应用物理专业方向的定位与探索

2015-06-08 05:41:14王严东路大勇

吉林化工学院学报 2015年10期

王严东，路大勇

(吉林化工学院理学院，吉林吉林 132022)

物理规律是自然类学科的基础以及新技术的先驱。应用物理学的主要方向为物理与工程应用相结合，最终对科学技术产生重大提高。物理学的基础知识和工程应用两种才能都很重要。但是必须注意二者之间的联系。应用物理学主要开发研究物理学的工程生产能力。它们正在国民经济主战场促进生产力发展。所以物理学应用新技术及应用开发人员必须具有良好的理论基础知识和工程实践能力。

应用物理工程专业教育的主要任务就是要在实践创新性、知识综合性、人文性等工程理念指导思想下，培养具备坚实的物理专业基础，具备较强的工程应用实践能力，同时具备科学精神和人文精神的实践型工程技术人才。侧重物理学主要发展方向，立足于工程实践意识、侧重物理在工程实践的应用，培养出口广阔的工程技术人员，以学生专业就业方向为导向，设置学生专业培养方案［1-2］。

一、应用物理专业现状

由于物理学能够运用到几乎任意工程学科，所以国内对于应用物理学专业方向定位可谓是五花八门。其定位为大多为激光与光信息技术、凝聚态物理与功能材料、微电子技术、计算物理、和理论物理等。这些学科方向差异很大，导致应用物理专业专业课程的设置也就有了很大不同。我国普通高校基本都开设具有本学校特色的应用物理学专业，由于国内本专业基本由大学物理公共课人马进行建设，导致应用物理学专业的工程应用方面建设不足。一般是在物理学科的基础上，参考本学校相关专业并借鉴原有专业实验室建立起来。应用物理学专业的毕业生就业面比较广，好像任何工程应用方向都做，但对于相应工程基础知识不够牢靠。所以应用物理学专业存在的普遍问题是工程训练不足、专业方向模糊、就业方向不明朗［3-4］。

二、应用物理专业材料学专业方向建设

按照国家本科专业目录，应用物理学专业必修课程有高等数学、大学外语、人文社科类课程、普通物理学(力学、电磁学、光学、热学、原子物理)、理论物理(理论力学、电动力学、量子力学、热力学统计物理、固体物理学)、电子技术(模拟和数字电子技术)、计算机类课程等。大四按照光信息方向、材料方向、计算物理方向等不同学校的专业定位而设置相应专业选修课程。

理论物理课程数学推导繁复、物理图像较为抽象，学生理解较为困难。由于这些课程课时量大、内容多，导致专业方向课程学分严重不足，因此需要按专业方向对基础理论课程进行改革优化。

材料学是在凝聚态物理和化学专业上建立起来的，涉及到材料物理、材料科学与工程、材料化学、高分子材料等不同专业方向，因此我们建议应用物理学材料方向定位于材料物理或材料科学与工程。这两个专业基础课程包含了量子力学、热力学和固体物理学，还要增加开设材料科学基础以及材料分析测试、材料合成制备等工程应用课程(教育部本科专业目录，2012)。因此按照物理学体系进行教学会导致专业课程学分学时严重不足，学生专业方向学习仅仅是个皮毛，因此需要对基础课程进行削减。

首先将应用物理单独开设的力学、电磁学、热学、原子物理学、光学课程合为一门“普通物理学”。对于工程应用为主的培养模式基本够用，然后对理论物理课程内容进行调整，选择内容较为简单、实践应用较强的教材，削减理论物理学时，将电动力学、理论力学课程减为每门32学时，并对其考核方式设为考查，这就节约下来大量学时为专业课程的开设赢得空间。由于材料学专业也分无机非金属材料、金属材料的等不同专业方向，因此对于材料学方向也需要学生进行具体课程选择，按照金属方向和非金属方向进行选修课课程。去掉人文类、外语类、数学类、体育、实践类等所有本科院校都开设的课程，应用物理学主要课程开设学时、学期等内容如表1所示。

表1 应用物理专业有关课程设置

三、实验和实践能力培养

与基础理论知识相比，实验技能和实践能力具有更大的工程实用价值，专业实验教学的目的在于培养学生的动手能力和创新能力，使学生熟练地掌握物理实验的基本知识、基本技能和工程应用能力。要加强工程训练、实验实训、课程设计、生产实习等主要实践教学环节，完善实践教学体系。大力提倡与企业合作，回归工程、面向工程，开展实习、实训，为学生提供参与工程实践的机会，使学生在自主、动手、综合、实验和创新能力等方面得到一定的锻炼。

首先建立完善、层次分明的应用物理实体系，对物理实验进行模块划分。废除高中时期开设的老旧实验，减少物理规律的验证性实验，以培养创新能力和工程实践能力为重点的综合性、创新性实验为主。把先进材料检测技术、材料合成制备、材料加工等工程应用型实验引入应用物理专业实验教学体系。在专业基础实验教学引入部分材料学基本实验，如材料合成制备、固相反应、程控电炉使用等，专业实验教学引入材料检测、硬度、结构测量、粒度分析等材料学专业实验，专业实验教学与专业课程相结合，使应用物理专业方向明确［5］。

应用物理专业既然涉及到工程应用，这就必须为学生解决企业实习问题。实习企业的产品方向、生产流程决定了学生的眼界和就业方向。因此实习单位建设就显得尤为重要，需要主管专业的系主任、专业教师、学校领导共同发力，联系相应实习单位，解决实习问题。学校和企业都要参与实践教学，学校统一安排学生管理工作，企业为学生提供实习场所，最好是一个真正的工作岗位操作场所。相关企业的工程技术人员做为工程训练指导教师进行现场教学，对于在校企合作期间发生的问题则需要双方共同协商讨论做出决定，学校要对实践教学质量进行严格把关，使学生的实践教学不流于形式［6］。

四、应用物理专业师资队伍建设

国内一般本科院校(二本院校)应用物理专业大多是由原来的大学物理教研室的基础上建立，存在师资力量工程实践能力不足的问题。这些教师基本有着良好的教学基础、较为严格的基础实验操作流程。最为自然科学基础课程教学，这些教师是合格的，但由于长期没有涉及专业教学，对于专业实验、实践类课程显得经验不足。很多专业教师科研方向目标不明却，甚至没有自己的科研方向，教学任务仅仅完成基础课程教学。当应用物理专业成立后，需要重新学习新的教学体系、实验实践、课程设计、毕业论文等内容，年纪大的教师会显得力不从心。特别是还需要专业教师具备自己的科研项目或工厂工程实践项目才能引领学生进行毕业设计、毕业论文环节，因此专业教师的培养和引进就是专业建设的重要内容。

要确定引进人才的专业方向，一定以专业建设方向引入人才，按照每年1-2名人员进行引进，注意学缘结构、本科学历专业等内容。一般要求新进教师具有博士学位，若实在紧缺不能引入可以考虑招入高水平硕士。引进的人才应有意识注重实践课程锻炼，给他们提供进入工厂、企业以及科研一线的机会。

同时加强自身人才培养，积极制定政策，使专业人才能够走出去，还能够回的来。培养自身原有的教师出去读博或进行国内外高级访问学者，增加原有教师的博士学历学位比例，扩大教师的科研视野，培养其科研、实践能力。

建立起以年轻人为主，老中青相结合的、完整的、可持续的科研团队，以学科建设方向积极申报国家中央财政和省财政专项，系统进行专业实验室建设。按照专业方向进行调研，采购相应的教学科研设备。使引进的人才能够有一个良好的教、科研平台，让每个专业教师按照平台确定自身的科研、工程实践方向。

五、结语

于2004年进行了应用物理学专业的招生，至今已有8届毕业生，学生就业基本为专业对口就业，就业前景看好，按照材料学专业方向培养方案的设置较为成功。在应用物理学专业建设的基础上，以材料学方向为引导，我们于2011年开始招收材料科学与工程专业学生、2013年开始招收材料物理专业学生。应用物理学专业作为基础孵化器作用明显，专业辐射面广，已经产生了两个新专业。

应用物理专业建设是一项系统工程，涉及到理论、实验课程设置的优化取舍，因此还需要在理论教学和实验教学体系等方面进一步深化改革，准确定位专业方向，建立完整的专业教学体系。

［1］林德华，王新强，李芳昱.应用物理专业课程建设和教学改革［J］.重庆大学学报，2001，7(5):149-150.

［2］王严东，胡勇，王显德.应用物理学专业课程体系的改革与实践［J］.吉林化工学院学报，2013，30(4):59-61.

［3］方莉俐.改革应用物理专业培养模式，培养卓越工程创新人才［J］.河南教育学院学报，2013，22(1):62-64.

［4］王严东，路大勇，张钰，等.材料科学与工程专业实验教学体系的建设与思考［J］.吉林化工学院学报，2015，32(2):67-69.

［5］邢德胜.应用物理专业校企合作办学人才培养模式研究［J］.赤峰学院学报，2014，30(2):241-243.