对高校天文系培养实测天 体物理后备人才的思考 吴学兵 张华伟 北京大学天文学系 热烈祝贺厦门大学复办天文学系！

我国高校只有 5 个天文系 南京大学 北京师范大学 北京大学 中国科学技术大学 厦门大学 教师中只有 <1/3 从事实测工作，主要天文设 备在中科院天文台站

北京大学天文学科 1960 年，北大地球物理系正式设立 天文专业, 招收本科生 年后招收天体物理专业研究生。 1985 年设立天体物理博士点。 1998 年中国科学院 - 北京大学共建北 京天体物理中心。 1999 年建立天体 物理博士后流动站。 2000 年北京大学天文学系正式成立。 2001 年并入物理学院，天体物理学 科被评为全国重点学科。 2006 年，科维理 (Kavli) 天文与天体物 理研究所 (KIAA) 在北大成立， 2008 年正式运行。 每年招收本科生 30 名, 研究生 12 名 师资队伍和主要学科方向 : 教授 7 名 ( 长江学者 1 名, 杰出 青年基金获得者 3 名 ) ，研 究员 2 名, 副教授 2 名（共 11 人）。 KIAA 有教授 5 名, 研 究员 5 名 星系物理和宇宙学 高能与粒子天体物理 恒星、行星与星际介质 天体物理技术与方法

北京大学天文学科 天文学系（ DoA ）： 10 位教师 (5 位偏观测 ) 科维理天文与天体物理研究所（ KIAA ）： 10 位教 师（ 2~3 位偏观测）

人才培养 本科生：～ 30 人 / 年 – 全国中学生天文夏令营选拔（每年 400 人报 名，与国台、北馆、北师大合办） – 未名学子重点培养（～ 5 人／班） – Tutor 制度（每位老师联络 5 名学生） – 国际交流计划（ >4 人／年） 研究生：～ 10 人 / 年 – 物理学院优秀大学生暑期夏令营选拔 – 第二年选导师 – 年度进展报告／开题报告 – 国际交流计划（ >4 人／年） 博士后：～ 5 人／年 – 全球招聘（～ 40 人申请／年） – 选拔面试后录取

天文学是一门基于观 测的科学 – 实测天体物理非常重要

我国天文学的迅速发展急需实测天文人才 1980 年前，高校很少从事实测研究。天文台也 大多以行星、太阳、恒星实测为主 80 年代之后，高校实测研究开始增多。天文台 开始河外观测。 90 年代以后，河外观测发展迅速（ 216 ， BATC ， 密云， 25 米射电, 德令哈毫米波 … ） 新世纪， LAMOST 、 2.4m 、 21CMA ， 65m （ FAST ，南极、 HXMT ， SVOM… ）。 TMT, LSST 国际合作。大项目一个接一个，甚至已排到 10 年后。 实测后备人才急剧缺乏，问题已频频出现，高 校天文系有责任

北大校内观测设备 Meade 25 厘米口径光学望 远镜。 配备 CCD 观测系统 购置于 1996 年，严重老化。 主要用于学生社团北京大 学青年天文学会开展天文 科普活动。 今年已定购 40 公分折反射 望远镜

学生的教学实习主要在国 家天文台兴隆观测站进行。

本科生专业课设置 必修： – 基础天文 2 学时 – 天体物理 4 学时 – 天文技术与方法 I （光学与红外） 3 学时 – 天文技术与方法 II （高能与射电） 2 学时 – 恒星大气与天体光谱 4 学时 – 天体物理前沿 – 本科毕业论文 选修： – 宇宙测距导论 2 学时 – 物理宇宙学基础 3 学时 – 天体物理专题 3 学时 – 等离子体物理 3 学时 – 宇宙探测新技术导论 3 学时 – 天文文献阅读与专题报告 2 学时 – 核天体物理 3 学时

《基础天文》教学实习： – 组织学生参观国家天文台兴隆、怀柔、密云观测站 – 了解天文观测基本知识 《天文技术与方法 I （光学与红外）》 – 直接讲授实测方法 – 兴隆站实习 本科毕业论文： – 天文台或北大老师指导本科生毕业论文 – 使用天文台设备开展课题研究 北大天文系在实测方面的培养措施

《天文技术与方法 I （光学与红外）》 教学内容： – 望远镜 – 辐射探测器 – 测光观测 – 分光观测 – 红外天文学

兴隆站教学实习 配合教学进度，安排在 11 月份。 内容： – 听取驻站天文学家介绍，座谈 – 参观望远镜： 2.16m ， LAMOST ， 60cm ， 60/90 Schmidt ， 85cm ， 80cm ， 1.26m IR ， … … – 使用 2.16m 望远镜实际观测

建立 BATC 远程观测系统 在 BATC 课题组的大力帮助下，在北大建立 了 BATC 远程观测系统并遥控观测成功。

本科生科研中的实测训练 恒星形成研究 – 紫台青海德令哈 13.7 米射电望远镜的观测和数据处 理 元素丰度研究 – 216 光谱 星团研究 – BATC 测光 类星体证认 – LAMOST 光谱识别 近邻星系 – HST 等图像处理

国际交流中侧重实测 2012 年北大天文系与美国加州大学圣克鲁 斯分校（ UCSC ）和亚利桑那大学（ UA ）签 订本科生交流协议，培养实测人才。得到 国家留学基金委支持。 每年将派 4 名本科生进行 4 个月交流学习

2011 年实测天体物理暑期学校 2011 年 10 月 3-18 日在北京大学和国家天文台 兴隆观测站举行。 得到教育部、国家自然科学基金委员会、 北京大学、国家天文台、光学天文重点实 验室、中法联合天体物理实验室资助。 来自全国各天文研究机构和高校的 36 名青 年学员参加。

教员： – 法方： Michel Dennefeld, Henry Joy McCracken, Loic Le Tiran ， Francois Hammer – 北大：刘晓为、 Richard de Grijs 、 Eric Peng 、张华伟、 苑海波 – 国台：周旭、吴宏、赵永恒、霍志英 – 云台：白金明

活动内容 I 授课： 1. Observational astronomy: history and future 2. Telescope and detector 3. Photometry 4. spectroscopy m telescope/BFOSC 6. BATC 学术报告： 1. LAMOST project 2. Formation and evolution of galaxies as seen through modern spectroscopy

活动内容 II 实际观测： 36 名学员分为九个组，在指导教师的指导下确定研究课题， 分别使用 2.16 米光学望远镜和 60/90 施密特望远镜进行实际 天文观测。 数据处理： 各小组在指导教师的指导下系统学习天文测光和光谱数据 的处理，并对观测取得的观测数据进行处理分析。 成果报告：

对暑期学校的建议 实际观测和数据处理是天文专业学生的基 本技能 举办实测天体物理暑期学校，分组培养训 练最为有效 建议全国的天文研究机构和高等院校联合 起来，每年定期举行。

思考总结 国家天文发展对实测天文人才的需求剧增 天文实测能力的培养应从本科阶段开始，高校 天文系理应担此责任并加大培养力度 高校天文系应有更多教师从事天文实测，与天 文大科学工程结合 实测课程的教学应与台站参观、观测（含遥控） 和数据处理密切结合 本科生科研、毕业论文研究与实测结合 学生国际交流应侧重实测 暑期学校对学生实测能力培养非常有效，应坚 持 离不开中科院天文台站及全国同行的无私支持