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西安科技大学 材料科学与工程专业人才培养方案(2022版)
2024-02-29  
[字号: ]

材料科学与工程专业源于1999年开始的“材料科学与工程”引导性专业,下设金属材料、无机非金属材料和高分子材料三个方向;2005 年和 2008 年无机非金属材料高分子材料方向先后分出,单独设置了无机非金属材料工程高分子材料科学与工程专业;2009 年以来,材料科学与工程专业主要围绕材料表面、材料成型两个方向从事人才培养工作,并于 2017 年获批为陕西省一流专业。

一、培养目标

面向西部,服务全国,培养德、智、体、美、劳全面发展,具有良好的人文素养、创新意识、团队协作和国际化视野;掌握扎实的自然科学基本知识、材料科学的基础理论和材料工程的专业技能,具备较强的工程实践和解决复杂工程问题的能力,能够适应社会、经济和科学技术发展需求,服务于机械、电子、冶金、建筑、交通等行业,在材料科学与工程或相关领域从事科学研究、材料及工艺设计、技术开发、组织生产与管理等方面工作的应用型高级专门人才。

本专业毕业生经过 5 年左右的自身努力和工程实践,可达到如下目标:

(1) 理解并坚守职业道德规范,能够在材料工程项目实践过程中,综合考虑法律、道德、安全、环保和社会可持续性发展等因素,确保工程项目实施的有效性与合理性(责任与担当)

(2) 能够运用材料科学的基本理论和专业知识,适应材料及相关行业的需求,融会贯通所学知识,具有利用先进技术和资源发现、分析、解决材料领域复杂工程问题的能力(专业能力)

(3) 能跟踪材料科学与工程及相关领域的发展现状和趋势,具有创新意识,能根据解决复杂工程问题的需求,进行材料设计、开发和研究新材料及新工艺等,满足实际需求的能力(职业能力)

(4) 具备健康的身心和良好的社会责任感,能践行社会主义核心价值观,积极服务国家与社会;具有较强的沟通能力与团队精神、工程项目管理能力和环境适应能力(社会能力)

(5) 具有良好国际视野,可进行跨文化沟通、交流,拥有自主的、终生学习、自我提升及不断诉求掌握新知识、新技能、拓展职业发展机会的能力(终身学习)

二、培养要求(毕业要求)

毕业生应获得以下几个方面的知识和能力:

1. 工程知识:能够将数学、自然科学、工程基础知识和专业知识用于分析和解决材料开发与生产过程中的复杂工程问题。

1.1 能将数学、自然科学、工程基础知识运用到对材料工程中复杂问题的恰当表述中。

1.2 掌握材料科学与工程专业所需的工程基础知识,能够针对工程问题建立合适的数学模型并求解。

1.3 结合恰当模型,能够运用数学、自然科学、工程基础和专业基础知识,进行推演和分析材料工程中的复杂工程问题。

1.4 能将材料专业的相关知识和数学模型方法用于分析材料组成、结构、性能之间的关系,以及解决材料研发、生产和应用过程中的复杂工程问题,及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基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析材料开发与生产过程中的复杂工程问题,以获得有效结论。

2.1 能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,对材料制备、加工、服役中的复杂工程问题的关键环节和影响因素,进行正确识别,判断和表述;

2.2 能够认识到解决材料制备、加工、服役等过程中复杂工程问题的多种方案可供选择,能够通过文献研究寻求可替代的解决方案,并对不同方案进行比较、评价;

2.3 能运用材料科学与工程基本原理,借助文献研究获悉的解决方案,理解并提炼复杂工程问题中的关键影响因素及控制参数,对问题进行综合分析和评价,并获得合理有效结论。

3. 设计和开发:能够设计针对材料开发与生产过程中的复杂工程问题的解决方案,设计满足特定需求的生产工艺流程和主要设备,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 能够基于材料科学与工程中材料的成分、组织、工艺与性能等基本规律,进行材料科学与工程领域相关系统或工艺流程设计,针对特定需求,可完成单元(部件)设计。

3.3 针对材料科学与工程领域的复杂工程问题的特定需求,考虑安全、健康、法律、文化及环境等制约条件,对设计方案进行可行性分析与论证、确定衡量指标,优选设计方案,能够用报告呈现设计与开发成果,并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开发与生产过程中的复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与表征、并通过信息综合得到合理有效的结论。

4.1 基于材料科学与工程的科学原理,能通过文献研究,资料查阅等方法,调研,分析材料合成与制备、材料结构与性能、工程应用中复杂工程问题的解决方案;

4.2 能够根据问题特征和解决方案,基于材料分析测试技术的基本原理和方法,合理选择技术路线及设计实验方案。

4.3 根据实验方案构建实验系统或平台,安全的开展实验,和正确的采集数据;

4.4 对实验结果和数据进行分析,解释,通过信息综合,得到合理有效结论。

5. 使用现代工具:能够针对材料开发与生产过程中的复杂工程问题,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,包括对复杂工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性。

5.1 熟悉材料科学与工程专业常用的现代分析仪器、信息技术工具、资源,现代工程工具和模拟软件的使用原理和方法,并理解其使用范围和局限性。

5.2 能够选择与使用恰当的仪器、信息资源、工程工具和专业模拟软件,对材料的复杂工程问题进行分析、计算。

5.3 能够针对材料研发、生产和应用中的问题,开发或选用满足需要的现代工具,模拟和预测材料的组成、结构和性能,并能够分析其局限性。

6. 工程与社会:能够基于材料工程相关背景知识进行合理分析,评价金属材料工程专业实践和复杂工程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。

6.1 具有工程实践的经历,了解解决材料工程问题相关的法律法规、标准、知识产权、产业政策等,理解其与社会的关系。

6.2 基于工程背景,能够分析和评价材料工程实践和复杂工程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:能够理解和评价针对材料开发与生产过程中的复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

7.1 知晓环境保护和可持续发展的理念和内涵,了解环境保护的基本法律法规,理解材料工程实践与环境保护及可持续发展的关系,具有环境保护和可持续发展意识。

7.2 能够站在环境保护和可持续发展的角度,综合考虑材料工程复杂问题的解决或工程实践过程中对环境和可持续的影响,评价其可能对人类和环境造成的危害。

8. 职业规范:具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在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 具有较好的人文社会科学素养,能够树立和践行社会主义核心价值观,弘扬爱国敬业精神,担负社会主义建设者和接班人的社会责任和使命。

8.2 能够在材料科学与工程实践中,理解并遵守诚实公正、诚信守则的工程职业道德和规范,能在材料领域相关工程实践中自觉遵守。

8.3 理解工程师在历史、社会、自然环境中的地位,以及对公众的安全、健康、环境保护的社会责任,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 能够理解多学科背景下的团队成员的定位与责任,能够胜任个人承担的角色任务。

9.2 能够在多学科背景下的团队中,与团队其他成员进行有效沟通,合作 听取并综合团队其他成员的意见与建议,协调和指挥团队成员开展工作。

10. 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 具备撰写报告和设计说明书的能力,能就专业问题以口头、图表、报告、文稿,陈述发言,答辩等多种方式来准确阐述材料领域的复杂工程问题,。

10.2 能够通过口头表达或书面方式就复杂的工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流。

10.3 把握材料领域的国际发展趋势、研究热点,具备跨文化交流的口头和书面表达能力,能就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 理解并掌握材料科学与工程实践活动及产品的全周期、全过程中所涉及到的相关工程管理原理与经济决策方法。

11.2 能够在多学科环境下进行材料科学与工程项目的管理、经济性分析评价与决策

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 能够认识到自主学习和终身学习的必要性,具有自我探索和终身学习的理念,能够掌握自主学习的方法。

12.2 能够适应职业发展要求,采取适合的方式,通过不断学习,提升和完善自我,具有适应发展的能力。

三、毕业条件

完成总学分175.5,其中理论教学134.5学分,集中实践教学41学分。另外,还需完成第二课堂10学分,并且达到《国家学生体质健康标准》合格要求。

四、学士学位授予条件

政治思想表现良好,符合毕业条件要求,平均学分绩点大于或者等于2.30

五、学制与学位

学制四年,授予工学学士学位。

六、主干学科

主干学科:材料科学与工程

七、专业核心课程

材料物理化学A、材料科学基础A、材料研究与测试方法A、材料力学性能、金属材料及热处理、材料成型原理与工艺



八、教育教学体系结构

教育

体系

课程体系

必修课程

选修课程

总学分

比例

%

最低学时

最低学分

最低学时

最低

学分

人文社会科学类

532

31

48

3

34

19.37

数学和自然科学类

416

26

32

2

28

15.95

创新创业类

36

2

16

1

3

1.71

体育类

144

4

0

0

4

2.28

美育类

0

0

32

2

2

1.14

劳育类

32

2

0

0

2

1.14

公共选修课程

0

0

96

6

6

3.42

小计

1160

65

224

14

79

45.01

工程/学科基础课

80

5

32

2

7

3.99

专业课(专业方向课)

680

39.5

144

9

48.5

27.64

 

760

44.5

176

11

55.5

31.62

集中

实践

教学

军训、思政课实践、实验、实习、实训、设计等及其包含的劳动实践

36+54

36

5

5

41

23.36

总计

36+1974

145.5

5+400

30

175.5

100.00

第二

课堂

德育、创新创业教育、体育、美育、劳育

10学分




九、课程设置表

专业代码:080401                                专业名称:材料科学与工程

教学体系

课程体系

课程

编号

课程名称

学时分配

学期分配(学期、学分)

开课

单位

理论

实验

上机

其他实践

1

2

3

4

5

6

7

8

通识教育

人文社会科学

A2241010N

马克思主义基本原理

3

48

40



8





3




马院

A2830001N

毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论

3

48

44



4



3





马院

A2830002N

习近平新时代中国特色社会主义思想概论

3

48

44



4



3





马院

B2282010N

中国近现代史纲要

3

48

40



8


3







马院

B2244015N

思想道德与法治

3

48

40



8


3







马院

S2850001N

形势与政策(1)

0.25

4

4





0.25








马院

S2850002N

形势与政策(2)

0.25

4

4






0.25







马院

S2850003N

形势与政策(3)

0.25

4

4







0.25






马院

S2850004N

形势与政策(4)

0.25

4

4








0.25





马院

S2850005N

形势与政策(5)

0.25

4

4









0.25




马院

S2850006N

形势与政策(6)

0.25

4

4










0.25



马院

S2850007N

形势与政策(7)

0.25

4

4











0.25


马院

S2850008N

形势与政策(8)

0.25

4

4












0.25

马院

A2310001N

大学英语(1)

2.5

48

32

16



2.5








人外学院

A2310002N

大学英语(2)

2.5

48

32

16




2.5







人外学院

A2310003N

大学英语(3)

2.5

48

32

16





2.5






人外学院

A2310004N

大学英语(4)

2.5

48

32

16






2.5





人外学院

B2210010N

大学生心理健康教育

2

32

20

12




2








学工部

S2210030N

军事理论

2

36

36





2








学工部

1

B2281091N

党史

1

16

16





1



马院

B2281092N

新中国史

1

16

16





1



马院

B2281093N

改革开放史

1

16

16





1



马院

B2281094N

社会主义发展史

1

16

16





1



马院

以上四史”4门课程至少选修1学分

2

A9920002N

战略策划与战略管理概论

1

16

16








1




管理学院

B2022020N

数字经济概论

1

16

16







1





管理学院

A1910001N

应急管理概论

1

16

16







1





安全学院

以上3门课程至少选修2学分(其中《应急管理概论》限选)

小计

34

580

472

76

0

32

/










数学和自然科学

A2011012N

高等数学A(1)

6

96

96




6








理学院

A2011011N

高等数学A(2)

6

96

96





6







理学院

A2013011N

大学物理A(1)

4

64

64





4







理学院

A2013012N

大学物理A(2)

3

48

48






3






理学院

A2011050N

线性代数

2

32

32





2






理学院

A2011041N

概率论与数理统计B

3

48

48






3





理学院

A0810001N

信息技术与人工智能概论

2

32

16


16



2







计算机学院

B2095240N

地球科学概论

1

16

16





1








地环学院

A1910002N

安全工程概论

1

16

16





1








安全学院

B2031080N

矿业工程概论

1

16

16





1








能源学院

A3220001N

碳中和与新能源技术概论

1

16

16





1





未来技术学院

以上4门课程至少选修2学分(其中《碳中和与新能源技术概论》限选)

小计

28

448

432

0

16












创新创业教育

B2201010N

创新创业基础

1

20

20








1





创新创业学院

B2211010N

就业指导

1

16

16










1



学工部

B2201020N

创造性思维与创新方法

1

16

16









1




创新创业学院

B2201034N

本科研讨课

1

16

16









1




创新创业学院

以上2门课程至少选修1学分

小计

3

52

52














体育

B2141010N

大学体育(1)

1

36

32



4


1








体育部

B2141011N

大学体育(2)

1

36

32



4



1







体育部

B2141012N

大学体育(3)

1

36

32



4




1






体育部

B2141013N

大学体育(4)

1

36

32



4





1





体育部

S1410001N

体质测试(1)

\







第一学年







体育部

S1410002N

体质测试(2)

\









第二学年





体育部

S1410003N

体质测试(3)

\











第三学年



体育部

S1410004N

体质测试(4)

\













第四学年

体育部

小计

4

144

128

0

0

16

/










美育

B2235013N

音乐鉴赏

1

16

16





1








艺术学院

A1620001N

美术鉴赏

1

16

16






1







艺术学院

A1620002N

影视鉴赏

1

16

16







1






艺术学院

A1620003N

戏剧鉴赏

1

16

16








1





艺术学院

A1620004N

舞蹈鉴赏

1

16

16









1




艺术学院

A1620005N

书法鉴赏

1

16

16










1



艺术学院

A1620006N

戏曲鉴赏

1

16

16











1


艺术学院

以上7门课程至少选修2学分

小计

2

32

32














劳育

S2710001N

大学劳动教育(1)

0.5

8

4



4


第一学年







学工部

S2710002N

大学劳动教育(2)

0.5

8

4



4




第二学年





学工部

S2710003N

大学劳动教育(3)

0.5

8

4



4






第三学年



学工部

S2710004N

大学劳动教育(4)

0.5

8

4



4








第四学年

学工部

小计

2

32

16



16











全校公共课

S2270010N

入学教育

/

1













学工部

S2260020N

毕业教育

/

1













学工部

1-7学期开设,开设全校公共选修类通识课程,涵盖科技与文明、社会与法治、艺术与审美、历史与文化、生命与健康、经济与管理、沟通与交流、环保与安全等知识内容,学生至少选修6个学分。

各学院

小计

6

2















 

79

1384

1228

76

16

64

/










*注:12年级劳动教育实践教学以公益劳动为主,34年级劳动教育实践教学依托专业实习、社会实践的形式进行。
专业代码: 080401                         专业名称:材料科学与工程

教学体系

课程体系

课程

性质

课程

编号

课程名称

学时分配

学期分配(学期、学分)

开课

单位

理论

实验

上机

其他实践

1

2

3

4

5

6

7

8

专业教育



工程

/

学科基础

A2082200N

Python编程与应用

3

48

32


16





3






计算机

学院

B2020050N

项目管理与经济分析概论

2

32

32













管理学院

B2095010N

环境保护与职业

健康概论

1

16

16






1







地环学院

B2041190N

工程伦理

1

16

16






1







建工学院

B2250010N

网络信息检索

1

16

8


8







1



图书馆

以上3门课程至少选修2学分(其中工科专业《环境保护与职业健康概论》《工程伦理》必选)

小计

7

112

96


16












专业基础


A2111060N

专业导论

1

16

16






1







材料学院

A2111010N

材料物理化学A

4

64

64






4






材料学院

A2111030N

材料科学基础A

4

70

64

6






4





材料学院

A2111040N

材料研究与测试方法A

2

38

32

6







2




材料学院

A2111050N

材料力学性能

2

38

32

6







2




材料学院

A2015032N

工程力学B

3.5

58

48


10




3.5






理学院

S2151131N

无机及分析化学

4

64

48

16



4








化工学院

A2014010N

画法几何与工程制图

2.5

42

32


10



2







理学院

A2051031N

机械设计基础B

3.5

56

48


8






3.5




机械学院

B2065031N

电工与电子技术

3

56

48


8






3





电控学院

A2111070N

材料物理性能B

2

32

32









2




材料学院

B2111140N

计算机在材料科学中的应用

1

16

16









1




材料学院

B2111030N

电化学

1

16

16










1



材料学院

B2111040N

探秘身边的材料

1

16

16







1






材料学院

B2111040N

固体物理D

2

32

32









2




材料学院

以上3门课程至少选修1学分

小计

32.5

550

480

34

36












专业课

B2111060N

材料工程基础

2

38

32

6







2





材料学院

A2111080N

金属材料及热处

2

38

32

6








2



材料学院

A2111090N

材料成型原理与工艺

2

38

32

6







2




材料学院

B2111050N

无损检测与失效分析

2

32

32










2



材料学院



B2111270N

材料模拟与计算

1

16

16










1



材料学院

B2111070N

表面与防护

2

32

32










2



材料学院

B2111120N

模具设计与CAD

2

32

32











2


材料学院

B2111150N

功能材料

1

16

16










1



材料学院

B2111300N

粉末冶金及3D打印

1

16

16











1


材料学院

B2111170N

复合材料

1

16

16










1



材料学院

B2111320N

先进薄膜制备技术

1

16

16











1


材料学院

B2111130N

材料摩擦与磨损

1

16

16











1


材料学院

B2111010N

材料科学进展

1

16

16










1



材料学院

B2111081N

新型凝固技术

1

16

16











1


材料学院

B2111250N

纳米材料与器件

1

16

16









1




材料学院

B2111260N

微纳加工技术

1

16

16









1




材料学院

B2111240N

新能源材料前沿

1

16

16









1




材料学院

B2111280N

智能材料与器件

1

16

16











1


材料学院

B2111210N

电子材料与元器件

1

16

16











1


材料学院

B2111220N

电子封装材料

1

16

16










1



材料学院

B2111230N

电子器件微连接技术

1

16

16











1


材料学院

B2111290N

材料激光加工技术

1

16

16











1


材料学院

以上课程至少选修8学分

小计

16

274

256

18













合计

55.5

936

832

52

52













专业代码:080401                             专业名称:材料科学与工程

教学体系

课程体系

课程

编号

课程名称

学时分配

学期分配(学期、学分)

开课

单位

实验

上机

其他实践

1

2

3

4

5

6

7

8

集中实践

教学

独立设课实验

S2013010N

物理实验(1

1

24

24





1







理学院

S2013011N

物理实验(2

1

30

30






1






理学院

S2211020N

材料物理化学实验

1

1












材料学院

小计

3

54+1

54













集中实践教学环节

S2210020N

军训

2

2





2








学工部

S2111011N

材料认知实践

1

1






 







材料学院

S2111020N

认识实习

1

1












材料学院

S2221010N

金工实习

2

2












实训中心

S2111030N

生产实习

3

3












材料学院

S2111050N

毕业实习+毕业设计(论文)

16

16












材料学院

S2111060N

机械设计课程设计

2

2












材料学院

S2111080N

材料成型综合实验

1

1












材料学院

S2111090N

金属材料综合实验

1

1












材料学院

S2111116N

专业课程设计

2

2












材料学院

S2111115N

材料设计综合实验

1

1












材料学院


公益劳动周

1

1














S2111120N

数学建模/实验

1

1












理学院

S2230010N

英语翻译与写作训练

1

1












人外学院

S2111114N

电工与电子设计

1

1












工程训练中心

S2111017N

无损检测综合实验

1

1












材料学院

S2111018N

材料模拟与仿真

1

1












材料学院

S2111019N

电子材料综合实验

1

1












材料学院

S2111070N

科技论文写作

1

1












材料学院

S2111100N

表面工程综合实验

1

1












材料学院

S2111020N

粉末冶金综合实验

1

1












材料学院

S2230010N

英语听说训练

1

1












人外学院

S2025012 N

计算机技能训练

1

1












计算机学院

以上实践环节的选修课,至少选修5个学分

小计

38

38














合计

41

54+41

54













总计

175..5

2374+41

2114

128

68

64










*备注:专业实践+劳动实践指劳动教育依托专业集中实践教学环节


专业代码: 080401                              专业名称:材料科学与工程

第二课堂

模块

 

最低学分

学期安排

德育

党团活动

2

1-8学期

(五年制为第1-10学期)

分散进行

志愿者

创新

创业

教育

创新创业竞赛

4

学科(科技)竞赛

学术成果

(专利、论文、获奖)

专业能力证书

体育

早操

2

体育竞赛

课外体育活动

美育

艺术展演活动

1

校园文化活动

劳育

创新创业活动

1

社会实践

勤工助学

志愿者服务

备注:第二课堂10学分根据《西安科技大学本科生第二课堂教育学分考核认定办法》评定。


十、教学进程表

教学周

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

学年

学期

教学进程

1

入学教育

军事

训练

理论教学16

考试1

假期

2

理论教学16

考试1

集中实践环节3

假期

3

理论教学16

考试1

集中实践环节3

假期

4

理论教学16

考试1

集中实践环节3

假期

5

理论教学16

考试1

集中实践环节3

假期

6

理论教学16

考试1

集中实践环节3

假期

7

理论教学16

考试1

集中实践环节3

假期

8

毕业实习、毕业设计(论文)及答辩

毕业教育

离校

备注:各学院可根据本专业实际情况适当调整第5-8学期实践教学环节起止周次。














十一 课程体系与毕业要求关系矩阵


具体指标点

课程

1.1

1.2

1.3

1.4

2.1

2.2

2.3

3.1

3.2

3.3

4.1

4.2

4.3

4.4

5.1

5.2

5.3

6.1

6.2

7.1

7.2

8.1

8.2

8-3

9.1

9.2

10.1

10.2

10.3

11.1

11.2

12.1

12.2

人文社会科学

马克思主义基本原理
































毛泽东思想和中国特色社

会主义理论体系概论

































习近平新时代中国特色社

会主义思想概论
































中国近现代史纲要

































思想道德与法治































形式与政策

































大学英语






























大学生心理健康教育

































军事理论
































军训
































数学和自然科学

高等数学A































大学物理A































线性代数
































概率论与数理统计B
































信息技术与人工智能概论
































安全工程概论































创新创业基础































就业指导


































公共课




·共课

大学体育
































大学劳动教育

































入学教育

































毕业教育
































工程/学科

环境保护与职业健康概论































Python编程与应用
































项目管理与经济分析概论
































工程伦理

































专业导论
































材料物理化学A































材料科学基础A































材料研究与测试方法 A































材料力学性能






























工程力学B

































无机与分析化学































画法几何与工程制图
































机械设计基础B
































电工与电子技术
































材料物理性能B