1.3 功能材料专业人才培养模式

人才培养模式是人才的培养目标和培养规格以及实现这些培养目标的方法或手段，是在现代教育理论、教育思想指导下，按照特定的培养目标和人才规格，以相对稳定的教学内容和课程体系、管理制度和评估方式，实施人才教育的过程的总和。河北工业大学从2001年开始对能源环境材料方向大学生的培养，遵循该专业人才培养的基本要求、特点和“针对21世纪国家重大战略需求，为地方经济建设提供能源环境材料复合型产业技术创新型人才”的大学生培养目标，经过团队教师多年研究与实践，逐渐建立和完善形成了以培养生态环境功能材料、新能源材料等战略性新兴产业科技创新人才的专业特色，构建了“四位一体的功能材料专业创新创业启蒙教育机制、多学科交叉融合课程体系为基础、优秀教师团队为依托、科研训练为支撑、产学研基地为平台、导师个性化指导与团队集体指导结合机制”的培养模式。这一行之有效的教育培养模式的建立，能充分激发学生的创新创业能力，使之成为综合素质全面的专业型人才的可靠保证。该人才培养模式（图1-1）的主要内容如下。

1．建立新型课程体系，为复合型产业技术人才产生和成长奠定理论基础

以材料科学与工程学科为基础，将能源、环境、材料三个一级学科理论知识交叉与融合，建立以“材料科学基础”、“无机材料物理化学”、“功能材料导论”、“生态环境材料”、“先进能源材料”、“功能材料前沿讲座”、“品质工程学基础”等为主要课程的新型专业教育理论体系，使学生知识结构具有前瞻性和交叉性。

2．建设高水平师资队伍，为复合型产业技术人才培养提供优秀师资保障

强化教师科学研究与课程教学相结合培养复合型产业技术人才的责任感和使命感，将承担国家、省部级科研项目的中青年专家、学术带头人及优秀青年教师充实到主讲教师和实践指导教师队伍中，组建高水平的优秀教师团队。每年安排一名骨干青年教师到国际知名大学做访问学者，提升学术水平及发展潜力。

3．创建创新教育机制，为复合型产业技术人才的创新能力培养缔造根基

为使功能材料学生尽早产生首创精神、首创意识的思想和原生动力，实现能源环境材料特色复合型产业技术人才培养目标，创建的功能材料专业创新教育机制如下。

1）“四位一体”创新创业启蒙教育机制

（1）学术班导师制：为功能材料专业每个班安排一名班导师，负责学术指导和学习规划指导。

（2）大学一年级第一学期开设“功能材料前沿讲座”课程（32学时），安排学术技术带头人、教授等为学生每人讲授4学时，安排具有博士学位的青年教师每人讲授2学时，让学生学习专业基础课及专业课之前就接触和了解功能材料专业领域学术前沿和行业产业发展现状与未来。

（3）指导组织功能材料专业大学生创刊学生读物《功能材料通讯》，提高学生了解本行业动态能力、组织协调能力和洞察未来发展趋势能力。

（4）指导组织二年级以上大学生参加国家、河北省大学生创新创业训练计划项目研究和教师的科研项目，教师为学生提供选题、创新、创业、研究指导和咨询。

2）“三结合”产学研实践基地

将团队教师能源环境材料领域最新科研成果用于国民经济主战场，服务地方经济建设，在山东、天津、北京、河北、江苏等地创建了技术与产业结合、技术与经济结合、技术与实践结合“三结合”产学研实践教育基地；促进大学生从就业到创业的思想转变，提高创新与创业能力。

3）“三交流”学术交流平台

整合国内能源环境材料领域高水平学术资源、产业资源，在国家（省部）级学（协）会，创建国家（省部）级专业委员会（分会），为培养国家急需人才提供学术交流、产业交流、技术交流的“三交流”平台，开阔视野，催生创新萌芽。

4．建立科学研究与教学紧密结合机制，实现高水平科研与人才培养一体化发展

将团队教师最新科研成果融入课堂教学和实验教学环节，出版技术专著，编写成教材，列入大学教育过程中。每年将科研经费的15%～20%用于教学设备购置和平台建设；依托材料物理与化学国家重点学科的科研优势，建立了生态环境与信息特种功能材料教育部重点实验室、固废资源利用与生态发展创新中心（河北省人民政府与国家工信部依托我校共建）。

5．建立导师个性化指导与团队集体指导结合机制，为实现培养目标提供过程管理保障

针对每名大学生入学后对所学专业认识、研究兴趣，以及团队教师承担的科学研究任务，确定能源环境材料复合型产业技术人才的培养对象，制定个性化培养方案；学术导师定期听取学生科研工作汇报，进行团队教师集体指导和研究经验交流。导师个性化指导与团队集体指导结合机制的建立和实施，有效保障了培养目标的顺利实现。

1.3.1 师资队伍

强化教师科研与教学结合培养创新人才的责任感和使命感，将承担国家、省部级科研项目的中青年专家、学术带头人及具有发展潜力的优秀青年教师，充实到主讲教师和实践指导教师队伍中，组建优秀教师团队。

能源环境材料教学科研团队现有教师14人，其中研究员与教授7人，副研究员副教授5人，讲师2人，博士11人，平均年龄42岁。副教授及以上职称的教师占专业课教师总数的84.62%，这些教师中有8人分别毕业于清华大学、天津大学、浙江大学、山东大学、中国地质大学等国内著名大学，海外留学3人。年龄结构、学缘结构及知识结构合理，是一支年富力强的教学科研团队。

团队中授课教师13人、实验教师1人。7位研究员、教授每学年都为本科生独立承担一门32学时及以上课程，教授、副教授给本科生授课人均为147.31学时/学年。具有讲师及以上职称的每一位教师可以承担两门及以上课程的授课，而且每门课程都是由两位教师担任主讲，满足了课程教学及实验教学需要。此外，功能材料系还采取如下措施建设高水平师资队伍。

（1）通过与国内知名大学、日本国立群马大学、日本北关东产官学研究会、淄博博纳科技发展有限公司等高校、研究机构和企业的密切合作，发挥学科、专业上的优势互补，共同承担和申报国内外重大项目，锻炼培养高层次的教师队伍；分期、分批安排教师到重点院校的对口专业进行深造，攻读学位及出国进修学习。2010年3月，河北工业大学材料科学与工程学院与日本国立群马大学工学部签署了双方学术交流合作协议与人才培养备忘录，不定期邀请群马大学及中国台湾国立勤益科技大学著名教授来校做学术讲座，并请他们提出专业前沿的发展方向及发展设想，促进了学术和教学研究多方位的交流，开阔了师生视野，增强了学生学好专业的自信心。

（2）建立研究人员互访和讲学制度，每年邀请国内外大学的3～4位著名学者、教授来校讲学和开展合作研究，并请他们提出专业前沿的发展方向及发展设想，促进学术和教学研究多方位交流。

（3）每年聘请企业高级管理人员及高级技术人员担任专业课、实践课的教学工作，以及专题讲座。让骨干教师下到产学研基地进行挂职锻炼，对于尚不具备专业实践经验的教师，分期安排他们到产学研基地的生产技术一线实习，提高理论与实践结合的能力。

（4）以老带新、以强带弱，对学科带头人和骨干教师进行重点扶持和培养，并以学科带头人和骨干教师作为导师，指导中青年教师，定期对中青年教师进行实习、实训、课程建设、学术等方面培训，以提高中青年教师的教学和科研水平。

（5）与中国仪器仪表学会仪表材料分会生态环境功能材料专业委员会、中国民营科技促进会离子技术专业专家委员会、天津硅酸盐学会生态环境功能材料专业委员会等学会、协会密切合作，完善已经建立的大学、研究院所、企业、政府之间促进科技创新、科技成果转移、高技术产业化的合作模式；充分发挥国家级学术组织对河北工业大学学科专业建设和学术研究的前沿引领作用。

（6）每年选派2～3名教师在专委会组织的“生态环境功能材料及离子技术产业国际论坛”等国际产业论坛、国际学术研讨会上进行大会和专题邀请报告，进行新技术推介和展示活动，促进师生与国内外同行的交流与合作；每年安排1～2次全体师生参加的功能材料专业展览会，开阔师生视野。

（7）每年安排1～2名优秀教师到日本关东地区考察交流，学习日本国立群马大学、中国台湾国立勤益科技大学等的科技创新人才培养模式和经验。

1.3.2 课程设置

功能材料专业课程体系以“材料科学基础”“无机材料物理化学”“功能材料导论”“生态环境功能材料”“新型能源材料”等为核心课程，其课程设置（图1-2）如下。

公共基础课：思想政治理论、英语、军事体育、数学、物理、化学、计算机等课程。

专业基础课：材料科学基础、现代材料分析方法、无机化学、有机化学、物理化学等课程。

专业必修课：功能材料导论、生态环境功能材料、先进能源材料、材料物理性能、功能材料工艺学、新型功能材料专业外语、无机材料物理化学。

专业选修课：无机非金属材料概论、清洁能源概论、环境科学概论、环境矿物材料、功能材料分析与表征、功能高分子材料。其中每个学生至少选学四门。

专业课集中实践环节：认识实习、生产实习、毕业设计。

自主学习课程：功能材料前沿讲座、仪表及自动控制、纳米科技与材料、品质工学基础、资源循环科学与工程概论。

创新创业教育课程：功能材料创新创业教育实践、功能材料创新实验。

大学一年级第一学期开设的“功能材料前沿讲座”课程，让学生入学后迅速了解本专业领域的学术前沿及产业发展状况，增加学生对专业的理解与发展方向。

图1-3为课程体系的拓扑图。表1-2、表1-3分别为功能材料专业教学进程安排表、功能材料专业各类课程学分比例分配表。

学生的知识结构具有前瞻性，适应社会能力大幅增强。大学生掌握了能源、环境、材料三个一级学科交叉与融合形成的基本理论知识体系及生态环境功能材料、新型能源材料等专门知识，具备创新型人才产生和成长的理论基础，满足国家发展循环经济及节能减排科技需求。