材料物理是一门普通高等学校本科专业，属材料类专业，基本修业年限为四年，授予工学学士学位或理学学士学位。2012年，材料物理专业划入材料类（0804）   。

材料物理专业培养适应社会发展需求，具备良好的人文社会科学素养、社会责任感及职业道德，具有扎实的材料物理专业知识与工程技能，具有良好的学习能力、创新意识、安全意识、国际视野和团队合作精神，能够在光电材料与器件等相关领域从事材料结构与性能分析、科学研究、工程设计、技术开发、生产经营与管理等方面工作的高级工程技术人才。

发展历程

1993年，《普通高等学校本科专业目录新旧专业对照表》中材料物理（071301）专业属于理学、材料科学类（0713），由材料物理（理科另07）与半导体化学（理科特03）合并而来      。

1998年，《普通高等学校本科专业目录新旧专业对照表》中材料物理（071301）专业属于理学、材料科学类（0713），矿物岩石材料（071303W）并入      。

2012年，《普通高等学校本科专业目录新旧专业对照表》中材料物理专业被调整到工学、材料类（0804），专业代码：080402      。

截止2020年，材料物理专业仍属于工学、材料类（0804），专业代码：080402      。

培养目标

培养具有坚实的自然科学基础、材料物理专业基础和人文社会科学基础，具有较强的工程意识、工程素质、实践能力、自我获取知识的能力、创新素质、创业精神、国际视野、沟通和组织管理能力的高素质专门人才 。

材料物理专业毕业的学生，既可从事材料物理基础理论研究，新材料、新工艺和新技术研发，生产技术开发和过程控制，材料应用等材料物理领域的科技工作，也可承担相关专业领域的教学、科技管理和经营工作      。

培养规格

学制与学位

高分子材料与工程专业基本学制为四年。四年参考总学分一般为140~190学分[含毕业设计（论文）学分]。

学生通过学习各门课程修满总学分并毕业考核合格，可获准毕业；毕业环节完成并经院校学位委员会审核通过者，可授予工学学士学位      。

人才培养

（1）掌握材料物理专业工作所需的数学和自然科学知识、工程技术知识以及一定的经济学与管理学知识。

（2）系统掌握材料物理专业的基础理论和专业知识，熟悉材料的组成、结构、合成与制备、性质与使役性能之间关系的基本规律。

（3）掌握材料物理专业所涉及的各种材料的制备、性能检测与分析的基本知识和技能。

（4）了解材料类专业相关学科的发展现状和趋势，具有创新意识，并具备设计材料和制备工艺、提高材料的性能和产品质量、开发研究新材料和新工艺、根据工程应用选择材料等方面的基本能力。

（5）了解与材料物理专业相关的职业和行业的重要法律、法规及方针与政策，具有高度的安全意识、环保意识和可持续发展理念。

（6）具有终身学习意识，能够运用现代信息技术获取相关信息和新技术、新知识，持续提高自己的能力。

（7）具有一定的组织管理能力、表达能力、独立工作能力、人际沟通能力和团队合作能力。

（8）具有初步的外语应用能力，能阅读材料物理专业的外文材料，具有一定的国际视野和跨文化交流、竞争与合作能力      。

课程体系

总体框架

课程设置应能支持培养目标达成，课程体系必须支持各项毕业要求的有效达成。

人文社会科学类通识课程约占20%；数学和自然科学类课程约占20%，实战内容约占20%，学科基础知识和专业知识课程约占35%。

人文社会科学类教育能够使学生在从事材料工程设计时考虑经济、环境、法律、伦理等各种制约因素。

数学和自然科学教育能够使学生掌握理论和实验的方法为学生运用相应基本概念表述材料工程问题、设计与选择材料、进行分析推理奠定基础。

学科基础类课程应包括学科的基础内容，能体现数学和自然科学对专业应用能力的培养；专业类课程、实践环节应能体现系统设计和实施能力的培养。

课程体系的设置应有企业或行业专家参与      。

理论课程

通识类课程

通识类知识涵盖人文社会科学类知识、工具性知识、数学和自然科学类知识、经济管理和环境保护类知识。

（1）人文社会科学类知识包括哲学、思想政治道德、政治学、法学、社会学等基本内容。

（2）工具性知识包括外语、计算机及信息技术、文献检索、科学研究方法论等基本内容。

（3）数学和自然科学类知识包括数学、物理学、化学、力学以及生命科学和地球科学等基本内容。

（4）经济管理和环境保护类知识包括金融、财务、人力资源和行政管理、环境科学等方面的基本内容。

基础类课程

学科基础知识被视为专业类基础知识，包括材料科学基础、材料工程基础、材料结构表征等知识领城。

（1）材料科学基础知识包括材料结构、晶体缺陷、相结构与相图、非晶态结构与性能、固体表面与界面、材料的凝固与气相沉积、扩散与固态相变、烧结、变形与断裂、材料的电子结构与物理性能以及材料概论等。

（2）材料工程基础知识包括流体流动基础、热量传递、传质过程及其控制、材料及其产品设计、选材、制造加工成型以及失效分析等方面的基础知识，工程制图、机械设计及制造基础、电工电子学等。

（3）物理化学知识包括气体、热力学第一定律、热力学第二定律、多组分系统热力学、化学平衡、相平衡、化学反应动力学、电化学、表面现象和胶体分散系统等。

专业类课程

专业课程应包括材料物理、材料物理性能、材料制备与加工技术、X射线品体学、电子显徽学、材料研究方法、晶体物理学基础、固体物理等内容      。

实践教学

实验课程

实验课程分为以下3个类型：

（1）公共基础实验

主要包括物理实验、化学实验、计算机基本操作实验、电子电工实验等。

（2）专业基础实验

主要包括材料科学基础实验、材料工程基础实验、材料研究与测试方法专业基础训练及综合实验。依据相应课程大纲，每门课程至少开设4个实验项目，且能支持专业培养目标的达成。

（3）专业实验

主要包括专业技能训练、材料制备与性能综合实验等。要求开设材料的力学、热学、电学等性能相关实验至少7项，同时完成至少1种材的制备，包括原料的选择—配方计算—工艺方案设计—制备—相关性能测试及结构分析等全过程训练。

课程设计

（1）机械零件设计

进行工程设计基本技能训练。

（2）材料制备装备设计

结合专业知识进行设备设计训练。

（3）工厂工艺流程设计

针对至少1种材料生产工艺进行车间工艺流程设计。

专业实习



实习是学生接触生产实际、接触企业的重要实践环节，各高校应建立稳定的校内外实习基地，制定符合生产现场实际的实习大纲，让学生在实习中实践所学知识，培养热爱劳动的品质。

毕业设计（论文）

毕业设计（论文）是科研与教学结合最为密切的一个实践环节，须制定与毕业设计（论文）要求相适应的标准和检查保障机制，对选题、内容、指导、答辩等提出明确要求，保证课题的工作量和难度，并给学生提供有效指导，每位专业教师指导毕业设计（论文）的学生人数原则上每届不超过6人。选题应结合材料物理专业的工程实际问题，有明确的应用背景，培养学生的工程意识、协作精神以及综合应用所学知识解决实际问题的能力。毕业设计（论文）可以从科研任务中选择规模适当和相对独立的题目，还可以通过与企业紧密合作的实战教学活动来进行      。

教学条件

教师队伍

师资规模

（1）按一级学科专业培养的高校，专任教师不少于50人；按二级学科专业培养的高校，每个专业的专任教师不少于10人。

（2）生师比不高于18：1。

师资结构

（1）年龄在55岁以下的教授及40岁以下的副教授分别占教授总数和副教授总数的比例应适宜，中青年骨干教师所占比例较高，满足持续发展的需要。

（2）专任教师中具有高级职称的比例不低于50%，具有中高级职称的比例不低于85%。

（3）专任教师中具有硕士、博士学位的比例不低于80%，其中具有博土学位的不低于50%。

（4）85%以上的专业授课教师在其学习经历中至少有一个阶段是材料类专业学历，具有材料类专业本科毕业背景的教师人数比例不低于60%。

（5）学科带头人学术造诣较高，专业领域分布合理，专业教师队伍的年龄结构、知识结构和学缘结构合理，学缘相同的教师比例原则上不高于50%，有数量适宜的骨干教师，可为专业发展所需的学科基础提供基本保障。

（6）有企业或行业专家作为兼职教师。

教师背景与水平要求

（1）授课教师具备与所讲授课程相匹配的能力（包括科研动手能力和解决实际工程问题的能力），承担的课程数和授课学时数限定在合理范围内，保证在教学以外有精力参加学术活动、进行工程和研究实践，不断提升个人专业能力。

（2）讲授工程与应用类课程的教师具有较强的科研和工程背景；承担过科研项目的教师须占有相当比例，部分教师具有企业工作经历。

（3）为教师提供良好的工作环境和条件。有合理可行的师资队伍建设规划，为教师进修、从事学术交流活动提供支持，促进教师专业发展，包括对青年教师的指导和培养。

（4）拥有良好的相应学科基础，为教师从事学科研究与工程实践提供基本的条件，营造良好的环境和氛围。鼓励和支持教师开展教学研究与改革、指导学生、学术研究与交流、工程设计与开发、社会服务等。

（5）使教师明确其在教学质量提升过程中的责任，不断改进工作，满足专业教育不断发展的要求      。

设施资源

教学设施要求

教室、实验室及设备在数量和功能上能够满足教学需要。教学实验室生均面积不小于2.5平方米，生均教学科研仪器设备值不低于15000元。

实验设备完备、充足、性能优良，满足各类课程教学实验和毕业设计（论文）的需求。专业课程实验开设率应不低于90%，综合性、设计性和创新性实验课程占总实验课程的比例不低于60%；每个实验既要有足够的实验台套数，又要有较高的利用率。基础实验每组学生数不能超过2人；专业实验每组学生数不能超过3人；大仪器实验每组学生数不能超过8人。

实验室向学生全面开放，实验设备有良好的管理、维护和更新机制，保证学生使用。

实验技术人员数量充足，能够熟练地管理、配置、维护实验设备，保证实验环境的有效利用，有效指导学生进行实验。

应加强与企业的联系，建立有稳定的产学研合作基地。有足够数量、相对稳定的校内外实习、实践基地，能支持教学目标的达成。

生产实习要有具体的实习大纲、明确的实习内容和考核方法及标准。

实习带队教师高级职称比例不低于30%；参与教学活动的人员应理解实践教学的目标与要求，配备的校外实践教学指导教师应具有项目开发或管理经验。

信息资源要求

配备各种高水平的、充足的教材、参考书和工具书以及各种专业图书资料，师生能够方便地使用；阅读环境良好，且能方便地通过网络获取学习资料      。

教学经费

教学经费有保证，生均年教学日常运行支出不低于1200元，且应随着教育业经费的增长而稳步增长，以满足专业教学、建设、发展的需要      。

质量保障

教学过程质量监控机制

各高校建立教学过程质量监控机制，使主要教学环节的实施过程处于有效监控状态；各主要教学环节应有明确的质量要求；建立教学质量监控的组织体系、规章制度和运行机制；建立对课程体系设置和主要教学环节教学质量的定期评价机制，评价时应重视学生和校内外专家的意见。

毕业生跟踪反馈机制

各高校应建立毕业生跟踪反馈机制以及高等教育系统内部及社会有关各方参与的社会评价机制，定期对包括培养目标、毕业要求、课程体系、理论和实践课程教学等在内的人才培养工作进行评价。

在毕业生跟踪反馈机制的执行过中，需要注意如下几点：

（1）对毕业生做跟踪调查时，确保跟踪反馈信息真实、可靠，具有说服力。

（2）反馈样本数量应达到各专业当年毕业生总量的一定比率（各高校可根据自己的特点自行制定），跟踪调研的时间和周期应有要求。

（3）在选择毕业生跟踪调查对象时，确保调查对象具有代表性，应考虑地域分布、企业类型、岗位工种等差异。

（4）适当加强对优秀毕业生、创业学生、在单位做出特殊贡献的毕业生的调查。

（5）形成报告并且能够有效地指导培养方案和培养目标的调整及完善。

专业的持续改进机制

各高校应建立持续改进机制，要求有监视和测量、数据分析以及改进活动。应根据各个教学过程质量监控环节的评价结果以及毕业生跟踪反馈信息，分析教育质量现状及其存在的问题，找出影响教育质量的主要因素，提出改进措施，并组织实施。实施后的结果与信息转入新一轮的循环，不断提升教学质量，使人才培养质量满足不断变化的社会需求      。

培养模式

创新型人才培养模式

“三维一体”实践教学内容体系：①基础性实践教学内容，主要包括课程实验；②提高性实践教学内容，包括生产实习、课程设计和社会实践；③研究创新性实践教学内容，包括毕业设计和科技竞赛、科研课题研究。

在教学方法上，积极探索行之有效的教学方法：①启发式教学，基础性实验项目主要以设计性、综合性实验为主；②个性化教学，建立开放性实验室，学生可根据自己的个性与专长，自拟课题并提出详细的研究计划与方案；③科研带动式教学，密切联系学科发展动态，将科研与教学有机地结合起来，将最新科研成果引入到实践教学中来。

根据材料物理专业“三维一体”实践教学内容体系，结合人才培养规律，提出“4+2+2”人才培养模式，其具体内涵是：将学生的学习年限分为3个阶段，前4个学期侧重于对基础性实践能力的培养，中间2个学期侧重于对基础能力的提高和升华，最后2个学期侧重于对研究创新性实践能力的培养。在教学内容的安排和教学方法的运用上3个阶段也各有侧重      。

以创新创业为导向的培养模式

（1）将素质拓展与创新创业教育全面纳入人才培养方案，构建项目化管理、学分制认证、规范化运作的教育体系。素质拓展包含学术科技与创新活动；社会实践与志愿服务；思想政治与道德修养；文化艺术与身心发展；社会工作与社团活动；职业资格与技能培训等。开展创新、创意、创业教育和构建以技能、创新实验大赛、创业大赛为内容的学生学科竞赛，推进大学生研究性学习与创新性实验计划、大学生“互联网+“创新创业项目、大学生科技创新大赛、大学生创新创业孵化基地入驻培育项目，制定创新创业学分认定办法。

（2）优化课程建设，构筑与创新创业教育融合的课程群。合理开设学科与专业导论、职业发展、创新创业、就业指导等必修课程，开设项目管理、法律基础、企业管理与决策、信息检索与利用等与创新创业相关的跨学科选修课程，并精选教学内容，突出实用性、综合性、时代性，适应社会发展趋势。分学期开设通识性创新创业课程—大学生职业发展与创新创业指导，让学生学习创新创业的基本知识，了解创业过程与模式，激发学生创新创业动力；围绕专业定位，开设具有行业特点、与创新创业密切相关的专业课程，如学科前沿、光伏发电技术与实践、半导体照明原理与技术等，提升学生的创新创业知识和专业技能。开设提升学生社会实践能力、工程实践能力、职业能力、创新创业能力的各类创新课程和实践课程，按“初级综合技能—高级综合技能一创新创业技能“的顺序设计教学时序，采取实验设计、课内外专业实习、毕业实习/设计等多种教学方式，对学生需要掌握的创新创业技能进行训练      。

新时代“五维”复合型创新人才培养模式

（1）思政文化教育

以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，坚持立德树人、全方位育人，按照“价值引领、能力本位、知识教育”要求，以“当代民航精神、民航文化”为主线，通过“节、段、点”将思政文化教育内容有机融入课程教学与实践全过程，使之与专业课程体系交织成一体，实现全方位育人目标。通过研究，设计了以材料设计概论、材料物理性能和专业生产实习三门课程为主干的课程思政文化教育改革试点，进行详细计划、规范建设、规范考核和及时总结改进。其他专业课程积极主动开展课程思政教育探索、不拘一格。

（2）专业理论教育

材料物理专业以行业需求为驱动，培养具有物理学和材料科学基本理论，同时具备材料物理知识和应用能力的复合型创新人才，专业理论教育课程体系包括：数、理、化、机电类基础课；物理类学科专业课程，即热力学统计物理、量子力学、固体物理等；材料类学科专业课程，即材料科学基础、材料工程基础、材料力学性能、材料物理性能、无损检测等。

（3）专业实验实践

专业实验实践包括物理类基础实验、化学类基础实验、机电类基础实验实践、学科专业基础实验实践、材料类和物理类专业实验、专业综合类实验实践等。设置集中实践教学环节，一是企业调研，让学生进入企业集中调研，了解课程中所学的知识是怎样在企业中被运用的；二是企业实习，让学生到制造和维修企业进行集中实习，系统地了解制造、维修过程中所用到的专业知识和技术。针对材料物理专业的特点，增加以学生为主体的综合设计性实验，丰富实验内容，加强学生实践能力培养，以提高学生对专业知识的理解与运用能力。毕业设计则强调结合科研或企业需求，每人一题、真题真做；创新创业教育等鼓励和支持学生主持或参与大创项目、参与各种竞赛。

（4）信息技术教育

信息技术教育包括信息技术类基础类课程，物理类信息技术应用课程，材料类信息技术应用类课程，以及材料、物理和信息技术综合应用类课程。例如，在近代物理实验中，结合了实验数据的采集和分析；在物理计算与模拟中，介绍计算和模拟方法及其应用案例；在材料设计概论和计算机辅助材料课程设计中则是材料、物理、化学等与信息技术的综合应用。

（5）英语教育

大学英语系列课程，这是基础；施行双语教学的专业课程，这些属于专业引导；专业英语则是使学生在应用英语方面进入更专业的层次，在实践或含有实践环节的课程中使用英语。如计算机在材料科学中的应用、材料设计概论、计算机辅助材料课程设计、毕业设计中，信息技术平台的软硬件工作语言和手册主要是英语，学生被动地进入使用英语的环境，用英语工作实践      。

实践型人才培养模式

（1）课程安排

对于新型的实践性人才培养模式，需要进一步提高实践课程的比重，并且做到实践课程和理论课程同步，杜绝出现理论实践相互割裂的现象。并且，除了传统的实验课、课程设计等实践课程外，还增设包括综合实训、企业实践等综合型项目。

（2）教学手段

将部分理论课程和实践课程进行融合。为了达到融合的效果，需要对教学计划进行系统地分析，将需要实际动手操作、实践性强的理论课程重新进行排课，将这部分课程的教学直接安排进对应的实验室，在讲解完相应的理论知识后，立刻安排学生进行实际的操作，通过实例强化学生对知识的理解。通过讲解和实践的融合，可以极大地激发学生的学习兴趣，同时强化了动手能力。

对于实践教学的课程，也需要进行相应的调整。剔除部分跟实际应用不紧密的内容，注重课程的实用性和趣味性。同时，改变传统实践课程所有学生做同样内容的现象，改为准备多个层次的实验内容，让不同水准的学生都能在实验中收获到一定的知识。

（3）成绩评定

第一部分：对于理论和实验相结合的课程，按照三个成绩来对学生进行最终的考核。包括平时成绩、实验成绩以及最终考试的卷面成绩。并且，对于三个成绩的比例进行适当的调整，平时成绩调整为百分之二十，实验成绩增加到百分之四十，最终考试的成绩占百分之四十。也就意味着实验成绩和考试成绩占据了同样重要的地位，可以有效地调动学生参与实验教学环节的积极性。另外，实验教学的重要性提高也对实验老师提出了更高的要求，实验老师必须全方位观察学生在实验环节中的综合表现，来给出一个合理的成绩。

第二部分：对于不包含理论课程的纯实践课程，譬如课程设计或是校企综合实训等相关实践课程，也需要对成绩评定方式进行改革。对于传统的实践课程，教学方式往往是课程的前半部分老师讲解相关的知识点和注意事项，后半部分给出一个综合性的课题由学生来完成。对于实践型人才培养的成绩评定来说，需要将前半部分与后半部分相融合，在老师讲解完一个小知识点后，迅速布置对应的任务，由学生来完成，老师进行巡回指导，及时解答学生在动手操作过程中遇到的各种问题，并对每个环节完成进行成绩评定。学生在完成每个环节的小任务中，完成了对知识点的掌握。当所有的知识点讲解完毕以后，老师再布置综合性的问题，有学生来完成。当学生完成课题以后，组织学生制作PPT和综合实践报告进行答辩，并且可以适当邀请企业的工程师对学生的成果进行适当的点评。学生的实践成绩由两部分组成，平时小任务成绩占百分之五十，答辩成绩占百分之五十。通过对成绩评定方式的改革，可以促使材料物理专业的学生加强对实践环节的重视程度以及注重对动手能力的培养      。

发展前景

考研方向

材料物理与化学或材料类其它学科以及交叉学科      。

就业方向

毕业生适宜到物理或材料相关的企业、事业、技术和行政管理部门从事应用研究、科技开发、生产技术和管理工作，适宜到科研机构、高等学校从事科学研究和教学工作，可以继续攻读物理或材料相关的工程学科、交叉学科的硕士学位。     

开设院校