材料科学与工程专业人才培养方案(2017版）

2017-09-01

材料科学与工程专业人才培养方案

(2017版）

一、专业历史沿革和专业特色

材料科学与工程专业是我国超硬材料和磨料磨具方向唯一布点专业，是河南省重点学科和特色专业。专业始于1956年第一机械工业部郑州机器制造学校的 “研磨工具”专业， 1983年更名为“磨料磨具制造”专业，培养大专人才，1987年增设“超硬材料及制品”专业，2004年组建“材料科学与工程”本科专业。2005年设立材料学硕士点，2007年设立材料科学与工程一级硕士点。2008年被批准为河南省重点学科，2010年被批准为河南省特色专业，2018年通过国家工程教育认证。

材料科学与工程专业具有良好的教学条件和实践科研平台。专业教师中高级职称占55%，博士学历占90%；设有高温耐磨材料河南省工程实验室、超硬研磨复合材料河南省工程实验室、河南省重点学科超硬材料开放实验室、超精密加工工具河南省工程技术中心、河南省高校超硬材料及制品工程技术中心等学科研究平台，实验室面积16000平方米，仪器设备1200余台套，校外实习基地15家；专业图书期刊184余万册。

专业经过60多年的教学探索与实践，形成了以超硬材料与磨料磨具为主的本、硕多层次人才培养基地，建立了一套完善和行之有效的高素质人才培养体系，具有鲜明的工程教育优势与专业特色，被誉为超硬材料和磨料磨具行业的“黄埔军校”。

二、专业培养目标

本专业毕业生经五年工程实践与材料研究后，能够具有材料科学与工程技术的应用型工程师专业知识和职业素养，成为能胜任与超硬材料磨料磨具相关的材料结构研究与分析、产品研发与应用、工艺分析与制定、生产管理与市场分析等方面的高素质应用性人才和行业精英。并能实现以下目标：

1．具有扎实的数理化基础、良好的科学素养与宽厚扎实的物理、化学、机械、材料等理论知识和实践技能，具备分析和解决超硬材料与磨料磨具学科复杂工程问题的能力和较强的工程实践能力，胜任不同磨料品种与不同加工条件下的制品项目设计、研究开发与应用；

2．具有健全的人格、正确的道德价值取向和社会责任感，具备人文社会科学基础知识，德智体美劳全面发展。在工程实践中能够综合考虑经济、环境、安全、法律、社会和文化等因素。

3. 具备团队合作精神和良好的组织沟通能力、管理能力、外语应用能力、国际视野以及服务社会的能力；

4．能够主动适应不断变化的国内外形势和职业发展需求，通过继续教育或其它的终身学习途径拓展自己的知识和能力。

三、毕业要求

毕业生应获得以下几方面的知识、能力和素养：

毕业要求1：工程知识。能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决材料领域，特别是超硬材料与磨料磨具领域复杂工程问题。

毕业要求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复杂材料工程问题，以获得有效结论。

毕业要求3：设计/开发解决方案。能够设计针对本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。

毕业要求4：研究。能够基于材料科学基本原理，利用设计、实验等研究，对超硬材料与磨料磨具复杂工程问题进行研究和数据分析，并通过相关信息或数据综合，获得合理有效的结论。

毕业要求5：使用现代工具。能够针对本专业复杂工程问题，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，包括对本专业复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。

毕业要求6：工程与社会。能够基于本专业工程相关背景知识进行合理分析，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。

毕业要求7：环境和可持续发展。能够理解和评价针对本专业复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

毕业要求8：职业规范。有较好的人文科学素养，较强的社会责任感，能够在本专业相关工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行相应责任。

毕业要求9：个人与团体。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。

毕业要求10：沟通。能够就本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、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。

毕业要求11：现代企业管理。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。

毕业要求12：终身学习。对终身学习有正确认识，具有适应社会与材料科学与工程发展的持续不断学习的能力。

毕业要求与培养目标的关联矩阵如下：

培养目标毕业要求	培养目标1	培养目标2	培养目标3	培养目标4
毕业要求1	√
毕业要求2	√
毕业要求3	√	√	√
毕业要求4	√			√
毕业要求5	√			√
毕业要求6		√	√	√
毕业要求7		√	√	√
毕业要求8		√	√
毕业要求9		√	√
毕业要求10		√	√	√
毕业要求11			√	√
毕业要求12				√

四、毕业要求指标点分解

毕业要求	指标点	支撑课程	权重
毕业要求1：工程知识。能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决材料领域，特别是超硬材料与磨料磨具领域复杂工程问题。	1-1. 能将数学、自然科学、工程基础知识和工程语言工具，用于本专业复杂工程问题的表述；	高等数学A	0.15
		大学物理A	0.15
		无机及分析化学	0.30
		工程制图D	0.10
		有机化学D	0.10
		材料工程基础	0.20
	1-2. 能针对超硬材料、磨料磨具及相关产品的合成、生产与应用等具体的对象建立数学模型并求解；	线性代数	0.40
		大学计算机基础	0.20
		物理化学	0.20
		超硬材料烧结制品	0.20
	1-3. 能够将相关知识和数学模型方法用于推演和分析超硬材料、磨料磨具及相关产品制成过程中的复杂工程问题；	概率论与数理统计	0.20
		结晶矿物岩相学B	0.10
		工程力学B	0.20
		电工与电子技术B	0.10
		材料科学基础B	0.20
		材料物理性能	0.20
	1-4. 能够将相关知识和数学模型方法用于超硬材料、磨料磨具及相关产品问题解决方案的比较与综合。	高等数学A	0.20
		机械设计基础	0.20
		超硬材料制造	0.30
		陶瓷磨具制造	0.30
毕业要求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复杂材料工程问题，以获得有效结论。	2-1. 能运用相关科学基本原理，识别和判断复杂的关于超硬材料、磨料磨具及相关产品制造工程问题中的关键环节；	大学物理A	0.20
		无机及分析化学	0.20
		物理化学C	0.30
		有机化学D	0.10
		材料物理性能	0.10
		有机磨具制造	0.10
	2-2. 能基于相关科学原理和数学模型方法正确表达超硬材料、磨料磨具及相关产品制造的复杂工程问题；	线性代数	0.20
		概率论与数理统计	0.10
		材料科学基础B	0.30
		材料工程基础	0.20
		涂附磨具	0.20
	2-3. 能认识到在解决超硬材料、磨料磨具及相关产品问题中有多种方案可选择，会通过文献研究寻求可替代的解决方案；	文献检索与科技论文写作	0.20
		大学计算机基础	0.20
		材料结构表征	0.40
		超硬材料制造	0.20
	2-4. 能运用材料科学与工程的基本原理，借助文献研究，分析超硬材料、磨料磨具及相关产品制造过程的影响因素，获得有效结论。	超硬材料烧结制品	0.20
		磨削工艺学	0.20
		陶瓷磨具制造	0.20
		磨料制造	0.20
		毕业设计（论文）	0.20
毕业要求3：设计/开发解决方案。能够设计针对本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。	3-1. 掌握超硬材料、磨料磨具及相关产品的工程设计和开发全周期、全流程的基本设计/开发方法和技术，了解影响产品设计目标和技术方案的各种因素；	超硬材料制造	0.40
		超硬材料烧结制品	0.15
		有机磨具制造	0.15
		陶瓷磨具制造	0.15
		磨削工艺学	0.15
	3-2. 能够针对超硬材料、磨料磨具及相关产品的特定需求，完成材料合成和制品生产各单元的设计；	机械设计基础	0.30
		机械设计基础课程设计	0.30
		工程制图D	0.20
		磨料制造	0.20
	3-3. 能够对超硬材料、磨料磨具及相关产品进行工艺流程设计，并在设计中体现创新意识；	生产实习	0.20
		超硬材料与磨料制品课程设计	0.50
		毕业实习	0.30
	3-4. 在对超硬材料、磨料磨具及相关产品设计中能够考虑安全、健康、法律、文化及环境等制约因素。	思想道德修养与法律基础	0.30
		材料力学性能	0.30
		超硬材料与磨料制品课程设计	0.40
毕业要求4：研究。能够基于材料科学基本原理，利用设计、实验等研究，对超硬材料与磨料磨具复杂工程问题进行研究和数据分析，并通过相关信息或数据综合，获得合理有效的结论。	4-1. 能够基于材料结构与性能分析方法，通过文献研究或相关途径，调研和分析超硬材料、磨料磨具及相关产品的复杂工程问题的解决方案；	文献检索与科技论文写作	0.10
		物理化学C	0.20
		物理实验	0.10
		材料结构表征	0.30
		材料工程基础	0.20
		材料力学性能	0.10
	4-2. 能够根据超硬材料、磨料磨具及相关对象的具体特征，选择研究路线，设计实验方案；	超硬材料与磨料制品课程设计	0.30
		毕业实习	0.20
		材料专业分析实验	0.30
		结晶矿物岩相学B	0.2
	4-3. 能够根据实验方案构建实验系统，安全地开展自然科学实验并正确采集实验数据；	物理实验	0.30
		无机及分析化学实验	0.20
		有机化学实验C	0.20
		物理化学实验B	0.15
		材料科学与工程专业实验（二）	0.15
	4-4. 能对实验结果进行分析和解释，并通过信息综合得到合理有效的结论。	材料科学与工程专业实验（一）	0.30
		材料科学与工程专业实验（二）	0.30
		毕业设计（论文）	0.40
毕业要求5：使用现代工具。能够针对本专业复杂工程问题，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，包括对本专业复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。	5-1. 了解在超硬材料、磨料磨具及相关产品的研发与生产过程中的常用的现代仪器、信息技术工具、工程工具和模拟软件的使用原理和方法，并理解其局限性；	大学计算机基础	0.20
		文献检索与科技论文写作	0.20
		工程制图D	0.15
		电工与电子技术B	0.15
		材料结构表征	0.30
	5-2. 能够选择与使用恰当的仪器、信息资源和工程工具，对超硬材料、磨料磨具相关的复杂工程问题进行分析、计算与设计；	有机磨具制造	0.20
		涂附磨具	0.20
		陶瓷磨具制造	0.20
		毕业设计（论文）	0.40
	5-3. 能够针对超硬材料、磨料磨具相关的具体材料或产品，选用满足特定需求的现代工具，模拟和预测专业问题，并能够分析其局限性。	机械设计基础课程设计	0.30
		大学计算机基础	0.30
		超硬材料与磨料制品课程设计	0.40
毕业要求6：工程与社会。能够基于本专业工程相关背景知识进行合理分析，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。	6-1. 了解超硬材料与磨料磨具行业相关领域的技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规，理解不同社会文化对工程活动的影响；	思想道德修养与法律基础	0.30
		形势与政策	0.20
		学术英语	0.20
		大学英语	0.30
	6-2. 能分析和评价材料科学与工程专业工程实践对社会、健康、安全、法律、文化的影响，以及这些制约因素对项目实施的影响，并理解应承担的责任。	金工实习B	0.30
		认识实习	0.20
		工程力学B	0.10
		毕业实习	0.40
毕业要求7：环境和可持续发展。能够理解和评价针对本专业复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。	7-1. 知晓和理解环境保护和可持续发展的理念和内涵；	马克思主义基本原理概论	0.30
		毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论	0.30
		形势与政策	0.40
	7-2. 能够站在环境保护和可持续发展的角度，思考材料科学与工程专业工程实践的可持续性，评价产品周期中可能对人类和环境造成的损害和隐患。	无机及分析化学实验	0.10
		物理实验	0.10
		有机化学实验C	0.30
		物理化学实验B	0.10
		毕业实习	0.20
		材料专业分析实验	0.20
毕业要求8：职业规范。有较好的人文科学素养，较强的社会责任感，能够在本专业相关工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行相应责任。	8-1. 有正确价值观，理解个人与社会的关系，了解中国国情；	中国近现代史纲要	0.15
		毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论	0.15
		形势与政策	0.20
		马克思主义基本原理概论	0.40
		人文艺术类	0.10
	8-2. 理解诚实公正、诚信守则的工程职业道德和规范，并能在材料及相关产品的工程实践中自觉遵守；	现代企业管理	0.20
		生产实习	0.20
		创新创业类	0.20
		金工实习B	0.40
	8-3. 理解工程师对公众的安全、健康和福祉，以及环境保护的社会责任，能够在超硬材料和磨料磨具及相关材料产品的工程实践中自觉履行责任。	材料科学与工程专业实验（一）	0.25
		材料科学与工程专业实验（二）	0.25
		认识实习	0.50
毕业要求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. 能与其他学科的成员有效沟通、合作；	军事训练	0.40
		大学英语	0.30
		职业发展教育	0.30
	9-2. 能够在团队中独立或合作开展工作；	金工实习B	0.25
		创新创业类	0.30
		人文艺术类	0.15
		大学体育	0.30
	9-3. 能够组织、协调和指挥团队顺利开展各项工作。	认识实习	0.40
		大学体育	0.20
		军事训练	0.40
毕业要求10：沟通。能够就本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。	10-1. 能就相关材料科学与工程专业问题，以口头、文稿、图表等方式，准确表达自己的观点，回应质疑，理解与业界同行和社会公众交流的差异性；	文献检索与科技论文写作	0.30
		专业英语	0.30
		超硬材料与磨料制品课程设计	0.40
	10-2. 了解超硬材料、磨料磨具领域的国际发展趋势、研究热点，理解和尊重世界不同文化的差异性和多样性；	材料科学与工程专业导论	0.30
		学术英语	0.40
		大学英语	0.40
	10-3. 具备跨文化交流的语言和书面表达能力，能就材料科学与工程专业问题，在跨文化背景下进行基本沟通和交流。	学术英语	0.20
		专业英语	0.30
		毕业设计（论文）	0.50
毕业要求11：现代企业管理。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. 掌握超硬材料、磨料磨具及相关产品的工程项目中涉及的管理与经济决策方法；	马克思主义基本原理概论	0.50
	11-1. 掌握超硬材料、磨料磨具及相关产品的工程项目中涉及的管理与经济决策方法；	现代企业管理	0.50
	11-2. 了解超硬材料、磨料磨具及相关产品的全周期、全流程的成本构成，理解其中涉及的工程管理与经济决策问题；	认识实习	0.30
		现代企业管理	0.40
		毕业实习	0.30
	11-3. 能在多学科环境下（包括模拟环境），在设计开发解决方案的过程中，运用工程管理与经济决策方法。	超硬材料与磨料制品课程设计	0.50
	11-3. 能在多学科环境下（包括模拟环境），在设计开发解决方案的过程中，运用工程管理与经济决策方法。	毕业设计（论文）	0.50
毕业要求12：终身学习。对终身学习有正确认识，具有适应社会与材料科学与工程发展的持续不断学习的能力。	12-1. 能在社会发展的大背景下，认识到自主和终身学习的必要性；	毛泽东思想和中国特设社会主义理论体系概论	0.30
		中国近代史纲要	0.10
		形势与政策	0.20
		创新创业类	0.40
	12-2. 具有自主学习的能力，包括对技术问题的理解能力，归纳总结的能力和提出问题的能力等。	材料科学与工程专业导论	0.30
		职业发展教育	0.30
		毕业设计（论文）	0.40

五、学制与学位授予

本专业学制4年，弹性学习年限3-7年，符合国家学位规定和河南工业大学学位授予条件者，授予工学学士学位。

六、毕业学分要求

本专业的学生，在校期间必须修满本培养方案所规定的170学分方能毕业。其中必修课157学分，选修课最低修读13学分（其中包括通识平台选修课最低修读5学分）。

七、核心课程

无机及分析化学、物理化学、材料科学基础、材料工程基础、材料结构表征、机械设计基础、超硬材料制造、超硬材料烧结制品、有机磨具制造、陶瓷磨具制造。

八、课程设置结构比例表

平台	课程模块	课程性质	学分	占总学分比例
通识平台	公共必修课	必修	65	38.2%
通识平台	公共选修课	选修	5	2.9%
专业平台	专业必修课	必修	55	32.4%
	专业选修课	选修	8	4.7%
	集中实践课	必修	37	21.8%
实践教学学分占总学分比例①			54	31.7%
总计			170	100%
注：①指所有的实践学分，包括课内的实验、上机、社会实践、实训以及专业集中实践课程。

九、课程与毕业要求的对应关系矩阵

课程名称	毕业要求1：工程知识				毕业要求2：问题分析				毕业要求3：设计/开发解决方案				毕业要求4：研究				毕业要求5：使用现代工具			毕业要求6：工程与社会		毕业要求7：环境与可持续发展		毕业要求8:职业规范			毕业要求9：个人和团体			毕业要求 10：沟通			毕业要求11：现代企业管理			毕业要求12：终身学习
课程名称	1	2	3	4	1	2	3	4	1	2	3	4	1	2	3	4	1	2	3	1	2	1	2	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2
思想道德修养与法律基础												M								H
马克思主义基本原理概论																						M		H									M
中国近现代史纲要																								M												L
毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论																						M		M												M
形势与政策																				M		H		M												L
高等数学A	M			M
大学物理A	M				M
大学英语

上一条：高分子材料与工程专业人才培养方案 (2017版）