“仰望星空探寻科技的光芒,脚踏实地吸取知识的力量”。课程以“宇宙、地球、物质、生命”四大板块的20个现代科技精选专题(见课程大纲)为主线,穿插科学历史人文背景,展现了科学家的思想、方法、精神、品格,为科学文化素质教育提供了丰富的知识载体。从宇宙起源到探秘太阳系,从神秘黑洞到时空弯曲;从地球演化到海洋形成,从板块学说到海啸地震;从万户飞天到航天科技,从蒸汽机发明到高铁时代,从新能源到新材料,从微观世界到生命奥秘……现代科技突飞猛进,生产能力迅速提升,这不仅极大地改变了人类生活,更影响了芸芸众生的运程。在科学技术大发展的背后,我们不难看到“气候恶化、环境污染、资源枯竭、物种灭绝”日益迫近的脚步……
本课程考核方式多样化,平时成绩占40%,包括完成课后作业、课程小论文、
课前报告、参加课堂讨论情况等。出勤考核占10%、期终考试成绩占50%。
中学自然科学基础知识。
绪论 2学时
教学内容
1.引言、课程教学要求
2.现代科学技术与当代高技术的内涵及特点
3.主要内容及其产业
教学要求
1.掌握对本课程的基本要求。
2.通过展现当代高技术领域的最新发展成果,使学生对当代科技发展情况有
初步认识。
3.了解现代科技与当代高技术的内涵、特点、主要内容及产业结构基本情况。
一、宇宙篇 6学时
教学内容
1.宇宙起源与大爆炸学说
2.空间技术及其发展
3.太空探测及成就
教学要求
1.了解宇宙起源的基本学说及宇宙大爆炸模型、建立宇宙学原理基本概念。
2.了解当代空间技术的基本内容、发展现状及趋势、认识中国空间技术的发
展水平。
3.了解太空探测技术及太阳系的探测成就、了解探索地外生命的进展。
授课方式
讲授:穿插科教视频片宇宙诞生的学说、探索宇宙生命、阿波罗登月计划等。 讨论:对探索地外生命的不同看法。
二、 地球篇 6学时
教学内容
1.地球资源与环境保护技术
2.新能源技术及其发展
3.海洋技术
教学要求
1.了解地球资源的类型及分布现状、了解人类面临的环境问题、了解当代环
境保护技术的发展。
2.认识传统能源与新能源的区别、了解新能源的开发利用技术发展与趋势。
3.了解海洋资源的分布情况及其利用。
授课方式
讲授:穿插绿色空间等科教视频。
讨论:环境问题及其警示。
三、物质篇 6学时
教学内容
1.原子世界与核能开发
2.新材料技术
3.激光技术及应用
教学要求
1.了解原子的基本模型及原子核的结构、了解核反应及其核能的开发和利用。
2.了解新材料的基本类型、特点及利用。
授课方式
讲授:穿插居里夫人、纳米技术等科技视频片
讨论:正确认识纳米技术。
四、生命篇 6学时
教学内容
1.生命的起源与进化
2.生命的本质
3.现代生物技术
教学要求
1.了解生命起源的基本学说、理解达尔文进化论的意义、认识生物多样性。
2.了解生命的特征、理解遗传的奥秘、了解生命的分子基础。
3.了解现代生物技术的发展、了解基因工程、细胞工程的基本原理及应用、
了解人类基因组计划。
授课方式
讲授:穿插生命的起源、遗传的奥秘、基因与人生、多莉的诞生等科教视频。
讨论:克隆、基因治疗等生命科学的热点问题。
五 信息篇 4学时
教学内容
1.信息技术发展概况
2.微电子技术的应用及发展
3.计算机应用技术及发展
4.网络与通信技术发展
5.人工智能及其发展
教学要求
1.了解当代信息技术的领域、特征及发展阶段理解信息技术对人类生活的
影响。
2.了解微电子技术发展过程及规律了解计算机及其应用技术的发展。
3.了解网络与通信技术的发展特点及趋势。
4.了解人工智能技术的基本领域及发展现状。
授课方式
讲授:穿插多点触摸技术、数字化城市、仿真机器人、人工智能等科教视频片。
讨论:人工智能发展对未来生活的影响。
六、科学技术与社会 2学时
教学内容
1.科学技术的社会功能
2.科学技术与可持续发展
教学要求
1.理解科学技术是第一生产力的原理认识科学技术的社会功能。
2.理解科学发展观的基本内涵理解科学技术与可持续发展的关系。
授课方式
研究性学习课题:课堂讨论。
配套教材:
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:https://www.landraco.com/index.php/product-9546.html
参考教材:
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:https://www.hepmall.com/index.php/product-17287.html
赵峥.物理学与人类文明十六讲.北京:高等教育出版社,2008
赵凯华著.定性与半定性物理学.北京:高等教育出版社,2008第二版
刘学富主编.基础天文学.北京:高等教育出版社,2004
何香涛著.观测宇宙学.北京:北京师范大学出版社,2007
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
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(幕课)“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5题10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。