西南交通大学材料科学与工程专业卓越工程师培养方案

材料工程专业卓越工程师教育培养计划专业规范材料工程专业卓越工程师教育培养计划专业规范一、本专业学科基础（一）本专业的主干学科介绍金属材料工程及无机非金属材料工程金属材料工程以新型金属材料的开发、材料特殊服役性能与行为的研究，材料表面改性技术与装备的开发为主要研究内容，形成了高速铁路用关键材料及其服役行为、材料表面工程与防腐技术、高性能结构材料三个特色研究方向。无机非金属及粉末冶金材料工程以新型材料的制备技术开发、性能研究与应用开发为重点，以新型高致密、或多孔材料的研究开发为突破口，形成了下列先进陶瓷及其制备技术、高性能粉末冶金材料及其致密化技术两个特色研究方向。1.轨道交通用关键材料及其服役行为主要研究内容包括：1）高速列车转向架材料及其服役行为研究；2）新型轻质高速列车结构材料及其性能评价；3）大铁路、高速客运专线、重载铁路等关键工务器件及其服役性能研究；4）轨道交通关键零部件先进制造技术研究；5）轨道交通减振降噪材料。2.材料表面工程与防腐技术主要研究内容包括：1）多元共渗技术与装备；2）先进表面复合处理技术、装备及其应用；3）表面防腐处理技术；4）等离子体表面处理技术；5）超硬薄膜；6）喷涂材料及技术；7）抗腐蚀磨损技术。3.高性能结构材料主要研究内容包括：1）高温结构材料及其性能评价；2）材料计算机模拟与性能优化设计；3）材料致密化技术；4）高性能金属材料冶金、成型技术。4.先进陶瓷及其制备技术主要研究内容包括：1）复相陶瓷材料热等静压烧结技术；2）高纯靶材和功能陶瓷；3）高性能混凝土材料；4）轻质多孔吸声降噪材料；5）陶瓷材料高温性能研究。5.高性能粉末冶金材料主要研究内容包括：1）雾化粉末制备技术与精密喷射成型技术；2）粉末冶金材料的等静压制备技术；3）高性能复合粉末冶金材料；4）粉末冶金梯度材料；5）超高合金含量的粉末冶金材料。6.功能材料1）环境功能炭材料；2）减振材料；3）多孔功能材料；4）新型载流材料；5）新能源材料；6）高性能热阻材料；7）高性能粘接材料。（二）本专业的相关学科介绍1.材料加工工程（1）轨道焊接技术主要研究内容包括：①钢轨焊接接头的质量和可靠性研究；②轨道焊接重大装备的国产化；③既有线路钢轨及道岔完整性维护；④钢轨焊缝自动打磨。（2）新型焊接方法与设备主要研究内容包括：①高速重载车辆高强铝合金的搅拌摩擦焊；②高效焊接方法与工艺的研究；③高速重载机车车辆的网络化、信息化及自动化生产。（3）焊接结构服役行为①新结构材料的应用研究，桥梁钢天然气和水电压力钢管用高强钢的焊接接头强韧匹配和优化焊接材料及工艺；②工程焊接结构质量控制及安全评定；③焊接结构变形与焊接残余应力的数值模拟；④焊接结构强度分析及断裂行为研究。（4）表面复合工程主要研究内容包括：①热喷涂、喷焊、堆焊等表面复合工程技术；②利用表面复合技术发展快速成型工程；利用表面复合技术发展快速成型工程制造模具及表面复合器件的研制；③纳米掺杂涂层的基础及应用研究。（5）材料焊接及焊接材料主要研究内容包括：①高速重载铝合金车辆的焊接工程；②TMCP高性能结构钢的焊接研究；③异种材料连接技术研究；④新型环保焊接材料研究。2.先进功能材料（1）生物材料主要研究内容包括：①心血管生物材料；②生物材料表面与界面；③纳米生物材料；④骨生物材料；⑤组织工程材料；⑥药物控制释放材料。（2）超导材料主要研究内容包括：①高温超导材料基础研究；②高温超导涂层导体新材料和新技术；③第二代高温超导带材的产业化应用关键技术。（3）防护工程主要研究内容包括：①材料微动磨损的基础理论；②材料磨损的防护技术与应用；③轮轨磨损；④生物磨擦。3.高分子材料工程（1）生态环境高分子复合材料主要研究内容包括：①长效抗菌与环境净化材料的制备与活性控制机理；②生物质与天然高分子材料的环保化循环利用新技术；③基于环境保护的化工新技术。（2）纳米与特种功能高分子材料主要研究内容包括：①聚合物纳米结构组装与功能化；②电磁功能聚合物制备及其结构与性能调控机制；③吸波隐身、电磁防护、减振降噪等特种功能高分子材料制备与机理。（3）结构－功能一体化高分子复合材料主要研究内容包括：①特种功能和高性能复合材料在航空航天、轨道交通领域的应用；②高分子改性与复合新技术；③聚合物凝聚态结构及其控制。（4）降解与生物医用高分子材料主要研究内容包括：①可降解高分子材料；②生物医用高分子材料；③缓释与药用高分子材料。4.影响本专业的教育因素本专业师资力量雄厚，现有教授16人（博士生导师14人）、副教授和高级工程师7人，跨（新）世纪人才2人，已经形成以中青年骨干教师组成的学术梯队。本专业拥有材料先进技术教育部重点实验室，现代焊接技术、人工器官表面改性、表面工程及摩擦学等三个四川省重点实验室，四川省高等学校实验教学示范中心--材料实验中心，这些重要教学科研机构为材料工程专业学生培养奠定了物质基础。本专业还和国内第二重型机械集团公司为代表的数家知名企业共同建设实践教学基地，为材料专业学生实践创新性能力的培养提供有力的实践资源。本专业通过对培养计划的调整，对课程进行结构化的设计，使其培养特色醒目、铁路行业特色更加突出。通过对其专业课程进行多种结构化的设计，如把课程分为基础课、专业基础课和专业课，设定选修课和必修课，以及在课程深度与广度、文理交融性、理论性与实践性的侧重上，成为本专业的培养目标及培养特色的实现，提供有力的的重要基础。（三）主干学科方法论坚持以国家重大战略需求为导向，以科学发展观为指导，以高端人才培养和学科队伍建设为核心，以一级学科和国家重点学科建设为重点，以机制创新为保障，争取在培养与引进高层次人才、建设重点学科与研发基地、关键技术创新三方面取得跨越式发展，构建出满足国家需求的创新人才培育体系，努力创建在国内上有较大影响、部分领域国际知名的高水平的材料学科。二、专业培养目标本专业培养具备宽厚的材料领域的基础知识与技能，能从事科研、技术开发、分析检测、工艺和设备设计、生产经营管理等方面的高级工程技术人才。在卓越工程师培养方面，以硕士工程型为主。对于部分不再适合培养的学生，在完成并达到本科工程型培养要求后，以本科工程型毕业。同时对于更加优秀的少部分学生进行博士工程型的人才培养。三、专业培养标准（一）本科工程型卓越工程师培养标准1．技术知识和推理能力1.1基础科学知识1.1.1数学基础1.1.2自然科学基础1.1.3人文科学等1.2材料科学基础1.2.1材料结构基础1.2.2材料的相图与相变1.2.3材料的缺陷1.2.4材料的强化及其原理1.2.5扩散及其原理1.3材料技术基础1.3.1材料成型技术基础1.3.2机械制造技术基础1.3.3机械设计基础1.4材料及其性能与评价1.4.1工程材料学1.4.2材料力学性能1.4.3材料物理性能1.4.4材料失效分析1.5计算机应用技术知识1.5.1计算机技术基础1.5.2计算机辅助设计及参数开发1.6材料分析测试技术1.6.1样品制备技术1.6.2组织分析技术1.6.3材料性能测试技术1.6.4材料微观分析技术1.7材料加工与成型技术1.7.1材料焊接技术1.7.2材料热处理原理与工艺1.7.3材料制备技术1.7.4成型设备及其控制1.8新材料、新工艺1.8.1专业技术前沿及关键技术1.8.2新材料1.8.3常用行业专业标准1.8.4高速铁路材料及其加工工艺2．解决工程实际问题的能力与方法2.1工程问题建模、分析及解决能力2.1.1相关专业工程问题的认识与系统描述评估数据和问题特征对比异常与正常数据，进行问题分类与归因找出问题的主要原因制定解决方案2.1.2建立模型应用假设简化复杂的系统和环境根据问题的主要方面创建模型初步模拟并完善模型2.1.3判断和定性分析估计量级、范围、趋势应用实验验证一致性或找出误差（范围、单位等）分析实验结果并做出定性分析与判断2.1.4解决方法和建议综合评估解决问题的方案分析解决方案的关键和测试数据分析并调整结果中的偏差形成结论性建议并提出问题解决注意事项2.2实验技能2.2.1查阅相关资料2.2.2设计实验方案实验目的、实验原理、实验设备、实验内容实验步骤、实验结果预测2.2.3实验探索2.2.4结果分析与验证实验数据分析及处理、实验结果预测实际效果对比、误差分析、完成实验报告2.3材料与工艺改进2.3.1了解新材料、新工艺的发展、用户需求变化2.3.2材料与工艺改进方案设计根据使用要求，对改进问题定位、提出多种改进方法改进方法评估、确定改进方案、细化改进方案2.3.3制定实施计划任务组织、人力资源调配、时间进度安排、财务预算等2.3.4实施并总结学习了解任务目标和内容、项目实施、项目总结2.4创新与产品设计与开发2.4.1创新思想创新意识培养、创新思维训练、创新方法及工具2.4.2制定新产品材料与工艺方案新产品选材新产品、新材料处理工艺方案评估、方案确定2.4.3实施了解任务目标和内容，材料与工艺的测试、实施过程管理2.4.4评价实施结果2.4.5总结、学习、提高3．项目及工程管理3.1工程思想、工程标准及相关法律意识3.1.1建立工程质量、环境安全思想3.1.2熟悉工程标准及工程作业程序3.1.3培养相关法律意识3.2项目及工程的管理方法与手段3.2.1计划与预算管理计划大纲制定、财务预算3.2.2任务组织3.2.3项目团队管理团队讨论、团队协作3.2.4设备管理设备的定期保养、维修以及更新等3.3应对危机及突发事件处理3.3.1项目质量标准与作业程序跟踪3.3.2应对危机预案3.3.3应对危机3.3.4建立突发事件处理机制3.4项目进度控制与评估3.4.1进度影响因素分析3.4.2项目评估及改进4．有效沟通与交流4.1技术语言4.1.1技术图纸4.1.2电子和多媒体表述4.1.3图表4.1.4口头表达4.1.5专业外语4.2研制报告与设计文件编纂4.2.1可行性分析报告4.2.2项目任务书4.2.3投标书、招标书4.2.4研究、测试、分析报告4.2.5验收报告4.2.6项目合同4.3人际交往能力4.3.1自察、自省、自控4.3.2理解他人需求与意愿4.3.3沟通技巧4.4环境适应能力4.4.1人际关系协调4.4.2工作环境适应4.5团队合作4.5.1团队工作运行4.5.2团队成长4.5.3技术协作4.6新技术跟踪能力4.6.1收集、分析最新技术4.6.2选择和吸收4.6.3国际化视野5．职业道德、职业素养与社会责任5.1职业道德5.1.1职业健康与安全标准5.1.2职业道德规范5.1.3职业行为准则5.2职业素养5.2.1积极进取和主动精神5.2.2批判性思维5.2.3时间和资源管理5.2.4职业规划保持和增强职业能力了解社会及自身发展需求制定、实施职业发展规划5.3社会责任5.3.1责任意识5.3.2社会事务责任5.3.3工程师的角色6．企业与社会6.1企业管理6.1.1企业文化6.1.2企业运行企业目标、企业策略、企业管理模式、财务及人力资源管理、培训及操作、设备更新等6.1.3企业发展规划6.2创业6.2.1创业学6.2.2创业规划6.3工程界与社会关系6.3.1工程界对社会的影响6.3.2社会对工程界的规范6.3.3商业环境（二）硕士工程型卓越工程师培养标准1．工程技术和专业前沿1.1工程科学与人文科学1.1.1数学及其应用1.1.2材料科学与工程高等材料力学性能、材料结构、材料热力学与相变1.1.3先进材料与技术复合材料、材料制造与控制、粉末冶金材料现代材料分析测试技术1.1.4人文科学管理学、社会学、情报学、环境与法律外语1.2材料科学与工程前沿发展1.2.1材料设计设计规范与相关标准、选材与组织、性能设计、材料处理工艺设计、计算机辅助设计创新设计1.2.2材料制造与加工技术金属材料及其制备技术、陶瓷与粉末冶金材料及其制备高分子材料及其制备技术材料加工工艺、工艺装备设计、工艺装备验证制造技术经济评价生产线设计1.2.3材料的连接技术材料连接工艺选择、工艺评定、材料连接优化设计1.2.4材料检测与质量管理材料检测与