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[摘要]综合素质与创新能力的培养是工科类大学生教育的核心之一，提供合适的培养环境和实践条件越来越成为专业建设的重点。以石家庄铁道大学材料科学与工程学院为改革和实践的对象，从科研与教学的互动、教师与学生的互助、理论与实践的结合出发，提出了实验室、教研室和课题组“三位一体”专业建设模式。实践表明，该模式有助于提高学生的综合素质与动手能力，实现实验室的高效管理，调动教师的积极性，促进学科的持续发展。
[关键词]专业建设；实验室；教研室；课题组；素质教育
[中图分类号]G642.8[文献标识码]A[文章编号]10054634（2016）05005804
0引言
2014年，习近平总书记在“五四”北大师生座谈会上讲话指出，全国高等院校要走在教育改革的前列，紧紧围绕立德树人的根本任务，加快构建充满活力、富有效率、更加开放、有利于学校科学发展的体制机制，当好教育改革排头兵。十八届三中全会针对高等教育改革发展，提出了创新高校人才培养机制，促进高校办出特色争创一流的新要求。
当前，我国的教育发展还存在着3个“不相适应”：一是教育培养能力同社会发展对高质量多样化人才需要不相适应；二是教育资源相对短缺同人民群众对良好教育期盼不相适应；三是教育体制机制约束同增强教育活力不相适应[1]。因此，特色专业建设的培养已经成为许多高校获得竞争力的战略手段。在新形势下，创新人才培养已成为专业建设的重要内容。创新精神除了要学生掌握扎实的基础知识，更需要大量的实践活动。目前，我国大学教育普遍偏重知识的传递，学生的实践动手能力整体水平较低。2009年，麦克斯公司对大学生就业状况的调查表明，约有42%的本科毕业生认为母校的专业教学最应该改进的是实习和实践教学[2]。
2010年始，石家庄铁道大学材料科学与工程学院对培养模式和办学体系进行了试点改革。学院通过合并原有的教研室和实验室，组建了无机非金属材料系、金属材料系、高分子材料系、材料科学系与功能材料系。以优化教学资源配置、全面提高大学生素质、能力培养和创新精神为目的，建立以人才培养为本，社会需求为导向的专业建设目标，以系为单位，实现教研室、实验室和课题组“三位一体”专业建设和管理。
1“三位一体”专业建设的理论基础
“三位一体”是指教研室、实验室和课题组合而为一，从主任、教师到学生均为一身三职，在教学、实验和科研中承担角色，并融为一体，相互促进。系主任全面负责协调与组织全系教师的课程教学、实验教学与科学研究；各任课教师按特长与研究方向，合理分配实验室管理与实验教学任务；研究生、本科生提前进入课题组，分配到各实验室，学习之余，积极开展科学研究，并承担一定的实验操作与管理职能。
充分发挥科研与教学的互动，实现理论与实践的融合。教学与科研是学校教师最主要的两个工作方面，处理好二者的关系，无论对社会发展，还是对学校发展，以及对教师个人发展，都意义重大。学术水平的直接体现就是科研水平，没有科研，就很难产生名师，教学水平也很难提高，可以说，科研是产生名师的基础。教学手段和方法的创新和深化的基础是科研。教学水平的提高可以为未来的科研提供一个好的人才队伍基础。教学过程是一个师生互动和教学相长的过程，是一个知识的发现过程，有利于科研的进一步深化。支持学生参与科学研究，强化实践教学环节。
依托科研平台，促进专业实验室建设。理论教学是实验教学的前提，实验教学是理论知识的应用，实验与理论的结合将起到事半功倍的效果。通过系室合并合作，可以集中和充实实验室的技术力量，完善实验室建设发展规划，提高实验教学水平和管理水平。优化教学资源配置提高办学效益，专业实验室一定要改变一台设备，甚至一个实验室一年仅开放一次的摆设性实验。应以科研为依托，以综合性、设计性实验为基础，充分利用好现有实验教学资源，针对性、系统性地进行建设和规划[3，4]。科研项目对实验室建设的促进，以科研经费扩大专业实验室的规模，资源共享、科研与教学互补。专业实验室利用强有力的学科支持和科研能力，积极组织争取各种层次的纵向和横向课题，争取重点实验室和重点学科建设专项经费，在课题经费中提取一定比例的经费，用于购置先进的仪器设备、培养实验技术人员，实现实验手段的现代化，使实验技术人员的工作能力和素质得到提高，实验室的整体水平也相应提高。
以师资队伍建设为基础、人才培养为根本、市场需求为导向，促进专业的可持续性发展。通过师生协作，相互激励，促进人才队伍建设。加强学研产结合，增强科技研发能力，提高人才培养质量。
2“三位一体”化专业建设模式的实践
以石家庄铁道大学材料科学与工程学院材料科学系为例，介绍在教学、实验室管理、课题研究以及团队建设等方面的改革措施与实施效果。
2.1教学改革与实践
1） 2011年度，结合教学大纲的修订工作，优化了专业课程的教师配备，保障了每门课程由2～3位教师进行课程建设，保证了课程内容和教学质量。尤其是在目前我系师资力量比较紧张的情况下，积极吸纳与学科方向相关的有经验的教师加入到课题建设队伍中。
2） 针对专业基础课的教学改革。针对大材料类教学要求，对4门专业基础课《材料概论》《材料科学基础》《材料性能学》与《材料现代分析方法》，从教学大纲、教学方法、考试方法、教材、讲稿和ppt课件等方面进行了持续改革：《材料科学基础》进行了分专业方向后重新按专业分班授课的试点，使教学内容更有针对性，但也增加了一定的工作难度；《材料性能学》针对大材料类教学要求，重新编写了新教材，考试方式从闭卷改为闭卷 开卷，提高学生综合分析问题能力；《材料现代分析方法》考试形式和内容改革，降低理论知识的难度要求，突出分析手段的实际应用。结合各专业方向，加大实际分析应用考试量。
3） 集体听课和相互听课制度，一方面使教师之间充分交流和沟通，相互学习，取长补短，提高教学水平。另一方面也使教师深入了解课程体系设置，做好不同课程之间内容的衔接与协调。 4） 加强实践教学环节的培养，积极开展校外基地建设，新增石家庄链轮总厂、石家庄玉晶玻璃有限公司、石家庄冀铁混凝土制品中心等实践基地，实习单位有博深工具股份有限公司、石家庄宝石克拉大径塑料有限公司、石家庄兆通金刚石有限公司、石家庄飞机制造有限公司、河北迎新集团公司、山东浪潮华光光电子股份有限公司等，拓展了学生视野。
5） 围绕学生培养的需求和能力的提高，支持学生参与科学研究，强化实践教学环节。实施专业学生“双导师制度”，即在原有班级辅导员的基础上，每名学生再选择1名专业教师担任专业辅导员（导师制），专业导师负责选课、学术活动、专业学习、人生规划等全方位指导，鼓励提前进入毕业设计课题，让学生在参与中锻炼创新精神与创新能力，提高综合素质。
6） 取得了一定的教研成果。发表5篇教研论文，制订“三位一体式专业建设的实验室管理办法（试行）”，主编教材2部。
2.2实验室开放管理与实践
1） 加强了实验室管理制度建设。实行实验室主任—专业教师—研究生—本科生四级责任制，为专业教师、研究生和高年级本科生搭建了良好的科研平台。设主任1名（兼课题组组长），副主任2名，主任全面领导教学、科研、实验室管理等各项工作；副主任分别负责教学内容、科研方法和实验室管理、学生管理；安排实验室的责任教师，责任到室、责任到设备，并为有需要进实验室的相关教师提供了实验平台和条件；为每名学生设置固定卡座，要求学习、科研、管理等职能相统一，责、权、利相结合，全面调动了学生参与实验室管理与课题组活动的积极性。研究生承担了一定的实验室管理与维护工作，解决了实验室师资不足的困难。本科生进入实验室，提前接触研究的课题，把实验室作为自己实践学习的环境。
2） 明确了实验教学的目标定位。仔细分析该专业学生的培养目标和社会期望达到的能力和素质要求，对实验教学目标准确定位。从实验环节与基础课、专业课的衔接与配套，与理论课教学的协调与配合等出发，对原有实验课程全面整合优化，构筑拓宽后的实验课程新体系。建立实验教学新体系的具体措施包括：增加实验课时，调整实验内容；打破实验教学与理论教学之间的界限；缩小认识性实验和验证性实验的比例，增加参与性实验和设计性实验；研究实验教学的新模式，全面推进综合性实验和开放性实验，增设选修实验，提高学生的动手能力与实验教学的效率和效果。
3） 构筑了实验教学新体系。通过课题的研究与实施，使该专业本科生的专业实验能力和综合素质达到新的高度。实现了开放实验室的管理运行模式，充分发挥实验室在教学培养、科学研究和社会服务中的作用。依托学科基地建设，构建了一个体系完备、运行通畅的教学、实验与科研为一体的材料实验中心。充分利用实验平台，实现了教学与科研的互通。实验室平台的建设，不仅使本科生教学的教学条件得到了明显的改善，同时也为实验教学水平的提高创造了必要的条件。
2.3科研团队建设成效
1） 明确一个研究方向——“先进无机材料的设计、制备与性能”，坚持一周一次的组会，增加了课题组的凝聚力。
2） 加大学术交流，活跃课题组学术氛围。除本系教师外，吸纳相关专业的老师参加课题组，提高研究水平。本科生进课题组和实验室，提早接触科研活动。定期进行课题组（教师、研究生、本科生）学术讨论活动。
3） 增加课题组与企业的实际联系和技术交流。伴随着实践基地的建设，联合企业申报课题5项，承担合作企业多次试验项目。
4） 教学与科研相互促进，项目与成果取得较大突破。近三年，承担国家自然科学基金1项，河北省自然科学基金5项，石家庄科技支撑计划项目3项，国家重点实验室开放课题1项，横向课题3项，校预研项目6项，校科研启动项目3项。获石家庄市科技进步二等奖2项；发表学术论文50余篇，其中SCI、EI收录20篇；获国家发明专利5项。
5） 加大国际交流，鼓励师生走出去，邀请专家走过来。张光磊在美国达拉斯德克萨斯大学作访问学者1年；李元庆在新加坡南洋理工大学作访问学者；硕士生于升章到美国达拉斯德州大学交流学习10个月，合作完成毕业论文，并顺利通过答辩；邀请了美国德克萨斯大学终身教授陈伟博士到我校做学术报告，与学生进行了互动。
6） 组织并主持全国学术会议——“功能陶瓷材料的制备与表征学术会议”。锻炼了组织能力，结交了多位专家学者，提高了学生的科研兴趣。
3结束语
专业建设模式应以市场对人才的需求为导向，以社会发展的科技需求为基础，积极创造学习与实践的平台，充分调动师生的积极性。
通过对教研室、实验室和课题组“三位一体”专业建设模式的改革与实践，充分优化了教学与科研团队，调动了教师的教学与科研积极性，提高了学生的参与性和创新性；学生进实验室，自管自用，全天候开放，节约了实验室编制，提高了设备利用率；师生互相协作，在科研和教学等方面均取得了良好的成绩，使学生的综合素质和实践能力达到一个新的高度。
参考文献
[1] 顾海良.高校思想政治教育的新认识和新目标[J].思想教育理论导刊，2012（1）：1520.
[2] 宋峻.关于提高大学生实践动手能力的几点思考[J].教育教学论坛，2012（22）：3133.
[3] 李小雷，曹新鑫，何小芳，等.材料科学与工程专业创新人才培养模式的研究[J].化工高等教育，2009，26（4）：3032.
[4] 何晓阳，朱亚平，余志，等.专业实验室建设的探索与实践[J].实验室研究与探索，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，Fu 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
[关键词]专业建设；实验室；教研室；课题组；素质教育
[中图分类号]G642.8[文献标识码]A[文章编号]10054634（2016）05005804
0引言
2014年，习近平总书记在“五四”北大师生座谈会上讲话指出，全国高等院校要走在教育改革的前列，紧紧围绕立德树人的根本任务，加快构建充满活力、富有效率、更加开放、有利于学校科学发展的体制机制，当好教育改革排头兵。十八届三中全会针对高等教育改革发展，提出了创新高校人才培养机制，促进高校办出特色争创一流的新要求。
当前，我国的教育发展还存在着3个“不相适应”：一是教育培养能力同社会发展对高质量多样化人才需要不相适应；二是教育资源相对短缺同人民群众对良好教育期盼不相适应；三是教育体制机制约束同增强教育活力不相适应[1]。因此，特色专业建设的培养已经成为许多高校获得竞争力的战略手段。在新形势下，创新人才培养已成为专业建设的重要内容。创新精神除了要学生掌握扎实的基础知识，更需要大量的实践活动。目前，我国大学教育普遍偏重知识的传递，学生的实践动手能力整体水平较低。2009年，麦克斯公司对大学生就业状况的调查表明，约有42%的本科毕业生认为母校的专业教学最应该改进的是实习和实践教学[2]。
2010年始，石家庄铁道大学材料科学与工程学院对培养模式和办学体系进行了试点改革。学院通过合并原有的教研室和实验室，组建了无机非金属材料系、金属材料系、高分子材料系、材料科学系与功能材料系。以优化教学资源配置、全面提高大学生素质、能力培养和创新精神为目的，建立以人才培养为本，社会需求为导向的专业建设目标，以系为单位，实现教研室、实验室和课题组“三位一体”专业建设和管理。
1“三位一体”专业建设的理论基础
“三位一体”是指教研室、实验室和课题组合而为一，从主任、教师到学生均为一身三职，在教学、实验和科研中承担角色，并融为一体，相互促进。系主任全面负责协调与组织全系教师的课程教学、实验教学与科学研究；各任课教师按特长与研究方向，合理分配实验室管理与实验教学任务；研究生、本科生提前进入课题组，分配到各实验室，学习之余，积极开展科学研究，并承担一定的实验操作与管理职能。
充分发挥科研与教学的互动，实现理论与实践的融合。教学与科研是学校教师最主要的两个工作方面，处理好二者的关系，无论对社会发展，还是对学校发展，以及对教师个人发展，都意义重大。学术水平的直接体现就是科研水平，没有科研，就很难产生名师，教学水平也很难提高，可以说，科研是产生名师的基础。教学手段和方法的创新和深化的基础是科研。教学水平的提高可以为未来的科研提供一个好的人才队伍基础。教学过程是一个师生互动和教学相长的过程，是一个知识的发现过程，有利于科研的进一步深化。支持学生参与科学研究，强化实践教学环节。
依托科研平台，促进专业实验室建设。理论教学是实验教学的前提，实验教学是理论知识的应用，实验与理论的结合将起到事半功倍的效果。通过系室合并合作，可以集中和充实实验室的技术力量，完善实验室建设发展规划，提高实验教学水平和管理水平。优化教学资源配置提高办学效益，专业实验室一定要改变一台设备，甚至一个实验室一年仅开放一次的摆设性实验。应以科研为依托，以综合性、设计性实验为基础，充分利用好现有实验教学资源，针对性、系统性地进行建设和规划[3，4]。科研项目对实验室建设的促进，以科研经费扩大专业实验室的规模，资源共享、科研与教学互补。专业实验室利用强有力的学科支持和科研能力，积极组织争取各种层次的纵向和横向课题，争取重点实验室和重点学科建设专项经费，在课题经费中提取一定比例的经费，用于购置先进的仪器设备、培养实验技术人员，实现实验手段的现代化，使实验技术人员的工作能力和素质得到提高，实验室的整体水平也相应提高。
以师资队伍建设为基础、人才培养为根本、市场需求为导向，促进专业的可持续性发展。通过师生协作，相互激励，促进人才队伍建设。加强学研产结合，增强科技研发能力，提高人才培养质量。
2“三位一体”化专业建设模式的实践
以石家庄铁道大学材料科学与工程学院材料科学系为例，介绍在教学、实验室管理、课题研究以及团队建设等方面的改革措施与实施效果。
2.1教学改革与实践
1） 2011年度，结合教学大纲的修订工作，优化了专业课程的教师配备，保障了每门课程由2～3位教师进行课程建设，保证了课程内容和教学质量。尤其是在目前我系师资力量比较紧张的情况下，积极吸纳与学科方向相关的有经验的教师加入到课题建设队伍中。
2） 针对专业基础课的教学改革。针对大材料类教学要求，对4门专业基础课《材料概论》《材料科学基础》《材料性能学》与《材料现代分析方法》，从教学大纲、教学方法、考试方法、教材、讲稿和ppt课件等方面进行了持续改革：《材料科学基础》进行了分专业方向后重新按专业分班授课的试点，使教学内容更有针对性，但也增加了一定的工作难度；《材料性能学》针对大材料类教学要求，重新编写了新教材，考试方式从闭卷改为闭卷 开卷，提高学生综合分析问题能力；《材料现代分析方法》考试形式和内容改革，降低理论知识的难度要求，突出分析手段的实际应用。结合各专业方向，加大实际分析应用考试量。
3） 集体听课和相互听课制度，一方面使教师之间充分交流和沟通，相互学习，取长补短，提高教学水平。另一方面也使教师深入了解课程体系设置，做好不同课程之间内容的衔接与协调。 4） 加强实践教学环节的培养，积极开展校外基地建设，新增石家庄链轮总厂、石家庄玉晶玻璃有限公司、石家庄冀铁混凝土制品中心等实践基地，实习单位有博深工具股份有限公司、石家庄宝石克拉大径塑料有限公司、石家庄兆通金刚石有限公司、石家庄飞机制造有限公司、河北迎新集团公司、山东浪潮华光光电子股份有限公司等，拓展了学生视野。
5） 围绕学生培养的需求和能力的提高，支持学生参与科学研究，强化实践教学环节。实施专业学生“双导师制度”，即在原有班级辅导员的基础上，每名学生再选择1名专业教师担任专业辅导员（导师制），专业导师负责选课、学术活动、专业学习、人生规划等全方位指导，鼓励提前进入毕业设计课题，让学生在参与中锻炼创新精神与创新能力，提高综合素质。
6） 取得了一定的教研成果。发表5篇教研论文，制订“三位一体式专业建设的实验室管理办法（试行）”，主编教材2部。
2.2实验室开放管理与实践
1） 加强了实验室管理制度建设。实行实验室主任—专业教师—研究生—本科生四级责任制，为专业教师、研究生和高年级本科生搭建了良好的科研平台。设主任1名（兼课题组组长），副主任2名，主任全面领导教学、科研、实验室管理等各项工作；副主任分别负责教学内容、科研方法和实验室管理、学生管理；安排实验室的责任教师，责任到室、责任到设备，并为有需要进实验室的相关教师提供了实验平台和条件；为每名学生设置固定卡座，要求学习、科研、管理等职能相统一，责、权、利相结合，全面调动了学生参与实验室管理与课题组活动的积极性。研究生承担了一定的实验室管理与维护工作，解决了实验室师资不足的困难。本科生进入实验室，提前接触研究的课题，把实验室作为自己实践学习的环境。
2） 明确了实验教学的目标定位。仔细分析该专业学生的培养目标和社会期望达到的能力和素质要求，对实验教学目标准确定位。从实验环节与基础课、专业课的衔接与配套，与理论课教学的协调与配合等出发，对原有实验课程全面整合优化，构筑拓宽后的实验课程新体系。建立实验教学新体系的具体措施包括：增加实验课时，调整实验内容；打破实验教学与理论教学之间的界限；缩小认识性实验和验证性实验的比例，增加参与性实验和设计性实验；研究实验教学的新模式，全面推进综合性实验和开放性实验，增设选修实验，提高学生的动手能力与实验教学的效率和效果。
3） 构筑了实验教学新体系。通过课题的研究与实施，使该专业本科生的专业实验能力和综合素质达到新的高度。实现了开放实验室的管理运行模式，充分发挥实验室在教学培养、科学研究和社会服务中的作用。依托学科基地建设，构建了一个体系完备、运行通畅的教学、实验与科研为一体的材料实验中心。充分利用实验平台，实现了教学与科研的互通。实验室平台的建设，不仅使本科生教学的教学条件得到了明显的改善，同时也为实验教学水平的提高创造了必要的条件。
2.3科研团队建设成效
1） 明确一个研究方向——“先进无机材料的设计、制备与性能”，坚持一周一次的组会，增加了课题组的凝聚力。
2） 加大学术交流，活跃课题组学术氛围。除本系教师外，吸纳相关专业的老师参加课题组，提高研究水平。本科生进课题组和实验室，提早接触科研活动。定期进行课题组（教师、研究生、本科生）学术讨论活动。
3） 增加课题组与企业的实际联系和技术交流。伴随着实践基地的建设，联合企业申报课题5项，承担合作企业多次试验项目。
4） 教学与科研相互促进，项目与成果取得较大突破。近三年，承担国家自然科学基金1项，河北省自然科学基金5项，石家庄科技支撑计划项目3项，国家重点实验室开放课题1项，横向课题3项，校预研项目6项，校科研启动项目3项。获石家庄市科技进步二等奖2项；发表学术论文50余篇，其中SCI、EI收录20篇；获国家发明专利5项。
5） 加大国际交流，鼓励师生走出去，邀请专家走过来。张光磊在美国达拉斯德克萨斯大学作访问学者1年；李元庆在新加坡南洋理工大学作访问学者；硕士生于升章到美国达拉斯德州大学交流学习10个月，合作完成毕业论文，并顺利通过答辩；邀请了美国德克萨斯大学终身教授陈伟博士到我校做学术报告，与学生进行了互动。
6） 组织并主持全国学术会议——“功能陶瓷材料的制备与表征学术会议”。锻炼了组织能力，结交了多位专家学者，提高了学生的科研兴趣。
3结束语
专业建设模式应以市场对人才的需求为导向，以社会发展的科技需求为基础，积极创造学习与实践的平台，充分调动师生的积极性。
通过对教研室、实验室和课题组“三位一体”专业建设模式的改革与实践，充分优化了教学与科研团队，调动了教师的教学与科研积极性，提高了学生的参与性和创新性；学生进实验室，自管自用，全天候开放，节约了实验室编制，提高了设备利用率；师生互相协作，在科研和教学等方面均取得了良好的成绩，使学生的综合素质和实践能力达到一个新的高度。
参考文献
[1] 顾海良.高校思想政治教育的新认识和新目标[J].思想教育理论导刊，2012（1）：1520.
[2] 宋峻.关于提高大学生实践动手能力的几点思考[J].教育教学论坛，2012（22）：3133.
[3] 李小雷，曹新鑫，何小芳，等.材料科学与工程专业创新人才培养模式的研究[J].化工高等教育，2009，26（4）：3032.
[4] 何晓阳，朱亚平，余志，等.专业实验室建设的探索与实践[J].实验室研究与探索，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，Fu 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