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物理学(师范类)本科专业人才培养方案

发布日期:2024-11-28    点击:

物理学本科专业(专业代码:070201)人才培养方案

一、专业简介

物理学(师范)专业始设于1971年,2000年开始招收本科生,2009年成为首批研究生联合培养基地,2010年被评为省特色专业,2022年通过教育部师范专业二级认证,2023年获师范生免试认定教师资格。本专业主动适应教育数字化转型与区域新质生产力发展需求,确立“物理教育+”跨界融合路径:深化“物理教育+AI”改革,培养具备数字素养的新时代卓越物理教师;拓展“物理教育+微电子”领域,依托学院电子信息学科优势,探索师范生向高新技术跨界发展的新路径。专业形成了“厚数理基础、精教学技能、兼具微电子技术与AI应用能力”的“一专多能”人才培养特色,致力于为基础教育输送骨干师资,为高新技术企业输送具备物理底蕴的高素质复合型人才。

二、培养目标

本专业培养适应国家基础教育改革与区域新质生产力发展需求,植根德州,面向山东,融入京津冀,培养政治素质过硬、德智体美劳全面发展,系统掌握物理学与教育学理论,熟练运用AI技术优化教学与管理,具备深厚教育情怀与数字素养;了解半导体器件与物理原理,具有“物理教育+”跨学科视野与扎实微电子技术基础;富有卓越的创新与实践能力,能够在中学从事物理教学与管理,或在微电子、信息技术等相关领域从事技术应用与管理工作的高素质复合型人才。

本专业学生在毕业后5年左右应达到如下目标:

1.政治信念与职业素养:热爱祖国,深入贯彻党的教育方针,遵守教师职业道德,立志成为“四有”好老师,坚守、践行和传播社会主义核心价值观。

2.学科教学能力:具有扎实的物理学专业基础与核心素养,掌握人工智能基本理论与工具,能熟练运用AI技术优化物理教学、分析学习数据、开展个性化指导,具备良好的知识整合与创新能力。

3.班级管理能力:明确中学生身心发展特点,掌握班级管理方法,具备较强的班级组织建设、班主任工作实践及综合育人能力,能够胜任班主任及更高层次的学生管理工作。

4.沟通合作能力:具备良好的团队协作意识与沟通协调能力,能够在教育教学实践中主动开展多向交流,善于整合团队智慧,共同分析与解决教育现实问题。

5.专业发展能力:具有知识更新能力,能通过反思和学习,运用批判性思维开展教学研究,具备参与、组织领导团队的能力,成长为校级或区域骨干教师。具备终身学习意识和AI辅助教研能力,能够追踪物理教育数字化前沿动态。

三、毕业要求

(一)毕业要求通用标准

1.师德规范:践行社会主义核心价值观,贯彻党的教育方针,以立德树人为己任,遵守教师职业道德规范,立志成为“四有”好老师。恪守数字伦理与人工智能伦理规范。

2.教育情怀:具有明确的从教意愿,对教师职业和工作的意义和专业性有正确的理解,具有积极的情感、端正的态度和正确的价值观,具有人文底蕴和科学精神,热爱教育事业,对投身教育教学工作有使命感和责任感。

3.学科素养:具有物理学科核心素养,掌握基本知识、原理和技能,理解学科知识体系和思想方法,具备运用AI工具解决物理问题的初步能力,能够运用半导体物理基础知识解决简单的工程技术问题

4.教学能力:掌握教育学、心理学知识,具有初步的教学能力和教学研究能力。能够熟练运用AI助教、智能学情诊断等智慧教学工具优化教学过程,具备信息化教学设计和智慧课堂实施能力。

5.班级指导:树立德育为先理念,掌握班级组织与建设方法,具备在班主任工作实践中开展德育和心理健康教育的能力。能够运用数字化班级管理工具和学生成长画像系统进行精准育人。

6.综合育人:了解中学生身心发展规律,理解学科育人价值,能有机结合物理学科及AI伦理教育进行育人活动,能够利用虚拟仿真实验等数字化手段增强育人效果,具备组织主题教育和社团活动的能力。

7.终身学习:具有终身学习与专业发展意识,掌握运用数字化手段进行教学反思和教研活动的方法,能运用批判性思维分析解决问题,适应时代和教育发展需求。

8.沟通合作:理解团队合作的作用,具有协作精神和沟通能力,能熟练运用信息技术手段进行有效交流与合作。

(二)毕业要求指标点分解

【践行师德】

1.师德规范:

指标点分解:

1.1[政治与职业道德]践行社会主义核心价值观,认同中国特色社会主义;贯彻党的教育方针,立德树人,遵守教师职业道德与教育法规,依法执教。

1.2[职业理想与数字伦理]立志成为“四有”好老师;恪守数字伦理与AI伦理,合规使用数字技术。

2.教育情怀:

指标点分解:

2.1[职业认同与使命]明确从教意愿,认同物理教师工作的意义与专业性;具有人文底蕴与科学精神,热爱教育事业,有使命感与责任感。

2.2[关爱学生]了解学生身心特点,尊重人格,做学生成长的引路人。

【学会教学】

3.学科素养:

指标点分解:

3.1[物理专业知识与素养]掌握物理基础知识、技能、思想方法;理解物理学科核心素养(观念、思维、探究、态度)。

3.2[AI与学科融合能力]掌握AI基础理论与工具,具备运用AI辅助解决物理问题、优化学习过程的能力。

3.3[学科视野与交叉]了解半导体物理的基本原理,理解微电子器件中的物理机制,具有跨学科的技术应用视野。

4.教学能力:

指标点分解:

4.1[教学理论与基本技能]掌握教育心理及物理教学理论;普通话、汉字书写、课堂教学技能达标。

4.2[课程设计与实施]熟悉教材与课标,能进行教学设计、实施与评价。

4.3[智慧教学能力]熟练运用AI助教、学情诊断等工具,具备信息化教学设计及智慧课堂实施能力。

【学会育人】

5.班级指导:

指标点分解:

5.1[德育理念与班级建设]树立德育为先理念,掌握班级建设与管理策略,具备常规管理与应急处理能力。

5.2[数字化精准育人]运用班级管理数字化工具及学生成长画像系统,开展德育与心理健康教育。

6.综合育人:

指标点分解:

6.1[育德意识]了解学生发展规律,具有全程、立体育人意识。

6.2[学科育人]理解物理学科在理性思维培养中的育人价值,结合学科教学开展育人。

6.3[数字化与活动育人]利用虚拟仿真、AI伦理教育增强育人效果;参与组织主题教育与社团活动。

【学会发展】

7.终身学习:

指标点分解:

7.1[专业发展与终身学习]具有终身学习意识,了解国内外改革动态,能规划学习与职业发展。

7.2[反思与数字化教研]掌握教学反思方法,运用批判性思维解决问题;具备AI辅助教研能力,追踪数字化前沿。

8.沟通合作:

指标点分解:

8.1[团队协作与沟通技能]理解学习共同体,具有团队协作精神,能有效表达与交流,胜任团队不同角色,具备合作学习体验。

8.2[数字化沟通能力]熟练运用信息技术手段进行跨时空有效交流与协作。

四、学制与修业年限

物理学专业基本修业年限为四年,弹性修业年限为三至八年。学生参军期间不计入修业年限。

五、毕业最低总学分

物理学专业毕业最低总学分为165学分。

六、课程设置

参考《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》《教育部师范类专业认证标准》确定。课程结构体现通识教育、学科专业教育与教师教育有机结合,理论课程与实践课程、必修课与选修课设置合理,教师教育课程达到教师教育课程标准规定的学分要求。

(一)主干学科

物理学 教育学

(二)核心课程

力学、热学、电磁学、光学、原子物理、理论力学、电动力学、热力学与统计物理、量子力学、固体物理学、教育学、教育心理学、中学物理课程与教学论、C程序与AI编程基础、智能计算物理。

(三)主要实践性教学环节

教育见习、教育实习、教育研习、从业技能训练、毕业论文、普通物理实验、近代物理实验等。

(四)各环节学时学分比例

1.通识教育课程(见表1物理学本科专业指导性教学计划)

(1)通识必修课程:40学分

(2)通识选修课程(至少选修8学分)

通识选修课程分为“四史”类(1学分)、人文素质类(1学分)、科学素养类(1学分)、美育类(2学分)、创新创业类(1学分)、国际视野类(1学分)、“大学语文”(1学分)、“大学生创业教育”(2学分)、人工智能类(1学分)九个模块。其中,“四史类”“美育类”“大学语文”“大学生创业教育”为限选,物理学专业学生须选修1门人文素质类课程,本科学生在校期间须修满8学分。

2.各类课程学分统计表

物理学专业各类课程学分统计表

(师范类)

类别 学分 占总学分比例
必修 选修 必修 选修 小计
通识教育课程 40 8 24.24% 4.85% 29.09%
人文社会与科学素养课程 1 8 0.61% 4.85% 5.45%
学科专业课程 74 17 44.85% 10.30% 55.15%
教师教育课程 12 3 7.27% 1.81% 9.09%

七、指导性教学计划表(见表1)

八、课程结构示意图(见图1)

九、课程体系对毕业要求的支撑关系矩阵图(见图2)

十、毕业、学位条件

(一)学位授予

毕业达到专业学分要求,符合我校学士学位授予条件者授予理学学士学位。

(二)毕业标准与要求

在学校规定的弹性修业年限内,修满人才培养方案规定的课程及实践环节学分,而且满足下列条件:思想品德考核鉴定合格;参加普通话水平测试,且达到规定标准;参加《国家学生体质健康标准》测试合格。

表1 物理学本科专业(师范类)指导性教学计划

课程类别 课程性质 课程模块 课程编号 课程名称(中英文) 学分 总学时 学时分配 开设学期 考核方式 备注
讲授 实践 其他
通识教育课程 通识必修课程 思想政治理论课程 my-0024 思想道德与法治Ideological   and Nomocracy 3 48 32 16
1 考试 共17学分,304学时,其中实践教学4学分(含思想政治理论课综合实践)。
my-0025 中国近现代史纲要Compendium   of Modern Chinese History 3 48 32 16
2 考试
my-0026 马克思主义基本原理Basic   Principles of Marxism 3 48 32 16
3 考试
my-0027 毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论Mao   Zedong Thought and Introduction to the Theoretical System of Socialism with   Chinese Characteristics 3 48 32 16
3 考试
my-0028 习近平新时代中国特色社会主义思想概论Introduction   to Socialism with Chinese Characteristics in the Xi Jinping New Eras 3 48 48

4 考试
my-0029 my-0030 my-0031 my-0032   my-0033 my-0034 my-0035 my-0036 形势与政策Situation   an Policies 2 64 16
48 1-8 考查
大学外语 wy-0001wy-0002wy-0003wy-0004 大学英语College   English 8 192 64 128
1-4 考试 “大学外语”8学分(实践教学4学分);每学期2学分。
身心健康 gt-0001gt-0002gt-0003gt-0004 公共体育Physical   Education 4 144 128 16
1-4 考查 学生须满足掌握2项运动健身技能的要求,该课程由体育学院负责开设。
xsc-0001 大学生心理健康教育The   Mental Health Education for College Students 2 32 32

1 考查 学生工作部负责开设。
fx-0001 国家安全教育National Security Education 1 16 16

2 考查 法学院负责开设。
xsc-0005 劳动教育Labor   Education 1 16 16 32
2 考查 第二或第三学期组织“劳动实践周”。
就业指导职业规划与 xsc-0002 大学生职业生涯规划Career planning for college students 1 16 16

1 考查
xsc-0003 大学生就业指导Career guidance for college students 1 16 16

6 考查
数智赋能 jsj-0014 人工智能与信息素养Artificial intelligence and   information literacy 1 32

32 2 考查
军事 xsc-0004 军事理论与训练 Military Theory and Training 4 148 36 2周
1 考查


合计 40 916 516 320 80


通识选修模块 “四史”类 1学分(限选)。 本科学生在校期间须修满8学分。“四史类”“美育类”“大学语文”“大学生创业教育”为限选。物理学专业学生须选修1门人文素质类课程。
人文素质类 1学分(限选)。
科学素养类 1学分。
美育类 2学分(限选)。
创新创业类 1学分。
国际视野类 1学分。
“大学语文” 1学分(限选)。
大学生创业教育 2学分(限选)。
人工智能类 1学分。
合计 8学分
学科专业课程 基础课程 数学课程 wd-0-0005 高等数学-1Higher Mathematics-1 6 96 96

1 考试
wd-0-0006 高等数学-2Higher Mathematics-2 4 64 64

2 考试
sx-0008 线性代数2Linear Algebra2 2 32 32

3 考试
wd-1-0001 数学物理方法Methods of Mathematical Physics 3 48 48

4 考试
程序设计基础 wd-0-0083 C程序与AI编程基础C   Programming and Fundamentals of AI Programming 2 64

64 1 考试 人工智能融合课程

合计 17 304 240
64


核心课程 物理学基础课程 wd-1-0002 力学Mechanics 4 64 64

1 考试
wd-1-0003 热学Thermology 3 48 48

2 考试
wd-1-00061 电磁学Electricity and Magnetism 5 80 80

2 考试
wd-1-0005 光学Optics 4 64 64

3 考试
wd-1-0006 原子物理学Atomic Physics 3 48 48

3 考试 智慧课程
物理学专业课程 wd-1-0010 理论力学Theoretical Mechanics 3 48 48

4 考试
wd-1-0011 电动力学Electrodynamics 3 48 48

6 考试 智慧课程
wd-1-0012 热力学与统计物理Thermodynamics and Statistical   Physics 3 48 48

4 考试
wd-1-0013 量子力学Quantum Mechanics 4 64 64

6 考试
wd-1-0014 固体物理学Solid Physics 4 64 64

7 考试
物理实验 wd-1-0007 普通物理实验-1(力)Experiments in General Physics-1 1 32

32 1 考查
wd-1-0008 普通物理实验-2(热、电磁)Experiments in General Physics-2 1.5 48

48 2 考查
wd-1-0009 普通物理实验-3(光、原子)Experiments in General Physics-3 1.5 48

48 3 考查
wd-1-0015 近代物理实验-1Modern Physics Experiment-1 1 32

32 6 考查
wd-1-0016 近代物理实验-2Modern Physics Experiment-2 1 32

32 7 考查
智能计算基础 wd-1-0085 智能计算物理Intelligent Computational   Physics 3 64 32
32 6 考查 人工智能融合课程

合计 45 832 608
224


选修课程 物理学考研指导 wd-1-0031 物理学专业英语Specialized English for Physics 2 32 32

6 考查 物理学专业英语为双语类课程。
四个课程包任选其二。选任何一门包内的课程,其余包内课程必须选。
wd-1-0032 量子力学专题Special Topics of Quantum   Mechanics 2 32 32

7 考查
wd-1-0033 普通物理专题General physics Topics 2 32 32

7 考查
wd-1-0077 科技论文写作Writing of Research Paper 2 32 32

6 考查
物理学前沿与交叉应用 wd-1-0030 物理学前沿技术Frontiers technology in Physics 2 32 32

3 考查 四个课程包任选其二。选任何一门包内的课程,其余包内课程必须选。
wd-1-0027 材料物理Physics Materials 2 32 32

3 考查
wd-1-0028 天体物理概论Introduction to Astrophysics 2 32 32

2 考查
电子技术专题 wd-1-0024 电工学Electrical Engineering Experiment 2.5 48 32
16 3 考试 本课程包为产教融合课程。
四个课程包任选其二。选任何一门包内的课程,其余包内课程必须选。
wd-1-0059 电子技术基础实验Basic Electronics Technology and Experiments 1 32

32 6 考查
wd-1-0058 电子技术基础Basic Electronics Technology 4 64 64

6 考查
微电子与半导体专题 wd-1-0078 微电子器件原理Principles   of Microelectronic Devices 2 32 32

7 考查 传感器原理及应用为产教融合课程。
四个课程包任选其二。选任何一门包内的课程,其余包内课程必须选。
wd-0-0008 传感器原理及应用Sensor Principle and Application 2 32 32

6 考查
wd-1-0072 半导体导论Introduction   to Semiconductors 1 16 16

6 考查
专业限选课程 wd-1-0017 物理学导论Introduction of Physics 2 32 32

1 考查
专业任选课程 wd-1-0021 数值分析及MatlabNumerical Analysis and Matlab 1.5 48

48 4 考查 人工智能融合课程
wd-1-0041 物理学史与方法论History and Methodology of   Physics 2 32 32

4 考查 探究式课程
wd-1-0044 物理教育中的科学、技术与社会Science Technology and Society   in Physics Education 2 32 32

2 考查
wd-1-0047 物理创新实验设计Innovative Experimental Design   of Physics 1 32

32 4 考查
wd-1-0070 英语物理文献检索与阅读English   Physics Literature Retrieval and Reading 2 64

64 3 考查 双语类课程

合计(规定选修) 17 288 256
32


教师教育课程 必修课程 教育基础 jy-0002 教育心理学Educational Psychology 2 32 32

3 考试
jy-0001 教育学Pedagogy 3 48 48

4 考试
数智素养与教育创新 wd-1-0079 智慧教育技术与AI应用Smart Education Technology and AI Applications 2 32 32

2 考试 智慧课程
师德规范与教育情怀 jy-0005 教师职业道德与教育政策法规Teacher   Professional Morality and Education Quality Lecture 2 32 32

1 考查 职业伦理课程
jy-0004 习近平总书记关于教育的重要论述研究General   Secretary Xi Jinping's important discussion on education 1 16 16

2 考试
学科教学与专业发展 wd-1-0080 中学物理课程与教学论Curriculum   and Teaching Theory of Physics in Middle School 2 32 32

4 考试

合计 12 192 192




选修课程 教学设计与教研创新 wd-1-0040 中学物理教学案例分析与教学设计Teaching Design of Physics in   High School and Case Analysis 2 32 32

6 考查
wd-1-0045 物理教育研究方法Physics Education Research   Methods 2 32 32

7 考查
数智教学技能实训 wd-1-0051 信息化教学技能训练Information-based Teaching   Skills Training 2 56 8 48
4 考查 智慧课程
wd-1-0081 物理微格教学Microteaching in physics 2 56 8 48
4 考查
班级管理与教师基本功 wd-1-0075 三字一话Three-Character-Per-Word 1 32

32 2 考查
wd-1-0050 班级管理与班主任工作Class Management and Head Teacher Work 2 32 32

3 考查

合计(规定选修) 3 88 40 48



集中实践课程 实践环节 集中实践 wd-1-0054 教育见习Education Practice 1 2周
2周
4 考查 校企事共建课程
wd-1-0055 教育实习Education Internship 8 16周
16周
5 考查 校企事共建课程
wd-1-0056 教育研习Education Study 1 2周
2周
5 考查 校企事共建课程
从业技能训练 wd-1-0082 AI+物理教学从业技能训练AI-Enhanced Professional Skills   Training for Physics Teaching 1 2周
2周
6 考查
毕业论文 wd-0-0012 毕业论文Graduation Thesis 12 12周
12周
8 考查 校企事共建课程

合计 23 1960
1960



总计

165 4686 1756 2328 592

















方案执笔人签字: 审核人签字: 负责人审核签字: 教学单位(章)

图1 课程结构关系示意图

图2 课程体系对毕业要求的支撑关系矩阵图

毕业要求教学环节 毕业要求1 毕业要求2 毕业要求3 毕业要求4 毕业要求5 毕业要求6 毕业要求7 毕业要求8
1.1 1.2 2.1 2.2 3.1 3.2 3.3 4.1 4.2 4.3 5.1 5.2 6.1 6.2 6.3 7.1 7.2 8.1 8.2
思想道德与法治 √ √ √








√





中国近现代史纲要 √
√















马克思主义基本原理 √
√











√


毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论 √
√















习近平新时代中国特色社会主义思想概论 √
√















形势与政策 √
√











√


大学英语





√







√

√
公共体育


√







√



√
大学生心理健康教育


√






√ √





大学生职业生涯规划

√











√


大学生就业指导

√











√
√
国家安全教育 √










√





劳动教育 √
√








√





人工智能与信息素养
√


√


√
√

√
√
√
军事理论与训练 √
√








√



√
四史类 √
√















人文素质类

√








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√
科学素养类



√
√





√




美育类

√








√





创新创业类





√







√
√
国际视野类





√







√

√
大学语文






√








√
大学生创业教育














√
√
人工智能类
√


√


√



√
√

高等数学-1



√
√











高等数学-2



√
√











线性代数2



√
√











数学物理方法



√
√











C程序与AI编程基础




√ √










√
力学



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√




热学



√







√




电磁学



√







√




光学



√







√




原子物理学



√







√




普通物理实验-1



√











√
普通物理实验-2



√











√
普通物理实验-3



√











√
理论力学



√
√





√




电动力学



√
√





√




热力学与统计物理



√
√





√




量子力学



√
√





√




固体物理学



√
√





√




近代物理实验-1



√
√









√
近代物理实验-2



√
√









√
智能计算物理



√ √ √











电工学



√
√











电子技术基础实验



√
√









√
电子技术基础



√
√











物理学前沿技术





√







√


材料物理



√
√











天体物理概论



√
√











物理学专业英语





√







√

√
量子力学专题



√
√











普通物理专题



√
√
√









科技论文写作















√ √
物理学导论



√
√





√




微电子器件原理



√
√





√




传感器原理及应用



√
√





√




半导体导论



√
√











物理创新实验设计



√
√








√ √
数值分析及Matlab




√ √











物理学史与方法论



√
√





√
√


物理教育中的科学、技术与社会





√





√ √



英语物理文献检索与阅读





√







√

√
教育心理学


√


√

√
√





教育学

√



√

√
√





智慧教育技术与AI应用








√



√


√
习近平总书记关于教育的重要论述研究 √
√















教师职业道德与教育政策法规 √ √ √















中学物理教学案例分析与教学设计



√

√ √ √





√

物理教育研究方法







√






√

中学物理课程与教学论






√ √



√




信息化教学技能训练








√



√
√
√
三字一话






√










班级管理与班主任工作


√





√ √ √



√
物理微格教学






√ √ √






√
教育见习

√ √


√ √
√
√

√
√
教育实习 √ √ √ √ √

√ √ √ √ √ √ √
√ √ √ √
教育研习






√ √





√ √ √
AI+物理教学从业技能训练

√



√ √







√
毕业论文



√ √ √







√ √
√

说明:1.表中教学环节包含课程、实践环节、训练等;根据课程对各项毕业要求的关联情况,在对应位置写在对应位置下打“√”。

2.矩阵应覆盖所有教学环节。

3.各专业要根据自身专业特点和人才培养目标,科学设定各教学环节对毕业要求的支撑强度,确保矩阵结构合理、支撑关系清晰、准确。

图3 第二课堂支撑毕业要求指标点的任务矩阵

毕业要求第二课堂 毕业要求1 毕业要求2 毕业要求3 毕业要求4 毕业要求5 毕业要求6 毕业要求7 毕业要求8
1.1 1.2 2.1 2.2 3.1 3.2 3.3 4.1 4.2 4.3 5.1 5.2 6.1 6.2 6.3 7.1 7.2 8.1 8.2
“百万大学生进社区”折纸编程活动

√

√





√
√

√ √
科学小讲堂

√
√

√ √



√ √

√
我为同学做实事——军训服务站 √
√ √





√
√



√
养老院立冬送温暖(打扫卫生) √
√ √







√



√
养老院节目 √
√ √







√
√

√
物理与电子信息学院观影活动

√


√




√

√
√
幼儿园折纸活动

√ √


√

√
√
√

√
养老院反诈宣传 √
√ √


√



√
√

√
宿舍名片设计活动

√








√
√
√ √ √
家风建设讲座 √
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√
√

√


教育技术应用研讨会

√

√


√



√ √ √ √ √
教育实习经验分享会

√



√ √
√
√

√ √ √
教师职业发展研讨会
√ √











√ √ √

说明:根据课程对各项毕业要求的关联情况,在对应位置写在对应位置下打“√”


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