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行星科学英才班和行星科学本科专业的诞生

已有 627 次阅读 2025-3-23 21:46 |系统分类:教学心得

2020年3月份疫情刚平静一些,刘耘老师就如约到成都理工大学了,因此我也就直接从成都的家里来了。我们最初的办公室在芙蓉食堂的三楼,行星科学英才班就是在这里弄起来的。

1. 制定培养方案

刘耘老师把这个任务主要是交派给我,但是当时人手很少,除我之外,只有周游、李雪芳和杨宇红四个人,每个人又有相应的分工,加上这些事情也不熟悉,因此很多事情都是相互帮忙干下来的。第一件事情就是要建设行星科学本科专业,里面有几个头需要理,一个头是行星科学的培养方案,一个头是向学校说明我们要建设行星科学的文件的起草。培养方案说起来麻烦一些,我们先说各种说明性文件。说明性文件主要是两个,一个是我们为什么要建设行星科学本科,一个是行星科学本科的日常管理打算怎么弄。

第一个文件我们说清楚了三件事情,第一件事情为什么办,这个其实好说,因为国家深空探测对行星科学人才的需求摆在那里,认真把数据列出来就行;第二件事要说明,我们这些人够不够,不够的话要到哪里去求援;第三件事是,行星科学还没在国家本科专业目录,我们不能直接以行星科学招生,校内选拔的话,该怎么选拔,政策是什么。我主要起草了这些文件,其他同事都做了补充和修改。例如,我们该如何求援呢?刘耘老师他们来自地化所,那里有很多人才可以求救;我和紫金山天文台比较熟悉,也可以请他们帮忙;周游在ETH的时候有很多朋友,也能补充我们师资的不足。我们不能以行星科学招生,就只能外托一个专业。当时地质学是学校的双一流,因此学校建议我们以地质学为名义上的专业来进行招生,具体的培养方案按照行星科学来,这就是当时的施泽明院长说的“借船出海”。

行星科学培养方案是个大麻烦事,里面有有很多小麻烦,小麻烦里面最恼火的一个就是我们这些人从来也没弄过培养方案这种事情。因此,学校分享给了一些专业的培养方案供我们参考格式和课时分配,教务处还贴心地给了一些制定培养方案应该注意的事项和具体要求的文件。有了样子做参考以后,就要定下来培养方案的原则是什么。2017年回国后,一直在中国科大做博后,中国科大的本科人才培养是有口皆碑的,我知道科大人才培养的思路。但是光有这个也还不够,还得参考国外真正开展行星科学人才培养的大学开设了哪些课程,这也是摸着石头过河,目的是为了保证不能弄出来的是个四不像。

我当时主要调研了美国的亚利桑那州立大学,麻省理工学院,加州大学圣地亚哥分校,英国的伦敦大学院大学(UCL)、帝国理工大学以及德国柏林自由大学。需要说明的是,柏林自由大学没有行星科学的本科,但是有行星科学的硕士。这些大学的行星科学课程有一个共同的特点:对数理化的要求很高,都把地球科学作为基础课程,当然了行星科学是核心课程,除此之外,这些大学的行星科学本科还有一个特点那就是有大量以研究为目的的本科生项目。我们最终制定培养方案的时候,也是按照这个思路来的。

例如在数理化这一块,高等数学、大学物理以及大学化学都选择了最高学时。一般的地质类专业绝对不会要求学生学习数学物理方程、微分方程数值解、理论力学、热力学与统计物理以及量子力学等,我们也都作为必修课程来要求。当然了,除了这些课程真的是研究行星科学所必须之外,这些课程的另一个作用是吓跑那些偷懒的学生。因为行星科学这个专业除了继续深造没有什么别的出路,最好是之后能啃下硬骨头的同学留下了,其他耐心和毅力不够的同学可以趁早寻找更好的方向,而不至于学了很多简单课程而误以为自己可以干行星科学,等到真去干的时候发现自己搞不下来,那时候可能就太晚了。

地质学的课程实际上我们进行了大幅度压缩,只保留了普通地质学,矿物学与岩石学,以及构造地质学以及在峨眉山进行的地质认识实习。当时请专家审议培养方案的时候,地球科学学院的老院长张成江教授语重心长地问我:“这么点儿地质的课程,孩子们万一将来考不上研究生,想找个地质的工作恐怕也不好找啊!”我完全能理解张老师的想法,但是依然没有增加更多的地质课程。因为我当时隐隐约约地预感到,可能以后就业作为学生出路的比重会越来越低,绝大多数学生的出路就是考研,不管是不是行星专业,即便是地质专业也是如此。果然,后来确实是这样的。

地球化学的课程也排了不少,包括地球化学、同位素地球化学、分析地球化学和计算地球化学。之所以排了不少地球化学课程,是因为对地外样品的测试分析主要还是得从地球化学的角度来出发。

地球物理的课程主要三门,一门是地球物理学基础,一门是矿物物理,另一门是地球动力学。虽然只有这两三课,但是这三门课恰好涵盖了行星科学要用到的地球物理知识。

行星科学类的课程主要有行星科学导论、陨石学与宇宙化学、行星地质学、空间物理学、深空探测原理与技术、天体生物学、月球与火星科学概论等。

我们还有相当一部分的实践课程。除了前面的峨眉山地质认识实习之外,我们还有暑研,行星认识实习,以及与相关专业课的专门实习和毕业实习。在设计实习的时候,我最初的想法是最好学生在大二进行暑研,暑研的老师可以是校内的,但最好是校外的,从暑研开始一直到毕业论文,学生就一直做一个课题,这样等到大学毕业,学生就是这个课题的小专家。当然,这是个美好的愿望,只有极少数同学在大学毕业的时候把自己暑研的工作发表成了论文,其中就有后来去紫金山天文台读研的刘航成。

制定培养方案其实是个很麻烦的事情,这个事情是从3月份开始,连续不断一直到九月份新生开学才定稿下来。之所以这么长时间,是因为要敲定上相应课程的老师。对于2020级而言,他们基础课程的老师几乎都是我挨个打电话谈下来的,人家一看我这么上心,可能也愿意成全一桩好事。为什么需要一个老师一个老师地去谈呢,因为我们有些课程想要的不是通常的讲法,内容也有多调整,所以得一个老师一个老师地去谈。举个例子,即便是英语课,我几乎每学期都会和任课老师了解一下学生们的上课情况,和老师沟通一下下学期上课的话,我的想法是什么。

2. 招生与面试

新生入学之后,我们就着急忙慌地招生。之所以着急忙慌是因为九月份才定稿培养方案,九月份前两个星期学生们军训,这时候做招生宣传效果最好,他们每天的路线固定,如果我们树立广告牌,学生们能够看到。但是这个事情也比我们想得复杂。

当时主管本科生教育的曾英校长问我们,如果你们招来了学生,人家不学了或者太差了,你们打算怎么办?你们能退回原专业吗?这肯定不行吧?你们的学生得有个退路。这个时候就体现出地质系的胸怀来,因为我们名义上是地质学专业,因此人家同意从行星退出来的学生可以到地质学专业。这个先见之明,几乎立刻就有了应验。2020级有同学上了一学期行星的课程之后就要求退出,最后就是在地质学专业毕业的,后来人家还真为自己在地质这个口找了一个好的出路。

我们设计了几块展板,都不太美观。刘耘老师说请他在地化所实验室的章清文来设计,清文果然设计了一个美感更好的展板。这块展板就竖立在了成都理工大学各个交通要道,三角草坪有一个,珙桐门口有一个,香樟门口有一个,北苑桥头有一个等等,反正人多的地方我们都树立了。为了扩大广告的影响,学工部的公众号还专门帮我们发了广告,曾智老师还通过学工系统进行宣传。这都把我们的广告送到了更多同学的手机上。

大约100多个同学填写了在线报名表,也加了QQ咨询群。刘老师说需要想来的同学们写一个自荐信或者动机信。最后发来自荐信的有44个同学。实际上,有不少同学还联系我进行了面对面交流。我原以为要从44个同学里面筛选几个来进行面试,但是刘老师说人家都写了推荐信了,我们还是都请人家来面试吧。

为了保证面试的公平性,我们大概制作了20多道英语题作为抽签,抽到哪道就回答哪道。当时传播与艺术学院两位大三的同学在制作自己的一个作品,他们就选定行星科学英才班的诞生为主题,全程拍摄了我们的面试。面试也是在芙蓉食堂三楼,花了整整一天面试完了。有些同学令我印象深刻。一位同学西装革履来的,其他同学虽然也穿戴整齐,但是没有穿西装,这位同学穿了西装。还有一位同学因为排球还是什么腿瘸了,拄着拐,打着石膏从一楼上来面试的,要知道我们那个食堂的楼层很高,三楼基本上相当于五楼了。还有一位同学能够非常准确地回答测不准原理,很多高中生可能知道测不准原理,但未必能回答正确。

当然也不是44个交了动机信的都来面试了,只有41个来面试。11月份,我们根据面试的情况从中选了21位同学组成了第一届的英才班。从选出这21个人之后,我就开始想法设法增加和他们接触的机会。这个我们后面再讲。

3. 申请行星科学专业

2021年7月份我正在峨眉山带学生参加地质认识实习。地科院负责本科生教育的徐争启院长给我打电话让我回学校来准备向教育部申请增设行星科学为国家本科专业的申请书。成都理工之前只申请过增加已经被教育部列为本科专业的专业,还没有向教育部申请增加一个没有的专业。因此这个事情也没有什么经验。能源学院的李成勇教授在2020年成功申请增设了油气藏储运工程作为新专业,他把所有资料分享给了我。

申请开设一个已经被教育部列为本科专业的专业并不太难,难的是像我们这种增加一个不在教育部目录里的专业。当然,最后还是弄出来了草稿。学校组织了校内的评审会,倪师军(老校长,地球化学)、地球物理学院原院长、教务处原处长曹俊兴教授、教务处的程孝良处长(马克思主义学院)、地球科学学院院长施泽明,副院长徐争启为评委,行星中心这边有刘耘教授、张兆峰教授和孙新蕾教授参加,由我来向专家们报告关于申请书的事情。

7月底,学校把申请书提交到教育部以后,就开始漫长而严格的评审过程。先是网络公开评审,最后由教育部组织专家进行评审,专家评审完之后还有函询。我们原本的申请书里是把行星科学放置在地质学下面的一个专业,但是函询专家认为这样矮化了行星科学,最好不放置在任何一级学科下面,如果非要放的话最好放在地球物理学下面。因此,最后教育部将行星科学放置在了地球物理学下面。

2021年12月教育部同意增设行星科学为全国普通高等学校本科专业,2022年2月份教育部将该文件向社会公布。因此,大家应该注意,教育部同意行星科学作为本科专业的决定是在2021年12月,只是该文件的公布在2022年2月份,因此不能将2022年作为教育部将行星科学纳入本科专业的年份。

4. 和英才班相处的日常

和成长有关的事情总是由很多细节构成的,而绝大多数细节也灭有什么可值得叙述的。我总不能把某同学失恋了向我吐槽的细节写出来,这也没啥意思。但是正是各种各样的细节才是我花费精力和时间最多的地方。

选出这21个同学之后,大家都很激动。2020年11月底作为武汉有一个同位素地球化学年会,刘老师说要带这些同学们去参加这个会议,内容肯定是听不懂,但是得把他们带出来看看,目的就是为了让他们开开眼界。买票这件事情以及把同学们带到武汉就落在了李雪芳的身上。

说起来很多细节其实不仅李雪芳和我处理过,刘老师自己也处理过很多细节。例如体育课。刘老师很关心同学们的体育课,甚至和体院学院的院长沟通了很多细节,所以2020级的同学们学过很多新鲜玩意儿,曲棍球,飞盘以及攀岩等等。他他们还搞过成都理工第一届曲棍球比赛。

在培养方案里,我们要求同学们在大二暑假必须到国内外相应的实验室实习。问题在于大二还没上什么专业课,即便上了专业课,也都是一些理论,没有什么实际操作;其次,学生们也没有接触过具体的科研,不要说寻找好的实验室,即便是行星科学的研究有什么他们都不清楚;最后,联系导师是我在申请博士的时候才学会的技能,他们现在大二,连邮件用语估计都不会,怎么联系导师?

我搜集了当时可能会接受他们去实习的实验室和教授们的信息,做了一个PPT给他们逐一进行了介绍。为了保证他们的发出去寻找实习的邮件不至于石沉大海,也不至于招来一顿骂,我几乎给他们逐字逐句修改了邮件。总的来说,效果是好的,他们去的地方都是好地方,待的实验室也都是好实验室。大部分同学后来读研的去向就是当时暑研的地方。

他们暑研结束以后,我还给接受他们的导师发邮件请他们评价一下,看看我们的培养方式对不对,学生的素质上还有哪些短缺。很多老师都给了很认真的回复,例如有老师特意提到应该加强学生计算机能力的训练。我们其实有计算机相关的课程,但是这些课程大多在暑研之后。在暑研之前的就只有C语言,更多的与计算机有关的训练是嵌入到相关课程中的,比如地球物理,矿物物理,计算地球化学等。但是无论如何,如何提高计算机能力确实是当时培养方案没有处理好的事情。

他们大三下学期的时候我出国去德国了,等到大四下学期他们快毕业了我才回来。他们以为是他们把我给气得不行,跑到德国恢复元气去了。其实不是的,是我觉得经过我们差不多三年得相处,他们应该已经学会了怎么在毕业前途上做出选择。我不想过多干预这个事情,因为要说的平时也已经都说了。

5.他们毕业了

很多人关心他们的去向。2024年一共毕业了19个同学,其中14个读研了,5个就业或者再次考研。14个读研的人中13人留在了国内,分别去了吉林大学、中国科学院大学、中国科学技术大学、南方科技大学、中国科学院地质与地球物理研究所、中国科学院紫金山天文台、中国科学院地球化学研究所、中国科学院广州地球化学研究所以及成都理工大学,一位去了慕尼黑工业大学。专业方向也是五花八门,行星遥感、流体力学、陨石学、地球化学、天体生物学等,总的来说也充分体现了行星科学这门学科的交叉学科特征。有三位同学今年第二次考研,他们本来也是好学生,只是第一次大意了,祝愿他们如愿。

6.总结

最后总是要一个总结。

行星科学英才班的培养方案并不完善,在设计的时候不完善,上课的时候也不完善。设计的时候,我们没有将普通天文学作为基础课,这是一个不太好的地方。实施的时候,当时我们人手实在是有限,很多课没有办法上,例如陨石学与宇宙化学,天体力学,深空探测原理与技术、天体生物学等都没上成,但似乎没有影响学生们最后的研究生去向,后来他们考研的时候上述方向上都有人。

我在带本科生的时候有时候也会想会不会“自己栽树,他人摘果子”?但随着和同学们接触的越多,我就越觉得应该鼓励他们追求自己的理想,人这一辈子毕竟只有一辈子,还是得做点儿自己感兴趣的事情。如果能帮助别人成全一件事情,也是一件好事呀,不一定都要捂在自己手里才算是有所得。

从最初选出来的21个人,到大二第一学期退回到地质专业一人,剩下了20个人,再到2024年毕业的19个人,四年就这样过去了。从2020年3月份制定培养方案到2021年12月教育部将行星科学纳入到本科专业目录,再到2024年6月份第一届同学毕业,中间每一样事情的完成都不是我一个人做的,都是很多人配合,很多部门支持完成的。因此,今天简单回忆一下,以免忘了大家当时的帮助。



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1 王涛

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