应用物理学专业特色建设及实践能力培养探索

宋昭远+张雷+张磊磊

摘要：对工科院校应用物理学专业的招生、培养以及就业等现状进行了详细的分析，围绕辽宁石油化工大学优势专业特点，有针对性地对应用物理学专业的课程进行改革，实现优势互补，突出石油勘探及光电检测两个专业特色。为了培养学生的创新意识、科学研究能力以及实践动手能力，对辽宁石油化工大学应用物理学专业的专业实验开设模式改革、实验与专业特色、教学手段和方法、培养科研能力等一些具体问题进行了探索及实践。

关键词：应用物理；专业特色；就业；实践能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）02-0139-03

一、引言

应用物理学专业是培养具有扎实的基础物理理论知识，以及具有理工结合的综合型工程类技术人才的专业。作为一所具有石油化工特色的普通高等院校，随着着日新月异的新知识经济时代的到来，对人才培养的专业方向及质量也提出了更加高的要求，我校理学院在2006年建立了应用物理学专业。应用物理学专业属于基础物理与其他应用学科相结合的专业学科，随着我国“卓越工程师教育培养计划”的实施，工科院校应用物理学专业的培养模式改革探索和实践已经势在必行。对于如何使应用物理学专业的本科生突出显示本专业特色，并且毕业后能够迅速融入社会，且受到用人单位的欢迎，这是一个值得我们教育工作者研究及探讨的重要问题[1]。

本文就工科院校应用物理学专业的培养、招生及就业现状进行了分析，从应用物理学专业培养模式入手，围绕我校应用物理学专业的专业特色建设及实践能力培养方面，进行有针对性的课程改革。对专业实验开设、教学手段和方法、实验与专业特色、培养科研能力等一些具体问题进行探索和思考，使之能够提高应用物理学专业学生的科研意识、实践动手能力、创新能力和创新精神，为学生就业及走向社会打下良好的坚实基础。

二、工科院校应用物理专业现状

1.招生现状。当前，国内大多工科高校基本上都有应用物理学专业，应用物理学的专业方向非常广泛，涉及到应用学科的很多方面，当前研究方向主要有：光学、核技术应用、材料科学、半导体科学等，其中每一个专业方向又可以根据具体情况衍生出细分的专业分支[1]。但是，当前应用物理学专业招生状况使一些工科院校非常担忧，可以说很多工科院校应用物理学专业的学生录取大多是通过专业调剂，学生来源较差，甚至存在有些院校生源不足的状况。我校应用物理专业近几年招生也很不理想，第一志愿录取的少之又少，基本上都是通过专业调剂录取的，学生素质除外省生源稍好外，其他都不太理想，而且班级人数也不太多。

2.培养现状。当前，多数工科高校应用物理学专业的培养模式基本上类似，课程设置大致有三部分：公共基础课程（包括英语、计算机基础、思想政治等本科专业公共课程）、物理基础课程（包括力学、热学、电磁学、光学、固体物理、量子力学等）、专业方向拓展课程（根据院校特色而设置不同）等[1]。在课程设置上，如果理论课程偏多，学生实践能力的培养就会受到影响；而如果增加专业方向课程，又将使本专业倾向某个工科专业，使应用物理学专业变得非工非理、不伦不类。虽然学习了比较扎实的基础理论知识，但在创新意识的培养、就业能力和实践动手能力培养、科学研究能力的培养等方面，应用物理学专业明显较其他工科专业差。而且，由于大多数学生来源于调剂，对本专业不太感兴趣，学习积极性不是很高，教学效果不是很理想，甚至有的学生心里存在一定的情绪，甚至还有中途退学的。

3.就业现状。就业首先是高等院校的首要任务，也是所有学生和家长最为重视的问题。目前，应用物理学专业毕业分配的去向相对复杂，其就业率偏低，很多学生选择与物理学相关的其他专业如：自动化、计算机、微电子等就业。其专业特点和传统的培养模式与工科专业的培养模式差别很大，学生在基础理论知识的学习上比工科专业学生要强些，但是在工程实践能力方面的训练比较少，特别是在具体的实训方面比较欠缺，因此学生的创新能力和动手能力不够强，就业竞争能力比较低。从考研情况看，工科院校应用物理学专业中继续选择攻读物理专业硕士的学生很少，大部分都选择了其他专业，如化工、储运、化工机械、自动控制、材料等专业，这是值得我们物理教育工作者认真思考并亟待解决的问题[1]。

三、专业特色建设

鉴于应用物理学专业的招生现状、培养现状以及就业现状均不太理想的情况下，我们痛定思痛，下决心改善这种不良状况。经仔细调研，决定从专业特色建设做起，由于我们是石油化工类院校，专业特色定位必须与我校的优势学科靠拢，实行专业互补，借力而上，进而改善我们专业的招生和就业现状，提升学生的就业能力。

1.石油勘探专业特色。油气储运和石油工程专业是我校非常强势的两个专业，无论是招生状况和就业状况都很好。油气储运专业以石油、石化行业中油气储存与运输为特色。石油工程专业主要集中在低渗透储层油气资源的开发利用、油页岩原位开采技术、岩气储层形成与保持机理、浅薄层油砂储层评价、超稠油储层物性评价、孔隙流体流动特性研究等。以上这些学科方向均与物理学息息相关，为此我们决定调整专业课，增加如下几门有特色的专业课，有石油化工概论、石油勘探技术、渗流力学、工程流体力学、油层物理，学生学习了这些关于石油专业方面的专业课，再加上应用物理专业原有的理论性非常强的物理学方面的专业课，定使学生增加对物理学专业的认同感以及石油类院校的认同感，无论是就业还是考研，都会增强信心。

2.光电检测专业特色。测控技术与仪器专业也是我校比较强势的专业，招生状况和就业状况都比较好。这个专业是培养具有测量与控制方面的基础知识和应用能力以及自动化仪表与装置设计及制造，掌握从事测量与控制领域的有关技术，且具有仪器与系统的设计制造、应用研究、科技开发、运行管理等方面能力的技术人才。这些学科方向也均与物理学息息相关，为此我们重点加强了在光电检测方面的专业课，如红外与声发射检测、信息光学、光传感器原理、射线检测技术、电磁检测技术、超声物理与检测等。学习了这些专业课，再加上其他物理专业原有的理论性较强的专业课，将学生培养成具有应用物理基本理论和较强实践技能、受到良好的电磁检测和光电检测方面的训练，具有较强工作适应能力，能在物理及其相关领域从事工作的应用型高级专门人才。这样学生的就业面选择非常宽，增加学习动力，也会增加对物理学专业的认同感。

四、实践能力培养

1.实验与专业特色。实验是应用物理专业的重要组成部分，为了能够突出本专业特色，在光电子技术综合实验的选题上，应该进行系统性的更新。专业初建时，光电子技术综合实验大多都是从大学物理实验中挑选的几个与光电子技术有关联的实验，而且大多数是验证性的实验，这些验证性实验缺乏创新性和新颖性，不太有利于学生创新能力和创造性思维的培养，而且在学生能力的发展上产生了一定程度上的制约，其再创新和创造性必然有所欠缺[2]。鉴于此，更新光电子技术综合实验设备和内容是必要的，武汉光驰科技有限公司最近开发了多种光电子技术试验仪，这些实验仪器能开发出36种实验。由于这些实验大多是设计性实验，使学生对光电子技术产生了浓厚的兴趣，同时也是培养学生创新意识、提高学生实践动手能力的有效途径。

从实验项目可以看出，实验囊括了光电子无源和有源器件、光电传感器和探测器、CCD摄像技术、LED照明技术、太阳能技术、光纤传感及测量技术、红外遥控技术、激光测距技术等。这些技术使学生能够了解和掌握现代光学测试技术中的一些主要原理和方法，它将电子技术及计算机和激光相结合，体现近代光学测试技术中的高灵敏性、非接触性、实时性及三维性的近代高新技术。光电传感器实验对光电特性、光谱特性、温度特性及振动、位移、磁、转速等内容的测试实验，使学生对各种不同的传感器及测量电路组成和原理有直观的感性认识，培养学生的创新能力，并可举一反三。

石油勘探方面，我们安排了地质实习和石油工程软件实训，进而使学生对石油勘探方面进行实际理解，为就业打下良好的基础。

2.教学方法和手段。（1）提高学生的实验能力。在我们的实验教学过程中，让学生掌握基本的理论知识和实验的方法、步骤、物品准备等，还有注重提高学生的实验能力。要想提高学生的实验能力，我们必须要关注学生创新思维的培养，这是关键问题之一。对学生能力的培养大致可以包括自学能力、表达能力、研究能力、思维能力等几个方面。自学能力的培养在实验课程中要求学生做好实验前的预习，包括查找科技期刊、文献资料、阅读参考资料，实验时的自学能力培养主要是将预习与实际情况相结合，以及实验前对实验仪器的熟悉，在实验中遇到困难或故障时应该多想为什么，能够通过自己的研究、分析尽量自己解决，同时也培养研究能力及思维能力。在进行设计性实验时，尽可能要求学生能够仔细阐述自己的实验方法及设计思想，培养学生的表达能力[3，4]。（2）考核。实验成绩中的平时实验占总成绩的70%，包括实验预习、操作技能和实验报告，期末成绩占30%，期末考试可以要求学生撰写对某一实验项目中的一些问题发表自己的见解的论文，以提高学生对一些问题的理解、分析及研究能力[3，4]。教师鼓励学生积极投稿发表论文，使学生能在某一系统实验平台上发挥自己的聪明才智。

3.科研能力的培养。开放实验室与学生科研相结合是培养学生科研能力的重要途径。我们有很多专业实验室都可以对学生开放，学生可以对进一步想研究及感兴趣的实验项目在老师的指导下继续研究，也可几个学生组成团队对同一项目进行探讨研究。虽然最后的实验研究效果并非最佳，但通过这个研究过程一定能够培养学生科研及创新能力[3，4]。

五、结束语

对于应用物理学专业特色建设及实践能力培养的改革及探索是一个长期坚持及实践的过程，在此过程中，需要老师和学生的密切配合，也需要老师在教学中的不断尝试和改进，这样才能达到良好的效果。经过初步的尝试，已取得了点滴成绩，学生感觉来到本专业不再有悲观及自暴自弃的感觉。由于靠拢学校的优势学科，且学到了石油及光电检测方面的前沿知识，对将来的就业有了一定的信心，但还需要不断地完善以及进一步总结经验。坚信经过老师和学生的共同努力，应用物理专业学生的实践动手能力、创新精神、创新意识、科研意识和创新能力一定会得到加强，就业前景及专业前景一定会越来越广阔。

参考文献：

[1]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.

[2]骆雯琴，沈宗洋.应用物理专业实验教学研究与探索[J].长春教育学院学报，2012，28（9）：109-113.

[3]黄曙江，郑飞跃，徐经梅.应用物理专业实验特色和教学的研究[J].杭州电子科技大学学报，2005，1（2）：61-64.

[4]黄曙江.专业特色和实验教学研究[J].高校实验室工作研究，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