功能材料專業培養方案-2021版

作者: 時間:2022-05-19 點擊數:

功能材料專業培養方案(080412T)

Functional Materials

1、培養目标

本專業立足山西、面向全國,培養德、智、體、美、勞全面發展,适應國家經濟和科技發展需求,具有國際視野、創新精神和社會責任感,掌握工程領域基礎理論知識和功能材料專業知識,具備跟随技術發展,應用新知識解決複雜工程問題的能力和一定的開展科學研究的能力,能在功能材料的制備、改性、加工成型及器件設計等領域從事科學研究、技術開發、工藝設計、生産及經營管理等工作的适應性廣并具有專業特長的高水平應用型人才。

畢業生經過5年左右的工作鍛煉,預期具備以下職業能力:

(1)踐行社會主義核心價值觀,具有良好的人文素養、職業道德和敬業精神,表現出較高的社會責任感;

(2)能夠緊跟功能材料技術前沿,面對社會、經濟、技術發展的挑戰,不斷掌握新知識、新技能、新工具,并能開發新産品和新工藝,具備終身學習的意識和自主學習能力;

(3)在工程實踐中,具備綜合考慮社會、文化、健康、安全、法律、經濟、環境及社會可持續發展等因素的能力;

(4)具有較寬的國際視野,在工作中具備與國内外同行、專業客戶和公衆進行有效溝通和交流的能力;

(5)具有組織和實施功能材料領域産品開發、設計制造等工程項目以及開展科學研究所需的管理和決策能力。

 2、畢業要求

畢業要求

     

分項

               

1.工程知識

能夠将數學、自然科學知識以及相關的工程基礎理論和專業知識用于解決功能材料領域新項目實施、産品升級、工藝革新以及産品應用等複雜工程問題。

1.1

掌握數學、自然科學知識,能夠針對上述複雜工程問題,采用合理的語言進行表述;

1.2

能将工程科學基礎知識應用于功能材料領域某一具體系統或工藝過程,建立數學、物理模型并求解;

1.3

能夠将數學、自然科學、工程科學等基礎知識和數學模型方法用于推演、分析上述複雜工程問題;

1.4

通過功能材料制備工藝、表征技術與物理性能等專業基礎知識的學習,能将組成、結構、制備工藝和性能之間的關系用于上述複雜工程問題解決方案的設計與優化。

2.問題分析

能夠應用數學、自然科學和工程科學的基本原理,并通過文獻研究,識别、表達、分析功能材料領域複雜工程問題,以獲得有效結論。

2.1

能夠運用數學、自然科學、工程科學的基本原理,識别和判斷功能材料領域中複雜工程問題中的關鍵環節和主要影響因素;

2.2

能夠借助文獻研究分析,認識到複雜工程問題有多種解決方案,并運用電子、機械、現代信息技術及工程學科基礎知識正确表達工程設計思想,尋求問題的有效解決方案。

2.3

能夠基于數學、自然科學和工程原理,采用數學/物理模型、推理分析、類比等方式證實方案的合理性,得出有效結論。

3.設計/開發解決方案

能夠設計針對功能材料領域複雜工程問題的解決方案,設計滿足特定需求的系統、單元(部件)或工藝流程,并能夠在設計環節中體現創新意識,考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環境等因素。

3.1

掌握工程設計和材料開發全周期、全流程的基本設計、開發的方法和技術,了解設計目标和技術方案的影響因素;

3.2

能夠基于材料的成分、組織、結構、生産工藝、性能的基本規律,針對功能材料原料制備、成型、燒結、後加工與器件裝配等複雜工程複雜工程問題,合理選材,完成單元工序、工藝流程的設計,滿足特定需求,并在設計中體現創新意識;

3.3

能夠在針對材料制備、加工及性能調控複雜工程問題的設計中考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環境等制約因素。

4.研究

能夠基于科學原理并采用科學方法對功能材料領域複雜工程問題進行研究,包括設計實驗、分析與解釋數據、并通過信息綜合得到合理有效的結論。

4.1

掌握材料的結構、相圖、凝固、相變等基本原理以及材料成分設計、制備/加工等環節對性能的影響規律,通過文獻研究或相關方法調研和分析功能材料領域複雜工程問題的解決方案,能夠根據材料特征,選擇研究路線,設計實驗方案; 

4.2

能夠根據實驗方案構建實驗系統,安全開展實驗,正确采集實驗數據;

4.3

能夠針對功能材料專業相關的實驗結果進行分析和解釋,并通過信息綜合得到合理有效的結論。

5.使用現代工具

能夠針對功能材料領域的複雜工程問題,開發、選擇與使用恰當的技術、資源、現代工程工具和信息技術工具,包括對複雜工程問題的預測與模拟,并能夠理解其局限性。

5.1

了解功能材料專業的相關材料設計軟件、材料制備/加工設備和分析測試儀器的原理和使用方法,并理解其局限性;

5.2

能夠針對材料制備、加工及性能調控複雜工程問題,選擇和使用恰當的儀器、信息資源、工程工具和專業模拟軟件,進行分析、計算與設計;

5.3

能夠針對具體材料,選用滿足特定需求的現代工具,模拟和預測材料領域的複雜工程問題,并能夠分析其局限性。

6.工程與社會

能夠基于工程相關背景知識進行合理分析,評價功能材料工程實踐和複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,并理解應承擔的責任。

6.1

了解功能材料專業相關領域的技術标準體系、知識産權、産業政策和法律法規,理解不同社會文化對工程活動的影響;

6.2

能夠分析和評價專業工程實踐對社會、健康、安全、法律、文化的影響,以及這些制約因素對項目實施的影響,并理解應承擔的責任。

7.環境和可持續發展

能夠理解和評價針對工程領域複雜工程問題的工程實踐對環境、社會可持續發展的影響。

7.1

能夠正确理解與材料工程實踐相關的環境保護和社會可持續發展的理念和内涵;

7.2

能夠站在環境保護和可持續發展的角度思考專業工程實踐的可持續性,評價産品周期中可能對人類和環境造成的損害和隐患。

8.職業規範

具有人文社會科學素養、社會責任感,能夠在工程實踐中理解并遵守工程職業道德和規範,履行責任。

8.1

有正确的價值觀,能夠正确理解個人與社會的關系,了解中國國情;

8.2

理解誠實公正、誠信守則的工程職業道德和規範,理解工程師對公衆的安全、健康和福祉、以及環境保護的社會責任,并能在工程實踐中自覺遵守和履行責任。

9.個人與團隊

能夠在多學科背景下的團隊中承擔個體、團隊成員以及負責人的角色。

9.1

能夠在團隊合作中進行分工與合作,正确處理個人與團隊的關系;

9.2

能夠在多學科背景下承擔團隊成員的責任,具備一定的組織管理的能力,能夠根據團隊成員的能力與特長合理分配任務,并協調完成工作任務。

10.溝通

能夠就功能材料領域複雜工程問題與業界同行及社會公衆進行有效溝通和交流,包括撰寫報告和設計文稿、陳述發言、清晰表達或回應指令。并具備一定的國際視野,能夠在跨文化背景下進行溝通和交流。

10.1

能夠就專業問題利用報告、設計文稿、陳述發言或清晰表達和回應指令等方式,與業界同行及社會公衆進行有效溝通和交流;

10.2

具備一定的國際視野,了解功能材料領域的國際發展現狀和趨勢,理解文化差異對材料領域工程實踐的影響,具有一定的英語寫作、翻譯和口語能力,能用英語就專業問題進行基本溝通和交流。

11.項目管理

理解并掌握工程管理原理與經濟決策方法,并能在多學科環境中應用。

11.1

具備一定的工程經濟及管理學知識,能夠理解并掌握工程管理原理與經濟決策方法;

11.2

能夠在多學科背景下,應用工程管理原理和經濟決策方法,分析和理解材料設計、制備加工和使用過程中各環節的相互制約規律。

12.終身學習

具有自主學習和終身學習的意識,有不斷學習和适應發展的能力。

12.1

能夠認識不斷探索和學習的必要性,具有自主學習的意識;

12.2

具備終身學習的知識基礎,掌握自主學習的方法,具有不斷學習和适應發展的能力。


3、修業年限

四年。

4、授予學位

工學學士學位。

5、主幹學科

材料科學與工程。

6、核心課程

大學物理B96學時)、物理化學A48學時)、電子電工基礎B48學時)、機械設計基礎B48學時)、材料科學基礎B64學時)、固體物理學(56學時)、化學原理(48學時)、功能材料工藝學(48學時)、材料力學性能(48學時)、材料研究方法A48學時)、材料物理性能(40學時)、磁性材料學(48學時)、材料工程概論(32學時)、新能源材料(40學時)、電介質物理與器件(48學時)。

7、專業特色

本專業遵循二十一世紀工程教育理念,面向功能材料領域和山西省地方經濟發展的需求,培養具有堅實的功能材料理論基礎、獲得完整工程技術訓練、具有創新精神和實踐能力的應用型高級工程技術人才。教學内容和研究方向側重于磁性材料、能源材料、電子信息材料等國家經濟發展和國防建設急需要的功能材料領域,突出“重基礎、重實踐”的指導思想。

8、主要實踐性教學環節

工程訓練、零部件測繪、科技文獻檢索與科技寫作、功能材料軟件應用專用周、材料物理性能課程設計、工程材料課程設計、材料設計課程設計、生産實習、認知實習、畢業設計(論文)等。

9、主要專業實驗

物理實驗A、綜合化學實驗。

10、畢業總學分及總學時基本要求與分配

課程類别

課程性質

學分

占總學分比例

學時

占總學時比例

通識教育課程

必修

30

17.65%

544

26.36%

選修

9

5.29%

144

6.98%

學科基礎課程

數理基礎

必修

19.5

11.47%

312

15.11%

大類基礎

必修

16

9.41%

256

12.4%

專業基礎

必修

20.5

12.06%

328

15.89%

專業課程

必修

16

9.41%

256

12.4%

選修

8

4.71%

128

6.2%

個性培養

選修

6

3.53%

96

4.65%

教學環節

通識實踐

必修

12

7.06%

6/214學時

____

專業實驗

與專業實踐

必修

33

19.41%

____

____

畢業總學分(總學時)

170

100%

2064

100%

注:實踐教學總學分為51.6(含課内實驗/實踐6.6學分,通識實踐12學分,專業實驗與專業實踐33學分,占總學分比例為30.35%。)

 

11、主要課程關系結構圖


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