生态环境材料产教融合育人基地建设与实施效果

［摘 要］ 北京工业大学与北京建筑材料科学研究总院有限公司携手推进材料专业产教融合，多维度拓展材料专业创新育人体系，为学校开展产学研教育提供条件。双方以培养材料专业卓越工程师为目标，围绕共育材料专业人才、共创实践培养体系、共建师资队伍、共研实践教学项目、共享实践基地资源的“五共同”合作育人模式，建设了生态环境材料产教融合协同育人基地，实现了资源共享、优势互补，解决了材料专业存在的厚基础、宽口径与重特色之间的矛盾。校企产教融合模式能有效助力首都区域材料产业人才培养。

［关键词］ 产教融合；创新人才培养；材料专业；校企联合

［基金项目］ 2023年度北京市高等教育学会课题“‘三维一体’产教融合、科教融通的实践育人体系研究”（MS2023193）；2024年度北京工业大学教育教学研究课题项目“‘五同’合作育人模式的产教融合实践教学模式改革与实践”（ER2024SJB01）

［作者简介］ 王亚丽（1978—），女，河北邢台人，工学博士，北京工业大学材料科学与工程学院教授（通信作者），博士生导师，主要从事材料科学工程教育研究；崔素萍（1964—），女，山西榆次人，工学博士，北京工业大学材料科学与工程学院教授，博士生导师，主要从事材料科学工程教育研究；郝利炜（1980—），女，河北石家庄人，工学硕士，北京建筑材料科学研究总院有限公司院长，正高级工程师，主要从事无机材料研究。

［中图分类号］ G646 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2025）11-0005-04 ［收稿日期］ 2024-03-15

一、实施背景

《国家中长期人才发展规划纲要（2010—2020年）》的重要举措之一是“创新人才培养模式”“建立学校教育和实践锻炼相结合、国内培养和国际交流合作相衔接的开放式培养体系”“突出培养学生的科学精神、创造性思维和创新能力”。北京工业大学材料卓越工程师培养计划的目标是培养具有工程实践能力、自我获取知识能力、社会交往能力、组织管理能力和国际化视野的材料工程型人才。产业和教育的融合为国家及社会的发展提供了宝贵的支持［1］。2017年，国务院办公厅出台的《关于深化产教融合的若干意见》指出，业界和高校要统筹协调，共同推进高等教育；服务于现实需求，优化教育结构；校企协同，合作育人［2］。北京工业大学通过构建和实施卓越工程师的大学生产教融合校企联合培养模式，以实践训练作为提高本科生工程素质和创新能力的重要途径，联合区域和行业优势企业搭建产教融合的实践平台，优化实践教育内容，创新实践教学模式，鼓励学生到企业、科研院所实战锻炼，促进学生“学思践悟”。北京工业大学材料专业携手校外实践基地，建立生态环境材料产教融合协同育人基地，校企双方积极推进产教融合，创建了多维度拓展无机材料创新育人体系，解决了材料专业培养存在的厚基础、宽口径与重特色之间的矛盾。

二、建设内容

（一）建立产教融合协同育人基地

北京工业大学材料科学与工程学院拥有材料学国家二级重点学科、材料科学与工程北京市一级重点学科、工业大数据应用技术国家工程实验室、新型功能材料教育部重点实验室、环境友好新材料技术北京高等学校工程研究中心。材料专业重视本科生实践教学工作，经过多年的探索和努力，建立了一套比较完善的实践教学体系，在此基础上，不断加强产学研基地的建设。2021年，北京工业大学与校外实践教学基地北京建筑材料科学研究总院有限公司携手推进产教融合，建立了第一批北京工业大学产教融合协同育人品牌基地——生态环境材料产教融合协同育人基地，2022年，成为本科教育教学优质产教融合案例。双方围绕共育无机专业人才、共创实践培养体系、共建师资队伍、共拓实践课程资源开发、共研实践课程资源等“五共同”合作育人内容，实现了资源共享、优势互补，探索校企产教融合模式。

（二）搭建“五共同”合作育人模式

产教融合将专业、课程、师资队伍、实践平台、人才培养模式改革与产业、行业、企业进行人才培养要素对接［3］。当前，在我国的产教融合人才培养模式中，把握内涵、健全机制是重中之重［4］。

1.共育无机专业人才。材料专业面向区域与行业交叉的人才需求及学生就业取向，以实践训练作为提高本科生工程素质和能力的重要途径，搭建生态环境材料产教融合协同育人基地，构建了时间、空间、内容三维一体化的实践培养模式，以提升学生运用深厚的材料学科基础知识解决具体工程问题的能力［5］。面向材料绿色低碳发展需求，产教融合育人基地提出了培养致力于无机材料全生命周期环境友好工程创新人才的理念，将材料生命周期工程理念和特质要素引入材料专业人才培养体系，强化资源、环境、数字技术与材料四要素的交融渗透，搭建了技术能力和非技术能力之间衔接的桥梁，为毕业生职业素养、社会责任和自身持续发展奠定了坚实的基础。

2.共创实践培养体系。产教融合育人基地加强高校与企业的资源共享、合作交流，打破传统的封闭式教学模式，打造规模更大、水平更高的高校实践创新教育平台，共创实践培养体系，为学生培养实践创新能力、更好地创业就业创造条件。整合、优化实验课程教学体系和实践教学内容，构建基础实验训练、专业模块实验强化、真实科研项目培训、研究型生产实习和校企联合毕设培养一体化、循序渐进的梯度式实践培养体系［6］。产教融合协同育人基地构建的校企联合培养模式，将学生的创新能力和实践能力的整体培养目标划分为多个不同子目标，并分解落实到具体的实践教学环节中，促进了对本专业学生实践创新思维与工程实践能力的培养，使学生更加深入了解材料的开发、设计与研制，提高学生的专业认知和工程实践能力。

3.共建师资队伍。建立师资队伍建设新模式，实施开放式、社会化运行机制，聘请校内指导教师和企业兼职教师“双导师”，为学生系统讲授工程性强的教学内容的实施方案，为本专业大学生实习、实践提供条件保证，并加以制度化，以提升师资队伍的工程经历。与金隅集团公司深化合作，拓展现有人才培养平台的功能，让新进青年教师到平台工作两年，共同探索提高新进教师的工程经历和师资培训新模式。打造生态环境材料、材料/产品与流程工业生命周期评价、生态设计和环境保护等方面具有丰富教学经验和雄厚科研实力的教学团队，注重强化专业课程的思政元素设计，围绕落实立德树人根本任务，挖掘校企合作课程和实习实践、创新创业等实践环节蕴含的思政元素，探索课程思政的方法和途径，教育和引导学生弘扬劳动精神，培养吃苦耐劳的意志品质。

4.共研实践教学项目。基地充分发挥校外人才培养平台和“双师型”教师的优势，以项目促平台建设，以科研促教师队伍建设，为学生提供多层次、多内容、丰富多彩的实践项目。科研成果与教学培养相结合，将校企合作的科研成果引入教学实验，设计并开设了开放式、研究型综合实验，实验均来自校内外导师承担的国家重大专项、国家自然科学基金项目、企业合作等项目，使学生掌握前沿技术、学习新的专业技术与方法。设计并开设了开放式、研究型综合实验，将研究成果转化为特色实验内容。以材料设计—工艺—制备—性能—结构—环境多元素为支撑，涵盖材料制备、性能与分析及生产全过程培训的特色实验，鼓励学生自行策划、设计和创造，进行创新实验课、校内生产实习、星火、国创等教学科研实践活动。教学科研实践活动时间不固定，学生可自行安排，并在学期末提交作品和实验报告。教学评价由原来单一的教师评分改为由学生（组间互评和组内互评）、教师共同评价。鼓励学生自行策划、设计和创造，变被动为主动，提高和培养学生独立操作实验、独立思考、独立分析解决问题的能力。

5.共享实践基地资源。整合校内外“材料制备与性能测试”“材料结构表征”“废弃物建材资源化与节能减排技术”等专业实验教学平台，打造规模更大、水平更高的实践创新教育平台。主要仪器设备包括加工制备设备、成型设备、高温烧结设备、力学性能试验设备、耐久性测试仪器、成分和微观结构分析仪器等，支撑学生完成实践环节的实验教学。基于生产实景，校企双方共同研制设计了系列现代工业场景再现的“虚实结合，仿真互动”虚拟仿真项目，开创线上线下教学相结合的个性化、智能化、泛在化实验教学新模式。开发数字化技术融合资源循环+材料制造+绿色设计的实践教学项目。例如，“水泥熟料生产线仿真系统”“材料生产热工系统物质流/能量流测试与计算”等虚拟仿真项目，培养学生应用数字技术解析解决工业流程问题的能力。双方共享实践基地资源，既可为学生实践创新能力的培养创造条件，也可为企业的员工提供高质量、高层次的专业技术培训。

三、创新育人模式与经验

（一）建立品牌基地，形成可复制的新模式

坚持北京工业大学“知行结合，重在创新”的办学特色，以校外实践教学基地为平台，采用人才培养新模式，从加强学生专业素质和社会生存能力的综合训练入手，促使学生在毕业进入社会之前就充分、直接地参与到企业的实际工作中，在生产实践活动中提升自身的专业水平。这种新的培养模式受到了学生的欢迎，得到了企业的认可，同时为北京工业大学开展产学研一体化教育提供了良好条件。

（二）共享教学培训平台，形成产教融合新生态

结合北京市的经济发展需求和材料产业结构调整，加强高校与科研院所和企事业单位的资源共享、合作交流，校企携手强化实践性教学，打造以科研项目为载体的实践项目，让学生结合在校期间的理论基础联系实际解决工程应用问题，促进高校科研成果的落地转化。平台的各种设施，既可用于包括其他学校在内的高校教师和相关专业的本科生的工程实践训练，也可为企业的员工提供高质量、高层次的专业技术培训。

（三）探索创新型人才培养模式，满足专业需求

面向区域与行业交叉的人才需求及学生就业取向，联合北京区域和行业优势企业搭建产教融合的实践平台，构建工作实习、科研训练、毕业设计有机结合的时间、空间、内容“三维一体”化校企联合培养模式，系统训练工程能力，解决了材料大类培养存在的厚基础、宽口径与重特色之间的矛盾。

四、人才培养效果

生态环境材料产教融合协同育人基地，实现了资源共享、优势互补，探索校企产教融合模式，助力材料产业人才培养，服务首都区域与行业交叉的人才需求。

（一）创新人才培养模式

通过生态环境材料产教融合协同育人基地的建设，接收认识实习和工作实习累计100人次，支持20名学生开展校企联合毕业设计，其中3人获得北京工业大学本科优秀毕业论文（产教科教融合专项）。在疫情防控期间不能满足实习需求时，聘请10位企业专家对学生进行线上培训，要求学生深入了解专业相关领域的技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规。创新的人才培养模式提高了学生的工程实践能力和创新能力，满足了区域和行业的人才需求。

（二）建立梯度式实践教学体系

依托基地，完成15项“北京市大学生科研训练计划深化项目”，类型包含基础研究、应用研究和社会调研；完成4项“北京高等学校高水平人才交叉培养毕业设计支持计划项目”，入选北京高校“高水平人才交叉培养计划”的学生基本通过保研和考研、出国留学等继续学业深造。学生利用校内“生态建筑材料制备与性能创新创业实训基地”优势，分析和解决材料生产和使用中遇到的实际问题，将设计方法和思路在该教学基地进行试验验证，申报专利10余项，参加北京工业大学“鼎新杯”6项，开设创新设计实践项目20余项。

（三）校企融通师资队伍

实施开放式、社会化运行机制，聘请的30位校内指导教师和企业兼职教师“双导师”均为高级职称和研究生学历，为本专业大学生实习、研究生实践提供了条件保证。青年教师全程参与生产实习、认识实习、课程设计、毕业设计等实践性教学环节。选派青年教师参加工程教育培训、创新教育培训，青年教师申请或参加企事业单位联合科研项目4项。

（四）改善实验实训条件

构建适应首都材料行业特点的实践教学体系，注重对学生创新意识和创新能力的培养，注重新技术实验项目内容和高水平实验设备的开发，为学生从事专业学习和实践、开展创新研究、考研、就业打下良好的基础。实践内容包括材料设计、制备、使用、废弃循环等全生命周期的服役性能、环境影响及其相关的生产设备，采取生产现场实践与实验室综合研究相结合的方式，使实践内容更加全面和系统。企业投入数亿元，建设水泥窑协同处置废物及新型建材试验线、示范线，实现校企数据实时传输分析，以满足实践实习的需求。