课程概述

 “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……

证书要求

    

 

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%。


预备知识

中学自然科学基础知识。

授课大纲

 

  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。


参考资料

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

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(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。