1.成果简介及主要解决的教学问题(不超过1000字)
习近平“两山”理念和生态文明建设战略的提出,对依赖矿产资源的材料行业发展提出了新任务,新一轮科技革命与产业变革,又使我国材料行业直面全球科技产业竞争和战略性矿产资源安全保障的急迫需求,迫切需要具有矿产资源背景的材料类专业复合人才,因此亟需加快矿产资源特色材料类专业人才培养模式探索,落实教育部新工科人才培养要求。中国地质大学(北京)材料科学与工程学院融合“两山”理念,依托矿产资源特色,构建了思政引领、强基础、强实践、强创新的“一引三强”人才培养模式,着力培养能够胜任矿产资源绿色开发与新材料创新的拔尖人才。
(1)构建地矿特色“三全育人”体系:以党建引领学科、师资与人才培养全局,构建“党团班舍”一体化育人机制,建设两个“全国党建工作样板支部” 。将国家资源安全、生态文明建设等战略需求融入教育教学全过程,构建地矿特色 “三全育人”体系。
(2)构建矿物材料特色课程体系:依托学科特色,持续优化专业布局,新增矿物加工工程等3个专业,实施“2+2”大类培养,前两年夯实共性基础,后两年强化专业特色。重构专业课程,新增14门课程,更新6门核心课程内容,构建模块化矿物材料课程体系。建设国家级一流本科专业和一流本科课程,全面支撑“矿物×材料”拔尖人才培养。
(3)构建科产教融合实践育人体系:围绕矿产资源高效利用,依托学院3个省部级科研平台支撑全链条实验教学,重新整合全院材料类实验课程,建立了“能力递进阶梯化”实践育人体系。新增三河实习基地1万余平米,聘请70余名企业导师,全程参与专业实习教学指导。紧密对接行业龙头企业,与北京金隅集团等共建34个实习基地,推动实习与毕业设计有机衔接,全面强化学生工程实践能力。
(4)构建“矿物×材料”双创育人体系:坚持以学生发展为中心,科研实验室及科研项目向本科生全面开放。开设专家名师讲堂,引导和支持学生开展科研与创新实践。开展多层次创新创业培训,学生在各项学科竞赛中斩获省部级奖项387项,创新能力与综合素养显著提升。
主要解决的教学问题:
(1)思政教育地矿特色价值引领不足:思政教育与材料类专业课程融合不足,育人形式单调,未能形成与地矿学科特色相契合的价值引领体系,学生缺乏投身艰苦行业精神。
(2)课程体系学科交叉融合体现不够:未能有效整合优势地学资源,专业培养方案缺乏矿物材料特色,难以支撑新工科人才培养目标,学生知识结构单一。
(3)实践课程系统性不强:实验教学内容分散,缺乏系统性整合,未能建立稳定有效的校企合作实践教学机制,学生专业实践能力培养缺乏连续性和深度,解决实际工程问题能力不足。
(4)创新培养机制不健全:创新教育缺乏与专业培养的有机衔接,未能有效利用科研平台和产业资源,制约学生创新能力系统提升。
2.成果解决教学问题的方法(不超过1000字)
(1)强化党建引领,创新思政模式
党建引领:培育建设“全国党建工作样板支部”,配备“学业+思政”双导师。构建“红-黄-蓝”工作机制,实施“党团班舍”一体化建设,增强青年学生凝聚力。
课程思政:秉承“两山”理念,将“资源循环利用”“可持续发展”“自主创新”等思政元素融入大纲、导入教学、编入教材,打造特色课程和教材。
社会实践:辅导员、专业教师与企业导师组建实践指导团队,形成以志愿服务、矿物岩石科普为特色的社会实践教育体系。引导学生运用“矿物×材料”专业知识开展实践活动,解决老百姓实际问题,涌现出“厕所革命”“乡村净水”等优秀实践案例。
(2)优化专业架构,重构课程体系
专业架构:面向国家矿产资源发展新需求,建设材料科学与工程国家级一流本科专业和材料化学北京市一流本科专业,新设材料物理、新能源材料与器件、矿物加工工程3个专业,强化学科交叉融合。构建“两年夯实共性基础+两年专业特色培养”的“2+2”大类招生培养模式,形成宽专结合、多学科融通的培养路径。
课程体系:突出我校地质矿产特色,构建涵盖基础理论、专业核心、实践创新与拓展延伸四大模块的“矿物×材料”课程体系。新开设《晶体学基础》等14门新工科特色课程,重构《工业矿物与岩石》等6门课程内容与教学模式,强化材料学科前沿与矿产资源行业发展融合,建成国家级一流本科课程和北京市优质本科课程,全面提升育人成效。
教材体系:融合高水平科研成果,新编和修订16部矿物材料特色教材,4部入选国家级及省部级规划教材。
(3)整合实践教学内容,强化平台建设
实践体系:围绕“矿产资源高效利用”主线,重构材料类实验课程体系,将分散的课程实验整合为涵盖矿物原料加工、材料制备与性能测试全流程的“材料制备与性能”综合实验课,提升专业实验技能;开设“材料综合设计”类实验课,提升学生知识综合运用能力。
实验平台:依托北京市重点实验室、教育部工程研究中心等3个省部级平台,建设学院材料学教学实验中心,形成从矿物原料分析到新材料制备的实验教学支撑体系。
实习基地:新建并投入使用1万余平方米三河实践基地,与北京金隅集团等企业共建34个实习基地,聘任70余名企业导师,全程指导专业实习,推动专业实习与毕业设计有机衔接。
(4)搭建双创平台,培养创新意识
启智润心:举办院士、专家讲堂,聘请国家级人才担任创新导师,鼓励学生自主选题,激发学生科研兴趣和创新活力。
双创平台:建成“友创空间材料学协同研究院”,与校友企业共建创新创业实践基地;向本科生全面开放教学和科研实验室,预约使用,支持学生开展科研工作。
以赛促创:将课外科技训练和竞赛计入“创新创业教育学分”;开展“创新创业训练营”,组织学生申报“互联网+”等双创赛事,创办材料文化节等品牌活动,激发学生创新创业热情。
3.成果创新点(不超过800字)
(1)育人理念创新:融合“两山”理念,创新提出“一引三强”人才培养模式,将思政教育全面融入专业建设与人才培养全过程。通过“红-黄-蓝”三步工作法,构建“党团班舍”一体化育人机制,建设两个“全国党建工作样板支部”,实现组织育人全覆盖。打造“学业+思政”双导师制,将国家资源安全、生态文明建设等战略需求融入课程大纲与教学实践,构建“课程思政—专业教育—社会实践”三维协同的全员、全过程、全方位“三全育人”体系,有效破解思政教育与专业培养“两张皮”问题。
(2)课程体系创新:系统优化专业布局,完成材料科学与工程、材料化学专业的升级改造,增设材料物理、新能源材料与器件、矿物加工工程3个新专业,面向新工科构建矿产资源开发与新材料创新深度融合的特色培养体系。实施“2+2”培养模式,前两年强化共性基础,后两年专业特色培养,实现“宽基础、精专业、强交叉”的育人路径。重构形成涵盖“基础理论-专业核心-实践创新-拓展延伸”四大模块的课程体系,新增《晶体学基础》、《工业技术经济与环境保护》等14特色课程,全面优化《工业矿物与岩石》等6门核心课程内容与教学模式,新编、修订矿物材料特色教材16部。建设国家级和北京市一流本科专业与一流本科课程,形成系统的“矿物×材料”高质量课程体系,全面支撑复合型创新人才培养。
(3)实践育人体系创新:围绕矿产资源高效利用,整合建成覆盖“矿物材料制备—表征—性能测试”全流程的综合实验课程,推动实验教学从“碎片化”走向“系统化”。依托3个省部级平台构建全链条实验教学体系,新建一万余平方米三河实践基地,与北京金隅集团等共建34个实习基地,聘请70余名企业导师,全程指导学生专业实习,推行专业实习—毕业设计一体化机制。 以“院士讲堂-创新基地-竞赛体系”为载体,全面开放实验室资源,支持学生开展科学研究与大创项目,学生在各项学科竞赛中斩获省部级奖项387项,获“互联网+”等国赛金奖1项和铜奖6项,实现“以赛促创”。
4.成果推广应用效果(不超过1000字)
(1)培养了一批材料类专业优秀人才
学生党支部入选全国党建工作样板支部,学生志愿团队入选全国“圆梦工程”服务农村未成年人传承优秀传统文化志愿服务团队。10032012班获北京市十佳示范班集体。获省部级以上学科竞赛奖励220项、 “互联网+”等双创比赛奖励167项,获全国金奖1项、铜奖6项和北京市一等奖10项。本科生发表学术论文110篇,申请专利22项。
刘婕媛、刘世媛本科毕业后持续深造,在《Science》《JACS》等顶级期刊发表论文,成长事迹获《中国青年报》专题报道《地大姐妹花:相伴相竞》。多名毕业生成长为青年创业精英,获“北京市创业导师”“2019年金砖国家青年科学家”等称号,入围“福布斯中国30岁以下精英榜”“胡润U30中国创业领袖”等。毕业生常炜熙获2021年获“互联网+”全国金奖。
(2)打造了一支矿物材料领域高素质专业化创新型教师队伍
以北京市优秀教学团队为引领示范,培养1名北京市教学名师、1名教师获霍英东基金青年教师奖、2位教师入选国家级青年人才、12位教师入选省部级人才、5位教师入选北地先锋十佳教育工作者。教师承担教改项目44项,包括3项省部级项目,获教育部产学合作协同育人项目15项,发表教改论文57篇。教师教学能力持续提升,荣获校青年教师基本功比赛一等奖。教工党支部获批“全国高校党建工作样板支部”。
(3)课程和实践育人体系建设成效显著
材料科学与工程和材料化学分别入选国家级和北京市一流本科专业建设点。《工业矿物与岩石》入选国家级一流本科课程,《晶体学基础》入选北京市优质本科课程重点建设项目。出版矿物材料教材16部,包括国家级规划教材《工业矿物与岩石》,科学出版社“十四五”高等学校规划教材《晶体学基础》和《无机材料科学基础》和教育部高等学校规划教材《复合材料学》。依托北京市重点实验室等3个省部级平台建成材料实验教学中心和创新实践平台,建设1万余平方米三河实践基地,与北京金隅集团等共建34个校外实习基地。
(4)在国内外产生了重要的影响
成果获北京理工大学、北京化工大学等30余所高校实地考察,相关经验在西南科技大学、河北地质大学等行业高校推广应用。项目成员受邀至中国石油大学(北京)等高校交流经验,在全国材料学院院长论坛作专题报告。《晶体学基础》《工业矿物与岩石》等课程成果被成都理工大学等采纳,《晶体化学与晶体物理学》等教材被中国矿业大学(北京)等多所高校借鉴使用,课程体系被中南大学培养方案吸收,示范辐射效应显著。
学校材料和化学学科学术影响力不断提升,ESI排名分别提升至全球1.1‰和1‰。中国青年报和北京市交通广播电台等针对人才培养、科普服务社会等情况进行报道。学生受邀在中国科技馆主办的科普活动中举办矿物材料主题展览,受到社会好评。