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應用物理學
來源:互聯網

應用物理學是中國普通高等學校本科專業,屬物理學類專業,基本修業年限為四年,授予理學學士學位。該專業以物理學為主要內容,了解物理的理論前沿、應用前景和最新發展動態以及相關高新技術的發展狀況,掌握物理理論以及相關的工程技術知識,進行基礎研究和應用技術方面的科學思維和科學實驗訓練。

而在生活中,各種光感技術儀器如紅外探測儀、感應識別門和激光筆等多數來自于該專業的研究成果,畢業后可以在科研院所、大型高校、政府機構或其他行業組織,進行科研和創新工作。

專業發展

在十九世紀末二十世紀初,隨著物理學的不斷發展,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學的理論研究的物理專業而言,應用物理更注重理論在現實生活中的實際運用。此舉確立了應用物理的地位,表明了對應用物理態度的改變,是應用物理正式走向專業化的標志。在20世紀以來,應用物理在航空航天、電子電信、聲、光等基礎開發和應用中取得了巨大成就。

1998年,教育部頒布了《普通高等學校本科專業目錄新舊專業對照表(1998年頒布)》,將原應用物理學(專業代碼070202)、原子核物理學及核技術(部分)(專業代碼070203)、聲學(專業代碼071205)、工程物理(專業代碼080505W)合并為應用物理學專業,專業代碼為070202,可授予理學或工學學士學位,屬物理學類專業。

教育部在2012年發布了《普通高等學校本科專業目錄(2012年)》,其中應用物理學專業被歸類為理學門類專業,該專業的專業代碼為070202,屬于物理學類專業。

培養標準

人才培養可分為思想政治和德育方面、業務方面和體育方面三個方向。

參考資料

課程體系

總體框架

物理學類專業本科生知識體系由知識體系和主要實踐性教學環節兩部分構成。其中,知識體系涉及通識類知識、學科基礎知識和專業知識。專業知識又分為專業基基本知識和特定專業方向知識。本標準規定的學科基礎知識和專業知識適用于所有高校的物理學類專業本科生培養,而特定專業方向的知識體系則由各高校自主構建。

課程設置

通識類知識

通識類知識按照教育部和各高校有關要求實施。

學科基礎知識

應用物理學專業本科生需要掌握數學、計算機、電工電子等方面的基礎學科知識,較清楚了解物理學發展歷史。數學知識按非數學類專業“高等數學”(或稱為“數學分析”“線性代數”等)的最高標準要求,建議最少學時數(不含習題課和討論課的實際投課學時,下同)不少于224學時(14學分)。對計算機和電工電子等學科基礎知識的教學內容和學時數,不單獨要求,由各高校根據培養目標自主規定。對于物理學發展歷史,可以單獨開設課程,也可以在講授專業基礎知識和專業方向知識的同時,穿插講授并分析物理學的發展歷史,加強學生創新思想和創新意識的培養。

專業基本知識

應用物理學專業本科基本知識體系包括7個專業基礎知識領域,24個核心知識單元。各專業基本知識領城所包含的知識單元、知識點以及對各個知識點建議的所屬課程和最少講授學時數等的具體規定,參考《高等學校應用物理學本科指導性專業規范》。要求應用物理學專業本科基本知識體系中理論部分教學不少于544學時。由于應用物理學專業本科生培養方向眾多,涉及的基礎和應用領域都較寬廣,各高校可以結合自身的專業方向和辦學特點進行選擇。

參考資料

專業方向知識

由于應用物理學專業所涉及的專業方向領域眾多,各高校的培養目標以及所處地城存在差異,各高校應根據自身的特點和人才需求自行確定所開設的特定專業方向,并為每個專業方向建立相應的專業方向知識體系。

專業方向知識的基本要求是:保證學生獲得較扎實的專業基礎知識和有特色的專業方向知識。專業方向知識應當能夠覆蓋該專業方向的基本知識、基本理論、基本方法、學科現狀和動態,使學生在所選專業方向上得到比較全面和系統的培養,得到實際技能的訓練和能力的培養;使學生除了具備一定的專業知識,還具有較寬的適應面和較強的實踐應用能力。

應用物理學專業方向知識體系由若干門專業課程體現。每個專業方向至少應開設8~10門的專業必修和選修課程,要求學生所修學時總數不少于240學時,其中包括1~2門的專業實驗課程(不少于64學時)。專業方向知識體系中應有2~3門必修課程,這些課程中應包含本專業方向的核心知識單元。

實踐教學

應用物理學專業本科生培養的實踐環節包括:實驗教學、科研訓練或專業實踐、畢業論文(設計)、創新訓練等環節,旨在培養并提高學生的基本實驗技能、知識應用能力、社會實踐能力、創新研究能力和科學素養等。實踐教學應注重物理內涵,激發學習興趣,適應專業特點,突出科學和應用前景,啟發探索創新。指導思想是:“重基礎、重能力、重應用、重創新。”

實驗教學要求

應用物理學專業實驗教學可以分為基礎物理實驗(包括普通物理實驗和近代物理實驗)和專業實驗。基礎物理實驗知識體系及實驗基本選題可參考《高等學校應用物理學本科指導性專業規范》。各高校可根據各自不同專業的培養目標設計具有自身特色的專業實驗。這些專業實驗內容應反映科學前沿,反映交叉等特點,反映先進的科學技術和測量技術,反映該專業社會需求的實際應用技術。專業實驗的課時一般不少于64學時。

科研訓練或專業實踐

科研訓練與專業實踐應采用以下方式:學生提前進入本專業科研實驗室,了解本專業的科研方向,在教師指導下參加科研實踐活動,接受科研和創新能力訓練;各高校應根據專業特點,與企業和科研單位合作,建立與專業相關、相對穩定的實踐基地,以便學生進行科研訓練和專業實踐。

畢業論文(設計)

物理學各專業的畢業生都應完成畢業論文(設計)工作。畢業論文(設計)應安排至少12周的時間集中進行,相應學分為必修學分(具體學分數由各高校自定,建議6~10學分)。畢業論文(設計)的選題應體現應用物理學專業的特點。

創新訓練

創新訓練是培養學生創新與實踐能力的有效措施,各高校可根據自身的條件和具體情況,開展大學生創新訓練,培養學生的以下能力:敢于和善于提出問題的能力;獨立思考和批判精神;創新意識和創新思維;物理學的思維方法和研究方法的領悟和運用;團隊合作精神與組織協調領導能力;交流表達能力。

創新能力培養不僅應滲透到所有課程的教學和實踐環節中,并且應體現在課程設計、課程小論文、本科生創新研究計劃、創新性實驗和畢業論文(設計)等各個環節中,也可以在專題講座的基礎上,學生通過閱讀中國國內外有關文獻,提出問題,完成某一主題的調研報告。創新訓練應作為課程教學中的一基本內容,納人課程教學大綱,逐步形成創新訓練的導師制,逐步建立和完善對學生參與創新訓練的評價與激勵機制。

應用物理學的課程體系主要分為實驗課程和理論課程兩大類,實驗課程主要包括力學、熱學、電磁學、光學實驗課等,理論課程主要包括原子物理學、理論力學、電動力學、量子力學、固體物理學等。

教學條件

教師隊伍

師資隊伍數量和結構要求

高等院校應用物理學專業應當擁有一支規模適當、結構合理、相對穩定、水平較高的師資隊伍。應用物理學專業專任教師數量和結構應確保該專業人才培養需要,生師比應不高于18:1(折合在校生數在1500人以上者,應不高于16:1)。新開辦該專業至少應有15名專任教師,年招生量在30人以上者,招生人數每增加10名,須至少增加1名專任教師。專任教師中具有碩士及以上學位的比例應不低于50%(不含在讀者),35歲以下專任教師必須具有碩士及以上學位,具有高級職稱的教師比例不低于30%。所有專任全職教師必須取得教師資格證書。在編的主講教師中90%以上應具有講師及以上專業技術職務或具有碩士、博士學位,并通過崗前培訓;兼職教師人數不超過專任全職教師總數的25%。35歲以下實驗技術人員應具有相關專業本科及以上學歷。

實驗教學中,對普通物理實驗,每名教師每次指導學生數不超過30人;對近代物理實驗和專業類實驗,每名教師每次指導學生數應適當減少,以保證學生得到較充分的具體指導。必須配備有專職實驗技術人員(實驗工程技術人員或實驗員),其人數應滿足實驗教學運行及實驗室管理等的需要。

科研訓練與實踐中,每名教師每年指導畢業論文(設計)的學生數原則上不超過5人,每年指導的接受科研訓練(參與科研實踐)的學生數應不超過6人。

教師背景和水平要求

教師必須忠實履行教書育人職責,主動承擔教學工作,積極推動教學研究、教學改革和課程建設及教材建設,積極推動教師專業發展,不斷更新教育理念,改進教學方法,按照教育教學規律開展教學工作。教師必須具有物理學科的教育背景,熟練掌握課程教學內容,能夠根據人才培養目標、課程教學的內容與特點、學生的特點和學習情況,結合現代教學理念和教育技術,合理設計教學過程,做到因材施教、注重效果。必須關心學生成長,加強與學生的溝通交流,對學生的學業生涯、專業發展取向、業務學習及人生發展規劃等提供必要的指導。教師應該教研結合,積極開展科學研究,不斷加深學術造詣,提高科學素質,積極了解并掌握物理類學科發展動態,不斷更新教學內容,指導學生的課外學術探究和其他實踐活動,培養學生的創新意識和實踐能力。

教師發展環境

應用物理學專業應建立課程組或教研組等形式的基層教學組織,健全教學研討、集體備課和教學重點難點研討等機制。實施青年教師培養計劃,建立高效的青年教師專業發展機制,使青年教師能夠盡快掌握教學技能,傳承優良教學傳統。學校應對教師加強教育理念、教學方法和教學技術培訓,提高專任教師的教學能力和教學水平。建立教師學術休假和學術進修機制,為教師在教學和科研中不斷自我提高提供保障。

設備資源

物理教學實驗室

物理實驗教學實驗室使用面積及相鄰實驗臺間距應足夠大,以保證學生進行實驗操作和教師指導。實驗室水、電、氣管逍及數據網絡線等布局應安全、合理,并且照明、通風設施良好,實驗臺應具有防漏電、防水和阻燃等性能。實驗室消防安全符合國家標準,具有應急處理預案。具有符合國家環保要求的三廢收集和處理設施及噪聲控制措施。物理實驗器材設備、元器件、材料制備所用藥品以及具有放射性的特殊材料的購置、存放和管理應符合國家有關規定。

物理教學實驗儀器

常用儀器與設備應以元器件和通用儀器(設備)為主,從而使學生學會根據測量目標自主組裝成滿足需要的設備,以培養其實際動手能力和創新能力。儀器(設備)臺套數的要求:普通物理(基礎物理)實驗的常用儀器至少應滿足教學過程中不超過2人1組的需要;近代物理實驗、綜合實驗、專業實驗及創新性訓練實驗的臺套數,應滿足實驗教學過程中不超過4人1組的需要。元器件和通用儀器(設備)數量的要求:教學實驗室擁有的元器件和通用儀器(設備)的數量,應保證隨時組裝出滿足上述要求的實驗儀器(設備)臺套數的需要。

實踐基地

應用物理學專業應根據專業特色和學生的就業去向,與科研院所、學校、行業、企業加強合作,建立各具特色的實踐基地,以滿足相關專業人才培養的需要。

信息資源

參考資料

教學經費

參考資料

質量保障

教學過程質量監控機制

應對主要教學環節(包括理論課程、實驗實踐課程等)建立質量監控機制,使主要教學環節的實施過程處于有效監控狀態;各主要教學環節應有明確的質量要求;應建立對課程體系設置和主要教學環節教學質量的定期評價機制,評價時應重視學生與校內外專家的意見,尤其是校外專家和社會行業的意見。

應實施教師上崗資格制度、青年教師助教制度、青年教師任課試講制度,保證任課教師具有與所在學校和專業相適應的教學與學術水平。建立教授為本科生上課制度,專業必修課主講教師必須由教授或副教授擔任;建立教學研討交流機制,促進教師提高教學水平和教學質量。

畢業生跟蹤反饋機制

應建立畢業生跟蹤反饋機制,及時掌握畢業生就業去向和就業質量、畢業生職業滿意度和工作成就感、用人單位對畢業生的滿意度等信息;應采用科學的方法對畢業生跟蹤反饋信息進行統計分析,形成分析報告,作為質量改進的主要依據。

專業的持續改進機制

應及時了解中國國內外的專業發展現狀和動態,吸納科研院所和行業專家定期開展專業評估,針對教學質量存在的問題和薄弱環節,采取有效的糾正與預防措施,進行持續改進,不斷提升教學質量。

培養模式

教學科研協同,準導師制培養

建立教學團隊,制定科研服務于教學的探討式教學方法,探索形成“科研嵌入”理論教學內容、“科研反哺’實踐教學環境的創新人才培養的教研統一機制。“科研嵌入”理論教學是將教師的科研項目分模塊進課堂、進實驗、進畢業設計部分,實現科研成果進課堂,利于討論式教學,提高學生的創新意識和創新能力;“科研反哺”實踐教學環境是及時總結項目研究經驗和成果,凝練科研案例,撰寫為講義或教材,將其融入教學課堂,豐富教學內容,拓寬學生視野。

學校企業協同,項目驅動式培養

學校建立校企合作,深度拓展教學實踐環節,完善創新人才培養體系。學校與企業簽訂認知實習、生產實習、畢業實習等教學實習基地,學生在不同階段到企業中了解與專業相關的產業知識,學會運用知識解決實際問題、提升能力,以更好地滿足社會與經濟發展對應用型創新人才的能力需求。

創新研究實踐,自主提升式培養

成立大學生物理協會、電子協會等學生團體,定期開展校園文化活動和課外科技活動,提升學生的創新能力。舉辦大學生校園科技文化節、數理節。積極組織學生參加全國大學生數學建模競賽、“挑戰杯”科技作品競賽、電子設計競賽等,組織學生積極申報各類課外科技項目,大力支持探索、創新類的畢業生的畢業設計,為學生提供更多的參與創新活動機會和實施創新活動的平臺。

研究型課程教學,興趣式培養與提升

教師將一些與專業結合緊密的科研項目設置成“應用研究型課程”,開課內容要求緊扣學科、科研前沿,與應用物理學專業緊密相關;選題必須是省級以上在研課題,同一課題內容不得重復開課;課程講述要求從專業知識宏觀入手,逐漸深入;任課教師必須具有高級職稱或博士以上學位。

優化培養方案、構建更加合理的課程體系

以體現學校特色、突出學科交叉優化專業培養方案。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。構建物理實驗教學新體系,更新實驗內容。

以科研促教學、以學科建設帶動專業建設

以科研促進專業師資隊伍建設;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;以科研提高實踐教學質量。

發展方向

深造方向

該專業的學生在研究生階段可以在物理學、凝聚態物理、光學、光學工程等領域繼續深造。

就業方向

學生畢業后可以在各類高科技公司擔任研發人員、工程師、技術支持、銷售等職位,或者加入一些光學儀器制造廠、電子產品公司、新能源企業、飛行器制造公司等,開展與應用物理學相關的工作,也可以在科研院所、大型高校、政府機構或其他行業組織,在該領域進行科研和創新工作,包括電子器件、半導體材料、通信和信息技術、太陽能電池等從事相關工作。

開設院校

參考資料

專業排名

2023年軟科中國大學專業排名評級A+的學校共有3所,評級為A的學校共有16所,其中3所A+高校的專業排名依次為:

中國科教評價網2023-2024年應用物理學專業排名中的中國大學本科教育專業排行榜中等級5★+的學校2所,等級5★的學校6所,其中等級5★+及5★的學校的排名依次為:

參考資料 >

應用物理學.中國教育在線.2024-04-26

普通高等學校本科專業目錄新舊專業對照表(1998).教育部網站.2023-05-30

信息名稱: 教育部關于印發《普通高等學校本科專業目錄(2012年)》《普通高等學校本科專業設置管理規定》等文件的通知.教育部網站.2023-05-06

..2023-05-06

應用物理學.陽光高考.2024-04-26

2023中國大學專業排名.軟科中國.2024-04-21

2023-2024年應用物理學專業排名_中國大學本科教育專業排行榜.中國科教評價網.2024-04-21

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