项目大纲

卓越工程师教育培养计划（试点专业）材料科学与工程基础项目教学大纲一、项目定位：依据“卓越工程师教育培养计划”和专业培养目标实现矩阵，按照专业课程所规定的知识、能力和素质要求，将对材料科学与工程专业起到重要支撑作用的专业基础和专业方向课程、实践环节等教学单元组成材料科学与工程基础项目，达到掌握材料科学与工程专业的基础理论、专业知识、专业技能的培养要求，实现应用型后备工程师的培养目标。材料科学与工程基础项目在培养标准实现矩阵中的位置如表1所示，其从属课程、教育内容、知识（体系、领域、单元）如表2所示。表1材料科学与工程基础项目在培养标准实现矩阵中的位置项目在培养标准矩阵中位置1.技术知识和推理能力1.2核心工程基础知识1.2.2材料基础知识1.3高级工程基础知识1.3.1高级专业基础知识2.个人职业技能和职业道德2.1工程推理和解决问题的能力2.1.1发现问题和表述问题2.1.5解决方法和建议2.2实验和发现知识2.2.3实验探索3.人际交往能力、团队工作和交流3.3使用外语交流3.3.1英语4.在企业和社会环境下工程的构思、设计、实施、运行系统4.4设计4.4.1设计过程4.5实施4.5.1设计实施的过程4.6运行4.6.1运行的设计和优化表2材料科学与工程基础项目从属课程、教育内容、知识（体系、领域、单元）序号从属课程教育内容知识体系知识领域知识单元1材料科学基础专业教育专业基础材料科学与工程核心知识2金属固态相变专业教育专业基础材料科学与工程核心知识3工程材料专业教育专业基础材料科学与工程核心知识4材料科学与工程专业导论专业教育专业基础材料科学与工程一般知识5纳米材料与技术专业教育专业方向材料科学与工程一般知识6钢铁冶金学专业教育专业方向材料科学与工程核心知识7材料科学进展专业教育专业方向材料科学与工程一般知识8现代金属合金化技术专业教育专业方向材料科学与工程核心知识9功能材料专业教育专业方向材料科学与工程一般知识10科技外语专业教育专业方向材料科学与工程一般知识二、项目包含的课程及关系项目包含的课程有材料科学基础、金属固态相变、工程材料、现代金属合金化技术、钢铁冶金学、纳米材料与技术、材料科学进展、材料科学与工程专业导论、功能材料、科技外语。其中材料科学与工程专业导论、材料科学基础、金属固态相变、工程材料、钢铁冶金学作为项目的基础知识，现代金属合金化技术、纳米材料与技术、材料科学进展、功能材料、科技外语作为项目内容的扩展和补充。三、项目培养目标1.知识培养目标（1）掌握材料热力学、动力学理论、材料的微观组织、内部断裂机制及宏观性能。掌握材料成分、微观结构、制备工艺及性能之间关系。（2）掌握金属固态相变的类型，金属材料在加热和冷却过程中相变的基本原理和变化规律，金属材料的成分、组织结构和性能之间的关系，金属材料热处理相变的动力学及影响因素。（3）掌握常用工程材料的结构、种类与性能的基础知识，了解材料组织结构与性能之间的关系及其变化规律，初步掌握金属材料热处理的基本概念和基本工艺。（4）掌握合金元素在钢中的作用，了解合金钢的分类、牌号及有色金属材料的分类、特点，了解各种合金合金化特点及其合金化原理。（5）掌握钢铁冶金过程的基本原理与工艺，掌握炼铁、炼钢和连铸过程的新工艺、新设备和新技术等有关冶金学的专业知识和技能。（6）掌握新信息功能材料、复合材料、新能源材料、生态环境材料、纳米材料、超导材料、先进陶瓷材料的基本概念、特性，了解其应用领域和发展趋势。（7）掌握专业外语的文章结构、语法、写作方式和材料学专业常用的英语词汇，能较顺利的阅读、理解和翻译与专业相关的科技文献，掌握科技论文的书写格式及写作技巧。2.能力培养目标（1）具备工程材料组织结构分析、失效分析能力；力学性能测试能力；制订与实施工业用钢热处理工艺的能力；初步具备对于工程制件的选材、识材与用材的能力。（2）具有依据材料成分及使用要求制定处理工艺的能力；材料的组织成分与宏观性能间关系的分析能力；实施材料相关试验及对试验数据的处理能力。（3）具有炼铁炼钢原料选择，矿物品质评定的能力；根据矿物品质选择炼钢方法的能力；具有判断炼钢产品冶金质量分析能力；具有炼钢后续加工工艺选择的能力等。（4）具备碳钢种类的辨别能力；优化碳钢、有色金属组织和性能的工艺设计能力。（5）具备分析纳米材料性能与组织结构关系的能力。依据纳米材料的使用要求制定其制备方法的能力。正确使用纳米材料性能表征方法及检测仪器的能力。（6）具备功能材料的选用、设计、成分和性能分析能力；常用功能材料的制备能力。（7）具有一定外文文献查询、阅读能力；具有使用外语撰写论文的能力；具有采用专业外语进行自主交流的能力。3.素质培养目标通过课程学习与实践，培养学生具备从事材料科学与工程相关行业工作所需的知识、能力和素质。四、项目基本内容和学时安排1.材料科学基础课程（64学时）课程以金属材料、陶瓷材料、高分子材料等为研究对象，从材料的电子、原子尺度入手，介绍热力学、动力学理论及材料的微观组织、内部断裂机制及宏观性能。通过学习使学生掌握材料的成分、微观结构、制备工艺及性能之间关系和材料的共性规律。2.金属固态相变课程（48学时）课程学习固态相变的类型，金属材料在加热和冷却过程中相变的基本原理和变化规律，金属材料的成分、组织结构和性能之间关系；金属材料热处理相变的动力学及影响因素，介绍近年来国内外研究的新理论、新进展。3.工程材料课程（32学时）通过对课程的学习，使学生掌握常用工程材料的结构、种类与性能的基础知识，了解材料组织结构与性能之间关系及其变化规律，初步掌握材料热处理的基本概念和基本工艺，掌握正确选择材料和合理使用材料的基本原则和方法。4.现代金属合金化技术课程（44学时）通过对课程的学习，使学生掌握合金元素在钢中的存在形式及对Fe-Fe3C相图的影响、对钢的热处理的影响、钢的性能的影响；了解合金钢的分类、牌号及有色金属材料的分类、特点；了解铝合金合金化特点；掌握铝合金的失效与组织结构变化；了解镁合金、钛合金、镍合金的合金化特点；掌握其沉淀过程与结构变化、晶粒细化及其热加工。5.钢铁冶金学课程（48学时）通过对本课程的学习，使学生掌握钢铁冶金过程的基本原理与工艺；掌握炼铁、炼钢和连铸过程的新工艺、新设备和新技术等有关冶金学的专业知识和技能。6.纳米材料与技术课程（32学时）课程介绍纳米材料的基本概念、结构性能、表征方法和制备技术；纳米材料在各个领域中的应用情况以及未来的发展前景等内容。通过该课程的学习，使学生掌握纳米材料的基本理论、特性、制备、纳米表征与纳米测量以及纳米材料与技术对当代社会的影响。7.材料科学进展课程（16学时）通过对本课程的学习，使学生了解当今材料领域国际前沿的研究水平，了解21世纪新材料领域的新概念、新理论、新技术和正在开拓中的新材料研究领域；了解新信息功能材料、复合材料、新能源材料、生态环境材料、纳米材料、超导材料、先进陶瓷材料等方面的新进展。8.材料科学与工程专业导论课程（32学时）通过对本课程的学习，使学生全面掌握材料的基本概念、特性、应用领域和发展趋势。了解结构材料、电性材料、磁性材料、超导材料、智能材料、光学材料、新能源材料、生物医用材料、抗菌材料、环境材料、梯度功能材料、复合材料和纳米材料等的相关内容，重点突出各种材料的性能与应用。9.功能材料课程（32学时）通过对本课程的学习，使学生掌握功能材料的特性、设计和制备方法，了解功能材料的发展状况及应用前景；建立功能材料成分、各层次结构及其性能之间的关系，为功能材料的应用提供理论依据。10.科技外语课程（64学时）通过对课程的学习，使学生掌握专业外语的文章的结构、语法、写作方式及其与公共英语的异同点；掌握材料学专业常用的英语词汇，能较顺利的阅读、理解和翻译与专业相关的科技英文文献，掌握英文论文的书写格式及英文论文摘要的写作技巧。五、项目中实践性教学内容与要求项目中实践性教学内容与要求如表3所示。表3材料科学与工程基础项目中实践性教学内容与要求实践内容实践环节实践教学要求专业基础工程化学实验具备工程化学课程实验基本操作技能物理化学实验具备物理化学课程实验基本操作技能企业文化认知与体验了解企业工程文化、企业工程环境及管理体系，完成工程职业道德教育和良好的质量、环境、安全及服务意识教育；了解企业生产与社会需求的关系；了解生产相关法律法规、专业规范、标准等；通过实践，增加一线体验；养成良好工作习惯和团队合作精神，初步了解产品生产过程的材料加工技术六、项目运行材料科学与工程基础项目理论教学运行情况如表4所示，实践教学运行情况如表5所示。表4材料科学与工程基础项目理论教学运行情况项目名称课程名称学分学时开课学期材料科学与工程基础项目材料科学基础4644金属固态相变3.5565工程材料2323现代金属合金化技术3485钢铁冶金学3485材料科学与工程专业导论2322科技外语4645.6功能材料2326纳米材料与技术2326材料科学进展1166表5材料科学与工程基础项目实践教学运行情况实践环节学时开课学期运行地点考核方式工程化学实验161材料科学与工程实验中心考试物理化学实验162材料科学与工程实验中心考试企业文化认知与体验2周2.4哈尔滨汽轮机厂有限责任公司、中航公司哈尔滨东安发动机（集团）有限公司、哈尔滨电机厂有限责任公司、哈尔滨锅炉厂有限责任公司、东北轻合金有限责任公司、哈尔滨焊接技术培训中心等。考查七、项目实现1.依据“卓越工程师教育培养计划”和“材料科学与工程专业人才培养目标”选用“双师型”教师或聘请企业工程师组建项目所属课程的授课教师，成立材料科学与工程基础项目组，为项目的实施提供组织保障。2.按照对学生知识、能力、素质的培养要求，项目组对理论教学、实践教学内容进行调整，编写各课程教学大纲，选择或编写适于项目的教材、实践课程指导书、任务书、报告等资料。3.在教学实施过程中灵活运用多种教学方法和教学手段，充分、合理利用现代信息技术开发多媒体课件。4.利用本行业的企业资源，加强校企合作，建立产、学、研合作平台，充分满足学生参观、实习的需要，争取分岗位操作训练，并在合作中注重学生专业能力的提高和教学内容的调整，使学生真正掌握材料科学与工程基础理论知识运用于实际之中。5.项目实施过程中加强管理，通过教学管理、教学监控体系保障良好的项目运行状况，对运行质量情况做出评价。实施过程中针对具体情况对人才培养方案进行修订和补充，不断优化项目培养方式，提高培养学生质量。八、其它说明制定人：王春艳王丽雪审核人：莫淑华\卓越工程师教育培养计划（试点专业）计算机应用与开发项目教学大纲一、项目定位依据“卓越工程师教育培养计划”和材料科学与工程专业人才培养目标，计算机应用与开发项目是材料科学与工程专业项目中的重要部分，项目设立的目的是使学生具备计算机的基础理论知识和实际应用能力，掌握利用计算机解决材料科学与工程领域相关问题的方法，提高学生的计算机和材料科学与工程专业的知识水平。同时，通过理论和实践教学的有机结合，有助于培养学生的创新能力和团队精神。使计算机应用与开发项目实现符合“卓越工程师教育培养计划”国家通用标准的知识、能力、素质要求的应用型后备工程师的培养目标。计算机应用与开发项目的教育内容是专业教育，隶属于材料科学与工程专业学科专业基础知识体系，定位于计算机知识领域的核心知识单元与一般知识单元。计算机应用与开发项目培养标准实现矩阵中的位置如表1所示。表1计算机应用与开发项目在培养标准实现矩阵中的位置项目单元项目在培养标准矩阵中位置焊接技术与工程项目1技术知识和推理能力1.1基础科学知识1.1.4基本应用工具1.2核心工程基础知识1.2.1工程基础和计算机基础知识1.3高级工程基础知识1.3.1高级专业基础知识1.3.2工程实践能力2个人职业技能和职业道德2.1工程推理和解决问题的能力2.1.2建模4在企业和社会环境下工程的构思、设计、实施、运行系统4.1外部和社会背景环境4.1.1工程师的角色和责任4.1.2工程界对社会的影响4.1.3社会对工程界的规范4.