一、背景
功能材料是新材料领域的核心，是国民经济、社会发展及国防建设的基础和先导。[1]它是关系到我国能否顺利实现第三步战略目标的关键新材料集群。2009年温家宝发表题为“让科技引领中国可持续发展”的讲话指出：新材料、生物制品、信息科学是关系人类生存的重要学科，尤其是在功能材料领域发展战略性新兴产业是时代的要求，我国在同年设立140个战略性新型产业专业，功能材料就是其一。目前国内开设功能材料专业的高校有华中科技大学、东北大学、西安建筑科技大学等27所。
功能材料专业是新办专业，其教育模式应得到足够重视和积极支持。不断涌现出的新型功能材料包含很多原有功能材料所未涉及的新知识和新内容，且随着国家产业政策的调整和社会对功能材料人才需求的迅速增长，迫切需要对功能材料所涉及的背景知识有系统性学习和掌握的复合型人才。而国内开设功能材料专业的学校对于功能材料人才的培养模式并没有改革和创新，只是依旧沿用或参考已有的材料科学与工程等相似专业的培养模式。不同的学科有其自身的特点，特别对新型功能材料专业其自身完全区别于其它专业，故培养模式的建设不能千篇一律的套用原有的培养模式。且功能材料专业的人才培养无论是从质量还是数量上都不能满足社会发展的需求，所以功能材料专业人才培养模式需要改革且势在必行。
二、人才培养模式探索
功能材料是发展高新技术和国防建设的重要基础材料，而新型功能材料的产生往往来自具有综合材料类专业背景的人，所以培养模式需要培养出具有材料类知识的综合性人才。材料研究的前沿性和高度交叉性是新型功能材料的基础，所以教学内容需要注重与当前科学研究的前沿热点相结合，密切关注功能材料的科学前沿及发展趋势。随着材料科学技术的迅猛发展，对材料类人才素质提出了新的要求，已从原来较为单一的技术人转变为高素质、宽口径的复合型人才。[2]为实现应用创新型功能材料专业的复合型人才培养，培养计划要保持相对稳定又要进行适当的动态调整以满足市场对人才需求。
在借鉴人才培养模式KAQ 模式的基础上，转变教育观念，按照顶层设计理念，系统、全面地对教学模式的各个方面进行系统规划。再结合专业人才培养目标，将专业人才培养模式构建为三阶段“2+1+1”模式（图1）。即将大学四年分成三个阶段，前两年为基础理论学习阶段，第三年为基本技能训练阶段，第四年为综合技能形成阶段。系统设计人才培养模式，对每个阶段所要达到的目标进行设计和改革。
图1 “2+1+1”人才培养模式
三、“2+1+1”人才培养模式的特点
1、前两年的基础理论学习
根据教育部提出的拓宽专业口径、按专业大类进行人才培养的基本思路，将基础课程从服务地位转向骨干地位，专业课程从中心位置转向载体地位，培养公共基础教育的宽口径人才。[3]功能材料科学发展迅速，课本知识永远落后于最新的科研成果，因而知识的传授落后于能力的发展。在学生基础学习阶段，将相关领域科研成果和发展动态融入教学中，使学生紧跟现代材料科学发展步伐。很大程度上提高学生学习兴趣，深入认识专业的主体地位，拓宽学生知识视野，激发学生学习动力。
2、第三年的基本技能训练
毕业大学生目前存在的主要问题是不能适应企业发展，所学知识过于单一，不能为企业的发展做出贡献。对此在专业课学习阶段应提供给学生更多的选择性，以扩充学生的基本技能。[4]如增加专业选修课程、提高课程覆盖面，增大学生自主选择性。同时充分利用课外创新活动，以加强学生动手能力和创新意识，培养解决和分析问题的能力以及相互协作的团队和互助精神来推动企业发展和经济增长。按照培养高质量的应用研究创新型人才的目标要求，合理设置课程平台和课程模块，整合教学内容。专业课及其专业方向课能体现特色，整合课程体系内的交叉内容，优化课程体系;专业选修课重点突出功能材料的新方向、新动态、新技术;实践环节应以功能材料与器件的制备和性能表征为主线，设置专业理论与实践相结合的实践系列课程、注重课外科技活动、 挑战杯设计等创新系列课程的设置、课程教学内容及时增加新技术及其理论的讲解，实现课程体系整体优化。加强学校和企业的合作，建立通畅就业途径，建科大2010级功能材料专业的7名学生进入浙江横店东磁股份有限公司，拓宽了就业渠道，为企业发展注入活力。
3、第四年的综合技能形成
人才综合能力培养阶段，是产、学、研相结合的实践阶段，其目标是培养应用型复合人才。首先，复合人才的知识、能力和素质是有机的整体，相互制约、相互促进、培养复合人才的各项活动（课内与课外、校内与校外、教学与科研）也应相互配合，不可偏废和相互割裂。其次，培养复合人才要坚持基础性、应用性、实践性三原则，“2+1+1”人才培养模式强调培养学生的创造能力和创新精神，实现学生的可持续发展。根据专业培养目标要求，充分利用校内外教学资源，对实践性环节进行统筹规划，形成系统的实践教学体系，构建应用创新型人才培养模式。[5]利用完善的实验课程体系和先进的实验条件，让学生掌握专业实验的基本内容、方法和技能。教师将科研与学生的课程设计、毕业设计（论文）等与相结合，提高学生发现、分析和解决问题的能力。逐步减少验证性、演示性实验，增加综合性、设计性、创新性实验，有计划地组织引导学生参加科学研究、技术开发和创新竞赛，切实提高学生综合技能。
四、融入“模块”化教育
在“2+1+1”的模式基础上，融入模块化培养的新型模式。我们依托教师和学生这两个教与学的主体，提出功能材料专业培养模式综合研究技术路线的六大模块（图2）。事实上，我们已部分实施与实践，并取得不错效果。通过四年的培养，可培养出理论结合实验，实验结合实践的高素质复合人才。
图2 功能材料专业建设综合研究技术路线
五、结论
融入模块化培养的“2+1+1” 功能材料专业培养模式重基础、重创新、重实践。它的实践为功能材料专业人才培养提供思路，对开设功能材料专业的高校的人才培养具有指导和借鉴作用，可适应社会发展对功能材料专业人才的需求。
