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材料料科学与工程专业

【来源: | 发布日期:2019-04-18 】

材料科学与工程专业办学始于1946年,是西安理工大学最早开设的专业之一,现为国家级特色专业、国家级专业综合改革试点专业、教育部“卓越工程师”教育培养计划专业,2017年通过国际工程教育专业认证,同时获批陕西省名牌专业、特色专业、一流专业以及陕西省人才培养模式创新实验区,拥有本硕连读招生权。所依托的一级博士点学科为陕西省重点学科和优势学科,学科排名位居全国前30%,2018年进入ESI全球排名前1%。本专业师资队伍现有专任教师43人,拥有陕西省优秀教学团队1个,并外聘行业企业兼职教师40余人,近年来获得国家及省部级教学、科研成果奖励10余项。本专业奉行理论与实践并重原则,主要培养在金属材料、材料表面工程、陶瓷及粉末冶金等领域中具备从事材料制备、材料结构与性能的科学研究、技术开发、工艺和设备设计、技术改造及经营管理等方面的工作能力、并能够适应市场经济发展的高层次、高素质的工程技术人才和管理人才。

专业培养定位

立足西部,面向全国,培养材料科学技术的工程师与优秀专业人才,胜任未来工程技术/管理方面的工作。

培养目标

本专业培养适应国家和西部地区经济与发展需求,具备良好的人文科学与职业素养、扎实的自然科学与金属材料、表面、陶瓷及粉末冶金等材料科学与工程方面的专业知识、较强的工程实践能力,能够在装备制造和新材料领域从事产品研发、生产工艺和生产设备的设计与改进、以及营销和管理等方面工作的高级工程技术人才。

培养的学生毕业5年左右,经过自身学习和行业锻炼,预期能达到下列目标:

①具备健全人格和良好的人文素养,遵守职业道德,具有社会责任感、事业心和国际视野,能够积极服务国家与社会;

②熟悉材料类相关领域的发展现状及动态,能够运用材料科学与工程专业知识和工程技能,具备独立识别、分析、研究与解决现实中复杂工程问题的能力;

③具备工程师的基本专业素质,能够在社会、安全、法律、环境以及经济等约束条件下进行材料应用体系复杂工程的技术与产品研发、生产工艺及生产设备的设计与改进、升级或重新设计、以及营销和管理等活动;

④具有团队合作意识、创新意识、沟通协调和参与企业经营管理的能力,能够在多学科团队或跨文化环境中工作,并作为技术骨干或主要负责人发挥有效作用;

⑤具有终身学习和自我完善的能力,能够通过行业训练、继续教育方式持续提高专业素养和自身素质,适应行业与职业发展,进一步增强创新意识和开拓精神。

毕业要求

1.工程知识:能够将数学、物理、化学等自然科学基础理论和工程基础、专业基础知识用于分析和解决材料设计或生产过程中的复杂工程问题

指标点1-1能够使用数学、物理、化学等基本知识和原理表达材料工程问题;

指标点1-2能够根据基础知识分析材料工程问题,并与已知典型结果进行比较和判断;

指标点1-3能够使用机械、电工、电子等工程基础知识和基本原理分析与材料生产、研发相关的机械电气装备的工作原理,并能够对故障进行分析判断;

指标点1-4能够运用材料专业知识和数学模型方法,通过比较和综合,优选方案,解决材料设计或生产过程中的复杂工程问题。

2.问题分析:能够应用数学、自然科学和材料科学与工程的基本原理,识别、表达、分析材料类复杂工程问题,以获得有效结论;

指标点2-1能够运用科学原理识别和判断复杂工程问题中的材料及产品的性能需求问题;

指标点2-2能够运用工程原理和专业知识表达复杂工程问题的解决方案;

指标点2-3能够识别和判断材料类复杂工程问题的关键点和参数,认识到解决复杂材料工程问题有多种方案,借助文献研究寻求可替代的解决方案,并证实解决方案的合理性;

3.设计/开发解决方案:能够针对复杂工程问题综合运用理论和技术手段设计和优化材料工程技术、工艺或设备方案,设计中体现创新意识,并能够综合考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素;

指标点3-1在掌握材料产品和工程技术全周期、全流程的基本设计方法和技术的基础上,能够根据特定需求和技术方案的影响因素确定目标,并设计合理的制备技术或工艺解决方案;

指标点3-2能够从系统的角度权衡方案涉及的社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素,论证设计方案的可行性;

指标点3-3设计解决方案时具有优选意识和创新意识,并能够用图纸、报告或实物等形式,呈现设计结果。

4.研究:能够基于材料成分、结构和性能的分析测试方法、实验设计方法和材料的生产工艺,对复杂材料工程问题进行研究,包括设计实验、分析和解释数据,并能通过信息综合与评价获得合理有效的结论;

指标点4-1能够基于科学原理并根据材料研究或产品质量的需要选择合适的方法测试、分析材料及产品的成分、结构和性能,通过文献研究等方法分析解决材料复杂工程问题的解决方案;

指标点4-2能够在材料研究过程中发现问题,并能采取合适的方法和手段进行分析研究、并提出解决方案;

指标点4-3能够根据实验方案构建试验系统并安全的开展实验,并能够正确的采集、整理有效数据,对实验结果进行分析和解释,得出合理有效的结论。

5.使用现代工具:能够针对复杂材料工程问题,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,进行分析、预测与模拟,并能够理解其局限性;

指标点5-1理解现代工程工具和信息技术工具的基本原理,掌握专业常用的模拟软件、制图工具、仪器及数据库等的使用方法和范围;

指标点5-2能够选择和使用恰当的仪器、软件或工具分析、计算和设计材料产品、生产设备部件和结构中的复杂工程问题;

指标点5-3能够针对材料生产、制备过程中的相关问题,借助信息检索工具、专业模拟软件或理论,对设计方案进行开发、模拟和预测,并能理解模拟和预测的局限性。

6.工程与社会:能够基于材料研发和生产相关背景和专业知识进行合理分析,评价材料工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化等产生的影响;

指标点6-1熟悉材料工程领域相关的技术标准、知识产权政策及法律法规等,能够以材料专业知识为基础分析和评价材料工程实践和复杂工程问题解决方案的合理性;

指标点6-2能够识别和分析材料新工艺、新技术和新产品的开发与应用对社会、健康、安全、法律以及文化的潜在影响;

指标点6-3能够了解并客观评价材料工程实践和材料产品生产、技术研发的实施对社会、健康、安全、法律以及文化的影响。

7.环境和可持续发展:能够正确理解和评价本专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响;

指标点7-1知晓和理解环境保护的相关法律法规及可持续发展的内涵,能够正确理解材料产业与环境保护的关系;

指标点7-2能够针对具体的材料生产或研发的可持续性,评价其资源利用率、污染处置方案和安全防范措施,以及整个周期中可能对人类和环境造成危害的隐患,具有应对危机和突发事件的初步能力。

8.职业规范:具有人文社会科学素养和社会责任感,能够在材料生产及研发实践过程中理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任;

指标点8-1有正确的世界观、价值观和人生观,理解个人与社会的关系,坚持中国可持续发展的科学道路;

指标点8-2理解客观公正、诚实守信、实事求是的材料工程师职业道德并能够自觉遵守,理解材料工程师对安全、健康、环保的社会责任并能够自觉履行。

9.个人和团队:具备团队协作能力,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;

指标点9-1能够独立或合作完成团队分配的任务,主动与团队成员共享信息、有效沟通并合作共事;

指标点9-2能够胜任团队成员的不同角色与责任,能够倾听团队成员的意见,能够组织、协调和指挥团队成员开展工作。

10.沟通:能够就复杂材料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能够翻译材料专业外文文献,撰写基于复杂工程问题解决方案的材料专业报告、论文和设计说明书,采用挂图、演示软件进行陈述、表达和回答问题,并能够与本专业师生和企业同行进行沟通和交流;

指标点10-2掌握一门对外交流的语言,能够阅读材料工程等领域的外文文献,了解材料工程领域的国内外发展现状和趋势,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

11.项目管理:具有系统的工程实习经历,能理解并掌握工程管理原理与经济决策方法以及本专业工程活动中涉及的重要经济与管理因素,且能够在多学科环境中应用;

指标点11-1具有系统的工程实习经历,理解材料工程活动中涉及的经济与管理因素;

指标点11-2掌握工程管理原理与经济决策方法,并能够对材料生产研发过程的多学科环境下进行分析评价。

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。

指标点12-1对于自主探索与学习的必要性有正确的认识,具有终身学习的意识和能力;

指标点12-2能针对个人或职业发展的需求,采用合适的方法不断学习,适应发展需要。

主要课程

1)专业基础课程

材料科学基础、材料工程基础、材料工程装备基础、材料加热炉基础、金属材料学、材料物理性能、材料力学性能、材料分析测试方法、材料工程设计、纳米材料、计算机语言程序设计、失效分析、非电量测试技术、无损检测技术等。

2)专业方向课程

金属材料工程:金属热处理工艺学、冶金学概论、功能材料、复合材料、材料前沿讲座、金属材料工程综合课程设计等;

材料表面工程:材料表面工程、材料腐蚀与防护、模具设计与模具CAD、材料表面与界面、薄膜材料与技术、材料表面工程综合课程设计等;

陶瓷及粉末冶金工程:无机材料物理化学、粉末冶金学、陶瓷材料学、无机材料工艺学、热工过程及设备、陶瓷及粉末冶金综合课程设计等;

就业方向

本专业的毕业生能适应国民经济各行业对材料领域高级专业人才的需要,近几年毕业生一次就业率历年超过90%,考研率50%左右。就业领域涉及汽车工业、机械工业、航天航空工业、冶金工业、电子工业、科研院所、大专院校等,从事材料研究开发,材料制备与加工,材料防护工程设计,技术管理等方面的工作,或继续深造成为硕士、博士等更高级专门人才。