伍、以永續發展為考量的「人與環境」的課程規劃
〈國立台灣大學 地理環境資源學系 王鑫传授、林孟龍博士生〉
一、前言
現代科學的發展和擷取空間資訊的技術進步，使人類對認識地球有了新的看法：「地球是一個整體，地球各部分之間的相互作用緊密聯繫，構成了有機的地球系統。該系統中的任何一部分發生變化，都會對地球系統產生影響；反之整個地球系統的微小變化，也會對局部地區產生差别水平的影響」。
這種在地球系統內各部分之間、部分與整體之間的相互作用和影響，構成了現代地球系統科學的基礎，也是目前推行的全球變化研究計畫的理論依據。地球系統科學（Earth System Science）主要在研究大氣圈、海洋圈、地圈、生物圈及人文圈的相互關係。
最美短句 本課程規劃為「地球系統科學學程」的低階課程，也就是希望成為接觸地球系統科學學程的入門課程，其目的在於讓學生對地球系統科學有整體性的認識與瞭解，並期待透過豐富、全方位的內容，引起學生的興趣。
課程針對地球系統科學進行介紹，談到宇宙的生成，認識地球形成的歷史與環境，帶到人類文化在地球上的起落，並融入環境哲學與目前全球性的環境問題，最後分別談到人與大氣圈、水圈、地圈與生物圈的互動。由於在大學中選修本學程的學生自己有自己的主修學科，因此本課程在地球系統科學學程中饰演的脚色在於引導學生逐漸透過這門課程進入地球系統科學學程所要引介的看法，對於其他非地球科學相關學科的學生來說，本課程尤具意義。對於地球科學相關學科的學生來說，本課程也能引領地球科學相關學科的學生跳離傳統科學以「化約論」觀點思考的窠臼，改以「整體論」的觀點思考目前地球系統遭遇的問題與困難。科學家的人文關懷，也是本課程的重點之一。
二、課程回顧與討論
地球科學探討人類居住的地球與其形態、運轉、組成、構造、活動、歷史及其位於宇宙中的概況，通常是以分科的方法探討相關問題，例如從大氣科學、水文學、地質學、地理學、地形學、生態學等等差别的學科進行研究與阐发。以乐成大學地球科學系為例，其主要課程內容包罗著「地球科學教诲課程」、「岩石、礦物、地球化學及其應用」、「古生物、地層、沈積學」、「構造地質學、工程地質學、水文及環境地質學」、「地球物理學及其應用」等五大部分。
生活要從環境中獲取食物、能源，所以勢须要關心居住的周遭環境狀況，因而會對環境知識產生需求，例如地理學、氣象學、海洋學、水文學、地質學、生態學等等。地球系統科學是從傳統的地球科學演變而來，研究大氣圈、海洋圈、地圈、生物圈及人文圈的相互關係，並希望能結合各科的知識促進人類福祉，達成永續發展的目標。地球系統指由大氣圈、水圈、岩石圈和生物圈（包罗人類）組成的有機整體。地球系統科學研究組成地球系統的這些子系統之間的相互關係與相互作用中運轉的機制，瞭解地球系統變化的規律和控制這些變化的原理，期待能爲全球環境變化預測创建科學基礎，並爲地球系統的治理提供科學依據。
前述學科隨著研究的進展與深入，發展出屬於各個學科的理論、研究要领與關心的研究重點。但是這樣的方法卻對瞭解地球的整體特性有著缺憾。因此，美國地球系統科學委員會（Earth System Science Committee）在1988年出书的《地球系統科學》中提出地球系統科學的想法和看法。為了因應「全球變遷」，地球系統科學希望能以差别於傳統（以化約論觀點發展各個地科相關學科分別探討環境問題）的方法，以整體的觀點處理地球系統內差别子系統之間的關係。
本課程的目的在於串連「人」與「環境」，據以创建全民邁向二十一世紀永續發展需具備的地球系統科學知識。基於地球系統科學的研究範疇，本課程主要的研討內容為人類與「大氣圈」、「地圈」、「海洋圈」、以及「生物圈」之間的相互影響──包罗應用地理學中關於「資源利用」及「環境影響」兩個層面，探討的角度包罗人文圈的價值觀、歷史、社會、經濟、教诲、政治等；同時，也包罗從地理景觀的歷史變遷追溯「文化─環境─歷史的互動」。
君子兰养护三、課程內容簡介
正在进行时
（一）地球系統科學簡介
地球系統科學（Earth System Science， ESS）是一門在系統與次系統間相互影響的科學，配合組成地球。針對地球差别圈的研究—氣圈、生物圈、岩石圈、水圈，並研究差别圈之間的交互影響與相互之間的影響，瞭解它們的演育史與這些系統現在正在運作的成果。因為跨越了原本學科的分界，所以對於新生代的學生而言這是一個絕佳的機會，可以學習如何以系統的觀點思考，尤其是人類與其他系統與它們之間的互動。本質上，屬於「系統研究取向」，研究物理、生物與人類等地球組成身分的交互影響，特別強調維繫地
球上生命的過程與成果。
將地質、大氣、化學、生物與其他科學觀點的動態互動加以整合，用來解釋星球歷史與其和社會之間的關係。這樣的整合方法擴大到基礎與應用科學，同樣地也擴大到自然與社會科學。地球系統科學研究水圈、生物圈、氣圈與岩石圈的交互影響。關注的重點在於這些部分的交互影響，而非這些圈自己具有的特性，研究要领藉由系統動態評估，將這些交互影響視為構成一個「動態的內連結系統」。
（二）宇宙的生成（開天闢地）---太空物理、天文學
在地球形成之前，宇宙中有許多物質繞著太陽轉。這些物質相互撞擊，形成了原始的地球，當時地球還是炙熱的火球，慢慢開始由外往內冷卻，在外貌逐漸形成薄薄的硬殼－地殼。從地球內部噴出大量氣體，其中帶著大量的水蒸氣，這些水蒸氣形成一圈包圍在地球外圍的大氣層，地球自己的巨细有足夠的引力將大氣層拉住，所以地球才會有得天獨厚的大氣環境。大氣層形成之後就開始降雨，形成原始的海洋。
大約在38億年前左右，在海洋中出現地球上最早的生命體。約在25億年前，第一批會行仓式气力输送泵
光相助用的植物出現在海洋中。此後逐漸演化出越來越複雜的生命體，例如在兩億五千萬年到六千五百萬年前，是恐龍橫行地球的時期，距今大約十萬年前，人類才出現。
（三）認識地球環境---地質學/地球科學 地質學在探討關於地球的組成物質、內部構造、外部特徵、相互的相互作用和演變歷史。從十九世紀的三十～四十年代起，地質學才開始比較有具體的要领來累積人們對於地球及其演變規律的知識。在到20世紀，以地球為對象，差别角度與觀點的地球相關學科的學科，除地質學外，地理學、海洋科學、大氣科學、水文科學、地球物理學與地球化學等都發展起來，形成了比較完整的地球科學體系，而地質學可以算是整個地球科學體系的基礎學科。
好看的屏保地球從形成以來，經歷了約46億年的長時期演變，有複雜的物理、化學與生物作用，也受到地球外各種天體的影響。當人類出現之後，人類逐漸成為一種差别於以往生物作用的營力。為了求生存與發展，努力適應和改變鄰近居住的環境，越來越大量地從環境中提取資源藉以維持人類的生活。
因此，觀察、研究、善用地球系統的特性，對於人類而言是非常重要的。不然，「皮之不存，毛將焉附」？不是嗎？
（四）參觀台北市立天文科學教诲館
透過摆设台北市立天文科學教诲館的這次行程，引導學生使用天文科學教诲館的設備體驗天體運行的規律、地球的形成、地球與其他星球之間的關係、地球在太陽系中的脚色、太陽系跟宇宙之間的關係。
例如由「立體劇場」的立體電影機，配合精心規劃的寬大銀幕，208位階梯式座椅等設備，戴上立體眼鏡，可感觉到三度空間的臨場感。别的劇場採用立體音響裝置，讓觀看影片者彷彿親歷其境。例如「IMAX DOME」，又稱為「全天域電影」，可以用360度全天域的方法體驗自然美景或學習科學知識，冲破以往只能欣賞平面電影、沒有身歷其境感覺的缺憾。天文科學教诲館採用的全天域電影放映系統以及星象模擬系統，以180度半球型銀幕、45度傾斜座椅加上立體音響效果，讓觀看影片者有如置身宇宙星空之中。星象儀可投影多達八千顆星星，比肉眼可見的還要多，置身在滿天星斗的模擬夜空下，使學生對宇宙天體及自然界有更深入的認識。
（五）地球歷史與地球環境變遷──地球科學
梦见鬼魂
薪资调整
1992年6月，來自全球一百二十幾個國家的元首與代表在巴西里約召開地球岑岭會議，將全球環境議題推到國際政治的舞臺，使人類對於環境議題的關注邁入新的紀元。早在1972年聯合國就在瑞典斯德哥爾摩舉行了「聯合國人類環境會議」，並發布著名的聯合國人類環境會議宣言。
為了因應全球變遷，1986年世界科學聯盟（ICSU）提出國際地圈－生物圈研究計畫（IGBP），共含有十個核心計畫，希望瞭解地球環境的自然變化，掌握人類對生物圈、地圈及大氣圈的影響。「全球變遷」指的是全球環境的變遷，例如氣候、陸地及海洋生物的生產力、大氣化學成份、水資源及生態系統等等的改變。造成這些改變的原因可能來自於自然因素或人為因素。
（六）古文明衰落與環境變遷、環境考古學
