂学习并寻求答案。“三人组”授课新范式由主课人、主讲人和协调人组成:主课人是课程的设计者和主持人,主讲人是相应领域有影响力的科学家,协调人链接学生和老师,收集问题和传递信息;“三人组”既各司其职、又相互协作,保障教师与学生之间交流畅通、反馈及时,提升教学相长的效果。“通识题”与“思考题”是本研一体化教学模式的具体体现。 “通识题”是基于一般性常识而提出的,通常是结合引导视频中的现象而提出的问题,一般人都有感受,甚至司空见惯,但不见得每个人都会发问,但问起来却不一定都能回答,听别人说了才恍然大悟。所以,“通识题”就是对基本基础知识的“强化”。“思考题”是在“通识题”基础上的外延和深入,是基于现象背后的科学原理而思考的问题,是应用”基本基础理论“、提高“基本技巧技能”、乃至深入解析过程机制的的训练。通过“通识题”和“思考题”,链接表观现象与内在机制,揭示科学问题、强化知识点。“通识题”针对的所有听众,“思考题”则主要针对研究生。“通识题”可以在课堂上互动问答,而 “思考题”可留到课后回答。在教学中,鼓励本科生回答“思考题”,促使其走上本研一体化的培养道路。

课程目标: 传授与宜居地球及可持续发展相关的基本基础知识和基本技巧技能,建立“本-研一体化”人才培养机制和教学模式,打造科学、哲学、人文、艺术、社会素养等交叉融合的教育平台。

授课对象:本课程受众群体包括本科生、硕博士研究生和公众。


Syllabus

  • 第一篇 宜居地球导论(第一讲)
    • 第一讲 宜居地球知多少 多少应该你知道:介绍课程总体框架等 (焦念志 院士)
  • 第二篇 地球的诞生与基本构造(第二、三讲)
    • 第二讲 宇宙大爆炸、元素起源、地球诞生、海洋诞生 (李三忠 教授)
    • 第三讲 大陆漂移学说、海底扩张学说、板块构造理论 (李三忠 教授)
  • 第三篇 生命的诞生与地球环境改造(第四、五讲)
    • 第四讲 地球生命杰出代表作——蓝细菌与宜居地球 (焦念志 院士)
    • 第五(A)讲 微型生物与宜居地球 (焦念志 院士,林璐 教授)
    • 第五(B)讲 地球氧循环;早期地球海洋化学与大氧化事件(黄建平 院士,李超 教授,罗更明 教授)
  • 第四篇 生命大爆发、生物大灭绝与环境演化(第六、七、八讲)
    • 第六讲 雪球地球/温室地球;动物星球的奠基礼(舒德干 院士,沈冰 教授)
    • 第七讲 生命大灭绝(宋海军 教授,谢树成 院士)
    • 第八讲 地球生命与环境的共演化(周忠和 院士,邓涛 教授,付巧妹 教授)
  • 第五篇 两极冰盖形成、青藏高原隆起及气候效应(第九讲)
    • 第九讲 两极冰盖形成、青藏高原隆起及气候效应(丁林 院士,陈发虎 院士,刘勇勤 教授)
  • 第六篇 宜居地球系统与演变(第十讲)
    • 第十讲 宜居地球系统与演变(汪品先 院士,翦知湣 教授,田军 教授)
  • 第七篇 人地关系及其未来(第十一至十六讲)
    • 第十一讲 小分子,大问题(徐义刚 院士,朱彤 院士)
    • 第十二讲 大河三角洲的发育和演化,流域水循环与全球变化(王厚杰 教授,陈能汪 教授)
    • 第十三讲 生命与海洋极端环境,海洋环流与气候变化;气候变化下的海洋生物地球化学循环(王凤平 教授,李非栗 教授、沈渊 副教授)
    • 第十四讲 打造未来宜居地球海洋生态健康前沿技术(林间 院士,张传伦 教授)
    • 第十五讲 人类世与可持续发展 (碳中和、资源与能源、人工智能、大科学计划等)(吕永龙 院士)
  • 国外专家课程
    • 第八篇 欢乐园地
      • A 课前序曲(清唱、伴奏版)
      • B 课程文化
      • C 课前序曲(学生创作现场版)
      • D 科普报告

    Taught by

    Virtual Education and Research Studio for Earth System Science

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