材料科学与工程专业人才培养方案
执行学院: 材料科学与工程学院 2024年入学适用 四 年制本科生
一、专业介绍
材料科学与工程专业，前身是1978年创建的金属材料与热处理专业，依托该专业的材料学学科是我校最早取得硕士学位授权单位学科之一。本专业是国家一流专业建设点、具有国家特色专业。本专业以金属材料为基础，拓展发展复合材料与功能材料。基于相变和数值模拟，结合先进的制备工艺和测试技术，针对材料的组织和性能进行调控，不断探索和优化材料的微观结构和宏观性能，以满足日益增长的科技和社会发展需求。培养能够在装备制造领域从事材料设计与制备、材料改性、材料质量检测与评价、技术开发及生产管理等方面的应用型高级工程技术人才。
二、培养目标
本专业以立德树人为根本，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人为总目标。培养符合经济社会发展需求，具有良好的人文素养、职业道德、社会责任感和国际视野等基本素质，系统掌握材料科学与工程领域相关基础理论、专业知识，具有较强的工程实践能力和创新精神，能够从事金属材料、功能材料、复合材料、等领域相关的生产与管理、产品与工程设计、高新技术研发和项目管理等工作的应用型高级专门人才。
本专业培养的毕业生预期达到以下职业能力：
目标1：具备工程师的基本素质，在实践中，具备以人为本的理念和可持续发展观，遵守工程职业道德和行业规范。了解国家对于材料工程专业相关的设计、制造、研究与开发、环境保护等方面的方针、政策和法规。
目标2：能够运用材料科学与工程领域所必要的数学、自然科学、工程基础理论及其专业知识、现代工具，分析和解决材料研发和材料工程实践中的复杂问题，能够承担材料制备和产品加工工艺制定、设备选用与设计、产品质量检验与失效分析、产品质量控制与管理等方面工作。
目标3：能够主动适应社会发展，能够在多学科的团队中处理好竞争与合作的关系，发挥自己的沟通能力、专业能力和组织协调能力。能主动地适应社会发展和环境变化，具有国际视野、良好的沟通交流和工程项目管理能力。
目标4：具有终身学习意识和能力，通过自主学习持续提升自身综合素质和专业能力，持续跟踪和了解材料领域的新知识、新技术、新产品、新标准规范，并将其应用于材料工程专业实践中，不断适应行业和社会发展。
三、毕业要求
通过本专业学习，学生在毕业时应达到如下毕业要求：
1. 工程知识。能够将数学、自然科学、计算、工程基础和专业知识用于解决材料科学与工程相关领域复杂工程问题。
1.1 能够将数学、物理、化学、工程基础运用于工程领域问题的恰当表述。
1.2 能够针对具体的材料科学领域的复杂工程问题，建立合适的数学与物理模型，并进行求解。
1.3 能够运用数学、自然科学、工程基础和专业基础知识推演和分析材料科学工程问题。
1.4 能够运用数学、自然科学、工程基础和专业知识对材料科学领域复杂工程问题解决方案进行比较和综合。
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，识别、表达并通过文献研究分析复杂工程问题，综合考虑可持续发展的要求，以获得有效结论。
2.1 能够运用数学、自然科学、工程科学及材料科学的基本原理，识别和判断材料科学与工程领域的复杂工程问题的核心环节和核心参数。
2.2 能够基于自然科学、工程科学及材料科学原理正确表达材料科学领域复杂工程问题，理解材料成分、结构、工艺与性能之间的关系。
2.3 能够运用相关科学原理和专业知识，结合文献研究，针对材料科学与工程专业相关领域的复杂工程问题，对这些问题进行提炼、定义、建模、分析和评价，寻求多种解决方案。
2.4 运用材料科学与工程的基本原理，结合文献研究，分析材料复杂工程问题的影响因素，获得有效结论。
3. 设计/开发解决方案。能够针对复杂工程问题开发和设计解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，体现创新性，并从健康与、安全与环境、全生命周期成本与净零碳要求、法律与伦理、社会与文化等角度考虑可行性。
3.1 掌握材料科学与工程领域行业的新产品、新工艺、新技术和新设备研究、全流程的基本设计/开发方法和技术，设计和产品开发全周期、了解影响设计目标和技术方案的各种因素，掌握基本创新方法。
3.2 能够根据材料科学与工程领域复杂工程问题的特定需求，设计部件或工艺流程。
3.3 能够针对复杂工程问题进行系统或工艺流程优化设计，对方案进行优选，体现创新意识，综合考虑社会、健康、安全、法律、文化、生命周期成本及环境等因素，体现创新意识。
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。
4.1 能够基于工程科学和材料科学原理，依据材料成分、组织结构、加工等复杂工程问题的特征，通过文献研究或相关方法，调研、分析复杂工程问题的解决方案。
4.2 能够针对实际工程问题的特定需求，选择研究路线，设计实验方案；并能够根据设计的实验方案，选用适合的实验装置，采用科学的实验方法，开展材料复杂工程问题相关实验。
4.3 能够正确采集、归纳材料相关实验数据，对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 了解材料科学与工程专业常用现代仪器、工程工具和模拟软件的使用原理和方法，并理解其局限性。
5.2 能够选择与使用恰当的仪器、工程工具和模拟软件，对材料复杂工程问题进行分析、计算与设计。
5.3 能够针对材料工程领域的具体问题，开发或选用满足特定需求的现代工具，模拟或预测专业问题，得到有效的结论，并能够分析其局限性。
6. 工程与可持续发展。在解决复杂工程问题时，能够基于工程相关背景知识，分析和评价工程实践对健康、安全、环境、法律以及经济和社会可持续发展的影响，并理解应承担的责任。
6.1 了解材料工程领域相关的技术标准、知识产权、产业政策和法律法规，理解不同社会文化对材料科学与工程活动的影响。
6.2 能够分析和评价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、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. 工程伦理和职业规范。有工程报国、工程为民的意识，具有人文社会科学素养和社会责任感，能够理解和践行工程伦理，在工程实践中遵守工程职业道德、规范和相关法律，履行责任。
7.1 树立和践行社会主义核心价值观，理解个人与社会的关系，了解我国国情，维护国家利益，关心国内外大事，具有推动民族复兴和社会进步的责任感。
7.2 在工程实践中能自觉遵守职业道德和规范，理解工程师的职业性质和履行其社会责任。
8. 个人与团队。能够在多样化、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。
8.1 理解多学科背景下团队合作过程中成员角色的作用和责任，有效沟通，合作共事。
8.2 在多学科背景下的团队中，能够独立或合作开展工作，具有组织、协调或指挥团队开展工作的能力。
9. 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；能够在跨文化背景下进行沟通和交流，理解、尊重语言和文化差异。
9.1 针对材料科学与工程领域复杂工程问题，通过撰写报告、设计文稿、陈述发言或答辩等形式，与业界同行及社会公众进行有效沟通。
9.2 了解材料工程领域的国际发展趋势和研究热点，具备一定的国际视野，具有英语听说读写的基本能力，熟悉材料科学与工程领域专业术语，尊重不同文化的差异性和多样性。
9.3 时刻关注本领域最新的发展动态，能够就材料专业问题，在跨文化背景下进行基本沟通和交流。
10 项目管理。理解并掌握工程项目相关的管理原理与经济决策方法，并能够在多学科环境中应用。
10.1 掌握材料工程项目中涉及的管理与经济决策方法；了解工程及产品全周期、全流程的成本构成，理解其中涉及的工程管理与经济决策问题。
10.2 能在多学科环境下，在材料科学领域相关产品的设计开发解决方案的过程中，运用工程管理与经济决策方法。
11. 终身学习。具有自主学习、终身学习和批判性思维的意识和能力，能够理解广泛的技术变革对工程和社会的影响，适应新技术变革。
11.1能够在社会发展的大背景下，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。
11.2能够了解拓展知识和能力的途径，具有自主和终身学习的能力，包括材料工程技术问题的理解能力，归纳总结能力和提出问题的能力。
毕业要求与培养目标的关系矩阵
培养目标
毕业要求
|
培养目标1
|
培养目标2
|
培养目标3
|
培养目标4
|
毕业要求1
|
|
|
|
√
|
毕业要求2
|
|
√
|
|
|
毕业要求3
|
|
√
|
|
|
毕业要求4
|
|
√
|
|
|
毕业要求5
|
|
√
|
|
|
毕业要求6
|
√
|
|
|
√
|
毕业要求7
|
√
|
|
|
|
毕业要求8
|
|
|
√
|
|
毕业要求9
|
|
|
√
|
|
毕业要求10
|
|
√
|
|
|
毕业要求11
|
|
|
|
√
|
四、毕业条件与授予学位条件
学生在规定修业年限内，获得教学计划规定的全部学分，修满总学分最低170学分，方可准予毕业。符合51吃瓜
学士学位授予条件的，可授予学士学位。
课程学时学分分配表
课程体系
|
学时
|
学分
|
理论
教学
|
实践
教学
|
小计
|
必修
|
选修
|
合计/
学分占比
|
通识教育课程
|
思政类
|
280
|
40
|
320
|
18
|
|
49学分/
28.8%
|
军事体育类
|
152
|
32
|
184
|
8
|
|
外语类
|
128
|
0
|
128
|
8
|
|
创新创业类
|
16
|
16
|
32
|
2
|
|
通识必修类
|
72
|
56
|
128
|
7
|
|
通识选修类
|
96
|
|
|
|
6
|
学科教育课程
|
数学类
|
256
|
8
|
264
|
16.5
|
|
48学分/
28.2%
|
物理类
|
56
|
24
|
80
|
4.5
|
|
化学类
|
72
|
|
72
|
4.5
|
|
计算机类
|
24
|
24
|
48
|
3
|
|
学科基础课程
|
166
|
34
|
200
|
12.5
|
|
学科基础实践课程
|
|
112
|
112
|
7
|
|
专业教育课程
|
专业基础课程
|
368
|
8
|
376
|
17.5
|
6
|
73学分/
43%
|
专业核心课程
|
168
|
|
168
|
10.5
|
|
专业选修课程
|
128
|
|
128
|
|
8
|
专业实践课程
|
|
656
|
656
|
31
|
|
总计
|
1982
|
1026
|
2912
|
150
|
20
|
170
|
实践教学环节累计学分（学时）占比
|
30.5%（35.2%）
|
第二课堂
|
8学分，具体要求详见《51吃瓜
本科生“第二课堂成绩单”制度实施办法》，不计入总学分。
|
五、学制与学位
基本学制：4年
修业年限：3~8年
授予学位：工学学士学位
六、主干学科
材料科学与工程
七、核心课程
机械设计基础、工程力学、材料科学基础、固态相变、材料力学性能、材料物理性能、材料测试方法、钢铁材料学、有色金属材料学、热处理工艺、热处理设备。
