古生物学教育改革论文

1、古生物学正逐步走入新的复苏和飞跃阶段

现代科学和社会发展难道不再需要古生物学了吗？或是像有些学者指出的（Feldman，1994；石磊，2009），古生物学要灭绝了吗？从进入21世纪以来的科学和社会发展来看，古生物学不仅没有灭绝，而且种种迹象表明，古生物学可能正逐步走入新的复苏和飞跃阶段．

2、新时期古生物学的发展机遇

进入21世纪，古生物学的发展迎来前所未有的机遇，这主要表现在以下几个方面：（1）近年来大量新的重要古生物化石材料和信息的发掘和一些新的化石分布规律的揭示，给自然科学领域不断带来新的认识和启示，并且在一定程度上影响和改变了许多重要的传统科学认识．中国古生物学者在这方面的贡献最大．对于中国古生物学在这方面的贡献，国际最具影响力的两个刊物《Nature》和《Science》都曾经给予前所未有的专门归纳和评述，并曾将其中15篇报道和评述集成专辑出版（Gee，2001）．（2）进入21世纪，环境问题已经成为人类生存的最大挑战之一．与当代环境恶化紧密相随的生物多样性剧减，使人们不得不联想到地质历史时期曾经发生过以古生物大灭绝为标志的重大地质事件，因而有学者提出当前我们人类正面临着“第六次大灭绝”（LeakeyandLewin，1996；何卫红等，2004；Barnoskyetal．，2011）．因此“全球变化”已经成为当前最热门的主题，无论在科学领域，还是在政界范围，与生物和人类生存密切相关的环境（以及能源）问题，都已经成为推动或者制约科技进步和国家发展的关键，例如新能源的开发碳减排等．（3）人类只有一个地球，已知的生命也只生活在地球上．随着科技的进步，人类寻找地外生命和外太空生存空间的努力已全面展开．但是经过大量的努力后，到目前为止我们了解到的地外星球只能与我们地球的初期状态进行比较．因此，地球早期生命起源及其拥有的环境条件研究，成为外太空生命探测的指向标．基于地球生命与环境为一体的“GAIA假说”（LovelockandVolk，2003），已经指导了近年来的地外生命和环境探索．（4）古生物化石对于青少年有着极大的吸引力，其对于广大民众来说也是如此．其主要原因是，它们曾经是在地球上生活过的生物，既真实又具体，但绝大多数已经灭绝了．它们的生存及消亡，对于我们人类也具有启示意义．对它们的认识和了解，正是培养青少年科学思维和提升民众科学素质的最有效途径．因而在国家和社会经济发展到一定阶段后，各类以古生物化石为特色的自然历史博物馆大量产生．其不仅是政府行为，用来提升民众的科学素质，而且也有一定的经济和社会效益．同样地，由于化石是不可再生的自然资源，以化石为交易对象的各种正规和非正规的地下市场也活跃起来．（5）尽管当代科技进步发展了许多定年和划分对比地层的新方法，但到目前为止还没有比古生物化石更经济有效而可靠的地层年代确定和划分对比手段．虽然全国1：20万大区域地质调查已经建立了良好的地层格架，但新时期在许多领域的科学研究和实践应用中，仍离不开古生物学的精细研究，如年代地层界线层型GSSP的确定造山带地层学研究精细的矿产地质资源调查与评价等．只是这些工作对于古生物学知识的需求通常更加专业化，且需求量相对有限．（6）21世纪科学发展的新高度，在微观领域，生命科学在微生物等研究方面不断取得新的进展，不仅带动了生命科学的飞跃发展，而且也促进了地微生物学（geomicrobiology）的新生；在宏观领域，地球系统科学中生物圈与地球其他圈层之间的关系是最复杂也最有生命力的部分（孙枢和王成善，2008），它迫切需要从地球历史的角度认识和探索地球生物与环境的协同演化关系和过程，从而给古生物学的发展带来新的机遇．可以说，古生物学的研究领域正在拓宽和深入，并逐步向地球生物学（geobiology）发展．

3、当前古生物学发展面临的挑战

然而，当前的古生物学发展仍然面临着很大的困难和挑战．第一，传统古生物学研究仍在一定程度上存在重理论轻应用的情况．古生物学不仅要重视研究古生物的生物学，包括古生物复原生态恢复生物演化等，而且也要强调古生物的资源和环境效应，如烃源岩的古生物学生物成矿和找矿作用环境微生物和生态修复等．古生物学需要从深化理论研究和拓宽实际应用两方面同时进行努力．第二，虽然人们重视了当代和未来的全球变化研究，但却对过去全球变化未给予应有的重视．我们现今生活的地球只是其数十亿年坎坷演变历史中的一个瞬间，当代人类宜居的环境是生物界与地球环境经过长期相互作用共同演化的产物．因此要正确认识当代人类生活的环境面貌，预测未来的全球变化，就必须解析地质历史时期的生物界及其与地球环境相互作用的历史，以启示人类正确处理当代和未来的人―地关系，才能制定可持续发展的资源和环境利用措施．第三，科技的进步和经济实力的增强，人们迫切地希望飞出地球去开辟新的居住地，而忽视了当前我们的地球环境是地球古生物历尽艰辛长期改造和适应的结果．只有全面理清了我们地球历史上从生命起源，经历无数关键节点的演化飞跃，直到人类诞生的历程及其生存背景条件，才能制定切实可行的各类星际生存空间的探测目标．第四，现有的教育体制在很大程度上限制了中小学生的科学兴趣和科学探索的培养．虽然大多数少年儿童在早年的时候都对化石着迷，并具有探索自然科学的热情，但很快在随后的模式化教育中被扼杀，因为他们的主要精力必须投入到与升学直接相连的应试教育中，不能再有太多时间来发展自己的兴趣了．在一些以商业利益为目的的环境中，化石虽然被作为一件真实的科学珍品而受到广大民众的青睐，但或者由于民众古生物学知识的缺乏，或者由于经营者的利益追求，也或是经营者也缺乏相应的古生物学知识，许多化石常被演绎为一些莫名其妙的“民间传说”，而且“以讹传讹”，误导民众，甚至歪曲科学（廖卉，1998）．更有甚的是，由于地方管理者和民众的古生物学知识的缺乏，在各种利益的驱动下，滥采乱挖，使得一大批不可再生的珍贵化石资源遭到毁灭性的破坏，从而对人类自然科学研究带来不可弥补的损失．第五，受前期行业不景气的影响，有不少人偏见地认为，古生物学在地层研究中已失去作用，因而一些基层单位很不重视古生物地层工作．在某些古生物学相关行业，一些部门和基层领导对古生物学工作重视不够．例如在区调工作中很少布置化石采集鉴定工作量．在许多新区，生物地层工作水平有所下降，而古生物地层工作是需要野外和室内较多的投入和比较专业型的人员才能完成，尤其精细的古生物地层研究更需要耐心和投入，这与当前普遍追求的高效益时代之间存在矛盾，因此古生物学在许多基层单位得不到应有的重视．此外，许多古生物学家也常不易跳出传统古生物学的研究范畴．新时期的古生物学研究，不仅要研究古生物本身，更需要注重借助古生物来研究整个地球，要研究从微观到宏观生物及其作用对象的各个方面．除了与生物直接相关的环境和地球表层系统外，甚至还要通过古生物来示踪地球深部过程或地外事件，例如板块运动超级地幔柱活动外星撞击等事件，因为这些重大事件都会在生物界的发展和适应过程中留下可靠的印记．由此可见，当今古生物学的发展既面临重大机遇，也面临严峻挑战，古生物学教育肩负有重大历史使命．进入21世纪，古生物学的发展已经与科学技术发展和人类文明进步一起进入到一个新的发展阶段，古生物学教育必须与时俱进，跟上科学和社会发展的步伐，探索新的发展途径．

4、古生物学教育的途径

21世纪的古生物学教育必须顺应时代的发展，在3个层次上进行改革探索，即专业的古生物学教育非专业的古生物学教育和普及古生物学教育．其中专业古生物学教育的重点是调整课程设置，适应科学的发展；非专业古生物学教育的关键是改革教学内容，顺应社会经济和建设的需求；而普及古生物学教育的核心是因材施教，培养各类社会服务所需要的人才．

4．1专业古生物学教育

专业教育的目的是要培养从事古生物学科学研究实践应用探索和传承古生物学文化的专门人才，他们肩负有维系和发展古生物学科学的历史重任．20世纪的古生物学经历了从门类古生物学理论古生物学生物地质学的渐进演变历史，顺应了时代的发展（Newell，1987；殷鸿福，1994b；Goodwin，2006）．无论在科学研究还是在实践应用领域中都取得了重要成绩．也使得古生物学的学科体系不断完善科学内涵不断丰富学科地位不断提升，为科学发展和社会进步的贡献力也不断增强．21世纪的古生物学面临新的机遇和挑战．科技进步和人类认识的飞跃，微观领域的地微生物学和宏观领域的地球系统科学的发展，催生了“地球生物学”（geobiology），它是地球科学与生命科学和环境科学的交叉融合领域，其基本内核是从地球历史的角度探索生物与环境的相互作用和协同演化关系（殷鸿福等，2008；童金南等，2010）．由此可见，地球生物学应该是古生物学在新时期的跨跃（谢树成等，2006）．而地球科学生命科学和环境科学又都是新世纪发展最迅猛的龙头学科之一，因此可以预见地球生物学将具有巨大的发展潜力．古生物学的本质是地质学与生物学的交叉结合，因此在传统的古生物学专业教育中，课程的设置和教学内容的安排都特别兼顾了地质学和生物学两方面的核心科学内容．相应地，在新时期的专业古生物学教学改革中，必须对其主干课程进行相应的调整和内容更新，既要引入地球科学生命科学和环境科学领域基础核心课程内容，也要注意吸收这些学科领域的一些新的知识内涵，以满足新兴“地球生物学”科学研究和实践应用所必须具备的知识需求．因此可以认为，调整和重新规划与地球生物学相关课程并更新其教学内容是进行专业古生物学教育的重点．表1摘选了中国地质大学（武汉）（含原北京地质学院和武汉地质学院）几个代表性阶段与古生物学相关的课程设置情况，其基本上反映了各阶段古生物学专业人才培养的特点和知识结构需求．波动比较大的是九十年代以后，当地层古生物专业被撤消之后，中国地质大学（武汉）一直采取的是以地质学专业招生，在大学三年级以后选择专业方向的人才培养方式，即在地质学专业课程中只学习“古生物地史学”（一般为70学时），到后一年半的专业方向学习阶段再选择性地学习一些与古生物学相关的课程并从事古生物地层学的毕业论文工作．进入21世纪后，地质学专业古生物学课程的设置更加简化，在专业化学习阶段通常保留的一般只有“微体古生物学”“地层学”等，但阶段性地探索新增有“化石鉴定技术”“生物地质学”“地球表层学”等具有专业针对性和前沿性的课程．然而，这显然达不到专业古生物学教育的目的，于是古生物学专业人才培养的任务转嫁到了研究生阶段．由于在研究生阶段基础课程的学习不是主要任务，虽然学生可以采取补课的形式来充实基础知识，但缺乏系统性有规划的基础教育，很难达到专业人才培养的目的，因此在很大程度上影响了近年来古生物学专业人才的培养．鉴于此，我们认为专业古生物学人才的培养还必须从本科教育开始，依据当前学科发展现状和趋势，结合当前古生物学专业化方向（地质学专业）的本科教学体制，重新规划古生物学专业课程的设置及教学内容的安排．在课程设置上，传统的古生物学课程仍是必须的，包括普通古生物学地史学古生态学地层学等，但必须增加一些地球生物学交叉学科的基础课程，如普通生物学微生物学环境科学概论环境生态学等，或者将这些必要的基础科学知识融合到本学科的其他基础课程中．鉴于课时总量的控制，除普通生物学外，其他课程可以考虑作为本专业方向的重点选修课，同时还要增加一些古生物学应用专业的主干课程作为重点选修课，以使得本专业学生具备探索古生物学实践应用的基础知识．如果在本科学习阶段能够在这些方面打下良好的基础，再通过研究生阶段的专门科学训练，可望能够培养出具有较好古生物学专业基础，并在科学研究和实践应用等方面做出重要贡献的专业型古生物学人才，从而推动古生物学的科学发展和实践进步．

4．2非专业古生物学教育

非专业古生物学教育主要是针对地学其他专业，甚至相关的生命科学和环境科学专业的学生进行的古生物学基础知识教育，目的是培养学生在科研教育生产和社会实践中能够应用古生物学，运用古生物学知识作为工具，服务于其所在领域的科研或实践活动．非专业古生物学教育针对的教育面最广，也是各界学者从业及讨论最多但一直没有得到比较好地解决的问题之一．一般说来，这方面的古生物学知识教学课程比较单一，即古生物学，或称为古生物学基础古生物学概论等，也有与地史学或地层学合在一起称为古生物地史学或地层学及古生物学等．只有少数与古生物学相近的学科专业有时还增设有其他与古生物学相关的专业课程，如微体古生物学古植物学等．由于这些专业的古生物学课程一般在课时上明显少于地层古生物学专业相应的课程，常规的处理办法就是压缩其教学内容，但保持原课程内容体系．例如对于80学时的地层古生物学专业的古生物学课程，一般要求学生掌握80个左右的“标准化石”，而相应地对于40学时的非地层古生物学专业的古生物学课程，就要求学生掌握40个左右的“标准化石”．这种教学内容的安排在当年以古生物化石作为地层年代确定的主要手段的地质工作中并未受到广泛质疑．但自20世纪后期其就受到明显的争议，也致使许多非古生物学专业同行认为古生物学在其研究中失去了作用．这不仅影响了古生物学的科学地位，而且直接影响到古生物学在实践应用中的潜能开发．由此可见，这方面的古生物学教学内容的改革迫在眉睫．由于当前已不再有地层古生物学专业，极少数学校新开的古生物学专业招生人数十分有限，大部分学校实行的是以地质学专业招生，而在培养的后期进行古生物学专业化本科人才培养．但即使这样，接受古生物学专门教育的人数也十分有限，因此古生物学教育的主体仍是非古生物学专业的学生．当前针对这类学生的古生物学课程一般只有一门“古生物学”或“古生物地史学”，或其他变化名称的课程，也即对于大多数学生的主要古生物学知识传授必须贯穿在这门课程中．因此说非专业古生物学教育的核心是教学内容的改革．多年来，我们一直在探索进行古生物学教学内容的改革，主要也是针对非古生物学的地质类专业学生的古生物学课程内容的优化组织．其基本方案已经体现在近年出版的《古生物学》教材中（童金南和殷鸿福，普通高等教育“十五”部级规划教材，高等教育出版社，2007）．同时也修编了针对非地质类专业的《古生物地史学概论》教材（杜远生和童金南主编，普通高等教育“十一五”部级规划教材，中国地质大学出版社，2009）．主要改革精神是5个“强调”，即强调基础理论教学强调科学体系教学强调研究方法教学强调科学应用教学和强调与科学前沿和学科发展结合．改革的目的是，加强基础理论知识培养，使教学内容更加贴近科学前沿和实践应用需求（童金南和殷鸿福，2008，2009）．几年来的教学实践表明，这些改革尝试对于当代科学和实践中古生物学知识的运用起到了积极作用，但仍未达到理想的效果，因此还需要进一步探索．在一次古生物学教育与人才培养研讨会上，一位专家对高校古生物学教学提出一条很值得我们深思的意见．他认为当前形势下高校的古生物学教育应该重点教会学生3个问题，即什么是古生物？古生物能解决什么问题？以及如何研究古生物？显然这最后一个问题主要是针对专业古生物学教育中需要考虑的内容，但前两个问题则是所有古生物学课程教学中的重点．鉴于此，非古生物学专业的古生物学课程内容应该着重于古生物学基础知识和古生物学应用两个方面．由此看来，进一步的古生物学教学内容的改革重点，是要进一步缩减门类古生物学方面的内容，但要大大加强古生物学应用方面的教学内容．从而培养学生认识古生物并能在实际工作中应用古生物学知识的能力．

4．3普及古生物学教育

普及古生物学教育的基本目的是提高普通民众认知古生物的能力，增进社会各界各阶层对古生物学的了解，能够共同合理地利用和保护古生物资源，发挥其应有的科学和社会服务功能，引导和培养青少年及民众对自然科学的兴趣，造福全人类．古生物学知识的普及教育主要借助于各种媒介和政府部门．媒介是直接向社会提供古生物学知识服务的渠道，如各种报刊杂志媒体网站展示宣传等，尤其是当前大量兴起的自然历史或古生物博物馆，前所未有地打开了向广大民众传播古生物学知识的渠道（Rebbert，2007）．而政府部门则是推动科学普及教育的最重要力量，其主要贡献是在政策上给予引导和支持，例如在中小学教育中强调对古生物学等自然科学知识的要求；引导和支持各种专业媒介（尤其博物馆）建设并向全民开放；制定和引导实施古生物资源的保护和合理利用；规范古生物学知识宣传和普及教育；严厉打击各种破坏古生物化石资源的行为；支持古生物学科学普及和研究工作．虽然古生物学知识普及教育工作主要依靠政府和社会媒介，但从事古生物学科普和管理人才的培养任务仍在各古生物学教育部门，而且这类科普人才一般还必须具有比较专深的古生物学知识能力，才能比较准确地将有关古生物材料科学通俗地传播给普通民众．另一类人员是从事古生物资源保护政府部门或相关职能部门的工作人员，他们也必须具备有初步的古生物资源鉴别以及从专业角度进行古生物资源保护的能力．由于科普媒介多种多样，化石资源丰富多彩，民众的科学知识能力和知识需求日新月异，因此科普教育的对象千变万化，对于这类从业人员的培训教育必须因材施教，从最专业的古生物学人才培养，到普通古生物化石管理人员的一般知识普及等，需要分层次按目标地进行课程设计和内容组织，以取得最佳效果．

总体来说，进入新世纪后，古生物学正走入新的发展阶段，新兴的地球生物学可能将成为引领古生物学新飞跃的新机遇．同时社会各界对于古生物化石也表现出前所未有的热情和关注，广大民众对古生物学知识的渴求与日俱增．科技的发展和社会的进步也为古生物学教育者提出了新的更高要求，古生物学教育必须与时俱进，紧跟当前科学和社会的发展，不断改革教学思路和教育方式，为古生物学事业的发展和发挥古生物学的社会贡献，做出努力和奉献．

作者：童金南 殷鸿福 江海水 单位：中国地质大学地球科学学院