大连大学

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课程概述

    晴朗夜空,遥望灿烂星汉,我们的思绪飘然飞向深邃的太空……宇宙大小几何?高龄几许?它有开端和边界吗?其结构组成如何?它从哪里来,到哪里去……从古至今,这类问题一直令人着迷神往、坠入无尽遐想。
    事实上,直到哥白尼之前,人类对宇宙的认识一直基于猜测和想象,是伽利略的望远镜和哥白尼的日心说,打破了蒙昧和迷茫。人类通过科学的观测手段逐步认识到,我们的地球并不是太阳系的中心,更不是宇宙的中心,太阳系仅仅位于银河系一个不起眼的角落里,就连由数千亿颗恒星组成的银河系也只不过是千亿星系的一员。在银河系以外还有着无数的星系、星云、星团……近百年来,科学技术的迅猛发展已使人类的探索视野伸向了更遥远的宇宙空间。恒星研究的深入发展,太空观测的重大发现,宇宙演化的理论探索,地外生命的艰苦寻访,神秘的黑洞、白洞、类星体,壮丽的银河、星系、星系团,大爆炸的辐射遗迹,破天荒的宇宙起源……尽管人类对宇宙的认识获得了长足的进步,但是在旧问题解决的同时,新问题也随之在不断涌现,诸如暗物质、暗能量到底是什么?黑洞内部的结构究竟怎样?有地外生命吗?他们在哪里?类星体何以具有超过一个星系的能量?完美的宇宙是唯一的吗?人类可否实现超时空旅行和超光速实时通讯……虽然这些问题很难说清,但是人类一刻也没有放弃对它们的探索和研究。本课程将引领你沿着清晰的脉络,一步步走进认识宇宙的殿堂,带你神游我们的宇宙,做一次较为系统的探索与思考。

    课程拥有多年积累的教学资料和精美课件,以及高等教育出版社新鲜出版的iCourse配套教材《宇宙探索与发现》,书评请见“像工具书那样全,像文艺书那样有情怀”

授课目标
面向非天文专业院校学生和科学文化素质教育,以宇宙演化历程为纲目,以天文学探索发现为案例,为选课受众展现了重大天文科技创新进步的人文历史画卷,展现了人类认识宇宙的历程;以精选的天文宇宙专题为载体,宣传科学的思想、方法、精神、品格,培养科学的宇宙观、人生观和珍爱地球、守望家园的理念。
证书要求

    以教学视频及辅助资料学习为认知基础,完成必要的网络习题检测,提交完整的单元作业(电子稿),参加网络平台讨论,即可获得学习成绩。总评成绩100分,其中单元测验占30%,课程讨论占10%,期末考试占60%。

    总评成绩60以上获得合格证书,85分以上获得优秀证书。

    电子版的课程结业证书免费。纸质版认证证书收费:100元/人。

预备知识

中学或中学以上的自然科学、物理基础知识。

授课大纲

每周授课两章,遵循进度,可八周完成学习任务

1.宇宙起源与大爆炸学说(上)

(1)认识宇宙的历程(古代宇宙说 )
(2)从太阳系到广阔的恒星世界

2.宇宙起源与大爆炸学说(下)

(1)现代宇宙学的诞生 发现宇宙膨胀 
(2)宇宙大爆炸学说 
(3)支持大爆炸学说的证据 
(4)宇宙的构成与未来

3.恒星世界(上)

(1)恒星世界概况 
(2)银河及河外星系 
(3)恒星和星座 
(4)恒星在宇宙中的比例和地位

4.恒星世界(下)

(1)恒星演化的盛衰和兴亡 
(2)星系和星云

5.黑洞探秘

(1)科学家的预言 
(2)宇宙超级压缩机 两种力量的斗争 
(3)黑洞的观测与发现 
(4)黑洞的分类 
(5)黑洞、白洞、虫洞及超时空旅行

6.太阳系(上)

(1)太阳系概述 
(2)类地行星

7.太阳系(下)

(1)类木行星 
(2)矮行星 
(3)小行星及小行星环带 
(4)彗星与奥尔特云

8.望远镜与天文观测(上)

(1)光学望远镜的产生与发展 
(2)著名光学天文望远镜简介

9.望远镜与天文观测(下)

(1)天线式望远镜 
(2)著名天线式天文望远镜简介

10.电磁波天文学与20世纪60年代四大发现

(1)天文学分支概要
(2)以波段分类的电磁波天文学

(3)20世纪60年代四大发现

11.飞机与航空

  ——飞行器及宇宙航行展望(上)

(1)人类飞行的梦想 
(2)莱特兄弟的发明之旅 
(3)形形色色的飞机

12.火箭与航天
  ——飞行器及宇宙航行展望(下)

(1)火箭的起源与发展

(2)太空飞行器

(3)宇宙航行展望

13.宇宙明珠地球
  ——珍爱地球守望家园(上)

(1)地球的位置和地位 
(2)地球何以生机勃勃 
(3)对末日说谬误的解析

14.危难紧迫的地球
  ——珍爱地球守望家园(下)

(1)地球美景如诗如画 
(2)迫在眉睫的人造危难

15.探索地外生命

(1)来自近邻的消息 
(2)搜寻地外文明计划项目简介 
(3)地外文明在何方

参考资料

配套教材:

    刘金寿著宇宙探索与发现北京高等教育出版社,2015
    优惠购书:http://www.hepmall.com/index.php/product-17287.html

                   

参考教材:

    刘金寿主编.现代科学技术概论.北京:高等教育出版社,2008

    优惠购书:http://www.landraco.com/index.php/product-9546.html

 

资料检索:

    互联网:百度词条、百度图片、NASA图片

    参考书:国内外著名天文学书籍、教材

视频资料:

    CCTV9-10、DLTV、NASA、BBC等科教视频及部分优秀科幻片选段

常见问题

内容问题:

宇宙从哪里来,到哪里去?

人类认识宇宙走过了怎样的历程?

宇宙有限还是无限?若有限,边缘在哪里?

宇宙有无诞生、发展,若有起源,那么诞生以前它又是什么?

在人类认识宇宙的历程中,哪些科学家为我们做出了里程碑式的重大贡献?

宇宙明珠地球在人类手中还能兴旺多久?

恒星有无演化的规律,其终结是什么?

黑洞、白洞、虫洞这宇宙三洞真的存在吗?若真存在,其理论根据若何?

地球是生命之唯一栖息地吗?地外生命,你在哪里?

人类怎样实现了飞行的梦想?展望未来,我们将怎样翱翔宇宙?

目前的宇宙飞船和火箭以及无线电通讯方式,能让我们平安顺畅地周游宇宙吗?

……

学法问题:


如何学习MOOC课程宇宙探索与发现(刘金寿教授与学生的Q-A对话选登)

Q登录进入课程后,应该如何着手开展学习?

A课程共计15讲,根据知识点每讲分解为2~5个知识单元,建议顺序学习每个知识单元。

比如第一讲“1. 宇宙起源与大爆炸学说(上)”就包含两个知识单元:

1)认识宇宙的历程(古代宇宙说 );(2)从太阳系到广阔的恒星世界

Q如何学习一个知识单元?

A每个知识单元都统一设计了问题、视频、课件、内容、扩展、练习六个栏目,学习者应浏览每个栏目。

问题(引导问题):根据单元内容提出的问题,以便学习者以问题为纲开展学习。

视频(教学视频):主讲老师的高清、富媒体授课视频,全程携带同声字幕。

课件(演示课件):主讲教师多年积累、精心研发的授课演示文稿。

内容(内容摘要):学习本段视频前后应该掌握或了解的知识内容纲要。

扩展(扩展学习):对学习者拓展学习给出的建议和指导(可选)

练习(随堂练习):为巩固本知识单元的学习而设置的随堂作业或测验,认真地练习将有助于做好本讲的单元测验和本课程的期末考试。

Q讨论是如何设计的,学生如何参加课堂讨论?

A我们对每一讲只设置一次讨论,全课总计15讲15次讨论,每次一次1分,总计15分,在期末总成绩中占10%。我们要提醒所有的学习者,讨论题目就设在每一讲的最后一个知识单元的第七个栏目里,并且本学期设置了健康的回答即可得分的设定,请勿忽略或丢失。同时提醒大家,学习者也可以从课程页面左栏中的讨论区进入“子版块”——“课堂交流区,查看并参与各讲的讨论。

Q随堂练习、单元测验、期末考试三者是何关系?

A各知识单元中的随堂练习是针对本知识点的演练,不计分;而单元测验每题2分,共510分(机选),总计15次单元测验得分150,在期末总成绩中占30%;期末考试总分100,占期末总成绩的60%。三者的关系即只要做好随堂练习——单元测验就顺利——期末考试就成功,所以建议不要忽视随堂测验练习,要从基本做起。

Q谈谈可以选修本课程的学习者范围,有没有复杂的数学、物理推导?

A本课程除了天文学专业外,文、管、艺、体、理、工、农、医的学生皆可选修。全课力求深入浅出,通俗易懂,没有数学、物理推导。主讲人长期主讲理论物理,深知数学语言和物理模型的重要,同样也深知将复杂问题讲简单更为重要。

本课程教学模式、教学流程简洁友好,内容设计丰富多彩,充分引入新鲜资料和富媒体元素,为学习者提供了一套形象生动的学习资源。

授课老师
刘金寿

刘金寿

教授

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