1.案例学院情况

河北工业大学材料科学与工程学院目前建有材料物理与化学国家重点学科，材料科学与工程一级学科博士点和博士后科研流动站。材料科学与工程学科为我校“先进装备工程与技术”世界一流学科群核心支撑学科之一。材料学科被河北省纳入“双一流”重点建设学科和天津市重点学科建设序列。建有教育部重点实验室以及河北省、天津市等省部级重点实验室6个。建有金属材料工程、无机非金属材料工程、材料成型及控制工程三个国家一流本科专业，金属材料工程国家特色专业，教育部“卓越工程师培养计划”，国家级工程实践教育中心等。发表《Nature》等高水平论文千余篇，获得省突出贡献奖、省部级科研奖励一等奖、二等奖40余项。2023年进入全球材料学科ESI前3‰。

学院围绕京津冀协同发展重大国家战略需要和区域产业转型升级发展需求，以攻克高性能金属材料及工程化、生态环境功能材料、电子信息材料等为突破口，全面提升学科的持续创新能力和服务国家与区域经济建设的水平，历经风雨熔铸形成“思政引领、三基支撑、四面一体”的材料类人才培养办学特色。进入新时代，学院紧紧围绕国家“双一流”建设大学发展愿景，立足河北、服务京津冀、面向全国，坚持河北工业大学“工学并举”的办学理念，在全面落实立德树人根本任务中持续深化工程教育改革，持续发力新工科人才培养目标，人才培养质量、办学水平不断提升。

2.案例简介及主要解决的教学问题

本成果是河北工业大学材料科学与工程学院经过长期深入探索与实践，在老校长潘承孝“三基三结合”教育理念基础上，形成的一种新型材料类人才培养模式。该模式以思政教育为引领，以基础理论、基本知识和基本技能（潘承孝“三基”教育理念）为支撑，以材料四要素模型为理论框架，旨在培养思政与专业结合、理论与实践结合、科研与生产结合的新时代“三结合”材料类人才。以“思政引领”为首，注重将思政教育与专业教育相结合，通过课程思政、实践思政等多种形式，引导学生树立正确的价值观，增强社会责任感和创新精神（坚持立德树人根本任务、弘扬工程师精神）；以“三基支撑”为本，强调对基础理论、基本知识和基本技能的融通学习和实践，为学生的职业发展奠定坚实基础；以“四面一体”为纲，以材料四要素模型为框架开展教育教学工作，使学生在掌握材料科学基本原理的同时，能够深入理解材料的组成、结构、性能与应用之间的内在联系，确保学生思政教育和理论、知识、技能同向同行。

主要解决的人才培养问题：

潘承孝老校长强调“基础理论、基本知识、基本技能”并重的“三基”高等教育理念，并倡行“以育人为主导，科技为关键，生产为基础”的教学、科研、生产三结合办学思路，是我校“工学并举”办学特色的重要组成部分。同时，随着时代的发展和社会的进步，以及新质生产力对人才培养提出的新要求，“三基三结合”在材料类人才培养过程中面临新的挑战：

（1）思政教育与专业教育脱节：传统教育模式将思政教育与专业教育分开，导致学生在学习材料专业知识同时缺乏铸牢材料强国的意识，缺乏材料是创新强国重要基石的认知。

（2）基础理论与创新能力脱节：传统基础理论课程无法充分支持学生现代科技创新能力的培养，材料物理、化学、力学等方面的基础理论课程对学生科研实践中的创新支撑不足，缺少人工智能、新能源、信息技术等领域的理论基础，制约了学生在新材料设计开发制备中学科交叉融合的视野和意识。

（3）基本知识与科研实践脱节：学生从教科书中获取的专业知识在实际科研项目中应用不足，无法有效锻炼学生的实际工程能力，工程教育中所要求的识别并设计解决复杂工程问题能力、团队协作能力、使用现代工具能力、项目管理能力等实践检验不够。

（4）基本技能与企业需求脱节：学生经过学校教育达成的基本技能不能满足企业实际需求，学生对企业的生产流程、工艺以及技术路线缺乏认识，学生缺乏基本技能再学习能力，导致企业无人可用和学校人才出口受阻的问题同时存在。

综上所述，本成果通过思政引领、三基支撑、四面一体的人才培养模式，有效解决了思政教育与专业教育脱节、学生缺乏实践能力和创新精神以及对材料科学缺乏全面客观认识等问题，成果契合了国家新工科人才的培养需求,同时丰富了我校工学并举办学特色的时代内涵，为材料类人才的培养提供了新的思路和方法。

3.案例解决教学问题的方法

（1）课程思政建设推动专业教育与思政教育结合

通过系统建设课程思政示范课、课程思政教材、材料类课程思政案例库，实现材料专业课程与思政课程的“同质异构 同向同行”；依托科研团队师生联合党支部建设，党建全过程引领课程思政工作，促进专业教学与思政教育的深度融合。一方面学生在专业课学习的同时树立“材料强国”的责任担当，塑造大国工匠精神和家国情怀；另一方面学生在思政课学习的同时领悟材料在国民经济建设过程中的重要作用，树立专业自信。

学院特别注重主干课课程的思政建设和科研团队思政建设相结合。例如：《材料科学基础》等3门课获批省部级课程思政示范课程，将思政元素融入专业教学全过程,在专业课堂上实现了润物无声思政教育。《无损检测与焊接质量保证》获批天津市思政示范教材；董艳春、王新、孙继兵、郑士建等10余人获评省级课程思政教学名师；先进材料与电子显微学团队获批河北省首批黄大年式教学团队；金属基复合材料团队等获批天津市劳模创新工作室；另外，学院5个团队入选了河北省“巨人计划”团队，在人才培养方面发挥了重要作用。在建设成效方面，许海媚老师被授予“北京冬奥会、冬残奥会突出贡献个人”称号。金材卓201班获天津市五四红旗团支部，22级王盛聪获河北省暑期社会实践优秀个人，学生积极参与冬奥学生志愿者（5名），18级张辰峰获冀青之星。省级的教工党支部。？

（2）课程体系改革推动基础理论与创新能力结合

面向新工科材料类人才培养目标，对课程体系进行了逻辑框架的创新与内容的更新融合。具体做法是：强化“三基”课程平台化建设、增加实践环节和选修课优化设置。将材料科学基础、现代材料分析方法、材料性能学（材料物理性能与材料力学性能）设置为学院平台课，夯实学生材料科学基本理论基础；在满足学生掌握坚实的材料科学与工程理论知识和实践技能的基础上，根据创新实践需求增设或优化了《有限元模拟》《仪表及自动控制》《工业机器人技术入门》《基于LabVIEW的图形化编程》等课程并建立课程团队。

经多年建设，《材料科学基础》获批国家一流课程，《材料分析方法》获批河北省一流课程，金属材料工程教学团队、材料科学基础课程教学团队分别获批河北省优秀教学基层组织。郑士建教授获评河北省优秀科技工作者、2022天津市优秀科技工作者。

（3）一二课堂协同推动基本知识与科研实践结合

通过项目式教学、本科生创新拔尖计划、本科生导师制、青本计划、研本计划等措施，促进一二课堂协同发展，拓展基本知识边界，并在科研实践中打磨夯实专业知识。学院大力加强大学生课外自主创新实践活动，在资金支持、评奖评优、指导教师激励等方面出台了一系列政策，鼓励学生将第一课堂上学到的基本知识在大学生创新创业项目、科技竞赛、调研实践活动等第二课堂中得以应用，促进学生在实践中深化理解和吸收最新的知识。

近年来，学院在大学生创新实践方面表现抢眼，郑士建等指导的项目获得挑战杯国家级一等奖，实现了学校一等奖的突破。同时，团队指导的本科生多次获得互联网+等国赛奖项10余项。材料学院每年均获得全国金相大赛一等奖以上奖项，近五年各类科技竞赛中获得国家级以上奖励达293项。发表论文18篇，国家级大学生创新训练计划23项。

（4）校企联合培养推动基本技能与企业需求结合

通过校企合作课堂教学、科研实践、在岗实习、毕业设计，引入企业元素参与全过程培养，打造适应企业需求的材料类高素质专门人才。结合企业需求将在本科生培养全过程引入校企合作模式。课堂教学环节，通过“卓越工程师计划”将企业教师纳入学校课堂教学，将生产现场引入课堂教学；科研实践环节，与产业界合作建立产业学院，引入企业资源和实际项目，让学生在实践中学习和成长；在岗实习环节，不断优化参观实习、生产实习内容，不断遴选优质实习企业，加深学生对企业的了解；毕业设计环节，大力推进“在企在岗”毕业设计，通过河钢集团、中钢邢机等校企联合指导学生开展实际项目研究，进行“真题真做”，培养学生的知识运用能力和解决问题的能力。

我院2022年成立金属材料工程产业学院，2023年成立河北省“一带一路”先进材料国际联合研究中心，为产学研合作打下了良好的基础；2024年，我院功能192班靳超同学获评天津市优秀本科毕业设计；我院本科生参加职业资格培训考试，累积300余人获材料工程师、焊接、铸造初级职业技术资格证书。与立中集团合作培养本科生，相关支撑技术成果获得2021年河北省科技进步一等奖。

4.案例的创新点

（1）理念创新：赋予潘承孝“三基三结合”教育理念新的时代内涵

潘承孝老校长提出的夯实“基础理论、基本知识和基本技能”三基高等工程教育理念和“以育人为主导，科技为关键，生产为基础”的教学、科研、生产三结合办学思路，是我校“工学并举”办学特色的重要组成部分。新质生产力对新时代人才培养的新要求，材料学院在打牢基础理论的基础上，拓展了交叉学科、前沿技术所需的理论课程；在巩固学生基本知识的基础上，强调通过科研实践环节拓展知识广度和挖掘知识的深度；在培养学生基本技能的基础上，利用教产融合和教研融合的平台，培养学生面向科学研究、面向企业生产的实用技能，赋予潘承孝“三基三结合”教育理念新的时代内涵。

（2）机制创新：提出“四面一体”新工科材料类人才培养新机制

材料学科最基本的内涵是由结构-加工-性质-性能四要素构成的四面体，这一内涵与潘老“三基三结合”教育理念+思政引领要素之间的逻辑关系高度契合。本成果围绕材料四要素间的关系模型设计相应人才培养环节，探索出“四面一体”新工科材料类人才培养新机制。加深学生对材料学科本质和科学逻辑的理解的同时，提升材料类人才培养质量，从而培养面向未来发展的新质生产力所需的高素质材料专业人才。

（3）路径创新：探索团队党支部引领实施的思政育人新路径

团队构成了师生共同投身科研工作的核心单元。材料学院勇于革新，把党支部基层组织嵌入科研团队之中。此外，借助“青本计划”、“研本计划”、“创新拔尖学生培育计划”、“学业导师计划”以及“大创项目”，把本科生纳入科研队伍，使他们在科研的实战中学以致用；同时，以党建引领思政工作，培养出具有家国情怀、勇于承担和专业能力出众的社会主义事业的建设者和接班人。学院的这一探索将思政教育从传统的课堂教学扩展到“实践思政”“科研思政”，实现了在课程、实践、科研各培养环节上全方位的思政教育。特别是通过让学生深入科研团队参与“服务河北行动计划”，有效培育了学生对河北的热爱及服务地方的精神和能力。

5.改革成效及案例的推广应用效果

（一）材料类人才培养主要成效：

河北工业大学材料科学与工程学院通过“思政引领、三基支撑、四面一体”材料类人才培养模式的探索与实践，在提升人才培养质量、锻造科研人才创新能力以及培养产业人才领军能力方面取得了显著成效。

（1）提升材料类本科人才培养质量

本项目的材料类人才培养模式通过强化思政教育，引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观，激发他们的爱国情怀和创新精神。同时，通过加强基础理论、基本知识、基本技能的三基支撑，确保学生在掌握扎实专业知识的同时，具备实践能力和创新精神。此外，通过产教融合和科教融汇，促进学生知识的广度和深度拓展，使他们能够适应社会对材料类人才的多元化需求。2019-2023年学院开展“红歌大赛”、“诗词大会”、“情景剧大赛”等各类学生活动累计360余项，进行学生骨干培训1300余人。2019-2023年学院与校外社区对接率5年来均超过90%，新签订社会实践基地17个，各类志愿服务135场，总参与7400余人次，总志愿时长达12102小时，涉及范围包括北京、天津、河北等18个省市，共参与2600余人次，社会实践的各类成果受到当地政府和企业单位的接收函和感谢信，各类活动也被中国教育日报、河北日报等社会媒体报道。材料学院3000余名本科生受益于“思政引领、三基支撑、四面一体”的材料类人才培养模式，11位本科生获省级三好学生。

（2）锻造材料类人才科研创新能力

本项目的材料类人才培养模式注重培养学生的创新思维和实践能力。通过高水平的科研项目和实践活动，引导学生深入探究材料科学和材料工程的奥秘，培养他们的科研素养和创新能力。2019-2023年材料学院科创成果颇丰，国家级奖励293人次，省级奖项872人次；多项竞赛取得历史性突破，获得“挑战杯”国家一等奖1项，节能减排竞赛全国二等奖，iCAN大学生创新创业大赛国家一等奖等。大学生创新创业项目每年项目稳定推动发展，学生连续在Nature Commun.、Adv. Mater.、Angewandte chemie等高水平期刊发表研究论文，科研成果屡创佳绩。

（3）培养材料类产业领军人才能力

本项目的材料类人才培养模式强调学生的实践能力和综合素质的培养。通过产教融合和创新创业实践，使学生了解产业需求和发展趋势，掌握解决实际问题的能力。同时，通过参与企业实践、产学研合作等方式，培养学生的团队协作、领导力和战略眼光，使他们具备成为产业领军人才的潜力和素质。120余名材料专业毕业生快速成长为晶澳、中环半导体、河钢集团等多产业领军人才。

（二）材料类人才培养成果推广：

“思政引领、三基支撑、四面一体”材料类人才培养模式在探索与实践过程中取得了显著的人才培养成果，这些成果对于推动材料科学与工程领域的教育教学改革具有积极意义。

（1）校企合作培养模式推广

校企合作是材料类人才培养的重要途径之一，通过将学校的教育资源与企业的产业资源相结合，实现了优势互补、资源共享。推广校企合作培养模式，加强校企之间的沟通与交流，及时了解企业的需求和反馈，以便调整和优化培养模式。此外，通过举办校企合作论坛、交流会等活动，推广成功的合作案例和经验，吸引更多的企业和学校参与到校企合作中来。本项目校企合作培养模式被推广到河北钢铁集团、宝武集团、中芯国际等企业。

（2）创新思维教育教学推广

创新思维是材料类人才必备的素质之一，也是推动材料科学发展的关键动力。本项目培养模式推广创新思维教育教学，注重培养学生的创新思维能力和实践能力。通过开设创新实验课程、组织科技竞赛、开展创新创业训练等方式，激发学生的创新热情和创新潜力。同时，加强教师的创新教育教学能力培训，提升教师的创新素养和教学水平。创新思维教学推广到天津理工大学、天津工业大学等高校。学院组织承办了2023年电子显微学＆材料科学国际研讨会、第七届中挪轻合金及新能源国际研讨会等大型国际会议，吸引了来自中国和挪威100余家院校、科研单位和企业的1000余位专家参会，与国内外青年学者共同创新思维。

单位审核：杨勇