地方院校應用物理學專業跨學科人才培養模式的探索與實踐

夏蔡娟 王秋萍 嚴祥安

摘 要：以西安工程大學理學院應用物理學專業跨學科人才培養模式改革為例，對跨學科人才培養模式進行了探索。從課程體系改革和師資隊伍優化等方面，給出了實現跨學科人才培養模式的具體措施和實踐。

關鍵詞：地方院校；應用物理學專業；人才培養

中圖分類號：C961 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2018）15-0161-03

Abstract： Taking the reform of interdisciplinary talent training model of applied physics major of Xi'an Polytechnic University as an example， the concrete measures and practice of realizing the training mode of interdisciplinary talents have been given from curriculum system reform and teaching staff optimization.

Keywords： local universities； applied physics major； talent training

人才培養是高等院校的基本功能和根本任務，也是高校內涵建設的核心內容[1-3]。2015年，教育部、國家發展改革委、財政部聯合發布了《關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見》，指出要推動轉型發展高校，把辦學思路真正轉到服務地方經濟社會發展上來，轉到產教融合校企合作上來，轉到培養應用型技術技能型人才上來，轉到增強學生就業創業能力上來，全面提高學校服務區域經濟社會發展和創新驅動發展的能力。轉型發展的目標定位就是服務地方（行業）發展和培養應用型本科人才[4-6]，作為地方本科院校如何根據學校自身特點和所在地區經濟建設的實際情況，選取恰當的人才培養模式是其人才培養內涵建設的關鍵。

一、西安工程大學應用物理學專業跨學科人才培養模式背景

西安工程大學是西部地區一所以工為主，理、文、管、經、法、藝術等多學科協調發展的高校，其人才培養的目標定位為高級應用型人才培養。近年來，學校的工科類專業在這方面做得比較好，而其他專業特別是理學專業在高級應用型人才培養方面相對較弱。應用物理學專業作為典型的理學專業其人才培養目標一直以學術型本科人才培養為主，因此該專業學生的就業形勢一直不樂觀。作為省屬地方院校的理學專業，其學生畢業去向主要是以就業為主。因此如何以服務地方經濟發展為導向，找準突破點，將傳統的應用物理學專業人才培養模式轉變為適應當前社會發展需要的應用型本科人才培養成為了該專業人才培養轉型的核心問題。

近年來，我們對應用物理學專業跨學科人才培養模式進行了初步探索。在前期，通過調研發現隨著我國工業化的發展，制造業水平大幅提高，無損檢測行業的人才奇缺。無損檢測顧名思義，就是對材料和工業構件進行無損害檢查測量和安全評估。目前通用的方法主要是物理學中的射線、超聲、電磁等檢測方法。無損檢測是與工業發展水平緊密聯系在一起的。國際上，歐美日等工業發達國家在無損檢測水平和無損檢測人才培養方面走在我國前面。我國無損檢測水平發展較慢，尤其是人才培養的質量和數量遠遠不能適應快速工業化的需求。導致我國無損檢測水平落后的直接原因是無損檢測人才嚴重缺失，據中國無損檢測學會保守估計，無損檢測人才缺口至少在八萬人以上。而目前國內培養無損檢測本科人才的高校不足五所，并且主要集中在東部和南方地區，畢業生供不應求。究其原因，無損檢測技術是若干不同學科和專業的高度綜合，沒有明確的主干學科，難以自成專業，因此大學里沒有這樣的專業，教育部的專業目錄里也沒有該專業的名稱，只能跨學科培養。比如南昌航空大學是儀器與測控專業下進行無損檢測人才培養，而大連理工大學則是在材料科學與工程專業下培養無損檢測人才。這兩個學校專業不同，但有兩點是相同的：一是專業方向均是無損檢測方向；二是跨學科培養，各校學生的知識背景和知識結構均不相同。西安工程大學應用物理學專業從2010年起就開始跨學科培養無損檢測人才，選定無損檢測技術作為應用物理學人才培養的方向，把“應用”二字落實在無損檢測應用型人才培養上。培養學生的模式是應用物理學專業背景，橫跨材料科學與工程、機械工程、計算機科學及儀器科學與測控技術等若干一級學科和專業，將理學專業直接和工程應用進行了對接。

二、應用物理學專業跨學科人才培養模式的內容及成效

（一）跨學科培養方案制定

在2010年頒發的《高等學校應用物理學本科指導性專業規范》的基本原則中明確指出“拓寬專業口徑，要做到科學基礎寬厚，學科支柱堅實，專業特色鮮明，鼓勵學科交叉，適應不同領域。”應用物理學專業跨學科人才培養的培養方案是以2010年教育部頒發的《高等學校應用物理學本科指導性專業規范》為基礎，以無損檢測方向為專業特色而制定的，包含了由公共基礎課、通識任選課、專業基礎課、專業核心課和專業選修課，培養方案的課程設置體現了“厚基礎、寬口徑、強專業、有技能”四個方面。

“厚基礎”體現理學的基礎特征，培養學生具有深厚的數學、物理基礎。設置基礎課時不能過分實用主義，除滿足大多數學生專業技能需要的基本理論知識外，還要考慮兩個因素，一是部分學生將來可能成為該領域的高層次人才或“大家”所需的基本理論。二是部分學生改行，基礎理論雄厚的學生改行容易。在公共基礎課上設置了數學、計算機、電工電子等方面的基礎學科課程，在專業基礎課程上設置了機械運動現象與規律、熱運動現象與規律、電磁和光現象與規律、物理微觀結構和量子現象與規律4個專業基礎知識領域，涵蓋9門基礎課程。“寬口徑”是擴展學生的適應性，了解與本專業相近的市場歡迎的能提供潛在就業機會的課程。這部分課程主要開設在專業選修課當中，提供5～6門課程供學生選修。根據以往經驗，有時一門課可以幫一名學生就業，在專業選課中設置了靜電技術、液晶顯示技術和光伏技術等課程，這些課程能夠有效地幫助學生就業。設置寬口徑課程是落實以市場需求為導向的措施之一。“強專業”是指有明確的專業方向，通過若干門有機聯系的課程設置，構成完整的專業體系和系統的專業知識結構。使學生和家長一目了然的看清楚將來在什么領域就業，干什么工作。這一點許多專業都能做到，問題出在這個專業方向的就業前景是否看好，需要用市場這只無形的手去調整。應用物理學專業用五大常規檢測技術課程明確地顯示了專業方向是無損檢測技術。“有技能”是結合市場需求和專業特長設置2～3門技能型的課程，每名學生至少學習一門，并盡可能考取相關資質證書，使學生直接面對人才市場持有通關證書。在應用物理學專業大四學生中，開展此項工作，學生一般選取“射線檢測”或“超聲檢測”兩門技能型課程里的一門參加考證工作。應用物理學專業長期以來與中航工業西安發動機公司和陜西省無損檢測學會及中國機械工程學會合作，畢業前最后一個學期參加培訓考試，合格者取得歐盟互認的無損檢測資質證書。這項取證工作得到省無損檢測學會和企業的大力支持，受到學生和用人單位的肯定和歡迎。

依托該培養方案培養的學生既有考上北京大學等知名高校研究生的，也有在中航工業西安航空發動機公司等大型國企無損檢測中心就業的，經過三屆畢業生的檢驗，是一個較為科學的培養方案。

（二）跨學科師資隊伍建設

首先專業非常注重青年教師教育教學水平的培養，對于新教師上崗，除了安排他們參加學校的崗前培訓，還結合本科教學的要求，給新進教師安排指導教師，對所講授課程的教學要求進行指導，同時學院還安排新教師聽課，參加規范教學、觀摩教學、示范教學以及講課比賽等活動；組織新教師參與教學改革、課程建設等。其次應用物理學專業的跨學科師資隊伍建設實行引進和培養相結合的建設模式，致力于構建一支以教學、科研為主，兼具實踐型的跨學科教師隊伍，主要從三個方面進行建設：一方面，依托學校的人才引進制度，積極引進跨學科高端人才。另一方面，通過內部開發的方式提升師資隊伍的水平。每年從內部教師中增加博士學位獲得者，同時應用物理學專業通過與企業合作每年都從現有教師中結合教師的知識背景抽調1-2名教師在企業生產一線進行為期一個月到半年的培訓，分別學習相關技術，例如與中航工業航空發動機公司等企業進行校企合作，派青年教師去企業培訓鍛煉，提高教師動手能力；與中國和陜西無損檢測學會合作，培養青年教師考取歐盟互認的檢測資質證書，教師持證上課構建完整的跨學科專業教學團隊。第三方面，加大國際交流力度，提高師資隊伍的國際化程度，充分發揮出客座教授的學科建設推進作用和教學科研助推作用。

（三）跨學科實踐教學體系建設

應用物理學專業將開放實驗和培訓考證引入實踐教學環節中。2015年物理實驗教學中心實現了信息化管理，搭建了物理實驗教學平臺。從2016年3月份開始，利用實驗開放預約信息化平臺首先在基礎物理實驗教學中引入開放實驗環節，然后又將開放實驗環節引入到無損檢測實驗中，在專業實驗室中進行開放教學和階梯式教學模式。專業實驗室在教學工作日對學生全天候開放，學生可以通過實驗中心的網上預約平臺對課內實驗項目或者感興趣的課外實驗項目進行預約，預約成功后可進入實驗室進行實驗。通過開放實驗，發現學生參加開放實驗的積極性非常高，部分實驗預約場場爆滿。另一方面資質認證是現代工業發展和單位用人的一個重要手段。應用物理學專業近年來結合專業方向和人才培養目標，把培訓考證作為增加就業實踐能力予以實施，受到學生、用人單位歡迎，主要在資質考證方面進行了兩個試驗：一個是無損檢測人員資質考證，一個是光伏發電設計工程師認證考試，截至目前已有85位同學取得了無損檢測人員資質證書，30位同學取得了光伏發電設計工程師資質證書。在實踐教學體系中還增加了情景教學模塊，即結合課堂內容把企業參觀作為情景教學的方法，進行了富有成效的現場教學活動。讓學生去現代化的大公司企業現場參觀，領略現代工業的生產方式，開闊眼界，親身體驗，激發學習興趣，規劃人生，堅定專業方向都有重要意義。在這一思想指導下，近年來，理學院組織應用物理學、微電子科學與工程以及光電信息科學與工程專業學生有計劃有目的地參觀了如下省內企業：寶雞石油鋼管廠，寶雞橋梁廠，寶雞石油儀器廠，中節能公司大荔農光互補太陽能集中式發電公司，深圳拓日集團陜西分公司，蒲城劉家溝太陽能發電廠，拓日集團澄城太陽能電池板生產企業，延長石油下屬陜西太陽能發電公司等大型現代化企業，部分學生由于參觀改變了職業方向或找到了工作。同時科技創新模塊也是我們實踐教學體系建設的特色之一，在科技創新模塊通過校內教學改革立項，在選修課中把“創新能力”培養列入課程考評過程進行了試驗。具體做法是把選修課的評價考核過程變成訓練學生動手能力和創新能力的過程。例如在《光伏技術》選修課程中，學生搭建了300瓦的光伏發電系統，正在運行，為實驗室照明和工具動力供電，還采用廢舊儀器搭建了若干光伏發電的實驗儀器，設計了若干光伏發電系統的工程圖紙。這些學生創新作品都放在物理實驗樓的341“創新實驗室”之中。從該課程的試運行看，把“創新創業”列入實踐教學體系，進入理論課程內容是可行的。最后在畢業設計模塊，優先選派主持省部級以上課題的教師作為畢業設計指導教師對學生畢業設計論文進行指導，要求所有的專業教師提供1-2個本科論文題目，由學生自由選擇，題目選定后，學生們開始準備開題，4月份進行開題，4月份進行中期檢查，6月底進行答辯。對于畢業論文的每個環節，學院都制定了嚴格的規定，確保畢業論文的質量。

（四）跨學科人才培養成效

西安工程大學的應用物理學專業進行跨學科人才培養，將理工結合，為學生就業打開了廣闊的市場。近年來，應用物理學專業的畢業生廣受社會歡迎，一定程度上緩解了陜西地區無損檢測人才的緊缺程度。在航空航天、核電制造、石油化工等行業均有我校畢業生就業，不少學生已成為技術骨干或走上領導崗位。

三、結束語

由于西安工程大學的應用物理學專業跨學科人才培養模式尚處于探索階段，以“應用物理學專業+無損檢測方向”培養無損檢測行業緊缺人才在國內也是首家，因此在探索和實踐過程中也出現了一系列問題。比如培養方案知識體系不夠完整、相關課程缺失、具有工程技術能力的專業師資缺乏，教學大綱未體現跨學科培養特色、跨學科實驗教學平臺單一、校企結合辦學不夠緊密等問題，都需要不斷的研究并加以解決。

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