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:080412T
学位类型:工学学士学位 标准学制:4年
特别说明:陕西省一流本科专业建设点,战略性新兴产业相关专业
一、培养目标
针对我国战略性新兴产业相关领域发展对人才的需求,本专业旨在培养德智体美劳全面发展,具有较强的家国情怀、扎实的数理基础、良好的科学素养和系统的专业知识,能够综合运用功能材料专业基础理论和相关专业知识,解决磁性材料和新能源材料行业复杂工程问题,能胜任相关领域的科学研究、工艺设计、生产管理、技术开发、推广应用等方面的工作,具有较好的团队协作精神与合作能力、组织沟通能力、可持续发展意识和一定国际视野的高素质专门人才。
毕业生毕业后5年达到以下目标:
目标1【专业思政育人目标】:具备良好的人文科学素养、科学素养、社会责任感和较强的家国情怀。
目标2【知识目标】:能够综合运用数学、自然科学、工程基础、功能材料专业基础理论和相关专业知识,解决磁性材料和新能源材料行业新产品研发、生产和应用过程中的复杂工程问题。
目标3【能力目标】:能够就专业问题与业界同行及社会公众进行有效沟通,能胜任磁性材料和新能源材料相关领域的科学研究、工艺设计、生产管理、技术开发、推广应用等方面的工作。
目标4【素质目标】:坚守职业操守,拥有团队协作精神,具备一定的国际视野。具有可持续发展的理念和终身学习的意识,与时俱进,不断提升适应社会发展的能力。
二、毕业要求
0.专业思政:能够深刻领悟中国特色社会主义新时代的内涵,把握好新时代中国特色社会主义思想的世界观和方法论,具备创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念,具有理想信念、家国情怀、法治意识和社会责任等。
指标0.1 能够深刻领悟中国特色社会主义新时代的内涵,精准把握新时代中国特色社会主义思想的核心要义,并能够运用这些理论来指导实践,解决实际问题。
指标0.2 能够树立坚定的理想信念,坚定对马克思主义的信仰,对社会主义和共产主义的信念,具备家国情怀,关心国家大事,热爱自己的祖国和人民,愿意为国家的繁荣富强贡献自己的力量。
指标0.3 具有法治意识,自觉遵守国家法律法规,维护社会公平正义。勇于承担社会责任,积极参与社会公益活动,用实际行动践行社会主义核心价值观,展现当代青年的良好风貌和社会责任感。
1. 工程知识:能够运用数学、自然科学、计算、工程基础和功能材料专业知识,解决磁性材料、新能源材料新产品研发、工艺升级及产品生产和应用过程的相关复杂工程问题。
指标点1.1 能够运用数学、自然科学、计算、工程基础和专业基础知识对磁性材料、新能源材料领域相关复杂工程问题进行恰当的表述。
指标点1.2 能将数学、自然科学、计算、工程基础和专业知识应用于磁性材料、新能源材料领域某一具体系统或工艺过程,建立模型并求解。
指标点1.3 运用自然科学、材料工程基础和相关专业基础知识对磁性材料与新能源材料领域的相关复杂工程问题进行推演和分析。
指标点1.4 通过功能材料制备工艺、表征技术与物理性能等专业基础知识的学习,能将组成、结构、制备工艺和性能之间关系较好地用于磁性材料、新能源材料领域相关复杂工程问题解决方案的设计与优化。
2. 问题分析:能够应用数学、自然科学和工程科学的第一性原理,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、自然科学、工程基础和功能材料专业的第一性原理,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、自然科学和工程科学的第一性原理,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:能够针对功能材料专业领域复杂工程问题开发和设计解决方案,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,能够在设计环节中体现创新性,并从健康与安全、生命周期成本与净零碳要求、法律与伦理、社会与文化等角度考虑可行性。
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/开发目标。
指标点3.2 针对功能材料成分、制备工艺及性能改善的特定需求,能够运用工程基础知识及功能材料工程专业知识,并综合考虑健康与安全、全生命周期成本与净零碳要求、法律与伦理、社会与文化等制约因素,提出合理的设计/开发方案,并在方案中体现创新性。
指标点3.3 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:掌握材料结构与性能的分析方法及功能材料的应用技术,能够对磁性材料、新能源材料新产品研发、工艺升级及产品生产和应用过程的相关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,对磁性材料、新能源材料新产品研发及产品生产和应用过程的相关复杂工程问题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,进行实验,并能够正确采集、整理数据,对实验结果进行合理分析和解释。
指标点4.3 能够结合功能材料基础理论知识,针对功能材料的设计、制备、性能表征、应用等方面的实验结果,得出有效结论。
5.使用现代工具:能够针对磁性材料、新能源材料新产品研发、工艺升级及产品生产和应用过程的相关复杂工程问题,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,包括对上述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 能够了解功能材料工程领域常用测试分析仪器、现代信息技术和工程辅助工具的使用原理和方法,并理解其局限性。
指标点5.2 能够选择和使用恰当的测试分析仪器、现代信息技术和工程辅助工具,对上述复杂工程问题进行预测与模拟,并能够分析其局限性。
6.工程与可持续发展: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健康、安全、环境、法律以及经济和社会可持续发展的影响,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,了解与磁性材料、新能源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,合理分析和评价磁性材料、新能源材料的设计、制备和使用过程对健康、安全、环境、法律以及经济和社会可持续发展的影响,并理解应承担的责任。
7.伦理和职业规范:有工程报国、工程为民的意识,具有人文社会科学素养和社会责任感,能够理解和应用工程伦理,在工程实践中遵守工程职业道德、规范和相关法律,履行责任。
指标点7.1 具有强烈的工程服务国家与人民的使命感,具备坚实的人文社会科学
知识基础,并在实践中体现对社会责任的深刻理解和积极担当。
指标点7.2 能深入理解工程伦理的重要性,在工程实践中遵循职业道德、规范和相关法律,积极履行职业责任。
8.个人和团队:基于功能材料工程领域中的多样化、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8.1 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8.2 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,组织、协调和指挥团队开展工作。
9.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,理解、尊重语言和文化差异。
指标点9.1 能就专业问题,以口头、文稿、图表等形式准确表达自己的观点,回应质询,能够与业界同行与社会公众进行交流。
指标点9.2 掌握一门外语,具有一定的听、说、读、写能力,了解本专业及其相关领域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,理解、尊重语言和文化差异。
10.项目管理和财务:理解并掌握工程项目相关的管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用。
指标点10.1 理解并掌握工程项目相关的管理原理与经济决策方法。
指标点10.2 能够利用工程项目相关的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。
11.终身学习:对终身学习有正确认识,具有不断学习和适应新技术变革的能力,能及时了解功能材料科学、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,理解广泛的技术变革对工程和社会的影响,具有批判性思维能力。
指标点11.1 持有正确的终身学习观念,具备持续自我更新和适应新技术变革的能力;保持对功能材料科学及其制备、表征、应用等领域最新理论和技术的敏感性,及时了解相关领域的最新理论、技术及国际前沿动态。
指标点11.2 理解技术变革对工程和社会产生的广泛影响,并具备批判性思维能力,能够分析评价新技术的发展与应用。
三、毕业要求支撑培养目标矩阵
| 培养目标1 | 培养目标2 | 培养目标3 | 培养目标4 |
毕业要求0 | √ |
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毕业要求1 |
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毕业要求2 |
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毕业要求3 |
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毕业要求4 |
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毕业要求5 |
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毕业要求6 |
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毕业要求7 | √ |
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毕业要求8 |
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毕业要求9 |
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| √ |
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毕业要求10 |
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| √ |
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毕业要求11 |
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| √ |
注:对毕业要求支撑的培养目标栏中打“√”。
四、专业核心课程
【专业核心课程是指人才培养方案课程体系中富有专业特色,以专业、学科或行业最核心的理论和技能为内容的必修课程。各专业核心课程应按照《本科专业国家标准》、专业评估认证标准的要求,结合学科专业特色合理设置6-10门。】
序号 | 课程模块 | 课程名称 | 学分 |
1 | 专业基础课程 | 功能材料基础 | 2.0 |
2 | 专业基础课程 | 材料科学基础 | 4.0 |
3 | 专业基础课程 | 材料研究与测试方法 | 3.0 |
4 | 专业基础课程 | 固体物理 | 3.5 |
5 | 专业基础课程 | 电化学基础 | 2.5 |
6 | 专业基础课程 | 磁性物理学 | 3.0 |
7 | 专业方向课程 | 磁性材料 | 2.5 |
8 | 专业方向课程 | 磁性材料器件与应用 | 2.0 |
9 | 专业方向课程 | 太阳能光伏技术 | 2.5 |
10 | 专业方向课程 | 光伏发电系统设计与应用 | 2.0 |
五、“课赛一体化”课程及学分转换
“课赛一体化”课程名称 | 对应竞赛名称 | 获奖要求 | 可转换课程名称 | 转换课程学分 |
创新创业基础 | 1.全国大学生英语竞赛 2.全国大学生数学竞赛 3.全国大学生物理实验竞赛 4.全国大学生数学建模竞赛 5.“21世纪”全国英语演讲比赛 6. 中国大学生工程实践与创新能力大赛 | 第二等级及以上 | 创新创业模块选修D2学分 | 1.0 |
机械设计基础 | 1.全国大学生机械创新设计大赛 | 第二等级及以上 | 机械设计基础课程设计 | 2.0 |
材料科学基础、材料工程基础、材料研究与测试方法 | 1.全国高校无机非金属材料基础知识大赛
| 第二等级及以上 | 创新思维及能力训练 | 1.0 |
创新思维及能力训练 | 1.中国国际大学生创新大赛 2.全国大学生微结构摄影大赛 3.全国大学生功能材料短视频大赛 | 第二等级及以上 | 专业方向选修C2学分 | 2.0 |
注:1.“对应竞赛名称”应与学校竞赛分级分类目录一致,未在目录内的竞赛
原则上不予进行学分转换;
2.“获奖要求”应明确、具体,原则上省级及以上获奖方可申请学分转换。
六、课程与毕业要求对应关系
符号表示相关度:H-高度相关;M-中等相关;L-弱相关。