依托FAST的天文学特色专业建设探讨

米立功 肖剑 何婕

摘要：世界上最大的单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜（FAST）建在贵州省黔南州，依托FAST工程，黔南民族师范学院开设了贵州省第一个天文学本科专业，2016年秋天开始招收和培养天文学本科生.文章初步探讨了依托FAST工程的天文学本科生人才培养和教学实践平台建设。

关键词：射电望远镜;FAST工程;天文学;实践平台

文献标识码：A

Investigation on construction

of astronomy characteristics disciplines relying onthe FAST project

Mi LigongXiao JianHe JieYu YezhaoLi QiangLuo Juanjuan

Department of Physics and Astronomy，Qiannan Normal College for NationalitiesGuizhouQiannan558000

Abstract：The world's largest singleaperture radio telescope：FiveHundredmeter Aperture Spherical radio Telescope（FAST）was built in the Qiannan Buyi and Miao autonomous prefecture，Guizhou province，and relying on FAST，the first astronomy undergraduate specialty of Guizhou is established in Qiannan Normal College for Nationalities and begin its Bachelor of Astronomy programmes in the fall of 2016.A preliminary study on the training of astronomical talents and the construction of teaching practice platform relying on the FAST project.

Key words：radio telescope;FAST program;astronomy;practice platform

近年來，随着天文学的飞速发展和经济社会的不断进步，国家对天文学领域的经费投入大幅增加，天文学研究和教育有了长足的发展，建成了一批在国际上有重大影响的大型天文设备，包括河北兴隆的大天区光纤光谱天文望远镜（LAMOST），新疆乌鲁木齐25米射电望远镜、北京密云50米射电望远镜、上海佘山65米天马望远镜、贵州平塘500米口径球面射电望远镜（FAST）等，这些望远镜的建设完成和使用有力地推动了国内天文学的发展，也为天文学人才培养提供了优良的教学和实践平台。

随着大型天文项目的不断推进，天文人才紧缺的现象日益严重，亟需培养大批高素质天文后备人才，包括天文学技术人员和天文科普人员。随着我国空间技术的跨越式发展，对天文学技术人员需求越发迫切，如高分辨率对地观测系统、载人航天和嫦娥工程、火星计划等重大专项的实施需天文学技术人才来提供相关技术支撑。天文科普是天文科学和技术发展的迫切需要，天文学在人类认识宇宙、改变世界观和人生观的过程中起到其他学科不可替代的作用，随着近年来天文科普教育在中小学中的推广，天文学教师的短缺十分明显。作为天文科普的主力，国内许多天文科技馆也存在旺盛的人才需求。

2011年3月，FAST工程在黔南平塘克度镇的大窝凼正式开工建设，2016年9月竣工。FAST落后贵州平塘，催生了黔南民族师范学院天文学本科专业。依托FAST工程，如何在理论教学和实践上有新的突破，培养一批积极投身于天文研究与科普事业，服务于社会发展需要的应用型、科普型人才，是我们面临的重大任务。

1 人才培养的特色优势与存在的问题

1.1 人才培养的特色优势

目前，我校是贵州省第一所开设天文学本科专业的高校，具有明显的学科优势。FAST工程位于黔南地区，我校具有得天独厚的地域优势，FAST工程不仅可以为我校提供专业帮助，还可以为本专业提供独一无二的实验和实习平台，这将显著地突出了办学特色，提高办学质量。我校天文学本科专业将紧密依托FAST工程，积极寻求国家天文台、贵州大学和广州大学、黔南州天文局等单位的帮扶合作，培养基础应用型天文相关人才，特别是天文科普、天文旅游型人才，这对于满足本地区未来天文方面基础应用、科普教育和管理人才具有重要意义。

2013年7月，我校院士工作站挂牌成立，学校聘请了武向平院士、楼宇庆教授等一批著名天文学家为客座教授，并聘请武向平院士担任天文专业带头人，搭建了我校人才培养和科技交流合作的高层次平台。我校将与国家天文台开展联合培养人材工作，这将极大的提高本专业的人才培养质量。

1.2 存在的问题

目前，我校天文学本科专业培养刚刚起步，师资队伍不足，天文学高层次人才匮乏，科研水平不高，尤其缺少有突出专长的科研科普骨干和科技领军人物，缺乏对科技发展的战略性与方向性的研究和指导，缺少先进的天文教学与科普教育的设备，尤其是较大型的天文教学观测设备，难以形成一个天文教学、研究与天文科普、应用相结合的平台，极不利于天文学教学和研究特色的形成、不利于学科与学校的长足发展与建设，不能形成教学、科研与应用的转化链，极大地限制了学生专业技能的培养与提升以及专业学科设置的优化，也不利于地方区域经济的建设和发展。

虽然我校在依托FAST进行天文学本科生培养方面具有良好的优势，具有一支团结协作的教学科研团队，然而缺少一个功能较为完备的天文实验平台支撑，成为制约学科进一步发展的瓶颈，不利于教学与科研、科普的融合，也不利于科研、科普工作的长线发展。因此，基于以上存在的问题，亟需从两个方面弥补不足：其一，加强天文学专业人才引进，积极组建天文教学与科研科普团队;其二，加强实践教学平台建设，搭建一个能够满足教学与科普的应用天文实验与教育平台。

2 人才培养的目标和标准

2.1 人才需求分析

围绕FAST工程，黔南州将打造世界级的天文科技旅游目的地，重点打造天文科普旅游品牌，加快FAST观景台、国际天文旅游小镇，国际射电天文科普旅游文化园、天文馆等项目建设，将FAST与周边的天文旅游小镇、天文科普文化园、天文馆等有机融合，建设成为世界天文科普旅游中心。這就需要大量的科普与旅游人才。另一方面，FAST的工作运转，也需要大量的天文、电子和机械等方面的基础观测和维护等应用型人才。

2.2 人才培养的目标

我们的培养目标就是紧密依托FAST工程，培养学生德智体美全面素质的发展，让学生掌握天文学基本理论和技术方法，熟悉相关知识和技能，了解本学科发展前沿和动态，具备从事天文科普、旅游与教育工作的能力，并具良好的职业道德、求实的事业精神、扎实的专业素养、较强的职业能力，富有创新意识和实践能力。毕业生将成为服务于贵州黔南FAST项目的应用型天文学和天体物理学人才或服务于地方天文经济、天文旅游发展的高层次复合型人才。

2.3 人才培养的标准

我们的人才培养标准在素质机构、知识结构和能力结构三个层面上展开。素质结构主要包括思想道德素质、文化素质、科学素质和身心素质。知识机构主要包括工具性知识、人文社会科学知识、自然科学知识与专业知识。能力结构主要包括自学能力、表达能力、团队协作能力、计算机及信息技术应用能力和专业技能等。我们培养的是天文应用型、科普教育型人才，因此特别注重学生的实践技能与科普能力的培养。培养的毕业生应具备能够胜任学校、企事业单位或相关领域的教学、科普工作，以及能够在计算机、电子技术、通讯等高技术产业领域从事科技研发或管理工作。因此，我们力求将天文学与物理学、电子学、计算机科学、旅游管理、科普学等学科融合到一起，将开设一部分特色课程，比如：计算机程序设计、科普学概论、地理信息、天文旅游专题、大数据专题等课程。

3 教学实践平台建设

根据天文教学实践与科普实践的需要，拟建设应用天文学实验室和天文科普教育中心，搭建一个具有较高水平的天文教学与科普教育平台。拟在以下几个方向开展天文教学与科普研究工作：

应用天文学实验室：配置一个四十公分的天文光学望远镜系统，满足天文学观测实验教学的需要，并进行相应的天文学观测研究;建立一个天文学虚拟实验平台，提升课堂教学，改善授课效果，并利用大量的天文观测数据，将天文数据可视化，开展具有地域特色的天文教学与科普工作。

天文科普教育中心：配置一批天文科普望远镜、射电望远镜模型、满足天文科普的需要;建立一个小型的天象厅、一个科普展厅，为天文学科搭建一个优良的科普平台。

应用天文学实验与科普示范中心的搭建将有效拓展我院教学与科研体系，为我院下一步天文学本科生培养以及天文学特色学科建设等方面提供实验条件，同时也可以更好满足我校理工科专业创新人才培养的需求。通过“应用天文学实验与科普示范中心”项目的建设，购置急需的天文仪器设备同时完善相应的配套设施建设，依托FAST工程，完善、加强天文教学与科普教育工作，以本项目建设为契机，优化人才培养模式，提高学生培养质量，进一步深化天文学、物理学、电子科学与技术与计算机科学等几个学科方向的合作、交流与融合，努力建设成一支师资结构更为合理、发展目标明确，学科专业更为协调、团结协作、团队设置与专业特色鲜明、教学科研成绩显著、辐射作用更为明显的民族地区一流的天文教学与科普教育团队。依托应用天文学实验与科普中心平台，拓展校际、省际和国际上的天文教学与科普教育交流和专业技术交流，逐步形成特色鲜明的天文学科团队。教学实践平台与本科培养课程教学研究训练相结合，建设一个良好的理论与实验结合的天文教学与科普教育实验中心，以实践能力培养为切入点，以促进知识、能力和素质协调发展为目标，深入进行综合性和科普型实验教学的改革，提高学生培养质量，为培养创新型高素质人才探索成功经验。

4 结语

FAST工程落户贵州平塘，必将推动贵州天文事业的飞速发展，天文教育、天文科普与人才培养具有十分重要的战略意义[1]。紧密联系FAST工程，办出具有地域特色的天文学本科专业，是我们的首要任务，也是我们面临的最大挑战。我们尝试将天文科普教育纳入教学体系，以培养应用天文学人才为目标，这就需要不断探索与之相适应的天文专业实践与教学，尤其对于地方本科院校，在办学经验和硬件设施都匮乏的情况下，如何办出特色鲜明、具有一定显示度的天文学专业是一个值得探讨的课题。今后，与开办天文本科专业的重点大学以及拥有大型天文设备的科研院所开展合作，与广大天文学研究、教育与科普工作者建立紧密地联系是提升办学水平的一个必然选择。

参考文献：

[1]付建宁，张燕平，杨静，等.多层次实践平台的建设与天文实践教学探讨[J].大学物理，2013（6）：5457.

基金项目：贵州省教育厅青年科技人才成长项目（黔教合KY字[2018]434）、本科教学工程项目（2016xbkjx0202;2016xbkjx0619）

作者简介：米立功（1985），男，河南沈丘人，博士，黔南民族师范学院物理与天文系副教授，主要从事射电天体物理研究工作。