本系設立的宗旨，首在養成學生具備地球科學五大學術領域–地質學、大氣科學、海洋科學、天文學和地球物理–充分之本職學能；本系的教育目標，則首重致力培養有志從事地球科學之專精人才，以培育優秀之地球科學研究人才和實務工作的專業人才為主軸，並以培養優良的中學地球科學師資為輔。特別是在國內各地球科學相關系所中，本系是唯一同時涵蓋五大地球科學研究領域，並擁有師範大學在科學教育專業基礎的高等學術機構，此為本系之特色。若志在從事中等學校地科教學，本系亦可提供地科教學知能和教育專業知識，充分培育健全之地球科學師資。

在課程上，為營造更優質的學習與研究環境，本系已適度調整原以師資培育目標為主的舊有課程架構，整合各地球科學次領域之基礎課程，降低本系必、選修課程之比例，大幅減少各次領域之必修課程學分，以增加學生在各次領域課程選修之自由度及彈性，進而充分落實各次領域之專業進階課程。此外本系並積極鼓勵學生，實際參與實驗、撰寫論文、從事專題計畫研究等，以豐富其研究經驗，訓練學生使其具備獨立研究之精神與能力。經由選修本系提供之更多進階專業課程，進而厚植學生之理論基礎、充實其專業背景，並強化其選定目標次領域之學術養成和專業訓練；連同充足的研究經驗，本系學生的未來發展，將更具時代性與面對挑戰時的競爭力，進一步達到「博而精、廣而深」的終極目標。近來本系更積極增聘優秀外籍專任師資，以全英語教學方式授課，期能增加學生之國際觀與國際競爭力。

本系在碩、博士班研究所的教育上，採一系多所之架構，除地球科學研究所外，還包括海洋環境科技研究所。本系研究所的研究重點與發展方向，首在地球科學各領域之深耕與研究發展，並加強各次領域間之跨學門合作，以進一步提升本系之學術研究及國際化，並為本系學生的訓練和學習，提供全面全方位的考量，以訓練學生從容面對多變的世界，因應未來的挑戰。

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