依托學(xué)科優(yōu)勢(shì)建設(shè)校內(nèi)實(shí)習(xí)基地

劉彩池 郝秋艷 陳洪建 張恩懷 孫軍生

摘要：實(shí)習(xí)是實(shí)踐活動(dòng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，實(shí)習(xí)基地是學(xué)生實(shí)習(xí)的重要場(chǎng)所。實(shí)習(xí)基地的建設(shè)是一項(xiàng)綜合的系統(tǒng)工程，結(jié)合我校材料物理專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)、借助學(xué)科優(yōu)勢(shì)，對(duì)校內(nèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行整合優(yōu)化，建立了校內(nèi)生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地，與校外實(shí)習(xí)基地形成互補(bǔ)，為學(xué)生創(chuàng)造良好的工程實(shí)踐場(chǎng)所。

關(guān)鍵詞：校內(nèi)實(shí)習(xí)基地；生產(chǎn)實(shí)習(xí)；重點(diǎn)學(xué)科；材料物理

中圖分類(lèi)號(hào)：G646 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）49-0056-02

一、引言

材料物理專(zhuān)業(yè)系工科材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)，已在全國(guó)80余所高等院校開(kāi)設(shè)，是上世紀(jì)末在新的歷史條件下開(kāi)設(shè)的交叉學(xué)科專(zhuān)業(yè)，辦學(xué)時(shí)間短，社會(huì)認(rèn)知度較低。2011年，教育部專(zhuān)業(yè)調(diào)整后，材料物理專(zhuān)業(yè)的內(nèi)涵是研究各種材料特別是各種先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料、新型功能材料物理基礎(chǔ)、微觀結(jié)構(gòu)以及與性能之間關(guān)系的基本規(guī)律，為各種高新技術(shù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)的應(yīng)用基礎(chǔ)學(xué)科，是理工融合的學(xué)科。由于材料物理專(zhuān)業(yè)都是各高校調(diào)整內(nèi)涵后或新開(kāi)辦專(zhuān)業(yè)，各學(xué)校對(duì)其培養(yǎng)目標(biāo)的描述定位不一，均依據(jù)學(xué)校自身的優(yōu)勢(shì)和學(xué)科特色來(lái)定位。

在實(shí)踐教學(xué)方面，開(kāi)設(shè)材料物理專(zhuān)業(yè)的院校也是根據(jù)其國(guó)家或地區(qū)的產(chǎn)業(yè)化需要，結(jié)合專(zhuān)業(yè)自身特色來(lái)開(kāi)展實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)的。但在實(shí)際實(shí)習(xí)過(guò)程中，還存在很多問(wèn)題與困難，主要表現(xiàn)在：校內(nèi)培養(yǎng)實(shí)踐能力的教學(xué)設(shè)施落后，難以滿足實(shí)踐能力培養(yǎng)的要求；企業(yè)機(jī)制改革后，實(shí)行持證上崗制度，使學(xué)生實(shí)際參加企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際的機(jī)會(huì)大大減少；企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新涉及知識(shí)產(chǎn)權(quán)、技術(shù)保密等問(wèn)題，也不允許學(xué)生親臨生產(chǎn)工藝線；師資隊(duì)伍工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，因此，在提高學(xué)生實(shí)踐能力的同時(shí)，首先要提高教師的工程實(shí)踐能力。這些實(shí)際問(wèn)題與困難極易導(dǎo)致學(xué)生實(shí)習(xí)工作只能以參觀為主，達(dá)不到實(shí)踐教學(xué)的目的，極其不利于學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

我國(guó)高校擴(kuò)招以來(lái)，大學(xué)生就業(yè)難成為高等教育中的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題，嚴(yán)峻的就業(yè)形勢(shì)，對(duì)每個(gè)大學(xué)生都提出了更高的期望和要求，學(xué)生必須將課本知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，而連接的橋梁就是實(shí)踐活動(dòng)。實(shí)習(xí)是實(shí)踐活動(dòng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地是學(xué)生實(shí)習(xí)的重要場(chǎng)所，因此，建設(shè)適合專(zhuān)業(yè)發(fā)展、提高學(xué)生實(shí)踐能力的實(shí)習(xí)基地勢(shì)在必行。

二、我校材料物理專(zhuān)業(yè)所屬的學(xué)科優(yōu)勢(shì)

我校依據(jù)在電子信息材料及應(yīng)用方面的特色和市場(chǎng)需求，于2004年開(kāi)設(shè)了材料物理專(zhuān)業(yè)，設(shè)在材料科學(xué)與工程學(xué)院，并成立了材料物理系。材料學(xué)科是河北工業(yè)大學(xué)“211工程”重點(diǎn)建設(shè)的學(xué)科之一，在國(guó)內(nèi)享有較高的聲譽(yù)和知名度?，F(xiàn)有材料科學(xué)與工程博士后科研流動(dòng)站，材料科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)，材料科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn)及“材料工程”工程碩士點(diǎn)，材料物理與化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科，材料學(xué)、材料物理與化學(xué)兩個(gè)河北省重點(diǎn)學(xué)科，“生態(tài)環(huán)境與信息特種功能材料”河北省省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新型功能材料河北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，光電功能晶體河北省工程實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授崗位。

材料物理系的前身可追溯到20世紀(jì)60年代創(chuàng)立的河北工業(yè)大學(xué)半導(dǎo)體材料研究所。本系所屬二級(jí)學(xué)科為材料物理與化學(xué)，該學(xué)科為國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科，學(xué)科積淀深厚，實(shí)力強(qiáng)勁。擁有河北省新型功能材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、生態(tài)環(huán)境與特種信息功能材料省部共建重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、光電功能晶體河北省工程實(shí)驗(yàn)室三個(gè)省部級(jí)科研平臺(tái)，并設(shè)有信息功能材料研究所。

本系長(zhǎng)期以來(lái)，圍繞國(guó)民經(jīng)濟(jì)和學(xué)科建設(shè)的需要，專(zhuān)注于半導(dǎo)體材料、磁性材料的科學(xué)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)和人才培養(yǎng)工作。本系實(shí)驗(yàn)設(shè)備完善，建有材料制備、加工、性能測(cè)試與分析實(shí)驗(yàn)室；師資力量雄厚，現(xiàn)有教職工17人，其中河北省科學(xué)技術(shù)突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)1人，洪堡學(xué)者1人，教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才2人，博士生導(dǎo)師3人，三分之一的教師具有海外學(xué)習(xí)和工作經(jīng)歷，多名教師在全國(guó)學(xué)術(shù)組織中任職，具有重要影響。承擔(dān)多項(xiàng)國(guó)家科技支撐計(jì)劃、國(guó)家“863”，國(guó)家自然科學(xué)基金等國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目及省市級(jí)科研項(xiàng)目；獲河北省科學(xué)技術(shù)突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)，省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)8項(xiàng)，國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利30余項(xiàng)；在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物發(fā)表論文300余篇，出版著作4部；多項(xiàng)成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，形成了鮮明的產(chǎn)、學(xué)、研特色，最為突出的是河北晶龍集團(tuán)，已成為世界上最大的太陽(yáng)能級(jí)硅單晶生產(chǎn)基地，被評(píng)為全國(guó)產(chǎn)學(xué)研成功案例100例之一。

三、校內(nèi)實(shí)習(xí)基地的建設(shè)與實(shí)踐

專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)是工科專(zhuān)業(yè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力與綜合素質(zhì)具有重要作用。校內(nèi)實(shí)習(xí)基地是校外實(shí)習(xí)基地的先導(dǎo)，通過(guò)校內(nèi)實(shí)習(xí)基地，學(xué)生可初步了解部分相關(guān)的工藝過(guò)程，為校外實(shí)習(xí)打下基礎(chǔ)。校內(nèi)試驗(yàn)基地的建設(shè)以材料物理與化學(xué)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科、信息功能材料研究所和光電功能晶體材料河北省工程實(shí)驗(yàn)室為依托，發(fā)揮本系在半導(dǎo)體材料和磁性材料方面的科研優(yōu)勢(shì)，整合原有實(shí)驗(yàn)室、實(shí)習(xí)基地，打造學(xué)生實(shí)習(xí)的重要場(chǎng)所。通過(guò)整合優(yōu)化，建立了以以下幾個(gè)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室為基礎(chǔ)的具有不同功能的校內(nèi)實(shí)習(xí)基地。

1.晶體生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)室。該實(shí)驗(yàn)室擁有直拉單晶爐、區(qū)熔單晶爐、磁控濺射設(shè)備、氫化物氣相外延爐、等離子增強(qiáng)氣相沉積、甩帶晶體生長(zhǎng)爐等材料制備設(shè)備，雖然設(shè)備比企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際中的落后，但設(shè)備結(jié)構(gòu)和生長(zhǎng)工藝原理是相同的，學(xué)生通過(guò)在本實(shí)驗(yàn)室的實(shí)習(xí)，對(duì)晶體制備工藝有了感性認(rèn)識(shí)，并對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)有一定的了解，理論與實(shí)際相結(jié)合的實(shí)踐能力得到提升。

2.半導(dǎo)體材料基本參數(shù)測(cè)試分析實(shí)驗(yàn)室。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)室的實(shí)習(xí)，學(xué)生可掌握直拉單晶硅的晶體定向、晶體硅基本參數(shù)，如導(dǎo)電類(lèi)型、電阻率、少子壽命的基本測(cè)試方法及生產(chǎn)實(shí)際對(duì)材料質(zhì)量的要求；掌握晶體中雜質(zhì)含量測(cè)試方法以及缺陷腐蝕與顯示技術(shù)；掌握材料在熱處理工程中的性能變化等，并進(jìn)一步理解材料質(zhì)量與生長(zhǎng)工藝的關(guān)系，為實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用打下良好基礎(chǔ)。

3.光電功能材料制備及性能測(cè)試分析實(shí)驗(yàn)室。本專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生大部分在光伏行業(yè)就業(yè)，太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換材料是光伏技術(shù)的核心。學(xué)生在本實(shí)驗(yàn)室的實(shí)習(xí)，可掌握化合物光電轉(zhuǎn)換材料的制備及性能分析，熟悉晶體硅太陽(yáng)能電池制備工藝中的制絨、擴(kuò)散、減反層等各個(gè)工藝環(huán)節(jié)及相關(guān)檢測(cè)分析方法和技術(shù)，為校外生產(chǎn)實(shí)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。

4.磁性材料制備與性能測(cè)試分析實(shí)驗(yàn)室。使學(xué)生熟悉常見(jiàn)磁性功能材料的制備方法，掌握磁化曲線和磁滯回線的測(cè)量原理，了解不同類(lèi)型磁性材料的磁滯回線的差異，加深對(duì)飽和磁化強(qiáng)度、剩磁和矯頑力等概念的理解；了解居里溫度的測(cè)量原理，理解磁性材料居里溫度的物理本質(zhì)。

經(jīng)過(guò)幾年不斷的建設(shè)和發(fā)展，本專(zhuān)業(yè)依托材料物理與化學(xué)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科和產(chǎn)學(xué)研基地，依托老一代教師在行業(yè)的影響，經(jīng)過(guò)教師們的共同努力，建立了校內(nèi)實(shí)習(xí)基地。通過(guò)校內(nèi)實(shí)習(xí)基地的實(shí)習(xí)，學(xué)生可初步了解生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用的制備設(shè)備、工藝流程及性能分析技術(shù)，為校外生產(chǎn)實(shí)習(xí)打下良好基礎(chǔ)，使校外生產(chǎn)實(shí)習(xí)效果更好，與校外生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地形成互補(bǔ)，在學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)方面發(fā)揮了重大作用。通過(guò)生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)不斷的探索與實(shí)踐，本專(zhuān)業(yè)教學(xué)成果顯著，在全國(guó)開(kāi)設(shè)材料物理專(zhuān)業(yè)的學(xué)校中我校排名第11位。

多年來(lái)，本專(zhuān)業(yè)為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)輸送了一批批高素質(zhì)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才，其中多數(shù)人已在優(yōu)勢(shì)行業(yè)、支柱行業(yè)、骨干產(chǎn)業(yè)以及新興產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮著重要作用，成為技術(shù)骨干和管理人才。

四、結(jié)語(yǔ)

實(shí)習(xí)基地的建設(shè)是一項(xiàng)綜合的系統(tǒng)工程，利用我校學(xué)科優(yōu)勢(shì)，結(jié)合材料物理專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)、產(chǎn)業(yè)化實(shí)際，優(yōu)化整合專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室，建立了校內(nèi)實(shí)習(xí)基地，并與校外實(shí)習(xí)基地形成互補(bǔ)，為學(xué)生創(chuàng)造了良好的工程實(shí)踐場(chǎng)所，達(dá)到教學(xué)與生產(chǎn)、理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，全面提高了實(shí)習(xí)教學(xué)的質(zhì)量與效果。

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