刘金刚 佟望舒 陈淑静 王珂 王琳

摘要：材料物理是中国地质大学（北京）材料科学与工程学院于2015年新增的专业。原有的认知实习基地主要是面向材料化学与材料工程两个专业的。实践发现，原有认知实习基地对于培养材料物理专业本科生的专业认同感以及加深对本专业的深入了解效果不显著。文章结合学院材料物理专业的培养方案，提出了选择适宜的认知实习基地的重要性。通过该项措施显著提升了材料物理专业本科生对专业的了解，并积极选择未来继续在本专业深造。该项教学改革取得了良好的效果。

关键词：材料物理；实践教学；认知实习；实习基地

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）29-0221-03

一、中国地质大学（北京）材料物理专业

中国地质大学（北京）材料科学与工程学院（以下简称“材料学院”）成立于1999年，主要是面向资源综合利用、节能减排、低碳环保、循环经济等国家战略需求，以资源综合利用与新材料（包括矿物材料、无机非金属材料、高分子复合材料、纳米功能材料等）为主要方向。2015年材料和化学2个学科进入了ESI全球排名前1%，为中国地质大学有5个学科进入ESI全球排名前1%以及建设地球科学领域世界一流大学做出了重要贡献。材料学院设置之初，设置了材料化学与材料工程两个专业。近年来，随着材料科学的快速发展，涌出的众多基础与应用基础问题越来越需要材料学和物理学的交叉来进行归纳、总结及创新。因此，材料物理专业应运而生。材料物理是从物理学原理出发提供材料结构、特性与性能的一门新兴交叉学科[1]。材料物理是与材料化学、材料工程等专业同等重要的材料学分支之一。相对于材料化学与材料工程专业而言，材料物理专业的发展程度略显滞后。近年来，国内高校逐渐意识到材料物理专业的重要性，逐步开始设置了材料物理专业[2-4]。中国地质大学（北京）为了进一步完善材料学院的研究方向，拓宽研究领域，2015年经教育部批准设立了材料物理专业。

材料学院材料物理专业的设置是围绕着中国地质大学（北京）“特色加精品”的办学理念，着重培养学生具有材料学和物理学的基础知识，从微观和纳米尺度上研究材料的物理行为与规律，培养高性能功能材料及器件研发的专业人才。因此，材料物理专业将纳米功能材料作为专业方向，以纳米功能薄膜与光电功能材料及器件的研究与应用为专业特色。希望培养的学生既具备较扎实的基础理论知识，又具有较宽的专业知识和基本技能，从业适应面广，能在材料、新能源、光电功能器件等领域从事教学、科研、技术开发、管理及营销等工作。

二、中国地质大学（北京）材料物理专业本科生认知实习教学实践中存在的问题

近年来，国内相关理工科高校纷纷加强了有关实践教学方面的研究与改革工作。实践教学在整体教学中的权重不断提高，各种紧跟时代发展步伐的新观念与新技术不断应用于材料科学与工程本科生实践教学中。例如，张晓燕等人提出了“以科研促进教学，更好地培养学生的创新能力和工程实践能力”的实践教学模式[5]。陈松等人提出“以课程教学为基础，引导实践教学与课程教学有机结合的模式，并充分利用学校固有教学实践平台，有类别、有目的和有方向地开展专业知识教学，从而发展高效率、资源优化和科学的材料科学与工程专业实践教学模式”[6]。任冬燕等针对高端技术技能型本科人才培养的本科教学发展趋势，以材料科学与工程专业为例，阐述了加强实践教学的重要性、必要性以及具体的实施方案[7]。尹翠玉等提出了通过建设稳定的校外实习基地，建设实践教学信息与管理平台，实践教学手段与方法改革来提高材料科学与工程专业学生的创新实践能力[8]。刘志雄等则针对民族地区高校材料科学与工程专业的特点，提出了实践教学体系的创新与构建[9]。总而言之，实践教学在材料科学与工程这样一个多学科交叉，集理论学习、技术开发和实践应用为一体的综合性专业中占据着十分重要的地位[10，11]。

一般而言，目前国内高校在实践教学方面设置的环节包括认知实习（又称“教学实习”）、金工实习、专业实习以及毕业设计（论文）等。其中认知实习是在本科生完成基础知识，即将开展专业知识学习的时候，通过到与本专业发展方向及专业特色十分对口的基地去参观、学习、体验，一方面加深对基础知识的巩固，另一方面去了解今后将要从事的相关工作环境，增加对将要从事的职业岗位的初步认识，例如工作岗位的一般要求，工作环境的基本条件等。因此可以说，认知实习是一座连接本科生从非专业走向专业的桥梁。这一步如果走得好，对于本专业的学生建立专业认同感具有十分重要的意义。相反，如果认知实习出现了偏颇，不仅可能使学生对即将从事的专业产生误解，严重地还可能造成学生产生转专业的想法。因此，专业认知实习是培养学生专业知识水平和综合素质的重要环节，是促进理论与实践相结合的重要途径。因此，国内设置材料科学与工程专业的高校很多都将认知实习提升到了很重要的地位[12]。认知实习基地的选择是实习取得成功的关键步骤，也是关系到后续学生专业认同感建立的关键步骤。实习基地的选择应忠于专业培养方案，并结合本专业的发展方向。

材料学院多年来秉承学校的办学方针，一直注重认知实习在材料科学与工程本科生培养方面的重要性。本科生培养过程中，认知实习教学环节一直被高度重视。例如，学院材料化学专业经过多年积累固定了一批从事污染物催化降解、高分子工程塑料生产与加工的企业实习基地；而材料工程专业则根据本专业研究方向选择了从事超硬粉体、建材（水泥、玻璃、陶瓷）等企业作为认知实习基地。材料物理专业在设置之初，尝试组织部分学生随着其他两个专业进行了认知实习。但实践效果证明，这种方式无法有效地建立材料物理专业学生的专业认同感以及对未来所从事工作的感性认识，有的学生甚至萌生了转专业的想法。

三、中国地质大学（北京）材料物理专业本科生认知实习教学改革与实践

针对目前学院在本科生认知实习基地方面存在的关联性不足等问题，材料物理教研室开展了积极的改革。在认知实习基地的选择上充分考虑了如下几个因素：（1）认知实习基地应是与材料物理专业培养方向高度一致的机构，即从事纳米功能薄膜与光电功能材料及器件设计、生产、制造的企业或研究机构等。（2）在条件允许的情况下，应选择本行业在国内处于领先或者标杆地位的企业。（3）认知实习基地应该具备专业的讲解员，为实习学生讲述相关材料或光电功能器件的国内外发展状况与研究热点、未来发展趋势等知识，避免走马观花、流于形式的结果。（4）充分利用学生认知实习的机会，与实习基地建立良好的合作关系，在后续专业课設置以及将来毕业生就业方面实现一站式合作。

基于上述考虑，材料物理专业在学院的关心与帮助下，成功在北京地区联系了北京京东方显示技术有限公司（BOE）、北京北方微电子基地设备工艺研究中心等在纳米功能薄膜与光电功能材料及器件制造与生产方面处于国内领先的实习基地。在2015级（学院第一届）材料物理专业本科生刚刚结束了基础课程学习，即将进入专业课程学习的时机，我们组织学生到位于北京亦庄经济开发区的BOE进行了认知实习。下图给出了学生们参加认知实习的情况。

BOE创立于1993年4月，是一家为信息交互和人类健康提供智慧端口产品与专业服务的物联网公司。核心事业包括显示与传感器件、智慧系统、健康服务。本次同学们参观的是与专业方向密切相关的光电显示器件事业部。BOE在光电显示器件制造领域处于世界领先地位，2017年，其创造了智能手机液晶显示屏、平板电脑显示屏、笔记本电脑显示屏出货量全球第一的业绩。2018年第一季度又创造了液晶电视面板出货量全球第一的业绩。本次參加实习的学生们首先聆听了BOE技术人员为同学们讲述的TFT-LCD与AMOLED相关基础知识，然后饶有兴致地参观了8.5代TFT-LCD制造线以及未来显示技术印象馆，亲身体验了显示器件技术的发展对人类生活产生的积极影响。在随后的实习报告中，同学们纷纷表达了对本次实习的体会以及通过本次实习对未来专业美好发展前景的展望。

笔者在后续的教学与实践环节中一直持续关注着这届参加了认知实习的本科生的发展动向。目前这届学生已经完成了推荐保研阶段工作。据统计，本届材料物理专业5名推免生中，1名选择了中国科学院物理研究所、1名选择了中国科学院化学研究所、2名选择了北京理工大学、1名选择了北京大学工学院，基本都继续在“纳米功能薄膜与光电功能材料及器件”相关领域内进行深造。虽然过去了2年多的时间，但这些学生对认知实习的细节还记忆犹新。这充分证明了适宜认知实习基地的选择对于加强本专业学生的专业认同感以及促进其未来继续在本专业深造起到了良好的促进作用。

2018年暑期认知实习中，2016级材料物理专业本科生继续在BOE进行了实习。与上届学生实习不同的是本次实习中，BOE集团校园招聘部华北区的领导全程参与了实习过程，并希望借此与中国地质大学（北京）建立紧密的联系，未来希望在毕业生的就业方面开展进一步的合作。

四、结论

随着我国国民经济建设步伐的不断加快，对于兼具扎实理论基础以及实践创新能力的工程专业人才的需求与日俱增。多年的研究经验表明，加强实践教学是培养综合性人才的必经之路。实践教学作为工程专业教学活动的重要组成部分，势必会受到越来越广泛的重视。在此大环境下，如何解决好相关专业与实践教学的匹配问题就显得尤为重要。具体到认知实习基地的选择这一课题上，我们通过适宜实习基地的选择，较好地实现了材料物理专业本科生专业认同感的建立，并且对引导其未来继续在本专业进行深造起到了良好的促进作用。实践充分证明了该项实践教学改革的有效性。今后我们将进一步开拓更多的高度适宜的认知实习基地，为社会培养更多的材料物理工程专业人才。

参考文献：

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[3]刘曰利，周静.材料物理专业创新人才培养的生产实践教学体系探索研究[J].教育教学论坛，2017，（6）：121-122.

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[5]张晓燕，梁益龙，李远会，等.材料科学与工程专业的实践教学改革与实践[J].实验室研究与探索，2008，27（11）：98-100.

[6]陈松，朱德贵，楚珑晟.材料科学与工程专业课程中的实践教学融入和协调[J].实验科学与技术，2017，15（5）：106-109.

[7]任冬燕，杨峰，董丽卿.高端技术技能型本科实践教学体系初探——以材料科学与工程专业为例[J].广州化工，2014，42（24）：157-158，191.

[8]尹翠玉，肖长发，张宇峰，等.材料科学与工程专业综合实践教学平台的建设与创新[J].科教导刊，2014，（2）：96，104.

[9]刘志雄，田桂英，汤志豪，等.民族地区高校材料科学与工程专业综合实践教学体系的创新与构建[J].科技视界，2017，（4）：100-101.

[10]舒友，林红卫，唐莉莉，等.以“互联网+”双创大赛促材料科学与工程专业实践教学改革的探索[J].广东化工，2018，45（6）：264，267.

[11]容建华，张秀菊，李红，等.关于材料科学与工程专业实践教学的思考[J].广东化工，2010，37（4）：226-227.

[12]徐小燕，李岩，王德平.材料科学与工程专业认识实习教学改革的探索[J].广州化工，2012，40（23）：162-164.