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1、2016版材料科学与工程专业培养方案材料科学与工程学院2016年12月28号材料科学与工程专业本科培养方案一、专业简介中南大学材料科学与工程学科始建于1952年，是首批博、硕士学位授权专业，拥有包括材料学、材料物理与化学、材料加工工程三个二级国家重点学科在内的一级国家重点学科，是国家博士后流动站、创新人才培养实验区、特色专业、教学示范中心的建设单位。本专业拥有以两院院士、973首席、千人及长江学者等为首的一流师资队伍。依托教育部、科技部、国防科工局、湖南省等重点实验室和研究中心，建成了具有国际先进水平的创新平台，是学校ESI国际排名首进1的学科。本专业是以数学、力学、物理学、化学等基础科学为基
2、础，以加工制造等工程学科为服务和支撑对象的宽口径专业，以有色、稀有金属材料为特色，兼顾新材料、无机非金属材料、高分子材料，分材料学（方向I）、材料加工（方向II）、材料物理（方向III）、材料化学（方向IV）四个方向培养本科毕业生。二、培养目标坚持“以立德树人为根本，以社会需求为导向，以学生为中心”的办学理念，贯彻“厚学科基础，宽专业领域，强实践应用，重创新能力”的培养方针，结合学院的学科优势与特色，按国际工程教育专业认证标准，着力培养具有良好的思想品质与职业道德及人文科学素养，掌握坚实的基础理论、系统的专业知识及一定的社会、经济、法律、管理等知识，了解本学科前沿动态，拥有实践能力、自我获取知
3、识能力、创新创业精神，同时具备较强的组织管理能力、团队协作精神和国际视野的材料科学与工程领域科学研究与工程技术并重型高素质人才。本专业毕业的学生，既可从事材料科学与工程领域基础理论研究与新材料、新工艺和新技术开发及生产技术管理工作，也可承担相关专业领域教学、科技管理和经营等工作，同时具有较强的创新意识以及一定的组织能力和团队领导才能，具备国际化竞争能力。三、培养要求学生通过人文、社科、学科基础、专业核心和专业拓展等知识的系统学习，接受材料科学研究与材料制备与加工工程实践、人文素养和职业道德等多方面的综合训练，达到知识、能力、素质的协调发展，具备研究、设计、开发新材料、新工艺和新技术等方面的创新
4、能力。本专业培养的学生应具备的知识、能力和素质总体要求为：（1）具有扎实的自然科学基础，良好的人文社会科学基础和管理科学基础。（2）系统掌握本专业领域技术基础理论、专业知识和技能，熟悉本专业学科前沿和发展趋势，了解相近专业基本知识。（3）获得较好的工程实践训练，具有本专业必需的制图、设计、计算、测试、调研、查阅文献、实验和基本工艺操作等基本技能，具有综合分析和解决工程实际问题的能力。（4）具有本专业必需的机械、电工、信息及计算机、网络应用技术的基本知识和技能。（5）具有较强的英语综合运用能力，能熟练阅读本专业的英文技术文献，并具有一定的英语交流能力。（6）具有较强的自我获取知识的能力，具备不断
5、拓展自身知识面和终身获取新知识的能力。（7）具有较强的开拓创新能力，能够创造性地提出新的观念，有效地进行新材料、新工艺、新技术的探索，并初步具备把高新技术转化为生产力的能力。（8）具有良好的沟通能力、组织管理能力和较强的团队合作精神，能够开展管理协调、技术洽谈和国际交往等工作。（9）具备较高的综合素质，包括思想道德素质和身心素质，能成为“有理想、有道德、有文化、守纪律”的社会主义事业接班人。本专业学生毕业后5年左右在社会与专业领域预期为：（1）具有良好的思想品质与职业道德，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。（2）具有良好的人文素养，掌握坚实的理论基础、系统的专业知识，能够
6、基于科学原理并采用科学方法和现代工具对复杂工程问题进行研究、设计，能理解和评价复杂工程问题对社会、环境、安全、法律、文化及可持续发展的影响，能从事相关的管理工作。（3）掌握现代工具，熟悉本专业学科前沿和发展趋势，了解本学科前沿发展动态。（4）拥有实践能力、自我获取知识的能力、创新素质、创业精神。（5）能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员及负责人角色，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，具备较强的组织管理能力、团队协作精神和国际视野。本专业培养的学生应具备的知识、能力和素质具体要求为：1 知识要求 通识与公共教育知识通过思想政治理论、体育和军事理论等基础课程的学习和
7、实践，树立科学的世界观、人生观和价值观，促使身心健康发展。掌握一门外语（英语），具有较熟练的阅读理解能力，一定的翻译写作能力和基本的听说交际能力，以适应在本领域查阅国外文献和进行对外交流的需要；掌握一门计算机高级程序语言及其编程方法，能够运用计算机解决一些工程实际问题。学习人文社科、经济管理、艺术体育、自然科学等全校性选修课程，具备一定的社会、经济、法律、管理等知识，培养人文精神、哲学思想和科学素养，用科学发展观指导工程实践与应用。 学科基础知识本专业学生必须掌握的包括数力、物理、化学、机械、电工电子等理论和实践课程等学科基础理论知识。 学科专业知识需掌握运用数学、物理、化学、材料科学基础、加
8、工制备、物理性能等原理知识分析建立材料科学与工程中的组成-加工合成-组织-性能（及服役性能）之间相互关联、相互制约的基本原理。针对材料科学与工程中的组成-加工合成-组织-性能（及服役性能）相互关联、相互制约的复杂工程问题，运用数学、自然科学、工程基础和专业知识，设计满足特定需求的材料及加工制备工艺流程，并体现出一定的创新性。在设计解决方案时，考虑材料工程、机械工程上的技术可实现性、可靠性及其他诸如建筑、工业制造等材料应用方面的工程因素及其他如经济、环境和可持续发展等的影响。2 能力要求 运用基础知识解决复杂工程问题的能力：运用数学、自然科学、工程基础和专业知识分析和解决材料科学与工程中复杂工程
9、问题的能力。（对应2015版工程教育认证标准1和2） 设计复杂工程问题解决方案能力：针对材料科学与工程中的复杂工程问题， 设计满足特定需求的材料或工艺流程的能力，并能够在设计环节中体现创新意识。（对应2015版工程教育认证标准3） 研究解决复杂工程问题的能力：能够基于科学原理并采用科学方法，包括设计实验、分析与解释数据、信息综合对材料科学与工程中复杂工程问题进行研究得到合理有效的结论。（对应2015版工程教育认证标准4） 运用现代工具解决复杂工程问题的能力：针对材料科学与工程中的复杂工程问题，能够开发、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，对复杂工程问题的预测与模拟，并能理解
10、其局限性。（对应2015版工程教育认证标准5） 沟通与交流能力：能够就材料科学与工程中的复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通与交流，包括撰写报告和文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。并具备一定国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。（对应2015版工程教育认证标准10） 工程与项目管理能力：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，具有一定的创业思想和设计能力。（对应2015版工程教育认证标准11） 终身学习能力：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。（对应2015版工程教育认证标准12）3 素质要求 社会素质：能够基于相关知识进行合理分析、
11、评价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，在实践活动中充分考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。（对应2015版工程教育认证标准6） 环境与可持续发展意识：能够理解和评价针对复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。（对应2015版工程教育认证标准7） 思想道德素质：具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在工程实践及社会活动中理解并遵守社会和工程职业道德和规范，履行责任和义务。（对应2015版工程教育认证标准8）。 团队与人际交流素质：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。（对应2015版工程教育认
12、证标准9）。四、毕业学分要求毕业合格标准：（1）具有良好的思想道德和身体素质，符合学校规定的德育和体育标准。（2）完成培养方案规定的全部教学环节，材料科学与工程专业最低修满180学分（其中必修135学分），毕业设计（论文）答辩合格，方可准予毕业。毕业学分要求课程模块类别必修课选修课合计占总学分比例(%)学分学时(周)学分学时(周)学分学时(周)通识教育课程理论教学32(含3学分实践)548学时8128学时40676学时22.4集中实践环节22周22周1.1学科教育课程理论教学47752学时47752学时26.3集中实践环节896学时+5周896学时+5周4.5专业教育课程理论教学18.5296
13、学时25400学时43.5696学时24.4集中实践环节2424周66周3030周16.8个性培养课程理论教学232学时232学时1.1课外研学663.4总 计133.51748学时+34周45592学时178.52316学时（含实验课时248）+40周100其中：实践教学课内实践5132学时20学时5152学时2.8集中实践3796+34周66周4396+40周23.9课外研学663.3合 计42228学时+34周1220学时+6周54248+40周30五、学制与学位标准学制：4年，学习年限3-6年授予学位：工学学位六、专业核心课程模块I：材料科学基础I、金属塑性加工力学II、金属塑性加工原
14、理II、材料结构分析、认识实习、生产实习、材料科学与工程应用实践、专业设计、毕业设计。模块II：材料科学基础II、金属塑性加工力学I、金属塑性加工原理I、材料结构分析、认识实习、生产实习、材料科学与工程应用实践、专业设计、毕业论文。模块III：晶体学基础、材料热力学、量子力学与统计物理导论、金属物理、固体物理、材料结构分析、认识实习、生产实习、材料科学与工程应用实践、专业设计、毕业设计。模块IV：晶体学基础、材料热力学、材料化学基础I、材料化学基础II、结构化学、材料结构分析、认识实习、生产实习、材料科学与工程应用实践、专业设计、毕业设计。七、课程体系课程类别课程编号课程名称课程属性学分总学时
15、/周（讲课）开课学期学分要求通识教育课程思政类210101T10思想道德修养与法律基础必修348（32）1含5学分实践210201T10中国近代史纲要232（24）3210301T10马克思主义基本原理概论348（32）4210401T10毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论580（48）5210102T10大学生心理健康教育116（8）2210501T10形势与政策116（16）1军体类410001T11军训必修1.53周1含3学分实践410002T10军事理论课136（32）1660001T10体育（一）132（32）1660001T20体育（二）132（32）2660001T30体育
16、（三）132（32）3660001T40体育（四）132（32）4660002T11体育课外测试（一）0.55660002T21体育课外测试（二）0.56660002T31体育课外测试（三）0.57外语类180501T10大学英语（一）必修348（48）1选修2学分：第一学年未通过大学英语四级的学生第三学期限定选修2学分大学英语（三）；第一学年通过英语四级的学生，第3学期限定选修2学分高级阶段英语。180501T20大学英语（二）348（48）2180501T30大学英语（三）选修232（32）3180532T10高级英语系列选修选修232（32）3信息技术类091201T10大学计算机基础选
17、修232（22）13类计算机语言和实践课程任选1门，且语言和实践课程需一致（含2分实践）091213T11大学计算机基础实践必修11周1091202T10091204T10091205T10计算机程序设计基础C+计算机程序设计基础VB.NET计算机程序设计基础FORTRAN选修348（32）2091214T11091216T11091217T11计算机程序设计实践C+计算机程序设计实践VB.NET计算机程序设计实践FORTRAN11周2文化素质类具体课程见文化素质选修课程指南，共选修不少于6个学分的课程。学科教育课程学科基础课060001X10新生课必修1161130702X10高等数学A2（
18、一）必修580（80）1130702X20高等数学A2（二）必修580（80）2130711X10线性代数必修232（32）2130712X10概率论与数理统计必修3.556（56）3120710X10工程力学C必修348（44）3140102X10大学物理B（一）必修464（64）2140102X20大学物理B（二）必修3.556（56）3150415X10工科大学化学无机与结构化学基础B必修3.556（56）11506013X10工科大学化学有机化学基础B必修232（32）2150708X10工科大学化学物理化学C必修464（64）3080202X10工程制图基础A必修464（56）108
19、0206X10机械设计基础B必修3.556（50）4091112X10电工学A必修348（48）3集中实践环节140202X11大学物理实验B必修1.548（0）3150411X11工科大学化学实验基本操作必修132（0）1150705X11物理化学实验C必修0.516（0）3080303X11制造工程训练C必修2642080207X11机械设计基础课程设计必修22周5091120X11电工电子实践B必修11周4专业教育课程专业教育课程专业核心课060304Z10材料结构分析必修2.540（40）5 060304Z20材料结构分析必修2.540（40）6060101Z10材料科学基础I必修3.
20、556（50）4方向I060101Z20材料科学基础I必修3.556（52）5060202Z10金属塑性加工力学II必修3.048（44）4060202Z20金属塑性加工原理II必修3.556（54）5060102Z10材料科学基础II必修3.556（50）4方向II060102Z20材料科学基础II必修2.540（36）5060201Z10金属塑性加工力学I必修3.556（52）4060201Z20金属塑性加工原理I必修464（60）5060301Z10晶体学基础（前8周开课）必修1.524（24）4方向III060302Z10材料热力学（第9周开课）必修232（24）4060303Z10量
21、子力学与统计物理导论必修3.556（56）4060305Z10金属物理必修4.572（72）5060306Z10固体物理必修232（32）5060301Z10晶体学基础(前8周开课)必修1.524（24）4方向IV 060302Z10材料热力学(第9周开课)必修232（24）4060401Z10材料化学基础I必修464（64）4060401Z20材料化学基础II必修348（48）5060305Z10结构化学必修348（48）5专业课060009Z11企业案例分析优先选修2326060103Z10熔炼与铸造原理与技术优先选修232（2820）5方向I最低选修20.5学分060104Z10材料力学
22、性能与测试选修1.524（18）5060105Z10电子信息材料选修232（32）5060106Z10金属材料及热处理I优先选修580（74）6060203Z10金属塑性加工技术优先选修464（58）6060108Z10金属腐蚀与防护选修2.540（36）6060307Z10材料物理性能选修2.540（34）6060308Z10材料物理性能及测试选修1.524（24）6060109Z10无机非金属材料选修2.540（32）6060103Z10熔炼与铸造原理与技术优先选修232（28）5方向II最低选修20.5学分060104Z10材料力学性能与测试选修1.524（18）5060204Z10金属
23、材料压力加工（上半学期）优先选修选修348（44）6060204Z20金属材料压力加工（下半学期）优先选修选修348（44）6060205Z10锻造冲压工艺与模具设计优先选修348（48）6060107Z10金属材料及热处理II选修348（42）6060206Z10材料成形过程装备与控制选修232（32）6060207Z10金属压力加工车间设计选修1.524（24）6060210Z10摩擦与润滑选修1.524（24）6060308Z10材料物理性能及测试选修1.524（24）6060103Z10熔炼与铸造原理与技术选修232（28）5方向III最低选修20.5学分060104Z10材料力学性能
24、与测试选修1.524（18）5060307Z10材料物理性能优先选修选修2.540（34）6060107Z10金属材料及热处理II优先选修选修348（42）6060203Z10金属塑性加工技术优先选修选修464（58）6060311Z10材料制备技术选修232（32）6060314Z10材料失效分析选修232（32）6060309Z10计算材料学选修232（32）6060403Z10无机非金属材料概论选修232（32）6060402Z10电化学原理选修348（44）5方向IV最低选修20.5学分060104Z10材料力学性能与测试选修1.524（18）5060405Z10无机材料物理性能选修3
25、.556（56）6060406Z10高分子物理选修348（48）6060407Z10高分子材料加工工艺选修2.540（40）6060404Z10无机非金属材料概论选修232（32）6060408Z10材料合成化学选修232（32）6060409Z14无机非金属材料实验选修1.524（18）7060108Z10金属腐蚀与防护选修2.540（36）6060410Z10高分子材料学选修232（32）6060411Z10复合材料选修232（32）7专业选修课060214Z10科学计算与MATLAB语言选修348（48）4060110Z10表面科学与薄膜技术选修232（30）7方向I最低选修2.5学分0
26、60111Z10相图与合金设计选修1.524（24）7060112Z10材料连接选修232（28）7060113Z10功能复合材料选修1.524（24）7060114Z10非平衡材料选修1.524（24）7060115Z10环境与材料选修116（16）7060116Z10合金相与相变选修1.524（24）7060205Z10锻造冲压工艺与模具制造选修348（48）7方向II最低选修2.5学分060208Z10金属基复合材料制备技术及应用选修1.524（24）7060209Z10金属压力加工测试技术选修232（22）7060211Z10钢铁材料加工概论选修1.524（24）（242）706021
27、2Z10粉末冶金概论选修1.524（24）7060213Z10航空航天材料及其加工选修1.524（24）7060216Z10压力铸造技术选修1.524（23）7060312Z10新能源材料与器件选修232（32）77方向III最低选修2.5学分060313Z10功能材料选修232（32）7060310Z10材料科学与工程进展选修116（16）（162）7060315Z10电工电子材料选修232（32）7060409Z14无机非金属材料实验选修1.524（18）7方向IV最低选修2.5学分060412Z10纳米材料选修232（32）7060413Z10功能陶瓷材料选修232（32）7060414
28、Z10高分子材料分析技术选修1.524（24）7060415Z10新型材料制备原理与技术选修232（32）7060005Z10文献检索与科技论文写作选修1.524（24）7060006Z10专业英语选修1.524（24）7集中实践环节060215Z11MATLAB程序设计实践选修11周4总实践学分不少于30学分。060002Z11认识实习必修22周4060003Z11生产实习必修44周6060004Z11材料科学与工程应用实践必修22周7060007Z11毕业设计选修66周7060008Z11毕业论文必修1616周8个性培养方案创新创业课430601G10创新创业导论必修2325000001G
29、10实验室技术安全与环境保护知识学习培训与考核选修11060010G11课外研学(一)选修22周3060010G21课外研学(二)选修22周4060010G31课外研学(三)选修22周5具体要求见课外研学相关管理办法。辅修专业与辅修专业学士学位辅修专业060102Z10材料科学基础II必修3.556（50）4060202Z10金属塑性加工力学II必修3564060304Z10材料结构分析必修2.5405060304Z20材料结构分析必修2.5406060202Z20金属塑性加工原理II必修3.5566060105Z10金属材料及热处理I选修5806选修不低于4学分060202Z10金属塑性加工
30、技术选修4646060203Z10金属材料压力加工轧制（上半学期）选修3486060203Z20金属材料压力加工挤压（下半学期）选修3486辅修专业学士学位060102Z20材料科学基础II必修2.5405060102Z10材料科学基础II必修3.556（50）4060202Z10金属塑性加工力学II必修3564060304Z10材料结构分析必修2.5405060304Z20材料结构分析必修2.5406060202Z20金属塑性加工原理II必修3.5566060105Z10金属材料及热处理I选修5806060202Z10金属塑性加工技术选修4646选修不低于4学分060203Z10金属材料压力
31、加工轧制（上半学期）选修3486060203Z20金属材料压力加工挤压（下半学期）选修3486060307Z10材料物理性能选修2.5406选修不低于4学分060410Z10高分子材料学选修2326060403Z10无机非金属材料概论选修2326060002Z11认识实习选修22周4060003Z11生产实习选修44周6060004Z11材料科学与工程应用实践选修22周7060008Z11毕业设计（论文）必修1616周8338、 教学进程表附表1：专业教学计划总体安排表学年学期教学进度安排（周）理论教学军训及入学教育课程设计综合实验制造工程训练社会调查实习学术活动毕业设计毕业教育考试合计周数1
32、23456789101112131415161718192021222324252627+廿*一1192*20二3+19420三520622四7*19817 合 计（周）156备注：1. 每学期20周，教学周数18左右，考试1-2周； 2. 1-20周未能安排完的实践教学环节可在20周后安排。附表2：专业教学进程表课程编号课程名称课程属性学分总学时学时分配备注讲课（含研讨）实践210101T10思想道德修养与法律基础必修3483216Moral Education and Foundation of law210501T10形势与政策必修116161-4学期开课，第4学期计成绩Situatio
33、n and Policy410001T11军训必修1.53周3周Military Training410002T10军事理论课必修136324Military Theory course660001T10体育（一）必修13232Physical Education ()180501T10大学英语（一）必修34848College English（）130702X10高等数学A2（一）必修58080Advanced Mathematics A2（）091201T10大学计算机基础选修2322210The Fundamental of Computers091213T11大学计算机基础实践必修11
34、周1周Computer Practice150415X10工科大学化学无机与结构化学基础B必修3.55656Academic ChemistryBasis of Inorganic Chemistry and Structural Chemistry 150411X11工科大学化学实验基本操作必修13232Experimental Academic ChemistryBasic Chemical Experiment Methods and elementss Properties Experiment080202X10工程制图基础A必修464568Fundamentals of Engine
35、ering drawing A060001X10新生课必修11616理论教学前八周Introductory Course For Freshmen000001G10实验室技术安全与环境保护知识学习培训与考核选修1Laboratory technology security and environmental protection knowledge training and examination第一学期建议最低修读 26学分，其中必修课程:25学分，选修课程：1学分210102T10大学生心理健康教育必修1168其中8学时课外进行Mental Health Education660001T2
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