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1、应用物理学专业实验课程与培养模式改革与实践 摘 要：应用物理专业创新试验课程教学改革，对提高教学质量、培育创新人才具有非常重要的现实意义。基于应用物理学专业人才培育要求，针对桂林理工高校应用物理学专业试验课程教学现状进行了具体探讨，对其试验课程的教学内容和培育模式进行了改革。改革实施后，学生的创新意识和实力得到了明显加强。 关键词：应用物理学专业；试验课程；试验教学；培育模式；创新实力 中图分类号：G642 文献标记码：A 文章编号：2096-000X23-0127-04 Abstract： The teaching reform of applied physics experiment c
2、ourse has a great significance for improving teaching quality and cultivating innovative talents. Based on the requirement of the training of applied physics profession， the paper analyzed the teaching status of the applied physics experiment course in Guilin University of Technology， and the teachi
3、ng content and training mode of the experiment course were reformed. Through the experiment teaching reform， students awareness and innovation ability have been improved significantly. Keywords： applied physics profession； experiment course； experiment teaching； training mode； innovation ability 引言
4、国家中长期教化改革和发展规划纲要明确提出探究拔尖创新人才培育模式，创新教化教学方法，提倡科研与教学互动，激励、支持本科学生参加科研实践活动，强调创新意识和实力的培育成为人才培育的目标，主动探究培育高素养创新型人才的方法与途径成为现阶段高等教化改革和发展的主旋律1。试验教学在各类教学工作中不行或缺的组成部分，特殊在高等教化中，试验教学尤其显得重要，它是抽象思维与详细实际之间的纽带，是感性相识与理性相识的有机结合桥梁。在培育学生创新意识与创新实力方面，其作用是其他教学环节恒久不行替代的。可以说，创新源于实践，试验教学对学生创新实力的培育起着至关重要的作用2。 应用物理学作为物理学一级学科门下的一个
5、二级学科，具有理工结合的特点，它与物理专业、工程物理专业、电子信息工程、半导体和材料专业亲密交叉，其理论学问体系涉及到电子学、物理学、材料学和化学等诸多的理论和方法。它的探讨领域涉及包括微电子、半导体材料与器件、新能源开发、信号处理与传输、光电通信技术、遥感探测技术等等。社会要求应用物理学专业人才应具备扎实的物理学基础、深厚的专业学问以及较强的实践实力。因此，应用物理学专业在实践中创新实力水平的凹凸，确定了他们是否能成为工程技术及应用领域特地人才的关键。但是，目前我国大多数地方本科高校的应用物理学专业的试验课程均秉承理学专业的传统试验教学模式，首先是理论课程偏多，试验课程偏少，专业试验课程方向
6、不科学3；试验课程本身存在着试验课程体系不科学、以灌输式教学为主、试验成果考核方式不规范等问题4。这些抑制学生的学习爱好，束缚了学生的特性发展，严峻阻碍了学生创新思维及实力的培育。 一、应用物理学专业及试验课程教学现状分析 桂林理工高校应用物理学专业在2022年起先面上全国招生，每年招收73名學生，学生73%来自广西，30%来自区外，生源质量参差不齐。07至10级学生其教学方法秉承传统教学的教学模式，存在重讲授轻实践、多理论少试验的现象，这样虽然使他们具备了较好的专业理论基础学问，但是对应用物理学学问的应用了解不够，尤其在实践实力缺乏应有的熬炼，在学问的应用技能上也远远不够，更谈不上创新实力的
7、培育。归纳起来，其专业试验课程教学存在如下一些突出的问题： 第一，人才培育体系的实践性教学环节中，学生实践实力不能满意其职业素养的须要。应用物理学专业实践性教学课程设置大多是基于物理学及其交叉学科的人才培育体系的简洁累积，这样虽然向学生灌输的学问量增大，但造成其学习任务繁重，且学生真正的实践实力和驾驭的应用技能非常缺乏。专业试验课程全部根据开设的专业教材或传统教学试验设置，与学生毕业的职业需求和社会发展实际要求基本脱节。 其次，专业课程体系中实践教学与理论教学脱节。依据教化部教指委的规定，学校对应用物理学专业投入不足，试验室硬件远不能满意专业试验教学要求，造成学生获得干脆阅历的较少，并有部分专
8、业课程几乎没有试验的机会。产生这种现象的部分缘由可归结于人才需求周期改变的缩短，使得专业培育方案调整频率过快，导致教学经费投入难以跟上步伐。 第三，科学探讨不能融合于教学，科研弱化本科教学，试验师资队伍边缘化。由于各方面的缘由，特殊是在职称评定指标方面和嘉奖效益方面等的一些因素的影响，我校在肯定程度上存在着重科研、轻教学的现象，导致教学与科研发展严峻失衡，老师的学术水平和科研实力越高，其在本科教学方面投入越少。由于国内整体现状和学校遗留问题缘由，应用物理专业师资普遍职称和学历偏低，教学实力和水平无法满意教学要求。 因此，如何培育高素养创新人才是我校应用物理学面临的重大课题。桂林理工高校是一所以
9、工为主，以地质科学为特色的西部高校，以培育适应区域经济发展、社会发展须要的应用型创新人才为目标。近年来，针对高校生就业形势的巨大压力，学校把培育应用型创新人才培育作为工作的重点，应用物理学专业把握这一契机，开展了大规模的实践教学与人才培育模式改革。 二、应用物理学专业试验课程体系规划与教学改革 依据桂林理工高校十三五规划发展总体目标及应用物理学专业人才培育方案，应用物理专业试验室围绕“以人为本、传授学问、提升实力、凸显创新”的创新应用型人才培育要求，确立在应用物理学专业试验教学重点侧重于物理电子类和材料科学类相结合领域，如物理电子学、光电信息、新能源物理等方向人才培育的核心地位。通过将物理学基
10、础学问、专业特点、学科前沿和交叉学科学问有机融合，逐步培育学生的认知、驾驭、应用、创新等综合实力，为社会输送创新应用型高素养人才。 应用物理学专业试验室结合学校及学科的发展规划、招生规模和生源状况等，结合现有试验教学设备资源及整合高校物理基础试验相关教学设备，以一体化、标准化建设为目标，在课程体系、资源配置、规范体制、试验室管理、教学队伍等方面全面实施改革。 试验教学课程体系的整合与优化 为相宜市场经济和社会的发展要求，应用物理学专业在“需求导向”下设置的试验课程不行避开地倾向于“大而全”，这就导致了既要考虑市场“需求的广泛性”又要兼顾专业“就业的针对性”，既要考虑“基础课程模块”和“专业课程
11、模块”，更须要兼顾“专业方向课模块”组成的课程体系，这样形成一个散乱的试验课程“体系”在所难免，这对学生系统地学习专业学问、培育创新实力极为不利。为使应用物理学专业学生成为具有创新实力的特地人才，必需解决好基础与专业、理论与实践、主干学科与相关学科乃至其交叉学科的关系。为此，我们依据专业培育安排贯穿了基础与专业之间的界限，构建了“四模块三层次”试验教学课程群，四模块分别是：物理学理论基础、特色专业方向、工程实力培育、素养拓展；三层次分别是：了解与理解、综合与设计、探讨与探究。“四模块三层次”的最大特点是按部就班的，“四模块”讲求的是把专业学问、专业技能渗透于基础学问与技能之中，而“三层次”强调
12、的是在娴熟、巩固的基础上培育创新意识和实力。 试验教学内容、方法与手段的改革 结合应用物理学专业各课程的详细状况，改革试验内容和试验方法，删除内容落后、试验手段陈旧的试验内容，增加紧扣专业科研前沿的试验技术和方法，优化、整合各课程间连接试验内容、合理调配验证性、综合性、设计性与探讨性试验内容的比例。学生采纳流水作业的模式进行分组综合性试验，帮助学生融会贯穿所学专业理论学问。增加设计与探讨性试验比例，每个专业老师负责指导、监督一个试验，并定期轮换指导，营造良好的科学探讨氛围，培育学生的动手实力和创新意识。在试验教学课程中适当引进穿插多媒体、仿真试验技术，完善充溢试验教学过程。 多媒体教学手段已经
13、广泛应用于各学科的理论课程教学中，但在试验教学中应用相对较少。首先，多媒体技术把图像、声音、文本等完备地结合在一起，为学生供应生动、逼真的试验情境，能较在很大程度上刺激学生的各个感官，提高学生的学习留意力和学习爱好。其次，多媒体技术能够大幅度成本投入、操作便利，它不但能比較简单突破试验难点，同时能供应更逼真的试验现象，有利于激发学生的想象力，对创新思维和实力的培育大有裨益。 开放试验室与开放式试验教学模式 开放试验室的试验内容的不确定性，可为学生供应功能强的试验仪器和良好的试验环境，给学生供应一个便利、敏捷的试验条件，学生可以依据自身的实际状况作阶段性调整或修改试验方案。开放式教学模式关键作用
14、是教与学主体地位的转变，也就是老师和学生在教学过程中角色的转变，即老师由学问的传输者成为指导者，使学生从被动接受学问演化成学问的主动建构者。开放试验室和开放式教学模式都有利于学生成为独立自主或探究、创建性地完成每个试验探讨主体，使学生在试验过程中学会学习、思索、探究、探讨，使之从中受益。 试验室规范管理与教学队伍改革 为了促进试验教学体系改革、培育应用创新型人才目标达成，在试验室规范管理方面，除开放试验室管理外，还实现了试验室的建设集约化、试验教学人员专业化、标准化。应用物理学专业试验管理人员必需具有全日制本科以上学历，教学人员必需具有高级职称或博士以上学历。每年拨专项经费，选派试验管理人员和
15、老师调研或进修，提升试验室管理实力和教学水平。同时，结合学院绩效安排制度改革，加大试验教学奖惩力度，从根本上变更了来试验人员级别低、待遇低的状况。 三、应用物理学专业人才培育模式改革探究 教学科研协同，准导师制培育 建立教学团队，制定科研服务于教学的探讨式教学方法，探究形成“科研嵌入”理论教学内容、“科研反哺”实践教学环境的创新人才培育的教研统一机制。“科研嵌入”理论教学是将老师的科研项目能够分模块进课堂、进试验、进毕业设计部分，这样实现科研成果进课堂，也有利于探讨式教学，提高学生的创新意识和创新实力。“科研反哺”实践教学环境是刚好总结项目探讨阅历和成果，凝练科研案例，撰写为讲义或教材，将其融
16、入教学课堂，这可极大地丰富教学内容，拓宽学生视野。 学校企业协同，项目驱动式培育 建立校企合作，深度拓展教学实践环节，完善创新人才培育体系。学校与企业签订认知实习、生产实习、毕业实习等教学实习基地，学生在不同阶段到企业中了解与专业相关的产业学问，学会运用学问解决实际问题、提升实力，以更好地满意社会与经济发展对应用型创新人才的实力需求。第一，可以建立校企联合试验室和模拟企业生产线实训室，对于企业生产中遇到的实际问题，进行设计、分解，并由企业技术人员和专业专任老师共同指导老师，根据实际问题在生产过程中组织现场教学，或生产后进行课程探讨。其次，由企业工程师担当兼职老师在校内开设企业相关实践课程教学，
17、把企业项目带进学校，作为学生其次课堂的任务，使学生在学校内进行从理论到实践的实力培育。第三，聘任企业高级工程师担当学生毕业论文指导老师，在第七学期就可以进入企业进行毕业实习，开展相关的毕业论文工作，这样不仅使学生在企业学到较多的实际生产阅历，也为就业奠定了坚实的基础。 创新探讨实践，自主提升式培育 成立高校生物理协会、电子协会等学生团体，定期开展丰富多彩的校内文化活动和课外科技活动，提升学生的创新实力。每年举办一次为期一个月的高校生校内科技文化节、数理节。主动组织学生参与全国高校生数学建模竞赛、“挑战杯”科技作品竞赛、电子设计竞赛等，组织学生主动申报各类课外科技项目，大力支持探究、创新类的毕业
18、生的毕业设计，为学生供应更多的参加创新活动机会和实施创新活动的平台。 探讨型课程教学，爱好式培育与提升 老师将一些与专业结合紧密的科研项目设置成“应用探讨型课程”，该课程教学课时一般为16学时，开课内容要求紧扣学科、科研前沿，与应用物理学专业紧密相关；选题必需是省级以上在研课题，同一课题内容不能重复开课；课程讲解并描述要求从专业学问宏观入手，渐渐深化；任课老师必需具有高级职称或博士以上学位。近三年来，应用探讨型课程部分开课状况，见表1。通过该课程的学习，学生既对所学的专业学问应用有了充分的相识，也了解了从事科学探讨与探究的困惑与艰难，更让其体会享受胜利时的喜悦与乐趣。该课程依据试验室条件选课学
19、生数一般限定为510人，学生依据自身的爱好爱好选择课程。自开设以来，该课程非常受学生的欢迎，全部均达到选课人数上限。 四、实践成果 桂林理工高校应用物理学专业创新应用型人才培育模式下的试验教学改革的开展极大地激发了学生的学习爱好，调动学生学习的主动性，学生的创新意识和创新实力得到明显的提升。实施四年来，创新应用型人才培育模式的实施取得了显著的成效。学生自主完成的探讨、探究性试验项目30 余项，主动申报大學生科技项目立项，校级科技立项15项，省级以上项目8项。在校期间，本科生参加申请独创国家专利5项，公开发表的专业学术论文15 篇，其中应用物理学专业学生农春选同学参加老师的科研项目，撰写学术论文
20、“ 型三能级原子玻色-爱因斯坦凝合体单模光场系统中双模原子激光的压缩性质”在国内权威期刊物理学报上发表。应用物理学学生参与自治区、国家和国际高校生数学建模竞赛，获得区一等奖3项，国家二等奖1项，国际二等奖1项，其他级别奖项多项；学生主动参与电子设计大赛，获广西一等奖2项。在目前高校生就业压力较大的背景下，近三年应用物理学专业学生的就业率仍保持在90%以上，始终处于全校十五名左右。应用物理学专业毕业生的素养、水平和实力得到用人单位的高度评价，并有部分学生已经成为企业的技术骨干、行业能手， 2022级优秀学生常垂明、邓坚的相关事迹分别在中青网和桂林日报等媒体报道。同时，应用物理学专业升学率在我校处
21、于前列，位于学校前十名以内，每年均有学生考上了中国科学院高校、南京高校、中南高校等“1015”或“211”高校的硕士探讨生。 参考文献： 1呼格吉乐.基于高校生创新实力培育的教学改革探究J.教化探究，2022，229：39-40. 2付坤，周晓勤，凌振宝，等.基于创新人才培育的高校工科类专业新常态实践教学探究J.试验技术与管理，2022，32：18-21. 3宋昭远，张雷，张磊磊.应用物理学专业特色建设及实践实力培育探究J.教化教学论坛，2022：139-141. 4王月花.应用物理专业试验课程体系优化与改革探究J.中国电力教化，2022：73-74. 第12页 共12页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页