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对每年南京大学地球科学系的新生来说,“地球科学概论”课程无疑是一次充满乐趣和惊喜的科学探索之旅,也是打开地球科学宝库大门的钥匙。这门课不但包括课堂上生动的多媒体展示,也有课后网络课堂中交互式的师生交流和问答,更有先进的三维虚拟试验、浩瀚的数字化资料库,学生们甚至可以徜徉在地球科学的数字博物馆中,轻点鼠标就可观看近万件珍贵地质标本。而利用技算机技术创造出这一生动教学环境的人,就是今年被教育部评为“全国高等学校教学名师”的地球科学系教授徐士进。
课堂上“虚拟地球”
徐士进1952年出生于江苏南京,从本科到博士他一直都在南京大学地球科学系就读。1986年,在获得博士学位后留校任教。在多年的专业教学工作中,徐士进对当时国内地球科学教材的不足深有体会。直到上世纪90年代中期,国内大多数地球科学的授课仍在使用七、八十年代,甚至更早编纂的教材,不仅内容陈旧,而且因出版条件所限,所有的插图都是黑白的,加上印刷纸张较差,学生始终提不起学习兴趣。徐士进在教学之余,一直在思考如何改进地球科学的教学方式,提高学生的学习兴趣和质量。他希望制作一部高水平的教材,不仅能经得起专家推敲,更能让学生一入门就产生兴趣。
1995年起,徐士进利用新兴的计算机技术进行科学研究的同时,开始探索如何利用计算机多媒体技术进行教学。他从有限的科研经费中抽出一部分作为开发费用,添置了计算机,并购买了大量的图文资料。当时,国内的多媒体教学软件正处于萌芽阶段,没有可供参考的开发模式和成功软件。徐士进一步步在摸索中前进,一边负责教材的编撰工作,一边研究多媒体课件的开发流程。在当时主管教学的副校长许敖敖教授的鼓励和支持下,经过两年努力,凝聚了徐士进教授和他的同事无数心血的《地球科学――多媒体电子教材》终于诞生了。这是我国第一部运用文字、图像、声音和影像等多媒体表现手段集成出版的课程教材。教材以专题构筑框架,采用图像、文字、动画、声音和影像相结合的多媒体形式,共有文字30余万、图片3000余幅、动画300余个,阐述了地球的组成和演化历史,介绍了生命的起源和变迁、矿产资源的成因和分布,以及与人类密切相关的环境变化。从科学和人文结合的角度叙述了地球科学发展的历史和前沿。教材具有信息量大、交互性强、界面友好、操作简单的特点,极大地提高了教学内容的表达能力,获得学生的好评。原先内容单一的“地球科学概论”课程变得像看电影一样有趣。学生的学习积极性和求知欲望有了明显提高。
《地球科学――多媒体电子教材》1999年由高等教育出版社出版发行。由中科院院士殷鸿福、李吉钧教授担任正、副主任的鉴定委员会认为该教材“对提高教学质量和推动多媒体电子教材的研制具有重要的意义”,并推荐其“作为各类高等学校的素质教育课程教材”。这套电子教材更被评价为中国“21世纪第一部电子教材”,被100余所高等院校使用,并先后荣获多项全国大奖。“地球科学概论”课程也于2004年被评为“国家精品课程”。
建一座数字博物馆
进入新世纪以来,以互联网为代表的数字信息科技突飞猛进,这令始终处于科技创新教学实践前沿的徐士进颇感兴趣。多媒体教材取得的丰硕成果并未让他满足,徐士进希望利用先进的信息科技为学生营建一个有趣的学习世界。新千年伊始,徐士进便进一步提出了数字化教学的新理念。
徐士进教授提出,“一门成功的课程体系建设需要以课程建设为中心,数字化技术为手段,教学资源建设为支撑,最终建立一整套能同时服务于专业基础教育、科学素质教育和科学普及教育三个层面的系统”。在多年经验和资料积累的基础上,徐士进教授以地球科学教育为试验对象,尝试建立一套先进全面的数字化教学体系。这一体系以地球科学基础课程为核心,加上数字化教学资源库、三维虚拟实验系统和数字博物馆等辅助资源,构成了一套立体化教学系统。立体化教学是继多媒体教学之后进一步更新。他利用科技的强大力量,为学生创造了一个资料翔实、生动形象的虚拟教学园地。
在这套数字化教学体系中,凝聚徐士进教授最多心血的是南京大学地球科学数字博物馆的建设工程。这项历时三年完成的数字化教学资源库,对南京大学近万件岩石、矿物和化石标本进行了数字化整理和保存,不但为学生和教师提供了方便实用的教学工具,也使国内外地质爱好者足不出户就可形象地了解地球科学知识,也让大学的科研教学资源为全社会服务。据不完全统计,数字博物馆在建成开放后,已接受超过上万人次的网络访问。此后,徐教授投入到我国数字博物馆的普及建设中。他作为中国大学数字博物馆的专家组组长,先后主持多项数字博物馆关键技术研究,组织出版了数字博物馆建设的系列丛书,填补了国内相关领域的空白。由于徐士进在数字博物馆领域的成绩和经验,2006年国家科技平台 “中国数字科技馆”正式聘请他为“首席专家”,负责该项目的总体设计和规划。
了解地球,关爱地球
作为一名地球科学名师,徐士进教授不但关心如何为学生认识地球创造更好的条件,也在考虑怎样培养学生正确的认识我们所生活的星球。20世纪以来,人类在地球上的生存和发展遇到一系列前所未有的问题和矛盾,资源匮乏和环境恶化令全球生态处于危机之中。徐士进希望,不仅是学地球科学的学生,所有的大学生都应当在了解地球的同时能够关爱地球,促进社会的和谐和可持续发展。
徐士进意识到,要提高大学生的环保意识,培养可持续发展观,要从提高学生的科学人文综合素质着手。他又一次选择了多媒体和数字化教学这一有力武器。在开发《地球科学》电子教程的基础上,徐士进教授带领他的研发团队从2000年起陆续制作了两辑共20张《21世纪科学人文素质教育多媒体系列光盘》。这一系列光盘分别由南京大学出版社和高等教育出版社出版发行,目的在于“启迪年轻人发明创造的灵感,形成博大坦荡的胸襟,培养科学与人文精神兼备的科学家”。这些制作精良的多媒体光盘教材不仅获得多媒体课件制作一、二等奖和多个单项奖,也深受社会读者的欢迎。
此外,徐士进教授还直接走进中小学、政府机关,普及地球科学,阐说科学和可持续的发展观。他做过数十次科普报告,参与过多次地球日、环境日等科学普及活动。取得众多瞩目成就的徐士进教授依然保持着谦和的姿态。他愿意成为每一个学生的良师益友,希望更多的人了解地球的奥秘,珍爱人类的家园。
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