HOU在中国

时间:2022-06-18 01:01:48

HOU在中国

全球的HOU成员都可以共享远程控制的望远镜进行观测,或从图像数据库下载图像,利用先进图像处理软件进行图像处理,分析天文现象和天体的变化,今天,HOU 走进了中国。

揭秘HOU

Hands-On Universe(HOU)是由美国加州大学伯克利分校的Carlton R. Pennypacker 博士倡议发起的,它是基于国际互联网,以动手实践为特色的天文教学活动。20世纪90年代,加州大学伯克利分校天文系的大学预科必须先修基础天文课程。这些课程开始是在课堂里由老师按书本讲义授课,后来逐步发展为老师把讲义放在网上由学生自学,老师定期给学生面授或解答问题,再后来为了方便学生实习,他们就与大学的天文台合作,把望远镜连接到互联网上,提供学生从网上操作使用,进行观测并提交结果。经过近10年的发展,这种基于互联网的,集成了各种教学资源(教材、实践指导、软件、数据库、望远镜、终端设备等)的网络教学方式逐步完善并被广泛采用,因为它不仅能让学生通过网络使用各种天文专业资源,让学生在实践中提高对科学的兴趣和理解,而且节约了人力、物力,同时也使天文教育得到最大限度的普及。

以上种种原因都使这种新颖的教学方式得到大大的推广,也引起了教育界广泛的关注,慢慢从大学扩展到中学,而这种教学形式也被命名为Hands-On Universe。

美国人称一个“Hands-On”的人意思是说他是一个“工作者”,也就是说,他通过动手去“做”某件事来了解和认识事物的本事。那么Hands-On Universe的意思也就是说学习者通过动手实践,亲自去操作、观测、获得数据、处理结果等(做天文学家同样的事情),了解天文知识,理解科学概念。这种学习方式使学习不再是一件枯燥的事情,而是一件轻松愉快的事情,不仅大大激发了学习者的兴趣和求知欲,而且可以大大发挥学生的想象力和创造力。

为实现这一目标,HOU通过一整套形式多样的教学节目(包括教师、教材、教学软件、基于互联网的教学平台和操作真实望远镜观测等),使具有初级文化程度的学生通过学习课程、动手操作(远程望远镜)、进行观测、获取观测结果、利用共享软件对数据进行分析处理、完成作业或提交论文等过程,达到学习天文知识,研究天文问题,理解天文科学的目的。

在过去的十年里,在美国国家科学基金会(NSF)、国防部和能源部等基金的资助下,HOU不断发展并完善。现在HOU拥有遍布全球的远程控制望远镜设备,并可利用虚拟天文台的大量丰富的数据库资源。这些网络资源都可以通过国际互联网在该组织内部共享。HOU也积累了大量的系统内部的观测资料和教学经验,目前,HOU的教学方式已经推广和发展成可以供天文研究者、教师或学生通过互联网络,操作网上开放的专业天文望远镜,进行实际观测,并对取得的数据、图像等资料进行分析研究的科研教育平台。学生可以把从望远镜获得的观测图像下载到教室里的计算机上,再使用强有力的HOU图像数据处理软件,来观察分析这些资料,从而获得比书本上更生动有趣的知识和概念。

HOU走进中国

受GHOU组织的委托,国家天文台代表中国成功申办了2005年GHOU 国际研讨会。这得到中国天文界,特别是北京天文学会、国家天文台、北京天文馆、北京大学、北京师范大学、中国天文学会普及委员会、天好者杂志社等单位的大力支持。

2005年GHOU国际学术会议主要内容为: 介绍可用于天文教学和远程操作的大型天文设施(望远镜等),交流基于互联网的天文教学与培训环境的开发应用,现场演示远程观测、网络教育资源平台的使用等,为发展我国网络天文研究与教学环境建设,远程教学与观测等技术,提供了良好的机遇。

2006年HOU的国际研讨会在法国普罗旺斯天文台举行,中国派出了天文和教育代表团参加会议并讨论在中国引入HOU的教学方式,共享全球HOU的教学资源,发展中国HOU的具体方案。鉴于中国HOU和远程天文教学的迅速发展,国际HOU组织决定于2007年7月(下一届GHOU国际研讨会之前)在中国召开环太平洋地区HOU教师培训国际会议,旨在探讨HOU师资的培训和资源的共享利用。

远程天文教育工作方案

由国家天文台牵头的中国HOU计划得到了北京教委远程教育网的重视和支持, 2006年6月6日,新成立的远程教育专业委员会率先在北京远程教育网上开展了远程教学天文台试点教学工作。该项计划将按国际HOU标准构建能够与国内国外共享的硬件和软件教学资源和环境平台,从北京远程教育网辐射到全国的网络教育平台,最大限度地拓宽和延伸接受天文远程教育的受益群体。

过去由于条件限制,只能利用简陋的仪器和场地进行普及教育中的实践活动,现在利用强大的计算机和网络技术,可以充分集成国际国内(专业与业余)的望远镜和软件数据信息等资源,为社会公众和学生及广大爱好者提供丰富多采形式多样的天文知识与亲临其境动手实践的机会,也能为学习实践者提供切实的现场指导和帮助。

中国HOU组织通过利用连接在国际互联网上国内外的望远镜、教学、软件、数据、信息等资源,以及国内社会上(各学校、场馆)尚没有有效利用的各种资源,组成了一个基于北京教委远程教育网络的天文普及教学平台。利用这个平台开展天文普及教育,提高受益群体的科学素质和对天文学的兴趣爱好。

从北京辐射到全国,使有条件的大中小学校学生,经过远程天文教育,获得系统、全面、新颖、实用的学习、培训和指导,能够掌握天文基础知识、了解到国内国外天文发展的历史和现状、拥有实际仪器的操作经验和技能、获得实际的天文观测结果,从而提高科学素质和对天文知识的兴趣爱好。

具体操作方案如下:

建立远程天文教育网上资源共享平台。

利用国际HOU系统的共享网络资源(望远镜、终端仪器、计算机、教材、软件、数据库等)和国内各大中小学校的教学设备(望远镜,配套仪器),配和在网上从事实践教学的,针对不同层次受众的培训指导课程,使全国各地的小型望远镜即可独立使用,也可联网使用,实现真正意义的资源共享。

建立远程天文教育网上教学平台。

该平台则提供天文知识库、实践观测指导、数据处理指导、组织示范课程等功能。

快速浏览:HOU的全球机构

HOU的教学理念在美国已经普遍为社会所接受,经过近十年的发展,HOU积累了大量的观测和教学经验和资源。特别是在利用现代的国际互联网络,实现国际化的资源共建共享方面走在世界前列,并把它的成果扩大到世界范围,产生了全球范围的组织机构,即Global Hands-On Univers(GHOU)。有关HOU的观测和学习资料可通过全球的互联网获取。全球的HOU成员可以共享远程控制的望远镜进行观测,或从图像数据库下载图像,利用先进图像处理软件进行图像处理,分析天文现象和天体的变化。

HOU也与国际上许多天文学家、教育与科普工作者合作从而发展成一个国际性的网上天文教育组织,其成员包括美国、欧洲、南美、非洲、亚洲等国家和地区的天文台、大中学校、天文馆、科技馆、博物馆、自然科学中心、研究中心等,同时受到美国宇航局NASA、欧空局ESA等单位积极支持。由于要使用世界各地的远程观测仪器和遍布在世界各地的网络资源,HOU在世界各地的地区组织也迅速发展壮大。

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