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关键词:师范 天文 教学
中图分类号:Pl-4
文献标识码:C
DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2015.03.135
天文学与数学、物理、化学、生物、地球科学并列为六大基础自然学科。天文学从其诞生之初起就为人类社会提供定位、时间和历法等服务。时至今日,天文学理论已发展成为含天体测量学、天体力学和天体物理学三大分支的完整学科体系,天文学的应用已经渐拓展到人类生产生活的方方面面。然而,中国现行的天文普及教育尚未形成完整体系,零散的天文学内容通常归并人中小学的《地理》或《科学》课程中,包括大学生在内的大众天文知识的缺乏正在从教育体制问题衍生成社会问题。建立大众正确的宇宙观和世界观,是现实生活的需要,也是社会和谐发展的需要。高等院校师范生是基层科学普及工作的主要参与者和实施者,科学教育和地理教育的专业师范生成为基层天文学普及师资的主要来源,提高相关专业高校师范生的天文学素养成为天文普及教育工作的当务之急。然而,传统强调数理基础和观测实践的天文教学,面临着专业师资缺乏和仪器简陋等诸多现实问题,影响了天文学的教学和普及效果。笔者通过长期面向不同层次师范生的基础天文学教学实践,系统探讨了师范院校基础天文学的教学和普及经验,为区域科普天文教育人才的培养和中小学天文教育工作的开展提供参考。
1 整合资源和营造氛围
天文学是研究宇宙的学科,而肉眼看到的宇宙是极其有限的,所以天文学从某种程度上是基于“望远镜”的科学。国际天文热唤醒了人们的天文热情,也引发了网络和现实天文教学资源的大爆发。基于现代教育技术的多媒体课件设计和制作是开展天文科普教学的首选方法,多媒体手段通过图片、动画、音频和视频等形式可真实再现望远镜里的宇宙,从而缩短学生与天体之间的距离感,但多媒体手段是对宇宙空间的简化和抽象,与现实的宇宙尚存在距离。而综合多媒体技术、虚拟现实技术和空间观测技术最新成果的计算机和手机星空模拟软件( Stellarium,StarryNight,SkyView)通过虚拟的三维数字宇宙,更是为基础天文学教学提供了一个综合性的全天候的虚拟教学平台。学生学习过程中仿佛置身于真实的天空之下,根据需要演示即时即地的天文现象,并通过随时更新的天体数据库了解目标天体的基本特征。基于星空模拟软件的基础天文学教学突破传统的“先讲授后演示”的传统教学模式,使学生在现实中学习,在现实中应用,减少不必要的教学环节,大大提高了课堂效率,更重要的是切实提高了学生对于天文学基本原理和基本方法的应用能力,特别适合于基础天文教学,值得普及和推广。
2 热点导入和激发兴趣
激发学生的学习动机是基础天文学教学的首要环节。国际盛行的天文热使天文现象和天文事件常常见诸于报端,大众对基本天文概念似乎都已耳熟能详,但对于基本概念背后的天文学原理却不得而知。教师应即时抓住学生这种基于有限的感性认识而引发的求知欲望,结合近期天文热点,激发学生的学习动机,导人理论课程内容,使学生的学习从零散转向系统,从感性到理性,从被动接受到主动探索,这种教学模式符合人的心理认知规律,也符合建构主义的教学理念。如讲授“太阳系”时,可结合狮子座流星雨、火星探测、冥王星的归属等太阳系的相关科学问题等;而讲授“地月系”时,可结合日月食和月球探测等;讲授“星空区划”时,可结合国际星空区划中的“星座神话”和中国星空区划中的“星官”和“分野”制度等。从而使学生从天文现象人手,自觉迈人天文学习的殿堂。
3 侧重过程和注重类比
现代天文学包括天体测量学、天体力学和天体物理学三大学科分支,而这也代表了天体研究由浅人深的三个层次,不同尺度天体由于观测条件的差异研究程度自然也不尽相同,反映在天文学教材上不同尺度天体介绍的详略不同。但传统天文学教材对此并未说明,从而使初涉天文的学生往往对这种相对凌乱的知识体系准备不足,对课程的重难点也把握不准,深陷于海量的天体数据和轨道参数等天体测量学特征,无暇顾及测量学特征背后的天体力学和天体物理学原理。鉴于此,面向非天文专业学生的基础天文学教学应强调面向天体运动过程的原理解释和现实意义,测量学内容作为天体静态特征可随时查阅。此外,宇宙是不同天体系统形成的自组织结构,不同尺度天体的形成、分类和演化具有类似的特征。实际天文学教学中在从宏观到微观讲授天体系统时,应注意教学内容前后的逻辑性和类似性,以点带面,合理分配学时。如宇宙的演化、星系的演化、恒星演化、太阳系的演化的教学;再如星团的分类、星系的分类、星云的分类等内容均可实现类比,不仅有效提高了理论课堂的教学效果,增强了学生对于天文学原理的迁移能力,而且可将更多的精力放在更为重要的天文学应用的教学中。
4 仪器演示和数字模拟
天文学相对抽象的理论内容需要学生有丰富的空间想象能力和敏锐的逻辑思维能力,而初涉天文的学生的宇宙框架尚未完全建立,实际教学通常配合配备相当数量的天文演示仪器辅助理论教学,加深学生对天文学原理的理解和认识。常用天文演示仪器有天象仪、天球仪、三球仪、电子活动星图等等。值得注意的是,考虑到地区天文发展水平的差异,天文演示仪器的选用在经济条件有限的前提下应尽量小型化、便携化、自制化、数字化和拟人化,在保障课堂演示效果的同时,有效降低教学成本,更重要的是使学生有机会自己重复实验过程,便于课后巩固和复习,也利于天文学的普及和推广。近年来数字星空模拟软件的成熟为这种教学思路提供的契机,该类软件可集中展现天体周日视运动、周年视运动、四季星空、日月食、行星凌日、五星连珠、彗星回归和流星雨等诸多天文演示功能,从而在有多媒体教学条件的课堂中成为最佳的教学和实验平台,大大提高了教学效果。
5 角色扮演和时空对应
天文学的基础教学通常不可避免的涉及到基本概念的识记和理解,也成为天文科普教学中常见的门槛。例如,星空区划是是科普天文教学的重点,但其中涉及的全天88星座的记忆是实际教学中的难点,也是学生识别四季星空的基础。实际教学中,教师按照传统方法根据当地星空的可视情况对多星座进行简化的同时,可将特定星座的名称和相对位置与学生的姓名和籍贯的地理位置逐个对应起来,每个学生扮演一个星座,地球表面的学生籍贯的相对位置也对应星座在天球上的相对位置,而且教学时也要求“对号入座”,保持彼此间的相对位置关系,从而使教学过程中的每一次“点名”和“落座”都成为星空区划知识的复习巩固。更重要是,在课时有限的前提下,调动了学生的积极性,使学生从抽象晦涩的天文学理论中解脱出来,在轻松的氛围中到达满意的学习效果。
6 来源现实回归现实
天文学是来源于现实的科学,与人类生产生活息息相关。而面向非天文专业师范生的基础天文学教学的最终目的也是将有限的天文知识运用到学生自己的专业和社会实践中。理论课程讲授要从现实出发,最后又回到现实。引导学生从天文现象的感性认识出发,探讨的天文现象背后的基本原理,了解研究这些基本原理涉及的基本方法,进行总结归纳分类,然而再推而广之。实际教学中,可针对学生不同的知识背景设计不同专题应用内容,如面向文科生的“天文年代学”教学,面向理科生的“天文气候学”、“天体物理学”等专题。这种面向现实的基本教学理念应渗透到天文学基本原理和方法的教学环节中,减少不必要的中间教学环节,切实提高学生对天文学基本原理和方法的实际应用能力,而且为自己将来的教学和科普奠定基础。
21世纪以来,以载人航天和空间探测为主题的天文热开始在全球盛行,现代天文学进展和各种天文现象开始受到越来越多的大众关注,良好的社会氛围为我们开展天文科普工作提供了契机。高等师范院校是区域天文科普教育的中心,提高科普天文教育人才的培养质量,促进地方天文科普事业的发展,是区域高等师范院校应履行的社会责任。高等师范院校应充分整合天文教学资源,灵活运用教学方法,并结合丰富的天文实践,使高质量的天文科普教育通过高校辐射到基层中小学,从而使天文学真正从书本回归社会。
参考文献:
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现代科学技术概论不但应该是现代科学技术成果的概论,而且也应该是现代科学技术发展历史和规律的概论。离开现代科学技术发生、发展的历史,静止、孤立地介绍现代科学技术的基本理论和成果,就会使现代科学技术概论这门课程变得零乱庞杂而不成体系。而如果把“史”与“论”有机地结合和统一起来,则不但能克服“零乱庞杂”的缺陷,而且还能为现代科学技术概论这门课程注入生机和活力。同时,把“史”与“论”结合起来,更是为思想政治教育专业学生开设这门课程的教学目的之所需。作为思想政治教育专业的学生,通过现代科学技术概论课程的学习,不但要了解现代科学技术的主要成果、历史演进和完整体系,而且要了解科学技术发生、发展的一般过程和规律,了解哲学产生的现代科学技术基础以及对于推动科学技术发展的重要作用和意义。因此,只有做到史论结合,才能达到开课的目的和要求。
2现代科学技术概论的教学内容与体系
根据上述三原则,笔者认为,思想政治教育专业现代科学技术概论课程的内容与体系可做如下安排。导言。概要介绍现代科学技术及其理论基础、前沿阵地、中心内容和综合体现。
第一章,现代物理学革命及其影响。介绍现代科学技术的理论基础———相对论和量子力学。引言,概述近代物理学的辉煌成就及其所遇到的“两朵乌云”。第一节,相对论的建立。根据逻辑与历史相统一的原则,具体讲授伽利略变换和力学相对性原理,迈克尔逊—莫雷实验,洛伦兹变换的提出,爱因斯坦的狭义相对论及其主要结论,广义相对论及其验证。第二节,量子力学的建立和发展。一、量子力学产生的历史背景,概要介绍黑体辐射理论和紫外灾难。二、量子力学的建立与发展,具体讲述普朗克的量子假说,爱因斯坦的光量子理论,玻尔对原子结构的量子解释,德布罗意的物质波,薛定谔的波动方程,海森伯的矩阵力学。第三节,现代化学理论的发展。主要讲授元素周期理论的新发展和现代化学键理论。
第二章,原子物理学的开发研究及应用。主要讲授从物质结构的研究到原子能的开发和应用。第一节,对微观世界的探索和认识。一、物质结构初探,复习回忆德谟克利特的原子论,道尔顿的原子说,门捷列夫的元素周期律。二、向原子世界的进军,主要讲授X射线、放射性元素及电子的发现,原子结构模型及其实验和发现,原子核结构模型及其实验和发现,对基本粒子家族的认识。第二节,原子能的开发研究及应用。一、原子能的开发研究:重点介绍原子能开发研究中的三大发现,即慢中子效应的发现、核裂变的发现和链式反应的发现。二、原子能的应用,包括能源方面的应用和放射性同位素的应用。能源方面的应用包括两个方面:一是军用三弹即原子弹、氢弹和中子弹的研制;二是核电站的发展,主要介绍从慢中子反应堆到快中子增殖堆再到核聚变反应堆的历史发展。放射性同位素的应用可概要介绍在生产、生活、科研、军事上的应用及其成果。
第三章,生物学与生物工程技术。生物学是研究生命的科学;生物工程技术是用人工的方法创造生命的技术。生命科学是现代科学的三大前沿阵地之一;生物工程技术是现代科学技术的主要内容。第一节,生命的起源和生物的进化。一、生命起源的化学进化历程:从无机小分子物质生成有机小分子物质;从有机小分子物质形成有机高分子物质;从有机高分子物质形成有机多分子体系;从有机多分子体系演化成原始生命物质。二、生物进化论,主要介绍拉马克的生物进化学说和达尔文的生物进化论。第二节,现代遗传学和分子生物学。一、遗传学:主要讲授孟德尔的豌豆实验及其遗传学说;摩尔根的果蝇实验及其遗传学说。二、分子生物学:重点介绍蛋白质的性质、结构和功能;核酸的性质、结构和功能。第三节,生物工程技术。生物工程包括酶工程、发酵工程、细胞工程和基因工程四个部分的内容。因学时限制,可重点介绍细胞工程和基因工程两个部分。一、细胞工程,应首先讲授细胞的全能性,然后在细胞全能性的基础上具体介绍植物组织培养技术、细胞融合技术、细胞折合和胚胎移植技术、克隆技术等内容。二、基因工程:(1)基因工程的基础研究,主要介绍限制性内切酶、连接酶和基因载体的发现和研制。(2)基因工程的基本程序和方法,包括获取目的基因DNA、获取载体基因DNA、目的基因DNA与载体基因DNA的重组、把重组的DNA转入受体细胞进行增殖和筛选转基因生物体五个步骤及方法。三、生物技术的应用前景。主要介绍生物医药的研制及应用、生化工业的迅速发展、转基因动植物的大量出现,人类基因组计划(HGP)及其广阔的应用前景。
第四章,天文学和天体演化学说。天体演化学说是现代科学的三大前沿阵地之一,本章在重点讲述天体演化学说之前,先把天文学的相关知识作一简单介绍。第一节,天文学及其产生和发展。一、概要介绍天文学的研究对象和分类;二、重点讲授天文学的产生和发展:具体介绍古代天文学、近代经典天文学和现代天文学的发展情况。第二节,获取天体信息的渠道和手段;可分三个大问题来讲述。一、获取天体信息的渠道,主要介绍电磁辐射、宇宙线和中微子三条途径;二、获取天体信息的物质手段和仪器设备,主要介绍人眼的构造和功能、光学望远镜、射电望远镜和天体摄谱仪;三、天文观测发展简史:依次介绍光学天文学、射电天文学和空间天文学。第三节,天体的起源和演化。一、宇宙的起源和演化:主要介绍牛顿“无限无边”宇宙模型及其疑难、爱因斯坦“有限无边静态”宇宙模型及其疑难、哈勃定律与大爆炸宇宙模型;二、星系的形成和演化:先对星系及其类型作一简单的介绍,然后在此基础上介绍星系的形成和演化;三、恒星的形成和演化:具体介绍恒星的形成,表征恒星演化过程的赫罗图,恒星演化过程的三阶段,即主序星阶段、红巨星阶段和恒星的三种归宿(白矮星、中子星和黑洞);四、太阳系的形成和演化:主要介绍太阳系的基本情况和太阳系的形成和演化两部分内容;五、地球的构造和演化:包括地球概况、地球的圈层构造和地球的形成和演化。
第五章,信息技术和激光技术。人类历史在经历了6000年的农业社会和近300年的工业社会以后,现在正在迅速走向第三个文明社会———信息社会。所谓信息社会,就是信息在社会生产和生活中起主导作用的社会。信息技术和信息产业,是信息社会的重要支柱。所谓信息技术,就是信息的获取、传递和处理技术。信息技术以微电子技术为基础,包括计算机技术、通信技术、光导技术和人工智能技术等。第一节,微电子技术。一、微电子技术的出现:具体介绍集成电路的诞生、集成电路的种类及其历史发展和集成电路的制作工艺;二、微电子技术的应用。第二节,计算机技术。一、计算机概述:具体介绍计算机的结构与功能、计算机的特点和计算机的历史发展;二、计算机的应用:主要包括数值计算或科学计算、数据处理或称信息处理、实时控制或称过程控制、计算机辅助系统、人工智能或称智能模拟等;三、信息高速公路。第三节,通信技术。一、电气通信:主要介绍电话通信和非电话通信及传真;二、光纤通信:具体介绍光纤通信的基本原理、光纤通信的优点、光纤通信的应用和发展;三、卫星通信。第四节,激光技术。一、激光与激光器:具体介绍激光产生的基本原理、激光的特点、激光器的构造等内容。二、激光技术的应用:概要介绍激光加工(包括激光铸模、激光切割、激光焊接、激光雕刻等)技术及其在农业、医疗、军事上的广泛应用。
关键词 物理专业 物理师范专业 课程体系
中图分类号:G649.1 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.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 mountain's 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
美国贝勒大学位于德克萨斯州韦科市,是一所私立的基督教会大学。1845年2月,德克萨斯基督教育协会发起创办,德克萨斯共和国总统安森・琼斯签署国会行动令,命名为贝勒大学贝勒大学是一所综合性大学,设有文理学院、教育学院、商学院等12个教学学院,共有160个专业,在校学生16000多人。每个学院的教学系数目不同,其中物理系所在的文理学院有25个系,物理师范专业所在的教育学院,却只3个系。
贝勒物理系有教师21人,其中教授6人,副教授7人,助理教授2人,高级讲师3人,讲师3人,博士19人,硕士2人。实行教授预聘制度,即对新进教师实行5年试用期,试用期满考核决定去留。考核合格即进入终身教职行列。对任课教师的考评,主要通过系学术委员会对每位教师从教学、科研、社区服务三个方面进行考核。下面为物理系历年在校本科生人数(大一到大四年级人数合计):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,每一届平均招生10.9人。实际毕业的人数还会减少,因为转专业或被开除,例如,2013年毕业本科生5人,2015年毕业本科生8人。与数学系和化学系人数相比,是最少的,可见,学习的难易程度和工作机会的优劣决定了物理系学生人数少是国际上的普遍现象。
贝勒物理系只3个与物理有关专业:物理学、天文学和天体物理学。可授予8个学士学位:物理理学学士、物理理学学士(计算科学)、物理理学学士(医疗保健预科)、物理文科学士、天文理学学士、天文文科学士、天体物理理学学士和天体物理文科学士。物理师范专业包括中小学科学教师专业和中学高年级物理科学教师专业,授予理学教育学士学位。
1 贝勒物理系的课程体系
贝勒的物理学、天文学和天体物理学的文科学位提供相应领域内核心课程的传统人文科学教育。物理学、天文学和天体物理学的理学学位提供该领域内全面综合课程的学习,为后续的研究生学习做准备,或者为技术、医药、教育、法律、经济、工业和其它职业做准备。鼓励跨学科学习,尤其是与计算物理或医疗保健预科相关的物理课程。
其课程体系分为主修课程、第二主修课程和副修课程三类以及四个层次。主修课程是获得相应学位时所要求的。第二主修课程和副修课程是供其它专业学生选修,其中修完第二主修课程后,会在他的学位证书上注明其第二专业是什么。副修课程的数量及要求都最低。
1.1 物理系开设的课程体系
1.1.1 1000层次
PHY 1404 光视学:有关光、光学、摄影、视觉、颜色和其它视现象的物理概念。
PHY 1405 文科普通物理:物理概念和历史发展以及专题选讲。
PHY 1407 声音和声学:有关声音、声音产生和声源性质的物理。介绍用于记录、产生和分析声音的一些仪器设备以及学习一些建筑声学知识。
PHY 1408 自然和行为科学I的普通物理:有关力学、热学和声学的一些基本知识,强调相关的物理概念、问题解决、符号和单位的学习。
PHY 1409自然和行为科学II的普通物理:有关电、磁、光以及现代物理的一些基本知识,强调相关的物理概念、问题解决、符号和单位的学习。
PHY 1420 普通物理I:有关力学、波动、声学、热学的基本原理和应用。
PHY 1430 普通物理II:有关电、磁、光和现代物理的基本原理和应用。
PHY 1455 描述天文学:天文学及其和人类发展的关系,强调太阳系、行星、小行星、流星、彗星等。
PHY 1V95 物理的独立学习:在老师的辅导下的独立学习。
1.1.2 2000层次
PHY 2135 基本电学实验:电路和电子的原理和应用。
PHY 2190 物理研究介绍:为本科研究做准备。包括研究技术、选导师和完成研究计划书。
PHY 2350 现代物理:包括狭义相对论、量子力学引论、原子分子结构、核物理和粒子物理等。
PHY 2360 数学物理和计算物理:包括矩阵、矢量、坐标变换、数值计算、混沌分形微分方程特殊函数等。
PHY 2455 基本天文学:现代天文学的数学和物理基础,强调其技术、历史以及目前宇宙的演化图。
1.1.3 3000层次
PHY 3175 介质物理实验I:实验计划、数据分析和误差分析。密立根油滴实验、法拉第常数测定、汽泡室摄影测量、盖革计数、半衰期测定等。
PHY 3176 介质物理实验II:强调核计数及测量。
PHY 3305 发明和技术历史包括科学家的传记。
PHY 3320 经典介质力学:包括矢量、线性变换、单个粒子牛顿力学、线性和非线性振动、Euler方程、拉格朗日和哈密顿动力学、共点力以及轨道运动等。
PHY 3330 介质电磁学:包括静电、拉普拉斯方程、镜像法、多极子展开、静磁和麦克斯韦方程。
PHY 3350 天文主题:天文和天体物理中当前的研究主题。
PHY 3372 量子力学概论I:量子力学假定、希尔伯特空间算符、叠加原理、可观测量、演化、守恒律、一维有界和无界态、WKB近似以及固体导电理论。
PHY 3373 量子力学概论II:三维问题、微扰理论、幺正理论、量子统计、原子光谱、固体原子核基本粒子物理介绍。
PHY 3455 观测天文学:天文观测基本手段,寻找和鉴别天体。
PHY 3V95 物理本科研究。
1.1.4 4000层次
PHY 4001 毕业考试:由系部组织,类似于GRE专业考试。PHY 4150 天文观测概论。
PHY 4190 物理研究结果。PHY 4322 经典物理的现代主题:包括粒子系统动力学、刚体运动、耦合振动、一维波动方程、规范变换、导体和绝缘体中的电磁波、色散、多极辐射、Linard-Wiechert势、相对论性电动力学等。
PHY 4340 热力学统计物理:概率、宏观热力学、统计热力学、热动力学、量子统计。
PHY 4350 星系结构和演化概论:星和星系包括黑洞、矮星、中子星的定量研究。
PHY 4351 现代宇宙概论:可观测宇宙、牛顿引力、相对论宇宙模型、宇宙热历史等。
PHY 4360 计算物理模型:应用当代计算机解决物理和工程问题的若干模型。
PHY 4372 固体物理概论。PHY 4373 粒子、核物理概论。
PHY 4374 相对论性量子力学。
1.2 物理系学生选修其它系的课程
1.2.1 数学课程
MTH 1321 微积分I:单变量微分、定积分和微积分理论。
MTH 1322 微积分II:单变量积分、微分方程、斜率场和级数。
MTH 2311 线性代数:矢量、矩阵算子、线性变换、矢量空间特点、线性系统、本征值和本征矢。MTH 2321 微积分III:多变量微分积分,格林函数。
MTH 3325 常微分方程:一阶常微分方程、二阶高阶线性方程、级数方法、拉普拉斯变换等。
MTH 3326 偏微分方程:物理偏微分方程、分离变量法、傅里叶级数、边值问题、傅里叶积分。
1.2.2 计算科学课程
CSI 1430 计算科学I。CSI 1440 计算科学II。CSI 2334 计算系统概论。CSI 2350 离散结构。
CSI 3324 数值方法。
1.2.3 生物课程
BIO 1105、1106现代生物科学概念(实验)。BIO 1305、1306 现代生物科学概念。
1.2.4 化学课程
CHE 1301 现代化学基本概念I。CHE 1302现代化学基本概念II。CHE 1316 实验测量技术。
CHE 3331 生物化学I。CHE 3332 生物化学II。CHE 3238 生物化学实验。
1.2.5 宗教课程
REL 1310 基督教圣经。REL 1350 基督教传统。
1.2.6 英语课程
ENG 1302 英语思维和写作。ENG 1304 英语思维写作和研究。ENG 2304 美国文学。
ENG 3330 英语写作技巧。
1.2.7 政治科学课程
PSC 2302 美国宪法发展。
1.3 物理系各专业的第二主修课程和副修课程
1.3.1 物理学第二主修课程
PHY 1420、1430、2135、2350、2360、3320、3330、3372、3373、4322、4340、4001;PHY 4000层次任3学分;MTH 1321、1322、2311、2321、3325、3326。
1.3.2 物理学副修课程
PHY 1420、1430、2350;3000或4000层次任分。
1.3.3 天文学第二主修课程
PHY 1420、1430、2350、2360、2455、3320、3350、3455、4150、4350、4351、4001;MTH 1321、1322、2311、2321、3325、3326。
1.3.4 天文学副修课程
PHY 1420、1430、2455、3350、3455;其它PHY 3000或4000任3学分。
1.3.5 天体物理学第二主修课程:
PHY 1420、1430、2350、2360、2455、3320、3350、3455、3372、4340、4001;PHY4350、4351中任一门;MTH 1321、1322、2311、2321、3325、3326。
1.3.6 天体物理学副修课程
PHY 1420、1430、2455;PHY 3350、4350、4351中任两门;其它PHY3000或4000任3学分。
1.4 物理系各学位的主修课程
每个学位修满至少124学分,其中3000/4000层次36学分。从以下课程计划可以看出,一是课程面宽广,有一定深度;二是强调跨学科学习,强调学科交叉。
1.4.1 物理理学学位主修课程
PHY 1420、1430、2135、2190、2350、2360、3175、3176、3320、3330、3372、3373、4190、4322、4340、4001;PHY 4372、4373、4374中任两门;CHE任3学分、CSI 任3学分、REL 1310、1350、ENG 3330、PSC 2302、MTH 1321、1322、2311、2321、3325、3326。
1.4.2 物理理学学位主修课程(计算物理)
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 物理理学学位主修课程(医疗保健预科)
PHY 1420、1430、2135、2190、2350、2360、3175、3320、3330、3372、3373、4190、4340、4001;BIO 1305-1105、1306-1106、3000或4000层次任6学分、CSI任3学分、REL 1310、1350、ENG 3330、PSC 2302; MTH 1321、1322、2311、2321、3325、3326。
1.4.4 物理文科学位主修课程
PHY 1420、1430、2135、2350、2360、3175、3176、3320、3330、3372、4001;PHY 3373、4322、4340、4360、4372、4373、4374中任两门;CHE任3学分、CSI任3学分、REL 1310、1350、ENG 3330、PSC 2302、MTH 1321、1322、2311、2321、3325、3326。
1.4.5 天文理学学位主修课程
PHY 1420、1430、2190、2350、2360、2455、3320、3350、3455、4150、4190、4350、4351、4001;其它PHY 3000或4000任6学分;CSI任3学分、CHE任3学分、REL 1310、1350、ENG 3330、PSC 2302、MTH 1321、1322、2311、2321、3325、3326。
1.4.6 天文文科学位主修课程
PHY 1420、1430、2350、2360、2455、3320、3350、3455、4150、4350、4351、4001;CSI任3学分、CHE任3学分、REL 1310、1350、ENG 3330、PSC 2302、MTH 1321、1322、2311、2321、3325、3326。
1.4.7 天体物理理学学位主修课程
PHY 1420、1430、2190、2350、2360、2455、3320、3330、3350、3372、3373、4190、4340、4350、4351、4001;其它PHY 4000任3学分;CSI任3学分、CHE任3学分、REL 1310、1350、ENG 3330、PSC 2302、MTH 1321、1322、2311、2321、3325、3326。
1.4.8 天体物理文科学位主修课程
PHY 1420、1430、2350、2360、2455、3320、3350、3455、4150、4350、4351、4001;CSI任3学分、CHE任3学分、REL 1310、1350、ENG 3330、PSC 2302、MTH 1321、1322、2311、2321、3325、3326。
2 贝勒物理师范课程体系
贝勒基础物理师资培养脱离了物理系,由教育学院承担(但基础数学师资培养仍然在数学系,而化学系没有师范教育)。这样利于突出师范培训,增强毕业生的师范技能。美国的小学为1-6年级、中学7-12年级。下面的中小学指4-8年级,中学高年级指9-12年级。
2.1 教师教育课程
TED 1112 教育技术试验 I,达到德州教育委员会的认证要求。TED 2112教育技术试验 II。
TED 1312 教学导论 I:学习教学策略并应用于教学实践。TED 2330 中小学教学:中小学教师的职责作用及实践。TED 2340 中学高年级教师的职责作用及实践。TED 3340 中学高年级教学助理I:中学100小时的教学实习以及讨论会。TED 3341中学高年级教学助理II。
TED 3630 中小学教学助理I:中小学100小时的教学实习。TED 3631中小学教学助理II。
EDP 3650 优等生教学助理I。TED 3651 优等生教学助理II。TED 4312 英语第二语言教学方法。TED 4630 中小学教育实习I。
TED 4631 中小学教育实习II。TED 4632 中小学教育实习III。TED 4633 中小学教育实习IV。TED 4640 中学高年级教育实习I。TED 4641 中学高年级教育实习II。TED 4642 中学高年级教育实习III。TED 4643 中学高年级教育实习IV。EDP 4650 优等生教育实习I。EDP 4651 优等生教育实习II。
2.2 中小学科学教师专业课程
大一课程:ENG 1302、1304;REL 1310、1350;GEO 1408 地球科学;TED 1312、1112;LF 1134 体适能理论与实践;美术3学分;MTH 1320 微积分初步;HED 1145 健康与人类行为。
大二课程:TED 2330、2112、2381;BIO 1305、1105、1306、1106 现代生物科学概念及试验;GEO 地质学;STA 1380 统计初步;HIS 2365 美国历史;PSC 2302;LF 终身健康。
大三课程:TED 3630、3380、3631;CHE 1301 现代化学基本概念I;CHE 1101 普通化学实验I;PHY 1408、1409;CHE 1302 现代化学基本概念II;CHE 1102 普通化学实验II。
大四课程:TED 4630、4631、4325、4632、4633。
2.3 中学高年级物理科学教师专业课程
大一课程:ENG 1302、1304;REL 1310、1350;GEO 1408 地球科学;TED 1312、1112; LF 1134 体适能理论与实践;美术3学分;MTH 1321 微积分I;MTH 1322 微积分II;HED 1145 健康与人类行为。
大二课程:TED 2340、2112、2381;CHE 1301 现代化学基本概念I;CHE 1101 普通化学实验I;CHE 1302 现代化学基本概念II;CHE 1102 普通化学实验II;PHY 1420、1430;STA 1380 统计初步;HIS 2365 美国历史;PSC 2302;LF 终身健康。
大三课程:TED 3340、3341;TED 3387 中学高年级科学课程实习;TED 3380 教育中的社会问题;PHY 2000层次任一门;CHE 3331 有机化学I;CHE 3332 有机化学II;CHE 3238 有机化学实验。
大四课程:TED 4640、4641、4325、4642、4643。
可以看出,美国对中学物理教师的要求是数理化生地五门通修,没有专门的化学、地理、生物教师培养。注重教师职业道德和职业技能训练。
参考文献
[1] 丁持坤,肖月华.大众化高等教育时代地方院校物理学专业面临的办学危机与对策探索[J].湖南人文科技学院学报,2014.136(1):107-110.
[2] 王杰.访贝勒大学物理系简介[J].云南名族学院学报,1998.7(2):61-62.