張光磊+付華+于旭光+李彥芳

[摘要]綜合素質與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是工科類大學生教育的核心之一，提供合適的培養(yǎng)環(huán)境和實踐條件越來越成為專業(yè)建設的重點。以石家莊鐵道大學材料科學與工程學院為改革和實踐的對象，從科研與教學的互動、教師與學生的互助、理論與實踐的結合出發(fā)，提出了實驗室、教研室和課題組“三位一體”專業(yè)建設模式。實踐表明，該模式有助于提高學生的綜合素質與動手能力，實現(xiàn)實驗室的高效管理，調動教師的積極性，促進學科的持續(xù)發(fā)展。

[關鍵詞]專業(yè)建設；實驗室；教研室；課題組；素質教育

[中圖分類號]G642.8[文獻標識碼]A[文章編號]10054634（2016）05005804

0引言

2014年，習近平總書記在“五四”北大師生座談會上講話指出，全國高等院校要走在教育改革的前列，緊緊圍繞立德樹人的根本任務，加快構建充滿活力、富有效率、更加開放、有利于學校科學發(fā)展的體制機制，當好教育改革排頭兵。十八屆三中全會針對高等教育改革發(fā)展，提出了創(chuàng)新高校人才培養(yǎng)機制，促進高校辦出特色爭創(chuàng)一流的新要求。

當前，我國的教育發(fā)展還存在著3個“不相適應”：一是教育培養(yǎng)能力同社會發(fā)展對高質量多樣化人才需要不相適應；二是教育資源相對短缺同人民群眾對良好教育期盼不相適應；三是教育體制機制約束同增強教育活力不相適應[1]。因此，特色專業(yè)建設的培養(yǎng)已經(jīng)成為許多高校獲得競爭力的戰(zhàn)略手段。在新形勢下，創(chuàng)新人才培養(yǎng)已成為專業(yè)建設的重要內(nèi)容。創(chuàng)新精神除了要學生掌握扎實的基礎知識，更需要大量的實踐活動。目前，我國大學教育普遍偏重知識的傳遞，學生的實踐動手能力整體水平較低。2009年，麥克斯公司對大學生就業(yè)狀況的調查表明，約有42%的本科畢業(yè)生認為母校的專業(yè)教學最應該改進的是實習和實踐教學[2]。

2010年始，石家莊鐵道大學材料科學與工程學院對培養(yǎng)模式和辦學體系進行了試點改革。學院通過合并原有的教研室和實驗室，組建了無機非金屬材料系、金屬材料系、高分子材料系、材料科學系與功能材料系。以優(yōu)化教學資源配置、全面提高大學生素質、能力培養(yǎng)和創(chuàng)新精神為目的，建立以人才培養(yǎng)為本，社會需求為導向的專業(yè)建設目標，以系為單位，實現(xiàn)教研室、實驗室和課題組“三位一體”專業(yè)建設和管理。

1“三位一體”專業(yè)建設的理論基礎

“三位一體”是指教研室、實驗室和課題組合而為一，從主任、教師到學生均為一身三職，在教學、實驗和科研中承擔角色，并融為一體，相互促進。系主任全面負責協(xié)調與組織全系教師的課程教學、實驗教學與科學研究；各任課教師按特長與研究方向，合理分配實驗室管理與實驗教學任務；研究生、本科生提前進入課題組，分配到各實驗室，學習之余，積極開展科學研究，并承擔一定的實驗操作與管理職能。

充分發(fā)揮科研與教學的互動，實現(xiàn)理論與實踐的融合。教學與科研是學校教師最主要的兩個工作方面，處理好二者的關系，無論對社會發(fā)展，還是對學校發(fā)展，以及對教師個人發(fā)展，都意義重大。學術水平的直接體現(xiàn)就是科研水平，沒有科研，就很難產(chǎn)生名師，教學水平也很難提高，可以說，科研是產(chǎn)生名師的基礎。教學手段和方法的創(chuàng)新和深化的基礎是科研。教學水平的提高可以為未來的科研提供一個好的人才隊伍基礎。教學過程是一個師生互動和教學相長的過程，是一個知識的發(fā)現(xiàn)過程，有利于科研的進一步深化。支持學生參與科學研究，強化實踐教學環(huán)節(jié)。

依托科研平臺，促進專業(yè)實驗室建設。理論教學是實驗教學的前提，實驗教學是理論知識的應用，實驗與理論的結合將起到事半功倍的效果。通過系室合并合作，可以集中和充實實驗室的技術力量，完善實驗室建設發(fā)展規(guī)劃，提高實驗教學水平和管理水平。優(yōu)化教學資源配置提高辦學效益，專業(yè)實驗室一定要改變一臺設備，甚至一個實驗室一年僅開放一次的擺設性實驗。應以科研為依托，以綜合性、設計性實驗為基礎，充分利用好現(xiàn)有實驗教學資源，針對性、系統(tǒng)性地進行建設和規(guī)劃[3，4]?？蒲许椖繉嶒炇医ㄔO的促進，以科研經(jīng)費擴大專業(yè)實驗室的規(guī)模，資源共享、科研與教學互補。專業(yè)實驗室利用強有力的學科支持和科研能力，積極組織爭取各種層次的縱向和橫向課題，爭取重點實驗室和重點學科建設專項經(jīng)費，在課題經(jīng)費中提取一定比例的經(jīng)費，用于購置先進的儀器設備、培養(yǎng)實驗技術人員，實現(xiàn)實驗手段的現(xiàn)代化，使實驗技術人員的工作能力和素質得到提高，實驗室的整體水平也相應提高。

以師資隊伍建設為基礎、人才培養(yǎng)為根本、市場需求為導向，促進專業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。通過師生協(xié)作，相互激勵，促進人才隊伍建設。加強學研產(chǎn)結合，增強科技研發(fā)能力，提高人才培養(yǎng)質量。

2“三位一體”化專業(yè)建設模式的實踐

以石家莊鐵道大學材料科學與工程學院材料科學系為例，介紹在教學、實驗室管理、課題研究以及團隊建設等方面的改革措施與實施效果。

2.1教學改革與實踐

1） 2011年度，結合教學大綱的修訂工作，優(yōu)化了專業(yè)課程的教師配備，保障了每門課程由2～3位教師進行課程建設，保證了課程內(nèi)容和教學質量。尤其是在目前我系師資力量比較緊張的情況下，積極吸納與學科方向相關的有經(jīng)驗的教師加入到課題建設隊伍中。

2） 針對專業(yè)基礎課的教學改革。針對大材料類教學要求，對4門專業(yè)基礎課《材料概論》《材料科學基礎》《材料性能學》與《材料現(xiàn)代分析方法》，從教學大綱、教學方法、考試方法、教材、講稿和ppt課件等方面進行了持續(xù)改革：《材料科學基礎》進行了分專業(yè)方向后重新按專業(yè)分班授課的試點，使教學內(nèi)容更有針對性，但也增加了一定的工作難度；《材料性能學》針對大材料類教學要求，重新編寫了新教材，考試方式從閉卷改為閉卷+開卷，提高學生綜合分析問題能力；《材料現(xiàn)代分析方法》考試形式和內(nèi)容改革，降低理論知識的難度要求，突出分析手段的實際應用。結合各專業(yè)方向，加大實際分析應用考試量。

3） 集體聽課和相互聽課制度，一方面使教師之間充分交流和溝通，相互學習，取長補短，提高教學水平。另一方面也使教師深入了解課程體系設置，做好不同課程之間內(nèi)容的銜接與協(xié)調。

4） 加強實踐教學環(huán)節(jié)的培養(yǎng)，積極開展校外基地建設，新增石家莊鏈輪總廠、石家莊玉晶玻璃有限公司、石家莊冀鐵混凝土制品中心等實踐基地，實習單位有博深工具股份有限公司、石家莊寶石克拉大徑塑料有限公司、石家莊兆通金剛石有限公司、石家莊飛機制造有限公司、河北迎新集團公司、山東浪潮華光光電子股份有限公司等，拓展了學生視野。

5） 圍繞學生培養(yǎng)的需求和能力的提高，支持學生參與科學研究，強化實踐教學環(huán)節(jié)。實施專業(yè)學生“雙導師制度”，即在原有班級輔導員的基礎上，每名學生再選擇1名專業(yè)教師擔任專業(yè)輔導員（導師制），專業(yè)導師負責選課、學術活動、專業(yè)學習、人生規(guī)劃等全方位指導，鼓勵提前進入畢業(yè)設計課題，讓學生在參與中鍛煉創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力，提高綜合素質。

6） 取得了一定的教研成果。發(fā)表5篇教研論文，制訂“三位一體式專業(yè)建設的實驗室管理辦法（試行）”，主編教材2部。

2.2實驗室開放管理與實踐

1） 加強了實驗室管理制度建設。實行實驗室主任—專業(yè)教師—研究生—本科生四級責任制，為專業(yè)教師、研究生和高年級本科生搭建了良好的科研平臺。設主任1名（兼課題組組長），副主任2名，主任全面領導教學、科研、實驗室管理等各項工作；副主任分別負責教學內(nèi)容、科研方法和實驗室管理、學生管理；安排實驗室的責任教師，責任到室、責任到設備，并為有需要進實驗室的相關教師提供了實驗平臺和條件；為每名學生設置固定卡座，要求學習、科研、管理等職能相統(tǒng)一，責、權、利相結合，全面調動了學生參與實驗室管理與課題組活動的積極性。研究生承擔了一定的實驗室管理與維護工作，解決了實驗室?guī)熧Y不足的困難。本科生進入實驗室，提前接觸研究的課題，把實驗室作為自己實踐學習的環(huán)境。

2） 明確了實驗教學的目標定位。仔細分析該專業(yè)學生的培養(yǎng)目標和社會期望達到的能力和素質要求，對實驗教學目標準確定位。從實驗環(huán)節(jié)與基礎課、專業(yè)課的銜接與配套，與理論課教學的協(xié)調與配合等出發(fā)，對原有實驗課程全面整合優(yōu)化，構筑拓寬后的實驗課程新體系。建立實驗教學新體系的具體措施包括：增加實驗課時，調整實驗內(nèi)容；打破實驗教學與理論教學之間的界限；縮小認識性實驗和驗證性實驗的比例，增加參與性實驗和設計性實驗；研究實驗教學的新模式，全面推進綜合性實驗和開放性實驗，增設選修實驗，提高學生的動手能力與實驗教學的效率和效果。

3） 構筑了實驗教學新體系。通過課題的研究與實施，使該專業(yè)本科生的專業(yè)實驗能力和綜合素質達到新的高度。實現(xiàn)了開放實驗室的管理運行模式，充分發(fā)揮實驗室在教學培養(yǎng)、科學研究和社會服務中的作用。依托學科基地建設，構建了一個體系完備、運行通暢的教學、實驗與科研為一體的材料實驗中心。充分利用實驗平臺，實現(xiàn)了教學與科研的互通。實驗室平臺的建設，不僅使本科生教學的教學條件得到了明顯的改善，同時也為實驗教學水平的提高創(chuàng)造了必要的條件。

2.3科研團隊建設成效

1） 明確一個研究方向——“先進無機材料的設計、制備與性能”，堅持一周一次的組會，增加了課題組的凝聚力。

2） 加大學術交流，活躍課題組學術氛圍。除本系教師外，吸納相關專業(yè)的老師參加課題組，提高研究水平。本科生進課題組和實驗室，提早接觸科研活動。定期進行課題組（教師、研究生、本科生）學術討論活動。

3） 增加課題組與企業(yè)的實際聯(lián)系和技術交流。伴隨著實踐基地的建設，聯(lián)合企業(yè)申報課題5項，承擔合作企業(yè)多次試驗項目。

4） 教學與科研相互促進，項目與成果取得較大突破。近三年，承擔國家自然科學基金1項，河北省自然科學基金5項，石家莊科技支撐計劃項目3項，國家重點實驗室開放課題1項，橫向課題3項，校預研項目6項，?？蒲袉禹椖?項。獲石家莊市科技進步二等獎2項；發(fā)表學術論文50余篇，其中SCI、EI收錄20篇；獲國家發(fā)明專利5項。

5） 加大國際交流，鼓勵師生走出去，邀請專家走過來。張光磊在美國達拉斯德克薩斯大學作訪問學者1年；李元慶在新加坡南洋理工大學作訪問學者；碩士生于升章到美國達拉斯德州大學交流學習10個月，合作完成畢業(yè)論文，并順利通過答辯；邀請了美國德克薩斯大學終身教授陳偉博士到我校做學術報告，與學生進行了互動。

6） 組織并主持全國學術會議——“功能陶瓷材料的制備與表征學術會議”。鍛煉了組織能力，結交了多位專家學者，提高了學生的科研興趣。

3結束語

專業(yè)建設模式應以市場對人才的需求為導向，以社會發(fā)展的科技需求為基礎，積極創(chuàng)造學習與實踐的平臺，充分調動師生的積極性。

通過對教研室、實驗室和課題組“三位一體”專業(yè)建設模式的改革與實踐，充分優(yōu)化了教學與科研團隊，調動了教師的教學與科研積極性，提高了學生的參與性和創(chuàng)新性；學生進實驗室，自管自用，全天候開放，節(jié)約了實驗室編制，提高了設備利用率；師生互相協(xié)作，在科研和教學等方面均取得了良好的成績，使學生的綜合素質和實踐能力達到一個新的高度。

參考文獻

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[2] 宋峻.關于提高大學生實踐動手能力的幾點思考[J].教育教學論壇，2012（22）：3133.

[3] 李小雷，曹新鑫，何小芳，等.材料科學與工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的研究[J].化工高等教育，2009，26（4）：3032.

[4] 何曉陽，朱亞平，余志，等.專業(yè)實驗室建設的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2003，22（3）：107109.Exploration and practice of "three in one" major construction

—A case of Material Science and Engineering School of Shijiazhuang Tiedao University

Zhang Guanglei1，F(xiàn)u Hua2，Yu Xuguang2，Li Yanfang3

（1.Graduate school of Shijiazhuang Tiedao University；

2.College of Material Science and Engineering，Shijiazhuang Tiedao University；

3.Teaching Affairs Office of Shijiazhuang Tiedao University， Shijiazhuang， Hebei050043，China）

AbstractComprehensive quality and innovation ability are the cores of engineering students education，and the appropriate training environment and practical conditions are becoming more and more important.In this paper， the laboratory，staff room and research group-"three in one" major construction model is proposed，based on the interaction between scientific research and teaching，the cooperation of teachers and students，the combination of theory and practice，the object in school of materials science and engineering of Shijiazhuang Railway University for reform and practice.The practice shows that the model can improve the comprehensive quality and ability of students， realize the efficient of the laboratory，mobilize the enthusiasm of teachers，and promote the sustainable development of the discipline.

Key wordsmajor construction； laboratory； staff room； research group； quality education