應用物理學專業特色建設及實踐能力培養探索

宋昭遠+張雷+張磊磊

摘要：對工科院校應用物理學專業的招生、培養以及就業等現狀進行了詳細的分析，圍繞遼寧石油化工大學優勢專業特點，有針對性地對應用物理學專業的課程進行改革，實現優勢互補，突出石油勘探及光電檢測兩個專業特色。為了培養學生的創新意識、科學研究能力以及實踐動手能力，對遼寧石油化工大學應用物理學專業的專業實驗開設模式改革、實驗與專業特色、教學手段和方法、培養科研能力等一些具體問題進行了探索及實踐。

關鍵詞：應用物理；專業特色；就業；實踐能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）02-0139-03

一、引言

應用物理學專業是培養具有扎實的基礎物理理論知識，以及具有理工結合的綜合型工程類技術人才的專業。作為一所具有石油化工特色的普通高等院校，隨著著日新月異的新知識經濟時代的到來，對人才培養的專業方向及質量也提出了更加高的要求，我校理學院在2006年建立了應用物理學專業。應用物理學專業屬于基礎物理與其他應用學科相結合的專業學科，隨著我國“卓越工程師教育培養計劃”的實施，工科院校應用物理學專業的培養模式改革探索和實踐已經勢在必行。對于如何使應用物理學專業的本科生突出顯示本專業特色，并且畢業后能夠迅速融入社會，且受到用人單位的歡迎，這是一個值得我們教育工作者研究及探討的重要問題[1]。

本文就工科院校應用物理學專業的培養、招生及就業現狀進行了分析，從應用物理學專業培養模式入手，圍繞我校應用物理學專業的專業特色建設及實踐能力培養方面，進行有針對性的課程改革。對專業實驗開設、教學手段和方法、實驗與專業特色、培養科研能力等一些具體問題進行探索和思考，使之能夠提高應用物理學專業學生的科研意識、實踐動手能力、創新能力和創新精神，為學生就業及走向社會打下良好的堅實基礎。

二、工科院校應用物理專業現狀

1.招生現狀。當前，國內大多工科高校基本上都有應用物理學專業，應用物理學的專業方向非常廣泛，涉及到應用學科的很多方面，當前研究方向主要有：光學、核技術應用、材料科學、半導體科學等，其中每一個專業方向又可以根據具體情況衍生出細分的專業分支[1]。但是，當前應用物理學專業招生狀況使一些工科院校非常擔憂，可以說很多工科院校應用物理學專業的學生錄取大多是通過專業調劑，學生來源較差，甚至存在有些院校生源不足的狀況。我校應用物理專業近幾年招生也很不理想，第一志愿錄取的少之又少，基本上都是通過專業調劑錄取的，學生素質除外省生源稍好外，其他都不太理想，而且班級人數也不太多。

2.培養現狀。當前，多數工科高校應用物理學專業的培養模式基本上類似，課程設置大致有三部分：公共基礎課程（包括英語、計算機基礎、思想政治等本科專業公共課程）、物理基礎課程（包括力學、熱學、電磁學、光學、固體物理、量子力學等）、專業方向拓展課程（根據院校特色而設置不同）等[1]。在課程設置上，如果理論課程偏多，學生實踐能力的培養就會受到影響；而如果增加專業方向課程，又將使本專業傾向某個工科專業，使應用物理學專業變得非工非理、不倫不類。雖然學習了比較扎實的基礎理論知識，但在創新意識的培養、就業能力和實踐動手能力培養、科學研究能力的培養等方面，應用物理學專業明顯較其他工科專業差。而且，由于大多數學生來源于調劑，對本專業不太感興趣，學習積極性不是很高，教學效果不是很理想，甚至有的學生心里存在一定的情緒，甚至還有中途退學的。

3.就業現狀。就業首先是高等院校的首要任務，也是所有學生和家長最為重視的問題。目前，應用物理學專業畢業分配的去向相對復雜，其就業率偏低，很多學生選擇與物理學相關的其他專業如：自動化、計算機、微電子等就業。其專業特點和傳統的培養模式與工科專業的培養模式差別很大，學生在基礎理論知識的學習上比工科專業學生要強些，但是在工程實踐能力方面的訓練比較少，特別是在具體的實訓方面比較欠缺，因此學生的創新能力和動手能力不夠強，就業競爭能力比較低。從考研情況看，工科院校應用物理學專業中繼續選擇攻讀物理專業碩士的學生很少，大部分都選擇了其他專業，如化工、儲運、化工機械、自動控制、材料等專業，這是值得我們物理教育工作者認真思考并亟待解決的問題[1]。

三、專業特色建設

鑒于應用物理學專業的招生現狀、培養現狀以及就業現狀均不太理想的情況下，我們痛定思痛，下決心改善這種不良狀況。經仔細調研，決定從專業特色建設做起，由于我們是石油化工類院校，專業特色定位必須與我校的優勢學科靠攏，實行專業互補，借力而上，進而改善我們專業的招生和就業現狀，提升學生的就業能力。

1.石油勘探專業特色。油氣儲運和石油工程專業是我校非常強勢的兩個專業，無論是招生狀況和就業狀況都很好。油氣儲運專業以石油、石化行業中油氣儲存與運輸為特色。石油工程專業主要集中在低滲透儲層油氣資源的開發利用、油頁巖原位開采技術、巖氣儲層形成與保持機理、淺薄層油砂儲層評價、超稠油儲層物性評價、孔隙流體流動特性研究等。以上這些學科方向均與物理學息息相關，為此我們決定調整專業課，增加如下幾門有特色的專業課，有石油化工概論、石油勘探技術、滲流力學、工程流體力學、油層物理，學生學習了這些關于石油專業方面的專業課，再加上應用物理專業原有的理論性非常強的物理學方面的專業課，定使學生增加對物理學專業的認同感以及石油類院校的認同感，無論是就業還是考研，都會增強信心。

2.光電檢測專業特色。測控技術與儀器專業也是我校比較強勢的專業，招生狀況和就業狀況都比較好。這個專業是培養具有測量與控制方面的基礎知識和應用能力以及自動化儀表與裝置設計及制造，掌握從事測量與控制領域的有關技術，且具有儀器與系統的設計制造、應用研究、科技開發、運行管理等方面能力的技術人才。這些學科方向也均與物理學息息相關，為此我們重點加強了在光電檢測方面的專業課，如紅外與聲發射檢測、信息光學、光傳感器原理、射線檢測技術、電磁檢測技術、超聲物理與檢測等。學習了這些專業課，再加上其他物理專業原有的理論性較強的專業課，將學生培養成具有應用物理基本理論和較強實踐技能、受到良好的電磁檢測和光電檢測方面的訓練，具有較強工作適應能力，能在物理及其相關領域從事工作的應用型高級專門人才。這樣學生的就業面選擇非常寬，增加學習動力，也會增加對物理學專業的認同感。

四、實踐能力培養

1.實驗與專業特色。實驗是應用物理專業的重要組成部分，為了能夠突出本專業特色，在光電子技術綜合實驗的選題上，應該進行系統性的更新。專業初建時，光電子技術綜合實驗大多都是從大學物理實驗中挑選的幾個與光電子技術有關聯的實驗，而且大多數是驗證性的實驗，這些驗證性實驗缺乏創新性和新穎性，不太有利于學生創新能力和創造性思維的培養，而且在學生能力的發展上產生了一定程度上的制約，其再創新和創造性必然有所欠缺[2]。鑒于此，更新光電子技術綜合實驗設備和內容是必要的，武漢光馳科技有限公司最近開發了多種光電子技術試驗儀，這些實驗儀器能開發出36種實驗。由于這些實驗大多是設計性實驗，使學生對光電子技術產生了濃厚的興趣，同時也是培養學生創新意識、提高學生實踐動手能力的有效途徑。

從實驗項目可以看出，實驗囊括了光電子無源和有源器件、光電傳感器和探測器、CCD攝像技術、LED照明技術、太陽能技術、光纖傳感及測量技術、紅外遙控技術、激光測距技術等。這些技術使學生能夠了解和掌握現代光學測試技術中的一些主要原理和方法，它將電子技術及計算機和激光相結合，體現近代光學測試技術中的高靈敏性、非接觸性、實時性及三維性的近代高新技術。光電傳感器實驗對光電特性、光譜特性、溫度特性及振動、位移、磁、轉速等內容的測試實驗，使學生對各種不同的傳感器及測量電路組成和原理有直觀的感性認識，培養學生的創新能力，并可舉一反三。

石油勘探方面，我們安排了地質實習和石油工程軟件實訓，進而使學生對石油勘探方面進行實際理解，為就業打下良好的基礎。

2.教學方法和手段。（1）提高學生的實驗能力。在我們的實驗教學過程中，讓學生掌握基本的理論知識和實驗的方法、步驟、物品準備等，還有注重提高學生的實驗能力。要想提高學生的實驗能力，我們必須要關注學生創新思維的培養，這是關鍵問題之一。對學生能力的培養大致可以包括自學能力、表達能力、研究能力、思維能力等幾個方面。自學能力的培養在實驗課程中要求學生做好實驗前的預習，包括查找科技期刊、文獻資料、閱讀參考資料，實驗時的自學能力培養主要是將預習與實際情況相結合，以及實驗前對實驗儀器的熟悉，在實驗中遇到困難或故障時應該多想為什么，能夠通過自己的研究、分析盡量自己解決，同時也培養研究能力及思維能力。在進行設計性實驗時，盡可能要求學生能夠仔細闡述自己的實驗方法及設計思想，培養學生的表達能力[3，4]。（2）考核。實驗成績中的平時實驗占總成績的70%，包括實驗預習、操作技能和實驗報告，期末成績占30%，期末考試可以要求學生撰寫對某一實驗項目中的一些問題發表自己的見解的論文，以提高學生對一些問題的理解、分析及研究能力[3，4]。教師鼓勵學生積極投稿發表論文，使學生能在某一系統實驗平臺上發揮自己的聰明才智。

3.科研能力的培養。開放實驗室與學生科研相結合是培養學生科研能力的重要途徑。我們有很多專業實驗室都可以對學生開放，學生可以對進一步想研究及感興趣的實驗項目在老師的指導下繼續研究，也可幾個學生組成團隊對同一項目進行探討研究。雖然最后的實驗研究效果并非最佳，但通過這個研究過程一定能夠培養學生科研及創新能力[3，4]。

五、結束語

對于應用物理學專業特色建設及實踐能力培養的改革及探索是一個長期堅持及實踐的過程，在此過程中，需要老師和學生的密切配合，也需要老師在教學中的不斷嘗試和改進，這樣才能達到良好的效果。經過初步的嘗試，已取得了點滴成績，學生感覺來到本專業不再有悲觀及自暴自棄的感覺。由于靠攏學校的優勢學科，且學到了石油及光電檢測方面的前沿知識，對將來的就業有了一定的信心，但還需要不斷地完善以及進一步總結經驗。堅信經過老師和學生的共同努力，應用物理專業學生的實踐動手能力、創新精神、創新意識、科研意識和創新能力一定會得到加強，就業前景及專業前景一定會越來越廣闊。

參考文獻：

[1]方莉俐.改革應用物理專業培養模式，培養卓越工程創新人才[J].河南教育學院學報，2013，22（1）：62-64.

[2]駱雯琴，沈宗洋.應用物理專業實驗教學研究與探索[J].長春教育學院學報，2012，28（9）：109-113.

[3]黃曙江，鄭飛躍，徐經梅.應用物理專業實驗特色和教學的研究[J].杭州電子科技大學學報，2005，1（2）：61-64.

[4]黃曙江.專業特色和實驗教學研究[J].高校實驗室工作研究，2004，81（3）：4-6.

Exploration on the Construction of the Mayor of Applied Physics and the Cultivation of Practical Ability

SONG Zhao-yuan，ZHANG Lei，ZHANG Lei-lei

（College of Sciences，Liaoning Shihua University，Fushun，Liaoning 113001，China）

Abstract：The status quo of the recruitment，training and employment for the major of applied physics is analyzed as a goal to cultivate innovative talents. Focused on the the advantages of the professional characteristics of Liaoning Shihua University，this paper targets to reform the courses of applied physics and to have complementary advantages，and then to highlight the characteristics of the oil exploration and photoelectric majors. In order to cultivate the students' practical ability，scientific research ability and innovation consciousness，this paper also presents a series of specific problems on thinking of the mode reform of professional experiment，experiment and professional characteristics，teaching means and methods，the cultivation of the scientific research ability，and so on.

Key words：applied physics；special characteristic；employment；practical ability