李磊+滕蛟+于廣華+曲選輝

摘 要：探索高校人才培養(yǎng)新模式，培養(yǎng)創(chuàng)新型材料人才，是深化高等教育改革的需要，更是創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)的要求。北京科技大學(xué)在材料類人才培養(yǎng)過程中，依托學(xué)科優(yōu)勢(shì)，按照“啟發(fā)創(chuàng)新思想、強(qiáng)化創(chuàng)新基礎(chǔ)、培養(yǎng)創(chuàng)新能力”的理念，經(jīng)過多年的探索和實(shí)踐，構(gòu)建了“四階遞進(jìn)、三體并舉”的材料類創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、提高學(xué)生創(chuàng)新能力、增強(qiáng)創(chuàng)新人才培養(yǎng)實(shí)效的目的。

關(guān)鍵詞：材料專業(yè);創(chuàng)新型人才培養(yǎng);教育教學(xué)改革

黨的十八屆三中全會(huì)通過的《中共中央關(guān)于全面深化改革若干重大問題的決定》提出：“創(chuàng)新高校人才培養(yǎng)機(jī)制，促進(jìn)高校辦出特色爭(zhēng)創(chuàng)一流”，對(duì)深化教育領(lǐng)域綜合改革作出了重大戰(zhàn)略部署。北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院作為我國(guó)材料類人才培養(yǎng)的重要陣地之一，始終將全面深化改革，創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制，探索材料類創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式作為學(xué)院發(fā)展建設(shè)的重要任務(wù)之一。

材料學(xué)科優(yōu)勢(shì)與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)改革緊密結(jié)合

學(xué)科優(yōu)勢(shì)在人才培養(yǎng)改革過程中的作用日趨增強(qiáng)，學(xué)校教育教學(xué)改革注重依托學(xué)科優(yōu)勢(shì)、利用學(xué)科資源和平臺(tái)。學(xué)校的材料學(xué)科有著悠久的歷史和優(yōu)良的傳統(tǒng)，材料科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科所覆蓋的3個(gè)二級(jí)學(xué)科全部是首批國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科、長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃特聘教授設(shè)崗學(xué)科，具有碩士和博士學(xué)位授予權(quán)，并設(shè)有博士后科研流動(dòng)站。2006年《科學(xué)時(shí)報(bào)》公布的我國(guó)大學(xué)本科專業(yè)排名中，學(xué)校“材料科學(xué)與工程專業(yè)”在全國(guó)設(shè)置該專業(yè)的887所高校中排名第一;2012年在教育部組織的一級(jí)學(xué)科評(píng)估中，學(xué)校材料科學(xué)與工程學(xué)科名列第二。根據(jù)2013年美國(guó)ESI數(shù)據(jù)檢索，學(xué)校材料學(xué)科全球排名第9位，一直保持在該學(xué)科領(lǐng)域的前1%。材料學(xué)科匯聚了兩院院士、全國(guó)教學(xué)名師、長(zhǎng)江學(xué)者、國(guó)家杰出青年基金獲得者、“千人計(jì)劃”入選者等大批學(xué)界領(lǐng)軍人才，活躍著一大批享譽(yù)世界的學(xué)術(shù)大師和中青年領(lǐng)軍人才。這些教師每年承擔(dān)了大量國(guó)家重要科研課題，參與眾多國(guó)家重大項(xiàng)目，如天宮一號(hào)的發(fā)射等，同時(shí)都活躍在教育教學(xué)一線。材料學(xué)科擁有國(guó)家級(jí)材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心等眾多國(guó)家級(jí)、省部級(jí)實(shí)驗(yàn)室和工程研究中心，為提高學(xué)生創(chuàng)新能力提供了強(qiáng)有力的保障。

作為學(xué)校材料專業(yè)本科生培養(yǎng)的基地，材料學(xué)院長(zhǎng)期以來致力于材料類人才培養(yǎng)的改革和發(fā)展。20世紀(jì)90年代，由柯俊院士主持的“大材料”試驗(yàn)班改革，提出了“厚基礎(chǔ)，寬口徑”的培養(yǎng)理念，于2001年獲得了學(xué)校首個(gè)國(guó)家級(jí)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)，現(xiàn)已成為國(guó)內(nèi)材料專業(yè)人才培養(yǎng)的通用模式。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)材料學(xué)科發(fā)展及國(guó)家對(duì)創(chuàng)新型人才的需求，學(xué)院依托學(xué)科優(yōu)勢(shì)，先后實(shí)施了“高水平材料科學(xué)人才培養(yǎng)體系的探索與實(shí)踐”等3項(xiàng)國(guó)家級(jí)和5項(xiàng)北京市級(jí)教改項(xiàng)目，改革設(shè)置了“理科實(shí)驗(yàn)班”“國(guó)際班”和“納米班”，探索不同類型人才的培養(yǎng)模式。經(jīng)過十余年的探索與實(shí)踐，學(xué)院逐步創(chuàng)建了“四階遞進(jìn)、三體并舉”的材料類創(chuàng)新型本科人才培養(yǎng)體系，2014年再次獲得國(guó)家級(jí)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)，也是材料領(lǐng)域唯一的一等獎(jiǎng)。

“四階遞進(jìn)、三體并舉”創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系的內(nèi)涵與實(shí)施

“四階遞進(jìn)、三體并舉”體系遵循“啟發(fā)創(chuàng)新思想、強(qiáng)化創(chuàng)新基礎(chǔ)、培養(yǎng)創(chuàng)新能力”的人才培養(yǎng)理念，針對(duì)“四階段”本科生的特點(diǎn)，圍繞激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、啟發(fā)創(chuàng)新思想、訓(xùn)練實(shí)踐技能、提升創(chuàng)新能力四個(gè)方面，依次遞進(jìn)地開展“四年不斷線”的創(chuàng)新精神及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。同時(shí)，依托雄厚的師資力量和先進(jìn)的科研平臺(tái)，強(qiáng)化由師資體系、課程體系、實(shí)踐體系構(gòu)成的“三體”建設(shè)，為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供強(qiáng)有力的保障。

1.“四階遞進(jìn)”，啟發(fā)創(chuàng)新思維，提升創(chuàng)新能力

第一階段—由第一學(xué)年構(gòu)成的激發(fā)學(xué)習(xí)興趣階段。扎實(shí)而深厚的工科基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)理論知識(shí)是開展創(chuàng)新活動(dòng)的基礎(chǔ)和前提，大學(xué)生只有儲(chǔ)備了豐富全面的專業(yè)理論知識(shí)，才有可能將創(chuàng)新思想付諸實(shí)踐。新生初入大學(xué)，要面臨一段由高中生向大學(xué)生轉(zhuǎn)變的適應(yīng)期，在這一時(shí)期開展專業(yè)教育，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣已成為各高校的普遍共識(shí)。為提高專業(yè)教育的實(shí)效性，學(xué)院自2005年起開設(shè)“材料科學(xué)與工程導(dǎo)論”這一名師課堂。與普通專業(yè)概述課程不同，該課程的主講教師為長(zhǎng)江學(xué)者、杰出青年等材料學(xué)科知名教授;授課方式由大班教學(xué)改為“一班一師”小班授課;教學(xué)模式也由“灌輸式”講授改革為包含參觀實(shí)驗(yàn)室、小組合作學(xué)習(xí)等方式的引導(dǎo)式、體驗(yàn)式教學(xué)。該課程為新生創(chuàng)造了“第一時(shí)間”與名師接觸、交流的機(jī)會(huì)。依托名師的人格魅力和最新科研成果，引導(dǎo)學(xué)生了解材料學(xué)科發(fā)展前沿，領(lǐng)略材料領(lǐng)域的無窮魅力，激發(fā)學(xué)生對(duì)材料專業(yè)的熱愛和興趣，提升學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)力，促使學(xué)生盡快完成“讓我學(xué)”到“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變。同時(shí)，學(xué)院為每一位本科生配備一名教授擔(dān)任其導(dǎo)師，本科生導(dǎo)師將持續(xù)四年對(duì)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)引導(dǎo)，幫助學(xué)生開闊視野，樹立正確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力。

第二階段—由第二、三學(xué)年構(gòu)成的啟發(fā)創(chuàng)新思想階段。創(chuàng)新思想是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的核心，是大學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造活動(dòng)的基礎(chǔ)。2003年學(xué)校依托材料學(xué)科的國(guó)際影響力，創(chuàng)辦了“中國(guó)材料名師講壇”，定期邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外材料領(lǐng)域頂尖的學(xué)者來校授課，并于2012年公開出版發(fā)行《中國(guó)材料名師講壇（第一輯）》。該講壇搭建了本科生聆聽大師思想、了解材料發(fā)展前沿的平臺(tái)，營(yíng)造了開放包容的創(chuàng)新氛圍，如中國(guó)科學(xué)院院士薛其坤教授以《拓?fù)浣^緣體：一種新的量子材料》為題介紹了拓?fù)鋵W(xué)、拓?fù)浣^緣體及其優(yōu)勢(shì)和潛力等前沿研究，使現(xiàn)場(chǎng)學(xué)生了解到新的材料、新的理念，體會(huì)到學(xué)科交叉和跨學(xué)科合作的重要性。同時(shí)，學(xué)院及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，開設(shè)2個(gè)學(xué)分的“創(chuàng)造訓(xùn)練”課程;“理論物理”“量子力學(xué)”等課程中增加“計(jì)算材料學(xué)”“集成計(jì)算材料工程”等材料研究新方法的內(nèi)容。

第三階段—由第三、四學(xué)年構(gòu)成的訓(xùn)練實(shí)踐技能階段。實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，是創(chuàng)新之源。[1]實(shí)踐技能是創(chuàng)新能力的重要體現(xiàn)。學(xué)校材料學(xué)科擁有一流的科研平臺(tái)、科研團(tuán)隊(duì)，學(xué)院依托這些優(yōu)勢(shì)資源，對(duì)高年級(jí)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐技能的訓(xùn)練。學(xué)院設(shè)立5間本科生創(chuàng)新計(jì)劃專用實(shí)驗(yàn)室，努力做到“使實(shí)驗(yàn)室成為創(chuàng)新人才培養(yǎng)的基地”;本科生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目每年組建80個(gè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，只有完成項(xiàng)目的學(xué)生才能獲得學(xué)分;引導(dǎo)學(xué)生參與教授主持的國(guó)家級(jí)、省部級(jí)科研項(xiàng)目，為學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新研究提供條件。通過實(shí)踐訓(xùn)練和檢驗(yàn)，學(xué)生受到基本的科研創(chuàng)造訓(xùn)練，實(shí)踐技能得到切實(shí)的提高，部分學(xué)生的研究成果得到發(fā)表或獲得專利授權(quán)。

第四階段—由第四學(xué)年構(gòu)成的提升創(chuàng)新能力階段。畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科生教育教學(xué)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，其目的在于鞏固和提升學(xué)生的理論知識(shí)，并培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立提出問題、分析問題和解決問題的能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)更是學(xué)生前三年學(xué)習(xí)的深化和升華，是學(xué)生創(chuàng)新思想、創(chuàng)新能力全面提升的階段。學(xué)院進(jìn)行改革，使畢業(yè)設(shè)計(jì)貫穿于大四學(xué)年，鼓勵(lì)學(xué)生在第七學(xué)期、在教授的指導(dǎo)下開展研究，自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，提出解決對(duì)策，第八學(xué)期直接進(jìn)入實(shí)驗(yàn)階段。這一舉措為學(xué)生開展畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了充足的時(shí)間，大大提高了本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)的水平和創(chuàng)新性。

2.“三體并舉”，完善培養(yǎng)體系，提供強(qiáng)力保障

培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力離不開師資力量、課堂教學(xué)、實(shí)踐平臺(tái)的保障。學(xué)院堅(jiān)持在教學(xué)團(tuán)隊(duì)、課程體系、實(shí)踐平臺(tái)等方面開展改革，進(jìn)行師資體系、課程體系、實(shí)踐體系“三體”建設(shè)，從而滿足學(xué)生開展創(chuàng)新活動(dòng)的需求。

第一，培養(yǎng)創(chuàng)新型教師，建設(shè)“師資體系”。創(chuàng)新型教師是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要因素之一。只有掌握創(chuàng)新方法和創(chuàng)新知識(shí)的教師，才能教會(huì)學(xué)生如何提出和研究問題，才能對(duì)學(xué)生開展啟發(fā)式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。而材料學(xué)科的新知識(shí)、新技術(shù)很多來自于交叉學(xué)科，這就要求教師能夠及時(shí)更新和掌握國(guó)內(nèi)外材料研究動(dòng)態(tài)，并更新教學(xué)內(nèi)容。材料學(xué)院對(duì)所有教師開展“創(chuàng)造規(guī)律與創(chuàng)造性人才培養(yǎng)的培訓(xùn)”，樹立教師更新教學(xué)內(nèi)容的意識(shí)，提高教師傳授創(chuàng)新方法的能力，取得了一定的效果，部分教師的教學(xué)和研究成果得到發(fā)表。教學(xué)與科研相分離是當(dāng)前高校教育教學(xué)中存在的不利于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的現(xiàn)象，為解決這一問題，學(xué)院進(jìn)行考核制度改革：明確規(guī)定教授年度考核的標(biāo)準(zhǔn)之一是完成32學(xué)時(shí)的本科生教學(xué)工作，這一規(guī)定實(shí)現(xiàn)了全部教授均承擔(dān)本科生課程;以課程或課程體系為單位開展教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)，在教師考核中向教學(xué)團(tuán)隊(duì)傾斜，積極促進(jìn)科研團(tuán)隊(duì)與教學(xué)團(tuán)隊(duì)相融合。此外，學(xué)院注重對(duì)教師自身創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，教師自身的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力作為人格魅力之一能夠大力地感染、影響學(xué)生。而一個(gè)缺乏創(chuàng)新意識(shí)的教師，其思維及教學(xué)方式只會(huì)扼殺學(xué)生的創(chuàng)新積極性。[2]

第二，豐富課程和教材內(nèi)容，優(yōu)化專業(yè)“課程體系”。當(dāng)前，創(chuàng)新人才培養(yǎng)面臨著高校課程內(nèi)容和授課方式單一，落后于學(xué)科發(fā)展，對(duì)學(xué)生缺乏吸引力的問題。學(xué)院要求教師根據(jù)材料學(xué)科研究領(lǐng)域的最新進(jìn)展，及時(shí)更新補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容，豐富課堂知識(shí)，改革教學(xué)方式，提升課堂吸引力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，如張躍教授將納米學(xué)科的最新研究進(jìn)展融入“材料科學(xué)與工程導(dǎo)論”，采取參觀國(guó)家納米中心、體驗(yàn)電子顯微鏡的使用等授課方式，結(jié)課考試將學(xué)生分成若干小組，由各小組自主選取納米領(lǐng)域最感興趣的課題進(jìn)行研究，并通過答辯的方式介紹本組的研究?jī)?nèi)容。這種授課方式以學(xué)生為中心，增強(qiáng)學(xué)生課堂參與性，課程內(nèi)容體現(xiàn)學(xué)科前沿，有效地培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新精神，提升了學(xué)生創(chuàng)新能力，每年該課程都受到學(xué)生們的一致歡迎。

第三，提供優(yōu)良的創(chuàng)新條件和環(huán)境，拓寬學(xué)生“實(shí)踐體系”。常規(guī)的實(shí)踐教學(xué)主要是為扎實(shí)學(xué)生理論知識(shí)進(jìn)行的輔助性實(shí)驗(yàn)，難以滿足提升學(xué)生創(chuàng)新能力的要求。學(xué)院依托科研團(tuán)隊(duì)和科研平臺(tái)，增加了能夠培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的實(shí)踐教學(xué)，包括建設(shè)“材料科學(xué)基礎(chǔ)”自主學(xué)習(xí)平臺(tái)，建設(shè)“材料虛擬實(shí)驗(yàn)室”，舉辦多層次學(xué)科競(jìng)賽、建立校外實(shí)習(xí)基地等。特別是學(xué)院依托國(guó)家級(jí)材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心連續(xù)舉辦了四屆金相實(shí)驗(yàn)技能大賽（金相技術(shù)是材料科學(xué)與工程領(lǐng)域最廣泛應(yīng)用的、易行有效的研究和檢驗(yàn)方法，在材料處理的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用非常廣泛），并于2012年舉辦首屆全國(guó)大學(xué)生金相技能大賽。通過賽前高強(qiáng)度的訓(xùn)練鞏固知識(shí)，通過競(jìng)賽提高學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)，搭建學(xué)生之間交流、切磋的平臺(tái)，這些都是提高學(xué)生創(chuàng)新能力的有效方法。學(xué)院在鞍山鋼鐵集團(tuán)、山東鋼鐵集團(tuán)等大型企業(yè)建立校外實(shí)習(xí)基地，利用假期組織學(xué)生到企業(yè)實(shí)習(xí)，了解行業(yè)生產(chǎn)過程及發(fā)展現(xiàn)狀，使學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，再回到學(xué)校開展進(jìn)一步的創(chuàng)新研究。

“四階遞進(jìn)、三體并舉”人才培養(yǎng)體系實(shí)施的效果

幾年來，在這一培養(yǎng)體系的有力驅(qū)動(dòng)下，學(xué)校材料類創(chuàng)新型人才培養(yǎng)取得了一定的成效，學(xué)生的創(chuàng)新精神和能力得到明顯的提升，人才培養(yǎng)收到良好的社會(huì)評(píng)價(jià)。

1.顯著提升了大學(xué)生的創(chuàng)新能力

學(xué)院每年均有大量學(xué)生到清華大學(xué)、北京大學(xué)、斯坦福大學(xué)及劍橋大學(xué)等國(guó)內(nèi)外著名高校、科研院所深造，畢業(yè)生深造率達(dá)到65%。學(xué)生積極參加各種國(guó)家級(jí)、省部級(jí)學(xué)科競(jìng)賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽，斬獲頗豐，獲得30個(gè)國(guó)家級(jí)、北京市級(jí)創(chuàng)新項(xiàng)目獎(jiǎng)項(xiàng)，其中全國(guó)“挑戰(zhàn)杯”獎(jiǎng)項(xiàng)5項(xiàng)。本科生共發(fā)表SCI論文179篇，申請(qǐng)專利79項(xiàng)。例如：繆成亮獲2011年度“Charles Hatchett”獎(jiǎng)（Nb微合金化領(lǐng)域國(guó)際最高獎(jiǎng)，33年來首次由中國(guó)研究團(tuán)隊(duì)獲得）;王樂在Applied Physics Express、Nature Materials等雜志上發(fā)表13篇論文，總影響因子達(dá)50.5。

2.營(yíng)造濃厚的創(chuàng)新氛圍

每年均有多位國(guó)外材料領(lǐng)域?qū)W者來學(xué)院作報(bào)告，與師生進(jìn)行思想交流和思維碰撞。“中國(guó)材料名師講壇”已成為我國(guó)材料領(lǐng)域最重要的講壇之一，講壇聽眾累計(jì)萬余名學(xué)生，達(dá)到了“以世界大師為學(xué)校之大師，以科學(xué)之思想為創(chuàng)新之思想”的目標(biāo)。高水平多層次的學(xué)術(shù)交流和科技競(jìng)賽培育了學(xué)院濃厚的創(chuàng)新氛圍。

3.收到良好的社會(huì)評(píng)價(jià)

由學(xué)院教師編寫的一批教材得到國(guó)家、北京市的認(rèn)可，如國(guó)家“十二五”規(guī)劃教材《金屬材料學(xué)》、北京市精品教材《材料科學(xué)基礎(chǔ)》等。這些教材被國(guó)內(nèi)高校材料專業(yè)學(xué)生廣泛采用?！安牧峡茖W(xué)與工程導(dǎo)論”于2013年成功入選“國(guó)家級(jí)精品視頻公開課”試點(diǎn)建設(shè)課程。材料學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)多次獲北京市教學(xué)成果獎(jiǎng)項(xiàng)。教改工作受到中央電視臺(tái)、中國(guó)教育電視臺(tái)等媒體的關(guān)注和報(bào)道。謝建新、張躍、曲選輝等應(yīng)邀在“中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)材料教育論壇”“國(guó)際材料教育論壇”等論壇作特邀報(bào)告10多次。

學(xué)院針對(duì)材料類本科生，通過“四階遞進(jìn)、三體并舉”人才培養(yǎng)體系的構(gòu)筑和實(shí)踐，重視啟發(fā)創(chuàng)新思想、強(qiáng)化創(chuàng)新基礎(chǔ)、培養(yǎng)創(chuàng)新能力，以教育教學(xué)改革來實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新教育。經(jīng)過近十年的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了本科生創(chuàng)新能力的顯著提高，對(duì)新時(shí)期材料類創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)具有重要的示范作用和推廣價(jià)值。今后，學(xué)院將繼續(xù)遵循學(xué)生成長(zhǎng)規(guī)律，在材料類本科生教學(xué)實(shí)踐的過程中作出新的探索和貢獻(xiàn)，培養(yǎng)出更多適應(yīng)創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)需要的創(chuàng)新型人才。

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（作者單位：北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院）

[責(zé)任編輯：于 洋]