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2023版材料科学与工程专业本科人才培养方案

2023-09-01 管理员阅读 123

材料科学与工程专业本科人才培养方案

英文名称：

Materials Science and Engineering

专业代码：

080401

材料科学与工程专业始于学校1992年开设的无机非金属材料工艺与制品专科专业。1999年成立无机非金属材料工程本科专业，2000年更名为材料科学与工程专业，成为省级教学改革试点专业，2013年入选山东省名校工程重点建设专业，2016年入选山东省高水平应用型立项建设专业群核心专业，2020年入选国家级一流本科专业建设点，2021年材料学科进入ESI全球排名前1%，2022年通过中国工程教育专业认证。专业遵循五育并举的指导思想，建立了知识、能力、素质三位一体的人才培养模式，在学生工程实践和创新能力培养、服务地方经济发展等方面形成了鲜明特色。

一、专业培养目标

本专业以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，面向当前材料科学与工程领域的技术发展需求，培养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，系统掌握并能运用基础理论和专业知识，能够从事无机非金属材料、金属材料等行业相关的生产与管理、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技术人才。

本专业学生经过在校学习和毕业后5年左右的工作实践经历，应达到的能力和水平包括：

（1）具有良好的人文素养、道德修养、社会责任感和服务意识，爱岗敬业、敢于担当、乐于奉献，坚守职业道德规范，践行社会主义核心价值观；

（2）能够运用材料科学与工程领域所必需的数学、自然科学、工程基础和专业知识，并在考虑法律、社会、环境和可持续发展等诸多因素下，对复杂工程问题进行研究，提供系统性的解决方案并得到合理有效的结论；

（3）能够跟踪并适应材料科学与工程技术发展，具备较强的实践和创新能力，能够独立解决材料科学与工程领域的实际问题；能够综合多学科知识、使用先进工具、融入创新意识，进行材料产品的设计开发、生产制造、试验检测和运行管理，并积累丰富的工程经验；

（4）具有国际视野，具备一定的协调、管理、沟通、竞争与合作能力；能够在材料科学与工程领域开展跨学科、跨文化沟通交流；能够在实际工程项目团队中作为负责人或骨干成员发挥重要作用，具有工程师及相当的专业技术资格，或从事管理岗位；

（5）具有健康身心，终身学习意识，自主学习能力和创新精神，能够持续提升个人专业能力和综合素质，适应行业和社会发展。

二、毕业要求

本专业毕业生完成规定课程的学习和实践训练，应获得以下几方面的知识、能力和素质：

1-工程知识：具有数学、自然科学、工程基础和材料科学与工程专业知识，能够将其应用于解决材料科学与工程领域的复杂工程问题。

1.1 能够将数学、自然科学、工程科学的语言工具用于工程问题的表述；

1.2 能够运用数学相关知识建立数学模型并求解；

1.3 能够将自然科学、工程基础、专业相关知识和数学模型方法用于推演、分析专业工程问题；

1.4 能够将自然科学、工程基础、专业相关知识和数学模型方法用于材料制造和应用复杂工程问题解决方案的比较与综合。

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材料科学与工程领域的复杂工程问题，以获得有效结论。

2.1 能够运用科学原理分析材料合成与制备过程中的工程问题，识别和判断影响产品质量的关键因素；

2.2 能够运用材料组成和结构的分析方法及相关理论探究材料组成-结构-性能的相关关系，正确表达复杂工程问题；

2.3 能够结合文献研究，认识到解决方案的多样性，并对复杂工程问题的影响因素进行分析论证，寻找可替代的解决方案；

2.4 能够运用数学、自然科学和工程科学的基本原理给出正确的复杂工程问题解决方案，获得有效结论。

3-设计/开发解决方案：能够针对材料应用的特定需求和复杂工程问题设计解决方案，开展原材料、工艺设备、工艺流程等相关设计和计算，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 掌握材料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 能够针对特定需求，完成原材料、工艺设备、工艺流程的设计/开发；

3.3 分析本专业复杂工程问题所涉及的领域，能够在安全、健康、法律、文化、环境等现实约束条件下，进行系统或工艺流程设计，在设计中体现创新意识。

4-研究：能够基于科学原理并采用科学方法对材料科学与工程领域的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 能够根据材料科学与工程领域复杂工程问题的科学原理，通过文献研究或相关方法，调研和分析复杂工程问题的解决方案，对材料组成、结构、性能和工艺相关关系进行研究和实验验证；

4.2 能够根据实验方案构建实验系统，安全地开展实验，正确地采集实验数据，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：能够针对材料科学与工程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，包括对材料科学与工程领域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的现代仪器、信息技术工具、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 能够利用计算机图形软件工具，完成厂房布置、工艺设备或零部件图纸的设计；能够选择与使用相关工程软件进行分析与数据计算；

5.3 能够针对复杂工程问题，开发、选择与使用计算机软件工具或测试设备，对复杂工程问题进行模拟和测试，并能理解其局限性。

6-工程与社会：能够基于材料科学与工程相关知识对工程实践的合理性进行分析，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、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。

6.1 具有工程实习和社会实践的经历，熟悉与材料行业相关的技术标准、知识产权、产业政策和法律法规，理解不同社会文化对工程活动的影响；

6.2 能够分析和评价材料新产品、新技术、新工艺的开发和应用对社会、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材料科学与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 能够知晓和理解环境保护和可持续发展的理念和内涵，具备环保意识和可持续发展意识；

7.2 能够从环境保护和可持续发展的角度思考材料工程实践在资源利用、能源消耗、污染物排放等方面存在的问题，评价产品生产和使用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，能够在材料科学与工程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 具有社会主义核心价值观，正确的世界观、人生观，了解中国国情，维护国家利益，具有一定的军事理论和国防知识；

8.2 能够理解诚实公正、诚信守则的工程职业道德和规范，并能在工程实践中自觉遵守；

8.3 具有良好的哲学、历史、人文素养，能够理解工程师对公众的安全、健康和福祉，以及保护环境的社会责任，自觉遵守工程职业道德和规范，能够在工程实践中自觉履行责任。

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。

9.1 能够理解不同学科在材料行业相关领域的作用和价值，与其他学科的成员有效沟通、合作共事；

9.2 具有大局意识、协作精神和服务精神，能够在团队中承担个体、团队成员及负责人的角色，独立或合作开展工作。

10-沟通：能够就材料科学与工程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 能够就材料科学与工程专业问题，通过口头、文稿、图表、工程图纸等形式，准确表达自己的观点，回应质疑，理解与业界同行及社会公众交流的差异性；

10.2 具有国际视野，了解材料科学与工程领域的国际发展趋势、研究热点，能够理解和尊重世界不同文化的差异性和多样性，能够掌握一门外语并就材料科学与工程专业问题在跨文化背景下进行基本沟通和交流。

11-项目管理：理解并掌握材料科学与工程领域的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 能够掌握并理解工程项目中涉及的管理与经济决策方法，了解材料工程及产品全周期、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；

11.2 能够在多学科环境下，在材料产品开发、工艺设计和优化过程中运用工程管理和经济决策方法，控制质量、成本和风险。

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 能够在社会发展的大背景下，认识到持续学习的必要性，具有较强的自主学习和终身学习意识；

12.2 具有强健的体魄，能针对个人或职业发展的需求，采用合适的方法自主学习，适应发展。

三、毕业及学位要求

学制：4年。

修业年限：3~6年。

毕业学分要求：不少于179.5学分。

授予学位：符合国家学位规定和山东理工大学学士学位授予条件者，授予工学学士学位。

四、课程设置

（一）主干学科

材料科学与工程。

（二）核心课程及主要实践性教学环节

1、核心课程

高等数学、大学物理、无机化学、物理化学、有机化学、材料科学基础、材料工程基础、材料测试技术及方法、材料物理性能、工程材料学、结晶学、热工基础及设备、计算机在材料学中的应用、材料工厂工艺设计、资源循环科学与工程导论等。

2、主要实践性教学环节

入学教育及军训、思想政治理论课实践教学、工程训练、热工设备设计、材料科学与工程专业认识实习、材料工厂工艺设计实践、材料科学与工程专业生产实习、材料专业综合实验、材料科学与工程专业毕业实践与毕业设计等。

（三）课程学分安排

不同类别学分比例

课程类别		应修学分		学分比例
通识教育	通识教育必修	34.5	47.5	26.5%
	通识教育选修	13
数学与自然科学		33.5		18.7%
工程科学	工程基础	11	59.5	33.1%
	专业基础	24.5
	专业必修	20
	专业选修	4
集中实践环节		39		21.7%
合计		179.5		100%

各学期课程学分安排

学期	一	二	三	四	五	六	七	八	合计
应修学分	23.5	26	23.5	30.25	25.25	24	11	16	179.5
必修学分	22	23.75	19.75	28.25	25	21	6.75	16	162.5
选修学分	1.5	2.25	3.75	2	0.25	3	4.25	0	17
实践学分	3.75	2.56	2.06	9.75	6.94	5.5	6.25	16	52.8

（四）第二课堂

第二课堂活动全方位育人，分模块进行分类记录和管理，不少于8学分，包含3周的劳动实践和美育教育实践课（1学分，不计入总学分）。

（五）课程先行后续关系图

五、专业课程设置一览表（中英文对照）

课程类别			课程代码	课程名称				学分	总学时	理论学时	实验实践学时	开课学期	备注
通识教育课程	思想政治课程		231811001	思想道德与法治 Ideological Morality & Rule of Law				2.5	40	40	---	1
			211811004	中国近现代史纲要 Outline of Chinese Modern				2.5	40	40	---	2
			231811002	马克思主义基本原理 Basic Principles of Marxism				3	48	48	---	3
			211811009	毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论Mao Zedong Thought & Outline of Theory of Socialism with Chinese Characteristics				2	32	32	---	4
			211811008	习近平新时代中国特色社会主义思想概论 Xi Jinping Thought on Socialism with Chinese Characteristics for a New Era				2.5	40	40	---	5
			231811003	形势与政策Ⅰ Situation & Policies Ⅰ				0.5	8	8	---	1
			231811004	形势与政策Ⅱ Situation & Policies Ⅱ				0.5	8	8	---	4
			231811005	形势与政策Ⅲ Situation & Policies Ⅲ				0.5	8	8	---	6
			231811006	形势与政策Ⅳ Situation & Policies Ⅳ				0.5	8	8	---	7
			211812001	中国共产党史 History of the Communist Party of China				1	16	16	---	2	*四选一
			211812002	中华人民共和国史 History of PRC				1	16	16	---	2
			211812003	改革开放史 History of Reform and Opening Up				1	16	16	---	2
			211812004	社会主义发展史 History of Socialist Development				1	16	16	---	2
	军体课程		213111001	军事理论 Military Theory				1	36	36	---	1
			232111001	体育Ⅰ Physical Education Ⅰ				1	32	24	8	1
			232111002	体育Ⅱ Physical Education Ⅱ				1	32	24	8	2
			232111003	体育Ⅲ Physical Education Ⅲ				1	32	24	8	3	选修运动项目
			232111004	体育Ⅳ Physical Education Ⅳ				1	32	24	8	4	选修运动项目
			232111005	体育Ⅴ Physical Education Ⅴ				0.25	8	---	8	5
			232111006	体育Ⅵ Physical Education Ⅵ				0.25	8	---	8	7
	外语课程		211611001	大学英语Ⅰ College English I				2	32	32	---	1
			211611005	大学英语听说Ⅰ College English Listening and SpeakingⅠ				1	16	16	---	1
			211611002	大学英语Ⅱ College English II				2	32	32	---	2
			211611006	大学英语听说Ⅱ College English Listening and SpeakingⅡ				1	16	16	---	2
			211611003	大学英语Ⅲ College English III				2	32	32	---	3
			211611004	大学英语Ⅳ College English Ⅳ				2	32	32	---	4
	信息课程		230518001	计算机应用基础 Foundation of Computer Application				0.5	16	---	16	1	自主研修过关测试
			230518002	信息检索与学术素养 Information Retrieval and Academic Literacy				1	32	16	16	4
			230518004	计算思维与人工智能导论B Computational Thinking and Introduction to Artificial Intelligence B				2	40	24	16	1
			230518007	Python程序设计A Python Programming A				3	64	32	32	2
	通识教育选修课程		238112001	大学生心理健康教育 College Psychological Health Education				1	32	32	---	1
			211811011	大学生国家安全教育 National Security Education for College Students				1	32	32	---	2
			232612002	大学生劳动教育 Labor Education for College Students				1	32	32	---	3
			237412001	创新方法基础 Foundation of Innovation Method				0.5	16	16	---	1
			237412002	大学生创业基础 Fundamentals of Entrepreneurship for College Students				0.5	16	16	---	3
			232612001	中国传统文化 Traditional Chinese Culture				1	16	16	---	3
			238322001	大学生职业生涯规划与就业指导Ⅰ Career Planning and Employment Guidance for College Students Ⅰ				0.25	10	8	2	2
			238322002	大学生职业生涯规划与就业指导Ⅱ Career Planning and Employment Guidance for College Students Ⅱ				0.25	10	8	2	3
			238322003	大学生职业生涯规划与就业指导Ⅲ Career Planning and Employment Guidance for College Students Ⅲ				0.25	10	8	2	5
			238322004	大学生职业生涯规划与就业指导Ⅳ Career Planning and Employment Guidance for College Students Ⅳ				0.25	8	8	---	7
			---	美育限选课程				1	16	16	---	4
			---	世界文明类等人文社科类课程				3	---	---	---	6
	应修学分			47.5	必修学分		34.5	选修学分		13	实验学分		4.2
数学与自然科学课程			211118901	高等数学(A)I Advanced Mathematics (A) I				5	80	80	---	1
			211118902	高等数学 (A)II Advanced Mathematics(A) II				5	80	80	---	2
			211118910	线性代数（C） Linear Algebra（C）				2	32	32	---	3
			211118913	概率论与数理统计（D） Probability & Statistics (D)				3	48	48	---	4
			211218901	大学物理(A)Ⅰ College Physics (A)I				3	48	48	---	2
			211215901	大学物理实验（A）Ⅰ College Physics Experiment（A）Ⅰ				0.75	24	---	24	2
			211218902	大学物理(A)Ⅱ College Physics (A)Ⅱ				3	48	48	---	3
			211215902	大学物理实验（A）Ⅱ College Physics Experiment （A）Ⅱ				0.75	24	---	24	3
			210618908	无机化学 Inorganic Chemistry				3	48	48	---	1
			210618909	无机化学实验 Inorganic Chemistry Experiment				1	32	---	32	1
			210618903	有机化学(C) Organic Chemistry (C)				3	48	48	---	2
			210618905	有机化学实验(C) Organic Chemistry Experiment (C)				0.5	16	---	16	2
			210618913	物理化学 (D) Physical Chemistry (D)				3	48	48	---	3
			210618914	物理化学实验 Physical Chemistry Experiment				0.5	16	---	16	3
			应修学分	33.5	必修学分		33.5	选修学分		0	实验学分		3.5
工程基础课程			210418918	电工与电子技术（B） Electrical Engineering & Electronic Technology (B)				3.5	56	50	6	5
			210318906	工程制图（B） Engineering Drawing (B)				3	48	48	---	3
			210218906	工程力学（C） Engineering Mechanics (C)				2.5	40	36	4	4
			210118924	机械设计基础 (C) The Basic Design of Mechanic (C)				2	32	32	---	4
			应修学分	11	必修学分		11	选修学分		0	实验学分		0.6
专业基础课程			230918001	材料科学基础I Fundamentals of Materials Science I				3	48	48	---	4
			230918002	材料科学基础II Fundamentals of Materials Science II				3	48	48	---	5
			230915001	材料科学基础实验I Fundamentals of Materials Science Experiment I				0.25	8	---	8	4
			230915002	材料科学基础实验II Fundamentals of Materials Science Experiment II				0.25	8	---	8	5
			210918031	材料工程基础（A） Fundamentals of Materials Engineering（A）				3	48	40	8	4
			210918066	材料测试技术及方法（B） Materials Testing Techniques and Methods（B）				3	48	48	---	6
			210915002	材料测试技术及方法实验 Experiments of Materials Testing Techniques and Methods				1	32	---	32	6
			210918033	材料物理性能（A） Physical Properties of Materials（A）				3	48	40	8	6
			230918030	结晶学 Crystallography				2.5	48	32	16	3
			210918035	热工基础及设备 Fundamentals and Equipment of Heat Engineering				3.5	56	48	8	5
			230918031	工程材料学（双语） Engineering Materials Science				2	32	32	---	5
			应修学分	24.5	必修学分		24.5	选修学分		0	实验学分		3.5
专业课程		专业必修课程	210918002	专业外语 Special English				2	32	32	---	6
			230918006	计算机在材料学中的应用 Computer Application in Materials Science				1.5	32	16	16	4
			210918037	材料工厂工艺设计 Engineering Design for Material Factories				2	32	32	---	6
			210918038	资源循环科学与工程导论 Introduction to Resource Recycling Science and Engineering				2	32	32	---	5
			210911002	工程技术经济与项目管理 Engineering Technology Economy and Project Management				2	32	32	---	2
			210918041	粉体制备技术基础 Technical Basis of Powder Preparation				3	48	40	8	5
			230918032	无机非金属材料工艺学 Inorganic Non-metallic Material Technology				3.5	56	48	8	6
			230918033	金属材料工艺学 Metallic Material Technology				3	48	40	8	6
			210911001	新生研讨课 Freshman Seminar				1	16	16	---	1
			必修学分	20							实验学分		2
		专业选修课程	230918034	复合材料原理 Principle of Composites				2	32	32	---	7	任选2门
			230918035	高分子化学（B） Polymer Chemistry（B）				2	32	32	---	7
			230918036	矿物原料基础 Fundamentals of Mineral Material				2	32	32	---	7
			230918037	纳米材料（B） Nano Materials（B）				2	32	32	---	7
			230918038	功能材料 Function Materials				2	32	32	---	7
			230918039	先进陶瓷 Advanced ceramics				2	32	32	---	7
			230918040	复合材料工艺与设备（B） Composites Technology and Device（B）				2	32	32	---	7
			230918041	材料表面与界面（C） Surface and Interface of Materials（C）				2	32	32	---	7
			230918042	粉末冶金基础 The Basis of Powder Metallurgy				2	32	32	---	7
			230918043	金属材料热处理 Metal heat treatment				2	32	32	---	7
			230918044	现代表面工程技术 Modern surface engineering technology				2	32	32	---	7
			230918045	材料腐蚀与防护 Corrosion and Protection of Materials				2	32	32	---	7
			230918046	复合材料力学 Composite mechanics				2	32	32	---	7
			选修学分	4							实验学分		0
		应修学分		24	必修学分		20	选修学分		4	实验学分		2
集中实践环节			213124001	入学教育及军训 Military Training				1.5	3周	---	3周	1
			233114001	公益劳动 Voluntary Labor				0	1周	---	1周	2
			211814010	思想政治理论课实践教学 The Practice of Ideological and Political Theory				2.5	2.5周	---	2.5周	4
			212814002	工程训练（B） Engineering Training （B）				2	2周	---	2周	4
			210914008	热工设备设计 Thermal Equipment Design				3	3周	---	3周	5
			210914009	材料科学与工程专业认识实习 Cognition Practice of Materials Science & Engineering				3	3周	---	3周	4
			210914010	材料工厂工艺设计实践 Practice and Engineering Design for Material Factories				3	3周	---	3周	6
			210914011	材料科学与工程专业生产实习 Production Practice of Materials Science & Engineering				4	4周	---	4周	7
			230914001	新材料创新创业实践 Innovation and Entrepreneurship Practice of New Materials				2	2周	---	2周	5
			210914012	材料专业综合实验 Comprehensive Experiment of Material Specialty				2	2周	---	2周	7
			210914013	材料科学与工程专业毕业实践与毕业设计 Graduation Project for Material Science & Engineering				16	16周	---	16周	8
			应修学分	39							工程实践学分		35
应修学分总计				179.5	必修学分	162.5		选修学分		17	实验实践学分		52.8
制定					审核			院长