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材料科学与工程专业本科生培养方案(2021版)

【编辑:庞瑞 审核:陈雷明 | 日期:2021-09-28 | 浏览次数:次】


专业代码:080401

专业名称:材料科学与工程

所属学科:工学(08);材料类(0804

一、培养目标

本专业旨在培养德、智、体、美全面发展的社会主义事业合格建设者和接班人,能够适应航空航天和区域优势产业对新材料、新工艺和新技术的发展和需要,具有较扎实的自然科学基础、材料物理及材料化学等基础理论和相关应用领域的专业知识,能够在新材料(无机非金属材料、金属材料和复合材料)、新工艺和新技术研发,生产技术开发和过程控制及材料应用等材料科学与工程等相关技术领域从事研究、教学、管理和服务等工作,并能够自主创新和创业,自如应对未来社会发展,具有较强的工程意识、工程素质、实践能力、自我获取知识的能力、创新素质、创业精神、国际视野、沟通和组织管理能力的高素质复合型应用人才。

本专业毕业生经过五年左右的工作实践、自身学习和行业锻炼,可以达到以下能力水平:

1.具有较高的人文与科学素养、社会责任感、职业道德和敬业精神,兼具深厚的家国情怀和强烈的民族自豪感,能够积极、热情、自愿的服务国家和社会。

2.具备较高的工程应用能力,能够自觉在社会、健康、环境、安全、法律等约束下,熟练从事材料相关领域的工艺设计、装备设计、质量控制和运行维护等工作。

3.具有较强的工程开发与研究创新能力,能够准确判断专业领域的发展趋势,自如运用专业知识与工程技能进行研究分析与方案设计,解决复杂工程问题。

4.具备优秀的交流沟通能力、团队协作能力和组织管理能力,能够在多学科团队和跨文化背景环境中胜任工程技术项目管理和指导工作。

5.具有国际视野,能够根据社会发展和工作需求,通过多渠道自主学习和终身学习,不断提高自身的综合素质和能力,并快速适应职业发展与岗位变迁。


二、毕业要求

1.工程知识:能够将数学、物理、化学等自然科学,机械、力学、电工电子等工程基础知识和专业知识用于解决新材料、新技术和新工艺的开发、优化、设计等复杂工程问题。

1.1 掌握数学、物理、化学等自然科学方面的基本知识,形成较强的数学计算能力和科学分析能力。

1.2 掌握从事材料工程所需要的机械设计制图、材料力学、电工电子等工程基础知识,形成较强的基础工程知识背景。

1.3 掌握材料科学、材料工程等专业知识,能够对材料设计和制备所涉及的工艺开发、优化以及流程与装备设计制造等过程中的复杂工程问题进行初步的推演和建模分析。

1.4 能够基于科学原理和工程基础知识,利用多种手段对复杂工程问题的解决方案进行判断、提出和优化,从而获得材料科学与工程领域相关复杂问题的有效解决方案。

2.问题分析:能够应用数学、自然科学和材料科学与工程的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析材料科学与工程领域复杂问题,以获得有效结论。

2.1 能够运用数学、自然科学和工程科学的基本原理, 识别、判断和表达材料设计与制备过程中复杂工程问题的关键环节。

2.2 能够综合运用所学材料科学与工程专业知识和文献研究,寻求材料领域工程问题的多种解决方案。

2.3 能够借助信息文献检索和分析,结合最新的专业领域知识,分析材料科学与工程领域中材料设计和制备所涉及的科学与工程问题,并能够获得有效结论。

3.设计/开发解决方案:考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素对材料领域工程问题的影响,能够设计针对材料设计与制备过程中复杂工程问题的解决方案,设计满足特定需求的系统、单元或成型工艺流程,并能够在各环节中体现创新意识。

3.1 掌握材料科学与工程领域工程设计和产品开发全周期、全流程的基本设计 / 开发方法和技术,了解影响设计目标和技术方案的各种因素。

3.2 能够针对材料领域复杂工程问题的特定需求,完成材料分析与材料设计,设计和优化制备工艺,设计和改进工艺流程及相关装备。

3.3 掌握材料领域设计开发的基本原则,能够充分考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素对材料工程问题的影响,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材料科学与工程领域复杂科学与工程问题进行研究,实验方案设计、分析与解释数据,并通过计算机及信息技术综合得到合理有效的结论。

4.1 能够应用科学原理与实验方法,通过文献研究或相关方法,调研和分析复杂科学与工程问题的解决方案。

4.2 能够根据材料领域复杂科学与工程问题的需求,选择研究路线,设计实验方案,安全开展实验,准确获取实验数据。

4.3 能够针对材料领域的复杂科学与工程问题开展实验研究,通过计算机和信息技术辅助综合分析,获得有效实验结论。

5.使用现代工具:针对材料领域的复杂科学与工程问题,能够开发、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,对复杂科学与工程问题进行分析、预测与模拟,并能够理解其局限性。

5.1 了解材料科学与工程专业常用的现代仪器、机械设计、数值模拟和程序开发的使用原理和方法,并理解其局限性。

5.2 能够根据现代材料研究、制备与加工方法,选择和使用恰当的现代专业设备或者测试技术,分析、计算、设计、模拟预测特定结构或环境下的材料科学与工程问题。

5.3 能够针对材料领域复杂科学与工程问题,开发或选用满足特定需求的现代工具,模拟和预测相关性能、工艺和流程,并能够分析其局限性。

6.工程与社会:能够基于材料科学与工程相关专业背景知识进行合理分析、评价材料科学与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 理解工程伦理,正确认识材料及其生产、制备及使用对于客观世界和社会的影响。

6.2 了解与材料领域的技术标准体系、知识产权和行业相关的法律法规,理解不同社会文化对工程活动的影响。

6.3 能够基于产品开发流程对可能出现的问题进行分析或预测,评价材料领域相关复杂问题的解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。

7.环境和可持续发展:针对材料领域相关复杂问题的工程实践,能够理解和评价其对环境、社会可持续发展的影响。

7.1 理解环境及可持续发展的理念和内涵,了解国家的环境及社会的可持续发展战略及相关的政策和法津、法规。

7.2 针对材料领域相关复杂问题的工程实践,能够正确理解和评价其对环境、社会可持续发展的影响。

8.职业规范:具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在材料领域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 具有良好的思想品德、社会道德及人文社会科学素养,正确认识中国可持续发展的科学发展道路及个人在其中所承担的社会责任。

8.2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,能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范,自觉履行责任。

9.个人和团队: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,并具有较强的创新意识与求真务实的精神。

9.1 具有一定的组织管理能力、较强的沟通和人际交往能力,具有领导、协调、配合的团队意识和能力。

9.2 具有较强的创新意识,具有求真务实的精神,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。

10.沟通:针对材料领域相关复杂工程问题,能够与同行及社会公众进行有效沟通和交流,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 具有良好的语言文字表达能力,能够利用国际化语言撰写报告、设计文稿、陈述发言,具有一定的国际视野和跨文化背景下的交流沟通能力。

10.2 了解专业领域的国际发展趋势、研究热点,能够用国际化语言进行专业文献阅读、科技论文撰写等,就材料领域相关复杂科学与工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流。

11.项目管理:理解并掌握材料领域管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用。

11.1 具备一定的市场经济及管理学知识,能够理解并掌握工程管理原理与经济决策方法。

11.2 了解工程及产品全周期、全流程的成本构成,理解与材料领域相关的工程管理原理与经济决策方法,并能够将其在多学科环境中复杂工程问题中应用。

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 具有积极向上的学习态度,认识到自主和终身学习的必要性,具有自主学习和终身学习的意识。

12.2 掌握良好的学习方法,具有不断自主学习和适应发展的能力。

三、核心课程

材料科学基础、 材料力学性能、材料物理性能、物理化学、材料现代研究方法、材料制备与加工、高分子材料基础、材料设计导论、航空材料、计算机在材料科学中的应用。

四、学制与学位

修学年限:本专业基本学制为4年,并实行3年至7年的弹性学制。

授予学位:工学学士学位。

五、课程结构及学分要求

学生在学校规定的时间内至少应修169+5(第二课堂)学分,可以毕业。其中各类课程应修的最低学分下限如下表所示。



理论教学:133学分

集中实践教学

(必修)

第二课堂

必修课119学分,占89.5%,选修课14.0学分,占10.5%

通识课

学科基础课

专业课

个性化课程

必修

选修

学分

74.59.375

6

231.75

21.5

8.0

36

5

比例

47.7%

13.6%

12.7%

4.7%

21.3%

注:()内学分指各类理论课程所含实验(践)/上机学分。


六、教学进程


材料科学与工程专业教学进程表

课程类别

组号

课程

代码

课程名称

课程

性质

学分

总学

讲课
   
学时

实验

()

学时

上机

学时

开课

学期



通识必修课

GB001A

大学英语Ⅰ()
  ESL I A

必修

3.0

48

48

0

0

1


JB005A

大学计算机基础
  Computer Application Foundation

必修

2.0

32

16

0

16

1


XB001A

思想道德修养与法律基础
  Ideological and Moral Cultivation and Basic Law Education

必修

3.0

54

44

10

0

1


——

体育专项

Special   Sport

必修

4.0

124

124

0

0

1—4


KB001A

高等数学Ⅰ()

Calculus   I A

必修

4.5

72

72

0

0

1


XB006A

形势与政策

Situation   and Policy

必修

2.0

56

36

20

0

1—7


LB022B

大学生心理健康

Mental   Health Education of University Students

必修

2.0

32

16

16

0

1


ZB003B

大学生劳动教育理论

Theory   on Labor Education

必修

2.0

32

32

0

0

1


ZB005A

大学生职业生涯规划

Career   Planning for College Students

必修

1.0

16

16

0

0

1


YB005B

军事理论
  Military Theory

必修

2.0

36

32

4

0

2


GB002B

大学英语Ⅰ()

ESLB

必修

3.0

48

48

0

0

2


KB002A

高等数学Ⅰ()

Calculus   I B

必修

6.0

96

96

0

0

2


XB003B

中国近现代史纲要

Outline   of Modern and Contemporary Chinese History

必修

3.0

54

44

10

0

2


KB005A

大学物理()

College   Physics

必修

2.5

40

40

0

0

2


ZB002A

批创思维导论

Introduction to Critical   Thinking and Innovative Thinking

必修

0.5

10

10

0

0

2


JB003A

C程序设计

C   Programming Design

必修

4.0

64

48

0

16

2


ZB001A

大学生创业基础

Basic Curriculum   of College Students Innovative Undertaking

必修

2.0

32

20

12

0

2


KB008A

线性代数

Linear Algebra

必修

2.5

40

40

0

0

3


KB006A

大学物理()

College Physics

必修

2.5

40

40

0

0

3


GB003B

大学英语Ⅰ()

ESLC

必修

3.0

48

48

0

0

3


XB002A

马克思主义基本原理概论

Introduction   to Basic Principles of Marxism

必修

3.0

54

44

10

0

3


ZB004A

高等学校国家安全教育

National   Security Education in Colleges

必修

1.0

16

16

0

0

3


IB010A

普通化学

General   Chemistry

必修

2.5

40

32

8

0

3


TB801A

实验室安全教育

Laboratory   Safety Education

必修

1.0

16

14

2

0

3


GB004A

大学英语Ⅰ()

ESLD

必修

3.0

48

48

0

0

4


KB009A

概率论与数理统计

Probability   Theory and Mathematical Statistics

必修

3.5

56

56

0

0

4


XB004B

毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论

Introduction   to Mao Zedong Thought and Socialist Theoretical System with Chinese   Characteristics

必修

5.0

90

64

26

0

4


ZB005B

就业指导

Employment   Guidance

必修

1.0

16

16

0

0

6


类别小计

74.5

1310

1160

118

32



通识选修课

至少修读6个学分。其中,音乐鉴赏、美术鉴赏、影视鉴赏、戏剧鉴赏、舞蹈鉴赏、书法鉴赏、戏曲鉴赏、艺术导论等8门艺术欣赏与审美体验课程至少修读2学分


类别小计

6.0

96

96

0

0



学科基础课程


TB301A

材料导论

Introduction to   Materials

必修

1.0

16

16

0

0

1


TB402A

工程制图基础

Fundamentals of Engineering   Drawing

必修

3.0

48

48

0

0

2


TB116B

传输原理

Principle   of Transmission

必修

3.0

48

48

0

0

3


MB005C

电工电子技术基础I

Electrical   Technology I

必修

4.0

64

56

8

0

4


TB303A

物理化学Ⅱ(上)

Physical   Chemistry()

必修

2.0

32

32

0

0

4


TB304A

物理化学Ⅱ(下)

Physical   Chemistry()

必修

3.0

48

32

16

0

5


TB401A

材料力学性能

mechanical properties of materials

必修

2.0

32

32

0

0

5


TB313A

材料物理性能

Physical   Properties of Materials

必修

2.0

32

32

0

0

5


TB106A

材料现代研究方法

Modern   Research Method of Materials

必修

2.0

32

28

4

0

5


TX119B

工程伦理与环境

Engineering   Ethics and Environment

必修

1.0

16

16

0

0

6


类别小计

23

368

340

28

0



FB602A

材料科学基础

Fundamentals   of Materials Science

必修

4.5

72

72

0

0

4


TB404A

材料设计导论

Introduction to   Materials Design

必修

2.0

32

32

0

0

5


TB406A

航空材料(双语)

Aeronautical Material

必修

3.0

48

48

0

0

5


TB407A

材料制备与加工

Material   Preparation and Processing

必修

3.0

48

48

0

0

5


TB408A

计算机在材料科学中的应用

Application   of Computer in Material Science and Engineering

必修

2.0

32

32

0

0

5


TB413A

高分子材料基础

Fundamentals of Polymer Materials

必修

2.5

40

40

0

0

6


TX118A

专业文献检索与写作

Specialty   Reference Retrieval and Writing

必修

1.0

16

16

0

0

6


TB409B

材料科学与工程专业英语

Specialized English   of materials science and engineering

必修

1.0

16

16

0

0

7


OX001A

航空概论

Conspectus   of Aeronautics

必修

1.5

24

24

0

0

7


TX401B

材料科学与工程前沿技术讲座

Lectures   on Advanced Technologies in Materials Science and Engineering

必修

1.0

16

16

0

0

7


类别小计

21.5

344

344

0

0



个性化课程

无组号

TX406A

粉体技术

Powder Technology

选修

2.0

32

32

0

0

6


TX306A

陶瓷工艺学

Ceramic Technology

选修

2.0

32

32

0

0

6


TX305A

功能陶瓷材料

Functional ceramic materials

选修

2.0

32

32

0

0

6


FB605A

金属材料及热处理

Metal Materials and Heat Treatment

选修

2.0

32

32

0

0

6


FX623A

航空材料精密成型

Precision Molding of Aviation Material

选修

2.0

32

32

0

0

6


TX411A

高温结构材料

High-Temperature Structural Material

选修

2.0

32

32

0

0

6


TX413A

金属成形工艺及设备

Metal Forming Process and Equipment

选修

2.0

32

32

0

0

6


KX212A

纳米材料制备技术

Nanometer Material Fabrication Technologies

选修

2.0

32

32

0

0

6


TX426A

高分子材料成型加工技术

Processing Technology of Polymer Materials

选修

2.0

32

32

0

0

6


TX408A

结构陶瓷材料

Structural Ceramic Material

选修

2.0

32

32

0

0

7


TX404A

航空航天陶瓷材料

Aerospace Ceramic Materials

选修

2.0

32

32

0

0

7


FX615A

铸造合金及其熔炼

Casting Alloys and Their Smelting

选修

2.0

32

32

0

0

7


TX409A

航空航天复合材料

Aeronautics Composites

选修

2.0

32

32

0

0

7


TX424A

腐蚀与防护

Corrosion and Protection

选修

2.0

32

32

0

0

7


TX209A

超硬材料

Ultrahard Material

选修

2.0

32

32

0

0

7


TX420A

新能源材料

New Energy Materials

选修

2.0

32

32

0

0

7


TX311A

航空功能材料

Aviation Functional Materials

选修

2.0

32

32

0

0

7


TX427A

聚合物基复合材料

Polymer Matrix Composites

选修

2.0

32

32

0

0

7


类别小计(需修读8学分)

8.0

128

128

0

0



集中实践教学环节

YS001A

军事训练

Military Training

实践

2.0

+2

0

0

0

1


ZS006A

大学生劳动教育实践

Practice on Labor Education

实践

0.5

+1

0

0

0

2-7


KS007A

大学物理实验(一)

College Physics Experiment

实践

1.5

24

0

24

0

2


TS301A

认识实习

Acquaintanceship Practice

实践

1.0

+1

0

0

0

2


TS401B

工程制图课程设计

Engineering Drawing Design

实践

1.0

+1

0

0

0

2


KS008A

大学物理实验(二)

College Physics Experiment

实践

1.5

24

0

24

0

3


ZS001A

金工实习

Metalworking Practice

实践

2.0

+2

0

0

0

3


FS622A

材料科学与工程基础实验

Experiment for Material Science and Engineering

实践

2.0

+2

0

0

0

4


TS406A

材料工程设备认知

Material Engineering Equipment Cognition

实践

0.5

+0.5

0

0

0

5


TS407A

材料制备与加工实验

Material Preparation and Processing Experiment

实践

1.0

+1

0

0

0

5


TS402A

材料性能实验

Material Performance Test

实践

2.0

+2

0

0

0

5


TS403A

材料研究方法实验

Material Research Method Experiment

实践

2.0

+2

0

0

0

5


TS404A

材料综合性设计与制作实验

Comprehensive Material Design and   Production Experiments

实践

2.0

+2

0

0

0

6


TS305A

专业实习

Specialty Practice

实践

3.0

+3

0

0

0

6


ZS003A

创新创业实践

Innovation and Entrepreneurship Practice

实践

2.0

+2

0

0

0

8


TS307A

毕业论文(设计)

Undergraduate Thesis

实践

12.0

+12

0

0

0

3-8


类别小计

36

48+33.5

0

48

0




七、修读要求

1.“毕业论文课程修读要求

“毕业论文”课程修读按照《郑州航院毕业论文(设计)四年一贯制管理办法》(校教字[2019]24号)执行,并采用“2+2+8”模式,即第4,6学期各2学分,第8学期8学分。

2创新创业实践课程修读要求

“创新创业实践学分根据《郑州航空工业管理学院本科生创新创业学分认定及替代管理办法》(校教[2020]78)进行认定。

3.第二课堂

第二课堂活动学分作为毕业资格审核条件之一,学生必须完成至少5个学分方可毕业。第二课堂活动包括思想成长、团学履历、实践服务、科技创新、文体活动、技能培训六大类,要求在六类活动中至少有三类活动不为0分。学分的给定按照《郑州航空工业管理学院本科生第二课堂成绩单制度实施办法(试行)》进行考核实施。

4.“个性化课程”模块选读要求:本模块需修够8学分。

编制:樊磊

审核:崔节虎,陈雷明