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福建省地球概論/基礎(chǔ)天文學(xué)科發(fā)展研究報告

福建省天文學(xué)會

21世紀(jì)是信息和航天時代，隨著高科技的發(fā)展，現(xiàn)代天文學(xué)突飛猛進(jìn)。該文從地球概論/基礎(chǔ)天文學(xué)科性質(zhì)、特點(diǎn)、研究內(nèi)容以及學(xué)科發(fā)展歷史和現(xiàn)狀，提出提高全民天文素質(zhì)以及普及天文教育的重要性和必要性，同時對目前學(xué)科發(fā)展存在的問題及發(fā)展方向進(jìn)行探討。

地球概論 基礎(chǔ)天文 抽象性 實(shí)踐性 學(xué)科發(fā)展

1 概述

1.1 學(xué)科性質(zhì)和特點(diǎn)

《地球概論/基礎(chǔ)天文》是天文學(xué)、物理學(xué)和地理學(xué)交叉的綜合學(xué)科，研究的是關(guān)于地球本身特性及所處的宇宙環(huán)境的整體性知識，主要包括天文學(xué)和地球物理、大氣學(xué)等方面的內(nèi)容，力求以宏觀和整體的視角，揭示地球及其它天體的運(yùn)動及其相互聯(lián)系的規(guī)律性，并闡明有關(guān)地球系統(tǒng)和全球環(huán)境變化等基礎(chǔ)知識的學(xué)科?！兜厍蚋耪摗分?，天文學(xué)知識的比重較大，但又不完全是天文學(xué)，而是以天文學(xué)的知識為手段，研究地理環(huán)境形成的宇宙因素及在此影響下的地球總體特性，具有很強(qiáng)的抽象性和實(shí)踐性（辛?xí)允龋?006；Mc Connell, 2009）。

1.2 學(xué)科研究內(nèi)容

《地球概論/基礎(chǔ)天文》學(xué)科研究的主要內(nèi)容包括：

（1）地球所處的宇宙環(huán)境：主要涉及天體演化和天體系統(tǒng)方面的內(nèi)容，包括宇宙學(xué)、宇宙結(jié)構(gòu)的研究；天體和天體系統(tǒng)的研究。

（2）天文學(xué)觀測的工具：包括各種天球坐標(biāo)的認(rèn)識；天體測量、天體力學(xué)、天體物理學(xué)和各種天文望遠(yuǎn)鏡實(shí)測手段的了解和使用。

（3）地球整體性及宇宙環(huán)境與地球關(guān)系方面的知識：主要包括地球整體結(jié)構(gòu)、地球的演化認(rèn)識；日月地、日地關(guān)系以及近地環(huán)境對地球的影響，地球運(yùn)動及其所產(chǎn)生的地理意義等。

1.3 學(xué)科任務(wù)

《地球概論/基礎(chǔ)天文》學(xué)科的首要任務(wù)，在于提供關(guān)于地球系統(tǒng)科學(xué)的基本知識，從地球的宇宙環(huán)境、行星地球的運(yùn)動等天文學(xué)的視野，理解地球表層系統(tǒng)中自然現(xiàn)象的時間變化和空間分布特征，提供同太陽輻射能在地球表面上的分布和變化以及與地球運(yùn)動參數(shù)等有關(guān)的天文知識。

其次，關(guān)于地球系統(tǒng)科學(xué)的基礎(chǔ)知識也是中學(xué)地理課程的重要內(nèi)容和難點(diǎn)所在。因此，作為以培養(yǎng)中學(xué)教師為主要任務(wù)的高校地理、物理等專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，《地球概論/基礎(chǔ)天文》課程也是為中學(xué)教學(xué)服務(wù)的（李志富等，2009）。

第三，天文學(xué)的應(yīng)用。人類文明的進(jìn)步，一直都是伴隨著天文知識的認(rèn)識和應(yīng)用，從古代的窺測天象，觀星望斗，到現(xiàn)代衛(wèi)星升天，航天觀測，空間技術(shù)飛躍發(fā)展，可以說天文學(xué)是人類長期積累起來的知識寶庫的瑰寶。天文知識還體現(xiàn)了公民的基本文化素養(yǎng)，《地球概論/基礎(chǔ)天文》學(xué)科對于破除迷信、普及科學(xué)也具有重要意義，隨著人類對未知太空領(lǐng)域的深入了解，許多迷信和偽科學(xué)不攻自破，目前許多發(fā)達(dá)國家均把基礎(chǔ)天文知識作為國民素質(zhì)教育的重要組成部分。因此，依托《地球概論/基礎(chǔ)天文》學(xué)科建設(shè)，積極開展天文科普活動，普及天文知識，增強(qiáng)民眾的科學(xué)素養(yǎng),也是《地球概論/基礎(chǔ)天文》的重要任務(wù)之一，是學(xué)科發(fā)展的重要性與必要性所在。

2 地球概論/基礎(chǔ)天文學(xué)科發(fā)展歷史與現(xiàn)狀

2.1 國外發(fā)展情況

天文學(xué)是觀測、探索宇宙自然規(guī)律，研究天體和天體系統(tǒng)形成、演化的科學(xué)，在推動科技進(jìn)步、促進(jìn)學(xué)科發(fā)展、提高全民素質(zhì)教育中有不可替代的作用。西方國家歷來重視天文觀測和基礎(chǔ)天文的普及教育，不斷提高對天體和宇宙的認(rèn)識水平。天文學(xué)從古老的神話和古希臘天文學(xué)家的原始宇宙模型，到1543年哥白尼的《天體運(yùn)行論》的發(fā)表，使人類對宇宙的認(rèn)識出現(xiàn)了第一次飛躍，天文學(xué)逐步擺脫宗教神學(xué)的束縛，形成近代科學(xué)，在此期間，發(fā)明了各種天文儀器和精密的恒星、行星的星表等（林青等，2009）。20世紀(jì)中葉以來，隨著天體物理學(xué)和天文觀測技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，天文學(xué)又形成了第二次飛躍。在發(fā)展過程中，天文學(xué)與其他學(xué)科交融滲透，形成天體物理、天體化學(xué)、天體生物、天文地球動力學(xué)等交叉學(xué)科，并有力推動了高新技術(shù)和方法的發(fā)展（李向東，2007），而一大批先進(jìn)、大型的天文觀測設(shè)備如哈勃太空望遠(yuǎn)鏡、紅外天文衛(wèi)星、紅外空間天文臺、康普頓T射線天文臺、伊巴谷衛(wèi)星等的觀測結(jié)果，極大豐富人類對宇宙的認(rèn)識，對宇宙尺度、天體結(jié)構(gòu)、天體距離、恒星演化、天體生命科學(xué)、地球宇宙環(huán)境等學(xué)科領(lǐng)域?qū)砭薮笥绊?，并可能出現(xiàn)突破性進(jìn)展（李啟斌，2002）。

伴隨著學(xué)科的發(fā)展，天文基礎(chǔ)教育在科學(xué)素質(zhì)教育中扮演著越來越重要的角色?；A(chǔ)天文中的最基本問題，如宇宙學(xué)原理、生命的起源、地球的宇宙環(huán)境、天文觀測工具和手段等，為基礎(chǔ)天文的普及提供了良好的窗口。目前，西方發(fā)達(dá)國家在基礎(chǔ)天文學(xué)普及與其相關(guān)的天文學(xué)教育上都處在領(lǐng)先地位。據(jù)調(diào)查，超過半數(shù)的美國家庭擁有自己的天文望遠(yuǎn)鏡，學(xué)生從孩童時代就成長在濃厚的天文素養(yǎng)氛圍中。從大學(xué)天文學(xué)基礎(chǔ)教育看，西方發(fā)達(dá)國家?guī)缀跛写髮W(xué)都開展了天文學(xué)研究和教育計劃，設(shè)有天文學(xué)科，并設(shè)立和建有天文系。如美國有近120所高校授予各種天文學(xué)學(xué)位，其中有84所能授予天文學(xué)本科學(xué)位。在有許多高校中，天文學(xué)是最流行的選修課之一，每年有20多萬大學(xué)生選修該課程（張晉等，2012），對北美大學(xué)課程設(shè)置研究的結(jié)果也表明，幾乎所有知名大學(xué)都開設(shè)了天文學(xué)的相關(guān)課程，主要側(cè)重于對宇宙學(xué)基礎(chǔ)理論知識的介紹。

西方發(fā)達(dá)國家對基礎(chǔ)天文研究和天文教育的投入也呈現(xiàn)明顯的增加趨勢，各種光學(xué)高能、光學(xué)望遠(yuǎn)鏡和紅外天文衛(wèi)星近年來不斷增加。如美國在2000年～2010年期間動建了7個大望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目，12個中等和若干小型建造項(xiàng)目，比上一個10年規(guī)劃的39億美元增長了將近20%，其天文學(xué)專業(yè)和基礎(chǔ)研究處于世界領(lǐng)先水平，并主導(dǎo)著世界天文學(xué)研究的主流方向（董國軒等，2004）。在美國，自然科學(xué)基金的天文費(fèi)用高達(dá)5%～7%，一些軍隊(duì)和軍火企業(yè)都設(shè)天文臺；世界已發(fā)射5000余顆航天器，天文探索占10%（艾國祥等，2004）。這些研究都表明，發(fā)達(dá)國家具有天文設(shè)施的普及化和大眾天文素養(yǎng)普遍化的趨勢。

2.2 國內(nèi)發(fā)展情況

中國是世界文明古國之一，也是天文學(xué)發(fā)展最早的國家之一，曾經(jīng)在天文觀測和研究中取得不少世界領(lǐng)先的成就。秦漢時期（公元前221年～公元220年）國家統(tǒng)一，為天文學(xué)的發(fā)展創(chuàng)造了條件，形成具有中國特色的完整的天文學(xué)體系，不僅編制了自己的星官（星表）體系、歷法，還在行星視運(yùn)動、交食、恒星亮度顏色、彗、孛、流隕、極光和黃道光等廣泛的天文領(lǐng)域展開研究和總結(jié)，并記載了許多重要的天象。雖然之后我國天文學(xué)在歷法、儀器和天文實(shí)測等方面都有不少創(chuàng)新和發(fā)現(xiàn)，但是到了近代，受封建社會的桎梏，中國天文學(xué)由鼎盛發(fā)展到相對滯后，不論在天文學(xué)研究還是在天文學(xué)教育方面都遠(yuǎn)落后于西方發(fā)達(dá)國家。

鴉片戰(zhàn)爭之后（公元1840年至今），西方天文學(xué)的新成果就較系統(tǒng)地介紹到中國，中國擁有了一批精密的天文儀器和昂貴的設(shè)備。天文臺站建設(shè)方面，先后在上海徐家匯、佘山建設(shè)了天文臺，1934年在南京建立紫金山天文臺。新中國成立后，中國科學(xué)院接管原有各天文機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，充實(shí)了上海天文臺（徐家匯和佘山）、北京天文臺（總臺及懷柔、密云、興隆觀測站），陜西天文臺、云南天文臺、青海觀測站、新疆烏魯木齊觀測站和長春人衛(wèi)觀測站。21世紀(jì)初，我國天文單位機(jī)構(gòu)又實(shí)行改革，紫金山天文臺、上海天文臺保留原有機(jī)構(gòu)；2001年陜西天文臺脫離天文管理部門改為國家授時中心；重組一些臺、站后，于2001年4月25日成立國家天文臺，總部設(shè)在北京。這標(biāo)志著我國天文學(xué)發(fā)展進(jìn)入一個里程碑式的新階段（余明，2011）。

在學(xué)科建設(shè)上，近現(xiàn)代以來，我國發(fā)展了射電天文學(xué)、理論天體物理學(xué)、高能天體物理學(xué)以及空間天文學(xué)等現(xiàn)代學(xué)科，組織起自己的時間服務(wù)系統(tǒng)、緯度和極移服務(wù)系統(tǒng)，在諸如世界時測定、儀器制造、人造衛(wèi)星軌道計算、恒星和太陽觀測，以及天文學(xué)史研究等方面，都取得了不少重要成果。一些天文重大觀測裝置建設(shè)和技術(shù)如太陽磁場望遠(yuǎn)鏡、2.16米望遠(yuǎn)鏡、郭守敬望遠(yuǎn)鏡（LAMOST）以及在建的500米口徑射電望遠(yuǎn)鏡（FAST），顯著提升我國天文學(xué)研究的國際影響力。探月工程地面應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)以及運(yùn)行、實(shí)時VLBI技術(shù)研發(fā)、空間目標(biāo)與碎片觀測研究以及系統(tǒng)建設(shè)、太陽活動監(jiān)測預(yù)報、通訊衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的概念創(chuàng)新和工程的階段性實(shí)施，都體現(xiàn)了我國天文事業(yè)的快速發(fā)展，也說明了天文學(xué)基礎(chǔ)研究在國家重大工程和應(yīng)用領(lǐng)域具有不可替代的作用。

在高校天文學(xué)科建設(shè)和天文教育方面，1952年成立南京大學(xué)天文系，1960年北京師范大學(xué)設(shè)立天文系，同年北京大學(xué)地球物理系設(shè)立天文專業(yè)，1977年中國科技大學(xué)建立天體物理中心，1999年又成立了天文與應(yīng)用物理系。廈門大學(xué)于2012年11月26日復(fù)辦天文學(xué)系，成為我國現(xiàn)今設(shè)有天文學(xué)系的第5所大學(xué)。一些重大的天文館（站）的建設(shè)，天文期刊、教材的出版，為全國基礎(chǔ)天文教育工作起了積極推動作用。如1957年建成的北京天文館以及2004新館落成，成為我國天文科普宣傳教育的主要場所。國內(nèi)一些天文刊物如《天文學(xué)報》、《天體物理學(xué)報》、《天文學(xué)進(jìn)展》和《天文愛好者》等也為地球概論/基礎(chǔ)天文學(xué)科知識的傳播提供良好的陣地。與此同時，也涌現(xiàn)出一批優(yōu)秀的教材。影響力較大的有《地球概論》、《普通天文學(xué)》、《通俗天文學(xué)》等教材，其中1978年3月，高等教育出版社正式出版了我國第一本通用《地球概論》教材(金祖孟編著)；之后陸續(xù)出版了徐寶棻、應(yīng)振華教授編著的《地球概論教程》；劉南教授編著的《行星地球概觀》；2010年7月，科學(xué)出版社出版了由余明教授編著的《地球概論》。這些教材各具特色，適合各自地方基礎(chǔ)天文學(xué)科的發(fā)展和不同層次院校的教學(xué)需要（趙自勝等，2011）。

近年來，我國在大眾天文普及和基礎(chǔ)天文教育方面顯示出強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭，全國高等院校大部分物理、地理系開設(shè)了天文基礎(chǔ)課，以培養(yǎng)中學(xué)教師能“上知天文，下知地理”和開展天文觀測活動的能力。近來隨著對大學(xué)生素質(zhì)教育的重視，不少高校在全校范圍內(nèi)開設(shè)天文選修課，這一趨勢還在不斷增長。此外，全國中小學(xué)擁有及在建的天文望遠(yuǎn)鏡超過800個，不少省市自治區(qū)已擁有天象廳，天文科普宣傳出現(xiàn)了增幅近200%的增長，但同發(fā)達(dá)國家的天文設(shè)施相比差距仍很大，而且天文學(xué)教育的培養(yǎng)目標(biāo)主要局限于培養(yǎng)從事天文學(xué)教學(xué)或者天文研究方面的專業(yè)人才，在天文設(shè)施的普及化和大眾天文素養(yǎng)的普遍化方面投入較少（張晉等，2012）。

2.3 福建省發(fā)展歷史與現(xiàn)狀

2.3.1地球概論/基礎(chǔ)天文學(xué)科機(jī)構(gòu)和隊(duì)伍建設(shè)狀況

目前福建省地球概論/基礎(chǔ)天文學(xué)科相關(guān)的研究機(jī)構(gòu)主要分布在福州、廈門和泉州等若干高等院校和科研院所。

廈門大學(xué)天文系是我省天文學(xué)理論研究最主要的機(jī)構(gòu)之一，是我省天體物理研究的中堅力量。歷史上的廈門大學(xué)天文學(xué)系曾經(jīng)是我國最早的天文學(xué)系之一，由余青松先生擔(dān)任系主任（洪永宏，1990），但是在1930年停辦，2012年在學(xué)術(shù)帶頭人盧炬甫教授等的努力下又復(fù)辦，現(xiàn)隸屬于廈門大學(xué)物理機(jī)電工程學(xué)院。目前學(xué)院現(xiàn)有教師10人，學(xué)生11人。廈大天文學(xué)主要研究領(lǐng)域是天體物理，包括致密天體的吸積和輻射研究、伽馬射線暴及其他爆發(fā)天體研究、粒子物理與核物理研究、極高能、暗物質(zhì)理論與探測研究、星系形成及宇宙大尺度結(jié)構(gòu)研究。天文系的科研項(xiàng)目主要有國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、973項(xiàng)目二級子課題、福建省自然基金等。廈大天文學(xué)注重學(xué)術(shù)交流和合作研究，2006年成立了理論物理和天體物理研究所，每年有多篇的論文被SCI和SI收錄，并與意大利國際高等研究院（SISSA）、上海天文臺等機(jī)構(gòu)有聯(lián)合培養(yǎng)項(xiàng)目。廈門大學(xué)積極參與天文學(xué)教育事業(yè)，一直堅持開設(shè)全校性天文學(xué)公共選修課或院系性天文基礎(chǔ)課程，摸索天文教學(xué)培養(yǎng)方法，為我省天文專業(yè)人才培養(yǎng)提供了濃厚的氛圍，并逐步形成了年輕、富有朝氣的天文學(xué)教學(xué)、科研隊(duì)伍。

福建師范大學(xué)在地球概論/基礎(chǔ)天文教學(xué)科研方面擁有悠久的歷史，其中物理系主要側(cè)重于基礎(chǔ)天文、天體物理方面的研究，地科院側(cè)重于地球概論、實(shí)踐天文觀測教學(xué)和研究。該校依托旗山校區(qū)20cm折光折軸光學(xué)望遠(yuǎn)鏡和120望遠(yuǎn)鏡、8cm折射望遠(yuǎn)鏡，三球儀、天球儀等天文觀測設(shè)備，有效組織開展了天文教學(xué)和科普活動，并分批、分期地培訓(xùn)在崗中學(xué)教師，舉辦各種研討會，為我省輸送了一大批中小學(xué)地理、天文教師人才。另外，在地科院地球概論/基礎(chǔ)天文學(xué)科帶頭人余明教授的努力下，學(xué)科建設(shè)有了突破性發(fā)展。在2005年～2007年期間，余明教授主持的《簡明天文學(xué)》課程成為福建師范大學(xué)首批網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)項(xiàng)目，2008年《地球概論》還獲得了校級精品課程立項(xiàng)，此外，余明教授主編的《地球概論》、《簡明天文學(xué)教程》等多部相關(guān)教材得到全國同行的認(rèn)可并在高等院校廣泛使用。

閩江學(xué)院、泉州師范學(xué)院、福建省氣象科學(xué)研究所、福建省天文學(xué)會等機(jī)構(gòu)也擁有多名地球概論/天文學(xué)的專任或兼職教師和研究人員，在學(xué)科發(fā)展上各具特色。例如：泉州師院除了《地球概論》常規(guī)課程教學(xué)外，還開設(shè)了《天文觀測》課程，重視培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能，并依托學(xué)院成立了天文社團(tuán)，積極開展觀測活動。閩江學(xué)院地理學(xué)院的天文觀測設(shè)備裝備精良，分別在1992年和2005年建設(shè)了天文臺，并裝備各種先進(jìn)望遠(yuǎn)鏡、太陽濾光片、CCD等設(shè)備，在此基礎(chǔ)上成功申報了大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目天文方向課題。福建省氣象科學(xué)研究所在衛(wèi)星遙感、天文氣象、大氣監(jiān)測研究上有獨(dú)特的學(xué)科優(yōu)勢和專業(yè)特色。福建省天文學(xué)會是福建基礎(chǔ)天文學(xué)科發(fā)展的重要民間力量，目前掛靠福建師范大學(xué)地理學(xué)院。經(jīng)過20多年的發(fā)展，在學(xué)術(shù)研討交流、天文科普、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、中小學(xué)天文知識普及方面都做了大量相關(guān)工作，極大推動了我省天文科普事業(yè)的發(fā)展。

2.3.2天文基礎(chǔ)設(shè)施和天文臺站（館）建設(shè)

新中國成立后，福建省天文館(臺)和天文望遠(yuǎn)鏡等基礎(chǔ)設(shè)施經(jīng)歷從少到多，由簡到精的過程，特別是近20年來有了飛躍發(fā)展。目前福建師大地理學(xué)院、閩江學(xué)院等各大高校、全省各重點(diǎn)達(dá)標(biāo)中學(xué)基本都配備了大型天文望遠(yuǎn)鏡和天文圓頂屋，并且設(shè)備較為精良。如福建師范大學(xué)于2005年修建了直徑10米的天文臺，并于2009年安裝了福建省第一臺20cm折光折軸光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，其焦距為3000mm，相對口徑為1/15，傳動跟蹤系統(tǒng)選用精密蝸輪結(jié)構(gòu)，電控采用步進(jìn)電機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)。閩江學(xué)院天文系在2005年新建的天文臺分上下兩層，圓頂直徑8米，為高精尖的隨動圓頂，擁有卡塞格林式150口徑折反射望遠(yuǎn)鏡、耐爾思KPW220ZD折射式望遠(yuǎn)鏡和高橋FS-102NS等望遠(yuǎn)鏡。另外，福州一中、廈門雙十中學(xué)、泉州一中、福建師大附中、福州格致中學(xué)等各重點(diǎn)中學(xué)都擁有自己的望遠(yuǎn)鏡，這些裝備為學(xué)生現(xiàn)場教學(xué)和天文教育實(shí)習(xí)提供良好條件，培養(yǎng)大批天文愛好者，也為全省各中學(xué)提供了大量的天文教育后備人才。

許多市、縣青少年活動中心也建有自己的天象館（站），具有代表性的是福州長樂市高魯天文館，它是全國第一家掛牌的中國科學(xué)院國家天文臺二部天文科普基地和福州市科育基地。該館占地12畝，展教區(qū)面積達(dá)1200平方米，總投資300多萬元。天文館主要由展區(qū)和影視廳構(gòu)成。天文展區(qū)主要有高魯先生生平偉跡圖文展和三球儀、星空地球儀、立體轉(zhuǎn)八大行星、磁懸浮地球儀、太陽系行星儀等20多件天文儀器及互動展品；影視廳內(nèi)外布有單通道數(shù)字天象球幕放映儀、赤道式日晷、渾儀、六星座浮雕、太陽歷廣場及天文望遠(yuǎn)鏡與太陽望遠(yuǎn)鏡等，集互動性、觀賞性、趣味性、知識性于一體，居于省內(nèi)領(lǐng)先地位，天文科普含量極高。福州市青少年活動中心歷經(jīng)30年的發(fā)展，先后籌建了SM-1天象儀，8米望遠(yuǎn)鏡圓頂屋和18米外圓頂、12米內(nèi)放映天象館，購買了350毫米雙焦距反射—折射望遠(yuǎn)鏡，成為福州市青少年天文愛好者活動的主力陣營和重要基地。

民間天文愛好者歷來是天文科普活動中最活躍的部分，許多天文發(fā)燒友擁有自己的天文臺和天文裝備。如福建省天文學(xué)會會員自行研制了3G因特網(wǎng)遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)天文臺，該實(shí)驗(yàn)臺建在鼓山，采用ED高消色差折射大視場系統(tǒng)，傳感器采用電子制冷CCD，采用GOTO計算機(jī)自動導(dǎo)星裝置控制望遠(yuǎn)鏡，屋頂和望遠(yuǎn)鏡可通過3G進(jìn)行遠(yuǎn)程控制并實(shí)時傳送靜態(tài)和動態(tài)圖像、視頻，具備無人值守、遠(yuǎn)程控制、信息共享等功能，成為科普宣傳教育及科研的利器。在天文望遠(yuǎn)鏡的研制開發(fā)和生產(chǎn)上，福建省福鼎市一雄光學(xué)儀器公司是在國內(nèi)有較大影響的中小型望遠(yuǎn)鏡生產(chǎn)廠家，主要生產(chǎn)適合天文愛好者及準(zhǔn)專業(yè)使用的天文望遠(yuǎn)鏡，產(chǎn)品繁多，并銷往歐美等國際市場，成為福建省名牌產(chǎn)品，其生產(chǎn)的產(chǎn)品為福建基礎(chǔ)天文事業(yè)發(fā)展提供了便利。

2.3.3天文學(xué)術(shù)、科普活動和主要成果

近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)水平提高，福建省天文學(xué)術(shù)和科普活動開展得如火如荼。在閩籍院士王綬琯、陳彪、陳建生等的支持和指導(dǎo)下，福建省天文學(xué)會從1993年至今舉辦了五屆“全國日地關(guān)系和災(zāi)害學(xué)術(shù)討論會”，吸引了包括中科院在內(nèi)的全國各地天文臺、高校、研究所的參加。在地球?yàn)?zāi)害形成機(jī)理及其預(yù)測、預(yù)防方面進(jìn)行有益探討，若干成果還成功運(yùn)用于氣象、水文等災(zāi)害預(yù)報，并得到水利部、地震局、福建省減災(zāi)學(xué)會的肯定和支持。2004年8月，中國天文學(xué)會、福建省科協(xié)和福建省天文學(xué)會聯(lián)合承辦了“第六屆海峽兩岸天文推廣教育研討會”，其主題是“讓天文走進(jìn)公眾”，吸引了近33名港、臺同胞和近130名國內(nèi)天文專業(yè)工作者、高校基礎(chǔ)天文教師、中小學(xué)一線天文科普教育教師參加。另外，廈門大學(xué)理論物理和天體物理研究所也于2004年承辦了中國天文學(xué)會學(xué)術(shù)年會，2007年、2012年承辦京廣廈天體物理研討會；福建師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院、福建省天文學(xué)會分別在2006年、2009年、2011、2012年、2013年舉辦了“福建省首屆中學(xué)教師天文研討會”、“構(gòu)建中學(xué)天文教育交流平臺研討會”、“全國地球概論與基礎(chǔ)天文教學(xué)研討會”、“從伽利略望遠(yuǎn)鏡到哈勃太空望遠(yuǎn)鏡——學(xué)會慶祝國際天文年”、“閩臺中小學(xué)生天文夏令營”。這些高規(guī)格、高水平的學(xué)術(shù)活動，加強(qiáng)了海峽兩岸、全國各地天文科普教育工作者的相互交流和借鑒，極大推動了福建省基礎(chǔ)天文、高校地球概論課程的發(fā)展。

天文學(xué)以其可接觸性及神秘性，成為啟發(fā)青少年創(chuàng)造性思維最普及領(lǐng)域，而天文科普活動是加強(qiáng)天文實(shí)踐、進(jìn)行大眾天文教育、提高民眾天文素養(yǎng)最直接、最有效的方法。福建省依托各大高校、科研院所、天文學(xué)會等機(jī)構(gòu)，借助各種天文望遠(yuǎn)鏡和天文觀測工具，結(jié)合每年的重大天文天象事件，組織形式多樣的天文觀測和實(shí)踐活動，在日月食觀測、彗星觀測、彗木撞擊事件、水星凌日、流星雨觀測、隕石發(fā)現(xiàn)和考察、天文攝影等方面都有豐富經(jīng)驗(yàn)。與此同時，福建省每年都會舉辦面向公眾的大型天文科普宣傳活動，如邀請中科院院士專家、港臺同胞做天文科普講座；舉辦福建省青少年天文夏令營；開展各種天文學(xué)科知識競賽包括天文奧賽活動；組織高校、中小學(xué)天文社團(tuán)開展天文觀測；天文科普下鄉(xiāng)下基層等一系列活動，不僅聯(lián)系和團(tuán)結(jié)了廣大天文愛好者，加強(qiáng)相互之間的交流與學(xué)習(xí)，更促進(jìn)基礎(chǔ)天文科學(xué)的普及和推廣。

福建省地球概論/基礎(chǔ)天文學(xué)科碩果累累，學(xué)會中有不少學(xué)者撰寫了與天文學(xué)有關(guān)的論著。如：盧炬甫的《黑洞》、《輕松話引力》、《大爆炸探秘——關(guān)于物理和宇宙學(xué)》；余明的《簡明天文學(xué)教程》和《地球概論》；黃金鐘的《太陽系自組織進(jìn)化論》；尤儀的《少年天文觀測》、《新天文觀測手冊》；林正山的《天文臺與望遠(yuǎn)鏡》；陳聰?shù)摹缎@的星空——學(xué)校天文教育》；王崇文的《月宮奇觀》等。其中福建師范大學(xué)余明教授主編的《簡明天文學(xué)教程》（2001年第1版，2007年第2版，2012年第3版，科學(xué)出版社出版）與《地球概論》（2011年第1版，科學(xué)出版社出版）教材，目前已成為省內(nèi)外許多高校地理專業(yè)基礎(chǔ)課程的指定教材，擴(kuò)大了地球概論/基礎(chǔ)天文學(xué)科在專業(yè)教學(xué)中的影響力。

福建省天文學(xué)會主辦《福建天文》雜志，共出版了11卷，25期。福建省基礎(chǔ)天文學(xué)科承擔(dān)了眾多科研課題，發(fā)表了多篇論文，其中僅廈大天體物理研究所2003年～2012年就發(fā)表了近56篇學(xué)術(shù)論文，其中16篇被SCI收錄；近15年來福建省天文學(xué)會會員有12篇論文獲得福建省自然科學(xué)優(yōu)秀論文獎；大部分的研討論文被收錄在清華大學(xué)《中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫》，并有近70名學(xué)會會員個人獲得全國、福建省等多個機(jī)構(gòu)組織頒發(fā)的獎項(xiàng)，在天文攝影、創(chuàng)新大賽、天文奧林匹克競賽等方面均有突出表現(xiàn)。這些成果也充分說明了福建省地球概論/基礎(chǔ)天文學(xué)科發(fā)展的繁榮狀況。

3 福建省地球概論/基礎(chǔ)天文學(xué)科發(fā)展存在的問題

3.1 天文臺站（館）基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求差距較大。雖然福建省天文館(臺)和天文望遠(yuǎn)鏡等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展到新的高峰，很多高校、中學(xué)、市縣青少年活動中心有了自己的天文臺和天象廳，但是同迅速發(fā)展的社會經(jīng)濟(jì)水平和大眾的迫切需求相比，發(fā)展仍然緩慢。主要表現(xiàn)為先進(jìn)的天文臺、館較少，絕大部分天文望遠(yuǎn)鏡僅限于日常普通觀測；天文臺、站經(jīng)久失修，破損、報廢的情況較多，而有些單位即使當(dāng)時花較大經(jīng)費(fèi)購置天文設(shè)施，但是限于技術(shù)、人員、氣象等條件限制，設(shè)施常為閑置狀態(tài)；另外，天文臺、站的分布也不均衡，表現(xiàn)為沿海發(fā)達(dá)的福州、廈門、泉州地區(qū)分布較多，而山區(qū)等經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)較少，不利于全省天文教育、科學(xué)的普及。

3.2 天文教育技術(shù)人才匱乏，總體規(guī)模偏小。福建省目前地球概論/基礎(chǔ)天文學(xué)科師資嚴(yán)重不足，天文專業(yè)輔導(dǎo)員、老師數(shù)量極少，從事基礎(chǔ)天文教育的教師也十分缺乏，與蓬勃發(fā)展的天文社團(tuán)、激增的天文愛好者人數(shù)極不適應(yīng)，形成鮮明對比。目前我省只有廈門大學(xué)天文系于2013年招收天文專業(yè)本科生，教師、學(xué)生規(guī)?？傮w偏小，而福建省其他高校相當(dāng)一部分的地球概論/基礎(chǔ)天文學(xué)科教師沒有接受過正規(guī)的天文學(xué)教育，很多中小學(xué)天文教師是憑借自身對天文學(xué)的愛好而加入到天文科普的行列之中。另外，福建省天文學(xué)術(shù)造詣較深、在國內(nèi)同行中有較大影響力的學(xué)術(shù)帶頭人偏少，天文方面的人才引進(jìn)規(guī)模也不夠大。由于天文人才整體結(jié)構(gòu)不盡合理，師資隊(duì)伍水平還遠(yuǎn)不能滿足廣大群眾對天文知識日益高漲的需求。

3.3 經(jīng)費(fèi)投入比重偏低，天文科技學(xué)術(shù)水平不高。地球概論/基礎(chǔ)天文學(xué)科的科技經(jīng)費(fèi)規(guī)模偏小。天文學(xué)科獲得國家或省、部等的基金項(xiàng)目偏少，僅廈門大學(xué)有獲得國家基金項(xiàng)目。各級政府、單位對天文學(xué)科的相對投入強(qiáng)度比較弱，財力支持十分有限，導(dǎo)致天文實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)模不夠，現(xiàn)代化的天文科技平臺資源共享不足，也使得一些大型天文儀器設(shè)備無法得到高效使用。目前學(xué)科高級別的科研平臺不多，較多局限于單純的科普使用，因此雖然許多活動聲勢浩大，但轉(zhuǎn)化的成果較少，特別是發(fā)表的高級別論文較少。經(jīng)費(fèi)缺乏也使各高校、中小學(xué)、科研院所的交流無法形成常態(tài)化、規(guī)?；?，進(jìn)一步制約著科研成果的產(chǎn)出。

3.4 學(xué)科內(nèi)容更新緩慢，缺乏與現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展相融合。新世紀(jì)以來，航空、航天及空間探測等現(xiàn)代科技迅猛發(fā)展，天體物理、地球系統(tǒng)科學(xué)也不斷更新，但是作為天文學(xué)與地理學(xué)交叉的綜合學(xué)科——地球概論內(nèi)容陳舊，發(fā)展緩慢，急需進(jìn)行現(xiàn)代化更新。以現(xiàn)行高?！兜厍蚋耪摗方滩臑槔瑥?978年金祖孟教授到2010年余明教授編著的近7本《地球概論》教材及教學(xué)參考書，雖各具特色，除余明編著的教材外，版本都比較陳舊，內(nèi)容體系也很相似，差別不大（趙自勝等，2011）。不少高校的天文選修課仍然以天體系統(tǒng)、地球自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)運(yùn)動、季節(jié)變化以及日、月食等天文現(xiàn)象為主要內(nèi)容，地球概論/基礎(chǔ)天文學(xué)科知識與現(xiàn)代科學(xué)的融合程度不高，遠(yuǎn)不能反映21世紀(jì)天文科學(xué)和地球科學(xué)的重要發(fā)展成果。

4 福建省地球概論/基礎(chǔ)天文學(xué)科發(fā)展的思路和目標(biāo)

4.1 把天文基礎(chǔ)教育提高到更高的層次，凸顯學(xué)科的價值和影響力。德國哲學(xué)家康德曾經(jīng)說過，“在這個世界上，唯有兩樣?xùn)|西能夠深深地震撼人的心靈:一是我們內(nèi)心崇高的道德準(zhǔn)則，還有我們頭頂上燦爛的星空”；2007年，溫家寶總理在同濟(jì)大學(xué)的即席演講也提到:“一個民族有一些關(guān)注天空的人，他們才有希望?！碧煳膶W(xué)在各級教育與科學(xué)普及方面起著獨(dú)特的價值，天文學(xué)的基本概念和新的動態(tài)、發(fā)現(xiàn)，能激發(fā)人們刨根問底的科學(xué)激情，幫助人們掌握科學(xué)的思維方法，樹立正確的宇宙觀，提高和改善人們的科學(xué)素養(yǎng)。因此，把天文基礎(chǔ)教育提高到更高的層次，才能體現(xiàn)學(xué)科的價值。地球概論/基礎(chǔ)天文學(xué)科應(yīng)在天文觀測研究、裝置建設(shè)和技術(shù)發(fā)展以及國家重大戰(zhàn)略需求等專業(yè)前沿方面進(jìn)行深入了解，把握基礎(chǔ)天文學(xué)科的發(fā)展動向，構(gòu)建多元化的知識結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提升學(xué)科的影響力。

4.2加強(qiáng)基礎(chǔ)天文學(xué)科人才培養(yǎng)，提升人才隊(duì)伍整體素質(zhì)。高質(zhì)量的天文教育和成果必須依賴于一流的人才隊(duì)伍建設(shè)。目前，福建省天文學(xué)科人才數(shù)量有限，天文教育隊(duì)伍參差不齊。福建省天文學(xué)科應(yīng)從自身實(shí)際出發(fā)，采取各種強(qiáng)有力的措施，通過深入調(diào)研摸清現(xiàn)狀與需求，不斷推動學(xué)科建設(shè)，促進(jìn)人才培養(yǎng)工作，提升學(xué)科人才隊(duì)伍層次和核心競爭力。首先，應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)復(fù)合型人才的培養(yǎng)，培養(yǎng)模式逐漸從專才教育向通才教育過渡，天文學(xué)科教育應(yīng)當(dāng)以大理科通才教育作為基礎(chǔ)，同時又不能失去本專業(yè)的特色。其次要大力實(shí)施高層次創(chuàng)造性人才計劃，加大高層次人才隊(duì)伍的引進(jìn)和培養(yǎng)力度，實(shí)現(xiàn)我省天文學(xué)學(xué)科人才隊(duì)伍規(guī)模和層次的跨越式發(fā)展。另外，采取切實(shí)有效和可行的措施，進(jìn)一步優(yōu)化人才隊(duì)伍結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)青年骨干培養(yǎng)，從整體上提升天文學(xué)科的人才素質(zhì)。

4.3 發(fā)揮區(qū)域特色和優(yōu)勢，繼承和發(fā)揚(yáng)福建天文事業(yè)。福建省天文學(xué)科有獨(dú)特的特色和優(yōu)勢。從歷史上看，福建省是中國天文學(xué)家的搖籃，北宋時期就涌現(xiàn)出諸如蘇頌這樣杰出的天文學(xué)家，他發(fā)明的水運(yùn)儀象臺被認(rèn)為是最早的天文鐘。近、現(xiàn)代又有高魯、余青松、張鈺哲、王綬琯、陳建生等著名天文學(xué)家，為福建省天文事業(yè)的傳承和邁進(jìn)做出重要貢獻(xiàn)，可以說，福建為傳播和普及天文學(xué)知識提供了沃土。從地理位置上看，福建東接臺灣，南北承珠三角、長三角，地處“海西”的特殊地理位置，在同全國各地、港、澳、臺灣同胞交流上有便利的條件，能夠讓更多的天文學(xué)家切實(shí)了解福建省天文學(xué)的發(fā)展與進(jìn)步，這對于提高我省天文學(xué)的地位具有重要意義。天文學(xué)科應(yīng)根據(jù)福建省獨(dú)特的地緣優(yōu)勢，加深與國內(nèi)外同行的了解與合作，拓展合作的領(lǐng)域，豐富合作的形式，進(jìn)一步繼承福建省天文前輩的優(yōu)良傳統(tǒng)，將福建天文事業(yè)發(fā)揚(yáng)光大。

4.4 明確高校的主導(dǎo)地位，進(jìn)一步加強(qiáng)天文學(xué)科建設(shè)。中國高校天文學(xué)科中長期的發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)是形成在國際前沿具有競爭力的高水平科研和人才培養(yǎng)的隊(duì)伍，同時建設(shè)若干供高校天文學(xué)研究和人才培養(yǎng)的高性能實(shí)驗(yàn)、觀測和計算設(shè)施（李向東，2007）。福建省高校也有責(zé)任和義務(wù)在師資力量、人才培養(yǎng)和科學(xué)研究等方面承擔(dān)起福建天文學(xué)科發(fā)展的重任。在福建省的高校中，廈門大學(xué)是天文學(xué)科高水平科研和人才培養(yǎng)的主要陣地，有良好的學(xué)科支撐經(jīng)費(fèi)和項(xiàng)目；福建省許多高校也都建設(shè)有天文臺、天象館等專業(yè)設(shè)施，這些都為福建省高校進(jìn)行專業(yè)天文科學(xué)研究和開設(shè)《地球概論/基礎(chǔ)天文》課程提供良好的條件。福建省高校應(yīng)擴(kuò)大《地球概論/基礎(chǔ)天文》課程的教學(xué)和科研規(guī)模，增強(qiáng)整體實(shí)力，特別作為以培養(yǎng)未來中小學(xué)教師為己任的師范院校，要積極開展普及天文知識教育，提高師范院校學(xué)生的天文科學(xué)素質(zhì)。

5 地球概論/基礎(chǔ)天文學(xué)科發(fā)展的建議、對策

5.1 加大經(jīng)費(fèi)投入，建立多元化的財政投入體系。福建省地球概論/基礎(chǔ)天文學(xué)科的科研經(jīng)費(fèi)主要由國家基金委、福建省科技廳、財政廳等有關(guān)部門立項(xiàng)支持；而天文科普經(jīng)費(fèi)主要靠政府撥款，總體上的經(jīng)費(fèi)投入較少。因此建議將天文科研、科普經(jīng)費(fèi)列入同級財政預(yù)算，建立專門的天文科普基金項(xiàng)目，確保天文科普基地正常運(yùn)行。另外，可以嘗試國外的做法，通過國家天文科研機(jī)構(gòu)、民間團(tuán)體、企業(yè)、個人等捐贈獲得經(jīng)費(fèi)支持，并鼓勵民間、私人力量按市場機(jī)制經(jīng)營科普事業(yè)（毛衛(wèi)華，2010）。這種多元化的財政投入體系，不僅可以充分調(diào)動各單位、人員的積極性，也是推動我省地球概論/基礎(chǔ)天文學(xué)科可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。

5.2 整合天文資源，努力推動教學(xué)、科研改革。由于福建省天文研究隊(duì)伍總體規(guī)模偏小，分布零散，同時現(xiàn)行體制下教學(xué)和科研的分立也使得地球概論/基礎(chǔ)天文學(xué)科在人才和設(shè)備上存在浪費(fèi)現(xiàn)象。應(yīng)根據(jù)各自特色，發(fā)揮各自在研究力量、人才培養(yǎng)、觀測儀器及實(shí)驗(yàn)設(shè)備上的特色和優(yōu)勢，整合各種天文資源，探索高校與科研院所合作辦學(xué)、聯(lián)合培養(yǎng)高層次天文研究人才的新模式。在高校內(nèi)部，也可以嘗試院系聯(lián)合培養(yǎng)方式，如設(shè)有天文系和教育系的大學(xué)可以建立伙伴關(guān)系，為未來從事天文教育的教師精心設(shè)計基于天文學(xué)的科學(xué)課程；有條件的高校還可以逐步成立物理與天文系、數(shù)學(xué)與天文系等天文研究中心，形成良好的科學(xué)研究和人才培養(yǎng)環(huán)境。高校天文學(xué)科的教學(xué)和科研改革與創(chuàng)新則主要涉及師資隊(duì)伍的培養(yǎng)、教學(xué)內(nèi)容與方法的改革和良好科研、教學(xué)環(huán)境的建設(shè)等問題，當(dāng)務(wù)之急是提高高校青年天文教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)和教學(xué)水平。

5.3 積極開展網(wǎng)絡(luò)多媒體天文教育，構(gòu)建天文資源共享平臺。網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)正逐步成為有效的教育手段和重要的科普方式，應(yīng)重視基礎(chǔ)天文學(xué)科網(wǎng)絡(luò)多媒體資源的開發(fā)、整合和利用，建立大型綜合性天文信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，構(gòu)建網(wǎng)上教育、教學(xué)平臺。福建省目前天文科普網(wǎng)站并不多，可以積極引導(dǎo)擁有小型天文臺的單位建立二級網(wǎng)站，組織開發(fā)各具特色的天文科普欄目，如虛擬天文臺、天文在線、天文圖庫、專題講座、天文論壇等，形成互補(bǔ)共享的網(wǎng)絡(luò)機(jī)制（毛衛(wèi)華，2010）。在高校，統(tǒng)一協(xié)調(diào)基礎(chǔ)天文學(xué)科課程、實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)（如建立高校天文教學(xué)網(wǎng)絡(luò)資源共享庫等）也是十分必要的。福建師范大學(xué)地理學(xué)院在《地球概論/基礎(chǔ)天文》的課程網(wǎng)絡(luò)、多媒體教學(xué)、平臺建設(shè)等方面也做了有益的嘗試，并取得較好的效果（余明，2003；謝獻(xiàn)春，2007；張林海，2010）。

5.4 加強(qiáng)天文科普隊(duì)伍建設(shè)，積極開展多種形式的科普活動。天文科普活動是基礎(chǔ)天文/地球概論學(xué)科發(fā)展的重要手段。要抓住天文科普“熱點(diǎn)”，保證天文科普活動的形式多樣化，舉辦如基礎(chǔ)天文知識培訓(xùn)、邀請專家做專題講座、天文圖片、錄像展覽演播、結(jié)合重大天象舉辦天文觀測活動、開展日全食科普知識競賽等活動。其中“路邊天文”(Star Party)是目前流行以觀星攝影、展示自制的天文器材、舉辦各種天文器材展銷會等活動為內(nèi)容的聚會，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的西方國家已經(jīng)廣泛開展，并有許多成功的案例（毛衛(wèi)華，2010）。

天文科普需要大量的科普人才?？尚械姆椒ㄊ窃谑〖壧煳目破战逃卦O(shè)置專門的科普崗位，并聘用兼職的天文科普員，鼓勵教學(xué)科研人員積極投入到天文科普工作中來。同時建立一支由天文愛好者組成的科普志愿者隊(duì)伍，并以福建省天文學(xué)會為依托，成立天文科普志愿者服務(wù)社。另外，要繼續(xù)加強(qiáng)中小學(xué)天文科普教育，爭取將基礎(chǔ)天文學(xué)列入我省中小學(xué)正式課程，努力開發(fā)基礎(chǔ)天文校本課程，使天文科普教育真正成為素質(zhì)教育的重要內(nèi)容，以改變我省天文學(xué)基礎(chǔ)教育普遍薄弱的狀況，培養(yǎng)更多天文學(xué)科后備人才。

回顧過去，福建省地球概論/基礎(chǔ)天文學(xué)科面臨諸多的困難和挑戰(zhàn)，但隨著福建省社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，公眾科學(xué)文化素養(yǎng)的提高，地球概論/基礎(chǔ)天文學(xué)科也迎來發(fā)展的良好契機(jī)和難得的機(jī)遇。展望未來，相信在福建省天文學(xué)界同仁的不斷努力下，地球概論/基礎(chǔ)天文學(xué)科將攀登上更高的臺階，邁出研究天文、探索宇宙的新步伐。

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課題負(fù)責(zé)人：余 明

課題組成員：余 明、張林海、郭麗妮、李 林、章 蓉、潘小清

執(zhí) 筆 人：張林海、余 明