建立“天文学导论"优势分析

“天文学导论”成为海内外的天文学专业课，而如今，此门课程也已经普遍称为很多大学的选修课。北京师范大学对此门教学内容和方法进行了革新，并且取得较优秀的教学成果¨．尽管如此，却还是没有简历完善的评估体系，对学习考核评价进行改革，丰富考核形式，提出适应培养目标和课程特点的评估体系，对教师来说，能够推动教学内容、教学方法与手段的改革，更好地达到教学目的．

同时，开展学生学习考核评价方式改革的实践，将课程考核贯穿到课程教学的全过程．重视实践、创新和学习能力的培养，对促进学生个性发展，充分调动学生学习的积极性和主动性具有积极的推动作用．而现代网络技术的发展，使得网络教学建设和学习资源建设得以实现，完善的网络多媒体教学能够促进学生自主学习，建立网上学生评教系统．最终建立一套科学合理、鼓励创新的评价考核方式．

 

1、目前已有的考核评价方式

在天文系“天文学导论”课程建设中，已初步具有比较科学有效的教学评价体系，这个评价体系针对的是天文系专业二年级少于20个学生的课程过程的综合评价，特点是人数少，各种活动易展开．而作为天文系专为物理系三、四年级开设的专业选修课“天文学导论”，人数是80—110人，虽然已开设超过6届学生，已摸索出一些适合课程实际的平时和期末考核方式，但整体评价体系还未能有效的建立．已初步建立的考核评价方式如表1和图1所示．可以看出，考核方式比较粗略，操作起来主观随意性较大，不宜在网络评价体系中细分和量化．

 

2、建立和完善天文学导论课程学习考核评价体系

通过多年的教学改革实践，对国内外天文专业和非天文专业“天文学导论”课程进行了比较性研究，特别是课程评价体系的比较研究，及时引进国外先进的教育思想，进一步改进相关的教学内容，使教学材料具备完整性和更新性的统一．同时对教学方法进行进一步改革，充分利用多媒体等各种教学手段，使教学更具灵活性、多样性和吸引力．在教学内容和方法的改革中，提出相应的学生学习评价体系，在教学中应用和实践考核评价各项指标，在课程讨论和课外学习中，加大学生平时和过程考核．通过数个学期的实施和完成，最终提出科学的课程发展过程评价和学生课堂的表现性评价，将考核分解到课程教学的整个过程中，从而使考核真正起到检验学生学习效果的作用．

在具体评价体系的实施中，要加强网络教学和网上学习资源的建设，完善和建成“天文学导论”课程系列网上教学材料资源，把国外优秀天文教材放在网上，如：“astronomy today”，“Introduction to Astronomy”等；同时，加强讨论，引入教师的科研和最新的观测结果，尽量做到深入浅出，相关的科研、科普网站做好链接，方便学生及时查阅，便于学生进行自主学习，完善网络多媒体教学．在网站的建设过程中，就可以建立网上学生考核系统，提供在线自评系统，便于及时检测反馈，从而完善和进一步实践普通天文学考核评价体系．最终建立一套科学合理、鼓励创新的评价考核方式，并对“天文学导论”这一类课程的教学提供参考、借鉴和示范作用．

由于“天文学导论”课程在天文系和物理系开课特点不同，学习和考核评价体系也不相同，具体表现在教学内容、目标、专业知识基础、上课人数、需求、实验和观测等方面的差异．

 

2．1“天文学导论”(天文系)学习和考核评价体系

对天文专业低年级学生而言，课程目标是学习天文学基本概念、基本观测和天体物理基础知识；为后续天文类课程打下坚实的基础；了解天体物理新成就和新动态；具备天文数据处理和分析的基本技能；培养天文研究的认真和严谨的科学态度，以及对天文学的热情和信心，也为学生本科科研提供专业方向的指导．课程主要内容包括：如星等、距离，恒星的光谱和化学组成，恒星的颜色与光谱能量分布，各波段望远镜及辐射探测器；太阳、双星、变星与不稳定星、致密天体，星团和星云以及赫罗图和恒星演化序；银河系，星系及其分类，活动星系，星系团，哈勃关系、大爆炸理论及宇宙观见解．从恒星层次推展到宇宙层次，重点的基本概念为“距离”和“宇宙观”，还有天体物理学中的新进展介绍’等．

“天文学导论”(天文系)特点是系统性；注重公式推导和理论知识介绍；强调归纳总结；学生参与授课过程，开展讨论课，学生讲演，随堂作业等等；与授课内容紧密结合的十数次实验和观测；能够充分利用网络和多媒体教学手段，进行网络交流、提交作业和小论文．目前，“天文学导论”(天文系)评价体系已初步建立并实施和完善

 

2．2“天文学导论”(物理系)学习和考核评价体系

与天文系专业基础课“天文学导论”不同，对物理系的三、四年级学生而言，他们具备物理学和高等数学知识，能掌握课堂上专业知识的推导和理论；计算机基础(网络)和英语水平较高，能自主课外学习网络英文教材，扩大知识面．可以学习小论文题目的研究和撰写工作，并在课堂上进行分组讨论并上讲台进行演讲．但同时由于人数众多(100人左右)，许多课堂表现性评价需要科学的设计和实施．如何改变传统考核评价方式，强调在课程教学的整个过程进行考核，从而达到平时和期末考核真正起到检验学习效果的作用，是物理系“天文学导论”课程建设和改革的重要组成部分．

在课程的学习内容中认识到数学、物理学知识在天文中所起的作用以及天文学对物理学的推动作用．激发学生对天文学的兴趣，提高综合运用知识的能力，使学生比较系统地了解天文学知识，了解探索宇宙的科学技术、研究方法以及热点问题和未来前景；开阔视野，提高科学素质，从而养成科学的思维方式，形成一定的去伪存真的科学评判力；培养科研合作的精神和创造性思维；训练做报告或写论文的能力；以及能够初步使用望远镜观测星空．学习和考核评价体系已初步建立并在第三个学年的教学中实施和完善

2．3学习和考核评价体系建立过程中几个特点

首先要特别强调的是考核评价体系注重学习过程评价；其次要提供学生和教师在线自评系统，便于及时检测反馈；第三是结合天文学中的物理问题进行教学和讨论，比如与天文有关的诺贝尔物理学奖．尤其是“天文学导论”(物理系)评价体系中要使学生的物理知识在天文中得以较广泛的应用．美国大学非天文专业开设“天文学导论”类的选修课为新入学的学生提供了很丰富的课程，从地球、行星这类浅显但生动的课程，到天体物理导论，覆盖了所有的难度阶段，给学生提供了更大的适应空间．通常课程包括学习资料、问题系列、测验以及解答，尤其是课程材料的补充讲稿涵盖了众多的物理学知识点，如汤姆孙和瑞利散射、切线入射的x射线反射、夫琅和费衍射、开普勒问题、洛希势、同步加速辐射、引力波验证、暗物质和暗能量，等等．天文和物理间的相互促进也表现在很多方面，如20世纪初物理学家预言了光线在太阳引力场中弯曲、水星近日点的运动规律、引力场中的光谱红移、中子星的存在、宇宙微波背景辐射的存在、黑洞的存在等，而天文学观测也验证了多个物理学定律，如万有引力定律、氦元素的发现、热核聚变的概念、白矮星理论、视超光速膨胀现象、类星体、星系核、射线暴的能源等．对物理概念和物理规律的学以致用，会充分调动学生的积极性，给学生以成就感，最终达到学习目的．

通过上述比较可以看出，中美计算天文教育课程安排各有千秋，我们不能盲目的照搬美国大学的课程安排，而是应该有选择的汲取他们的优点，来完善我系的计算天文学的改革和创新．教在今后的计划中，应该充分考虑和尊重学生的兴趣和选择，给学生提供更大的发展空间．