天文學研究方向范文

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天文學研究方向

篇1

[關鍵詞]素質教育天文學科學精神

南開大學沒有天文專業,但有全校性天文學公共選修課,屬通識類課程,更是大學生素質教育類課程。當代自然科學有六大基礎學科:數、理、化、天、地、生。天文學是人類最古老的,也是當代最活躍的自然科學之一。據《新千年美國國家研究理事會研究報告》稱:“在美國,每年有超過20萬大學生選修天文課程,對于他們之中的很多人,天文是學習過的唯一科學課程。天文學為公眾認識人類在宇宙中的地位和科學的本質提供了窗口。天文學家在美國的科學教育中扮演著重要的角色。天文學同物理學、數學、地球科學等的綜合聯系,使之成為向廣大聽眾講授科學的一個特別恰當的載體。”

人類天生就是追星族。遠古時代,在與大自然進行生死搏斗中的古人類,即使對自然規律尚無所知,也難抑制對美麗星空的遐想;仰觀日月星辰的運行,居然獲得了農耕或游牧的重要啟示。天長日久,漸漸發展出一門研究天體運動、探索宇宙奧秘的天文學。明末清初,著名學者顧炎武說:“三代以上,人人皆知天文”,在夏、商、周以前,中華民族的人文初始階段,天象知識已經相當普及。1987年在河南濮陽發掘的仰韶文化遺存中,竟有由蚌殼和人骨擺放組成的青龍、白虎和北斗的星象圖案,經碳14測定,年代為距今6460±135年,把中華民族的先民們仰觀天文的歷史推前到殷墟甲骨文之前又3000年。這一重要發現的出土實物,現已移放在北京天安門廣場東側國家博物館古代中國陳列廳展出。

2007年5月14日,總理在同濟大學即席演講,引用黑格爾的話:一個民族有一些關注天空的人,他們才有希望;一個民族只是關心腳下的事情,那是沒有未來的。2007年9月4日《人民日報》發表溫總理詩作:“仰望星空”。德國大哲學家康德在他的名著《實踐理性批判》說:“世界上有兩件東西能夠深深地震撼人們的心靈,一件是我們心中崇高的道德準則,另一件是我們頭頂上燦爛的星空。” 人生于世,轉瞬百年。蕓蕓眾生,滄桑多變,世態炎涼。惟有遙遠的天體,給人以恬靜、永恒的感覺。昭如日月,燦若明星,歷來是文學藝術謳歌的對象,精神領域崇高的寄托。仰望星空,無論是幾十年前還是幾十年后,無論你身在地球上什么地方,燦爛的群星總以它那無比的莊嚴和靜謐,向你展示著神秘而和諧的宇宙圖景,使你心馳神往,無限遐思,心靈得到凈化。天文學的基本知識,對于當代追求高尚知識素養的人,無論從事何種職業,都是值得學習的。如果對天體和宇宙當中的事情一無所知,便不能算作是一個知識全面的人。

天空中那耀眼的太陽,皎潔的月亮,閃爍的恒星,迷蒙的銀河,長尾巴的彗星,飄落夜空的流星雨……探索這些神秘而遙遠的天體是人類永恒的欲望。宇宙多么宏大,而人類何其渺小。但渺小的人類居然可以探測如此宏大的宇宙,追詢它如何創生、怎樣演化。人類的智慧才是宇宙中真正的奇跡。在宇宙演化進程中誕生的人類, 在研究宇宙的同時,也認識自身,認識人類在宇宙中的地位。

南開大學從1993年起開設天文學選修課,至今已歷19年,37學期,選修人數11968人。1997年天文選修課輻射至天津大學,歷24學期,選修人數7919人;2005年輻射至天津濱海學院, 歷14學期,選修人數1954人。三所大學選修總人數21841人。天文選修課分文理兩班。理科班的課名為“天文學概論”,使用的教材《天文學新概論》,2000年8月出第一版,2002年2月出第二版,2005年12月出第三版,由武漢市華中科技大學出版社出版。2009年8月,《天文學新概論,第四版》改由科學出版社出版,至2012年1月,第四版已第三次印刷。12年間總共出版4版,11次印刷。發行3.57萬冊。2008年6月還在臺灣出版《天文學新概論》繁體字版,由高雄市麗文文化事業股份有限公司出版。文科班的課名為“宇宙掠影”,使用的教材《文科天文》,科學出版社2010年6月第一版。前期曾使用過的教材《宇宙掠影》,2006年1月由河南人民出版社出版。2007年5月也在臺灣由高雄市麗文文化事業股份有限公司出版《宇宙掠影》繁體字版。前中國天文學會理事長、南京大學天文系蘇定強院士評價《天文學新概論》:“很符合當前國際上天文學研究的重點范圍,不僅介紹天文知識,還聯系人文思想、文學和哲學方面的話題。是對大學生進行科學素質教育很好的教材。”南京大學天文系肖耐園教授認為本書“是同類型書籍中出類拔萃、獨樹一幟的優秀著作”。國家天文臺李競研究員撰文指出:《天文學新概論》“恰如其分地反映了當代天文學的時代特征。10年間從一版出到四版在天文書刊界實為罕見。”

課程講解的重點內容為:地月系—太陽系—銀河系—河外星系—星系團—超星系團—總星系各層次天體的系統知識和最新研究進展情況;恒星物理方法,主序星、雙星、不穩定星、星團、星云,恒星演化機理;黑洞及其探測,伽瑪射線暴,引力透鏡;大爆炸宇宙論,背景輻射,暗物質與暗能量,時空的起源與歸宿;人類探索宇宙的新視野和地外文明探索。采用多媒體教學方式,展示大量的天體和宇宙探測新發現的圖片、動畫、小電影等。天氣特別晴朗的時候,帶領同學戶外認識星空,用小型天文望遠鏡觀測月亮、行星和部分深空天體。有條件時組織學生去國家天文臺參觀實習。當發生特殊天象或重大天文成果、最新天文發現等時機,結合課堂及時講授或通過“南開周末論壇”面向全校學生普及天文知識。例如:2011年10月21日舉辦的“解讀2011年諾貝爾物理學獎——超新星、暗能量和宇宙加速膨脹”;2012年3月30日舉辦的“521日環食和66金星凌日天象預告”等。前中國天文學會理事長、北京天文臺臺長李啟斌曾評價:南開大學的天文選修課是全國做得最好的。

2007年國家教育部、財政部在全國高等學校范圍內,立項建設首批100個國家級教學團隊。“南開大學科學素質教育系列公共課教學團隊”是其中唯一的科學素質教育類國家級教學團隊。團隊共分8個課程組,12門課程。“天文學概論”和“宇宙掠影”兩門均位列其中。另10門課程為:數學文化、世界科技文化史、基礎生命科學、基礎生命科學實驗、科研方法論、環境倫理學概論、前進中的物理學、物理演示實驗、研究性學習、大學文科數學。這些課程對于普及科學知識、倡導科學方法、推崇理性思維、傳播科學思想、弘揚科學精神,發揮了其他課程難以替代的素質教育功能。天文選修課的教學面向全校所有專業的學生,特別注重科學精神與人文精神的融合。在傳授現代天文知識的同時,培養學生正確的世界觀、人生觀、價值觀,使學生在科學素質、文化素質、思想素質上全面提高。

2009年,“南開大學科學素質教育系列公共課教學團隊”獲國家級教學成果二等獎。教育部在有關文件中稱:“在全國開展教學成果獎勵活動是國家實施科教興國戰略的重要舉措。……獲獎項目在總體上代表了當前我國高等教育教學工作的最高水平。”中國科學技術協會2010年評選全國優秀科技工作者,天文界入選5人中就有南開大學天文選修課教師蘇宜教授。

2010年6月12-13日,由教育部高等教育司主辦的“人文素質教育與科學素質教育的融合高層論壇”在南開大學舉行。包括清華大學、北京大學、南京大學、南開大學、復旦大學、天津大學、東南大學等高校近300人匯集南開大學與會。出席的高層人士有:中國高等教育學會會長周遠清(原教育部副部長、清華大學副校長),教育部高等教育司司長張大良,教育部文化素質教育指導委員會主任楊叔子(原華中科技大學校長),教育部文化素質教育指導委員會顧問王義遒(原北京大學常務副校長),教育部文化素質教育指導委員會顧問張豈之(清華大學思想文化研究所教授),教育部文化素質教育指導委員會顧問胡顯章(原清華大學黨委副書記)等。論壇的主題是:大學應該培養什么樣的人?——探索有中國特色的人才培養模式,探討進一步加強和推進文化素質教育等的相關問題,交流文化素質教育經驗,尤其是在人文素質教育與科學素質教育的融合中取得的成果。南開大學的蘇宜教授以“人文素質教育中的宇宙情懷”為題,在大會報告中介紹了南開大學開設天文選修課的情況,及其對本科生科學素質培養方面所起到的作用。

論壇最后達到的主流認識是:大學應該培養兼有人文精神和科學精神的、有創造能力的、適應21世紀需要的現代化高素質人才。回顧以前,曾經有過的提法是:大學教育的目的是傳授知識,培養能力。后來才注意到素質的問題。素質是什么?——知識和能力內化為人的穩定性的品格,這就是素質。

1995年開始在全國52所高校開展文化素質教育的試點工作。早期的重點放在對理工科大學生的人文素質教育上,開設文學、歷史、哲學、藝術等人文社會科學方面的課程。后來提高到為全體大學生進行人文素質跟科學素質的教育。現在又提出科學和人文融合,不是混合、湊合和勉強的結合。人文素質教育和科學素質教育雙翼齊飛,相互融合。科學呼喚人文,人文導引科學。不能用通識教育簡單代替文化素質教育。楊叔子院士提出:“高等教育是育人還是制器?” 愛因斯坦(對加州理工學院學生)說:“你們不僅要關心設計圖紙,首先要關心人,關心經濟怎么分配。”教育質量的標準在于:人的發展與社會發展的統一。科學創造到了一定的程度,再上一個臺階,往往就是人文的過程。文化就是以文“化天下”。科學用腦,人文用心,一種公平心,一種同情心,一種價值觀,一種態度,一種感情。人們生活水平提高了,科學技術發展了,但人的道德卻在下降,這就是素質教育缺失的表現。

現在中國有大學2000多所,學生2900萬以上。中國是世界上教育規模最大的國家,但遠不是高等教育的強國。中國大學生占全國同齡人口23%以上,他們的人文素質和科學素質得到提高,就可望整個國民的素質得到提高。

南開大學的“人文素質教育中的宇宙情懷”大會報告,引用南開大學校黨委書記曾經在全校德育工作會議上總結的:“天文學課程并沒有在課堂上講政治思想問題,而是寓德育于科學知識之中,居然改變了學生對事業的看法,成為人生的轉折點,發揮著不可替代的作用。”以下列舉部分學生選修天文課后獲得的實際感悟:

“兩年多的大學生活過得散散漫漫。沒有理想,沒有激情,不知目標、不知方向。直到選上《天文學概論》,我看到遙遠的宇宙、浩瀚的星空。感到人生的短暫、個人的渺小。我開始猛醒、開始振作,從此改變散漫的生活。(天大環境工程)”

“聽蘇宜老師的宇宙掠影課,我如癡如醉。寧靜、安詳、和諧的星空凈化了我的心靈,陶冶了我的情操,讓我學會理解,懂得包容。與其說是給人以知識的課,倒不如說更像是一堂人生的課,我收益良多。(南開圖書檔案)”

“感謝天文學課程,激勵我們甩開郁悶的困擾,不再抱怨學習的辛苦,不再計較學分、成績,為了明事、明理,探求未知而自覺學習。我相信,美麗的星空會讓我們的人生更加美麗!(天大自動化)”

“我曾沉溺于星相算命,經常上網看每周、每月的星座運程、愛情特征、交友指數等來安排和指導自己……是宇宙掠影課讓我明白了這有多么無知可笑。我徹底擺脫了星座迷信的陰影,欣賞自然的美麗,享受人與自然的和諧。(南開法學)”

“自從選修天文,我又一次體會到久違的學習的樂趣。驚喜的發現,我原來可以學得這么快樂,聽得那么清楚明白。燦爛的星空洗去了我的浮躁和不如意的感覺。豁然開朗的我,不再自卑、不再徘徊,徜徉在美好的學習生活中。(天大英語)”

“一直相信人是詩意的棲居。寧愿相信月中的玉兔,而不相信環形山,因為我認為美的比真的更有價值。直到走進天文學課堂,我受到前所未有的震撼,心靈在更廣闊的空間里飛翔。天文奧秘中閃耀的是人類理性的光芒,這種理性的美是感性的美所不可比擬的。(南開中文)”

“天文學中蘊含的人類思想的美麗,使我明白了什么才是生命的真正價值。曾經一度不愿也不肯原諒從前的戀人。現在,也做到了釋然和毫無怨言。(南開計算機)”

“我是一個有心理疾病的學生,對人生抱著絕望的態度,有過輕生的傾向。天文課的學習、自然界極致的美一次次震撼著我的心靈,再次燃起了我幼時對大自然的興趣之火。現在我必須忘卻煩惱,感受豁達,走出疾病的陰影,走向光明的未來。(南開生物)”

“學了天文學,我心目中的世界不再是原來那個狹小的空間。燦爛的群星已經震撼了我的心靈,使我更加地熱愛科學、熱愛生活。似乎有點玄乎,但的確我有這種感受。(南開化學)”

2009年起,中國科學院國家天文臺對在國內設置天文專業或有天文學研究方向的高校,設立本科生獎學金,獎金額每人3000元,旨在鼓勵本科生立志獻身天文事業,促使我國天文學科優秀人才的迅速成長。受獎高校共24所。其中有天文本科專業的4所:南京大學、北京大學、北京師范大學、中國科學技術大學。有天文碩士、博士點或天文研究課題的19所:清華大學、天津大學、武漢大學、上海交通大學、華中科技大學、廣州大學、廈門大學、河北師大、天津師大、華中師大、上海師大、沈陽師大等。既沒有天文本科專業,也設有天文碩士、博士點或天文研究課題的大學只有一所:南開大學。原因在于國家天文臺看好南開大學的天文公選課在培養國家天文專門人才方面發揮的作用。開課以來,已有約20名本科學生考入國家天文臺等單位攻讀天文學研究生、博士生。南開大學已連續三屆共有6位同學(物理4名,數學1名,軟件1名)獲得中國科學院國家天文臺本科生獎學金。

南開大學兩門天文學選修課《天文學新概論》和《宇宙掠影》已由超星數字圖書館爾雅大學堂全程錄像。《天文學新概論》課已在互聯網上播出,共62集。《宇宙掠影》課正在后期制作之中。歡迎登陸有關網站觀看及下載。網址為:Http://省略/或Http://省略/ 。

參考文獻:

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[6] 蘇宜.天文學新概論 [M].北京:科學出版社,2012.

[7] 蘇宜.宇宙掠影——天文學概要[M].高雄:高雄市麗文文化事業股份有限公司,2007.

[8] 蘇宜.天文學新概論[M].高雄:高雄市麗文文化事業股份有限公司,2008.