淺析西部高校應用物理專業選修課程體系

王志勇 肖劍榮 王柳 夏雄平 戴學瓊

摘要：選修課程是整個應用物理專業基礎知識體系不可缺少的組成部分，尤其對于處在經濟欠發達的西部地區高校，構建合適的選修課程體系需要結合地區經濟的發展需求，既要注重選修課程本身的教學，擴充知識的廣度和深度，又要注重與專業知識的緊密結合；通過對應用物理專業的選修課程“光電子技術”、“專業英語”等的教學改革，無論是在理論教學還是實踐教學中，與實際應用和科研緊密結合，突出選修課程的工程應用特性，同時注意與科研的有機結合；同時，對選修課程的考核方式的改革也作了初步的探索。

關鍵詞：西部高校；應用物理；選修課程；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）52-0203-02

在經濟欠發達的西部地區，由于缺少直接與企業對接的實踐活動，應用物理學專業對學生的培養模式缺乏針對性，不能滿足與應用物理專業密切相關行業的需求，不能針對未來就業市場和升學形勢來突出專業本身的競爭優勢。造成西部地區高校應用物理學專業培養的學生“重理論知識，輕工程應用知識和創新能力”的局面，在就業過程中，通常不被用人單位看好。造成這種局面的原因是理工科院校，尤其是西部地區的應用物理專業的人才培養模式存在著有待于進一步優化的問題。只有通過對整個專業課程體系進行改革，以適應社會和科研院所對畢業生的實際需求，才能保證畢業生的就業率和升學率。

應用物理專業的課程體系是實現專業培養目標、提高人才專業素質和修養水平的核心所在。而作為其中一部分的選修課程，對專業的發展也是非常關鍵的。近年來，西部地區高校的應用物理學專業選修課程體系設置總體表現為：側重于物理相關的基礎理論課程，專業選修課程設置單一，重基礎知識教學，輕實踐活動與創新能力培養，許多基礎知識的講解均以“填鴨式”的形式完成，這樣呈現在學生面前的僅僅是枯燥的、基礎的物理知識，而沒有整理并歸納成為專業課程體系的有效補充，沒有達到實踐應用與創新能力的培養目標，使得經過應用物理專業四年學習的學生缺乏工程科學方面實際的工作能力和應變創新能力[1]。

一、西部高校應用物理專業選修課程體系的新探索

改革西部地區高校應用物理學專業選修課程體系，必須要全面了解當今社會需求對應用物理學專業人才培養的要求，逐步完善以應用物理學專業教育課程、物理相關學科教育課程、學科通識教育課程、特色研究方向課程為基本內容的課程體系，這對提高西部地區高校應用物理學專業人才培養質量提供了有力保障。其中，應用物理專業教育課程的比重約占總課程的25%；物理相關學科教育課程的比重約占總課程的15%；學科通識教育課程在必修課程和選修課程中所占比重約為30%；特色研究方向課程應占選修課學時的50%。在整個應用物理學專業課程體系中，強調高等數學、線性代數和物理學基本理論的重要地位的同時，需要聯系相關的應用課程進行融會貫通，讓枯燥的基礎理論課激發學生的學習興趣。另外，應開設具有鮮明特點的納米材料與技術、數字電路、模擬電路、單片機原理等主干課程，使學生具備扎實的專業基礎知識，并密切聯系當今社會相關的前沿科研熱點，具有廣泛的適應能力和創新能力[1]。根據當今社會，尤其是西部地區經濟發展的實際需求和應用物理學專業本身的特點，結合學生的就業和升學意愿，確定多個專業方向（如薄膜材料、電子器件、鋰電池、計算物理和光電子學等）。選修課程應包含與社會需求或升學需求相關的課程，選修課程是培養學生各自的特點、挖掘其發展潛能和提高其創新能力的重要依據，課程的設立應充分考慮到西部地區發展的實際需求。選修課課程體系的設置要充分注意與實際需求和實踐活動的有機結合。在滿足專業教學要求的前提下，分配出一定數量的學分鼓勵應用物理專業的學生跨專業，甚至可以在其他學院選修與本人興趣相關的課程。

二、“專業英語”和“光電子技術”等選修課程的教學探索

西部高校應用物理專業主要開設了《光電子技術》、《太陽能電池基礎與應用》和《專業英語》等與實際應用和當今科研的前沿研究緊密聯系的特色選修課程。對于學生的培養，應將理論學習與社會需求、實踐活動與學生的主動性有機結合起來，以適應西部地區經濟的迅速發展對人才的需求[2]。作者長期從事應用物理學專業《光電子技術》和《專業英語》等選修課程的教學工作和課程體系的探索，綜合考慮每門課程的特點和教學過程中的相關經驗，主要從教材的選擇和課件制作、師資水平、激發學生興趣和改進教學方式等方面進行了探討[3]。

比如，在《專業英語》的教學過程中，結合自身的科研方向選取與應用物理專業相關的科研資料和英文文獻作為教材的一部分，通過給學生講述當今的前沿研究熱點：2010年獲得諾貝爾物理學獎的石墨烯材料和最近興起的過渡金屬硫化物（MoS2等），以便激發學生的學習興趣和未來對科研的研究熱情；而且把自己在研究過程中的心得和學生分享，鼓勵有志于科研的學生朝著自己的理想去努力。另外，通過不同的渠道提升自己的教學水平，大量閱讀與《專業英語》相關的圖書和文獻資料，充實自己，以便把更多更新的專業知識傳遞給學生。另一方面，通過與學生在課堂中的互動，激發學生的學習主動性，通過課堂中的專業英文文獻翻譯與寫作，使得學生能夠通過短暫的課堂時間了解應用物理專業一些重要的英文詞匯，為以后的工作和繼續深造打下堅實的基礎。

在《光電子技術》課程的教學中，緊密聯系當前的學科發展動態，聯系桂林當地的太陽能企業的實際需求，與學生在課堂中探討相關的專業問題。對教材的選取和課件的制作也緊密聯系當前的光電子技術的前沿研究成果和發展趨勢。首先，在光電子技術基礎理論的講述過程中，我們采用現代化的教學手段，比如flash動畫和新穎版式的PPT，這樣可以抵消理論的枯燥無味，從而激發學生的形象思維活動，并且可以加深學生對基礎知識的進一步理解。比如，在熱釋電效應的講解過程中，晶體材料在受到光輻射的情況下，由于材料本身溫度的變化使自發極化強度發生改變，以至于在垂直于自發極化反向的晶體材料的兩個外表面之間出現感生電荷，從而通過測量感應電荷的變化來測量光輻射的能量。在教學過程中，充分安排必要的實驗、實踐，這樣有助于學生加深對知識的理解，而且安排認知實習和生產實習，參觀與光電子技術相關的企業，通過對太陽能企業的發展歷程和支撐技術的了解，讓學生明白自己以后在學習的過程中應該加強的學習方向。另外，在實驗方面，讓學生自己動手設計制作電路作品，可以充分發揮學生的想象力去完成作品，老師給予一定的點評和指導，最終完成制作和調試，把學到的基礎理論知識與實際的實踐活動緊密聯系起來，提高學生的動手能力和思考、解決問題的能力[5]。

通過對這兩門專業選修課的親身教學，在實際的教學過程中取得了一定的效果。在以后其他選修課程的教學過程中，可以推廣成功的教學經驗，解決存在的問題，使得應用物理專業的選修課程能夠更加適應當今社會對專業人才的需求，并滿足部分學生的升學愿望。另外，可以結合專業教師的科研項目，對項目感興趣的學生將接受科研素養的訓練，使得學生能夠通過參與項目的研究，學到更多超出書本和課堂的新知識，為以后在科研道路上取得更多的成績打下堅實的基礎并開闊視野。

三、選修課程考核方式的探索

長期以來，選修課程的考核內容都以教材相關知識為主，沒有考查學生聯系實際去思考和解決問題的能力，考試方法采取閉卷考試這種單一的方式。對應用物理專業的學生來說，“光電子技術”和“專業英語”等具有較強實際工程應用和緊密聯系科研的課程更加需要改革。選修課程考核主要考慮：平時成績、參與科研項目的成績、一篇課程相關的論文成績和期末考試成績這幾個方面。平時成績，著重于考勤和課后訓練為主。參與科研項目的成績，主要從學生的實際操作能力、思考問題和解決問題的能力這幾個方面考慮。另外，可由幾個學生組成討論小組，針對參與科研項目的階段性進展，任課老師給予適當的評價和指導。根據討論小組成員對課題貢獻的大小進行打分，并相應給出不同的權重，最終每個人的成績為項目完成情況的總得分乘以權重，這種考核方式能鍛煉學生的團隊協調能力，為以后的工作或科研打下堅實的基礎。課程論文的內容只需與本課程相關即可，針對自己感興趣、有疑問和值得深入探討的問題展開，闡述自己的觀點，考查學生對相關問題的理解和分析的能力。期末考試，主要考查學生對課程相關知識的掌握情況以及利用這些基本知識思考和解決實際問題的能力，針對一個與課程相關的實際問題進行解答，可以參考相關書籍資料，根據考試情況給出成績。最后綜合幾項成績給出學生在該門課程的最終成績。從已經進行的幾門選修課程來看，基本達到了預期的目標，但是在考試內容和題目的設計方面還有待于優化[2，4]。

四、結語

經過對西部高校應用物理專業，尤其是對我校應用物理專業的選修課程體系的探討，在實際的教學過程中取得了一定的效果。為了滿足當今社會對應用物理專業人才培養的需求和科技迅速發展的需要，選修課程體系的改革迫在眉睫，只有不斷更新選修課程體系，才能為社會培養更多有用之才。

參考文獻：

[1]張實華.關于應用物理學專業學科建設的幾點思考[J].科協論壇，2008，（10）（下）.

[2]席鋒，胡莉，龍濤，程發銀.應用物理學專業選修課程教學改革實踐[J].重慶工商大學學報（自然科學版），2012，29（6）.

[3]王志勇.應用物理專業《專業英語》課程的教學探討[J].時代報告2012，6（375）.

[4]王蜀霞，王新強.應用物理專業課程體系改革實踐[J].重慶大學學報（社會科學版），2001，7（5）.

[5]林芳，楊意，劉丹，潘哲朗.應用物理專業光電技術課程的思考與討論[J].赤峰學院學報（自然科學版），2009，25（12）.