材料科学与工程专业培养方案（2021版）

2022-05-18 孙海滨阅读 1374

材料科学与工程专业培养方案

专业名称：材料科学与工程专业代码：080401

一、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，能够从事与无机非金属材料、复合材料、金属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。

学生在毕业后5年左右预期能够实现以下目标：

（1）具有良好的人文素养、职业道德、社会责任感和服务意识，爱岗敬业、敢于担当、乐于奉献；

（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，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，能够运用现代工具从事本专业领域相关产品的设计、开发、生产和运行管理，能够综合考虑法律、安全、环境与可持续发展等因素；

（4）具备一定的协调、管理、沟通、竞争与合作能力，胜任研发、测试、技术支持、营销等方面的工作，能够在团队中作为负责人或者骨干成员发挥重要作用；

（5）具有创新意识和国际化视野，能够通过自主学习持续提升自身综合素质和专业能力，不断适应行业和社会发展。

二、毕业要求

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专业的复杂工程问题。

1.1能够将数学、自然科学、工程基础的语言工具运用到工程问题的适当表述之中；

1.2 能将自然科学、工程基础和专业知识用于材料制备、结构与性能的优化；

1.3 能将工程基础和专业知识用于材料的设计和改进；

1.4 能够将工程基础和专业知识用于解决材料制造和应用及相关领域的复杂工程问题。

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专业复杂工程问题，以获得有效结论。

2.1 能够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，正确表达本专业相关的复杂工程问题；

2.3 能结合文献研究，对材料专业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，认识到解决方案的多样性；

2.4能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，给出复杂工程问题的正确解决方案，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 能够针对特定需求和复杂工程问题设计解决方案，完成原材料、工艺设备、工艺流程的设计/开发；

3.3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专业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专业的科学原理，通过文献研究，调研和分析材料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，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专业复杂工程问题，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专业复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。

5.1能够熟练运用信息资源、文献检索工具、计算机语言和仪器设备等现代工具；

5.2能够使用相关工程软件进行数据计算，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；

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的相关背景知识，分析和评价本专业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；

6.2 能分析和评价材料新产品、新技术、新工艺的开发和应用等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，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专业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理解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，评价复杂工程问题的工程实践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专业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，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；

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。

10-沟通：能够就材料科学与工程专业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复杂工程问题，通过口头、文稿、图表、工程图纸等形式与业界同行及社会公众进行有效的沟通和交流；

10.2具有国际视野，了解材料科学与工程专业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传统和价值观念，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专业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、主干学科及课程设置

（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

专业核心课程：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、结晶学、专业外语、热工基础及设备、计算机在材料学中的应用、材料概论（英语）、材料工厂工艺设计、资源循环科学与工程导论，等。

主要实践性教学环节：入学教育及军训、劳动教育与实践、思想政治理论课实践教学、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、课内实验。

（三）各环节学时学分比例

课程类别		应修学分		学分比例
数学与自然科学		34		19.05%
工程科学	工程基础	14	64	35.85%
	专业基础	18
	专业必修	15
	专业选修	17
工程实践与毕业设计（集中实践环节）		37		20.73%
人文社科通识教育	通识教育必修	34	43.5	24.37%
	通识教育选修	9.5
合计		178.5		100%

注：工程实践与毕业设计（包含课内实验）学分比例为30.53%。

（四）第二课堂

第二课堂活动项目分为“社会责任”“创新能力”“实践能力”“身心修养” “特色发展”五个模块，进行分类记录和管理。

四、毕业及学位要求

学制：4年

修业年限：3-6年

毕业要求：不少于178.5学分；第二课堂8学分。

授予学位：符合国家学位规定和山东理工大学学位授予条件者，授予工学学士学位

五、泛在学习

（1）微专业：18学分。修读专业基础课程18学分。

（2）双专业：53学分。修读工程基础课程14学分，专业基础课程18学分，专业必修课程15学分，集中实践环节6学分。

（3）双学位：73学分。修读工程基础课程14学分，专业基础课程18学分，专业必修课程15学分，在无机非金属材料或复合材料或金属材料模块中选修4学分，集中实践环节22学分（其中毕业设计（论文）必修）。

六、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	讲课学时		实验实践学时	开课学期	备注
人文社科通识教育课程	通识教育必修课程	211811001			马克思主义基本原理 Basic Principles of Marxism	3	52	52		0	3	含马克思主义劳动教育4学时
		211811002			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	4	64	64		0	4
		211811003			思想道德与法治 Ideological Morality & Rule of Law	2.5	44	44		0	1	含职业与劳动教育4学时
		211811004			中国近现代史纲要 Outline of Modern Chinese History	2.5	40	40		0	2
		211811005			形势与政策Ⅰ Situation & Policies Ⅰ	1	16	16		0	3
		211811006			形势与政策Ⅱ Situation & Policies Ⅱ	1	16	16		0	5
		211611005			大学英语听说 Ⅰ College English Listening and SpeakingⅠ	1	16	16		0	1
		211611006			大学英语听说 Ⅱ College English Listening and Speaking II	1	16	16		0	2
		211611001			大学英语Ⅰ College English I	2	32	32		0	1
		211611002			大学英语Ⅱ College English II	2	32	32		0	2
		211611003			大学英语Ⅲ College English III	2	32	32		0	3
		211611004			大学英语IV College English IV	2	32	32		0	4
		212111001			体育Ⅰ Physical Education Ⅰ	1	36	16		20	1	其中6学时安排在大三学年，6学时安排在大四学年，用于体质测试
		212111002			体育Ⅱ Physical Education Ⅱ	1	36	24		12	2
		212111003			体育Ⅲ Physical Education Ⅲ	1	36	24		12	3
		212111004			体育Ⅳ Physical Education Ⅳ	1	36	24		12	4
		213111001			军事理论 Military Theory	1	36	36		0	1
		212718001			信息检索与学术素养 Information Retrieval and Academic Literacy	1.5	32	16		16	2
		210911001			新生研讨课 Freshman Seminar	1	16	16		0	1
		210518901			大学计算机基础 College Computer Basucs	2.5	56	24		32	1
		应修学分小计				34
	通识教育选修课程	212612001			中国传统文化* Chinese Traditional Culture	1	20	20		0	2	含传统工艺与劳动教育4学时
		218112001			大学生心理健康教育* Psychologically Healthy Education for College Students	2	32	32		0	1
		218312001			大学生职业生涯规划与就业指导* Career Planning and Vocational Counsel for College Students	1.5	28	28		0	1-8	每学年6学时，含劳动精神、劳模精神、工匠精神等专题教育4学时
		217412001			创新方法基础* Fundamentals of Innovation Methods	0.5	10	10			1	含创新发明与劳动教育2学时
		217412002			大学生创业基础* College Students' Entrepreneurial Base	0.5	10	10		0	3	含创业思维与劳动教育2学时
		211812001			中国共产党历史 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
					通识教育选修课程(公选) 美育类	2						学生自选
					通识教育选修课程(公选) 其他类	1						学生自选
		应修学分小计				9.5						带*必选
数学与自然科学课程数学与自然科学课程(续)		211118901			高等数学 (A) I Advanced MathematicsⅠ	5	80	80		0	1
		211118902			高等数学(A) II Advanced MathematicsⅡ	5	80	80		0	2
		211118911			线性代数（C） Linear Algebra	2	32	32		0	2
		211118913			概率论与数理统计（D） Probability and Statistics	3	48	48		0	4
		211218901			大学物理 (A) Ⅰ College Physics Ⅰ	3	48	48		0	2
		211218902			大学物理 (A) Ⅱ College Physics Ⅱ	3	48	48		0	3
		211215901			大学物理实验(A)Ⅰ College Physics Experiment (A)Ⅰ	0.75	24	0		24	2
		211215902			大学物理实验(A)Ⅱ College Physics Experiment (A)Ⅱ	0.75	24	0		24	3
		210618908			无机化学 Inorganic Chemistry	3	48	48		0	1
		210618909			无机化学实验 Inorganic Chemistry Experiment	1	32	0		32	1
		210618913			物理化学(D) Physical Chemistry (D)	3	48	48		0	3
		210618914			物理化学实验 Physical Chemistry Experiment	1	32	0		32	3
		210618903			有机化学(C) Organic Chemistry (C)	3	48	48		0	2
		210618905			有机化学实验(C) Organic Chemistry Experiment (C)	0.5	16	0		16	2
		应修学分小计				34
工程科学课程工程科学课程 (续)	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	4
		210318906			工程制图（B） Engineering Drawing (B)	3	48	48		0	3
		210218906			工程力学（C） Engineering Mechanics (C)	2.5	40	36		4	3
		210118924			机械设计基础 (C) The Basic Design of Mechanic (C)	2	32	32		0	3
		210518902			C程序设计 C Programming	3	64	32		32	2
		应修学分小计				14
	专业基础课程	210918031			材料工程基础（A） Fundamentals of Materials Engineering（A）	3	48	40		8	4
		210918001			材料科学基础（A） Fundamentals of Materials Science （A）	3	48	48		0	4
		210918066			材料测试技术及方法（B） Materials Testing Techniques and Methods（B）	3	48	48		0	6
		210915002			材料测试技术及方法实验 Experiments of Materials Testing Techniques and Methods	1	32	0		32	6
		210918033			材料物理性能（A） Physical Properties of Materials（A）	3	48	40		8	6
		210918034			结晶学 Crystallography	3	48	32		16	3
		210918002			专业外语 Special English	2	32	32		0	6
		应修学分小计				18
	专业必修课程	210918035			热工基础及设备 Fundamentals and Equipment of Heat Engineering	3.5	56	48		8	5
		210918004			计算机在材料学中的应用 Computer Application in Materials Science	2	32	16		16	4
		210918036			材料概论（英语） Introduction to Materials (English)	2	32	32		0	4
		210918037			材料工厂工艺设计 Engineering Design for Material Factories	2	32	32		0	6
		210918038			资源循环科学与工程导论 Introduction to Resource Recycling Science and Engineering	2	32	32		0	5
		210917001			新材料产业创新创业 New Material Industry Innovation Entrepreneurship	1.5	24	24		0	7
		210911002			工程技术经济与项目管理 Engineering Technology Economy and Project Management	2	32	32		0	2
		应修学分小计				15
	专业模块选修课程（任选一个模块）	无机非金属材料模块
		210918039			材料科学基础（B） Fundamentals of Materials Science （B）	3	48	40		8	5
		210918040			矿物原料基础 Fundamentals of Mineral Material	3	48	32		16	5
		210918041			粉体制备技术基础 Technical Basis of Powder Preparation	3	48	40		8	5
		210918042			无机非金属材料工艺学 Inorganic non-metallic material technology	3.5	56	48		8	7
		210918043			先进陶瓷（双语） Advanced ceramics	2.5	40	32		8	7
		应修学分小计				15
		复合材料模块
		210918044			材料科学基础（C） Fundamentals of Materials Science （C）	3	48	40		8	5
	专业模块选修课程（任选一个模块）	210918045			高分子物理（B） Polymer Physics（B）	2	32	24		8	6
		210918047			高分子化学（B） Polymer Chemistry（B）	2	32	24		8	5
		210918048			复合材料原理（B） Principle of Composites（B）	2	32	32		0	5
		210918050			复合材料力学 Composite mechanics	2	32	24		8	5
		210918046			复合材料工艺与设备（B） Composites Technology and Device（B）	2	32	24		8	7
		210918049			材料表面与界面（双语） Surface and Interface of Materials	2	32	24		8	6
		应修学分小计				15
		金属材料模块
		210918051			材料科学基础（D） Fundamentals of Materials Science （D）	3	48	40		8	5
		210918052			金属热处理原理与工艺 Metal heat treatment principle and process	2	32	24		8	5
		210918053			铸件形成理论 Casting Formation Theory	2	32	32		0	5
		210918054			金属材料成形技术（双语） Metal Materials Forming Technology	2	32	24		8	6
		210918055			现代表面工程技术 Modern surface engineering technology	2	32	24		8	7
		210918056			材料腐蚀与防护 Corrosion and Protection of Materials	2	32	24		8	6
		210918057			粉末冶金基础 The Basis of Powder Metallurgy	2	32	24		8	7
		应修学分小计				15
	专业拓展选修课程（任选一门）	210918058			纳米材料（B） Nano Materials（B）	2	32	24		8	7
		210918059			功能材料 Function Materials	2	32	24		8	7
		210918060			混凝土 Concrete	2	32	24		8	7
		210918061			新型墙体材料 New Type Wall Materials and Products	2	32	24		8	7
		210918062			宝石学 Gemology	2	32	24		8	7
		应修学分小计				2
工程实践与毕业设计		213114001			入学教育及军训 Entrance Education & Military Training	1.5	3周			3周	1	不计入总学分，不收费
		213114004			劳动教育与实践 Labor Education and Practice	2	4周			4周	1-8	每学年至少组织1周劳动教育与实践，其中理论课2学时，不计入总学分，不收费
		211814001			思想政治理论课实践教学 Ideological and Political Theory Course Practice Teaching	2	2周	0		2周	4
		212814002			工程训练（B） Engineering Training （B）	2	2周	0		2周	4
		210914008			热工设备设计 Thermal Equipment Design	3	3周	0		2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	0		3周	4	含劳动教育2学时
		210914010			材料工厂工艺设计实践 Practice and Engineering Design for Material Factories	3	3周	0		3周	6
		210914018			创新实践 Innovation Practices	2	2周	0		2周	7
		210914011			材料科学与工程专业生产实习 Production Practice of Materials Science & Engineering	4	4周	0		4周	7	含劳动教育2学时
		210914012			材料专业综合实验 Comprehensive Experiment of Material Specialty	2	2周	0		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	0		16周	8
		应修学分小计				37
总计						178.5
制定			乐红志			审核			杜庆洋
院长			李蛟