“功能材料”专业本科人才培养方案

学科门类：工学          专 业 类：材料类    专业代码：080412

学位类型：工学学士学位  标准学制：4年

特别说明：战略性新兴产业相关专业                        

 

一、培养目标

本专业培养德智体美全面发展，掌握坚实的功能材料基础理论知识，熟悉材料磁、光、电等功能特性和功能材料生产工艺，了解功能材料学科发展前沿，具备功能材料领域新材料开发、生产工艺设计、应用研究等方面基本能力，能够在磁性材料、新能源材料等功能材料行业从事科学研究、技术开发、工艺设计和经营管理方面的工作，适应社会主义市场经济的科学研究与工程技术人才。

培养目标体现了对学生综合素质要求、知识要求及能力要求，该培养目标可进一步细化为以下六个方面：

培养目标1：培养具有良好的人文社会科学素养和职业道德；

培养目标2：掌握功能材料的基础理论（涉及本专业所需的数学及自然科学知识）；

培养目标3：具备功能材料专业的工程基础知识和专业知识；具有综合应用知识进行功能材料研究与开发、生产工艺设计、应用并解决本专业复杂工程问题的能力；

培养目标4：在功能材料领域，尤其是在磁性材料与新能源材料的研究、制备和合成、生产管理、材料应用等方面具有适应社会发展需求的就业竞争力；

培养目标5：具有创新意识、实践能力、团队合作精神、良好的沟通交流能力；

培养目标6：具有跨文化交流及终身学习能力。

 

二、毕业要求

本专业学生通过4年学习，毕业时须具备下述核心能力：

（1）工程知识：能够运用数学、自然科学、工程基础和功能材料专业知识，并将其应用于解决功能材料领域的复杂材料工程问题。

指标点1-1：能够运用数学、物理、化学的基础知识对功能材料领域的复杂工程问题进行恰当的表述。

指标点1-2：掌握机械、电工电子、力学、计算机与信息技术的基础知识，并运用到解决功能材料领域复杂工程问题的具体过程中。

指标点1-3：掌握功能材料的制备原理与技术、结构表征与物理性能等基础知识，能将其用于解决功能材料制备和服役过程的成分、组织、性能等复杂工程问题。

指标点1-4：能掌握工程基础知识和功能材料专业知识，并将其应用于解决功能材料领域实际工程问题。

（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功能材料领域的复杂工程问题，以获得有效结论。

指标点2-1：能够运用数学、物理、工程基础知识和功能材料工程专业的基本理论和知识，准确识别、判断功能材料领域中复杂工程问题的关键环节和主要影响因素。

指标点2-2：能够通过文献研究分析，认识到解决复杂工程问题有多种方案，并运用电子、机械、现代信息技术及工程学科基础相关知识正确表达工程设计思想，寻求问题的有效解决方案。

指标点2-3：能够基于数学、自然科学和工程原理，采用数学/物理模型、推理分析、类比等方式证实方案的合理性，得出有效结论。

（3）设计/开发解决方案：能够设计针对功能材料专业领域复杂工程问题的解决方案，具备设计本专业领域满足特定需求的系统、部件和工艺流程的能力，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。

指标点3-1：能够根据工程需求、功能材料的实际应用或工艺条件，确定设计目标。

指标点3-2：能够运用工程基础知识及功能材料工程专业知识，针对功能材料成分、制备工艺及改善的特定需求，提出合理的设计方案，并体现创新意识。

指标点3-3：能够在制定复杂工程问题解决方案的过程中，综合考虑社会、环境、健康、安全和文化等制约因素。

指标点3-4：能够运用图纸、说明书、报告或实物等形式，呈现设计成果。

（4）研究：掌握功能材料结构与性能的分析方法及应用技术，能够对功能材料领域的复杂工程问题进行研究，具备设计、实施本专业领域工程实验的能力，并在对实验数据进行分析与解释的基础上得到合理有效的结论。

指标点4-1：能够基于科学原理并采用科学方法，对功能材料的设计、制备工艺、性能改进等提出可行的实验方案。

指标点4-2：能够根据实验方案，选用或者搭建实验仪器设备，构建实验系统，进行实验。

指标点4-3：能够通过实验、设计等方法，对功能材料的成分、组织结构和性能进行检测，并对结果进行分析。

指标点4-4：能够正确采集、整理数据，对实验结果进行合理分析和解释，得出有效结论。

（5）使用现代工具：能够针对功能材料专业复杂工程问题，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，包括对复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。

指标点5-1：能够运用计算机和现代信息技术，表达、分析、解决复杂工程问题。

指标点5-2：掌握功能材料工程领域常用测试分析仪器和方法，预测、模拟及优化材料制备与成型工艺，并理解其局限性。

（6）工程与社会：能够基于功能材料相关背景知识进行合理分析，评价功能材料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。

指标点6-1：具备工程素质和工程实践能力，了解与功能材料行业相关的生产、设计、研究与开发的技术标准、知识产权、产业政策和法律法规。

指标点6-2：能够基于材料、设计、制造技术和装备特性等知识，合理认识和评价功能材料的设计、制备和使用过程对社会、健康、安全、文化的影响，并理解应承担的责任。

（7）环境与可持续发展：能够理解和评价针对功能材料领域的复杂工程问题的实践对环境、社会可持续发展的影响。

指标点7-1：能正确认识和理解功能材料工程实践活动对环境、社会可持续发展可能造成的影响。

指标点7-2：能对功能材料工程实践对环境、社会可持续发展的影响进行评价，并提出初步解决方案。

（8）职业规范：有较好的人文科学素养，较强的社会责任感和良好的工程职业道德。

指标点8-1：能遵守职业规范标准，理解职业规范原则，解释职业规范行为，能够不断地提高自身的人文社会科学素养，履行材料工程师的职责。

指标点8-2：具备科学的世界观、人生观和价值观，具有负责任的行为规范意识和社会责任感，懂法守法。

（9）个人和团队：基于功能材料工程领域中的多学科背景及特点，能够承担个体、团队成员以及负责人的角色。在团队合作中既能进行分工与合作，正确处理个人与团队的关系；又具备一定的组织管理的能力，能够根据团队成员的能力与特长合理分配任务，并指挥团队开展工作任务。

指标点9-1：具有团队意识，能够理解在功能材料产品设计、制备、使用等实践活动中团队不同成员担当的责任和作用，能够处理好个人、团队和其他成员的关系。

指标点9-2：具有一定的人际交往与表达能力，能在团队中做好自己承担的角色。

（10）沟通：能够就功能材料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。

指标点10-1：能够撰写调研报告、实验报告、实习报告、课程设计（论文）和毕业设计（论文）等功能材料工程技术文件。

指标点10-2：掌握一门外语，具有一定的听、说、读、写能力，了解本专业的国际发展现状及未来发展趋势，能够阅读本专业外文资料，具备跨文化交流、竞争与合作的能力。

指标点10-3：对功能材料工程专业及其相关领域的国际状况有基本了解，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。

（11）项目管理：理解并掌握工程管理原理与经济决策方法，并能在相关学科环境中应用。

指标点11-1：理解并掌握工程管理原理与经济决策方法。

指标点11-2：能够利用工程原理和经济决策方法在功能材料工程及多学科的设计研发等方面进行项目管理和经济性评价决策。

（12）终身学习：对终身学习有正确认识，具有不断学习和适应发展的能力，能及时了解功能材料科学、功能材料工艺学、功能材料制备、表征与应用的最新理论、技术及国际前沿动态。

指标点12-1：正确认识终身学习的重要性，能够跟踪专业领域前沿技术发展。

指标点12-2：具有自主学习和不断获取新知识的能力。

三、毕业要求与培养目标之间的支撑关系

本专业毕业要求支撑培养目标实现矩阵关系见下表1。

表1  毕业要求支撑培养目标矩阵