李磊+曲選輝

摘? 要：傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式難以適應(yīng)創(chuàng)新型國家建設(shè)的需要。構(gòu)建以學(xué)生為主體，注重學(xué)生創(chuàng)新能力的高水平創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式成為高等教育的必然選擇。北京科技大學(xué)通過多年的探索，依托學(xué)科優(yōu)勢，改革教學(xué)計劃，把教書和育人緊密結(jié)合在一起，構(gòu)建了“四階遞進(jìn)，三體并舉”的高水平創(chuàng)新型材料類本科人才培養(yǎng)體系，使學(xué)生經(jīng)過4年的培養(yǎng)能夠具有創(chuàng)新精神、提升創(chuàng)新能力，切實(shí)培養(yǎng)創(chuàng)新人才。

關(guān)鍵詞：材料專業(yè);創(chuàng)新型本科人才培養(yǎng);教學(xué)改革實(shí)踐

目前，材料科學(xué)迎來新一輪高速發(fā)展，半導(dǎo)體材料、結(jié)構(gòu)材料、高分子材料、敏感與傳感轉(zhuǎn)換材料、納米材料、生物材料及復(fù)合材料等成為材料科學(xué)與工程科學(xué)領(lǐng)域研究與發(fā)展的主導(dǎo)方向。我國材料科學(xué)領(lǐng)域中長期發(fā)展規(guī)劃立足于國家重大需求，將自主創(chuàng)新、提高核心競爭力和增強(qiáng)材料科學(xué)領(lǐng)域持續(xù)創(chuàng)新能力作為戰(zhàn)略重點(diǎn)，對材料類人才培養(yǎng)提出了新的要求，其中創(chuàng)造力是最核心的要求。然而，我國高校傳統(tǒng)的教育模式過于重視教師的主導(dǎo)作用，忽視了學(xué)生批判性思維的訓(xùn)練、創(chuàng)新精神的培養(yǎng)及創(chuàng)新能力的提高，限制了高水平創(chuàng)新型人才的挖掘和發(fā)展。

近年來，我校充分依托學(xué)科優(yōu)勢，在材料類本科教學(xué)上不斷進(jìn)行新的探索，逐步確立了“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，建立了“四階遞進(jìn)，三體并舉”的材料學(xué)科高水平創(chuàng)新型本科人才培養(yǎng)體系，實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新人才培養(yǎng)的系統(tǒng)性和長效性。

一、“四階遞進(jìn)，三體并舉”創(chuàng)新型本科人才培養(yǎng)體系的內(nèi)容與實(shí)踐“四階遞進(jìn)，三體并舉”創(chuàng)新型本科人才培養(yǎng)體系是指針對不同階段學(xué)生的特點(diǎn)，通過創(chuàng)新文化氛圍建設(shè)依次遞進(jìn)地幫助學(xué)生激發(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，進(jìn)而培養(yǎng)創(chuàng)新人才;按照培養(yǎng)創(chuàng)新型人才要求的知識結(jié)構(gòu)，依托學(xué)校雄厚的師資、先進(jìn)的研究平臺及高水平的科研成果，開展師資體系、課程體系、實(shí)踐體系“三體”建設(shè)，對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)形成強(qiáng)有力的保障。該體系旨在推進(jìn)和加強(qiáng)創(chuàng)新文化的熏陶和影響，切實(shí)落實(shí)創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高。

1.改革教學(xué)計劃，“四階遞進(jìn)”，培養(yǎng)創(chuàng)新人才

我校針對新材料技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)和趨勢，探索設(shè)立了強(qiáng)化數(shù)理基礎(chǔ)的“理科班”、與國際接軌的“國際班”和瞄準(zhǔn)前沿方向的“納米班”，在通識教育基礎(chǔ)上根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生需求分類培養(yǎng)，制定專門的培養(yǎng)方案，完善課程間的銜接，去除陳舊重復(fù)內(nèi)容，并將工藝教學(xué)內(nèi)容納入自主學(xué)習(xí)平臺和創(chuàng)新實(shí)踐過程中。強(qiáng)化“理論物理”、“量子力學(xué)”等基礎(chǔ)課程，增加計算材料學(xué)、集成計算材料工程、材料基因組技術(shù)等材料研究新方法的內(nèi)容。在保障材料學(xué)科創(chuàng)新型人才必需的基礎(chǔ)上，在教學(xué)體系中引入“四階遞進(jìn)”的創(chuàng)新思想培養(yǎng)方案，解決了教學(xué)體系中涉及的知識面較窄、教學(xué)內(nèi)容相對陳舊及“灌輸式”課堂教學(xué)等問題。

一是依托優(yōu)質(zhì)師資力量，名師導(dǎo)學(xué)，激發(fā)學(xué)習(xí)動力。我校材料學(xué)科目前擁有教授189人，其中包括院士5人，首屆國家級教學(xué)名師1人，國家級教學(xué)團(tuán)隊1個，長江、杰青等領(lǐng)軍人才10人。新生入學(xué)伊始，依托材料學(xué)科教學(xué)名師、科研領(lǐng)軍人物的人格魅力和最新科研成果，按“一班一師”由知名學(xué)者小班授課，講授“材料科學(xué)工程導(dǎo)論”課程（1學(xué)分），使學(xué)生初入大學(xué)就有機(jī)會接受名師指導(dǎo)。通過與名師進(jìn)行課堂交流，使新生感受到教師對科學(xué)的執(zhí)著熱愛和鉆研精神;通過名師講授，開通“本科生課堂”與“世界一流科研工作”之間的“直通車”。同時，授課名師擔(dān)任該班大學(xué)四年的學(xué)術(shù)導(dǎo)師，引導(dǎo)學(xué)生了解專業(yè)，開闊視野，激發(fā)學(xué)習(xí)動力。通過該課程的設(shè)置，在大一階段激發(fā)學(xué)生專業(yè)興趣、引導(dǎo)學(xué)生確立正確學(xué)習(xí)目標(biāo)。

二是依托學(xué)科國際影響力，創(chuàng)辦中國材料名師講壇，啟發(fā)創(chuàng)新思想。我校材料學(xué)科在美國的ESI檢索中始終排在全球前1%，特別是已位列第9位，在國際上有重要影響。依托學(xué)科國際影響力，2003年在教育部、科技部和國家自然科學(xué)基金委員會的支持下，我校創(chuàng)辦了“中國材料名師講壇”，至今已邀請65位（國外33位、國內(nèi)32位院士）世界頂級材料大師來校授課（可獲1學(xué)分），為廣大學(xué)生創(chuàng)造聆聽大師教誨、與大師面對面交流的平臺。在此基礎(chǔ)上，《中國材料名師講壇（第一輯）》于2012年出版公開發(fā)行。

三是依托高水平科研平臺，開展創(chuàng)新活動訓(xùn)練實(shí)踐技能。我校材料學(xué)科擁有強(qiáng)大的科研團(tuán)隊、一流的科研平臺（1個國際研究機(jī)構(gòu)、7個國家級研究平臺、1個國家級教學(xué)示范實(shí)驗(yàn)中心）。從大二下學(xué)期到大四上學(xué)期，鼓勵學(xué)生自主聯(lián)系教授，開展課外創(chuàng)新活動，每年組建80個左右的創(chuàng)新訓(xùn)練團(tuán)隊，完成項(xiàng)目的學(xué)生可獲1學(xué)分。大學(xué)生的科研訓(xùn)練項(xiàng)目（SRTP）全部來自學(xué)院教授的國家級、省部級科研項(xiàng)目。通過實(shí)踐鍛煉和檢驗(yàn)，使學(xué)生接受基本的科研創(chuàng)造訓(xùn)練，增強(qiáng)實(shí)踐技能，其中表現(xiàn)突出的學(xué)生在本科階段發(fā)表文章或申請專利。

四是依托學(xué)科最新研究成果，改革畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)，提升創(chuàng)新能力。學(xué)生第七學(xué)期在教授指導(dǎo)下開展調(diào)研，自主發(fā)現(xiàn)問題并提出研究方案，第八學(xué)期直接進(jìn)入實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。通過這一舉措，有效地延長了學(xué)生畢業(yè)設(shè)計時間，加深了學(xué)生對課題的認(rèn)識，使學(xué)生畢業(yè)設(shè)計工作真正與教授的最新研究進(jìn)展相結(jié)合。教授積極將自己的最新研究內(nèi)容應(yīng)用于本科生畢業(yè)設(shè)計，大大提高了畢業(yè)設(shè)計的水平和取得創(chuàng)新成果的幾率。

2.完善培養(yǎng)體系，“三體并舉”，提供強(qiáng)力保障

在教學(xué)團(tuán)隊、課程體系、實(shí)踐平臺方面開展創(chuàng)新，通過構(gòu)筑師資體系、課程體系、實(shí)踐體系“三體”建設(shè)，建立了將教師科研成果及時融入本科教學(xué)內(nèi)容的有效機(jī)制，探索出將科研平臺服務(wù)于學(xué)生自主創(chuàng)新平臺的有效途徑，以滿足學(xué)生自主創(chuàng)新的需要。

一是通過團(tuán)隊建設(shè)構(gòu)筑優(yōu)質(zhì)師資體系。完善考核制度，將承擔(dān)本科生課堂教學(xué)32學(xué)時作為教授年度考核合格的必要條件，實(shí)現(xiàn)了教授給本科生上課率達(dá)到100%;設(shè)計了以課程或課程體系為單位，高水平科研團(tuán)隊向高水平教學(xué)團(tuán)隊“轉(zhuǎn)變”的戰(zhàn)略。以課程體系為單位組織教學(xué)團(tuán)隊，開展教改研究，在崗位評聘和職稱晉升方面向優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊傾斜。例如，材料學(xué)教學(xué)團(tuán)隊（首屆北京市優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊，2010年國家級教學(xué)團(tuán)隊）充分發(fā)揮團(tuán)隊中3位教學(xué)名師的帶頭作用，借鑒國家精品課程“材料科學(xué)基礎(chǔ)”的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，定期開展集體教學(xué)研討活動，全面提高團(tuán)隊教師隊伍的教學(xué)工作水平。endprint

二是通過課程改革豐富專業(yè)課程體系。鼓勵教師將最新科研成果納入本科生教材，與專業(yè)課教學(xué)相結(jié)合，使學(xué)生盡早接觸學(xué)科前沿，實(shí)現(xiàn)“以研促教”，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神。曲選輝教授將課題組在粉末冶金方面的最新研究成果作為“材料科學(xué)與工程導(dǎo)論”的重要內(nèi)容，極大地激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新興趣。每年申請到該課題組開展創(chuàng)新實(shí)踐的學(xué)生絡(luò)繹不絕?？涤懒纸淌谠诒究粕n程“軋制工程學(xué)”中引入“新一代鋼的薄板坯連鑄連軋工藝”（國家“973”課題）的研究成果，并編寫出版了教材《軋制工程學(xué)》（北京市精品教材）。

三是通過平臺建設(shè)拓寬學(xué)生實(shí)踐體系。建設(shè)“材料科學(xué)基礎(chǔ)”等自主學(xué)習(xí)平臺（該成果獲北京市高等教育教學(xué)成果二等獎）和材料虛擬實(shí)驗(yàn)室，使學(xué)生不受時間空間限制，自主學(xué)習(xí)和開展創(chuàng)新研究;依托國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等18個國家和省部級研究平臺以及46個團(tuán)隊實(shí)驗(yàn)室，建設(shè)了51個本科生創(chuàng)新實(shí)踐平臺;在實(shí)踐環(huán)節(jié)中，組織本學(xué)科特色比賽，主辦全球顯微結(jié)構(gòu)攝影大賽、全國大學(xué)生金相技能大賽，提供成果展示平臺;與美國“量子設(shè)計”公司、德國“卡爾蔡司”建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，在材料測試、科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面進(jìn)行合作。

3. 面向未來，“未雨綢繆”，多模式培養(yǎng)

創(chuàng)新型人才成長受到多種因素影響，科研、工程建設(shè)中不同的崗位需要不同類型的創(chuàng)新型人才。未來創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，需要不斷更新教育理念，更需要不間斷的教育實(shí)踐。為此，我校進(jìn)行了多模式培養(yǎng)的探索。2007年，“理科實(shí)驗(yàn)班”探索數(shù)理基礎(chǔ)對高水平創(chuàng)新人才成長的作用。2008年，“國際班”探索國際化視野如何促進(jìn)人才成長。2010年，申請“納米材料與技術(shù)專業(yè)”并進(jìn)行專業(yè)綜合改革，探索“厚基礎(chǔ)、大科學(xué)、融合創(chuàng)新”的培養(yǎng)模式。

各模式下的成功經(jīng)驗(yàn)相互借鑒，不斷凝練，共同促進(jìn)，有力地推進(jìn)了我校材料學(xué)科的本科教育教學(xué)改革。相關(guān)經(jīng)驗(yàn)對提高我國高校本科教育教學(xué)質(zhì)量具有參考意義和推廣價值。

二、人才培養(yǎng)體系的實(shí)施效果

培養(yǎng)高水平創(chuàng)新型人才是當(dāng)今時代的呼喚，“四階遞進(jìn)，三體并舉”人才培養(yǎng)體系的構(gòu)建，為進(jìn)一步完善和探索高校本科生創(chuàng)新教育模式奠定了基礎(chǔ)。該體系著重解決了在材料專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中存在的四個方面的教育教學(xué)問題：傳統(tǒng)課程以知識講授為主，教學(xué)體系涉及的知識面較窄，內(nèi)容相對陳舊，難以調(diào)動學(xué)生主動性，缺乏對于學(xué)生創(chuàng)新興趣、創(chuàng)新思想的啟發(fā)以及對創(chuàng)新能力的培養(yǎng);缺少將教師科研成果及時融入本科教學(xué)內(nèi)容的有效機(jī)制;受實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源制約，專業(yè)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏將科研平臺服務(wù)于學(xué)生自主創(chuàng)新的有效途徑，不能滿足學(xué)生自主創(chuàng)新的需要;教學(xué)設(shè)計不能充分滿足社會對材料類人才的需求，不能滿足學(xué)生多樣化的學(xué)習(xí)發(fā)展需求。

經(jīng)過近十年的探索，我校實(shí)現(xiàn)了材料類高水平創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的突破，對新時期材料專業(yè)高水平創(chuàng)新型人才培養(yǎng)具有重要的示范作用和推廣價值，受到其他高校和社會的好評。該成果也獲得了2014年度國家級教學(xué)成果一等獎。

1. 形成了崇尚創(chuàng)新的文化氛圍，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神

“中國材料名師講壇”已成為我國材料領(lǐng)域最重要的講壇之一，吸引了一些著名學(xué)者主動要求前來講學(xué)。學(xué)院累計萬余名學(xué)生聆聽了世界大師的教誨，同時還吸引了清華大學(xué)、鋼鐵研究總院等近20所高校、科研院所學(xué)生參加，達(dá)到了以世界大師為我校之大師、以科學(xué)之思想為創(chuàng)新之思想的目的。同時，高水平多層次的科學(xué)論壇、學(xué)術(shù)交流和科技競賽培育了崇尚創(chuàng)新的文化氛圍。

2.搭建了長效實(shí)踐平臺，學(xué)生創(chuàng)新能力得到顯著提高

5年來，本科畢業(yè)生深造率從46%提高到65%，特別是到清華大學(xué)、北京大學(xué)以及美國斯坦福大學(xué)、英國劍橋大學(xué)、德國亞琛工大等國內(nèi)外著名單位深造的人數(shù)從每年80余名增加到了220余名;學(xué)生課外創(chuàng)新活動參與率從不到40%增加到80%以上;獲得了30個國家級和北京市級創(chuàng)新項(xiàng)目獎，其中5項(xiàng)獲全國“挑戰(zhàn)杯”獎項(xiàng);本科生發(fā)表SCI論文179篇，申請專利79項(xiàng)?？姵闪镣瑢W(xué)獲2011年度“Charles Hatchett”獎（Nb微合金化領(lǐng)域國際最高獎），這是該獎項(xiàng)設(shè)立33年來首次由中國研究團(tuán)隊獲得;王樂在Nature Materials、 Applied Physics Express等雜志上發(fā)表13篇論文，總影響因子達(dá)50.5。

3.體系應(yīng)用情況良好，示范作用突出

《金屬材料學(xué)》是北京市精品教材，同時入選國家“十二五”規(guī)劃教材，年均銷售量超過3000冊。《材料科學(xué)基礎(chǔ)》為北京市精品教材?！恫牧夏芰繉W(xué)》、《合金相與相變》、《材料科學(xué)基礎(chǔ)》等教材被80多所高校采用。名師課堂“材料科學(xué)與工程導(dǎo)論”被列入首批教育部精品視頻公開課建設(shè)計劃。材料學(xué)教學(xué)團(tuán)隊榮獲2009年和2013年兩屆北京市教學(xué)成果獎一等獎2項(xiàng)，二等獎1項(xiàng)。3人獲寶鋼優(yōu)秀教師獎;新增北京市教學(xué)名師1人。自主學(xué)習(xí)平臺被清華大學(xué)等8所高校使用;100多所高校老師來實(shí)驗(yàn)中心培訓(xùn)、參觀交流;校外實(shí)習(xí)基地每年接納500名清華大學(xué)、北京化工大學(xué)等高校本科生實(shí)習(xí)。學(xué)院被教育部材料科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會推選為該專業(yè)“教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)”制定的牽頭單位。

今后，我校將繼續(xù)按照創(chuàng)造的規(guī)律，在材料學(xué)科學(xué)生教學(xué)實(shí)踐中做出新的探索和貢獻(xiàn)，培養(yǎng)出更多適應(yīng)創(chuàng)新型國家建設(shè)需要的高水平創(chuàng)新型人才。

[責(zé)任編輯：夏魯惠]endprint