摘要：对空间物理学、地球物理学的学科概况进行初步介绍，对我系地球物理学和空间物理学教学内容、课程体系、培养方案进行分析和讨论，最后对两者如何进一步融合给出建议。
关键词：空间物理学;地球物理学;教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）52-0164-02
一、学科简介
地球物理学是用物理学的原理和方法，对地球的各种物理场分布及其变化进行观测，探索地球本体及近地空间的介质结构、物质组成、形成和演化，研究与其相关的各种自然现象及其变化规律。在此基础上，为探测地球内部结构与构造、寻找能源、资源和环境监测提供理论、方法和技术，为灾害预报提供重要依据。研究范围包括地球的地壳、地幔、地核和大气层。
地球物理学的研究、教育专业的开设以及各层次学生的培养，有助于增进人类对地球及其周围空间环境的科学认识，并在勘探和开发利用石油与天然气、煤田与地热资源、金属与非金属矿藏，对地震、火山、滑坡及岩爆等自然灾害的防震减灾应用，保护与监测地球生态环境，保障日地空间环境中航天飞行安全等方面起到重要作用。
空间物理学是在人造卫星发射成功后迅速发展起来的一门学科，是有关宇宙空间、太阳、地球环境变化与研究的学科，是综合应用天基、地基监测，结合理论研究与模型模拟应用开展的基础学科。空间物理学科的教育开展与科学研究，极大地开阔人类认识宇宙的视野，对了解宇宙、地球空间环境和行星空间环境的起源与演化过程有重大的科学意义;对航天活动安全、人类开发利用空间、天基各类航天器的应用、通信导航、定位运行等起到重要保障作用。
二、学科分类
广义的地球物理学除研究地球固体部分外，还研究气象、水文、海洋、大气层和电离层的物理过程。从学科性质上讲，地球物理学包括研究固体地球的固体地球物理学、研究固体地球整体及其内部运动动力过程的地球动力学、研究地面形状的大地测量学、研究海洋运动的海洋物理学、研究低空气象学和大气物理学以及高空乃至星际空间和太阳大气的空间物理学等。目前，地球物理学主要分为固体地球物理学、地震学、深部地球物理学、地球动力学等研究方向，在教育部的专业分类里是一级专业学科。空间物理主要包括太阳物理学、日球层物理、磁层物理、电离层物理、中高层大气物理、太空环境与探测等分支学科，在教育部专业分类里是下属于地球物理学的二级专业学科。因此，从学科分类上看，空间物理學是地球物理学下设的一个分支学科，与固体地球物理学性质类似。因此，空间物理的学科教学应和地球物理学的教学在教学内容、学科体系上有较紧密的联系。
我们在与国内各高校和科研院所就本科生、硕士生、博士生的招生与人才培养方面开展多层次的交流中发现，本科为地球物理专业的学生是空间物理专业在硕士生、博士生招生中最受欢迎的一类。多个负责招生的教师表示，地球物理学的学生比较适合在空间物理专业中继续深造，其在硕博学习中能较快适应空间物理专业研究生和博士生的课程教育，能快速进入空间物理科学研究领域，在教与学的环节上，不存在明显的专业不适应问题。但在授课体系中则存在一些问题，这些问题一定程度上阻碍两个专业的互通流向，至少对人才的交叉培养有一定的影响。
三、存在的问题
（一）专业核心课程的差异
目前，在国内开设地球物理学和空间物理专业的高校、科研院所等单位的教学课程设置中，空间物理的专业课程有流体力学、磁流体力学、等离子体物理、高层大气和电离层物理、行星际空间和磁层物理、数字信号处理、太阳物理、空间粒子辐射探测、空间环探测技术等;地球物理专业课程有力学（含弹性力学、流体力学等）、热学、电磁学、数字信号处理、地震学、地磁学、地点学、地质学基础、野外地质学、重力与固体潮、应用地球物理学、地震勘探引论、普通地球化学等。从课程内容上不难发现，地球物理学的课程相对丰富，空间物理学则相对集中，且两个专业在课程内容的相似度上较低。在国内开设空间物理学本科专业院校较少的情况下（主要为北京大学、中国科技大学、中国科学院大学），空间物理学专业在研究生招生方面，一般主要从物理学专业或者地球物理学专业中录取。地球物理由于专业属性问题，相对更受欢迎。目前，空间物理学方向的课程，其授课多以科研内容为主，基础理论知识为辅。对于专业学习方面，仅仅在专业引导课程（概论课或者导论课）安排和讲授，涉及空间物理方面的更多专业知识，包括空间探测、空间环境、地球上层空间等的开设和讲授则存在明显不足，这对同时拥有固体地球物理学和空间物理学的硕士学位点而言，是需要改进的。
（二）教学方式的差异
地球物理方向（偏向固体地球物理）的教学与科研具有较悠久的历史，是一门成熟的学科，因此，在理论讲授、实验实训、野外实习等方面都具有丰富的经验与完善的平台，理论结合实验的各类地学地质相关仪器、实验室等配备设施种类较多，既有完备的理论教学体系，也有齐全的实验设备辅助实践教学，符合理科教学的设置要求。空间物理学由于其目前更偏向科研的学科性质，它的数据更多的是关于地球高空、日地环境、外太空等领域的观测与理论研究成果，在实践教学中，仪器设备除了与天基运行仪器（主要是卫星）有关的地基监测平台，其他的则相对较少。偏科研性质的理论教学又有些类似科研讲座，更多的是介绍部分基础数理知识和理论，再加上由科研结果组成的碎片化知识体系，这要求学生具有一定的科研基础，有一定量的文献调研，了解该方向的一些基本科研知识。总而言之，地球物理学的教学是理论和实践相结合，较为全面;空间物理则明显偏向理论与科研领域，更有难度。
四、总结与建议
空间物理学是地球物理学专业下的二级学科，但拥有相对独立而完善的科研教学体系，两者既有交叉点，又互有侧重面。考虑到地球物理学本科作为空间物理研究生主要且优质生源之一，在分析本科生培养方案中的课程体系后，结合本系研究生培养同时拥有固体地球物理和空间物理硕士点的情况，笔者认为，在课程教学与方式上，可以进行以下改进。
1.适当增加与空间物理有关的课程开设。根据普通高等学校本科专业教学质量国家标准，培养方案的设置有一定的学分范围要求，对于一个已经成熟的教学课程体系，做较大的改动是不合理的，也不切实际。因此，可在专业核心课程中适当增加一两门与空间物理学有关的课程，如空间物理学基础等。同时，在专业选修课上，增加多门与空间物理学有关的课程，如空间环境与预报、空间天气学、空间探测技术、日地空间物理等，供学生选修与学习。这不仅可以增加部分对空间物理感兴趣的学生的知识面，还能为将来选择空间物理学作为研究生专业的学生打下知识基础。
2.增加与空间物理学高校、科研院所的教学交流与合作。在高年级的教学中，选择合适的方式，如暑期交流、夏令营等，将学生派送到国内地球物理学、空间物理学专业顶尖的院校开展交流学习。学生有机会更进一步了解空间物理学的历史和发展、最新技术与成果，增加个人见识的同时，切身感受空间物理学的魅力。
3.以科研带动教学。由于空间物理相对更偏科研性质，可考虑增加科研讲座报告的频次。通过最新科研动态、科技发展不断改进教学内容，丰富教学手段。同时，邀请国内著名地球物理学、空间物理学专家学者来本系开展科研与教学的交流、合作，以了解最新科研资讯与科研成果、科学技术。通过启发学生科研思维，提升科研素养，增强科研荣誉感等，切实将空间物理学深度融合到地球物理学的教育教学工作中。
由于前沿科学研究中地球物理与空间物理教学需求的变化和技术革新的更新，我们要不断完善现有人才培养方案中的课程体系，将最新理论与技术所形成的教育教学要求融入地球物理学本科人才培养，以更完备的地球物理知识体系，在较多的空间物理学理论知识与技术加持下，为地球物理学与空间物理学领域培养更加全面的人才。
参考文献：
[1]刘振兴.太空物理学[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2005.
[2]焦维新.空间天气学[M].北京：气象出版社，2003.
[3]史建魁，叶永煊.空间物理学进展（第六卷）[M].北京：科学出版社，2017.