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材料科学与工程专业人才培养方案
2019-11-18 15:02  

材料科学与工程专业人才培养方案

制订人: 审核人: 院长审核:

一、专业名称和专业代码

专业名称:材料科学与工程专业代码:080401二、培养目标

(一)总目标

本专业培养适应社会经济发展需求,具有铁人精神特质、德智体美劳全面发展,有创新精神和批判思维,有职业道德和专业才能、良好的交流沟通、团队合作以及终身学习的能力,能够在材料相关领域,特别是光电功能材料领域从事新材料、新工艺和新技术开发,功能材料制备与处理、生产及管理等工作的高素质应用型人才。

(二)分目标

预期学生在毕业后五年左右能达到的具体培养目标如下:

目标1:具有良好的科学文化素养、道德品质和社会责任感,能在工程实践中遵守职业道德和规范,具备法律意识、安全和环保意识、服务意识;

目标2:有职业操守和专业才能,具有扎实的数理基础,具备扎实的材料科学与工程专业基础理论,具有较强的工程实践能力,具有利用材料科学与工程基础知识解决材料制备、加工、改性及服役等方面复杂工程问题的能力;

目标3:有创新精神和批判思维,能够进行光电材料分析检测与评价、新材料和新工艺的设计与开发,成为新材料工程领域的高级工程技术人员;

目标4:具有国际视野,具备有效的交流沟通能力、团队精神和管理能力,成为材料工程领域的管理人才;

目标5:具备终身学习意识和较强的自主学习能力,能够主动适应材料产业及行业的发展,拓展新的职业发展机会。可从事材料科学与工程领域的科学研究或继续深造。

三、毕业要求

1. 工程知识:能够将数学、自然科学、工程基础、材料科学与工程基础知识用于解决材料制备、加工、改性及服役等复杂工程问题。

指标点1-1:具有较为系统的数学知识,基本概念清晰,推导演算熟练,能够灵活应用。

指标点1-2:具有较全面的物理、化学及其它自然科学基础知识,并能够用于分析材料科学与工程领域的相关的复杂物理、化学问题。

指标点1-3:掌握机械制图基本知识、电工及电子技术基础知识和力学基本理论;具备识图绘图、电子电路设计和力学分析的基本能力。

指标点1-4:熟悉材料的分类与性能特点、组织结构,掌握材料成分、工艺、组织结构与性能的

相互关系。

指标点1-5:能够将数学、物理化学、工程基础和材料科学与工程专业知识用于解决材料制备、加工、改性及服役等复杂工程问题。

2. 问题分析:能够应用数学、自然与工程科学的基本原理、材料科学与工程的基本原理与方法,利用材料分析检测手段,识别、表达、并通过文献研究分析复杂材料工程问题,以获得有效结论。

指标点2-1:针对复杂材料工程问题,能够利用数学、物理化学和工程科学的基本原理进行合理分析,建立数学物理模型。

指标点2-2:能够运用材料科学基本原理,熟练进行材料的成分-工艺-结构-性能的关系分析,提出影响材料性能的关键因素及其优化措施。

指标点2-3:通过文献收集与分析,利用材料分析检测手段,能够对材料的各种制备、加工及改性方法与工艺进行技术综合分析,提出合理性判断。

3. 设计/开发解决方案:能够设计针对复杂材料工程问题的解决方案,设计满足特定需求的材料及工艺流程,并能够在设计环节中体现创新意识,考虑技术标准、社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

指标点3-1:针对复杂工程问题,根据设计与服役环境要求,能够提出材料选择方案。

指标点3-2:综合考虑效率、经济性、安全等因素,提出材料制备、加工与改性方案,设计出合理工艺。

指标点3-3:综合考虑技术标准、社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素,选择或开发满足工程需要的材料及工艺,并能将创新思想融入解决方案。

4. 研究:能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。

指标点4-1:掌握科学原理和实验方法,针对复杂工程问题设计合理的实验方案与路线。

指标点4-2:开展基础实验,准确获取、分析并解释实验数据,并将实验结果进行关联以获得有效结论的能力。

指标点4-3:能够设计相关的测试、检验、控制等实验,开展对复杂工程问题的实验研究,并通过信息综合获得有效实验结论。

指标点4-4:根据工程实际,基于材料科学原理,研究开发新材料和新工艺,并对其进行合理的评价,得到可靠有效的结论。

5. 使用现代工具:能够针对复杂工程问题,选择与使用恰当的材料制备、加工、检测、评价等先进技术,以及现代工程工具和信息技术工具,包括对复杂工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性。

指标点5-1:能够运用计算机软件进行材料设计、数值模拟、程序开发及数据库设计等,具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力,并理解其局限性。

指标点5-2:具备选择与利用现代材料制备、加工、改性及测试方法的能力,能够对各种新方法和新技术的优点与不足有明确的了解。

指标点5-3:具有利用现代化信息技术与资源解决复杂材料工程问题的能力。

6. 工程与社会:能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。

指标点6-1:了解材料科学与工程专业领域相关政策、法律法规、技术标准和规范。

指标点6-2:能够评价材料科学与工程专业领域复杂工程材料的制备、加工、处理等解决方案对环境、社会、安全、健康及法律等方面的影响,具有高度的社会责任感。

7. 环境和可持续发展:能够理解和评价针对复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

指标点7-1:能够正确理解材料科学与工程专业领域的环境问题,了解相关领域最新绿色环保新技术,提出合理的解决办法。

指标点7-2:能够正确理解材料科学与工程专业领域的发展与能源、社会可持续发展之间关系,并能够做出合理的评价。

指标点7-3:根据环境和可持续发展的要求,具备针对复杂工程问题的材料生产,选择替代材料和工艺的能力。

8. 职业规范:具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任。

指标点8-1:理解世界观、价值观、人生观的基本意义。了解国情,践行社会主义核心价值观。

指标点8-2:具有刻苦与奉献的敬业精神和职业道德,树立法制意识和观念,做合法、守法的社会公民,具有良好的工程意识、实践意识、质量意识、安全意识。

指标点8-3:掌握人文社会科学知识、具有社会责任感,能够理解工程师对公众的安全、健康和福祉,以及环境保护的社会责任。

9. 个人与团队:具备一定的组织管理能力,表达能力,人际交往能力和团队协作能力,能在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。

指标点9-1:在多学科背景下,能与其他学科的成员有效沟通,合作共事。

指标点9-2:能够在团队中独立或合作开展工作,能在多学科背景下的团队中承担相应责任,协调和指挥团队开展工作。

10. 沟通:能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。并具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

指标点10-1:能够正确组织语言,用汉语就专业领域的复杂工程问题规范正确地撰写报告,并具有与同行进行学术交流的能力。

指标点10-2:系统掌握至少一门外语,具有一定的听说读写能力、专业外文文献查阅能力,能够使用外文撰写科技论文,表述本专业领域里的工程问题等。

指标点10-3:掌握材料领域的专业术语,了解国内外材料相关标准和规范体系,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

11. 项目管理:理解并掌握工程管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用。

指标点11-1:了解中国特色的社会主义市场经济特点;具备一定的市场经济和工程管理知识,具

备一定的经济分析和管理能力。

指标点11-2:针对新材料行业,具备应用工程管理原理与经济决策方法进行市场分析和项目管理的能力。

12. 终身学习:具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。

指标点12-1:对于自主和终身学习的必要性有正确的认识,理解社会、环境、技术的多样化,社会发展和技术进步对于知识和能力的影响和要求。

指标点12-2:能针对个人、职业和社会发展的需求,具有自主学习的能力、对技术问题的理解能

力,归纳总结的能力和提出问题的能力。

四、毕业要求对培养目标的支撑矩阵

本专业毕业要求对培养目标的支撑矩阵如表1所示。

表1毕业要求对培养目标的支撑矩阵

注:*支撑

五、专业核心课程

工程力学、工程制图、材料科学基础、材料性能学、电子技术、机械设计基础、材料物理与化学、材料现代测试技术、光电功能材料。

六、课程及教学活动对毕业要求的支撑矩阵

七、专业学制及学分规定

四年制本科,学生毕业最低应修读170学分,德育考核合格,并达到教育部《国家学生体质健康标准(2014年修订)》,准予毕业。

八、授予学位

符合学位授予条件的,授予工学学士学位。

九、主干学科

材料科学与工程

十、课程设置及课时安排表(一)理论教学体系

1.通识必修课程通识必修课程包括思想政治理论课、大学外语、计算机基础教育课程等,须修满35.5学分。

2.通识选修课程

通识选修课程包括自然科学、人文社会科学、艺术素养三类,在第2学期至第7学期开设,由教务处组织安排。要求学生大学期间至少修读6学分,其中至少修读1学分艺术素养类课程、3学分人文社会科学类课程。3.专业基础课程

专业基础课程包括高等数学、大学物理、大学化学、线性代数、工程力学、工程图学、电子技术等,须修满37.5学分。

4.专业必修课程

专业必修课包括材料科学基础、材料物理与化学、机械设计基础、材料现代检测技术、光电功能材料等,须修满21学分。

5.专业选修课程专业选修课包括材料成型与加工、材料腐蚀与防护、无机非金属材料等,须修满18学分。

6.创新创业教育课程

创新创业教育课程包括大学生职业生涯规划、大学生就业指导、创业基础等,须修满4.5学分。

附表1:理论课程设置及学时安排表

课程类别

课程性质

课程代码

课程名称

总学分

其中实践学分

学时数

学年及学期周学时分配

考试学期

考查学期

合计

课堂讲授

实验上机等

1

2

3

4

5

6

7

8

13

16

16

16

16

16

16

14

通识教育课程

必修

1709001

思想道德修养与法律基础

2


32

32


2









1

1709002

马克思主义基本原理概论

3


48

48



3







2


1709003

中国近现代史纲要

3


48

48




3







3

1709004

毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论

4


64

64





4





4


1709011

习近平新时代中国特色社会主义思想“四进四信”专题教学

1


16

16






2/8





5

1709006

形势与政策

2


56

56


2/4

2/4

2/4

2/4

2/4

2/4

2/4



1-7

1709009

铁人精神选讲

0.5


8

8


2/4









1

1708001

大学英语Ⅰ

4


52

52


4








1


1708002

大学英语Ⅱ

4


64

64



4







2



大学英语拓展课程

4


64

64










3~6

1704001

计算机基础

2

1

32

16

16

2








1


1705006

大学生心理健康教育

2

0.5

32

24

8

2/12









1

1798001

军事理论

2


36

36


3/12









1

1780001

大学生安全教育

1














1-7

1702001

应用文写作

1


16

16











4

小计

35.5

1.5

568

544

24

14

8

4

5

2

1

1




选修

通识选修课程

6


96

96











2-7

专业教育课程

基础

1705410

高等数学Ⅰ

4


60

60


5








1


1705411

高等数学Ⅱ

4


64

64



4







2


1707003

大学物理Ⅰ

4


64

64



4







2


1707004

大学物理Ⅱ

3


48

48




3






3


1703301s

大学化学

2.5

0.5

44

32

12


2








2

1705453

线性代数

3


48

48



3







2


1705454

概率论与数理统计

3


48

48




3






3


1704901

C 语言程序设计

1.5

0.5

28

16

12


2







2


1707122

工程力学

3


48

48




3






3


1707120

工程图学

2.5

0.5

42

30

12

2








1


1707005

电路分析

3.5

0.5

60

48

12



3






3


1707121

电子技术

3.5

0.5

60

48

12




3





4


小计

37.5

2.5

614

554

60

7

15

12

3







必修

1707123

材料科学基础

4


64

64





4





4


1707124

材料性能学

3


48

48






3




5


1707125

材料物理与化学

3


48

48






3




5


1707126

机械设计基础

3


48

48





3





4


1707127

材料现代测试技术

3.5

0.5

60

48

12






3



6


1707134

光电功能材料

2.5

0.5

44

32

12






2



6


课程类别

课程性质

课程代码

课程名称

总学分

其中实践学分

学时数

学年及学期周学时分配

考试学期

考查学期

合计

课堂讲授

实验上机等

1

2

3

4

5

6

7

8

13

16

16

16

16

16

16

14



1707135

粉体工程学

2


32

32







2




6

小计

21

1

344

320

24




7

6

7





选修

1707128

固体物理

3


48

48






3




5


1707129

复合材料学

3


48

48






3




5


1707130

材料成型与加工

2.5

0.5

44

32

12






2



6


1707131

材料腐蚀与防护

2.5

0.5

44

32

12






2



6


1707132

无机非金属材料

2


32

32






2





5

1707133

半导体物理与器件

2


32

32







2




6

1707136

光电子器件与工艺

3


48

48







3




6

1707137

自动化仪表与控制

2


24

24







2/12




6

1707138

专业前沿技术概论

2


32

32







2




6

1707139

MATLAB 仿真

2

1

40

16

24






2/8




6

1707140

现代企业营销管理

1


16

16







2/8




6

1707141

电商学概论

1


16

16







2/8




6

小计

18

2

304

256

48





8

8





创新创业教育课程

必修

1794001

大学生职业生涯规划

1

0.5

20

12

8

2/6









1

1794002

大学生就业指导

1


16

16







2/8




6

1701001

创业基础

1.5

0.5

24

16

8



2/8







3

1707352

材料科学及创新应用导论

1


16

16


2/8









1

小计

4.5

1

76

60

16

2


1



1





合计

122.5

8

2002

1830

172

23

23

17

15

16

17

1




(二)实践教学体系

实践教学体系包括基础实践、专业实践和综合实践三个层次,根据人才培养目标和规格要求,以能力培养为主线,设计教学活动。

1.基础实践

基础实践包括通识教育课程实践、军事训练、体育、大学物理实验、认知实习等,须修满13学分。

2.专业实践

专业实践包括材料综合实验、专业实训、专业实习、课程设计、专业技能训练等,须修满16.5学分。

3.综合实践

综合实践包括毕业实习、毕业设计、创新创业实践活动、社会实践、劳动实践,须修满18学分。附表2:实践环节设置及学时安排表

实践类别

课程代码

实践环节

学分

学时或周数

学期安排

基础实践

1709007

思想道德修养与法律基础实践

1

16

1

1709008

毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论实践

1

16

4

1798005

铁人精神教育实践

1


1~7

1798002

军事训练

2

2周

1

1706001

体育Ⅰ

1

26

1

1706002

体育Ⅱ

1

32

2

1706003

体育Ⅲ

1

32

3

1706004

体育Ⅳ

1

32

4

1707347

认知实习

1

1周

4

1707036

大学物理实验Ⅰ

1

24

2

1707037

大学物理实验Ⅱ

1

24

3

1707156

金工实训

1

1周

3


小计

13

202/4


专业实践

1707149

材料综合实验

1

24

4

1707155

科技文献检索实践

0.5

12

4

1707158

电子实训

1

1周

4

1707159

材料加工技能实训

2

2周

7

1707160

光伏电实训

2

2周

7

1707317

材料工程设计

2

2周

7

1707318

专业技能训练

3

24/2周

2-7

1707064

专业实习

5

5周

7


小计

16.5

60/14


综合实践

1707065

毕业实习

6

6周

7-8

1707066

毕业设计

6

12周

8

1707067

创新创业实践活动

3



1798004

社会实践

2

4周

1-7

1707309

劳动实践

1

1周

7


小计

18

23



合计

47.5

262/41


附表3:英语拓展课程安排表

课程编码

课程名称

学分

学时

学期安排

组织单位

备注

1708913

大学英语III

2

32

3

外国语学院


1708914

大学英语IV

2

32

4

外国语学院

必须修读大学英语III

1708901

大学英语进阶(六级)

2

32

5~6学期循环开设

外国语学院

必须通过大学英语四级

1708902

考研英语

2

32

3~6学期循环开设

外国语学院


1708903

职场英语

2

32

3~6学期循环开设

外国语学院


1708904

英语国家社会与文化

2

32

3~6学期循环开设

外国语学院


1708905

旅游英语

2

32

3~6学期循环开设

外国语学院


1708908

英语视听说

2

32

3~6学期循环开设

外国语学院

考查

1708907

英语四级强化

2

32

3~6学期循环开设

外国语学院


附表4:专业技能训练安排表

课程编码

项目名称

学分

学时




安排学期




1702002

应用文写作训练

0.5

12








1701900

企业运营仿真实训

0.5

12








1707162

工程制图技能训练

1

1周








1707163

材料工程应用训练

1

1周








附表5:课程结构比例表

课程类别

平台课程

模块课程

合 计

通识教育课程

专业基础课程

专业必修课程

专业选修课程

创新创业教育课程

实践教学环节

理论

实践

理论

实践

理论

实践

理论

实践

理论

实践

理论

实践

学分

40

1.5

35

2.5

20

1

16

2

3.5

1

47.5

114.5

55.5

占学分比例,%

23.6

0.8

20.6

1.5

11.7

0.6

9.4

1.2

2.1

0.6

27.9

67.4

32.6

学时

640

24

554

60

320

24

256

48

60

16

262/41 周

1830

434/41 周

占学时比例,%

28.2

1.1

24.5

2.7

14.1

1.1

11.3

2.1

2.7

0.7

11.5

80.8

19.2

附表6:各学期周数分配表

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