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應用物理范文第1篇

【關鍵詞】應用物理 試題庫 建設與應用

【中圖分類號】G【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2012）12C-0062-02

生活離不開物理，科技離不開物理，整個社會的進步也離不開物理，所以，大學生學習物理具有很重要的現(xiàn)實意義。應用物理這門課程是我院高職高專理工科學生必修的一門基礎課程。要培養(yǎng)我們的學生能夠跟上今后時代的發(fā)展，就要幫助他們打下扎實的物理基礎，這樣，他們在以后的發(fā)展中才具有較強的適應性。這無疑對我院的教學質(zhì)量提出了更高的要求。為此，我們必須跟上時代步伐，努力推進教育改革。

但是，隨著教育改革的進一步深化，傳統(tǒng)的不合理的考試模式對提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的制約逐漸顯現(xiàn)出來。從素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育的角度考慮，由于我們不重視對考試科學的研究等原因，傳統(tǒng)的考試制度存在諸如試題量小，不能覆蓋全部課程內(nèi)容，偏重對知識的考核，缺少對能力的考核等弊端。開發(fā)、建立一個適用于不同目的、技能和任務需要，且由大量優(yōu)質(zhì)題目組成的試題庫已成為教育改革的重要內(nèi)容。許多專家認為，為了保證試題庫的質(zhì)量，需要根據(jù)考生的考試結果，對考試系統(tǒng)生成的每份試卷進行效度、信度分析，對每個試題進行區(qū)分度、難度分析，并根據(jù)分析結果對試題進行調(diào)整，剔除不符合要求的試題。同時根據(jù)考試群體的實際情況進行難度調(diào)整，這樣測試的結果才能科學、準確地評估教師的教學質(zhì)量和被試的學習水平。

一、應用物理試題庫建設內(nèi)容

本試題庫主要由力學、熱學、電磁學和光學等四個題庫組成。題型共包括六種：選擇題、填空題、判斷題、簡答題、計算題和證明題。每個試題庫中的試題內(nèi)容均覆蓋大綱要求內(nèi)容的90%以上。各部分題庫的題量和按章節(jié)分布情況如下。

力學部分（含振動與波動）：本題庫共有623道題，其中單選題197道，填空題211道，判斷題70道，簡答題12道，計算題129道，證明題4道。

試題按章節(jié)分布情況如表1：

熱學部分：本題庫共有194道題，其中單選題57道，填空題41道，判斷題43道，簡答題8道，計算題42道，證明題3道。

試題按章節(jié)分布情況如表2：

電磁學部分：本題庫共有575道題，其中單選題147道，填空題152道，判斷題127道，簡答題6道，計算題141道，證明題2道。

試題按章節(jié)分布情況如表3：

光學部分：本題庫共有288道題，其中單選題87道，填空題55道，判斷題46道，簡答題11道，計算題29道，無證明題。

試題按章節(jié)分布情況如表4：

二、試題庫的特點

（一）試題的標準化

四個部分的試題庫全部按照標準化試題庫的要求建立，既有客觀題，又有主觀題，組題是按隨機性原則。

（二）題庫的系列化

本試題庫系列是由力學、熱學、電磁學、光學四個試題庫按統(tǒng)一的要求、統(tǒng)一的構思建立的。因此，形成一個從內(nèi)容到形式都協(xié)調(diào)統(tǒng)一的試題庫系列。

（三）題庫適用范圍廣

本試題庫適用于我院高職高專理工科學生的單元測驗、期中考試和期末考試。

三、試題庫的評價指標

試題庫質(zhì)量的評價指標主要包括試題的難度系數(shù)（包括客觀題的難度系數(shù)和主觀題的難度系數(shù)）、試題的區(qū)分度、試卷的信度以及試卷的效度等幾個方面。

從近年的使用情況看，該試題庫使用后效果良好：其一，實現(xiàn)了真正意義上的教考分離，促進了教學質(zhì)量的提高；其二，統(tǒng)一了力、熱、電、光四部分的試題要求，保證了四部分的考試質(zhì)量；其三，實現(xiàn)了題庫管理的微機化，提高了制卷的質(zhì)量和工作效率。但是，隨著科學的不斷進步，試題庫的題型要及時更新，其內(nèi)容也應隨時更新，真正實現(xiàn)與時俱進。

【參考文獻】

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[2]于向英.教育測量與統(tǒng)計[M].鄭州：鄭州大學出版社，2004

[3]孫寶志，金魁和.高等醫(yī)學教育現(xiàn)代考試方式方法[M].沈陽：遼寧科學技術出版社，1996

[4]王孝玲.教育測量[M].上海：華東師范大學出版社，2001

[5]李述剛，薛茜.試題庫質(zhì)量評價指標及應用[J].新疆醫(yī)科大學學報，2005（12）

【基金項目】防災科技學院教學研究與教學改革項目（201141）。

應用物理范文第2篇

【關鍵詞】應用物理學；發(fā)展

1 應用物理的起步和發(fā)展

在古時候，雖然人們對自然界中事物的認識只依靠直覺和思辨性猜測，但是此時已經(jīng)有了物理知識的應用。從刀耕火種之中就能看到物理力學的基本應用，由此可見應用物理在生活中的普遍性，以及應用物理發(fā)展的必然性。這個時期，得到較大發(fā)展的是與生產(chǎn)實踐密切相關的力學，諸如靜力學中的簡單機械、杠桿原理等在農(nóng)業(yè)和狩獵之中有廣泛的應用。在該過程中很多的經(jīng)典物理理論得到實踐。而后的時期中更是有了電磁學在實際生活中的應用和發(fā)展，指南針就是電磁學方面應用于實際生活的重要代表作。聲學方面，唐朝的編鐘聞名世界，優(yōu)美的音律讓人們能更好的享受生活。自古時候到近代，總可以在現(xiàn)實生活中看到物理學的應用，這就是最初期的應用物理的起步和發(fā)展。在應用物理沒有成為專門化的學科時，它早已經(jīng)融入了人們生活的點點滴滴，貫穿于生活的每個角落。

2 應用物理在經(jīng)典物理學時期的發(fā)展和貢獻

15世紀末，在資本主義生產(chǎn)關系發(fā)展的過程中，生產(chǎn)和技術得到了更大的發(fā)展。近代自然科學在該時期特定歷史需求下誕生了。物理學增加了系統(tǒng)的觀察實驗和嚴密數(shù)學演繹相結合的研究方法。引發(fā)了17世紀在物理天文學和力學方面的大發(fā)展。牛頓建立力學體系，開啟了近代物理學的大門。到了18世紀時期，應用物理在資本主義生產(chǎn)關系中有了突破性的進展，瓦特改良的蒸汽機大大的提升了工業(yè)革命的進程，出現(xiàn)了發(fā)明和使用機械大時代。如爾頓于1814年英國人史蒂芬孫發(fā)明蒸汽機車；玻爾茲曼，吉布斯等創(chuàng)建了統(tǒng)計物理學，使得熱機的效率得到了很大的發(fā)展，結束了二類永動機的輝煌時期。在18世紀應用物理的發(fā)展也使機械論的自然觀成為當時物理學的主導思想。19世紀，物理學得到了快速和重大的進展，不同領域之間的聯(lián)系不斷被挖掘出來。如新數(shù)學方法與物理研究不斷聯(lián)系，并建立了熱力學、分子運動論、波動光學、經(jīng)典電磁場理論等完整的理論體系。從奧斯特發(fā)現(xiàn)在實驗中發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，到安培提出分子電流假設，再到電磁感應定律的發(fā)現(xiàn)，最終麥克斯韋總結出的位移電流假定，創(chuàng)建一套完整的電磁理論體系。同期的應用物理也取得了重大的發(fā)展，從第一臺電動機的制作，到電力工程、電磁通訊的迅速發(fā)展。無疑是應用物理在歷史中的逐步登臺，應用物理正從現(xiàn)在中的平民角色變?yōu)楦鼮槿藗兪熘拿餍切蜗?。應用物理的重要性正在不斷的凸顯，在歷史的科技生產(chǎn)和日常生活中占有了更加重大的地位。

3 物理應用指出了近代物理的不完備性

18世紀在統(tǒng)計力學和熱力學及麥克斯韋電磁場理論的建立后，經(jīng)典物理學發(fā)展達到一個歷史的至高點。經(jīng)典物理學取得了比之歷史看來十分突出的成績，令不少當時的物理學家萌生了一種錯誤的認知：物理學的知識已經(jīng)完備，物理學最基本的、核心的問題都得到了應有的解決，只有需要更深層次細化和需要深入研究的問題在細節(jié)上需要作出一小部分的補充和修整，從而令已有的公式更加的貼近最真實的物理本質(zhì)。但在19世紀，生產(chǎn)技術的發(fā)展，隨著各種精密、大型儀器的制作，研究對象由宏觀到微觀、從低速到高速，并不斷的觸及到神秘的宇宙和物質(zhì)內(nèi)部的結構。讓人們對宏觀世界的認識，發(fā)生了巨大的轉(zhuǎn)變。在物理應用于現(xiàn)實的過程中，在進行科學實驗時發(fā)現(xiàn)了一些不能用當時經(jīng)典物理學解釋的現(xiàn)象。從開始的電子、X射線和放射性現(xiàn)象被人們所發(fā)現(xiàn)。到黑體輻射的“紫外災難”和無結果的“以太漂移”。此類與經(jīng)典物理學的基本理論和基本概念有強烈的沖突的實驗，使傳統(tǒng)的經(jīng)典物理學觀念受到了重大的質(zhì)疑，這正是物理應用引起的物理學的一場新的歷史進程。在矛盾被提出后愛因斯坦提出了相對論；相繼的薛定諤、海林堡等物理學家提出了量子力學的觀點，由此結束了經(jīng)典物理學深受質(zhì)疑的局面，將理論物理學提升到了一個新的高度。在該物理學理論性提升的過程中，物理應用起著不可忽略的作用。正是將理論付諸于應用才將理論深層次的不完備性挖掘出來，進一步推動物理學的理論化進程。

4 應用物理專業(yè)化的正式確立

4.1 正式確立

在十九世紀末期，二十世紀初期隨著物理學的不斷發(fā)展，核技術的逐步崛起，此時應用物理作為一個領域從整體物理中被專門挑選出來，相對于更加注重結合數(shù)學的理論研究的物理專業(yè)而言，應用物理更注重理論在現(xiàn)實生活中的實際運用。確立了應用物理的地位，表明了對應用物理態(tài)度的改變。是應用物理正式走向?qū)I(yè)化的標志。在20世紀以來應用物理在航空航天、電子電信、聲、光等基礎開發(fā)和應用中取得了巨大成就。

4.2 獨立化意義

應用物理在現(xiàn)在的應用面不斷拓寬，在醫(yī)療、宇航、新能源開發(fā)等方面都有廣泛應用，在人們生活水平不斷提高的當代，在發(fā)展新型能源的今天，人們對醫(yī)療條件和能源供應有了更深層次的要求。應用物理的重要性日益明顯，只有不斷發(fā)展應用物理才能滿足當代人們的生活需求。曾經(jīng)的蒸汽機極大程度的解放了勞動力，電子通信的發(fā)展拉近了人們的距離，讓一個個新興娛樂產(chǎn)業(yè)萌芽，極大的加速了經(jīng)濟的發(fā)展。在現(xiàn)有的科技水平上不斷的發(fā)展應用物理才能加速一個時代的進步。

5 應用物理學未來發(fā)展展望

就應用物理的發(fā)展來說在這里引用物理學家、諾貝爾獎得主楊振寧前輩的一句話來說：“今后二十物理學的成就會遠遠不及100年前，每一門學科的發(fā)展都是有起伏的。未來相當一段時間，物理學不會在理論上有大的突破，此時的物理學很多新領域出現(xiàn)了，為我們打開了很多門，每一個門走進去都能大有作為?！睙o疑應用物理就是這樣的一個新領域，在理論無法取得重大突破的現(xiàn)在，應用物理在各方面取得的成績是可喜的。在物理理論近乎停滯的近些年，各國相繼在應用物理的指導下將各種航天器送入太空，不斷的探索宇宙的奧秘。在信息傳遞方面不斷的革新，將信息的傳遞變得簡單化和便捷化。從巨型的計算機到mini iPad，每一次的進步都帶來了更大的驚喜。應用物理的研究方向是順應歷史需求的，就應用物理今后的進程很多學者有自己的理解，就當前時代的需求：對宇宙的開發(fā)。新型航天器的研發(fā)將會是每一個國家努力的方向。再次應新時代能源的需求，核反應進一步的可控化也將是一個研究的大方向，同時新型能源開發(fā)必不可少。

6 總結語

本文通過分析應用物理學的發(fā)展歷程，總結了應用物理學發(fā)展過程中出現(xiàn)的比較重要的幾個時期，我們要不斷的回顧和總結應用物理學的發(fā)展歷史，從歷史中吸取發(fā)展經(jīng)驗，為應用物理學的日后發(fā)展提供經(jīng)驗。

【參考文獻】

應用物理范文第3篇

知識目標

1、知道什么是機械運動，什么是參考系，知道運動和靜止的相對性．

2、理解質(zhì)點的概念，知道質(zhì)點是用來代替實際物體的有質(zhì)量的點，是一種理想化的物理模型，知道是否能把研究對象看作質(zhì)點要根據(jù)研究的問題決定．

3、知道時間和時刻的區(qū)別與聯(lián)系．

4、理解位移的概念，知道位移是表示質(zhì)點位置變化的物理量，是矢量，能夠區(qū)別位移和路程．

能力目標

1、培養(yǎng)學生自主學習的能力，訓練學生發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，解決問題的能力．

2、培養(yǎng)學生的實驗能力，學會使用打點計時器，并會通過分析紙帶上的數(shù)據(jù)得出相應的結論．

情感目標

1、激發(fā)學生學習興趣，培養(yǎng)學生良好的意志品質(zhì)．

教學建議

教材分析

本節(jié)教材主要有以下一些概念：機械運動，參考系，質(zhì)點，時刻和時間間隔，位移和路程，重點是質(zhì)點和位移的概念，難點是位移概念．教材在本章開始處列舉了大量的實例，給出機械運動的概念，在本節(jié)一開始，也是通過生動的實例，給出參考系的概念，接著從研究對象的角度，學習質(zhì)點的概念，滲透理想化思維方法；再進一步學習時刻與時間，位移和路程等概念．每一小節(jié)重點突出，又相互關聯(lián)，實例鮮明，配圖恰當，便于學生的接受，是進一步學習的基礎．

教法建議

本節(jié)教材的特點是概念較多，很多知識初中時學過，并且這些知識與生活實際密切相關，建議讓同學自學討論的方法進行，可讓同學提前預習或課上給出時間看書，教師提出一些問題，或讓同學看書后提出問題，展開討論，達到掌握知識，提高能力的目的，并結合多媒體資料加深理解和鞏固.

教學設計示例

教學重點：質(zhì)點和位移的概念

教學難點：位移概念的引入與理解

主要設計：

一、參考系：

（一）提出問題，引起思考和討論．

1、什么叫機械運動？請舉一些實例說明．

2、描述物體是否運動，先要選定什么？看什么量是否在改變？什么叫參考系？為什么說運動是絕對的，靜止是相對的？

3、同一運動，如果選取的參考系不同，運動情況一般不同，請舉例說明．

4、選擇參考系的原則是什么？（雖然參考系可以任意選取，但實際上總是本著觀測方便和使運動的描述盡可能簡單的原則選?。?/p>

（二）展示多媒體資料，加深理解（穿插在討論問題之間進行）

1、太陽系資料：行星繞太陽運轉(zhuǎn)情況．

2、銀河系資料：星系旋轉(zhuǎn)情況．

3、電子繞原子核運轉(zhuǎn)情況．

4、飛機空投物資情況．

二、質(zhì)點：

（一）提出問題，引起思考和討論：

1、投擲手榴彈時怎樣測量投擲距離？把教室的椅子從第五排移到第一排怎樣測量椅子移動的距高？汽車繞操場一周怎樣測量它經(jīng)過的距離？以上幾種情況用不用考慮這些物體的形狀和大??？

2、什么叫質(zhì)點？

3、小物體一定能看成質(zhì)點嗎？大物體一定不能看成質(zhì)點嗎？請舉例說明？

4、什么叫軌跡？什么叫直線運動？什么叫曲線運動？

（二）展示多媒體資料，加深理解．

1、火車（200米長）穿山洞（100米長）情況．

2、地球公轉(zhuǎn)及自轉(zhuǎn)情況．

（三）總結提高：

1、對于什么樣的物體才可以看成質(zhì)點的問題，關鍵在于對物體的運動情況進行具體分析，在我們研究的問題中，物體的形狀、大小，各部分運動的差異等，如果對我們研究的問題影響不大，就可以把該物體看成一個質(zhì)點．

2、學習質(zhì)點概念時，要有意識地向?qū)W生介紹一種科學抽象的方法，我們抓住問題中物體的主要特征，簡化對物體的研究，把物體看成一個點，這是實際物體的一種理想化模型，是實際物體的一種近似．

三、時刻和時間間隔

提出問題，引起思考和討論．

1、“上午8時開始上課”，到“8時45分下課”，這里“8時”和“8時45分”的含義各是什么？“每一節(jié)課45分”的含義又是什么？

2、“現(xiàn)在是北京時間8點整”中“8點”的含義是什么？

3、校百米紀錄是10.21s、第2s末、第2s內(nèi)的含義各是什么？

四、位移和路程

（一）提出問題引起思考和討論：

1、說“物體由A點移動500米到達B點”，清楚嗎？

2、如何描述物置的變化？

3、什么叫位移？為什么說位移是矢量？

4、位移和路程有什么區(qū)別？它們之間有關系嗎？

（二）展示多媒體資料，加深理解．

1、從天津到上海，海、陸、空三種路線抵達情況．

2、在400米跑道上進行200米跑和400米跑情況．

探究活動

應用物理范文第4篇

材料物理實驗 應用物理學 教學改革

一、引言

2006年，中國科技創(chuàng)新大會提出：2020年前使我國進入創(chuàng)新型國家行列。因此，為國家培養(yǎng)大批自主創(chuàng)新型人才成為社會發(fā)展的迫切需要。據(jù)此，許多高等院校將人才培養(yǎng)定位為培養(yǎng)高級應用型創(chuàng)新人才，而高級應用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)不能離開實踐教學環(huán)節(jié)這一教學體系重要組成部分，實踐教學在培養(yǎng)學生實踐應用能力、分析和解決問題能力、創(chuàng)新精神等方面具有不可替代的作用。

為適應社會對應用型創(chuàng)新人才需求，湖南工業(yè)大學構建了以“三實一創(chuàng)”（實訓、實驗、實習、創(chuàng)新）為核心的專業(yè)實踐教學新體系?！恫牧衔锢韺嶒灐氛n是理學院應用物理學專業(yè)材料物理方向一門實踐性很強的必修課，其教學目的是讓學生熟悉科研全部過程，在實驗中逐步了解科學研究方法，課程在培養(yǎng)學生分析問題與解決問題的能力，提升學生科學思維方法以及綜合科研素質(zhì)方面有舉足輕重的作用。

二、《材料物理實驗》教學內(nèi)容改革

湖南工業(yè)大學理學院材料物理實驗室在實驗教學新理念指導下，充分了解和貫徹實驗教學在教學工作和培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才中的重要地位，按照培養(yǎng)目標將實驗教學內(nèi)容進行分類、歸納、更新與整合，并遵循由淺入深、由簡到繁、由單純模仿到學生獨自綜合創(chuàng)新的順序，逐步推進，分層次按階段履行的原則，把《材料物理實驗》課劃分為下面三個實驗項目：

1.材料科學基礎實驗

此基礎實驗是根據(jù)材料物理專業(yè)方向課程要求學生學會的材料科學方面基本實驗技能所開設的，規(guī)定每個學生都會動手操作且分析實驗結果，如金相試樣的制備、金相顯微鏡的使用、金屬和非金屬材料的拉伸、壓縮與彎曲實驗等。

2.材料分析測試實驗

以材料表征和材料性能測試為目的，讓學生了解材料研究前沿所需的新型材料合成與測試方法，拓寬學生知識面。有針對性地設置了以下實驗：材料的紫外光譜測試、薄膜厚度、折射率及消光系數(shù)測試、功能薄膜特性測試、材料熱重/差熱分析、電化學工作站的使用等，這些實驗幫助學生學習材料表征的基本方法和材料性能測試的一般技巧，激發(fā)學生科學思維。

3.綜合設計性實驗

綜合設計性實驗是一種新型實驗教學模式，目的是促進學生提出疑問-綜合研究-解決問題的能力，所以，實驗選題主要注重發(fā)展創(chuàng)新。在學生業(yè)已掌握相關材料領域知識前提下，綜合設計性實驗鼓勵學生自我發(fā)展創(chuàng)新，督促學生查閱文獻資料，幫助學生探索和了解新知識、新方法，根據(jù)綜合實驗的教學要求，提出可行實驗方案，按照既定目標，選擇實驗配方和實驗條件，制備出符合實驗性能要求材料，對材料進行合理表征，完成性能測試，并根據(jù)實驗現(xiàn)象和實驗結果，探索材料體系結構-制備方法-物質(zhì)特性的相互關系，判斷較好的配方和制備技術，在學生自主選擇中培養(yǎng)創(chuàng)新能力。實驗包括溶膠凝膠法制備納米材料及其結構測試、陶瓷材料的成型和燒結、稱重法測量材料腐蝕速率等。

三、《材料物理實驗》教學方法改革

教學方法直接影響實驗教學效果，培養(yǎng)創(chuàng)新人才，教師選擇合理的教學方法是關鍵。傳統(tǒng)實驗教學通常采用填灌式、驗證式的教學方法，實驗時老師先講述實驗原理、方法等，然后要求學生按照實驗講義給出的固定實驗步驟機械式完成實驗，儀器、實驗藥品等都是教師事先準備好的，最后學生再按照教師要求的固定形式撰寫實驗報告，學生在這個過程中僅僅是個被動參與者，有很多學生在上課時依葫蘆畫瓢地照搬別人的實驗做法，在完成實驗后還不知道為什么要做這個實驗，這種教法削弱了學生對實驗課程的興趣和創(chuàng)作激情，學生的動手實踐能力沒能得到應有的訓練，自然難以保證好的教學效果。材料物理實驗室通過以下方式改進傳統(tǒng)實驗教學方法：

1.開放式實驗教學

將傳統(tǒng)的“教師講授-演示實驗-學生實驗”的教學方法改為“學生預習-自己查閱資料-提問與集體討論-儀器操作-教師指導-綜合評價”形式，教師首先給出命題，學生據(jù)此查閱有關文獻資料，通過提問與討論設計實驗方法，然后自己選擇實驗裝置、手段及實驗工序，實驗結束后，必須自己經(jīng)過思考，分析實驗結果，總結規(guī)律，給出實驗結果綜合評價，撰寫實驗報告。

2.實驗教學導師制

一般的材料物理實驗室只在日常實驗教學中才對學生開放，既造成實驗室儀器設備的浪費，也無法滿足現(xiàn)代實驗教學對學生創(chuàng)新意識與能力培養(yǎng)的要求。采用導師制可以克服這個弊端，學生自主選擇導師，充分利用實驗室的資源優(yōu)勢，在導師的指導下，自行設計創(chuàng)新性實驗，參與科研型開放實驗或自選課題實驗等，方便教師和學生開展科研活動。

四、《材料物理實驗》考核方法改革

為了建立全面、客觀、公正地評價學生實驗操作技能掌握程度、科學態(tài)度與綜合素質(zhì)的實驗課程考核體系，材料物理實驗室從學習態(tài)度、理論測試、實際操作能力（包括動手能力、調(diào)試能力和創(chuàng)新能力）以及實驗結果相結合的辦法全面考評學生成績。對于基礎性與材料測試實驗，重點考查學生的基本理論和基本動手實踐能力，其中平時成績（包括預習報告、平時實驗中獨立操作能力及實驗報告）占50%，操作考試成績占50%。對于綜合設計性實驗，考核方式分為方案設計（合理性、完整性、經(jīng)濟性）、綜合操作能力（獨立、熟練、創(chuàng)新）、實驗報告（清楚、規(guī)范、完整）和答辯幾個部分來全面評測學生的實踐操作能力和分析應用能力。這種多元化的考核方式，從不同角度綜合考查學生綜合能力，充分調(diào)動了學生學習和探索的積極性。

五、結語

我們提出了一個比較符合湖南工業(yè)大學理學院實際的材料物理專業(yè)人才培養(yǎng)的實踐教學改革方案，通過對當前實驗教學現(xiàn)狀進行分析，對實驗教學內(nèi)容、教學方法、考核方式等不同角度進行探討和改革，改變傳統(tǒng)中實驗課附屬于理論課的教育方法。經(jīng)過3年的教學實踐，證實教學改革卓有成效，學生動手實踐能力明顯改善，學生對于科研活動越來越感興趣，多名學生在學校舉辦的大學生創(chuàng)新杯競賽中取得良好成績?！恫牧衔锢韺嶒灐方虒W改革，將是注重學生實踐創(chuàng)新和充分發(fā)揮學生自主探索研究的一種嶄新實驗教學模式。

參考文獻：

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應用物理范文第5篇

關鍵詞 應用物理學 理工結合 基礎教育

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2015.09.030

Reform and Outlook on the Specialty of

Applied Physics in New Situation

GONG Xiaoyang， LI Tongwei， WANG Hui， WEI Ronghui， Cui Hongling

（College of Physics and Engineering， He'nan University of Science and Technology， Luoyang， He'nan 471023）

Abstract Based on the present situations of domestic and abroad on the specialty of applied physics， the existed problem and opportunities， and the actual situations of our school. In this paper， the courses orientation of applied physics major is determined， and the reforms of teaching model are also given.

Key words applied physics; combination of science and technology; foundational teaching

應用物理學是將物理學的原理、方法應用于相關科學技術領域的基礎應用型學科。在整個自然科學中，物理學作為重要組成部分，具有基礎性及先導性的地位，是眾多傳統(tǒng)和現(xiàn)代高新技術建立的基礎，同時也是未來新技術產(chǎn)生和發(fā)展的源泉與動力?？v觀近二十年的諾貝爾物理學獎，除以物理學理論的創(chuàng)新和突破獲獎外，很多以物理學的理論給予技術上的革新與應用而獲獎，而從理論到應用成熟并獲獎的周期也呈現(xiàn)越來越短的趨勢。光纖傳輸和電荷耦合器件（CCD）圖像傳感器理論均提出于上世紀六十年代，獲獎是2009年，歷時四十多年。1988年“巨磁電阻”效應被發(fā)現(xiàn)，2007年因廣泛而成熟的應用獲諾貝爾物理學獎，歷時近二十年。2004年，獨立的石墨烯被分離出，2010年獲獎，歷時六年。華裔諾貝爾物理學獎得主丁肇中教授認為：工業(yè)的發(fā)展、人民生活水平的提高，最重要的源動力在基礎科學，到應用的時候就把整個人類的生活徹底改變了。而楊振寧教授也認為，當前和以后的幾十年內(nèi)物理學的重心在于應用物理學。應用物理學不僅是以古老的物理學為基礎建立的，也應是現(xiàn)代和未來物理學專業(yè)發(fā)展的主流方向。

1 高校應用物理學專業(yè)的問題與機遇

應用物理專業(yè)既講物理理論，又講應用和實踐，就業(yè)可在物理和工程兩大領域，從業(yè)范圍廣泛，并與多門學科有相互的交叉滲透。全國高校應用物理專業(yè)本科畢業(yè)生每年約12000人，盡管數(shù)量不多，人才需求應該是供不應求的，然而新形勢下，應用物理學專業(yè)也面臨了前所未有的困難和挑戰(zhàn)，我們從以下幾方面予以分析：

1.1 國內(nèi)外高校開設應用物理學專業(yè)的現(xiàn)狀

全球頂尖知名理工科和綜合類學府如美國的麻省理工學院等都設有應用物理專業(yè)（Applied Physics），他們針對核物理及核技術、宇航技術、聲光電學的基礎開發(fā)和應用等方面研究處于世界領先地位，他們培養(yǎng)了國際上優(yōu)秀的物理學應用人才。

我國早期的高等教育都設有應用物理專業(yè)，使得頂尖工科背景高校的應用物理專業(yè)也有比較悠久的歷史。許多著名物理學家如葉企孫、吳有訓、任之恭、周培源等教授都曾任教于在1926年成立的清華大學物理系。王淦昌、錢偉長、周光召等是清華物理系培養(yǎng)出了的著名科學家。為國家長遠的戰(zhàn)略計劃，開創(chuàng)和發(fā)展我國的原子能科學技術，培養(yǎng)理工結合的新型人才，根據(jù)國務院的指示，在部分學校成立了工程物理系。應用物理專業(yè)的主要研究領域是核專業(yè)，它們?yōu)槲覈思夹g開發(fā)、研究、應用提供大量人才。

我國一流的綜合性大學都設有應用物理系或者物理系。近10年來，為適應科技發(fā)展，國內(nèi)的應用物理專業(yè)如北大物理系等都大力加強了計算機和電子技術方面的基礎研究。我國航空航天技術的飛速發(fā)展、半導體材料等技術開發(fā)工作的深入研究、醫(yī)學生物科研等儀器研制開發(fā)等物理前沿問題的研究和應用，正是這些一流綜合性大學輸送的一大批理工結合的優(yōu)秀的應用物理專業(yè)人才。

我國的普通（二本、地方性）高校中，工科、師范和綜合大學多數(shù)設有物理系或者應用物理系。其面臨的極大問題就是學生就業(yè)。據(jù)麥克思2010年度主要本科專業(yè)失業(yè)率調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，畢業(yè)半年后的應用物理學失業(yè)率高居第三位。在目前“就業(yè)難”這個問題上，應用物理學專業(yè)顯得特別突出。調(diào)查顯示，因各高校應用物理學專業(yè)偏重方向不同，就業(yè)方向也不同。但一次就業(yè)簽約率均偏低。畢業(yè)生到對口單位工作、做基礎物理學教育、考研考博等繼續(xù)深造、到國外繼續(xù)學習物理學等幾個主要就業(yè)去向所占的總人數(shù)相比于畢業(yè)總人數(shù)的比例明顯偏低于工科專業(yè)，很多有特色的普通高校工科專業(yè)大三的學生已預訂了工作崗位。所以，應用物理學專業(yè)畢業(yè)生待崗、轉(zhuǎn)崗、空擋等現(xiàn)象非常嚴重，畢業(yè)生畢業(yè)后到計算機、材料、電子，金融等崗位就業(yè)，甚至從事的是銷售等與物理學完全不沾邊的工作，這與當今社會“重工輕理”、“重技輕道”以及受就業(yè)趨緊、社會評價越來越功利等大背景有關，應用物理學專業(yè)兼具基礎性與綜合性，以及課程的高難度使得應用物理學這樣的基礎學科專業(yè)面臨了就業(yè)難、招生也難的兩難境地。學生在選擇地方性高校時，更多的是選擇容易就業(yè)的專業(yè)。再加上社會大環(huán)境的影響，學生對選擇應用物理學專業(yè)的積極性不高，興趣不大。造成這個專業(yè)在地方高校的生源量不足，因此對專業(yè)建設的發(fā)展蒙上陰影。

1.2 我國應用物理學專業(yè)的癥結與機遇

如上闡述，既然應用物理學專業(yè)的畢業(yè)生供不應求，為什么普通高校又面臨就業(yè)難的問題呢？分析原因有幾個方面：

（1）應用物理專業(yè)因課程開設范圍廣，應用面比較廣，導致競爭力不夠強，比如雖然開設了數(shù)電模電、半導體材料等課程，但是學生學習和研究的深度比起計算機專業(yè)和材料專業(yè)的人才又有一些差距。相比而言，在競爭最好公司的研發(fā)部門中，往往處于下風。其實，應用物理學專業(yè)設置時涉及了各方面應用類課程，但比起同名專業(yè)工科類來說，不夠深、不夠精。學習了材料學的部分課程，遠不及材料學工科學生學得多;學習了數(shù)字電子技術和模擬電子技術課程，遠不及計算機類學生學習的多。廣而不專，面臨尷尬。

（2）基礎性研究的的課題仍舊是需要大量的政府的政策性投入，同時不能立刻見效益，也難以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化;很多地方性高校是由地方出資建設的高校，其建設資金來源與當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展有著很密切的關系，這就給高校投建應用物理專業(yè)帶來資金問題。創(chuàng)辦一個應用物理學專業(yè)，需深入掌握物理學原理繼以投入應用，需大量物理學基礎與近代實驗和實踐的訓練，意味著需精密昂貴的實驗設備，需實驗實訓環(huán)境建設投資，這種嚴謹而系統(tǒng)的訓練需大量資金的投入，這是很多學校達不到的。

（3）大學生就業(yè)愿意到高端企業(yè)、高新技術開發(fā)部門，但作為國家基礎教育的重要組成部分的初高中物理教師崗位，則少有人問津，這與中學教師的整體現(xiàn)狀有關。但我國實際上急需一批應用物理專業(yè)的人才從事中學物理教育事業(yè)，虛位以待，無人問津。

但困難與機遇是并存的，我們也應看到，應用物理學專業(yè)同樣存在著很多機遇：

（1）在很多工程技術領域，工科專業(yè)學生對知識是知其然并用之，應用物理學專業(yè)的學生是知其然并知其所以然，即兼具應用方面的經(jīng)驗和堅實的理論基礎，對技術的研發(fā)是根本性的和革命性的，從而成為很多IT產(chǎn)業(yè)的公司如IBM、華為等的技術骨干。

（2）與以往不同，隨著科學發(fā)展速度的增快，應用物理的研究成果和前沿技術的應用也越來越快。例如石墨烯發(fā)現(xiàn)后6年獲諾貝爾物理學獎，如今已引起了一浪高過一浪的研發(fā)熱潮。這給應用物理專業(yè)人才就業(yè)提供更多的機遇。

（3）改革開放三十多年，我國東部沿海地區(qū)中的某些經(jīng)濟行業(yè)，對人才的需求從簡單勞動型正在逐漸向技術型過渡，尤其是做基礎研究的技術人才，他們需要與國際接軌，需要掌握國外的先進技術，需要操縱進口國外的先進機器。一方面這種人才缺口增加，另一方面，隨著新一輪的技術革命，企業(yè)向內(nèi)地的發(fā)展，將促進應用物理專業(yè)的研究繼續(xù)向縱深方向發(fā)展。

1.3 我校應用物理學專業(yè)情況調(diào)查

為適應我國高等教育的發(fā)展和我校建設綜合性大學的需求，我們河南科技大學應用物理學專業(yè)2001年開始招生。起初培養(yǎng)方向是材料物理，2010年起應用物理學培養(yǎng)方向轉(zhuǎn)向光電信息科學與技術。十余年來，盡全院之力對學生的培養(yǎng)，出現(xiàn)一批優(yōu)異的學生，如北大博士并留校任教、企業(yè)家等，2011年因“案例式培養(yǎng)”等特色被獲批河南科技大學特色專業(yè)。然而，每年招生報考的結果是48%左右，即一半以上的學生是調(diào)劑的，當然不可避免的是學生對專業(yè)存在著迷茫，學習被動等局面。對剛剛大一的學生調(diào)查顯示，有88%的同學有考研意向，其中接近30%的同學考研要轉(zhuǎn)專業(yè)。從2013屆學生就業(yè)情況看50%的學生選擇考研，上線率30%左右。就業(yè)集中在光伏和太陽能企業(yè)。

2 我校應用物理學專業(yè)定位

通過對國內(nèi)外高等教育人才培養(yǎng)現(xiàn)狀的分析研究，又基于我校已有材料物理學和光電信息科學與工程專業(yè)，我們確定了培養(yǎng)具有扎實的數(shù)理基礎、理工結合、寬口徑、復合型人才為目標的應用物理學專業(yè)定位。希望愿意從事科學研究和繼續(xù)深造的學生在校期間，能學習高等物理學的理論專業(yè)知識和實驗方法，受到嚴格的工程實訓和計算機方向的培訓，同時培養(yǎng)創(chuàng)新思維和科學素養(yǎng)，為繼續(xù)深造打好基礎。希望愿意盡早就業(yè)的學生主要學習高等數(shù)學、物理學、光電信息和現(xiàn)代檢測技術的基本理論， 在實驗動手能力和工程實訓方面加強訓練，更注重對技術的掌握和對知識更新的適應。

3 應用物理學專業(yè)教學模式改革方向

應用物理學要有自己鮮明的特色與優(yōu)勢，是一個應用型復合型的專業(yè)，而非學術型、單一型專業(yè)。人才的培養(yǎng)也是介于物理學基礎性人才和工科技術性人才之間，兼取兩頭的優(yōu)點，科技在飛速進步，不同學科的滲透和交叉日益增加，在應用物理學的培養(yǎng)方向上，應適應科技發(fā)展的綜合趨勢和市場經(jīng)濟對人才的要求，著力于培養(yǎng)物理學與其他學科交叉領域以及不同物理方向交叉領域的應用型人才。

（1）光伏材料為新一代環(huán)保節(jié)能型材料，非常符合國家經(jīng)濟的發(fā)展戰(zhàn)略需求。然而其材料生產(chǎn)的高成本、低轉(zhuǎn)換率強調(diào)企業(yè)要不斷革新，這就需要光伏材料類高等層次人才。單晶硅技術的研究，為我國硬件產(chǎn)業(yè)的趕超提供了很好的支持。2014年諾貝爾物理學獎獎勵給三位日籍物理學家發(fā)現(xiàn)的“藍光二極管”，頒獎詞“讓LED照亮世界”標志著物理學在光電信息材料和器件領域的卓越成就，也對應用物理學專業(yè)的人才培養(yǎng)指出又一個明確的方向，即光學領域的應用――照明工程和顯示技術方面，對屬于對應用物理學專業(yè)的信息顯示與光電技術方向的人才需求。應用物理專業(yè)可以圍繞在光信息和電子信息技術領域來發(fā)展和培養(yǎng)有強大后勁和基礎的高級研究人才。

（2）物理學對材料的研究，更注重材料內(nèi)在的機理研究，對材料各方面如材料的電磁性能，光性能等的提高提供理論支持，對材料的研究是根本的，對材料性能的改進是有理有據(jù)的。這些使得應用物理專業(yè)的人才在從事具（下轉(zhuǎn)第75頁）（上接第64頁）體的材料科研工作時更得心應手。

（3）計算機技術與應用物理專業(yè)相結合將為應用物理在新世紀迅速發(fā)展插翅添翼。計算機模擬物理實驗，節(jié)省了大量的人力物力。虛擬仿真實驗室的建立，計算機軟件進行模擬和數(shù)值計算，能使學生在學習理論的同時加深印象，形象直觀，活躍了學生的思維，提高學生物理基礎理論和計算機兩方面的能力，使學生利用好計算機這個工具，能夠熟練掌握計算機應用技能，充分發(fā)揮應用物理專業(yè)人才的優(yōu)勢打好基礎。