美國(guó)貝勒大學(xué)物理系和物理師范專業(yè)課程體系介紹

丁持坤+肖月華+唐淑紅+劉長(zhǎng)青

摘 要 本文較為全面地介紹了貝勒大學(xué)物理系及物理師范專業(yè)的課程體系?？梢钥闯觯c我國(guó)類似，貝勒物理系招生人數(shù)偏少。另外，貝勒物理系專業(yè)設(shè)置合理，可獲得學(xué)位選擇性很大；課程體系寬而深，強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科發(fā)展。物理師范教育脫離物理系，由教育學(xué)院承擔(dān)，強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科和教學(xué)實(shí)踐。它山之石，可以攻玉，這些特點(diǎn)無(wú)疑對(duì)我國(guó)地方本科院校物理專業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展有著重要的啟示意義。

關(guān)鍵詞 物理專業(yè) 物理師范專業(yè) 課程體系

中圖分類號(hào)：G649.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2016.10.003

Abstract The curriculum system of physics department and physics teacher education of Baylor University are introduced in detail. It is easy to see that the undergraduate enrollment of physics majors is a little less that is similar to our country. And the undergraduate majors of Baylor physics department are more reasonable， the degrees are more selectable. Their curriculum system is broad and profound， emphasizing of interdisciplinary development. The physics teacher education is separate from physics department， and is undertaken by the school of education， emphasizing interdisciplinary studies and teaching practice. Other mountains stone can carve jade. These things are definitely meaningful for the transformation development of physics department in our local college.

Keywords physics； physics teacher education； curriculum system

美國(guó)貝勒大學(xué)位于德克薩斯州韋科市，是一所私立的基督教會(huì)大學(xué)。1845年2月，德克薩斯基督教育協(xié)會(huì)發(fā)起創(chuàng)辦，德克薩斯共和國(guó)總統(tǒng)安森·瓊斯簽署國(guó)會(huì)行動(dòng)令，命名為貝勒大學(xué)貝勒大學(xué)是一所綜合性大學(xué)，設(shè)有文理學(xué)院、教育學(xué)院、商學(xué)院等12個(gè)教學(xué)學(xué)院，共有160個(gè)專業(yè)，在校學(xué)生16000多人。每個(gè)學(xué)院的教學(xué)系數(shù)目不同，其中物理系所在的文理學(xué)院有25個(gè)系，物理師范專業(yè)所在的教育學(xué)院，卻只3個(gè)系。

貝勒物理系有教師21人，其中教授6人，副教授7人，助理教授2人，高級(jí)講師3人，講師3人，博士19人，碩士2人。實(shí)行教授預(yù)聘制度，即對(duì)新進(jìn)教師實(shí)行5年試用期，試用期滿考核決定去留?？己撕细窦催M(jìn)入終身教職行列。對(duì)任課教師的考評(píng)，主要通過(guò)系學(xué)術(shù)委員會(huì)對(duì)每位教師從教學(xué)、科研、社區(qū)服務(wù)三個(gè)方面進(jìn)行考核。下面為物理系歷年在校本科生人數(shù)（大一到大四年級(jí)人數(shù)合計(jì)）：2015，60人；2014，53人；2013，61人；2012，45人；2011，41人；2010，41人；2009，40人；2008，39人；2007，33人；2006，24人。可以看出，每一屆平均招生10.9人。實(shí)際畢業(yè)的人數(shù)還會(huì)減少，因?yàn)檗D(zhuǎn)專業(yè)或被開除，例如，2013年畢業(yè)本科生5人，2015年畢業(yè)本科生8人。與數(shù)學(xué)系和化學(xué)系人數(shù)相比，是最少的，可見，學(xué)習(xí)的難易程度和工作機(jī)會(huì)的優(yōu)劣決定了物理系學(xué)生人數(shù)少是國(guó)際上的普遍現(xiàn)象。

貝勒物理系只3個(gè)與物理有關(guān)專業(yè)：物理學(xué)、天文學(xué)和天體物理學(xué)?？墒谟?個(gè)學(xué)士學(xué)位：物理理學(xué)學(xué)士、物理理學(xué)學(xué)士（計(jì)算科學(xué)）、物理理學(xué)學(xué)士（醫(yī)療保健預(yù)科）、物理文科學(xué)士、天文理學(xué)學(xué)士、天文文科學(xué)士、天體物理理學(xué)學(xué)士和天體物理文科學(xué)士。物理師范專業(yè)包括中小學(xué)科學(xué)教師專業(yè)和中學(xué)高年級(jí)物理科學(xué)教師專業(yè)，授予理學(xué)教育學(xué)士學(xué)位。

1 貝勒物理系的課程體系

貝勒的物理學(xué)、天文學(xué)和天體物理學(xué)的文科學(xué)位提供相應(yīng)領(lǐng)域內(nèi)核心課程的傳統(tǒng)人文科學(xué)教育。物理學(xué)、天文學(xué)和天體物理學(xué)的理學(xué)學(xué)位提供該領(lǐng)域內(nèi)全面綜合課程的學(xué)習(xí)，為后續(xù)的研究生學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備，或者為技術(shù)、醫(yī)藥、教育、法律、經(jīng)濟(jì)、工業(yè)和其它職業(yè)做準(zhǔn)備。鼓勵(lì)跨學(xué)科學(xué)習(xí)，尤其是與計(jì)算物理或醫(yī)療保健預(yù)科相關(guān)的物理課程。

其課程體系分為主修課程、第二主修課程和副修課程三類以及四個(gè)層次。主修課程是獲得相應(yīng)學(xué)位時(shí)所要求的。第二主修課程和副修課程是供其它專業(yè)學(xué)生選修，其中修完第二主修課程后，會(huì)在他的學(xué)位證書上注明其第二專業(yè)是什么。副修課程的數(shù)量及要求都最低。

1.1 物理系開設(shè)的課程體系

1.1.1 1000層次

PHY 1404 光視學(xué)：有關(guān)光、光學(xué)、攝影、視覺、顏色和其它視現(xiàn)象的物理概念。

PHY 1405 文科普通物理：物理概念和歷史發(fā)展以及專題選講。

PHY 1407 聲音和聲學(xué)：有關(guān)聲音、聲音產(chǎn)生和聲源性質(zhì)的物理。介紹用于記錄、產(chǎn)生和分析聲音的一些儀器設(shè)備以及學(xué)習(xí)一些建筑聲學(xué)知識(shí)。

PHY 1408 自然和行為科學(xué)I的普通物理：有關(guān)力學(xué)、熱學(xué)和聲學(xué)的一些基本知識(shí)，強(qiáng)調(diào)相關(guān)的物理概念、問題解決、符號(hào)和單位的學(xué)習(xí)。

PHY 1409自然和行為科學(xué)II的普通物理：有關(guān)電、磁、光以及現(xiàn)代物理的一些基本知識(shí)，強(qiáng)調(diào)相關(guān)的物理概念、問題解決、符號(hào)和單位的學(xué)習(xí)。

PHY 1420 普通物理I：有關(guān)力學(xué)、波動(dòng)、聲學(xué)、熱學(xué)的基本原理和應(yīng)用。

PHY 1430 普通物理II：有關(guān)電、磁、光和現(xiàn)代物理的基本原理和應(yīng)用。

PHY 1455 描述天文學(xué)：天文學(xué)及其和人類發(fā)展的關(guān)系，強(qiáng)調(diào)太陽(yáng)系、行星、小行星、流星、彗星等。

PHY 1V95 物理的獨(dú)立學(xué)習(xí)：在老師的輔導(dǎo)下的獨(dú)立學(xué)習(xí)。

1.1.2 2000層次

PHY 2135 基本電學(xué)實(shí)驗(yàn)：電路和電子的原理和應(yīng)用。

PHY 2190 物理研究介紹：為本科研究做準(zhǔn)備。包括研究技術(shù)、選導(dǎo)師和完成研究計(jì)劃書。

PHY 2350 現(xiàn)代物理：包括狹義相對(duì)論、量子力學(xué)引論、原子分子結(jié)構(gòu)、核物理和粒子物理等。

PHY 2360 數(shù)學(xué)物理和計(jì)算物理：包括矩陣、矢量、坐標(biāo)變換、數(shù)值計(jì)算、混沌分形微分方程特殊函數(shù)等。

PHY 2455 基本天文學(xué)：現(xiàn)代天文學(xué)的數(shù)學(xué)和物理基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)其技術(shù)、歷史以及目前宇宙的演化圖。

1.1.3 3000層次

PHY 3175 介質(zhì)物理實(shí)驗(yàn)I：實(shí)驗(yàn)計(jì)劃、數(shù)據(jù)分析和誤差分析。密立根油滴實(shí)驗(yàn)、法拉第常數(shù)測(cè)定、汽泡室攝影測(cè)量、蓋革計(jì)數(shù)、半衰期測(cè)定等。

PHY 3176 介質(zhì)物理實(shí)驗(yàn)II：強(qiáng)調(diào)核計(jì)數(shù)及測(cè)量。

PHY 3305 發(fā)明和技術(shù)歷史包括科學(xué)家的傳記。

PHY 3320 經(jīng)典介質(zhì)力學(xué)：包括矢量、線性變換、單個(gè)粒子牛頓力學(xué)、線性和非線性振動(dòng)、Euler方程、拉格朗日和哈密頓動(dòng)力學(xué)、共點(diǎn)力以及軌道運(yùn)動(dòng)等。

PHY 3330 介質(zhì)電磁學(xué)：包括靜電、拉普拉斯方程、鏡像法、多極子展開、靜磁和麥克斯韋方程。

PHY 3350 天文主題：天文和天體物理中當(dāng)前的研究主題。

PHY 3372 量子力學(xué)概論I：量子力學(xué)假定、希爾伯特空間算符、疊加原理、可觀測(cè)量、演化、守恒律、一維有界和無(wú)界態(tài)、WKB近似以及固體導(dǎo)電理論。

PHY 3373 量子力學(xué)概論II：三維問題、微擾理論、幺正理論、量子統(tǒng)計(jì)、原子光譜、固體原子核基本粒子物理介紹。

PHY 3455 觀測(cè)天文學(xué)：天文觀測(cè)基本手段，尋找和鑒別天體。

PHY 3V95 物理本科研究。

1.1.4 4000層次

PHY 4001 畢業(yè)考試：由系部組織，類似于GRE專業(yè)考試。PHY 4150 天文觀測(cè)概論。

PHY 4190 物理研究結(jié)果發(fā)布。PHY 4322 經(jīng)典物理的現(xiàn)代主題：包括粒子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、剛體運(yùn)動(dòng)、耦合振動(dòng)、一維波動(dòng)方程、規(guī)范變換、導(dǎo)體和絕緣體中的電磁波、色散、多極輻射、Linard-Wiechert勢(shì)、相對(duì)論性電動(dòng)力學(xué)等。

PHY 4340 熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)物理：概率、宏觀熱力學(xué)、統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)、熱動(dòng)力學(xué)、量子統(tǒng)計(jì)。

PHY 4350 星系結(jié)構(gòu)和演化概論：星和星系包括黑洞、矮星、中子星的定量研究。

PHY 4351 現(xiàn)代宇宙概論：可觀測(cè)宇宙、牛頓引力、相對(duì)論宇宙模型、宇宙熱歷史等。

PHY 4360 計(jì)算物理模型：應(yīng)用當(dāng)代計(jì)算機(jī)解決物理和工程問題的若干模型。

PHY 4372 固體物理概論。PHY 4373 粒子、核物理概論。

PHY 4374 相對(duì)論性量子力學(xué)。

1.2 物理系學(xué)生選修其它系的課程

1.2.1 數(shù)學(xué)課程

MTH 1321 微積分I：?jiǎn)巫兞课⒎帧⒍ǚe分和微積分理論。

MTH 1322 微積分II：?jiǎn)巫兞糠e分、微分方程、斜率場(chǎng)和級(jí)數(shù)。

MTH 2311 線性代數(shù)：矢量、矩陣算子、線性變換、矢量空間特點(diǎn)、線性系統(tǒng)、本征值和本征矢。MTH 2321 微積分III：多變量微分積分，格林函數(shù)。

MTH 3325 常微分方程：一階常微分方程、二階高階線性方程、級(jí)數(shù)方法、拉普拉斯變換等。

MTH 3326 偏微分方程：物理偏微分方程、分離變量法、傅里葉級(jí)數(shù)、邊值問題、傅里葉積分。

1.2.2 計(jì)算科學(xué)課程

CSI 1430 計(jì)算科學(xué)I。CSI 1440 計(jì)算科學(xué)II。CSI 2334 計(jì)算系統(tǒng)概論。CSI 2350 離散結(jié)構(gòu)。

CSI 3324 數(shù)值方法。

1.2.3 生物課程

BIO 1105、1106現(xiàn)代生物科學(xué)概念（實(shí)驗(yàn)）。BIO 1305、1306 現(xiàn)代生物科學(xué)概念。

1.2.4 化學(xué)課程

CHE 1301 現(xiàn)代化學(xué)基本概念I(lǐng)。CHE 1302現(xiàn)代化學(xué)基本概念I(lǐng)I。CHE 1316 實(shí)驗(yàn)測(cè)量技術(shù)。

CHE 3331 生物化學(xué)I。CHE 3332 生物化學(xué)II。CHE 3238 生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)。

1.2.5 宗教課程

REL 1310 基督教圣經(jīng)。REL 1350 基督教傳統(tǒng)。

1.2.6 英語(yǔ)課程

ENG 1302 英語(yǔ)思維和寫作。ENG 1304 英語(yǔ)思維寫作和研究。ENG 2304 美國(guó)文學(xué)。

ENG 3330 英語(yǔ)寫作技巧。

1.2.7 政治科學(xué)課程

PSC 2302 美國(guó)憲法發(fā)展。

1.3 物理系各專業(yè)的第二主修課程和副修課程

1.3.1 物理學(xué)第二主修課程

PHY 1420、1430、2135、2350、2360、3320、3330、3372、3373、4322、4340、4001；PHY 4000層次任3學(xué)分；MTH 1321、1322、2311、2321、3325、3326。

1.3.2 物理學(xué)副修課程

PHY 1420、1430、2350；3000或4000層次任9學(xué)分。

1.3.3 天文學(xué)第二主修課程

PHY 1420、1430、2350、2360、2455、3320、3350、3455、4150、4350、4351、4001；MTH 1321、1322、2311、2321、3325、3326。

1.3.4 天文學(xué)副修課程

PHY 1420、1430、2455、3350、3455；其它PHY 3000或4000任3學(xué)分。

1.3.5 天體物理學(xué)第二主修課程：

PHY 1420、1430、2350、2360、2455、3320、3350、3455、3372、4340、4001；PHY4350、4351中任一門；MTH 1321、1322、2311、2321、3325、3326。

1.3.6 天體物理學(xué)副修課程

PHY 1420、1430、2455；PHY 3350、4350、4351中任兩門；其它PHY3000或4000任3學(xué)分。

1.4 物理系各學(xué)位的主修課程

每個(gè)學(xué)位修滿至少124學(xué)分，其中3000/4000層次36學(xué)分。從以下課程計(jì)劃可以看出，一是課程面寬廣，有一定深度；二是強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)學(xué)科交叉。

1.4.1 物理理學(xué)學(xué)位主修課程

PHY 1420、1430、2135、2190、2350、2360、3175、3176、3320、3330、3372、3373、4190、4322、4340、4001；PHY 4372、4373、4374中任兩門；CHE任3學(xué)分、CSI 任3學(xué)分、REL 1310、1350、ENG 3330、PSC 2302、MTH 1321、1322、2311、2321、3325、3326。

1.4.2 物理理學(xué)學(xué)位主修課程（計(jì)算物理）

PHY 1420、1430、2135、2190、2350、2360、3175、3320、3330、3372、3373、4190、4340、4360、4001；CSI 1430、1440、2334、2350、3324、REL 1310、1350、ENG 3330、PSC 2302；MTH 1321、1322、2311、2321、3325、3326。

1.4.3 物理理學(xué)學(xué)位主修課程（醫(yī)療保健預(yù)科）

PHY 1420、1430、2135、2190、2350、2360、3175、3320、3330、3372、3373、4190、4340、4001；BIO 1305-1105、1306-1106、3000或4000層次任6學(xué)分、CSI任3學(xué)分、REL 1310、1350、ENG 3330、PSC 2302； MTH 1321、1322、2311、2321、3325、3326。

1.4.4 物理文科學(xué)位主修課程

PHY 1420、1430、2135、2350、2360、3175、3176、3320、3330、3372、4001；PHY 3373、4322、4340、4360、4372、4373、4374中任兩門；CHE任3學(xué)分、CSI任3學(xué)分、REL 1310、1350、ENG 3330、PSC 2302、MTH 1321、1322、2311、2321、3325、3326。

1.4.5 天文理學(xué)學(xué)位主修課程

PHY 1420、1430、2190、2350、2360、2455、3320、3350、3455、4150、4190、4350、4351、4001；其它PHY 3000或4000任6學(xué)分；CSI任3學(xué)分、CHE任3學(xué)分、REL 1310、1350、ENG 3330、PSC 2302、MTH 1321、1322、2311、2321、3325、3326。

1.4.6 天文文科學(xué)位主修課程

PHY 1420、1430、2350、2360、2455、3320、3350、3455、4150、4350、4351、4001；CSI任3學(xué)分、CHE任3學(xué)分、REL 1310、1350、ENG 3330、PSC 2302、MTH 1321、1322、2311、2321、3325、3326。

1.4.7 天體物理理學(xué)學(xué)位主修課程

PHY 1420、1430、2190、2350、2360、2455、3320、3330、3350、3372、3373、4190、4340、4350、4351、4001；其它PHY 4000任3學(xué)分；CSI任3學(xué)分、CHE任3學(xué)分、REL 1310、1350、ENG 3330、PSC 2302、MTH 1321、1322、2311、2321、3325、3326。

1.4.8 天體物理文科學(xué)位主修課程

PHY 1420、1430、2350、2360、2455、3320、3350、3455、4150、4350、4351、4001；CSI任3學(xué)分、CHE任3學(xué)分、REL 1310、1350、ENG 3330、PSC 2302、MTH 1321、1322、2311、2321、3325、3326。

2 貝勒物理師范課程體系

貝勒基礎(chǔ)物理師資培養(yǎng)脫離了物理系，由教育學(xué)院承擔(dān)（但基礎(chǔ)數(shù)學(xué)師資培養(yǎng)仍然在數(shù)學(xué)系，而化學(xué)系沒有師范教育）。這樣利于突出師范培訓(xùn)，增強(qiáng)畢業(yè)生的師范技能。美國(guó)的小學(xué)為1-6年級(jí)、中學(xué)7-12年級(jí)。下面的中小學(xué)指4-8年級(jí)，中學(xué)高年級(jí)指9-12年級(jí)。

2.1 教師教育課程

TED 1112 教育技術(shù)試驗(yàn) I，達(dá)到德州教育委員會(huì)的認(rèn)證要求。TED 2112教育技術(shù)試驗(yàn) II。

TED 1312 教學(xué)導(dǎo)論 I：學(xué)習(xí)教學(xué)策略并應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐。TED 2330 中小學(xué)教學(xué)：中小學(xué)教師的職責(zé)作用及實(shí)踐。TED 2340 中學(xué)高年級(jí)教師的職責(zé)作用及實(shí)踐。TED 3340 中學(xué)高年級(jí)教學(xué)助理I：中學(xué)100小時(shí)的教學(xué)實(shí)習(xí)以及討論會(huì)。TED 3341中學(xué)高年級(jí)教學(xué)助理II。

TED 3630 中小學(xué)教學(xué)助理I：中小學(xué)100小時(shí)的教學(xué)實(shí)習(xí)。TED 3631中小學(xué)教學(xué)助理II。

EDP 3650 優(yōu)等生教學(xué)助理I。TED 3651 優(yōu)等生教學(xué)助理II。TED 4312 英語(yǔ)第二語(yǔ)言教學(xué)方法。TED 4630 中小學(xué)教育實(shí)習(xí)I。

TED 4631 中小學(xué)教育實(shí)習(xí)II。TED 4632 中小學(xué)教育實(shí)習(xí)III。TED 4633 中小學(xué)教育實(shí)習(xí)IV。TED 4640 中學(xué)高年級(jí)教育實(shí)習(xí)I。TED 4641 中學(xué)高年級(jí)教育實(shí)習(xí)II。TED 4642 中學(xué)高年級(jí)教育實(shí)習(xí)III。TED 4643 中學(xué)高年級(jí)教育實(shí)習(xí)IV。EDP 4650 優(yōu)等生教育實(shí)習(xí)I。EDP 4651 優(yōu)等生教育實(shí)習(xí)II。

2.2 中小學(xué)科學(xué)教師專業(yè)課程

大一課程：ENG 1302、1304；REL 1310、1350；GEO 1408 地球科學(xué)；TED 1312、1112；LF 1134 體適能理論與實(shí)踐；美術(shù)3學(xué)分；MTH 1320 微積分初步；HED 1145 健康與人類行為。

大二課程：TED 2330、2112、2381；BIO 1305、1105、1306、1106 現(xiàn)代生物科學(xué)概念及試驗(yàn)；GEO 地質(zhì)學(xué)；STA 1380 統(tǒng)計(jì)初步；HIS 2365 美國(guó)歷史；PSC 2302；LF 終身健康。

大三課程：TED 3630、3380、3631；CHE 1301 現(xiàn)代化學(xué)基本概念I(lǐng)；CHE 1101 普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)I；PHY 1408、1409；CHE 1302 現(xiàn)代化學(xué)基本概念I(lǐng)I；CHE 1102 普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)II。

大四課程：TED 4630、4631、4325、4632、4633。

2.3 中學(xué)高年級(jí)物理科學(xué)教師專業(yè)課程

大一課程：ENG 1302、1304；REL 1310、1350；GEO 1408 地球科學(xué)；TED 1312、1112； LF 1134 體適能理論與實(shí)踐；美術(shù)3學(xué)分；MTH 1321 微積分I；MTH 1322 微積分II；HED 1145 健康與人類行為。

大二課程：TED 2340、2112、2381；CHE 1301 現(xiàn)代化學(xué)基本概念I(lǐng)；CHE 1101 普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)I；CHE 1302 現(xiàn)代化學(xué)基本概念I(lǐng)I；CHE 1102 普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)II；PHY 1420、1430；STA 1380 統(tǒng)計(jì)初步；HIS 2365 美國(guó)歷史；PSC 2302；LF 終身健康。

大三課程：TED 3340、3341；TED 3387 中學(xué)高年級(jí)科學(xué)課程實(shí)習(xí)；TED 3380 教育中的社會(huì)問題；PHY 2000層次任一門；CHE 3331 有機(jī)化學(xué)I；CHE 3332 有機(jī)化學(xué)II；CHE 3238 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)。

大四課程：TED 4640、4641、4325、4642、4643。

可以看出，美國(guó)對(duì)中學(xué)物理教師的要求是數(shù)理化生地五門通修，沒有專門的化學(xué)、地理、生物教師培養(yǎng)。注重教師職業(yè)道德和職業(yè)技能訓(xùn)練。

參考文獻(xiàn)

[1] 丁持坤，肖月華.大眾化高等教育時(shí)代地方院校物理學(xué)專業(yè)面臨的辦學(xué)危機(jī)與對(duì)策探索[J].湖南人文科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2014.136（1）：107-110.

[2] 王杰.訪貝勒大學(xué)物理系簡(jiǎn)介[J].云南名族學(xué)院學(xué)報(bào)，1998.7（2）：61-62.

[3] The Annual Newsletter of the Department of Physics at Baylor University 2006-2013.

[4] Baylor University Commencement 2013， 2015.