劉金剛 佟望舒 陳淑靜 王珂 王琳

摘要：材料物理是中國地質(zhì)大學(xué)（北京）材料科學(xué)與工程學(xué)院于2015年新增的專業(yè)。原有的認(rèn)知實習(xí)基地主要是面向材料化學(xué)與材料工程兩個專業(yè)的。實踐發(fā)現(xiàn)，原有認(rèn)知實習(xí)基地對于培養(yǎng)材料物理專業(yè)本科生的專業(yè)認(rèn)同感以及加深對本專業(yè)的深入了解效果不顯著。文章結(jié)合學(xué)院材料物理專業(yè)的培養(yǎng)方案，提出了選擇適宜的認(rèn)知實習(xí)基地的重要性。通過該項措施顯著提升了材料物理專業(yè)本科生對專業(yè)的了解，并積極選擇未來繼續(xù)在本專業(yè)深造。該項教學(xué)改革取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞：材料物理；實踐教學(xué)；認(rèn)知實習(xí)；實習(xí)基地

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）29-0221-03

一、中國地質(zhì)大學(xué)（北京）材料物理專業(yè)

中國地質(zhì)大學(xué)（北京）材料科學(xué)與工程學(xué)院（以下簡稱“材料學(xué)院”）成立于1999年，主要是面向資源綜合利用、節(jié)能減排、低碳環(huán)保、循環(huán)經(jīng)濟等國家戰(zhàn)略需求，以資源綜合利用與新材料（包括礦物材料、無機非金屬材料、高分子復(fù)合材料、納米功能材料等）為主要方向。2015年材料和化學(xué)2個學(xué)科進入了ESI全球排名前1%，為中國地質(zhì)大學(xué)有5個學(xué)科進入ESI全球排名前1%以及建設(shè)地球科學(xué)領(lǐng)域世界一流大學(xué)做出了重要貢獻。材料學(xué)院設(shè)置之初，設(shè)置了材料化學(xué)與材料工程兩個專業(yè)。近年來，隨著材料科學(xué)的快速發(fā)展，涌出的眾多基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)問題越來越需要材料學(xué)和物理學(xué)的交叉來進行歸納、總結(jié)及創(chuàng)新。因此，材料物理專業(yè)應(yīng)運而生。材料物理是從物理學(xué)原理出發(fā)提供材料結(jié)構(gòu)、特性與性能的一門新興交叉學(xué)科[1]。材料物理是與材料化學(xué)、材料工程等專業(yè)同等重要的材料學(xué)分支之一。相對于材料化學(xué)與材料工程專業(yè)而言，材料物理專業(yè)的發(fā)展程度略顯滯后。近年來，國內(nèi)高校逐漸意識到材料物理專業(yè)的重要性，逐步開始設(shè)置了材料物理專業(yè)[2-4]。中國地質(zhì)大學(xué)（北京）為了進一步完善材料學(xué)院的研究方向，拓寬研究領(lǐng)域，2015年經(jīng)教育部批準(zhǔn)設(shè)立了材料物理專業(yè)。

材料學(xué)院材料物理專業(yè)的設(shè)置是圍繞著中國地質(zhì)大學(xué)（北京）“特色加精品”的辦學(xué)理念，著重培養(yǎng)學(xué)生具有材料學(xué)和物理學(xué)的基礎(chǔ)知識，從微觀和納米尺度上研究材料的物理行為與規(guī)律，培養(yǎng)高性能功能材料及器件研發(fā)的專業(yè)人才。因此，材料物理專業(yè)將納米功能材料作為專業(yè)方向，以納米功能薄膜與光電功能材料及器件的研究與應(yīng)用為專業(yè)特色。希望培養(yǎng)的學(xué)生既具備較扎實的基礎(chǔ)理論知識，又具有較寬的專業(yè)知識和基本技能，從業(yè)適應(yīng)面廣，能在材料、新能源、光電功能器件等領(lǐng)域從事教學(xué)、科研、技術(shù)開發(fā)、管理及營銷等工作。

二、中國地質(zhì)大學(xué)（北京）材料物理專業(yè)本科生認(rèn)知實習(xí)教學(xué)實踐中存在的問題

近年來，國內(nèi)相關(guān)理工科高校紛紛加強了有關(guān)實踐教學(xué)方面的研究與改革工作。實踐教學(xué)在整體教學(xué)中的權(quán)重不斷提高，各種緊跟時代發(fā)展步伐的新觀念與新技術(shù)不斷應(yīng)用于材料科學(xué)與工程本科生實踐教學(xué)中。例如，張曉燕等人提出了“以科研促進教學(xué)，更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實踐能力”的實踐教學(xué)模式[5]。陳松等人提出“以課程教學(xué)為基礎(chǔ)，引導(dǎo)實踐教學(xué)與課程教學(xué)有機結(jié)合的模式，并充分利用學(xué)校固有教學(xué)實踐平臺，有類別、有目的和有方向地開展專業(yè)知識教學(xué)，從而發(fā)展高效率、資源優(yōu)化和科學(xué)的材料科學(xué)與工程專業(yè)實踐教學(xué)模式”[6]。任冬燕等針對高端技術(shù)技能型本科人才培養(yǎng)的本科教學(xué)發(fā)展趨勢，以材料科學(xué)與工程專業(yè)為例，闡述了加強實踐教學(xué)的重要性、必要性以及具體的實施方案[7]。尹翠玉等提出了通過建設(shè)穩(wěn)定的校外實習(xí)基地，建設(shè)實踐教學(xué)信息與管理平臺，實踐教學(xué)手段與方法改革來提高材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力[8]。劉志雄等則針對民族地區(qū)高校材料科學(xué)與工程專業(yè)的特點，提出了實踐教學(xué)體系的創(chuàng)新與構(gòu)建[9]。總而言之，實踐教學(xué)在材料科學(xué)與工程這樣一個多學(xué)科交叉，集理論學(xué)習(xí)、技術(shù)開發(fā)和實踐應(yīng)用為一體的綜合性專業(yè)中占據(jù)著十分重要的地位[10，11]。

一般而言，目前國內(nèi)高校在實踐教學(xué)方面設(shè)置的環(huán)節(jié)包括認(rèn)知實習(xí)（又稱“教學(xué)實習(xí)”）、金工實習(xí)、專業(yè)實習(xí)以及畢業(yè)設(shè)計（論文）等。其中認(rèn)知實習(xí)是在本科生完成基礎(chǔ)知識，即將開展專業(yè)知識學(xué)習(xí)的時候，通過到與本專業(yè)發(fā)展方向及專業(yè)特色十分對口的基地去參觀、學(xué)習(xí)、體驗，一方面加深對基礎(chǔ)知識的鞏固，另一方面去了解今后將要從事的相關(guān)工作環(huán)境，增加對將要從事的職業(yè)崗位的初步認(rèn)識，例如工作崗位的一般要求，工作環(huán)境的基本條件等。因此可以說，認(rèn)知實習(xí)是一座連接本科生從非專業(yè)走向?qū)I(yè)的橋梁。這一步如果走得好，對于本專業(yè)的學(xué)生建立專業(yè)認(rèn)同感具有十分重要的意義。相反，如果認(rèn)知實習(xí)出現(xiàn)了偏頗，不僅可能使學(xué)生對即將從事的專業(yè)產(chǎn)生誤解，嚴(yán)重地還可能造成學(xué)生產(chǎn)生轉(zhuǎn)專業(yè)的想法。因此，專業(yè)認(rèn)知實習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)知識水平和綜合素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)，是促進理論與實踐相結(jié)合的重要途徑。因此，國內(nèi)設(shè)置材料科學(xué)與工程專業(yè)的高校很多都將認(rèn)知實習(xí)提升到了很重要的地位[12]。認(rèn)知實習(xí)基地的選擇是實習(xí)取得成功的關(guān)鍵步驟，也是關(guān)系到后續(xù)學(xué)生專業(yè)認(rèn)同感建立的關(guān)鍵步驟。實習(xí)基地的選擇應(yīng)忠于專業(yè)培養(yǎng)方案，并結(jié)合本專業(yè)的發(fā)展方向。

材料學(xué)院多年來秉承學(xué)校的辦學(xué)方針，一直注重認(rèn)知實習(xí)在材料科學(xué)與工程本科生培養(yǎng)方面的重要性。本科生培養(yǎng)過程中，認(rèn)知實習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)一直被高度重視。例如，學(xué)院材料化學(xué)專業(yè)經(jīng)過多年積累固定了一批從事污染物催化降解、高分子工程塑料生產(chǎn)與加工的企業(yè)實習(xí)基地；而材料工程專業(yè)則根據(jù)本專業(yè)研究方向選擇了從事超硬粉體、建材（水泥、玻璃、陶瓷）等企業(yè)作為認(rèn)知實習(xí)基地。材料物理專業(yè)在設(shè)置之初，嘗試組織部分學(xué)生隨著其他兩個專業(yè)進行了認(rèn)知實習(xí)。但實踐效果證明，這種方式無法有效地建立材料物理專業(yè)學(xué)生的專業(yè)認(rèn)同感以及對未來所從事工作的感性認(rèn)識，有的學(xué)生甚至萌生了轉(zhuǎn)專業(yè)的想法。

三、中國地質(zhì)大學(xué)（北京）材料物理專業(yè)本科生認(rèn)知實習(xí)教學(xué)改革與實踐

針對目前學(xué)院在本科生認(rèn)知實習(xí)基地方面存在的關(guān)聯(lián)性不足等問題，材料物理教研室開展了積極的改革。在認(rèn)知實習(xí)基地的選擇上充分考慮了如下幾個因素：（1）認(rèn)知實習(xí)基地應(yīng)是與材料物理專業(yè)培養(yǎng)方向高度一致的機構(gòu)，即從事納米功能薄膜與光電功能材料及器件設(shè)計、生產(chǎn)、制造的企業(yè)或研究機構(gòu)等。（2）在條件允許的情況下，應(yīng)選擇本行業(yè)在國內(nèi)處于領(lǐng)先或者標(biāo)桿地位的企業(yè)。（3）認(rèn)知實習(xí)基地應(yīng)該具備專業(yè)的講解員，為實習(xí)學(xué)生講述相關(guān)材料或光電功能器件的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r與研究熱點、未來發(fā)展趨勢等知識，避免走馬觀花、流于形式的結(jié)果。（4）充分利用學(xué)生認(rèn)知實習(xí)的機會，與實習(xí)基地建立良好的合作關(guān)系，在后續(xù)專業(yè)課設(shè)置以及將來畢業(yè)生就業(yè)方面實現(xiàn)一站式合作。

基于上述考慮，材料物理專業(yè)在學(xué)院的關(guān)心與幫助下，成功在北京地區(qū)聯(lián)系了北京京東方顯示技術(shù)有限公司（BOE）、北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心等在納米功能薄膜與光電功能材料及器件制造與生產(chǎn)方面處于國內(nèi)領(lǐng)先的實習(xí)基地。在2015級（學(xué)院第一屆）材料物理專業(yè)本科生剛剛結(jié)束了基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)，即將進入專業(yè)課程學(xué)習(xí)的時機，我們組織學(xué)生到位于北京亦莊經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的BOE進行了認(rèn)知實習(xí)。下圖給出了學(xué)生們參加認(rèn)知實習(xí)的情況。

BOE創(chuàng)立于1993年4月，是一家為信息交互和人類健康提供智慧端口產(chǎn)品與專業(yè)服務(wù)的物聯(lián)網(wǎng)公司。核心事業(yè)包括顯示與傳感器件、智慧系統(tǒng)、健康服務(wù)。本次同學(xué)們參觀的是與專業(yè)方向密切相關(guān)的光電顯示器件事業(yè)部。BOE在光電顯示器件制造領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位，2017年，其創(chuàng)造了智能手機液晶顯示屏、平板電腦顯示屏、筆記本電腦顯示屏出貨量全球第一的業(yè)績。2018年第一季度又創(chuàng)造了液晶電視面板出貨量全球第一的業(yè)績。本次參加實習(xí)的學(xué)生們首先聆聽了BOE技術(shù)人員為同學(xué)們講述的TFT-LCD與AMOLED相關(guān)基礎(chǔ)知識，然后饒有興致地參觀了8.5代TFT-LCD制造線以及未來顯示技術(shù)印象館，親身體驗了顯示器件技術(shù)的發(fā)展對人類生活產(chǎn)生的積極影響。在隨后的實習(xí)報告中，同學(xué)們紛紛表達了對本次實習(xí)的體會以及通過本次實習(xí)對未來專業(yè)美好發(fā)展前景的展望。

筆者在后續(xù)的教學(xué)與實踐環(huán)節(jié)中一直持續(xù)關(guān)注著這屆參加了認(rèn)知實習(xí)的本科生的發(fā)展動向。目前這屆學(xué)生已經(jīng)完成了推薦保研階段工作。據(jù)統(tǒng)計，本屆材料物理專業(yè)5名推免生中，1名選擇了中國科學(xué)院物理研究所、1名選擇了中國科學(xué)院化學(xué)研究所、2名選擇了北京理工大學(xué)、1名選擇了北京大學(xué)工學(xué)院，基本都繼續(xù)在“納米功能薄膜與光電功能材料及器件”相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)進行深造。雖然過去了2年多的時間，但這些學(xué)生對認(rèn)知實習(xí)的細(xì)節(jié)還記憶猶新。這充分證明了適宜認(rèn)知實習(xí)基地的選擇對于加強本專業(yè)學(xué)生的專業(yè)認(rèn)同感以及促進其未來繼續(xù)在本專業(yè)深造起到了良好的促進作用。

2018年暑期認(rèn)知實習(xí)中，2016級材料物理專業(yè)本科生繼續(xù)在BOE進行了實習(xí)。與上屆學(xué)生實習(xí)不同的是本次實習(xí)中，BOE集團校園招聘部華北區(qū)的領(lǐng)導(dǎo)全程參與了實習(xí)過程，并希望借此與中國地質(zhì)大學(xué)（北京）建立緊密的聯(lián)系，未來希望在畢業(yè)生的就業(yè)方面開展進一步的合作。

四、結(jié)論

隨著我國國民經(jīng)濟建設(shè)步伐的不斷加快，對于兼具扎實理論基礎(chǔ)以及實踐創(chuàng)新能力的工程專業(yè)人才的需求與日俱增。多年的研究經(jīng)驗表明，加強實踐教學(xué)是培養(yǎng)綜合性人才的必經(jīng)之路。實踐教學(xué)作為工程專業(yè)教學(xué)活動的重要組成部分，勢必會受到越來越廣泛的重視。在此大環(huán)境下，如何解決好相關(guān)專業(yè)與實踐教學(xué)的匹配問題就顯得尤為重要。具體到認(rèn)知實習(xí)基地的選擇這一課題上，我們通過適宜實習(xí)基地的選擇，較好地實現(xiàn)了材料物理專業(yè)本科生專業(yè)認(rèn)同感的建立，并且對引導(dǎo)其未來繼續(xù)在本專業(yè)進行深造起到了良好的促進作用。實踐充分證明了該項實踐教學(xué)改革的有效性。今后我們將進一步開拓更多的高度適宜的認(rèn)知實習(xí)基地，為社會培養(yǎng)更多的材料物理工程專業(yè)人才。

參考文獻：

[1]朱科，張文玉，肖奎，等.地方本科院校材料物理專業(yè)CDIO校企合作模式探索[J].科教導(dǎo)刊，2018，（5）：76-78.

[2]楊周.如何提高材料物理專業(yè)固體物理課程的教學(xué)質(zhì)量[J].西部素質(zhì)教育，2017，（6）：93.

[3]劉曰利，周靜.材料物理專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的生產(chǎn)實踐教學(xué)體系探索研究[J].教育教學(xué)論壇，2017，（6）：121-122.

[4]郝春成，郭小松，馬莉莉，等.基于研究性學(xué)習(xí)模式的材料物理專業(yè)主干課程群教學(xué)的改革與設(shè)計[J].青島科技大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2017，38（增1）：213-215.

[5]張曉燕，梁益龍，李遠(yuǎn)會，等.材料科學(xué)與工程專業(yè)的實踐教學(xué)改革與實踐[J].實驗室研究與探索，2008，27（11）：98-100.

[6]陳松，朱德貴，楚瓏晟.材料科學(xué)與工程專業(yè)課程中的實踐教學(xué)融入和協(xié)調(diào)[J].實驗科學(xué)與技術(shù)，2017，15（5）：106-109.

[7]任冬燕，楊峰，董麗卿.高端技術(shù)技能型本科實踐教學(xué)體系初探——以材料科學(xué)與工程專業(yè)為例[J].廣州化工，2014，42（24）：157-158，191.

[8]尹翠玉，肖長發(fā)，張宇峰，等.材料科學(xué)與工程專業(yè)綜合實踐教學(xué)平臺的建設(shè)與創(chuàng)新[J].科教導(dǎo)刊，2014，（2）：96，104.

[9]劉志雄，田桂英，湯志豪，等.民族地區(qū)高校材料科學(xué)與工程專業(yè)綜合實踐教學(xué)體系的創(chuàng)新與構(gòu)建[J].科技視界，2017，（4）：100-101.

[10]舒友，林紅衛(wèi)，唐莉莉，等.以“互聯(lián)網(wǎng)+”雙創(chuàng)大賽促材料科學(xué)與工程專業(yè)實踐教學(xué)改革的探索[J].廣東化工，2018，45（6）：264，267.

[11]容建華，張秀菊，李紅，等.關(guān)于材料科學(xué)與工程專業(yè)實踐教學(xué)的思考[J].廣東化工，2010，37（4）：226-227.

[12]徐小燕，李巖，王德平.材料科學(xué)與工程專業(yè)認(rèn)識實習(xí)教學(xué)改革的探索[J].廣州化工，2012，40（23）：162-164.