一、成果背景
2020年9月,习近平总书记在科学家座谈会上指出:“人才是第一资源。国家科技创新力的根本源泉在于人。要全面提高教育质量,注重培养学生创新意识和创新能力。”在全球科技竞争日趋激烈、关键技术领域“卡脖子”问题凸显的背景下,这一重要论述不仅为新时代高等教育人才培养指明了核心方向,更直指我国科技创新领域“人才供给与战略需求适配性” 的关键命题。唯有培育具备扎实专业功底、敏锐创新思维、强劲实践能力的高素质人才,才能筑牢国家科技自立自强的根基。 从产业发展维度看,当前科技革命与产业变革正以前所未有的深度和广度重塑全球经济格局,新材料作为支撑国家经济高质量发展的“基础引擎”,其技术迭代速度与产业升级需求对人才培养提出了全新挑战。当前,材料和化工领域正朝着“尖端化、智能化、绿色化”方向突破,新材料技术和材料工业也正在与 “数字孪生、AI 驱动、绿色发展” 技术深度融合,因此,未来产业对材料领域工程人才的“工程实践能 力、技术创新能力、产业适配能力” 提出了更高要求。
在此背景下,哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院针对当前材料领域技术的飞速迭代下,传统人才培养模式暴露出诸多弊端,深刻思考能符合当前产业和技术快速发展的产业人才能力需求,提出了项目牵引-三维协同-五重联动的材料专业人才培养新模式。
项目引领:依托学院近年来500余项国家级、省部级和校企重点科研项目,将服务国家战略需求、解决产业实际问题与培养学生创新能力深度绑定,通过科研项目为核心抓手,形成了以“科研项目推动知识体系改革、科研项目赋能创新创业实践、科研项目深化社会服务意识”的“三全育人”新体系。
三维协同:针对“科研教学两张皮”的教育困境,学院建立了“科研成果”和“教学资源”的双向转化机制,使科研成为教学育人的“核心资源”;教学成为科研育人的“实践课堂”;教学、科研合力推动学生实践和创新能力培养,实现“科研-教学-人才培养”的三维协同。
五重联动:构建了“学科联动、科教联动、师生联动、校企联动、第一第二课堂联动” 五重联动体系,形成了“目标一致、资源共享、力量集中、优势互补、成果共创”的完整育人链条,有力支撑了“教学、科研、人才培养”协同推进,为材料领域创新人才培养注入核心动能。

二、需要解决的教学问题
问题1:以学科为导向的教学内容与产业革命技术需求严重脱节,导致人才培养能力与产业岗位需求适配性不足问题。
材料专业传统教学以学科知识体系为核心,教材知识理论滞后于科技迭代速度,尤其是装备一体化发展需要知识立体化和交叉化,单一理论很难复合产业背景下创新实践人才的培养。
问题2:“教学、科研、人才培养”三者孤立运行,教学内容滞后、科研独立孤行、育人形式空泛,导致 “知识传授、能力培养、价值塑造” 无法同向发力,与产业革命所需创新人才培养目标不符。
当前高校教学、科研、育人三者经常独立孤行。在教学上,以满足教学学时为代表的盲目式或任务式教学,课堂缺乏活力、教师缺乏动力;在科研上,教师为了满足项目要求或聚焦论文专利,其成果不能转化为教学资源,形成科研、教学两张皮;在人才培养上,教学、科研未能聚焦人“三全”育人的协同闭环,呈现“目标模糊、过程割裂、成效单一” 的困境。三者割裂使“知识传授”、“能力培养” 无实战、“价值塑造” 显空洞,无法同向发力。学生既难掌握产业所需创新技能,也缺乏服务绿色化工、航天材料等领域的担当,与产业革命对创新人才的需求严重不符。
问题3:跨主体协同机制不健全,导致创新人才培养碎片化、效率低的问题。
传统材料领域创新人才培养中,通常依靠单一实验或短期实习开展,高校、企业、学科、师生以及课上课下之间的衔接和协同机制缺失,高校很难跟踪产业最新技术需求,科研成果也难以落地实践,教学和科研分裂,校企资源不共享,导致学生培养的各个环节碎片化,学生无法贯通式成长,需反复适应不同环境,不仅延长培养周期,还造成能力断层,最终使人才培养效率大幅降低,难以匹配产业革命对创新人才的快速需求。
三、为解决教学问题开展的教学改革
为了解决以上问题,培养符合时代发展的材料领域创新人才,哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院秉承哈军工“工学并举”的育人理念,依托学院500余项国家、省部及重点企业横向课题,通过构建“项目牵引-三维协同-五重联动的材料专业人才培养新模式”,打破了传统模式下“学生知识学习与实习实践相互割裂” 的壁垒。并且通过“项目为中介”的核心抓手,成功化解了“高校教学、科研和人才培养之间” 的协同不足,形成了“科研反哺教学、教学支撑创新、创新驱动产业” 的良性循环。
教学改革导向:服务国家战略、对接产业需求
教学改革核心:以科研项目驱动
教学改革目标:让学生在“真项目、真问题” 中锤炼创新能力,培养可靠顶用的材料领域创新实践人才。
教学改革效果:通过将国防项目、企业技术攻关项目、前瞻性科研项目在教学中的深度融入,打破“学科边界、校企隔阂”,推动教学资源、科研资源、产业资源整合,教师学生协同发展,教学成果显著。
(1)项目驱动人才培养定位,打通“科研-教学-人才培养”良性循环
立足于材料行业数字化、绿色化、尖端化科技革命与产业升级特点,依托学院500多个前瞻、装备、校企联合项目,开展创新人才培养模式的探索与实践。
Ø 构建“项目-思政”价值塑造体系,细化人才素养颗粒度
围绕项目产业背景,聚焦“国家战略、产业升级、双碳目标”三大思政板块,淬炼“家国情怀、科研精神、产业责任、可持续发展意识、国际视野”五大思政要点。通过党建引领、课程思政、教学改革、思政示范等举措推动“项目-思政”价值体系的持续改进。
Ø 构建“项目-课程”知识传授体系,打破单一学科局限性
破解高校“学科割裂、理论滞后”的知识传授局限,通过“课程项目化+项目课程化”,形成了工程基础课+基础实践项目、专业特色课+专业创新项目、本科毕业设计+探究型前沿项目三大课程体系;通过AI赋能,强化数智化课、知识图谱和大模型构建;引进计算思维、力学、可持续发展、智能等产业前沿技术及交叉学科知识,完善与项目式课程配套的评价标准、课程资源库和教学方案等教学资源。
Ø 构建“项目-创新”能力培养体系,推进人才产业适配度
利用科研项目拓展实践情境认知,构建“工学并举”的“沉浸式”实践教学体系。将项目中的行业新需求、新技术融入实践课程体系;将基础实践、技术突破和成果转化融入实验和创新创业平台;将企业导师、业界大咖融入实践教学团队;将工程过程通过实操训练、入企实习、虚拟仿真等融入实践教学体系,形成“科-教-产”融合新范式。
(2)构筑“五重联动”育人平台,强化多方主体的协同育人作用
针对传统实践育人仅依赖单一实验或短期实习导致的“实践与产业脱节、能力培养浅层、无成果转化”等问题,通过三维协同,打造“学科、科教、师生、校企、第一和第二课堂”五重联动育人平台,全方位支撑“需求引领-创新能力-服务产业”的育人闭环。
Ø 学科联动,跨域知识支撑
组建跨学科团队,协同开发“跨域知识模块”,围绕项目全过程,组建“学科覆盖、分工明确、高效协作”项目组。通过创新创业、实操训练、入企实践等真体验,锤炼学生的实践创新能力和兵团作战能力。
Ø 科教联动,创新项目支撑
依托教育部重点实验室平台,黑龙江省材料科学与化学工程实验教学示范中心、六个基层学术组织和学院500余项科研项目优势,为学生创新创业、科研体验提供有力支撑,确保真项目、真锻炼、真成果,确保“科教”深度融合。
Ø 师生联动,智力引导支撑
强化“跨学科团队+企业领袖+企业导师+学术导师+实验师”的多主体协同赋能,搭建人才培养共同体;通过教创赛、教师入企、能力培训、项目合作等提升教师能力输出,确保学生创新指导全覆盖、强保障、高站位。
Ø 校企联动,工程实战支撑
依托宁德时代、东安发动机、中核等项目协作单位,共建校企教学科研平台,构筑“融通互补”的人才培育共同体。将校企项目转化为大创项目、毕业设计等,让学生真参与、共研发,创设“沉浸式”实践创新体验。
Ø 第一第二课堂联动,全周期成长支撑
第一课堂理论成果延伸为第二课堂创新项目、第二课堂实践内容融入第一课堂课程设计,构建“课程内容贯通、实践场景互融、成果互认衔接”的课堂联动体系,为创新人才提供全周期成长支撑。

(3)完善育人机制,“需求引领-创新能力-服务产业”闭环
Ø 产业需求全链条融入
联合万华化学、宁德时代、中兴通讯、航天科工集团等 23 家国内顶尖企业,共同组建“材料产业需求智库”。智库定期梳理企业在智能材料、新能源、高端电子材料、重型装备材料等领域的技术痛点与人才需求,形成动态需求清单,直连高校科研选题、课程内容更新与创新人才培养方案设计,确保科研攻关瞄准产业卡脖子问题、教学内容匹配岗位技能需求、人才能力契合企业发展实际,实现靶向培育。
Ø 能力培养分层次递进
围绕项目“基础研发-技术突破-成果转化”全流程,构建“理论-技术-成果”三阶创新能力体系,“理论创新”引导学生发现问题,提出思路;“技术创新”引导学生技术攻关,解决问题;“成果创新”引导学生成果产出,知识转化。
Ø 创新成果经济性落地
“科研-产业”深度绑定,共建材料中试基地4个,鼓励学生形成知识产权,创新成果转化,独立发表研究等,完善闭环培养机制。

四、成果创新点
(1)体系创新:依托项目优势,深化三全育人
围绕“工学并举”育人理念,瞄准“需求引领-创新能力-服务产业”闭环育人导向,将国家需求、产业问题、学生能力三者深度绑定,依托学院项目优势,创新了“以科研项目推动课程改革、以科研项目赋能创新实践、以科研项目深化价值育人”的“三全育人”新体系,通过“项目-思政”价值塑造、“项目-教学”知识传授、“项目-创新”能力培养三大板块搭建,彻底打破了“科研-教学”两张皮的壁垒现象,使教师在科研和教学上双用力,学生在知识和能力上双提高,科研和教学双反哺,实现“科研-教学-人才培养”的三维协同。
(2)模式创新:科研教学通畅,五重联动支撑
针对技术革命和产业变革背景下实践创新能力学生培养的高目标,创新了“项目引领、三维协同、五重联动”的材料领域创新人才培养新模式。发挥了科研项目在产业需求、教师职业、实践课程中的核心和主体作用,通过“五重联动”协同支撑,促进了学生创新创业、实践锻炼、科研体验等创新能力生成。
(3)机制创新:“需求引领-创新能力-服务产业”育人闭环
打破传统学科导向的“单向线性人才培养” 壁垒,从人才培养设计上,考虑育人的全生命周期体现。构建出“需求精准对接、能力靶向培养、经济高效输出、成果反哺教学” 的教学生态系统。该机制在材料领域实现学生创新创业参与度100%、创新创业成果高质量的“量和质”的双重成效,为破解“产教脱节、创新乏力、成果不足”育人困境提供核心解决方案。
(4)路径创新:复合育人路径,强化实践创新
五维联动形成了“跨学科交叉、跨课内外场景、跨师生层级、跨校企边界、跨科教思维”的“课程-实践-产业” 复合型育人路径,通过“交叉学科”知识体系、“协同共进”育人氛围、“科研教学”双向赋能、“产教融合”实践生态和“连贯融合”授课方式,为人才培养闭环提供了有力保障,彻底改变了传统培养中“过程碎片、创新乏力”的育人困境,为材料领域乃至全工科专业人才培养提供了可复制范式。
五、育人成效
(1)教育教学成果显著,教学、科研质量双重提升
成果实施以来,学院科研、教学成果显著提高。材料、化工以及材料物理三个主体专业在该模式推动下,均获得国家一流本科专业建设,材料和化工顺利通过工程教育认证。《材料科学基础》获国家一流课程,《材料分析方法》获科学出版社规划教材;2人获黑龙江省教学创新大赛一等奖;科研上,近三年,学院学生参与教师科研项目的比例100%,为科研项目提供有效方案 156 项,推动 18 项科研项目申报省部级以上科研奖项,其中获得“黑龙江省科技进步一等奖”2 项、学会标志性科研奖励5项、省部级及以上教学类奖项10项。学院近3年获批包括国家自然科学基金、基础加强、装备配套等各类项目232项,2025年科研项目经费突破1.2亿元,获国防科技进步一等奖和二等奖各1项,高被引科学家、高被引论文层出不穷。

(2)实践育人效果显著,涌现高质量创新人才
在该成果模式下,学生科研实践能力和创新创业能力显著提高,本科生科研成果逐年增加。近三年,本科生以第一作者发表 SCI 论文 22篇,获得中国大学生创新创业年会论文(超一流)1项,本科生第一发明人申请专利12项,其中授权4项(含软件著作权1项)。在双创大赛上,本科生各类创新创业竞赛获奖114项,其中,包括中国国际大学生创新大赛金奖2项、银奖2项,挑战杯国家特等奖1项。大学生铸造大赛、金相大赛、热处理大赛等材料专业类技能竞赛中获国家奖30余项。



(3)社会影响广泛,引领示范作用强
学院获得校本科生“高层次人才培养突出贡献奖”,毕业生到校外一流院校升学率超过30%,到国防系统就业的比例超过40%。近三年来,到中国航空发动机、航天科工集团、中国核工业集团、中国船舶重工、宁德时代新能源等国家重点企业就业本科生人数高达230余人,材化学院自主培养人才能力深获用人单位好评。
“教学-科研-人才培养”良性循环,教师立德树人成绩突出。材化学院被评为黑龙江省师德师风先进集体,1人获省师德师风先进个人。10余项实践创新育人项目获省级教学改革项目自助,其中包括重点项目2项,中国高等教育学会重点项目1项;多篇教学改革文章被光明网、中国网、学习强国等转载。王俊峰和武康华2名本科生分获黑龙江省教育系统学生优秀共产党员和黑龙江省优秀共产党员称号。
科教融合和产教融合方面,学院与万华、双登等企业共同建设实习基地10个,与鞍钢等建设中试基地4个。双创育人成果被人民日报、科技日报、新华网、中国青年网等18家主流媒体报道共21次。


审核:李峻青
