信息科學(xué)大類招生下物理專業(yè)人才培養(yǎng)方案改革

范志強(qiáng) 姚靜

摘 要：文章對(duì)近年來物理專業(yè)的人才需求狀況及物理專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，結(jié)合長沙理工大學(xué)在信息科學(xué)大類招生下物理專業(yè)人才培養(yǎng)的實(shí)際情況，闡明了信息科學(xué)大類招生下分類培養(yǎng)的必要性，對(duì)應(yīng)用型本科物理專業(yè)人才培養(yǎng)模式、培養(yǎng)方案進(jìn)行了有益的研究與探索，可以為今后工科院校物理專業(yè)人才培養(yǎng)的改革與實(shí)踐提供有益借鑒。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型本科；大類招生；物理專業(yè)；培養(yǎng)方案

中圖分類號(hào)：C961 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2018）20-0070-03

Abstract： This paper analyzes the talent demand situation and development status of physics majors in recent years. Combined with the actual situation of physics professional talents training under the enrollment of information science in Changsha University of Science and Technology， it clarifies the necessity of classification and training under the enrollment of information science. The research and exploration of the training program can provide useful reference for the reform and practice of the training of physics professionals in engineering colleges.

Keywords： applied undergraduate； cultivating students in large category； physics major； training program

一、概述

物理學(xué)是研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)最一般規(guī)律和物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的學(xué)科。作為自然科學(xué)的帶頭學(xué)科，物理學(xué)研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物質(zhì)最基本的運(yùn)動(dòng)形式和規(guī)律，因此成為其他各自然科學(xué)學(xué)科的研究基礎(chǔ)。它的理論結(jié)構(gòu)充分地運(yùn)用數(shù)學(xué)作為自己的工作語言，以實(shí)驗(yàn)作為檢驗(yàn)理論正確性的唯一標(biāo)準(zhǔn)，它是當(dāng)今最精密的一門自然科學(xué)學(xué)科。物理學(xué)專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律，接受運(yùn)用物理知識(shí)和方法進(jìn)行科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)訓(xùn)練，獲得基礎(chǔ)研究或應(yīng)用基礎(chǔ)研究的初步訓(xùn)練，具備良好的科學(xué)素養(yǎng)和一定的科學(xué)研究與應(yīng)用開發(fā)能力。目前，我國每年培養(yǎng)本科物理專業(yè)人才約12000人。該專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后可到高校從事教學(xué)工作，或是到研究所從事理論研究、實(shí)驗(yàn)研究和技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用工作。另外還可以到企業(yè)中從事材料科學(xué)與工程、電子信息技術(shù)等領(lǐng)域的技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用研究工作?？蒲泄ぷ靼ㄎ锢砬把貑栴}的研究和應(yīng)用，技術(shù)開發(fā)工作包括新特性物理應(yīng)用材料如半導(dǎo)體等，應(yīng)用儀器的研制如醫(yī)學(xué)儀器、生物儀器、科研儀器等。物理專業(yè)的就業(yè)范圍涵蓋了整個(gè)物理和工程領(lǐng)域，融物理理論和實(shí)踐于一體，并與多門學(xué)科相互滲透。物理學(xué)專業(yè)的學(xué)生如具有扎實(shí)的物理理論的功底和應(yīng)用方面的經(jīng)驗(yàn)，能夠在很多工程技術(shù)領(lǐng)域成為專家。

二、信息科學(xué)大類招生下物理專業(yè)本科生培養(yǎng)現(xiàn)狀

長沙理工大學(xué)物理學(xué)專業(yè)可以追溯到長沙電力學(xué)院1984年開設(shè)的基礎(chǔ)物理學(xué)，2006年獲得了凝聚態(tài)物理學(xué)碩士學(xué)位授予點(diǎn)，2011年入選學(xué)?！笆晃濉敝攸c(diǎn)學(xué)科和湖南省重點(diǎn)預(yù)備學(xué)科，是學(xué)校辦學(xué)方向較早、師資力量與辦學(xué)積累比較雄厚的學(xué)科方向之一。但是在近年來大類招生背景下，學(xué)科的學(xué)生轉(zhuǎn)出比率較高，學(xué)生的就業(yè)方向比較分散，從事單一物理學(xué)專業(yè)的就業(yè)比率非常低，已經(jīng)成為學(xué)校亮黃牌的專業(yè)之一。筆者分析了2010年到2018年本校物理專業(yè)的本科就業(yè)情況，發(fā)現(xiàn)目前物理專業(yè)的就業(yè)分成三種情況：第一，考研。由于物理學(xué)專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律，接受運(yùn)用物理知識(shí)和方法進(jìn)行科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)訓(xùn)練，因此開設(shè)的課程都是比較偏于理論且晦澀難懂的。要想繼續(xù)從事物理專業(yè)的深入學(xué)習(xí)，只有考研一條出路。筆者所在的學(xué)院每年的物理專業(yè)考研率為50-60%，最終錄取比率為20-30%。然而考研成功的學(xué)生中有相當(dāng)一大部分是考取了物理學(xué)相關(guān)的專業(yè)例如電子類，信息類甚至機(jī)械類，考取物理專業(yè)的研究生的比率非常低。第二，轉(zhuǎn)專業(yè)。由于物理專業(yè)的就業(yè)面比較窄且起始薪資普遍比較低，在大一的第二學(xué)期以及大二的第二學(xué)期末，50%的物理專業(yè)本科生申請(qǐng)轉(zhuǎn)入其他專業(yè)，其中本院電子類信息類專業(yè)的轉(zhuǎn)入門檻比較低導(dǎo)致轉(zhuǎn)入的物理專業(yè)學(xué)生比較多。其次，其他學(xué)院的電信類，機(jī)械類甚至管理類專業(yè)也有學(xué)生轉(zhuǎn)入。這些學(xué)生盡管學(xué)習(xí)了兩年的物理的專業(yè)課程但是轉(zhuǎn)入其他專業(yè)后便徹底與物理專業(yè)分離，造成了很大程度上的學(xué)時(shí)浪費(fèi)。第三，輔修第二專業(yè)。未能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)專業(yè)的學(xué)生很多都申請(qǐng)了輔修第二專業(yè)例如電子類，土木類和管理類。這些學(xué)生盡管大四時(shí)候找到了工作實(shí)現(xiàn)了100%就業(yè)率，但是就業(yè)的行業(yè)與物理專業(yè)相去甚遠(yuǎn)。綜上所述，在大類招生背景下，加強(qiáng)物理專業(yè)的分類培養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)科的時(shí)效性與應(yīng)用性，增加物理專業(yè)本科畢業(yè)的職業(yè)競爭力，是確保物理專業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要手段。

三、信息科學(xué)大類招生下物理專業(yè)培養(yǎng)方案改革

培養(yǎng)方案，又稱“培養(yǎng)計(jì)劃”“人才培養(yǎng)方案”等，是指在一定的現(xiàn)代教育理論、教育思想指導(dǎo)下，按照特定的培養(yǎng)目標(biāo)和人才規(guī)格，以相對(duì)穩(wěn)定的教學(xué)內(nèi)容和課程體系，管理制度和評(píng)估方式，實(shí)施人才教育的過程的總和。培養(yǎng)方案是高等學(xué)校各學(xué)科專業(yè)有關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)、規(guī)格要求、課程設(shè)置、教學(xué)安排等內(nèi)容的指導(dǎo)性文件，是學(xué)校進(jìn)行專業(yè)人才培養(yǎng)的基本依據(jù)。科學(xué)合理的培養(yǎng)方案是培養(yǎng)合格優(yōu)秀人才的核心所在，是人才培養(yǎng)規(guī)格的基本要求，是合格人才培養(yǎng)的基本依據(jù)。

（一）培養(yǎng)目標(biāo)改革

長沙理工大學(xué)信息科學(xué)類專業(yè)包含物理學(xué)、電子信息科學(xué)與技術(shù)、光電信息科學(xué)與工程、電子科學(xué)與技術(shù)四個(gè)專業(yè)，授予理學(xué)學(xué)位。遵循“德育為先、知識(shí)為本、能力為重、全面發(fā)展”的育人理念，主動(dòng)適應(yīng)行業(yè)與區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求，該大類培養(yǎng)學(xué)生具有高尚品德、社會(huì)責(zé)任感、寬闊的科學(xué)視野和國際視野，良好的科學(xué)素養(yǎng)，較強(qiáng)的工程應(yīng)用能力和一定的科學(xué)研究能力，理論基礎(chǔ)扎實(shí)，知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，智商情商同步提高，創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)、專業(yè)素質(zhì)高、職業(yè)素養(yǎng)好的信息科學(xué)類高端研究人才和行業(yè)精英。其中物理學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)規(guī)定的比較籠統(tǒng)寬泛，沒有具體目標(biāo)性。因此，依托信息科學(xué)大類的背景，結(jié)合筆者所在學(xué)院的師資結(jié)構(gòu)，我們將物理學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)凝練為凝聚態(tài)與材料物理和微電子器件物理兩個(gè)方向。具體培養(yǎng)目標(biāo)為：培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)掌握物理學(xué)的基本理論與方法，具有良好的數(shù)學(xué)與信息科學(xué)基礎(chǔ)、了解物理與信息科學(xué)前沿知識(shí)和研究方法，創(chuàng)新意識(shí)好、研究能力強(qiáng)，能在微型半導(dǎo)體、微型芯片、物理學(xué)及信息學(xué)科等技術(shù)領(lǐng)域中從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)和管理等工作的應(yīng)用型高級(jí)專門人才和行業(yè)精英。

（二）培養(yǎng)規(guī)格改革

我們?cè)谥R(shí)儲(chǔ)備和能力培養(yǎng)兩方面提出了契合培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)際要求。在知識(shí)儲(chǔ)備方面我們提出以下四點(diǎn)：1. 學(xué)科專業(yè)性知識(shí)方面，要求系統(tǒng)掌握信息類各專業(yè)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和實(shí)踐技能，并能熟練應(yīng)用相關(guān)理論知識(shí)解決實(shí)際工程問題。了解本學(xué)科的理論前沿和發(fā)展動(dòng)態(tài)。2. 工具性知識(shí)方面，具備外語、計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)應(yīng)用、文獻(xiàn)檢索、科研方法和科研論文寫作等方面的知識(shí)。3. 具備人文社會(huì)科學(xué)、自然科學(xué)和相關(guān)的工程技術(shù)知識(shí)結(jié)構(gòu)。4. 具備相關(guān)的管理與法律知識(shí)。掌握從事信息專業(yè)所需的法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)及工程管理、經(jīng)濟(jì)決策知識(shí)。在能力培養(yǎng)方面我們提出以下六點(diǎn)要求：1. 獲取知識(shí)的能力：具有較強(qiáng)的語言與文字表達(dá)、人際溝通以及分析和自學(xué)能力。2. 應(yīng)用知識(shí)能力：通過相關(guān)基本訓(xùn)練，具有分析和解決實(shí)際工程問題的基本能力。包括綜合應(yīng)用知識(shí)解決問題能力、實(shí)踐能力、計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用能力。3. 創(chuàng)新能力：具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)造性思維能力、創(chuàng)新實(shí)踐技能。4. 具有較強(qiáng)的業(yè)務(wù)溝通和工作協(xié)調(diào)能力，能較好地適應(yīng)團(tuán)隊(duì)工作。5. 終身學(xué)習(xí)能力。具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識(shí)，具有拓展知識(shí)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)能力，有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力。6. 具有較強(qiáng)的英語應(yīng)用能力，能閱讀本專業(yè)英文文獻(xiàn)。

四、信息科學(xué)大類招生下物理專業(yè)特色提升與實(shí)現(xiàn)途徑

（一）物理專業(yè)特色提升

信息科學(xué)類專業(yè)包含物理與電子科學(xué)學(xué)院的物理學(xué)、電子信息科學(xué)與技術(shù)、光電信息科學(xué)與工程、電子科學(xué)與技術(shù)四個(gè)專業(yè)。電子信息科學(xué)與技術(shù)、光電信息科學(xué)與工程、電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是工程實(shí)踐能力強(qiáng)的信息類專業(yè)，加強(qiáng)了數(shù)理基礎(chǔ)的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的后續(xù)發(fā)展和創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)能力。物理學(xué)專業(yè)是一門理論性很強(qiáng)的理學(xué)專業(yè)，為使學(xué)生掌握信息技術(shù)研究方法、了解信息學(xué)科前沿理論和研究手段，加強(qiáng)了信息科學(xué)工程訓(xùn)練，培養(yǎng)高端信息科學(xué)理論研究人才。為了切實(shí)提升專業(yè)特色，近年來我們做了以下工作：1. 依托電子科學(xué)與技術(shù)一級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)、電子科學(xué)與技術(shù)湖南省重點(diǎn)學(xué)科和湖南省高?？萍紕?chuàng)新團(tuán)隊(duì)平臺(tái)，學(xué)院充分發(fā)揮優(yōu)質(zhì)辦學(xué)資源，實(shí)行“按專業(yè)招生，大類培養(yǎng)”的信息科學(xué)類人才培養(yǎng)模式改革，培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、實(shí)踐能力強(qiáng)的信息科學(xué)類高級(jí)專門人才。2. 在長期的辦學(xué)過程中，學(xué)院實(shí)現(xiàn)了理工交融、互為促進(jìn)，形成了較好的信息科學(xué)大類專業(yè)培養(yǎng)模式。3. 為實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)學(xué)生理論基礎(chǔ)、提高工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)目標(biāo)，物理學(xué)專業(yè)開設(shè)了“物理建模與科學(xué)計(jì)算”，其它專業(yè)開設(shè)了普通物理系列課程和專業(yè)綜合訓(xùn)練；為更好地對(duì)接電力行業(yè)需求，各專業(yè)增設(shè)了“電力工程基礎(chǔ)”選修課程。4. 在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力方面，開設(shè)了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)案例分析、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合實(shí)踐等系列課程，并在教學(xué)過程中注重創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)。在第三、四學(xué)年各專業(yè)均開設(shè)了各類實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)和專業(yè)綜合訓(xùn)練。

（二）物理專業(yè)特色實(shí)現(xiàn)途徑

由于是大類招生，所以培養(yǎng)方案包括物理學(xué)、電子信息科學(xué)與技術(shù)、光電信息科學(xué)與工程、電子科學(xué)與技術(shù)四個(gè)專業(yè)，學(xué)生按專業(yè)招生進(jìn)校，入學(xué)后按大類培養(yǎng)，前兩個(gè)學(xué)期學(xué)習(xí)公共平臺(tái)課程。為強(qiáng)化基礎(chǔ)，在課程設(shè)置上用普通物理課程替代了傳統(tǒng)的大學(xué)物理課程。在第二學(xué)期開始根據(jù)學(xué)生志愿和第一個(gè)學(xué)期的表現(xiàn)進(jìn)行專業(yè)調(diào)整工作，允許學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)情況和個(gè)人特點(diǎn)在電子信息科學(xué)與技術(shù)、光電信息科學(xué)與工程、物理學(xué)、電子科學(xué)與技術(shù)四個(gè)專業(yè)中申請(qǐng)專業(yè)調(diào)整。從第三學(xué)期開始，按專業(yè)培養(yǎng)，畢業(yè)時(shí)按所學(xué)專業(yè)畢業(yè)。此外，大學(xué)一年級(jí)和二年級(jí)以加強(qiáng)基礎(chǔ)訓(xùn)練為主，三年級(jí)和四年級(jí)以創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力培養(yǎng)為主，全天候開放實(shí)驗(yàn)室，與企業(yè)建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、在企業(yè)建立產(chǎn)學(xué)研基地，為學(xué)生開展科學(xué)研究、實(shí)踐實(shí)習(xí)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等活動(dòng)提供優(yōu)越的條件和氛圍，組織物電杯電子設(shè)計(jì)大賽和各類專業(yè)競賽，促進(jìn)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力和專業(yè)綜合能力的提高。

為了進(jìn)一步保障物理專業(yè)特色，依據(jù)大類培養(yǎng)的特點(diǎn)，物理專業(yè)學(xué)生在前五個(gè)學(xué)期的課程是一致的。但是在第六個(gè)和第七個(gè)學(xué)期，選擇不同專業(yè)方向的學(xué)生將分別選修對(duì)應(yīng)的課程，從而達(dá)到分類培養(yǎng)的目標(biāo)。具體的課程設(shè)置如表1。

五、結(jié)束語

大類招生、分類培養(yǎng)是高校教學(xué)改革的方向。大類招生既給物理專業(yè)的建設(shè)帶來了機(jī)遇也帶來了挑戰(zhàn)。在新形勢下，如何在分流中更好地吸引優(yōu)質(zhì)學(xué)生決定了本專業(yè)將來是否能更好地發(fā)展壯大。本文結(jié)合長沙理工大學(xué)在信息科學(xué)大類招生下物理專業(yè)人才培養(yǎng)的實(shí)際情況，闡明了信息科學(xué)大類招生下分類培養(yǎng)的必要性，對(duì)應(yīng)用型本科物理專業(yè)人才培養(yǎng)模式、培養(yǎng)方案進(jìn)行了有益的研究與探索，可以為今后工科院校物理專業(yè)人才培養(yǎng)的改革與實(shí)踐提供有益借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]汪筱蘭.淺談大類招生培養(yǎng)中的專業(yè)分流[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，3（11）：208-209.

[2]鐘國忠，邱吉福.高?！按箢愓猩⒎至髋囵B(yǎng)”模式探索[J].當(dāng)代教育理論與實(shí)踐，2015，7（2）：70-73.

[3]鄭朝榮.高校大類招生培養(yǎng)的現(xiàn)狀分析與對(duì)策[J].教育教學(xué)論壇，2016，6（24）：69-70.

[4]黃茹芬，林夢(mèng)雷，尤玲玲.計(jì)算機(jī)類專業(yè)大類招生改革中專業(yè)分流實(shí)踐與探索[J].黑龍江教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，34（3）：20-22.

[5]陳楠，周艷玲.機(jī)械大類招生分類培養(yǎng)模式下學(xué)生管理對(duì)策的研究[J].高教學(xué)刊，2015（02）：53+55.

[6]李勝軍，何勇，王燕華.大類招生培養(yǎng)模式下的高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革——以海南大學(xué)為例[J].高教學(xué)刊，2017（14）：66-68.

[7]邵幗瑛，錢衛(wèi)國.大類招生模式下海洋類專業(yè)核心課程構(gòu)建[J]. 高教學(xué)刊，2016（12）：32-33.