南京大学天文系课程介绍

天文与空间科学学院本科人才 培养方案和指导性教学计划

一、天文与空间科学学院概况

南京大学天文与空间科学学院成立于2011年3月,其前身天文学系始建于1952年,是目前全国高校中历史最悠久、培养人才最多的天文学专业院系。学院素以专业设置齐全、学历层次完备、师资力量雄厚、治学严谨而享有盛誉,在历届全国高校天文学科评比中均排名第一。拥有为教学科研服务的中心实验室、太阳塔实验室、现代天文与天体物理教育部重点实验室和南京大学深空探测实验室等4个实验室。目前拥有天文学国家一级重点学科(包括天体物理学、天体测量和天体力学2个国家二级重点学科),2个博士点和1个博士后流动站,今年新增空间科学与技术本科专业, 培养具备扎实基础和实践技能,具有较强创新精神的空间科学与技术领域的高级专业人才,从事空间科学和深空探测等领域的工作。

南京大学天文与空间科学学院拥有一支高水平的师资队伍。现有教师约30名,包括4名中科院院士、2名长江学者、7名杰出青年科学基金获得者、1名国家百千万人才工程人选和5名教育部新(跨)世纪优秀人才支持计划入选者。近年来,学院承担着多项国家自然科学基金项目和国家重点基础研究规划项目,科研成果显著,获多项国家级和省部级科研奖励。学院与国内外多个科研和教学机构建立了密切的合作与人员交流联系和合作。在南京大学“211”工程、“985”工程的重点支持下,学院正努力建设成为一个具有国际影响的天文学教学和科研中心。

2010年,南京大学与中科院紫金山天文台和中科院国家天文台南京天文光学技术研究所签订三方合作协议,共同在南京大学仙林校区建设“南京天文与空间科学技术园区”,即将开工建设的天文与空间科学学院办公大楼将坐落在该园区。大楼总建筑面积达10000多平方米,将是一幢集科研、实验、教学、学术活动于一体的智能化建筑, 将能够满足天文与空间科学学院未来20年在教学与科研方面的发展需要,并容纳多个研究中心,同时也是本学院教师与研究生科研、本科生实习的场所。

二、指导思想

培养的指导思想为: 按大理科设置基础课, 以拓宽知识结构, 加强天文实验课程建设和早期科研训练能力培养, 培养目标是:“德智体美全面发展、具有扎实天文学基础和创新能力的大理科人才”。

三、培养目标与思路

培养目标:

1. 系统地掌握大理科通才所需的基本理论、基本知识、基本技能的方法, 受到较严格的科学思维、科学实验训练, 具有扎实的数理基础和天文基础, 具备较强的参与国际竞争和服务社会的能力;

2. 掌握天文专业方向或空间科学方向的基本理论和实测技术, 具有初步的科学研究的实际工作能力, 对天文学或空间科学的最新发展有比较广泛的了解; 3. 具有较强的数据处理和计算机应用能力,通过省级计算机等级考试;

4. 较熟练掌握英语, 通过国家四、六级英语考试,能顺利地阅读本专业及相近专业的

外文书刊, 熟悉文献检索和上网等其它获取科技信息的方法。

培养思路:一、二年级天文与空间科学学院的15名拔尖生纳入匡亚明学院数理模块,按英

才培养计划进行学习。其余同学在本系学习通识通修类课程。三、四年级进行专业课程学习。

四、专业介绍

天文与空间科学学院目前设有天文学专业以及空间科学与技术专业。 天文学专业下面主要有两个学科方向:天体物理、天体测量与天体力学。根据国际天文学研究的发展趋势,天文与空间科学学院将适当加强在天文技术方面的教学工作。数学和物理课程是本专业的重要知识基础,计算机知识是必不可少的重要工具。另外,因为当前天文学研究的国际化程度很高,本专业对学生的英语能力也有较高的要求。本专业的核心课程主要包括:《普通天文学》、《普通天文学实习》、《天体力学基础》、《球面天文学》、《实测天体物理》、《实测天体物理实习》、《理论天体物理》等。

空间科学与技术专业空间科学与技术专业培养具备扎实基础和实践技能,具有较强创新精神的空间科学与技术领域的高级专业人才,从事空间科学和深空探测等领域的工作。主要专业课程:《电路分析》、《电子电路基础》、《信号与系统》、《控制理论基础》、《航天器轨道力学》、《空间天气学》、《行星科学》、《空间天体测量》等。

五、课程模块设置与学分学时分配

天文与空间科学学院课程体系分三大块。

(I ) 通识通修课程模块:一、二年级天文与空间科学学院的拔尖生纳入匡亚明学院

的英才培养计划学习。其余学生在本系学习。一、二年级主要有通识通修类课程,

包括10门必修课程(50学分)以及其它一些选修课程,通识教育课程共需修满不少于14个学分。

(II ) 学科专业课程模块:天文学专业包括6门学科平台课和7门专业核心课,共51

个学分,为必修课程。空间科学与技术专业包括10门学科平台课和3门专业核心课,共55个学分为必修课。主要供三、四年级学生进行专业课程学习。

(III ) 开放选修课程模块,包括专业选修课、一级学科选修课、跨学科选修课、公共

选修课。加之参加早期科研训练外出实习、毕业论文一篇。毕业前必须完成150个总学分。

在以上学分构成中,天文学专业有101个学分是必修的;空间科学与技术有105个学分是必修的。其余均为选修课程,这为学生依据个人的兴趣和条件,有目的地进行个性化发展提供了方便。

六、培养规格和途径

1. 天文与空间科学学院设有天文学、空间科学与技术两个专业。在一、二年级,天文与空间科学学院的15名拔尖学生纳入南京大学匡亚明学院的教学计划以便于培养宽口径的复合型理科人才。其余学生在本系学习。从三年级起学习天文学、空间科学与技术二级学科的相应课程,此外可根据需要选修系里指定的数学、力学或计算机应用等不同方向的课程,只要学生修满一定的学分就可以毕业;

2. 优秀学生可以配备一名指导教师,指导学生的思想和学习并进行一些科研工作,三年级后大部分同学可以到各天文台进行科研实习。高年级学生可以自行设计早期科研训练项目并向天文与空间科学学院提出申请,系里审批后给予经费支持。自三年级起, 优秀学生可以获得院里的奖学金(覆盖面50%以上) 。 优秀生可以免试推荐研究生(30人以内比例为65%左右)

3.专业准入天文学专业与空间科学与技术专业的学生必须具有较好的数学、物理、计算机、英语等基础。允许非天文与空间科学学院的学生转入本专业学习,但一般应该在一、二年级转入。准入条件主要是:高等数学、大学物理、计算机应用等方面,应修读过与天文与空间科学学院相应年级难易程度相当的相关课程,并通过相应的转系考试(含笔试和面试)。转系事宜根据学校的统一安排进行,通常在一、二年级下学期结束前完成,笔试内容主要为解答一份综合试卷,其中包括数学、物理、英语等内容,难度与天文与空间科学学院相应年级同学的知识程度相当。面试在笔试后进行。

4.专业准出本专业的学生,应该具有较强的数学、物理基础,能熟练应用计算机和英语,并应掌握足够的专业知识。

天文学专业总学分为51分,具体:(1)完成以下基本学科平台课程的学习,并取得相应的学分:《数学物理方法》、《理论力学》、《热力学与统计物理》、《电动力学》、《量子力学》;(2)完成以下基本专业课程的学习,并取得相应的学分:《普通天文学》、《普通天文学实习》、《天体力学基础》、《球面天文学》、《实测天体物理》、《实测天体物理实习》、《理论天体物理》等。

空间科学与技术专业总学分为55分,具体(1)完成以下基本学科平台课程的学习,并取得相应的学分:《大学物理》、《数学物理方法》、《理论力学》、《光学》、《电路分析》、《电子电路基础》、《普通天文学》、《普通天文学实习》、《球面天文学》;(2)完成以下基本专业课程的学习,并取得相应的学分:《信号与系统》、《控制理论基础》、《天体力学基础》、《航天器轨道力学》等。

5.多元化培养路径及建议。天文与空间科学学院的本科毕业生预计有80%左右会进入研究生阶段的学习,其中有相当比例的学生可取得免试推荐研究生的资格(30人以内比例为65%左右),另外20%左右的毕业生则选择直接就业。希望将来进行天体物理研究的同学,建议尽可能选修如下专业选修课程和一级学科选修课程:《宇宙学导论》、《星系物理》、《近代天文讲座》、《广义相对论基础》、《光学》、《早期科研训练实习》、《FORTRAN 语言与程序设计》、《数据处理》、《流体力学》、《数值计算方法》等。希望将来进行天体力学或天体测量学研究的同学,则应尽可能选修如下专业选修课程和一级学科选修课程:《近代天文讲座》、《广义相对论》、《航天动力学引论》、《光学》、《早期科研训练实习》、《FORTRAN 语言与程序设计》、《数据处理》、《数值计算方法》、《近代应用数学》。希望将来进行空间科学研究的同,建议尽可能选修如下专业选取修课程和一级学科选修课程:《行星科学》、《航天器姿态动力学与控制》、《空间天气学》、《空间天体测量》《早期科研训练实习》。取得免试推荐天文与空间科学学院研究生资格的同学,应根据自己将来可能的研究方向,在毕业前尽可能全部取得上述建议的相关方向的课程学分。选择本科毕业后直接就业的同学,可根据个人兴趣和就业意愿,自由选读相应课程。我们鼓励所有学生在达到学校基本要求的基础上,跨院系选修自己感兴趣的课程,进行个性化发展。天文与空间科学学院的学生总共必须修满150个学分,方能正常毕业。

6. 其它院系的学生,如果辅修天文学专业或空间科学与技术专业,原则上只要达到上述专业准出条件中的第(2)条的要求(即:完成基本专业课程的学习,并取得相应的学分),即可授予其天文学专业的辅修学位。这里天文学专业的基本专业课程指的是:《普通天文学》、《普通天文学实习》、《天体力学基础》、《球面天文学》、《实测天体物理》、《实测天体物理实习》、《理论天体物理》

等。空间科学与技术的基本专业课程指:《信号与系统》、《控制理论基础》、《天体力学基础》、《航天器轨道力学》等。

七、天文学专业教学计划

天文学专业详细教学计划见下面的表格,其中名称后面标注有*的课程,是其它院系学生辅修天文学专业时,获得天文学专业的辅修学位所必须修读的课程。

专业的辅修学位所必须修读的课程。

八、空间科学与技术专业教学计划

空间科学与技术专业详细教学计划见下面的表格,其中名称后面标注有*的课程,是其它院系学生辅修空间科学与技术专业时,获得空间科学与技术专业的

得空间科学与技术专业的辅修学位所必须修读的课程。

九、拔尖班教学计划

文学专业的辅修学位所必须修读的课程。

(2)一般情况下,上述教学计划中的一些重要基础或专业选修课程,如《大学语文》、《星系物理》、《近代天文讲座》、《光学》、《早期科技训练实习》、《数据处理》、《Fortran 语言与程序设计》、《流体力学》、《数值计算方法》、《广义相对论》等,英才班学生必须修读。

(3)标注为“拔尖班指选”的课程,拔尖班学生必须选修。


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