美国贝勒大学物理系和物理师范专业课程体系介绍
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摘 要 本文较为全面地介绍了贝勒大学物理系及物理师范专业的课程体系。可以看出，与我国类似，贝勒物理系招生人数偏少。另外，贝勒物理系专业设置合理，可获得学位选择性很大；课程体系宽而深，强调跨学科发展。物理师范教育脱离物理系，由教育学院承担，强调跨学科和教学实践。它山之石，可以攻玉，这些特点无疑对我国地方本科院校物理专业转型发展有着重要的启示意义。
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.
[3] The Annual Newsletter of the Department of Physics at Baylor University 2006-2013.
[4] Baylor University Commencement 2013， 2015.