天文学（中国普通高等学校本科专业）

天文学

中国普通高等学校本科专业

天文学是一门普通高等学校本科专业，属天文学类专业，基本修业年限为四年，授予理学学士学位，是一门研究宇宙及其中天体和天体系统的形成、结构与演化的基础科学。

天文学科主要分为天体物理、天体测量与天体力学、天文技术三个研究方向，分别侧重于利用物理、数学（力学）知识来研究宇宙中的天体和发展天文观测技术。该专业在科学方面，注重研究丰富人类自然科学文化知识，影响人类的世界观。在应用方面，该专业的研究成果被广泛应用于通信导航、航空航天等领域，对于国家经济建设和国家安全也有重要的作用。

发展历程

1919年，五四运动后，随着科学和民主的思潮的发展，中国天文学界开始发展起来。

1926年，广州中山大学数学系扩充为数学天文系，于1929年建立天文台，1947年成立天文系。     

1949年，中华人民共和国成立后，中国天文学不断发展。

1952年，广州中山大学的天文系和济南齐鲁大学天算系（成立于1880年）中的天文部分集中到南京，成为南京大学天文系。

1960年，北京师范大学设天文系。同年北京大学地球物理系设天体物理专业。     

2011年来，天文学专业不断发展，中国国内多家高校开始复建或新建天文学专业。     

2012年，中华人民共和国教育部发布的《普通高等学校本科专业目录（2012年）》中天文学专业代码由070501更改为070401。     

培养目标

天文学专业培养的人才应该具备天文学和相关数学、物理学基础知识，以及初步的天文实测和理论分析能力，能在天文、物理、空间科学、航天、测地等领域从事科学研究、教学、技术应用和科学普及等方面的工作。

天文学专业学生主要学习天文学、数学和物理学等方面的基本理论和基本知识，接受天文观测方面的基础训练，具有良好的科学素养，掌握相关的理论分析、数据处理和计算机应用的基本技能。

天文学专业本科毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

（1）具有良好的科学职业道德和人文素养、爱国敬业精神、强烈的社会责任感；

（2）了解国家科学技术和知识产权等方面的方针、政策和法规；

（3）具有从事天文学研究、教学、技术应用等工作所需的数学及其他自然科学知识；

（4）掌握扎实的天文学基础知识和本专业的基本理论知识，掌握进行天文观测的基本技术和分析方法，了解本专业的发展现状和趋势；

（5）具有初步的、在天文学领城进行科学研究或在空间环境与深空探测领城从事实际工作的能力和一定的创新与批判性思维能力；

（6）具有信息获取能力和职业发展所需的再学习能力；

（7）具有一定的国际视野和跨文化交流、竞争与合作的初步能力。     

培养规格

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学制与学位

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学制：四年。

授予学位：理学学士。

参考总学分或学时：建议总学分为140—180学分。

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基本业务要求

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（1）具有扎实的专业基础，掌握天文学专业的基本理论和实测技术，对天文学的研究发展有比较广泛的了解；

（2）掌握数学和其他自然科学的基础知识；

（3）掌握外语、计算机及信息技术等方面的知识；

（4）掌握一定的哲学、政治学、法学、心理学、经济管理等方面的知识；

（5）具有一定的自学能力、获取信息和处理加工信息的能力；

（6）具有综合应用知识解决问题的能力、实验能力、计算机及信息技术应用能力、团队协作能力；

（7）具有创造性思维能力、独立思考及批判性思维能力、初步的科研能力；

（8）具有较好的书面和口语表达能力及参与学术交流、科普的能力。

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基本体育要求

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学生要求掌握体育运动的一般知识和基本方法，形成良好的体育锻炼和卫生习惯，达到中国国家规定的大学生体育锻炼合格标准。     

课程体系

总体框架

天文学专业课程以600—900学时为宜，其中选修课程原则上不少于160学时。除讲授基本内容的课程外，各高校还应设置能够体现学科、地域或者行业特点的课程。课程的具体名称、教学内容、教学要求及相应的学时、学分等，由各高校自主确定。

各类实践教学课程所占学分比例不低于25%。要求学生能对望远镜进行简单的操作，能够利用常见的软件对天文观测的图像与光谱数据进行处理分析。

理论课程

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通识类知识

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各高校在完成中国国家规定教学内容的基础上，可根据办学定位和人才培养目标确定人文社会科学、外语、计算机与信息技术、体育、艺术等教学内容，并为全校学生开设通识类课程。

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学科基础知识

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主要包括数学和物理学（含四大力学），其教学内容应不低于中华人民共和国教育部相关课程教学指导委员会制定的基本要求。各高校可根据自身人才培养目标，提高数学和物理学（含实验）的教学要求，以巩固学生的数学和物理学基础。在讲授天文学专业基本知识领域和专业知识时，必须讲授天文学专业发展历史和现状。

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专业知识

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专业知识主要包括理论教学基本内容和观测教学基本内容。

理论教学基本内容：

天球 球面三角 天球坐标系 恒星时 真太阳时 平太阳时

历法 世界时 回归年 恒星年 天体的周日视运动 中天和出没

大距 天顶距 光行差 周日光行差 岁差 章动

日月岁差 行星岁差 行星的视运动 行星和卫星的特征及内部结构 太阳系外行星 太阳系起源

小行星 彗星 流星 太阳内部结构 光球 色球

日冕 太阳黑子 耀斑 日珥 恒星的距离 星等

自行 光谱型 赫罗图 恒星内部结构 核反应 标准太阳模型

恒星演化时标 电子简并 巨星 超巨星 行星状星云 超新星爆发

星团 白矮星 激变变星 中子星 脉冲星 黑洞

X射线双星 伽马射线暴 星际气体 尘埃 消光 星云

恒星形成区 原恒星 恒星形成理论 银河系结构 星族 银河系转动

密度波 银心 球状星团 星系的形态和分类 距离测定 哈勃定律

星系团 宇宙大尺度结构 活动星系 活动星系核 类星体 活动星系核统一模型

宇宙的膨胀 微波背景辐射 暗物质 引力透镜 暗能量 星系的形成与演化

辐射场 辐射转移 局部热动平衡 辐射平衡 灰大气 恒星大气模型

原子能级 激发和电离 连续吸收 线吸收系数 辐射和碰撞阻尼 多普勒致宽

能级平衡 电离平衡 源函数 广义相对论 ---- ----

注：参考物理学体系建议

观测教学基本内容：

（1）熟悉主要星座与亮星；

（2）了解经纬仪构造和功能，掌握定位、置平和找星技术；

（3）掌握求变星光变参数的方法；

（4）掌握谱线轮廓测量的基本操作和处理方法；

（5）了解天文望远镜CCD成像系统功能，掌握CCD像元尺度测定和数据处理方法；

（6）掌握光谱测量方法，光谱数据结构和处理方法；

（7）掌握较差测光的基本原理和方法；

（8）掌握多色测光和多色测光系统转换的基本原理和方法。

实践教学

主要是专业类实验、实习、毕业论文、科研训练等，包括赴各天文单位实习、自主观测和理论课题研究、参加各类讲习班等，时间一般安排3—4周，课题研究为1—2学期。     

教学条件

教师队伍

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教师队伍规模和结构

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天文学专业教师团队要求有年龄和知识结构合理、相对稳定的师资队伍和学术造诣较高的学科带头人，能够在主要的学科方向上开设专业课程和指导学生开展科研工作。

专任教师数量和结构满足该专业教学需要，生师比不高于10：1。新开办专业至少应有6名专任教师，在60名学生基础上，每增加10名学生，须增加1名教师。专任教师中具有博士学位的比例不低于50%，具有高级职称的比例不低于40%。

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教师背景和水平要求

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在本科或研究生阶段接受过正规的天文学或相关学科的专业教育，有在中国国内外天文研究机构进修、合作研究的经历，专业分布均衡，非本校毕业教师比例原则上不低于20%。

能够主持国家或省部级科研项目，或参与重点、重大项目，熟悉本领域研究背景和进展，熟练掌握研究方法和手段，能在国际、国内高水平刊物上发表论文。能指导本科生完成科研训练、实习和毕业论文。

副教授以上教师应能够主讲至少1门本科生（研究生）课程，讲师或助教参与讲授1门本科生课程。

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教师发展环境的要求

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依托基层教学组织，建立集体备课和教学研讨机制。具有青年教师岗前培训制度、助教制度和任课试讲制度。具有教师发展机制，能够开展教育理念、教学方法、教学技术培训和专业培训，不断提高教师专业水平和教学能力。

设备资源

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教学设施要求

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1.实验室

拥有开展教学实习和科学训练的实验室（望远镜及其终端设备、计算机、演示设备、计算与应用软件和网络等）。

2.课堂教学设施

各高校至少配备1台口径30厘米以上或2台口径10厘米以上望远镜及其终端设备。鼓励多波段（特别是射电）观测设备的建设。每百名学生教学实验用计算机不少于20台，观测设备方面的固定资产总额不少于40万元。专业生均教学科研仪器设备值不少于1万元。

3.实践基地

拥有独立的实习基地或与其他单位合作进行天文观测的实习基地，能够训练学生进行初步的天文实习和观测资料处理工作。

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信息资源要求

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1.基本信息资源

通过手册或者网站等形式，提供天文学专业的培养方案，课程基本信息，选课指导，各课程的教学大纲、教学要求、考核要求，毕业审核要求等教学基本信息。

2.教材及参考资料

拥有系统的教材体系并能够及时更新教学内容。教材选用要符合专业规范，基础课程的教材应为正式出版教材，专业课程至少应有符合本校教学大纲的讲义，鼓励选用国内外著名出版社出版的高水平教材。

3.图书与信息资源

公共图书馆中有开展天文教学和研究必需的图书、刊物、资料、数字化资源，能够通过网络和其他检索工具及时获取教学和科研资源。图书资料数量应满足每位在校学生专业参考书不少于50册（专业期刊按每期1册计算）、专业生均年进书量不少于2册的要求。建设专业基础课、专业必修课课程网站，提供必要的网络教学资源。

教学经费

教学经费投入应该较好地满足人才培养需要，新开设本专业的开办经费一般不少于30万元（不包括固定资产），专业生均年教学日常运行支出不少于2000元。

质量保障

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教学过程质量监控机制要求

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各高校应对主要教学环节（包括理论课、实验室课等）建立质量监控机制，使主要教学环节的实施过程处于有效监控状态；各主要教学环节应有明确的质量要求；应建立对课程体系设置和主要教学环节教学质量的定期评价机制，评价时应重视学生与校内外专家的意见。

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毕业生跟踪反馈机制要求

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各高校应建立毕业生跟踪反馈机制，及时掌握毕业生就业去向和就业质量、毕业生职业淌意度和工作成就感、用人单位对毕业生的满意度等；应采用科学的方法对毕业生跟踪反馈信息进行统计分析，并形成分析报告，作为进行质量改进的主要依据。

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专业的持续改进机制要求

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各高校应建立持续改进机制，针对教学质量存在的问题和薄弱环节，采取有效的纠正与预防揩施，进行持续改进，不断提升教学质量。     

培养模式

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多样化人才培养模式

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主要体现在培养目标、培养方式和培养途径多样化。既培养将来能从事科学研究的专业人才，也培养与天文相关的计算机软件、仪器设计与制造、项目研发与管理、科学普及等方面的人才。各高校结合课堂讲授、实验、实习、早期科研训练、学术交流、暑期学校等多种方式，多方面、多层次地培养学生掌握与运用知识的能力、动手能力、协作能力和交流能力。积极开展与中国国内高校、研究所、国外机构之间联合培养学生的模式，通过学分互认、课程共享、联合导师等多种途径拓宽学生的发展空间。     

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创新型人才培养模式

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该模式的核心是培养素养，重点是培养创新意识，关键是发展被教育者的个性。培养人的丰富多彩的个性，促进其充分、自由、和谐地发展，是当代教育的重要取向。该模式要求各个高校顺应时代要求，改变过去的简单的学籍管理制，实行学分制管理、学院制管理等教育管理方式，给学生以更多的学习自主权。     

发展前景

人才需求

据《光明日报》2014年07月报道的一篇新闻显示：天文学人才依然非常缺乏，每年天文台和各天文馆都招不够人。     

考研方向

天文学本科专业相近考研方向主要有天体物理、天体测量与天体力学、天文学等。

就业方向

天文学专业毕业生可到天文台、研空院所、大学等单位从事天文学和其他相关学科（物理、数学宇航、地球物理）的研究、教学和实际工作。    

开设院校

参考资料

1.天文学人才短缺之困·光明网