應(yīng)用物理學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)展望

唐瑋

摘要：應(yīng)用物理學(xué)是一門(mén)以應(yīng)用為目的的物理學(xué)專(zhuān)業(yè)，主要培養(yǎng)物理方向科研、教學(xué)、技術(shù)開(kāi)發(fā)人才。應(yīng)用物理學(xué)是郵電通信、航空航天、能源開(kāi)發(fā)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用、光電子技術(shù)、醫(yī)療保健、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域的人才培養(yǎng)重要渠道，要求學(xué)生掌握物理學(xué)基本理論與方法，要求學(xué)生具備良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，并具備物理學(xué)與發(fā)展方向?qū)W科結(jié)合的能力。應(yīng)用物理學(xué)一門(mén)將物理研究理論成果盡快轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的專(zhuān)業(yè)，具備反過(guò)來(lái)推動(dòng)理論物理學(xué)發(fā)展的功能。本文主要分析探討應(yīng)用物理學(xué)這門(mén)專(zhuān)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用物理學(xué);發(fā)展現(xiàn)狀;趨勢(shì)

0.引言

應(yīng)用物理學(xué)是一門(mén)比較年輕的專(zhuān)業(yè)，是從傳統(tǒng)物理學(xué)專(zhuān)業(yè)發(fā)展而來(lái)的。應(yīng)用物理學(xué)與傳統(tǒng)的理論物理學(xué)有較大的區(qū)別，研究方向重在物理理論的應(yīng)用，與其他學(xué)科有很大的關(guān)聯(lián)，研究的是具體問(wèn)題，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)研究能力要求較高。比如：應(yīng)用物理學(xué)將理論物理的電磁學(xué)理論應(yīng)用到計(jì)算機(jī)行業(yè)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)計(jì)算機(jī)行業(yè)的發(fā)展。

1.應(yīng)用物理學(xué)的發(fā)展歷程

應(yīng)用物理學(xué)從理論物理專(zhuān)業(yè)中獨(dú)立出來(lái)是在19世紀(jì)末20世紀(jì)初，當(dāng)時(shí)的核技術(shù)崛起和發(fā)展是推動(dòng)應(yīng)用物理學(xué)作為單獨(dú)學(xué)科的重要力量，應(yīng)用物理學(xué)作為國(guó)民工業(yè)發(fā)展中的力量被重視起來(lái)。目前，我國(guó)高校的物理學(xué)院系中既包含理論物理學(xué)專(zhuān)業(yè)，也包含應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)。自1926年清華大學(xué)的物理系成立以來(lái)，應(yīng)用物理學(xué)培養(yǎng)出了為數(shù)不少的著名科學(xué)家，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)開(kāi)設(shè)了應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)的院校超過(guò)170余所。在國(guó)際高等學(xué)府中，也有諸多院校開(kāi)設(shè)有應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)，并致力于研究核技術(shù)、宇航技術(shù)在內(nèi)的高端科學(xué)技術(shù)。比如麻省理工學(xué)院、劍橋大學(xué)、東京大學(xué)等，這些院校的科研課題往往是推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展的重要科技力量。

2.應(yīng)用物理學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)的定位問(wèn)題

應(yīng)用物理學(xué)強(qiáng)調(diào)“應(yīng)用”，是一門(mén)與產(chǎn)業(yè)結(jié)合理應(yīng)十分緊密的學(xué)科。但在很多高校的專(zhuān)業(yè)建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)用物理學(xué)的課程體系中理論課程占據(jù)較大比例，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)踐能力得不到有效培養(yǎng)，所學(xué)知識(shí)與相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)方向結(jié)合較淺，學(xué)生在本科階段所學(xué)內(nèi)容多且雜，嚴(yán)重缺少方向。應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)的這種定位方式，也使得專(zhuān)業(yè)發(fā)展在理學(xué)和工學(xué)之間搖擺，專(zhuān)業(yè)發(fā)展困難重重。學(xué)生也因?yàn)閷?zhuān)業(yè)課程既包含大量的理論物理內(nèi)容，又包含大量的工程專(zhuān)業(yè)內(nèi)容而被迫兩頭兼顧，但學(xué)習(xí)的時(shí)間和精力是有限的，貪多嚼不爛是比較常見(jiàn)的情況。這就導(dǎo)致應(yīng)用物理學(xué)學(xué)生畢業(yè)后的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力較弱，較難在本科畢業(yè)后就形成社會(huì)發(fā)展的力量。

2.2 應(yīng)用物理學(xué)的生源問(wèn)題

應(yīng)用物理學(xué)需要招收的是一些對(duì)物理學(xué)內(nèi)容感興趣、具有較強(qiáng)動(dòng)手能力的學(xué)生，喜歡做純理論研究的學(xué)生并不適合這個(gè)專(zhuān)業(yè)，對(duì)物理學(xué)興趣不高的也不適合這個(gè)專(zhuān)業(yè)，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰^弱的學(xué)生也不適合這個(gè)專(zhuān)業(yè)。但在生源招收過(guò)程中，很多學(xué)生并不了解自己是否真的適合這個(gè)專(zhuān)業(yè)，往往要到真正接觸到專(zhuān)業(yè)課后才發(fā)現(xiàn)自己的缺陷和問(wèn)題。還有部分學(xué)生是因?yàn)橹驹刚{(diào)劑而進(jìn)入應(yīng)用物理學(xué)的，主動(dòng)性偏低，勉強(qiáng)學(xué)下去的結(jié)果就是勉強(qiáng)畢業(yè)。

2.3 應(yīng)用物理學(xué)的學(xué)生就業(yè)問(wèn)題

應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生就業(yè)范圍幾乎涵蓋了整個(gè)物理、工程領(lǐng)域，從這方面看起來(lái)該專(zhuān)業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后應(yīng)該不愁就業(yè)問(wèn)題。但實(shí)際上，應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生由于學(xué)習(xí)內(nèi)容知識(shí)面太廣，導(dǎo)致單一研究方向的深度和專(zhuān)業(yè)度不足，與專(zhuān)業(yè)研究這一領(lǐng)域的人才相比競(jìng)爭(zhēng)力不足。比如：應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)中有關(guān)于半導(dǎo)體材料的相關(guān)課程設(shè)置，但應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)的學(xué)生在與深度研究半導(dǎo)體材料的畢業(yè)生在崗位競(jìng)爭(zhēng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，研究深度和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Χ驾^專(zhuān)業(yè)人士有較大差距。

3.應(yīng)用物理學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)展望

3.1 專(zhuān)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

作為一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科的應(yīng)用專(zhuān)業(yè)，應(yīng)用物理學(xué)之中包括了諸多工科專(zhuān)業(yè)的內(nèi)容，比如：信息科學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)、能源與環(huán)境科學(xué)等。隨著國(guó)家和社會(huì)對(duì)高等教育產(chǎn)業(yè)化的不斷投入，會(huì)有越來(lái)越多的應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)研究成果得到應(yīng)用，創(chuàng)造出應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。比如：應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)中關(guān)于單晶硅技術(shù)的研究，就為我國(guó)硬件產(chǎn)業(yè)對(duì)國(guó)際相關(guān)領(lǐng)域的趕超提供了很好的技術(shù)和成果支持;應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)中關(guān)于材料的研究成果，為我國(guó)材料相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了技術(shù)支持，重點(diǎn)在材料的電磁性能、光性能等方面。

3.2 人才就業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

目前，大部分應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)的學(xué)生選擇于應(yīng)用物理學(xué)相關(guān)研究方向的高新技術(shù)開(kāi)發(fā)部門(mén)就業(yè)，或選擇繼續(xù)讀研讀博深造，或選擇留校任教，但少有應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)的學(xué)生會(huì)選擇投身物理領(lǐng)域的基礎(chǔ)教育工作，更多認(rèn)為這是師范專(zhuān)業(yè)人才的就業(yè)方向。但實(shí)際上，我國(guó)正急需一批畢業(yè)于應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)的人才來(lái)投身物理領(lǐng)域的教育事業(yè)，從事初中、高中階段的物理教學(xué)工作。相較于師范專(zhuān)業(yè)出身的教師，應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)的教師能夠?yàn)閷W(xué)生在接觸物理學(xué)相關(guān)知識(shí)的初期就帶來(lái)應(yīng)用的思想，和物理與生活實(shí)際相聯(lián)系的咨詢(xún)，培養(yǎng)初中生、高中生對(duì)物理學(xué)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)興趣和研究興趣，培養(yǎng)初高中學(xué)生的科學(xué)探索精神和實(shí)驗(yàn)技能。因此，基礎(chǔ)教育領(lǐng)域也應(yīng)當(dāng)成為應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的就業(yè)方向之一。

3.3 高校應(yīng)用物理學(xué)發(fā)展趨勢(shì)

高校應(yīng)從專(zhuān)業(yè)定位、就業(yè)、師資力量角度進(jìn)行優(yōu)化和改革，推動(dòng)應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)的發(fā)展。首先是專(zhuān)業(yè)定位，應(yīng)用物理學(xué)天然具有應(yīng)用性、跨學(xué)科性，因此在進(jìn)行課程體系建設(shè)時(shí)應(yīng)充分考慮跨學(xué)科的廣度和專(zhuān)業(yè)課的深度，考慮理論課程與實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐課程之間的配比，突出應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)科特色。其次是就業(yè)，從就業(yè)角度進(jìn)行專(zhuān)業(yè)建設(shè)是一種立足實(shí)際的建設(shè)模式，能夠有效打造多方位的就業(yè)方向，提高專(zhuān)業(yè)就業(yè)的立體化程度，幫助學(xué)生堅(jiān)定學(xué)習(xí)、實(shí)踐的方向。然后是師資力量，產(chǎn)教結(jié)合、校企結(jié)合是應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)發(fā)展的重要途徑，雙導(dǎo)師制度是提高高校師資力量的重要方式，單一的物理學(xué)專(zhuān)業(yè)教師無(wú)法滿(mǎn)足專(zhuān)業(yè)發(fā)展和學(xué)生成長(zhǎng)的需求，混合型教師團(tuán)隊(duì)更符合實(shí)際需求。

4.結(jié)束語(yǔ)

應(yīng)用物理學(xué)還是一門(mén)比較年輕的專(zhuān)業(yè)，發(fā)展的情況不夠?qū)Ｒ膊粔驈?qiáng)，這門(mén)專(zhuān)業(yè)與理學(xué)、工學(xué)的結(jié)合還需要打磨和調(diào)整。在高校建設(shè)和人才培養(yǎng)方面，應(yīng)用物理學(xué)需要從課程結(jié)構(gòu)、學(xué)生實(shí)踐能力、產(chǎn)教結(jié)合等處著手進(jìn)行優(yōu)化，助推應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)的發(fā)展。

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