一、专业概况
本专业2000年开始招生,依托物理学学科平台和“空天信息材料与物理”工业和信息化部重点实验室,坚持国防需求与学科优势方向相结合,不断强化专业特色和提升专业内涵。2009年获批江苏省特色专业,2012年获批工信部重点专业,2020年获批国家级一流本科专业建设点和江苏省品牌专业建设点,2022年获批江苏省基础学科拔尖学生培养计划2.0基地建设点。
多年来,专业围绕学校“航空航天民航特色鲜明的世界一流大学”的总体目标,紧密结合国家航空航天科技发展战略需求,以服务国防工业和地方经济发展为己任,持续加强以国家教学名师、江苏省教学名师、教育部新世纪优秀人才为引领的高水平专业教师队伍建设,教研并重,积极开展专业人才培养教学改革,努力建设具有鲜明理工融合特色的一流本科专业,培养了一批物理基础厚、实践能力强、综合素质高、在光电技术和功能材料等应用物理领域的一流创新型人才。所培养的学生多人次在中国大学生物理学术竞赛、全国大学生物理实验竞赛中获国家一等奖等奖项,多名本科生在Advanced Science、Results in Physics等重要物理期刊上发表高水平科研论文。
二、专业建设的创新举措、特色做法
(一)人才培养模式创新与教学模式改革
2020年以来,应用物理学专业持续强化“明理精工”专业特色和提升专业内涵,围绕专业人才培养体系,在专业教育课程体系、实习实践体系方面进行了理实融合、产教融合、科教融合的教学改革和实践,培育应用物理领域具有扎实实验研究能力、应用实践能力和创新创业能力的一流人才,打造具有“三融三力”特色的一流人才培养体系。
图1 应用物理学“三融三力”特色一流人才培养体系和架构关系
1.践行理实融合的教育教学基本规律,建构以物理理论为基石,“基础物理+实验”→“近代物理+实验”→“应用物理+实验”的分层递进的融合教学体系,夯实三航背景下应用物理学专业学生的物理科学素养和物理工程素养,厘革重塑具有交叉综合性和前沿创新性的实验教学内容,提升学生的实验研究能力。
2.落实产教融合,多元协同育人。以产学合作协同育人项目为引领,强化实习实训教学,与企业共建校内实习实训基地和综合实践平台,深化校企长效协同育人机制,提升物理综合实践平台的应用实践育人能力,增强学生的专业认知度和社会责任感。
3.深化科教融合,强化科研育人。以物理科学与应用等校院两级主题创新区为依托,以专创融合课程、科创项目、学术与实验竞赛为途径,营造物理学术创新实践探究与学术实验竞赛的创新环境,培养学生的创新实践能力。
4.围绕“实验研究+应用实践+创新实践”三大目标核心能力,架构三角支撑的“三融三力”体系。理实融合课程与实验平台,与产教融合应用实践平台之间,通过产业技术的需求牵引、以育训结合的双轮驱动,健全企业深度参与的多元化办学格局;理实融合课程与科教融合创新平台之间,通过原理创新和科技创新,引领理论课程与实验教学改革,构建融合创新的理实、科教融合交叉创新育人平台,提升科研创新能力和协同创新育人能力;产教融合应用实践平台和科教融合创新创业平台之间,通过应用实践和创新实践两个平台的相互支撑,形成“科教+产教”双融合育人耦合集成与相互支撑关系。
(二)“三融三力”特色人才培养体系的运行实践
物理学院的物理系和应用物理系为育人主体,辅以物理实验中心,任课教师、实践地点和授课类型具有多元化与多维融合特征,分层次、分类别、分体系的基础物理理论+实验、近代物理理论+实验、应用物理理论+实验教学体系完备,且有信息化管理系统支撑,理实育人能力不断提升;校企联合共建综合实践创新基地,完善“院实训中心+企业”载体形式的校企协同应用实践能力培养体系;完善校院两级创新区为主题的创新实践平台,育人实践卓有成效,科教融合开出硕果。
图2 应用物理学”三融三力”特色一流育人体系的运行实践
(三)教学团队与教学资源建设
成立专业教学委员会,制定培养方案,审定课程教学大纲;成立专业物理和“物理+X”教学团队,定期举办教研活动,研讨教学内容和模式改革,深化课程建设。指导青年教师参加教学竞赛,全面提升教学水平。团队获江苏高校“青蓝工程”优秀教学团队,多名教师在全国江苏省高校教师教学创新大赛取得佳绩。积极推进《高等量子力学》等一流教材,《光电子学》、《电动力学》、《文科物理》等一流课程和《空间机构激光的调控与焦场定制》等虚拟仿真教学资源的建设。
图3 应用物理学专业教学团队结构
三、专业建设成效
(一)育人课程体系进一步完善
围绕理实、产教和科教三融合为人才培养体系构建理念,制定了厚物理基础、重理工融合的人才培养方案,注重将基础理论(基础物理+现代物理)和实验教学(基础应用+技术实践)的优势向专业方向教学体系进行教学转化,在扎实的理实基石上,形成“物理+前沿”“物理+光电”和“物理+材料”三个专业方向齐驱并进的“物理+X(前沿物理、光电技术、信息材料)”的明理精工育人课程体系。
图4 厚物理基础,重理工融合的特色培养方案
(二)实验教学平台进一步完善
加强理论与实验融合,健全物理实验教学内容体系,涵育学生的实验实践能力。通过推进物理实验教学改革和课程建设,形成了贯通式、模块化的实验教学体系,涵盖原子分子、低温与光物理、磁性物理、现代测量技术4个前沿物理领域的近代物理实验课程体系;以光电技术与检测技术为应用方向,涵盖应用光学基础、检测基础、应用检测、信息光学、激光技术、光纤光学6个应用物理领域。
图5 理实融合-实验研究能力核心教育教学体系
(三)一流应用物理综合实践创新基地
通过产学合作协同育人项目建设和实验室品质提升计划,校企联合共建了“物理学院-大恒光电”应用物理综合实践创新基地,建成以“光学器件组装与检测”、“光电子器件及光通信技术与应用”为主题的光电综合实践创新平台,逐步完善了“液晶器件制作与应用”综合实践创新平台。
图6 产教融合-一流物理综合实践创新基地
(四)主题创新区建设卓有成效
依托“物理科学与应用”、“低维紫外光电探测主题创新区”“传感技术与应用”三个校级及其他六个各具特色的院级大学生主题创新区,凝练学科优势和研究成果,向一流教学资源转化。通过科学研究类、自由探索类、大学生科创类、科技作品制作类、学术与实验竞赛类等五大类科创及全国大学生物理学术、实验竞赛活动,将把握前沿、团结合作、融合创新作为主题创新区相关活动的发展理念,培养了一批具有前沿视野、创新思维和科研能力的优秀学生,2023年本科生一作发表SCI论文7篇。近五年来,培养的学生在中国大学生物理学术竞赛中荣获一等奖3项;在全国大学生物理实验竞赛中荣获等奖7项,二等奖9项,三等奖8项,并连续四届荣获“优秀组织奖”。
图7 科教融合-主题创新区建设