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综合素质与创新能力的培养是工科类大学生教育的核心之一，提供合适的培养环境和实践条件越来越成为专业建设的重点。以石家庄铁道大学材料科学与工程学院为改革和实践的对象，从科研与教学的互动、教师与学生的互助、理论与实践的结合出发，提出了实验室、教研室和课题组“三位一体”专业建设模式。实践表明，该模式有助于提高学生的综合素质与动手能力，实现实验室的高效管理，调动教师的积极性，促进学科的持续发展。