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比较中外着名大学“四大力学”本科课程与主流教材,探索物理学国际化
教育部2012年课题
《比较中外著名大学“四大力学”本科课程与主流教材,探索
物理学国际化创新人才培养模式》
中期检查报告
教育部南开大学外国教材中心
2012年9月
目录
序言 I
一、发表在《大学物理》的论文3篇 1
(一)美国大学物理学分层次教学研究 1
(二)决定物理学发展的六大思想 9
(三)哈佛大学物理专业拔尖人才培养模式探讨 16
二、已完成的文稿4篇 26
(一)美国著名大学物理专业“四大力学”课程设置的特点与启示 26
(二)中美著名大学《理论力学》课程的比较与思考 33
(三)中美著名大学《热力学与统计物理学》课程比较与分析 42
(四)物理教学方法的新旗帜-同伴教学法(Peer Instruction) 50
三、课题调研资料3份 58
(一)美国12所著名大学物理专业“四大力学”课程与教材信息 58
(二)英国8所著名大学物理专业“四大力学”课程与教材信息 82
(三)中国10所名校物理专业“四大力学”课程与教材信息 90
序言
2011年11月,教育部发布了关于开展“国内外高等教育教材比较研究”项目申报工作的通知(教高司函[2011]194号)。同年月底,本中心组织专家学者进行了充分的论证与申报。2012年3月,南开中心申报的《比较中外著名大学“四大力学”本科课程与主流教材,探索物理学国际化创新人才培养模式》项目获得教育部批准(教高司函[2012]28号)。这一项目是由南开大学外国教材中心与南开大学物理科学学院合作的,力争协同创新出多篇较有分量的系列研究成果。截止2012年9月,项目组主要做了以下几方面的工作:
(1)召开了课题启动会,一方面,进一步明确了课题的研究分工情况;另一方面,为了课题研究基本统一与规范,启动会上课题负责人图书馆馆长张毅教授、课题负责人物理学院宋峰教授等同与会参研者商讨了研究提纲、研究思路和书评范例等。
(2)自课题申请至今,本课题组基本完成了课题的调研及资料搜集工作,主要调研资料成果有:美国12所著名大学物理专业“四大力学”课程与教材信息;英国8所著名大学物理专业“四大力学”课程与教材信息;中国10所名校物理专业“四大力学”课程与教材信息等。
(3)在资料准备较为充分的基础上,本课题组已展开了中外“四大力学”课程与教材的比较研究。截止今年9月,本课题组已正式发表了论文3篇,撰写了阶段性研究文稿4篇。现阶段具体的研究成果及其调研资料分述如下:
一、发表在《大学物理》的论文3篇
(一)美国大学物理分层次教学研究
关键词:美国大学;分层次教学;课程设置;物理学以麻省理工学院耶鲁大学和斯坦福大学为例,
我们在对麻省理工学院耶鲁大学和斯坦福大学物理分层次教学详细发现美国大学本科生物理教学多样性,在物理学入门课程(Introductory Physics国内大学的普通物理课)中实行分层次教学,不同专业学生可以根据自己专业对物理知识的需求选择适合自己那一个层次的物理学入门课程同一专业的学生也可以根据自己的数学物理基础选择适合自己那一个层次的物理学入门课程.根据职业发展方向为物理专业设计的培养方案选择不同的课程计划要完成不同程度的物理学专业高级课程
首先,麻省理工学院物理系开设物理学 I” II”,前者主要内容为经典力学,分四个层次,后者主要内容为电磁学,分3个层次.它们分别用不同的授课方式不同难度,学生可根据自己的实际情况来选择适合自己的课程.物理学 I” II”分层情况,见表1.其次,麻省理工学院物理系本科生两个层面的课程计划,它能够让学生按照个人未来的职业目标来安排自己的物理学习.集中的培养方案(The focused option)主要面向那些将在物理学及相关领域攻读研究生的学生,该培养方案为学生制定了更加深入的物理学高级课程计划,还有物理学领域的研究计划和物理学专业学术论文的要求.“灵活的培养方案(The flexible option)主要面向那些希望在诸如工程、医学、法律、商业管理等其他领域发展的学生该方案中的物理学高级课程没有集中的培养方案深入,但更加广泛,学生可以修其学科的集中课程,比如天文学生物纳米技术哲学科学教育管理学医学法律等学科的课程,也可以选择其学科的实验课程和研究项目以及学术论文.灵活的培养方案那些有志于在其他领域发展的学生提供物理学背景,让学生有更多的选择空间来学习他们感兴趣的都将使深入理解基础物理学的概念.,物理系本科生选择执行哪一个课程计划,他们都要学习物理学 I”物理学 II微积分I微积分II,以及化学生物HSAA课程(人文艺术社会课程)秋季授课,主要采用TEAL(Technology-Enabled Active Learning)形式授课,它的特点是学生以三人组成一个小组进行学习,讨论概念,解决问题,并在计算机数据采集和分析的辅助下
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