2024年春季学期，地科院为46名2023级理科试验班（生态与环境类）本科学生开设了五个兼具科普性、应用型、趣味性的专业探索实践项目，通过沉浸式、案例式探索，引导学生了解专业，提升学生对各专业的认知；打破专业壁垒，在专业知识衔接上做到融会贯通，增进学术理解，提高创新实践能力。
项目一：地球的呼吸
指导教师：晏智锋、付晓丽、马超、罗铭
项目介绍：通过探索“地球的呼吸”，对水体、土壤、大气等样品进行采集和分析，在实验过程中熟悉样品采集、气体分析仪器的原理和使用及数据分析全流程，了解不同圈层的气体组成及变化，深入理解我们赖以生存的环境。
项目二：初探显微世界
指导教师：石璘、殷博昊、孙传强
项目情况：“一花一世界，一叶一菩提”，对微观世界的探索始终是科学研究的前沿话题。本项目指导学生利用扫描电子显微镜及纳米二次离子探针质谱仪是观测微米尺度下物质的微结构和细胞组成成分，了解常用的形貌及原位分析手段，加深对显微微结构的认识理解，探究微生物-矿物协同演化、表层地球系统中养分循环、污染物来源、矿物形成等。
项目三：饮水思源
指导教师：鲁丽 庞智勇 李鹏飞 孟旭男
项目介绍：通过测试和比较市面上不同水源地的瓶装饮用水、天津市自来水及学校敬业湖湖水中的氢氧同位素及微量元素组成，追踪饮用水的水源地，更直观地理解元素含量和同位素分析技术。
项目四：耕地土壤重金属来源与防控
指导教师：李晓东、丁士元
项目介绍：本项目带领学生深入了解耕地土壤中重金属的主要来源、迁移转化机制及其环境行为，通过学习原子吸收光谱仪、感应耦合等离子体质谱仪等现代分析技术，掌握土壤样品中重金属含量的检测方法，了解对多种防控策略及生态农业管理措施。
项目五：一沙一世界
指导教师：王礼春
项目介绍：河流中泥沙含量对于正确理解河口三角洲形成、流域河流形貌以及地球物质运移具有重要的指示作用。本项目通过数据收集和分析、结果讨论等环节，探索河流流沙与流量或其他变量之间的关系，尝试理解控制泥沙含量的主要变量，预测泥沙含量的变化，探讨其对环境和生态系统的影响。
通过以上探索实践项目，学生亲身体验样品采集、样品前处理的操作步骤、数据统计和分析，初步认识了物质通量（例如CO2通量、河流泥沙含量）的测量和研究方法，了解了地球健康（例如重金属污染）状态参数的测量和分析手段，对地球系统科学研究的方法和过程有了更深入的理解。
学生表示，这次探索实践项目进一步打开了地球系统科学的兴趣之门，同时认识到科学研究所需要的严谨态度、创新精神和团队意识。
