简介
功能材料主要研究功能材料的制备、改性、加工成型及应用等方面的基本知识和技能,常见的有超导材料、医用材料、能源材料、稀土材料等几大类。毕业后可进入北京矿冶研究总院、天津大学等知名院校继续深造,也可报考深圳海关、拱北海关等国家公务员单位。
专业发展
功能材料专业是2010年教育部设置的新兴产业本科专业,而此时的功能材料专业作为少数高校的试点专业,专业代码设置为080215S,在2012年在中华人民共和国教育部发布的《普通高等学校本科专业目录新旧专业对照表》中将功能材料专业代码080215S和生物功能材料专业代码080213S合并为080412T。
在2020年2月中华人民共和国教育部发布的《普通高等学校本科专业目录(2020年版)》中将功能材料专业学科门类归属于工学,专业类别归属于材料类,专业代码不变。
培养标准
培养目标
专业类培养目标
材料类专业培养具有坚实的自然科学基础、材料科学与工程专业基础和人文社会科学基础,具有较强的工程意识、工程素质、实践能力、自我获取知识的能力、创新新素质、创业精神、国际视野、沟通和组织管理能力的高素质专门人才。材料类专业毕业的学生,既可从事材料科学与工程基础理论研究,新材料、新工艺和新技术研发,生产技术开发和过程控制,材料应用等材料科学与工程领域的科技工工作,也可承担相关专业领域的教学、科技管理和经营工作。
学校制定材料类专业培养目标的要求
调查研究材料类专业人才的社会需求情况和材料科学与工程程学科发展趋势;调查分析本校的生源特点、专业历史沿革与特色,以及毕业生的就业特点。综合考虑上述两方面情况,明确本校材料类专业人才培养的基本定位,制定相适应的、可达成的、具体而明确的材料类专业人才培养目标。对培养目标进行定期评估和修订,一般每4年修订一次,确保培养目标的准确性和有效性。
知识要求
掌握本专业工作所需的数学和自然科学知识、工程技术知识以及一定的经济学与管理学知识。系统掌握本专业的基础理论和专业知识,熟悉材料的组成、结构。、合成与制备、性质与使役性能之间关系的基本规律;掌握本专业所涉及的各种材料的制备、性能检测与分听的基本知识和技能;了解材料类专业相关学科的发展现状和趋势,具有创新意识,并具备设计材料和制备工艺、提高材料的性能和产品质量、开发研究新材料和新工艺、根据工程应用选择材料等方面的基本能力;了解与本专业相关的职业和行业的重要法律、法规及方针与政策,具有高度的安全意识、环保意识和可持续发展理念;具有终身学习意识,能够运用现代信息技术获取相关信息和新技术、新知识,持续提高自己的能力;具有一定的组织管理能力、表达能力、独立工作能力、人际沟通能力和团队合作能力;具有初步的外语应用能力,能阅读本专业的外文材料,,具有一定的国际视野和跨文化交流、竞争与合作能力。
课程体系
功能材料专业属于材料类课程体系包含通识类知识、学科基础知识和核心课程三部分。其中,通识类知识主要包括人文社会科学类知识、工具性知识、数学和自然科学类知识和经济管理和环境保护类知识;学科基础知识主要包括材料科学基础知识、材料工程基础知识和物理化学知识;核心课程主要包括材料科学基础、材料制备与加工、材料的物理性能、材料现代研究方法、固体物理等。
课程设置
课程类别 | | 授课内容 |
通识类知识 | 人文社会科学类知识 | 哲学、思想政治道德、政治学、法学、社会学等 |
工具性知识 | 外语、计算机及信息技术、文献检索、科学研究方法论等 |
数学和自然科学类知识 | 数学、物理学、化学、力学以及生命利斗学和地球科学等 |
经济管理和环境保护类知识 | 金融、财务、人力资源和行政管理、环境科学等 |
学科基础知识 | 材料科学基础知识 | 材料结构、晶体缺陷、相结构与相图、非晶态结构与性能、固体表面与界面、材料的凝固与气相沉积、扩散与固态相变、烧结、变形与断裂、材料的电子结构与物理性能以及材料概论等 |
材料工程基础知识 | 流体流动基础、热量传递、传质过程及其控制、材料及其产品设计、选材、制造加工成型以及失效分析等 |
物理化学知识 | 气体、热力学第一定律、热力学第二定律、多组分系统热力学、化学平衡、相平衡、化学反应动力学、电化学、表面现象和胶体分散系统等 |
核心课程 | 材料科学基础、材料制备与加工、材料的物理性能、材料现代研究方法、固体物理、功能材料及器件、无机化学、有机化学、纳米材料与制备、智能材料、先进功能薄膜材料、功能陶瓷材料学、电子信息材料、磁性材料物理、生物功能材料等 |
参考资料
实践教学
实践教学需要具有满足教学需要的完备实践教学体系,主要包括独立设置的课程实验、课程设计、实习、毕业设计(论文)等多种形式。积极开展科技创新、社会实践等多种形式我的实践活动,组织学生到各类工程单位实习或工作,取得工程经验,了解行业状况。
类别 | 内容 |
实验课程 | 公共基础实验 | 主要包括物理实验、化学实验、计算机基本操作实验、电子电工实验等,具体实验项目见工科基础课程教学规范 |
专业基础实验 | 主要包括专业技能训练、材料制备与性能综合实验等。要求开没材料的力学、热学、电学等性能相关实验至少7项,同时完成至少1种材料的制备,包括原料的选择一配方计算一工艺方案设计一制备一相关性能测试及结构分析等全过程训练 |
课程设计 | 机械零件设计,进行工程设计基本技能训练;材料制备装备设计,结合专业知识进行设备设计训练;工厂工艺流程设计 |
实习 | 实习是学生接触生产实际、接触企业的极好实践环节,各高校应建立稳定的校内外实习基地,制定符合生产现场实际的实习大纲,让学生在实习中实践所学知识,培养热爱劳动的品质 |
参考资料
毕业设计
毕业设计(论文)是科研与教学结合最为密切的一个实践现不节,须制定与毕业设计(论文)要求相适应的标准和检查保障机制,对选题、内容、指导、答辩等是出明确要求,保证课题的工作量和难度,并给学生提供有效指导,每位专业教师指导毕业设计(论文)的学生人数原则上每届不超过6人。选题应结合本专业的工程实际问题,有明确的应用背景,培养学生的工程意识、协作精神以及综合应用所学知识解决实际问题的能力。毕业设计(论文)可以从科研任务中选选择规模适当和相对独立的题目,还可以通过与企业紧密合作的实践教学活动来进行。
发展方向
深造方向
该专业学生在研究生阶段可进入北京矿冶研究总院、天津大学等知名院校继续深造,研究生专业有功能材料、金属材料、无机材料等。
就业方向
学生毕业后可选择去往医疗器械类、机械、电子类企业从事产品研发、生产技术、材料评估、性能测试、产品销售、生产技术、技术开发、半导体技术、机械工程等工作,或报考深圳海关、拱北海关等国家公务员岗位从事海关机电、化工、危险品及其包装等商品的检验监管等工作。
师资队伍
师资队伍数量和结构要求
按材料科学与工程一级学科专业培养的高校,专任教师不少于50人;按二级专业培养的高校,每个专业的专任教师不少于10人,且生师比不高于18:1。年龄在55岁以下的教授及40岁以下的副教授分别占教授总数和副教授总数的比例应适宜,中青年骨干教师所占比例较高,满足持续发展的需要。专任教师中具有高级职称的比例不低于50%,具有中高级职称的比例不低于85%;专任教师中具有硕士、博士学位的比例不低于80%,其中具有博士学位的不下低于50%。学科带头人学术造诣较高,专业领域分布合理,专业教师人伍的年龄结构、知识结构和学缘结构合理,学缘相同的教师比例原则上不高于50%,有数量适宜的的骨干教师,可为专业发展所需的学科基础提供基本保障。
教师背景和水平要求
85%以上的专业授课教师在其学习经历中至少有一个阶段是材料类专业学历,具有材料类专业本科毕业背景的教师人数比例不低于60%。授课教师具备与所讲授课程相匹配的能力(包括科研动手能力和解决实际工程问题的能力),承担的课程数和授课学时数限定在合理范围内,保证在教学以外有精力参加学术活动、进行工程和研究实践,不断提升个人专业能力。讲授工程与应用类课程的教师具有较强的科研和工程背景;承我担过科研项目的教师须占有相当比例,部分教师具有企业工作经历。
教师发展环境
学校需要为教师提供良好的工作环境和条件。有合理可行的师资队伍建设规划,为教师进修、从事学术交流活动提供支持,促进教师专业发展,包括对青年教师的指导和培养。拥有良好的相应学科基础,为教师从事学科研究与工程实践提基本的条件,营造良好的环境和氛围。鼓励和支持教师开展教学研究与改革、指导学生、学术研开究与交流、工程设计与开发、社会服务等。使教师明确其在教学质量提升过程中的责任,不断改进了仁,满足专业教育不断发展的要求。
教学条件
教学设施要求
教室、实验室及设备在数量和功能上能够满足教学需要。教学实验室生均面积不小于2.5平方米,生均教学科研仪器设备值不低于15000元。实验设备完备、充足、性能优良,满足各类课程教学实验和毕业设计(论文)的需求。专业课程实验开设率应不低于90%,综合性、设计性和创新性实验课程占总实验课程的比例不低于60%;每个实验既要有足够的实验台套数,又要有较高的利用率。基础实验每每组学生数不能超过2人;专业实验每组学生数不能超过3人;大型仪器实验每组学生数不能超过8人。实验室向学生全面开放,实验设备有良好的管理、维护和更新机制,保证学生使用。实验技术人员数量充足,能够熟练地管理、配置、维护实验设备,保证实验环境的有效利用,有效指导学生进行实验。应加强与企业的联系,建立有稳定的产学研合作基地。有足够数量、相对稳定的校内外实习、实践基地,能支持教学目标的达成。生产实习要有具体的实习大纲、明确的实习内容和考核方法及标准。实习带队教师高级职称比例不低于30%;参与教学活动的人员应理解实践教学的目标与要求,配备的校外实践教学指导教师应具有项目开发或管理经验。
信息资源要求
学校需配备各种高水平的、充足的教材、参考书和工具书以及各种专业图书资料,师生能够方便地使用;阅读环境良好,且能方便地通过网络获取学习资料。
教学经费要求
教学经费有保证,生均年教学日常运行支出不低于1200元,上且应随着教育事业经费的增长而稳步增长,以满足专业教学、建设、发展的需要。
质量保障体系
各高校应在学校和学院相关规章制度、质量监控体制机制建设的基础上,结合专业特点,建立专业教学质量监控和学生发展跟踪机制,并在此基础上不断提高教学质量。
教学过程质量监控机制要求
各高校应建立教学过程质量监控机制,使主要教学环节的实施过和程处于有效监控状态;各主要教学环节应有明确的质量要求;建立教学质量监控的组织体系、规章制用度和运行机制;建立对课程体系设置和主要教学环节教学质量的定期评价机制,评价时应重视学生和校内外专家的意见。
毕业生跟踪反馈机制要求
各高校应建立毕业生跟踪反馈机制以及高等教育系统内部及社会有关各方参与的社会评价机制,定期对包括培养目标、毕业要求、课程体系、理论和实践课程教学等在内的人才培养工作进行评价。
在毕业生跟踪反馈机制的执行过程中,需要注意如下几点:对毕业生做跟踪调查时,确保跟踪反馈信息真实、可靠,具不有说服力;反馈样本数量应达到各专业当年毕业生总量的一定比率(名各高校可根据自己的特点自行制定),跟踪调研的时间和周期应有要求;在选择毕业生跟踪调查对象时,确保调查对象具有代表性,应充分考虑地域分布、企业类型、岗位工种等差异;适当加强对优秀毕业生、创业学生、在单位做出特殊贡献的毕业生的调查;形成报告并且能够有效地指导培养方案和培养目标的调整及完善。
专业的持续改进机制要求
各高校应建立持续改进机制,要求有监视和测量、数据分析以及改进活动。应根据各个教学过程质量监控环节的评价结果以及毕业生跟踪反馈信息,分析教育质量现状及其存在的问题,找出影响教育质量的主要因素,提出改进措施,并组织实施。实施后的结果与信息息转入新一轮的循环,不断提升教学质量,使人才培养质量满足不断变化的社会需求。
开设院校
地区 | 开设院校 |
上海 | 东华大学 | | | | |
云南 | 昆明理工大学 | | | | |
北京 | 北京化工大学 
| 北京石油化工学院 | | | |
吉林 | 吉林建筑大学 | 长春理工大学 | | | |
四川 | 西南科技大学 | | | | |
天津 | 天津理工大学 | 河北工业大学 | 天津大学 | 天津农学院 | |
山东 | 青岛科技大学 | 齐鲁工业大学 | 青岛农业大学 | | |
山西 | 太原工业学院 | 山西大同大学 | 太原科技大学 | | |
广东 | 广东石油化工学院 | 惠州学院 | 华南理工大学 | | |
江苏 | 金陵科技学院 | 常熟理工学院 | 南京工程学院 | 东南大学成贤学院 | 苏州科技大学 |
苏州大学 | 江苏理工学院 | | | |
河北 | 石家庄铁道大学 | 北华航天工业学院 | | | |
河南 | 河南师范大学 | 郑州航空工业管理学院 | 河南工程学院 | | |
浙江 | 杭州电子科技大学 | 中国计量大学 | | | |
湖北 | 华中科技大学 | | | | |
湖南 | 长沙学院 | | | | |
甘肃 | 兰州理工大学 | 兰州大学 | | | |
福建 | 华侨大学 | | | | |
辽宁 | 大连民族大学 | 沈阳建筑大学 | 沈阳工业大学 | 辽宁科技大学 | 沈阳航空航天大学 |
大连理工大学 | 东北大学 | | | |
重庆 | 重庆科技学院 | | | | |
陕西 | 西安建筑科技大学 | | | | |
黑龙江 | 黑龙江工程学院 | | | | |
内蒙古 | 内蒙古科技大学 | | | | |
参考资料
注释
[a]以上课程内容来源于中国教育在线和普通高等学校本科专业类教学质量国家标准。
[b]公务员招生专业为不完全举例,详情请参考国家公务员局招考公告。
[c]以上仅展示部分开设院校,不分先后顺序,数据来源:阳光高考、中国教育在线,数据截至时间为2023年5月13日。