材料科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)方案

材料科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案一、專業(yè)名稱、代碼專業(yè)名稱材料科學(xué)與工程學(xué)科門類工學(xué)二級類材料類專業(yè)代碼080401英文名稱MaterialsScienceandEngineering二、專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)本專業(yè)立足運(yùn)城，服務(wù)山西，輻射周邊省份，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展，具有以材料和化學(xué)為基礎(chǔ)，掌握材料科學(xué)與工程相關(guān)基礎(chǔ)知識和能力，涵蓋新能源材料相關(guān)領(lǐng)域所需要的工程知識，熟悉材料合成與結(jié)構(gòu)控制、制備與加工工藝以及性能與應(yīng)用方面的基本理論，具有人文科學(xué)素養(yǎng)，能夠在材料和化學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的企事業(yè)單位從事研發(fā)、工藝設(shè)計(jì)、分析檢測等技術(shù)和管理工作的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后五年的發(fā)展預(yù)期目標(biāo)：目標(biāo)1：專業(yè)能力能夠適應(yīng)現(xiàn)代材料科學(xué)技術(shù)發(fā)展的要求，綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)與自然科學(xué)知識、材料科學(xué)與工程知識及現(xiàn)代科學(xué)工具系統(tǒng)性解決復(fù)雜材料領(lǐng)域工程問題。目標(biāo)2：綜合能力能在材料制備與加工領(lǐng)域從事設(shè)計(jì)、產(chǎn)品開發(fā)與試驗(yàn)、工藝改造與運(yùn)行管理、產(chǎn)品檢測與性能分析及銷售工作，并能夠綜合考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、法律、安全、健康等方面的影響因素。目標(biāo)3：協(xié)作能力具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)、職業(yè)道德、社會責(zé)任感，并能夠在不同職能團(tuán)隊(duì)中發(fā)揮特定的作用或擔(dān)任特定的角色。目標(biāo)4：學(xué)習(xí)能力具有國際視野、創(chuàng)新意識和終身學(xué)習(xí)能力。目標(biāo)5：開拓能力在材料制備與加工領(lǐng)域及其相關(guān)行業(yè)，尤其在光電與新能源材料合成與制備、材料加工與成型等材料生產(chǎn)行業(yè)具有就業(yè)競爭力，具備中級技術(shù)職稱人員的工作能力，能夠成為單位的業(yè)務(wù)骨干。三、畢業(yè)要求1.工程知識：能夠?qū)?shù)學(xué)、物理、化學(xué)等自然科學(xué)和材料、化學(xué)相關(guān)專業(yè)知識用于解決復(fù)雜工程問題。1.1能夠?qū)?shù)學(xué)、物理、化學(xué)等自然科學(xué)和材料科學(xué)與工程方面的專業(yè)知識用于材料生產(chǎn)新工藝、新技術(shù)與新設(shè)備、分析檢測等方面工程問題的表述；1.2能針對具體的對象建立數(shù)學(xué)模型并求解；1.3能夠?qū)⒉牧峡茖W(xué)與工程相關(guān)知識和數(shù)學(xué)模型方法相結(jié)合用于推演、分析材料科學(xué)專業(yè)工程問題；1.4能夠?qū)⑾嚓P(guān)知識和數(shù)學(xué)模型方法用于材料科學(xué)與工程專業(yè)工程問題解決方案的比較與綜合。2.問題分析：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和材料工程的基本原理，識別表達(dá)材料合成、制備、結(jié)構(gòu)、性能等方面的復(fù)雜工程問題，并通過文獻(xiàn)研究分析，以獲得有效結(jié)論。2.1能運(yùn)用材料科學(xué)與工程相關(guān)科學(xué)原理，識別和判斷復(fù)雜工程問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)；2.2能基于材料科學(xué)與工程相關(guān)科學(xué)原理和數(shù)模型方法正確表達(dá)復(fù)雜工程問題；2.3能認(rèn)識到解決材料科學(xué)與工程相關(guān)問題有多種方案可選擇，會通過文獻(xiàn)研究尋求可替代的解決方案；2.4能運(yùn)用材料科學(xué)與工程基本原理，借助文獻(xiàn)研究分析過程的影響因素，獲得有效結(jié)論。3.設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案：能夠設(shè)計(jì)針對材料科學(xué)與工程復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計(jì)滿足特定需求的系統(tǒng)、單元（部件）或工藝流程，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。3.1掌握材料科學(xué)與工程全流程的基本設(shè)計(jì)/開發(fā)方法和技術(shù)，了解影響設(shè)計(jì)目標(biāo)和技術(shù)方案的各種因素；3.2能夠針對特定需求，完成材料（部件）的設(shè)計(jì)；3.3能夠進(jìn)行系統(tǒng)或工藝流程設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識；3.4在設(shè)計(jì)中能夠考慮安全、健康、法律、文化及環(huán)境等制約因素。4.研究：能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對復(fù)雜工程問題進(jìn)行研究，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。4.1能夠基于材料科學(xué)與工程基本原理，通過文獻(xiàn)研究或相關(guān)方法，調(diào)研和分析復(fù)雜工程問題的解決方案；4.2能夠根據(jù)對象特征，選擇研究路線，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；4.3能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案構(gòu)建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，安全地開展實(shí)驗(yàn)，正確地采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；4.4能對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和解釋，并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。5.使用現(xiàn)代工具：能夠針對復(fù)雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對復(fù)雜工程問題的預(yù)測與模擬，并能夠理解其局限性。5.1了解材料科學(xué)與工程專業(yè)常用的現(xiàn)代儀器、信息技術(shù)工具、工程工具和模擬軟件的使用原理和方法，并理解其局限性；5.2能夠選擇與使用恰當(dāng)?shù)膬x器、信息資源、工程工具和專業(yè)模擬軟件，對復(fù)雜工程問題進(jìn)行分析、計(jì)算和設(shè)計(jì)；5.3能夠針對具體的對象，開發(fā)或選用滿足特定需求的現(xiàn)代工具，模擬和預(yù)測專業(yè)問題，并能夠分析其局限性。6.工程與社會：能夠基于工程相關(guān)背景知識進(jìn)行合理分析，評價(jià)專業(yè)工程實(shí)踐和復(fù)雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。6.1了解材料科學(xué)與工程相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、知識產(chǎn)權(quán)、產(chǎn)業(yè)政策和法律法規(guī)，理解不同社會文化對工程活動的影響；6.2能分析和評價(jià)專業(yè)工程實(shí)踐對社會、健康、安全、法律、文化的影響，以及這些制約因素對項(xiàng)目實(shí)施的影響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。7.環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展：能夠理解和評價(jià)針對復(fù)雜工程問題的工程實(shí)踐對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響。7.1知曉和理解環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的理念和內(nèi)涵；7.2能夠站在環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的角度思考專業(yè)工程實(shí)踐的可持續(xù)性，評價(jià)產(chǎn)品周期中可能對人類和環(huán)境造成的損害和隱患。8.職業(yè)規(guī)范：具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)、社會責(zé)任感，能夠在工程實(shí)踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責(zé)任。8.1有正確價(jià)值觀，理解個(gè)人與社會的關(guān)系，了解中國國情；8.2理解誠實(shí)公正、誠信守則的工程職業(yè)道德和規(guī)范，并能在工程實(shí)踐中自覺遵守；8.3理解工程師對公眾的安全、健康和福祉，以及環(huán)境保護(hù)的社會責(zé)任，能夠在工程實(shí)踐中自覺履行責(zé)任。9.個(gè)人和團(tuán)隊(duì)：能夠在多學(xué)科背景下的團(tuán)隊(duì)中承擔(dān)個(gè)體、團(tuán)隊(duì)成員以及負(fù)責(zé)人的角色。9.1能與其他學(xué)科的成員有效溝通，合作共事；9.2能夠在團(tuán)隊(duì)中獨(dú)立或合作開展工作；9.3能夠組織、協(xié)調(diào)和指揮團(tuán)隊(duì)開展工作。10.溝通能力：能夠就復(fù)雜的材料科學(xué)與工程問題與業(yè)界同行及社會公眾進(jìn)行有效的溝通和交流，包括撰寫報(bào)告和設(shè)計(jì)文稿、陳述發(fā)言、清晰表達(dá)或回應(yīng)指令，并具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進(jìn)行溝通和交流。10.1能就材料科學(xué)與工程問題，以口頭、文稿、圖表等方式，準(zhǔn)確表達(dá)自己的觀點(diǎn)，回應(yīng)質(zhì)疑，理解與業(yè)界同行和社會公眾交流的差異性；10.2了解材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的國際發(fā)展趨勢、研究熱點(diǎn)，理解和尊重世界不同文化的差異性和多樣性；10.3具備跨文化交流的語言和書面表達(dá)能力，能就專業(yè)問題，在跨文化背景下進(jìn)行基本溝通和交流。11.項(xiàng)目管理：理解并掌握工程管理原理與經(jīng)濟(jì)決策方法，并能在多學(xué)科環(huán)境中應(yīng)用。11.1撐握工程項(xiàng)目中涉及的管理與經(jīng)濟(jì)決策方法；11.2了解工程及產(chǎn)品全周期、全流程的成本構(gòu)成，理解其中涉及的工程管理與經(jīng)濟(jì)決策問題；11.3能在多學(xué)科環(huán)境下（包括模擬環(huán)境），在設(shè)計(jì)開發(fā)解決方案的過程中，運(yùn)用工程管理與經(jīng)濟(jì)決策方法。12.終身學(xué)習(xí)：具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識，有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力。12.1能在社會發(fā)展的大背景下，認(rèn)識到自主和終身學(xué)習(xí)的必要性；12.2具有自主學(xué)習(xí)的能力，包括對技術(shù)問題的理解能力，歸納總結(jié)的能力和提出問題的能力等。四、課程及教學(xué)活動與畢業(yè)要求關(guān)聯(lián)矩陣表1畢業(yè)要求對培養(yǎng)目標(biāo)的支撐矩陣畢業(yè)要求培養(yǎng)目標(biāo)1：專業(yè)能力2：綜合能力3：協(xié)作能力4：學(xué)習(xí)能力5：開拓能力工程知識√√√√問題分析√√√√設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案√√√√研究√√√√使用現(xiàn)代工具√√√√工程與社會√√√√環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展√√√√職業(yè)規(guī)范√√√個(gè)人和團(tuán)隊(duì)√√√溝通能力√√√項(xiàng)目管理√√√終身學(xué)習(xí)√√√說明：表中畢業(yè)要求對培養(yǎng)目標(biāo)的支撐用“√”表示。五、課程(教學(xué)活動)與畢業(yè)要求關(guān)聯(lián)矩陣表2課程與畢業(yè)要求關(guān)聯(lián)矩陣課程名稱1工程知識2問題分析3設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案4研究5使用現(xiàn)代工具6工程與社會7環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展8職業(yè)規(guī)范9個(gè)人和團(tuán)隊(duì)10溝通能力11項(xiàng)目管理12終身學(xué)習(xí)1234123412341234123121212312312312312思想道德與法治HHM馬克思主義基本原理HHM中國近現(xiàn)代史綱要HHM毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論HHM習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會主義思想概論MHM形勢與政策M(jìn)HM勞動MHM大學(xué)英語ⅠLHM大學(xué)英語ⅡLHM大學(xué)英語ⅢLHM大學(xué)英語ⅣLHM體育與健康ⅠMMHH體育與健康ⅡMMHH體育與健康ⅢMMHH體育與健康ⅣMMHHPython語言程序設(shè)計(jì)HHM大學(xué)美育LLM大學(xué)生軍事理論HML大學(xué)生安全教育ML大學(xué)生心理健康教育HM大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)MHMLMLHL大學(xué)生職業(yè)規(guī)劃與就業(yè)指導(dǎo)HM高等數(shù)學(xué)（二）ⅠHML高等數(shù)學(xué)（二）ⅡHML線性代數(shù)MLLM大學(xué)物理HM大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)HM材料科學(xué)基礎(chǔ)IMHL材料科學(xué)基礎(chǔ)IIMHL機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)HML工程制圖MMMLMLL無機(jī)化學(xué)MHMLLL無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)HHLMLM分析化學(xué)LHHM分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)HHM有機(jī)化學(xué)ⅠMHLM有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)ⅠLHH物理化學(xué)ⅠHHL物理化學(xué)ⅡHHL物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)ⅠMHMM化工原理MHHL化工原理實(shí)驗(yàn)HMM無機(jī)材料基礎(chǔ)與合成HMHH材料物理HLLMHHMM材料加工HLLMHHMM現(xiàn)代材料分析測試技術(shù)HLLHH無機(jī)粉體制備實(shí)驗(yàn)LLHMMH材料物理實(shí)驗(yàn)HLLHLHH能源材料分析及性能測試實(shí)驗(yàn)HMHHH復(fù)合材料成型與性能測試實(shí)驗(yàn)HMHL材料概論※MMMLM材料科學(xué)與工程專業(yè)英語※MMLMMM材料論文選讀與寫作MMMMM常用軟件與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理MMM工程力學(xué)MMLM應(yīng)用電工學(xué)MMMMMM工業(yè)工程管理LMMMM材料失效分析MMMM概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)MMMM電化學(xué)測試技術(shù)MMLM納米材料與技術(shù)MMMLLM薄膜材料與技術(shù)LMM催化材料與技術(shù)MM新能源材料MMMMM光電子功能材料MMM半導(dǎo)體材料MLMLMLL陶瓷基復(fù)合材料MMMM聚合物基復(fù)合材料MMM高分子化學(xué)MMML功能高分子材料MML入學(xué)教育LHLMHL大學(xué)生軍事訓(xùn)練LLHHL勞動教育實(shí)踐MLHL大學(xué)生社會實(shí)踐LLMHH思想政治課實(shí)踐ⅠHMH思想政治課實(shí)踐ⅡHHH認(rèn)知實(shí)習(xí)MMMMH材料科學(xué)與工程課程設(shè)計(jì)HHLMH金工實(shí)習(xí)MML畢業(yè)實(shí)習(xí)HHMLH畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）HHMMM大學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)踐HHHLHL第二課堂MHMLL統(tǒng)計(jì)H6561731211115744231211142353236611111M653516760333257357635233680131144041133L2200103342323300011331224442214140332說明：根據(jù)課程（教學(xué)活動）對各項(xiàng)畢業(yè)要求的支撐強(qiáng)度分別用“H（高）、M（中）、L（低）”表示，支撐強(qiáng)度指：該課程（教學(xué)活動）覆蓋畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的多寡，H至少覆蓋80%，M至少覆蓋50%，L至少覆蓋30%。六、主干學(xué)科材料科學(xué)與工程七、專業(yè)核心課程及簡介材料科學(xué)基礎(chǔ)、高等數(shù)學(xué)、工程制圖、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)、化工原理、無機(jī)材料基礎(chǔ)與合成以及基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)等。材料科學(xué)基礎(chǔ)（5學(xué)分，80學(xué)時(shí)）：材料科學(xué)基礎(chǔ)是材料科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是連接基礎(chǔ)課與專業(yè)課的橋梁。本課程將系統(tǒng)、全面地介紹材料基礎(chǔ)理論知識，諸如材料的晶體結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)缺陷、材料的相結(jié)構(gòu)與相圖、材料的凝固、材料中的擴(kuò)散、材料的塑性變形與強(qiáng)化、材料的亞穩(wěn)態(tài)。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能掌握材料科學(xué)的基本理論、微觀結(jié)構(gòu)及相關(guān)性能；培養(yǎng)學(xué)生對材料科學(xué)的基本認(rèn)知能力，以及應(yīng)用相關(guān)知識解決材料制備和研究過程相關(guān)問題的能力。本課程是學(xué)生學(xué)習(xí)材料科學(xué)與工程專業(yè)后續(xù)專業(yè)課程的基礎(chǔ)。工程制圖（3學(xué)分，64學(xué)時(shí)）：本課程主要培養(yǎng)學(xué)生的空間想象和表達(dá)能力，使學(xué)生掌握閱讀和繪制工程圖樣及基本工藝流程圖樣和設(shè)備圖樣，是一門既有系統(tǒng)理論又有較強(qiáng)實(shí)踐性的的技術(shù)基礎(chǔ)課。本課程教學(xué)方式主要為多媒體展示、課堂講授，并結(jié)合相關(guān)習(xí)題和項(xiàng)目訓(xùn)練。繪圖訓(xùn)練前期以手工繪圖為主，后期全面轉(zhuǎn)向AutoCAD軟件繪圖。需提供有AutoCAD軟件的機(jī)房。無機(jī)化學(xué)（3學(xué)分，48學(xué)時(shí)）：本課程主要內(nèi)容包括原子結(jié)構(gòu)與元素周期系、分子結(jié)構(gòu)、配合物、化學(xué)平衡及其指導(dǎo)下的四大平衡、化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)、化學(xué)動力學(xué)基礎(chǔ)、元素周期表中各主族元素、副族元素等，同時(shí)進(jìn)行相關(guān)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生扎實(shí)掌握無機(jī)化學(xué)基本理論和基礎(chǔ)知識，具備科學(xué)的思維方式和創(chuàng)新精神。具有綜合運(yùn)用所學(xué)無機(jī)化學(xué)知識、研究方法與實(shí)驗(yàn)技能，對一般無機(jī)化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行制備、分析與初步研究的能力。有機(jī)化學(xué)（4學(xué)分，64學(xué)時(shí)）：本課程主要內(nèi)容包括共價(jià)鍵的性質(zhì)、有機(jī)化合物的立體異構(gòu)、空間效應(yīng)、電子效應(yīng)等有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)理論；各類有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、反應(yīng)性質(zhì)、反應(yīng)機(jī)理及其制備方法和用途等。通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生熟悉和掌握主要有機(jī)化合物的命名、組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、鑒定及合成、分離與分析方法，培養(yǎng)學(xué)生能運(yùn)用所學(xué)有機(jī)知識，推導(dǎo)簡單有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)，具備擴(kuò)大和深化有機(jī)化學(xué)知識的自學(xué)能力。物理化學(xué)（5學(xué)分，80學(xué)時(shí)）：本課程主要內(nèi)容包括熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、溶液、相平衡、化學(xué)平衡、電解質(zhì)溶液、可逆電池電動勢及其應(yīng)用、電解和極化作用、化學(xué)動力學(xué)基礎(chǔ)Ⅰ、界面物理化學(xué)、膠體與高分子溶液等。通過本課程學(xué)習(xí)使學(xué)生能系統(tǒng)地掌握物理化學(xué)的基本原理和方法，培養(yǎng)學(xué)生能系統(tǒng)掌握物理化學(xué)的基本原理和方法；根據(jù)有關(guān)物理化學(xué)原理，提高學(xué)生靈活運(yùn)用物理化學(xué)原理的能力。為進(jìn)一步學(xué)習(xí)后續(xù)材料專業(yè)課程打下物理化學(xué)基礎(chǔ)。無機(jī)材料基礎(chǔ)與合成（4學(xué)分，64學(xué)時(shí)）：本課程的教學(xué)目標(biāo)是通過本課程的教學(xué)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)了材料科學(xué)基礎(chǔ)等課程的基礎(chǔ)上進(jìn)一步掌握單晶材料、功能薄膜材料、非晶態(tài)材料、新型陶瓷、復(fù)合材料的合成與制備理論基礎(chǔ)、制備方法、制備技術(shù)、工藝、設(shè)備等。本課程