劉彩池 郝秋艷 陳洪建 張恩懷 孫軍生
摘要:實習是實踐活動中的關鍵環(huán)節(jié),實習基地是學生實習的重要場所。實習基地的建設是一項綜合的系統(tǒng)工程,結合我校材料物理專業(yè)的特點、借助學科優(yōu)勢,對校內專業(yè)實驗室進行整合優(yōu)化,建立了校內生產實習基地,與校外實習基地形成互補,為學生創(chuàng)造良好的工程實踐場所。
關鍵詞:校內實習基地;生產實習;重點學科;材料物理
中圖分類號:G646 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)49-0056-02
一、引言
材料物理專業(yè)系工科材料類專業(yè),已在全國80余所高等院校開設,是上世紀末在新的歷史條件下開設的交叉學科專業(yè),辦學時間短,社會認知度較低。2011年,教育部專業(yè)調整后,材料物理專業(yè)的內涵是研究各種材料特別是各種先進結構材料、新型功能材料物理基礎、微觀結構以及與性能之間關系的基本規(guī)律,為各種高新技術發(fā)展提供科學依據的應用基礎學科,是理工融合的學科。由于材料物理專業(yè)都是各高校調整內涵后或新開辦專業(yè),各學校對其培養(yǎng)目標的描述定位不一,均依據學校自身的優(yōu)勢和學科特色來定位。
在實踐教學方面,開設材料物理專業(yè)的院校也是根據其國家或地區(qū)的產業(yè)化需要,結合專業(yè)自身特色來開展實習教學環(huán)節(jié)的。但在實際實習過程中,還存在很多問題與困難,主要表現在:校內培養(yǎng)實踐能力的教學設施落后,難以滿足實踐能力培養(yǎng)的要求;企業(yè)機制改革后,實行持證上崗制度,使學生實際參加企業(yè)生產實際的機會大大減少;企業(yè)產品開發(fā)和技術創(chuàng)新涉及知識產權、技術保密等問題,也不允許學生親臨生產工藝線;師資隊伍工程實踐經驗不足,因此,在提高學生實踐能力的同時,首先要提高教師的工程實踐能力。這些實際問題與困難極易導致學生實習工作只能以參觀為主,達不到實踐教學的目的,極其不利于學生實際動手能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
我國高校擴招以來,大學生就業(yè)難成為高等教育中的熱點和難點問題,嚴峻的就業(yè)形勢,對每個大學生都提出了更高的期望和要求,學生必須將課本知識轉化為實踐能力和創(chuàng)新能力,而連接的橋梁就是實踐活動。實習是實踐活動中的關鍵環(huán)節(jié),校內外實習基地是學生實習的重要場所,因此,建設適合專業(yè)發(fā)展、提高學生實踐能力的實習基地勢在必行。
二、我校材料物理專業(yè)所屬的學科優(yōu)勢
我校依據在電子信息材料及應用方面的特色和市場需求,于2004年開設了材料物理專業(yè),設在材料科學與工程學院,并成立了材料物理系。材料學科是河北工業(yè)大學“211工程”重點建設的學科之一,在國內享有較高的聲譽和知名度。現有材料科學與工程博士后科研流動站,材料科學與工程一級學科博士點,材料科學與工程一級學科碩士點及“材料工程”工程碩士點,材料物理與化學國家重點學科,材料學、材料物理與化學兩個河北省重點學科,“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實驗室,新型功能材料河北省重點實驗室,光電功能晶體河北省工程實驗室,長江學者特聘教授崗位。
材料物理系的前身可追溯到20世紀60年代創(chuàng)立的河北工業(yè)大學半導體材料研究所。本系所屬二級學科為材料物理與化學,該學科為國家級重點學科,學科積淀深厚,實力強勁。擁有河北省新型功能材料重點實驗室、生態(tài)環(huán)境與特種信息功能材料省部共建重點實驗室、光電功能晶體河北省工程實驗室三個省部級科研平臺,并設有信息功能材料研究所。
本系長期以來,圍繞國民經濟和學科建設的需要,專注于半導體材料、磁性材料的科學研究、技術開發(fā)和人才培養(yǎng)工作。本系實驗設備完善,建有材料制備、加工、性能測試與分析實驗室;師資力量雄厚,現有教職工17人,其中河北省科學技術突出貢獻獎1人,洪堡學者1人,教育部新世紀優(yōu)秀人才2人,博士生導師3人,三分之一的教師具有海外學習和工作經歷,多名教師在全國學術組織中任職,具有重要影響。承擔多項國家科技支撐計劃、國家“863”,國家自然科學基金等國家級科研項目及省市級科研項目;獲河北省科學技術突出貢獻獎,省部級科技進步獎8項,國家發(fā)明專利30余項;在國內外學術刊物發(fā)表論文300余篇,出版著作4部;多項成果轉化為生產力,形成了鮮明的產、學、研特色,最為突出的是河北晶龍集團,已成為世界上最大的太陽能級硅單晶生產基地,被評為全國產學研成功案例100例之一。
三、校內實習基地的建設與實踐
專業(yè)生產實習是工科專業(yè)重要的教學環(huán)節(jié),對于培養(yǎng)學生的實踐能力與綜合素質具有重要作用。校內實習基地是校外實習基地的先導,通過校內實習基地,學生可初步了解部分相關的工藝過程,為校外實習打下基礎。校內試驗基地的建設以材料物理與化學國家級重點學科、信息功能材料研究所和光電功能晶體材料河北省工程實驗室為依托,發(fā)揮本系在半導體材料和磁性材料方面的科研優(yōu)勢,整合原有實驗室、實習基地,打造學生實習的重要場所。通過整合優(yōu)化,建立了以以下幾個專業(yè)實驗室為基礎的具有不同功能的校內實習基地。
1.晶體生長實驗室。該實驗室擁有直拉單晶爐、區(qū)熔單晶爐、磁控濺射設備、氫化物氣相外延爐、等離子增強氣相沉積、甩帶晶體生長爐等材料制備設備,雖然設備比企業(yè)生產實際中的落后,但設備結構和生長工藝原理是相同的,學生通過在本實驗室的實習,對晶體制備工藝有了感性認識,并對設備結構有一定的了解,理論與實際相結合的實踐能力得到提升。
2.半導體材料基本參數測試分析實驗室。通過本實驗室的實習,學生可掌握直拉單晶硅的晶體定向、晶體硅基本參數,如導電類型、電阻率、少子壽命的基本測試方法及生產實際對材料質量的要求;掌握晶體中雜質含量測試方法以及缺陷腐蝕與顯示技術;掌握材料在熱處理工程中的性能變化等,并進一步理解材料質量與生長工藝的關系,為實際生產應用打下良好基礎。
3.光電功能材料制備及性能測試分析實驗室。本專業(yè)畢業(yè)生大部分在光伏行業(yè)就業(yè),太陽能光電轉換材料是光伏技術的核心。學生在本實驗室的實習,可掌握化合物光電轉換材料的制備及性能分析,熟悉晶體硅太陽能電池制備工藝中的制絨、擴散、減反層等各個工藝環(huán)節(jié)及相關檢測分析方法和技術,為校外生產實習打下良好基礎。
4.磁性材料制備與性能測試分析實驗室。使學生熟悉常見磁性功能材料的制備方法,掌握磁化曲線和磁滯回線的測量原理,了解不同類型磁性材料的磁滯回線的差異,加深對飽和磁化強度、剩磁和矯頑力等概念的理解;了解居里溫度的測量原理,理解磁性材料居里溫度的物理本質。
經過幾年不斷的建設和發(fā)展,本專業(yè)依托材料物理與化學國家級重點學科和產學研基地,依托老一代教師在行業(yè)的影響,經過教師們的共同努力,建立了校內實習基地。通過校內實習基地的實習,學生可初步了解生產實際中應用的制備設備、工藝流程及性能分析技術,為校外生產實習打下良好基礎,使校外生產實習效果更好,與校外生產實習基地形成互補,在學生實踐能力培養(yǎng)方面發(fā)揮了重大作用。通過生產實習教學環(huán)節(jié)不斷的探索與實踐,本專業(yè)教學成果顯著,在全國開設材料物理專業(yè)的學校中我校排名第11位。
多年來,本專業(yè)為國民經濟建設輸送了一批批高素質的專業(yè)技術人才,其中多數人已在優(yōu)勢行業(yè)、支柱行業(yè)、骨干產業(yè)以及新興產業(yè)中發(fā)揮著重要作用,成為技術骨干和管理人才。
四、結語
實習基地的建設是一項綜合的系統(tǒng)工程,利用我校學科優(yōu)勢,結合材料物理專業(yè)的特點、產業(yè)化實際,優(yōu)化整合專業(yè)實驗室,建立了校內實習基地,并與校外實習基地形成互補,為學生創(chuàng)造了良好的工程實踐場所,達到教學與生產、理論與實踐的有機結合,全面提高了實習教學的質量與效果。
參考文獻:
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[3]http://www.gaokao.com/e/20140411/53479801ebd5f.shtml.