應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)實驗教改與實踐

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1、應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)實驗教改與實踐余江應(yīng)　黃凱（安徽建筑大學(xué)數(shù)理學(xué)院，安徽合肥230601)【摘要】本文針對安徽建筑大學(xué)應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)特點，圍繞培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)理念，并結(jié)合本專業(yè)現(xiàn)有的實驗教學(xué)資源，對應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)實驗教學(xué)體系的設(shè)計和改革進(jìn)行了實踐和探索。.jyqkandPracticeofExperimentofAppliedPhysicsSpecialtyYUJiang-ying　HUANGKai(SchoolofMathematicsPhysics,AnhuiJianzhuUniversity,

2、HefeiAnhui230601,China)【Abstract】BasedonthecharacteristicsofappliedphysicssubjectinAnhuiJianzhuUniversity,entteachingintheuniversity,thenentteachingsystemofappliedphysicsspecialty.【Keyentalteaching0　引言應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)在大多數(shù)理工科高校幾乎都有開設(shè)；而依據(jù)各個學(xué)校的學(xué)科優(yōu)勢和特色，該專業(yè)的方向設(shè)置均有所區(qū)

3、別。從2004年開始，我校新開設(shè)了應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)，該專業(yè)的主要目標(biāo)是為了培養(yǎng)具備建筑物理環(huán)境和建筑節(jié)能所需的材料物理和相關(guān)檢測技術(shù)基礎(chǔ)知識、掌握各種建筑材料的聲、光、熱性能、了解相關(guān)環(huán)境的設(shè)計與檢測技術(shù)的工程技術(shù)或研發(fā)人才。根據(jù)我校應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，專業(yè)實驗課程教學(xué)是該專業(yè)教學(xué)活動中的重要環(huán)節(jié)之一?！皩嶒灲虒W(xué)”不僅是對理論課程的驗證、補(bǔ)充和拓展，而且在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、動手能力和解決實際問題能力等諸多方面發(fā)揮著重要的作用。因此，為實現(xiàn)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目標(biāo)，有必要針對應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)的特點，對當(dāng)

4、前的實驗教學(xué)體系進(jìn)行改革創(chuàng)新。1　實驗教學(xué)體系的設(shè)計目前應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)的實驗課程體系中基礎(chǔ)物理實驗偏多；涉及現(xiàn)代物理在工程技術(shù)方面應(yīng)用實驗，以及體現(xiàn)專業(yè)特色的專業(yè)方向?qū)嶒炤^少。實驗教學(xué)方面，通常采用填灌式、驗證式的傳統(tǒng)教學(xué)方法；這種只注重套路的教學(xué)方法，使得學(xué)生在實驗過程中僅僅是個被動參與者，學(xué)生的動手實踐能力沒能得到應(yīng)有的訓(xùn)練，嚴(yán)重阻礙了學(xué)生的創(chuàng)新積極性。此外，一些地方工科院校因新設(shè)專業(yè)方向在師資、實驗室建設(shè)等方面的資源緊缺，可能會導(dǎo)致實驗教學(xué)體系落后理論課程體系的建設(shè)，甚至很多涉及專業(yè)方向的實驗

5、項目無法運(yùn)行，這些都嚴(yán)重制約了學(xué)科專業(yè)的發(fā)展。安徽建筑大學(xué)應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)以建筑物理環(huán)境、建筑節(jié)能設(shè)計和檢測方向的專業(yè)實驗室為平臺，在推行教學(xué)科研一體化的實驗教學(xué)體系改革做了一些有益的探索。專業(yè)基礎(chǔ)實驗方面，對原有的力學(xué)實驗進(jìn)行了部分刪減，弱化了原子物理實驗，增加了部分聲、光、熱檢測方面的基礎(chǔ)實驗。針對專業(yè)實驗課程進(jìn)行系統(tǒng)化和模塊化設(shè)計，將近代物理實驗、專業(yè)特色實驗、課程實驗統(tǒng)籌安排，重新整合、優(yōu)化。以建筑物理環(huán)境材料物理性能表征和建筑節(jié)能檢測為主線，按實驗課程內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性劃分模塊，如材料制備、結(jié)構(gòu)形

6、貌表征、光學(xué)性能檢測、熱學(xué)性能檢測、電磁性能檢測等模塊。論證審定各個模塊包含的實驗內(nèi)容，并將專業(yè)培養(yǎng)計劃中“實驗”課程的學(xué)分細(xì)化到每個模塊。依據(jù)專業(yè)應(yīng)用方向設(shè)計創(chuàng)新性實驗課題，如“半導(dǎo)體氧化物光/氣/熱敏傳感器的研制”，課題涵蓋了幾乎所有的實驗?zāi)K內(nèi)容，并將近代物理實驗課程，以及半導(dǎo)體物理，納米材料與技術(shù)、傳熱學(xué)、光電檢測技術(shù)、傳感器原理等理論課的課程實驗融合在一起。同時，為避免實驗課題過于寬泛和繁雜，確保實驗的可行性和科學(xué)性，我們在此大實驗課題下細(xì)化出系列實驗子課題；比如研究不同半導(dǎo)體材料，測試不

7、同的物理性能如光、電、熱性能，以及制作光敏、氣敏、熱敏等不同類型傳感器件。課題在充分融合實驗教學(xué)計劃內(nèi)容（如X射線衍射、光導(dǎo)、熱電效應(yīng)、聲光效應(yīng)、以及數(shù)據(jù)處理軟件的應(yīng)用等）的基礎(chǔ)上，形成了基于實驗教學(xué)、科技創(chuàng)新、畢業(yè)設(shè)計為一體的實驗課程體系。2　實驗教學(xué)模式的探索與創(chuàng)新教師通過物理實驗中心網(wǎng)站擬題并規(guī)定選題人數(shù)，不設(shè)純理論模擬計算課題，且擬定的課題中需詳細(xì)注明課題內(nèi)容所涉及的實驗?zāi)K。實驗課題經(jīng)過系部和實驗中心的審核后，學(xué)生通過網(wǎng)站注冊選題，采取導(dǎo)師負(fù)責(zé)制，一個課題可設(shè)多個導(dǎo)師。此外，考慮到逐年增加

8、的學(xué)生數(shù)量、相對緊缺的實驗教學(xué)資源、以及導(dǎo)師制對實驗教師科研能力、時間、精力的高要求，實驗教學(xué)體系的改革創(chuàng)新采取漸進(jìn)式推進(jìn)：從最初選取20%學(xué)生到現(xiàn)在的60%，歷經(jīng)四年多的試點和實踐，教學(xué)科研一體化的教學(xué)模式在培養(yǎng)學(xué)生動手實踐能力和科研創(chuàng)新能力方面逐步顯示出其優(yōu)越性。3　保障體系和評價體系的完善為了保證我校應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)實驗教學(xué)改革的科學(xué)性，我們建立了一套有效的管理和評價機(jī)制。首先，依據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，修改和完善現(xiàn)有的實驗教學(xué)大綱，適當(dāng)增大綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗的比