應用物理學專業人才培養模式的研究與實踐

白亞鄉　胡玉才　楊桂娟

摘要：大連海洋大學應用物理學專業通過長期探索和實踐，構建了以體現學校特色、突出學科交叉、適應社會需求的課程體系，形成了以科研促教學、以學科建設帶動專業建設的教學模式，并取得良好效果。

關鍵詞：應用物理學；專業建設；教學模式；課程體系

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）05-0203-02

人才培養模式改革一直是高等教育教學改革的一個備受關注的問題，也是教育教學改革之核心。近幾年來，我校針對我國高等教育已由精英教育發展為大眾教育的形勢，主動適應社會需求，提出把培養學生的實踐能力、創新應用能力放在重要位置，形成培養寬口徑、厚基礎、有能力、有創新意識和創業魄力的高級專門人才的人才培養戰略。

應用物理學專業按照學校人才培養模式改革的總體要求，根據學科建設和社會人才需求，為提高人才培養質量，增強學生就業能力，對本專業人才培養模式不斷進行探索和改革。按照“保證基礎，拓寬口徑，面向需求，突出能力，體現特色”的思路，不斷改革理論教學和實踐教學體系，優化培養方案。

一、具體措施

（一）優化培養方案、構建更加合理的課程體系

1.以體現學校特色、突出學科交叉優化專業培養方案。大連海洋大學是我國北方唯一一所以海洋、水產、漁業、生物、環境等學科為特色，兼設農、工、理、管、文等學科的多科性高等學校。工科中涵蓋機械、電子、信息、食品工程等多個學科。從學校的學科專業結構特點和學科特色出發，合理配置學校的教學資源，促進海洋、水產學科和環境工程學科等學科與應用物理學的學科交叉，正是其突出優勢。因此，我們在修訂培養方案時考慮到理工結合、農理滲透，在開設物理課程的基礎上，還開設電子技術、電工技術、工程制圖、環境生物物理學等工科、農科課程，構建理工農結合的知識結構；利用學校雄厚的海洋、水產、環境等學科基礎，將海洋生物學、環境科學概論等課程作為專業選修課課程，體現學校特色。通過交叉性課程的安排，使學生既熟悉宏觀思維特點，又掌握微觀研究方法，適應社會不同領域對應用物理人才的需求。

新技術在科學研究中的廣泛應用，使各學科迅速向縱深方向發展，計算機技術更是現代生產、生活中不可缺少的工具。在計算機在物理學中的運用、計算機語言程序設計、JAVA程序設計等課程中，突出計算機技術的應用，并針對具體物理問題研究，將上機實踐作為這些課程學習的重要方式。

2.以適應社會需求，提高學生適應不同工作崗位能力為目標，更新專業課程體系。當前，企業對既熟練掌握基礎理論知識又具備較高實踐能力的高等應用型人才的需求量越來越大，針對當今社會不同領域對應用物理專業人才知識結構的需求情況有所不同的現狀，我們通過開設通用性選修課和方向性選修課來進一步拓展學生的知識領域，擴大畢業生的就業范圍。例如，我們在專業選修課中開設了光電子技術、現代物理知識拓展與應用、應用聲學、納米技術與功能材料等應用性強的課程，學生可根據自身興趣及計劃從事的工作領域選擇不同的課程進行學習。

3.構建物理實驗教學新體系，更新實驗內容。以培養大學生創新應用能力為主要目標，對原有的應用物理實驗教學內容進行更新與優化，在實驗項目配置中，一方面，淘汰了一些內容比較單一的驗證性實驗項目，增加了具有綜合、設計性的實驗項目，并充實已開出的實驗項目的信息量和知識量。另一方面，針對應用物理專業理論不斷更新，新理論、新技術不斷出現，及時調整了本專業的實驗教學內容，及時跟蹤本專業領域內最新發展動態和最新科技成果，將它們不斷充實到相關的實踐教學內容中去。教師在實驗教學中不僅要傳授已有定論的科學理論和專業知識，還要將科學研究理論和方法論方面的知識穿插在實踐教學內容中。由于以工程為背景，使實驗更有針對性，實驗內容更加鮮活，學生不僅能了解局部，而且能了解全局，更能促使學生積極地思考，激發學生的興趣和聰明才智的發揮，從而提高其創新能力。

（二）以科研促教學、以學科建設帶動專業建設

1.以科研促進專業師資隊伍建設。近年來，應用物理學專業教師以生物醫學工程和生物物理學兩個碩士點為依托，努力開展高層次科學研究，在科研組織中，采用“機構開放、人員流動”體制，通過科研課題的申報，組織隊伍、凝聚力量；通過科研課題的研究實踐，鍛煉人才；通過有經驗的學術帶頭人的傳幫帶和“引進來、送出去”等方法措施，促進學術隊伍的凝聚和成長，現在他們已在納米技術與生物功能材料和環境生物物理等研究領域形成了較為穩定的科研方向和學術梯隊。比如，在學校政策支持下，近年來我們成功吸納了兩名博士，在職培養3名博士；與東南大學、西北農林科技大學、大連農業機械研究所等高校和科研院所建立了密切的科研協作關系，選派專業教師到企業和其他科研院所學習鍛煉，這大大提高了專業教師的素質與科研水平，而教師也將最新的科研成果通過授課和講座形式介紹給學生，增強了學生對應用物理專業的學習信心與熱情，開闊了學生的視野，促進了學生綜合素質的全面提高。

2.以科研提高課堂教學質量，促進新知識、新理論在教學中的傳播。本科教學過程具有很強的探索性，它不僅要傳授知識，傳承文明，還擔負著發現未知和培養學生探求新知能力的任務。因此，本科教學過程本身就包含教學與科研兩種因素，兩者是緊密結合在一起的。基于這種共識，我們在抓教學質量的過程中，特別強調科研對教學的促進作用。要求教授、博士等高職稱高學歷教師都要為本科生上課，其目的就是提高課堂教學的學術含量，要求教授、博士把他們的科研成果轉化為課程內容，開闊學生的學術眼光和視野，對學生進行學術熏陶。

實踐表明，通過這種教學方式，不僅使學生深刻領會到學習該門課程的真正目的和用途，而且還大大提高了學生綜合運用專業理論知識去分析和解決復雜的實際問題的能力，專業理論與實踐緊密結合，即生動又直觀，有利于學生學以致用和培養創新思維能力。

例如，汪靜教授是國家自然科學基金“表面微納拓撲結構的調制與海洋防污性能的仿生研究”的主持人，她在為專業學生開設的《納米技術與功能材料》課教學中，集合自己在納米技術、海洋防污技術領域的研究成果，在為學生打好理論基礎的同時，注重對學生進行課程相關研究領域的最新進展和主要研究方法的介紹，使學生對課程的背景，研究領域、主要技術、發展方向有基本的了解，培養學生在此領域的興趣和深入研究的愿望。

又如，白亞鄉老師在《熱學》的教學中，積極嘗試案例教學，將課本知識與當前科學研究的熱點緊密聯系，例如，他在為學生講授熱機原理時結合國內最大的海水源熱泵中央空調工程在大連星海假日酒店正式啟動的消息，讓學生用所學知識分析了海水源熱泵的工作原理以及它的優勢，培養了學生運用所學理論解決實際問題的能力。

實踐證明，我們這些教改嘗試和努力改變了那些只進行教學工作而不進行科研學術工作的教師在教學中只能教死書的狀況，把在科研工作中積累的經驗帶到課堂，豐富了課堂教學內容，提高了課程質量，同時，科學研究也使他們更充分地掌握學科發展前沿，給學生以前沿的引導。

3.以科研提高實踐教學質量。科研工作會使教師形成一種特殊的精神氣質，包括創新意識、實踐精神、好奇心和進取心、獨立探索的自覺性以及懷疑精神等。我們強調學生參與老師的科研活動的目的，不僅僅是為了把學生所學的理論知識轉化成學生認識和解決實際問題的能力，更重要的是把教師身上這些品質能夠通過言傳身教在無形中影響學生，從而使學生具備創造的興趣和能力。我們主要通過兩種途徑為學生提供參與教師科研活動的機會，一是讓學有余力的學生參與到老師的科研活動中，承擔一部分力所能及的科研課題，通過鍛煉使學生科研能力得到提升，激發學生的科研熱情，二是將學生的畢業論文（設計）與教師的科研結合起來，使教師對學生論文能有的放矢地進行指導，近幾年來，專業學生的畢業論文內容50%來自教師的科研項目，另外，部分教師還結合自己的科研項目指導學生參加“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽和“挑戰杯”中國大學生創業計劃競賽以及理學院組織的研究性學習立項活動。

二、實施效果

經過幾年來的改革與實踐，應用物理學專業對學生的培養取得了良好的效果，近幾年來專業學生共獲得省級以上各類科技獎勵30多項，獲得專利14項，發表論文8篇。從學生就業情況來看，不僅就業率高，就業面也越來越寬，就業單位涉及到物理、海洋、電子、電器、計算機、生物、環境、機械、輕工等多個領域，學生來到這些工作單位后都能很快適應所從事的工作，而且大都表現良好，通過用人單位反饋回來的信息來看，總體上說，對本專業畢業生培養質量和專業質量評價效果良好。在2014年遼寧省教育廳開展的綜合評價工作中，我校應用物理學專業取得了82分的好成績。