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功能材料专业培养方案-2021版

作者: 时间:2022-05-19 点击数:

功能材料专业培养方案(080412T)

Functional Materials

1、培养目标

本专业立足山西、面向全国,培养德、智、体、美、劳全面发展,适应国家经济和科技发展需求,具有国际视野、创新精神和社会责任感,掌握工程领域基础理论知识和功能材料专业知识,具备跟随技术发展,应用新知识解决复杂工程问题的能力和一定的开展科学研究的能力,能在功能材料的制备、改性、加工成型及器件设计等领域从事科学研究、技术开发、工艺设计、生产及经营管理等工作的适应性广并具有专业特长的高水平应用型人才。

毕业生经过5年左右的工作锻炼,预期具备以下职业能力:

(1)践行社会主义核心价值观,具有良好的人文素养、职业道德和敬业精神,表现出较高的社会责任感;

(2)能够紧跟功能材料技术前沿,面对社会、经济、技术发展的挑战,不断掌握新知识、新技能、新工具,并能开发新产品和新工艺,具备终身学习的意识和自主学习能力;

(3)在工程实践中,具备综合考虑社会、文化、健康、安全、法律、经济、环境及社会可持续发展等因素的能力;

(4)具有较宽的国际视野,在工作中具备与国内外同行、专业客户和公众进行有效沟通和交流的能力;

(5)具有组织和实施功能材料领域产品开发、设计制造等工程项目以及开展科学研究所需的管理和决策能力。

 2、毕业要求

毕业要求

     

分项

               

1.工程知识

能够将数学、自然科学知识以及相关的工程基础理论和专业知识用于解决功能材料领域新项目实施、产品升级、工艺革新以及产品应用等复杂工程问题。

1.1

掌握数学、自然科学知识,能够针对上述复杂工程问题,采用合理的语言进行表述;

1.2

能将工程科学基础知识应用于功能材料领域某一具体系统或工艺过程,建立数学、物理模型并求解;

1.3

能够将数学、自然科学、工程科学等基础知识和数学模型方法用于推演、分析上述复杂工程问题;

1.4

通过功能材料制备工艺、表征技术与物理性能等专业基础知识的学习,能将组成、结构、制备工艺和性能之间的关系用于上述复杂工程问题解决方案的设计与优化。

2.问题分析

能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,并通过文献研究,识别、表达、分析功能材料领域复杂工程问题,以获得有效结论。

2.1

能够运用数学、自然科学、工程科学的基本原理,识别和判断功能材料领域中复杂工程问题中的关键环节和主要影响因素;

2.2

能够借助文献研究分析,认识到复杂工程问题有多种解决方案,并运用电子、机械、现代信息技术及工程学科基础知识正确表达工程设计思想,寻求问题的有效解决方案。

2.3

能够基于数学、自然科学和工程原理,采用数学/物理模型、推理分析、类比等方式证实方案的合理性,得出有效结论。

3.设计/开发解决方案

能够设计针对功能材料领域复杂工程问题的解决方案,设计满足特定需求的系统、单元(部件)或工艺流程,并能够在设计环节中体现创新意识,考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

3.1

掌握工程设计和材料开发全周期、全流程的基本设计、开发的方法和技术,了解设计目标和技术方案的影响因素;

3.2

能够基于材料的成分、组织、结构、生产工艺、性能的基本规律,针对功能材料原料制备、成型、烧结、后加工与器件装配等复杂工程复杂工程问题,合理选材,完成单元工序、工艺流程的设计,满足特定需求,并在设计中体现创新意识;

3.3

能够在针对材料制备、加工及性能调控复杂工程问题的设计中考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等制约因素。

4.研究

能够基于科学原理并采用科学方法对功能材料领域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。

4.1

掌握材料的结构、相图、凝固、相变等基本原理以及材料成分设计、制备/加工等环节对性能的影响规律,通过文献研究或相关方法调研和分析功能材料领域复杂工程问题的解决方案,能够根据材料特征,选择研究路线,设计实验方案; 

4.2

能够根据实验方案构建实验系统,安全开展实验,正确采集实验数据;

4.3

能够针对功能材料专业相关的实验结果进行分析和解释,并通过信息综合得到合理有效的结论。

5.使用现代工具

能够针对功能材料领域的复杂工程问题,开发、选择与使用恰当的技术、资源、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。

5.1

了解功能材料专业的相关材料设计软件、材料制备/加工设备和分析测试仪器的原理和使用方法,并理解其局限性;

5.2

能够针对材料制备、加工及性能调控复杂工程问题,选择和使用恰当的仪器、信息资源、工程工具和专业模拟软件,进行分析、计算与设计;

5.3

能够针对具体材料,选用满足特定需求的现代工具,模拟和预测材料领域的复杂工程问题,并能够分析其局限性。

6.工程与社会

能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价功能材料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。

6.1

了解功能材料专业相关领域的技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规,理解不同社会文化对工程活动的影响;

6.2

能够分析和评价专业工程实践对社会、健康、安全、法律、文化的影响,以及这些制约因素对项目实施的影响,并理解应承担的责任。

7.环境和可持续发展

能够理解和评价针对工程领域复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

7.1

能够正确理解与材料工程实践相关的环境保护和社会可持续发展的理念和内涵;

7.2

能够站在环境保护和可持续发展的角度思考专业工程实践的可持续性,评价产品周期中可能对人类和环境造成的损害和隐患。

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。

8.1

有正确的价值观,能够正确理解个人与社会的关系,了解中国国情;

8.2

理解诚实公正、诚信守则的工程职业道德和规范,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,并能在工程实践中自觉遵守和履行责任。

9.个人与团队

能够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。

9.1

能够在团队合作中进行分工与合作,正确处理个人与团队的关系;

9.2

能够在多学科背景下承担团队成员的责任,具备一定的组织管理的能力,能够根据团队成员的能力与特长合理分配任务,并协调完成工作任务。

10.沟通

能够就功能材料领域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。

10.1

能够就专业问题利用报告、设计文稿、陈述发言或清晰表达和回应指令等方式,与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流;

10.2

具备一定的国际视野,了解功能材料领域的国际发展现状和趋势,理解文化差异对材料领域工程实践的影响,具有一定的英语写作、翻译和口语能力,能用英语就专业问题进行基本沟通和交流。

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。

11.1

具备一定的工程经济及管理学知识,能够理解并掌握工程管理原理与经济决策方法;

11.2

能够在多学科背景下,应用工程管理原理和经济决策方法,分析和理解材料设计、制备加工和使用过程中各环节的相互制约规律。

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。

12.1

能够认识不断探索和学习的必要性,具有自主学习的意识;

12.2

具备终身学习的知识基础,掌握自主学习的方法,具有不断学习和适应发展的能力。


3、修业年限

四年。

4、授予学位

工学学士学位。

5、主干学科

材料科学与工程。

6、核心课程

大学物理B96学时)、物理化学A48学时)、电子电工基础B48学时)、机械设计基础B48学时)、材料科学基础B64学时)、固体物理学(56学时)、化学原理(48学时)、功能材料工艺学(48学时)、材料力学性能(48学时)、材料研究方法A48学时)、材料物理性能(40学时)、磁性材料学(48学时)、材料工程概论(32学时)、新能源材料(40学时)、电介质物理与器件(48学时)。

7、专业特色

本专业遵循二十一世纪工程教育理念,面向功能材料领域和山西省地方经济发展的需求,培养具有坚实的功能材料理论基础、获得完整工程技术训练、具有创新精神和实践能力的应用型高级工程技术人才。教学内容和研究方向侧重于磁性材料、能源材料、电子信息材料等国家经济发展和国防建设急需要的功能材料领域,突出“重基础、重实践”的指导思想。

8、主要实践性教学环节

工程训练、零部件测绘、科技文献检索与科技写作、功能材料软件应用专用周、材料物理性能课程设计、工程材料课程设计、材料设计课程设计、生产实习、认知实习、毕业设计(论文)等。

9、主要专业实验

物理实验A、综合化学实验。

10、毕业总学分及总学时基本要求与分配

课程类别

课程性质

学分

占总学分比例

学时

占总学时比例

通识教育课程

必修

30

17.65%

544

26.36%

选修

9

5.29%

144

6.98%

学科基础课程

数理基础

必修

19.5

11.47%

312

15.11%

大类基础

必修

16

9.41%

256

12.4%

专业基础

必修

20.5

12.06%

328

15.89%

专业课程

必修

16

9.41%

256

12.4%

选修

8

4.71%

128

6.2%

个性培养

选修

6

3.53%

96

4.65%

教学环节

通识实践

必修

12

7.06%

6/214学时

____

专业实验

与专业实践

必修

33

19.41%

____

____

毕业总学分(总学时)

170

100%

2064

100%

注:实践教学总学分为51.6(含课内实验/实践6.6学分,通识实践12学分,专业实验与专业实践33学分,占总学分比例为30.35%。)

 

11、主要课程关系结构图


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