材料科学与工程专业培养方案.docx
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材料科学与工程专业培养方案
材料科学与工程专业培养方案
一、系部专业介绍
材料科学与工程专业是以材料学、化学、物理学等为基础,系统学习材料科学与工程专业的基础理论和实验技能,并将其应用于材料的合成、制备、结构、性能、应用等方面研究的学科。
该学科是多学科交叉与结合的结晶,是一门与工程技术密不可分的应用科学。
材料是人类赖以生存和发展的物质基础。
20世纪70年代,人们把信息、材料和能源作为社会文明的支柱。
80年代,随着高技术群的兴起,又把新材料与信息技术、生物技术并列作为新技术革命的重要标志。
现代社会中,材料已成为国民经济建设、国防建设和人民生活的重要组成部分。
二、专业培养目标
本专业培养具有坚实的材料科学与工程理论知识,掌握前沿材料研发和表征技术,同时具备运用英语和计算机应用技术能力,从事高新材料研究开发和跨学科的复合型高素质科技人才。
培养的学生不仅具有本学科及相关领域科学研究、新材料设计与开发、教学及管理的综合能力,同时应具有较强的创新意识、团队合作和领导能力。
毕业生能够在本学科领域内从事传统材料工业生产,开展新材料,新技术,新工艺的设计与研发,也适宜继续攻读材料科学与工程及高新技术学科、交叉学科等相关领域的研究生,可到各型企业、科研机构、高校及事业单位从事科研、开发、教学及管理工作。
毕业生应该获得以下几方面的知识和能力:
1.掌握从事本专业工作所需的数理化知识;
2.系统掌握材料科学与工程的基础理论和各种材料的专业基础知识;
3.掌握材料设计、制备与加工、结构与性能表征的基本知识和技能;
4.具有创新意识,关注和了解材料学科国际前沿领域的科技进展和发展趋势;
5.了解与本专业相关的职业和行业的重要方针政策和法律法规;
6.具有较强的人际交往能力、团队合作精神和一定的组织管理能力;
7.具有一定的国际视野和跨文化交流、合作的能力,能够熟练使用英语进行沟通、交流并阅读本专业的外文材料。
8.具有终生学习意识和习惯,能够运用现代信息技术持续提高自己的能力。
三、学制、授予学位及毕业学分要求
1、学制:
四年。
按照学分制管理机制,实行弹性学习年限。
2、学位:
获得本培养计划规定的必修、选修课程及各项实践环节的所有学分,成绩合格,准予毕业并授予工学学士学位。
3、学分要求:
本教学方案规定学生毕业应获得必修和选修课程所要求的学分,同时必须完成培养方案中要求的各项教学活动。
四、主干学科
材料科学与工程
五、专业主要(干)课程
材料科学基础、物理化学、材料化学、材料物理、材料力学、晶体学、金属材料、陶瓷材料、高分子材料、半导体材料与器件、有机化学基础、能源材料学、生物材料、材料表征技术等。
材料科学与工程(MSE)的本科专业为学生提供对工程和科学基本原理的透彻认识。
课程设置不仅满足对材料科学与工程基础知识的理解,也满足我们学科的五个主要研究方向需求。
由于材料科学与工程的交叉性质,我们的课程设置也将使我们的学生满足其他工程学科(航空航天,生物医药,化工,土木,计算机,电气,环境,机械工程)的一些基本需求。
在第一、第二学年,学生修读了高等数学、大学物理、化学原理、线性代数、基础物理、计算机系统设计及应用等必修课程,掌握了一定的数理化基础知识,为学习材料相关专业知识打下了基础。
第三学年,本专业以物理、化学和数学为基础,开设了物理化学、材料化学、材料物理、材料力学、晶体学及数字电路等专业必修课程;设置了金属材料、陶瓷材料、高分子材料等三大类材料的基础课程,和工程制图、模拟电路等基础工程课程;并开设了输运现象原理、有机花絮基础、能源材料学、生物材料、电化学基础、半导体材料与器件等技术课程,用以阐述材料在不同领域的应用。
六、主要实践性教学环节
主要实践性教学主要包括:
实验课、工业实习(大三暑假),工厂参观实习,本科生创新实验(大二开始,成绩优异的本科生可跟随教授从事科研工作,包括暑假期间),以及各类国内外本科生学术竞赛,如ASMInternationalMetallographicContest等。
见表3
七、课程结构及最低学分要求分布
通识通修必修课63.5学分
通识通修选修课6学分
专业基础课(专业必修课)43学分
专业选修课21学分
(注:
专业选修课包括:
专业选修课
(1)和专业选修课
(2))
毕业设计/论文、工业实习及科技创新项目15学分
最低毕业学分要求共148.5学分。
注:
必修课学分不包括实践性课程学分,但包括理论课所带的实验课。
八、教学安排一览表
表1专业基础课教学安排一览表(专业必修课)
材料科学与工程专业
专业基础课(专业必修课)
课程
编号
课程名称
(选修课)
考试
/
查
总学分
其中实验学分
各学期周学时分配
备注
1
2
3
4
5
6
7
8
EE102
工程制图
EngineeringDrawing
试
2
2
电子
EE201
模拟电路
AnalogCircuit
试
4
1
5
电子
MSE201
材料科学基础
FundamentalsofMaterialsScienceandTechnology
试
4
1
5
MSE203
晶体学
Crystallography
试
2
2
MSE202
物理化学*
PhysicalChemistry
试
3
3
MSE204
物理化学实验
PhysicalChemistryExperiments
试
1
1
2
MSE305
材料力学
MechanicsofMaterials
试
2
2
MSE301
材料化学
MaterialsChemistry
试
3
3
MSE311
材料热力学
ThermodynamicsofMaterials
试
3
3
MAE309
输运现象原理
PrincipleofTransportPhenomena
试
3
3
MSE307
材料学综合实验I
ComprehensiveExperimentsofMaterialsI
试
4
4
8
MSE309
现代材料科学与技术前沿讲座I
SeminarsonFrontiersofModernMaterialsScienceandTechnology-I
试
1
1
MSE302
现代材料科学与技术前沿讲座II
SeminarsonFrontiersofModernMaterialsScienceandTechnologyII
试
1
1
MSE304
材料学综合实验II
ComprehensiveExperimentsofMaterialsII
试
4
4
8
MSE306
材料测试分析技术
MaterialCharacterizationTechniques
试
3
3
MSE308
材料物理
PhysicsofMaterials
试
3
3
合计
43
11
2
12
7
18
15
MSE470工业实习**
IndustrialPractice
查
5
5
暑假实践
MSE480科技创新项目***
ProjectsofScienceandTechnologyInnovation
查
2
2
MSE490毕业论文(设计)
Thesis(GraduationProject)
查
8
8
4
12
总计
58
26
2
12
7
18
15
4
12
续前表
*注:
此门课程由材料系开设。
**注:
工业实习安排在第三学年(大三)暑假进行,1学分为1周。
***注:
学生可以选择在第一学年后的任何学期开展科技创新项目,因此未列入具体周学时分配表。
满足该两学分的最低学时要求为64-72学时。
表2专业选修课
(1)教学安排一览表
材料科学与工程专业
课程类别
课程编号
课程名称
(选修课)
考试
/
查
总学分
其中实验学分
各学期周学时分配
备注
1
2
3
4
5
6
7
8
专业选修课
(1)
MSE208
基础有机化学
GeneralOrganicChemistry
试
4
1
5
MSE313
高分子材料(必修)
IntroductiontoPolymerMaterials
试
3
3
MSE315
金属材料(必修)
PhysicalMetallurgy
试
3
1
4
MSE317
陶瓷材料(必修)
CeramicMaterials
试
3
3
MSE323
计算材料学
ComputationalMaterialsScience
试
2
2
MSE310
半导体材料与器件
IntroductiontoSemiconductingMaterials,DevicesandTechnology
试
3
3
MSE316
生物材料
Biomaterials
试
4
2
6
MSE318
能源材料学
IntroductiontoEnergyMaterials
试
3
1
4
大二、
大三同时开设
MSE332
电化学基础
FundamentalsofElectrochemisty
试
3
3
合计
28
5
8
9
16
注:
专业选修课
(1)为限选课,一共9门(28学分),学生可以依照兴趣选择其中13学分即可达到最低学分要求。
表3专业选修课
(2)教学安排一览表
材料科学与工程专业
课程类别
课程编号
课程名称
(选修课)
总学分
其中实验学分
各学期周学时分配
备注
1
2
3
4
5
6
7
8
专业选修课
(2)
MSE102
材料科学进展(必修)
FrontierSeminarsinMaterialsScienceandEngineering
1
1
MSE460
材料学导论
OrientationProgramofDept.ofMaterialsScienceandEngineering
1
0.5
1.5
大一、大二夏季学期
EE203
固态电子学
Solid-StateElectronics
3
3
CH203
有机化学I
OrganicChemistryI
4
4
EE202**
数字电路
DigitalCircuit
4
1
5
电子
MSE450
材料科学创新创客名家讲座
DistinguishLecturesforInnovationandEntrepreneurshipinMaterialsScienceandEngineering
1
2
大二夏季学期
EE204
半导体器件导论
IntroductiontoSemiconductorDevices
3
1
4
PHY301
固体物理
IntroductiontoSolidStatePhysics
3
3
MSE317
材料科学创新实验I
AdvancedMaterialsResearchI
1
1
2
BI0315
生物力学
Biomechanics
3
1
4
MSE320
光伏光热技术导论
IntroductiontoPhotovoltaicsandPhoto-thermal
3
3
MSE322
复合材料学
CompositeMaterials
3
3
ESE314
环境材料学
EnvironmentalMaterialsScience
3
3
MSE328
材料科学创新实验II
AdvancedMaterialsResearchII
1
1
2
MSE403
先进材料表征技术
AdvancedMaterialsCharacterizationTechniques
3
3
MSE330
金属材料粉末冶金及其3D打印
Powdermetallurgyand3Dprintingofmetallicmaterials
3
3
MSE401
材料科学创新实验III
AdvancedMaterialsResearchIII
1
1
2
MSE407
先进薄膜制备技术
AdvancedThinFilmTechnology
3
1
4
MSE413
3D打印及激光先进制造
3DprintingandLaser-basedAdvancedManufacturing
3
3
ESE302
固体废物处理与处置
TreatmentandDisposalofSolidWaste
2
2
EE419
生物传感器
Biosensor
3
1
4
PHY414
先进电子显微学
AdvancedElectronMicroscopy
3
3
ME103
制造工程认知实践
AwarenessPracticeofManufacturingEngineering
3
2
5
合计
58
10.5
2.5
7
11
9
17
23
注:
以上课程每生至少选修8学分。
*注:
固态电子学:
3、5、7学期均可选修。
**注:
数字电路:
4、6学期均可选修。
***注:
制造工程认知实践:
学生可在大三上学期之前的任一学期修读(含大三上学期)。
表4实践性教学环节安排表
材料科学与工程专业
课程编号
项目
周数
学分
学期
1
2
3
4
5
6
7
8
MSE460
材料学导论
OrientationProgramofDept.ofMaterialsScienceandEngineering
16
0.5
1
EE201
模拟电路
AnalogCircuit
16
1
2
MSE201
材料科学基础
FundamentalsofMaterialsScienceandTechnology
16
1
2
MSE208
基础有机化学
GeneralOrganicChemistry
16
1
2
MSE202
物理化学实验
PhysicalChemistryExperiments
16
1
2
MSE323
数字电路
DigitalCircuit
16
1
2
EE204
半导体器件导论
IntroductiontoSemiconductorDevices
16
1
2
BI0315
生物力学
Biomechanics
16
1
2
MSE307、MSE304
材料学综合实验I、II
ComprehensiveExperimentsofMaterialsI、II
32
8
8
8
MSE315
金属材料基础
FundamentalofPhysicalMetallurgy
16
1
2
MSE317、MSE328、MSE401
材料科学创新实验I、II、III
AdvancedMaterialsResearchI、II、III
48
3
2
2
2
MSE318
能源材料学
IntroductiontoEnergyMaterials
16
1
2
MSE316
生物材料
Biomaterials
16
2
4
MSE407
先进薄膜制备技术
AdvancedThinFilmTechnology
16
1
2
EE419
生物传感器
Biosensor
16
1
2
ME103
制造工程认知实践
AwarenessPracticeofManufacturingEngineering
16
2
4
MSE470
工业实习
IndustrialPractice
5
5
MSE480
科技创新项目
ProjectsofScienceandTechnologyInnovation
4
2
MSE490
毕业论文
Thesis(GraduationProject)
20
10
4
16
合计
333
43.5
1
4
8
14
16
14
16
表5学时、学分汇总表
材料科学与工程专业
总学时
总学分
最低学分要求
通修通识必修课程
1152
63.5
63.5
通识通修选修课程
(去除材料专业课)
664
33
6
专业基础课(专业必修课)
864
43
43
专业选修课
(1)
528
28
13
专业选修课
(2)
1096
58
8
毕业论文(设计)、创新项目、工业实习
约400
15
15
合计
约4704
240.5
148.5
材料科学与工程专业课程结构图
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