华南理工大学材料科学与工程专业介绍
日期:2021-12-29 浏览量:6355

一、专业定位

华南理工大学材料科学与工程专业是教育部高等学校特色专业和广东省重点专业,拥有一级学科博士点、硕士点及博士后流动站。专业前身是1952年建校时成立的硅酸盐工学专业和热处理教研组,2004年金属材料和无机非金属材料合并成立宽口径的材料科学与工程专业,2007年成为一级学科国家重点学科,2017年入选国家“双一流”学科建设名单并通过中国工程教育认证,2019年入选国家级一流本科专业建设点。专业涵盖有源玻璃光纤与器件、高性能建筑材料、先进无机功能材料、高性能陶瓷材料、先进储能材料、先进金属与电磁材料、磁性材料与功能薄膜、机敏材料与电子封装、轻金属强化与表面改性等方向,这些材料在国民经济发展与建设中具有重要作用。本专业的科学与技术研究水平在相关行业均处于国内领先地位。专业以培养厚基础、宽适应、“三力”(学习力、思想力、行动力)卓越的高素质综合性材料科学与工程“三创型”(创新、创造、创业)人才为办学定位。充分利用科研优势及国家重点实验室等研发平台,教学与科研相辅相成,教学更具有时效性、针对性和创造性,课程体系特色鲜明,专业性突出,教学环境优越,科研思维活跃,着重培养学生的实践能力和创新能力。毕业生具有宽专业口径、厚理论基础和强实践能力,在科学研究、生产技术、企业经营管理等方面拥有一大批行业影响力较大的杰出校友。


二、培养目标

本专业培养家国情怀和全球视野兼备、“三力”(学习力、思想力、行动力)卓越、德智体美劳全面发展的高素质“三创型”(创新、创造、创业)一流人才,能适应国家社会经济与科技发展需求,具备扎实的理论基础知识,掌握材料科学与工程的基本原理、专业技能、研究方法,能够在材料科学与工程及其相关领域从事科学研究、产品开发、工艺设计、生产经营管理等方面工作。

要求五年以上的毕业生:(1)能够在工业界、教育界、新业态领域成功开展与专业相关的工作,适应独立和团队工作环境;(2)能够在社会大背景下理解和解决材料科学与工程实践的复杂问题;(3)能够通过终身学习适应职业发展,在材料科学与工程领域具有职场竞争力。


三、培养规格

本专业学制4年,毕业要求修完170学分,授予工学学士学位。

本专业对所培养学生的知识要求、能力要求、素质要求如下:

1.工程知识:掌握扎实的基础知识和专业基础理论,能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决金属和无机非金属材料设计、开发、制备与应用中的复杂工程问题。

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金属和无机非金属材料设计、开发、制备与应用中的复杂工程问题,以获得有效结论。

3.设计、开发解决方案:能够设计针对特定工况、特定性能要求的材料与器件制造中复杂工程问题的解决方案,设计满足特定需求的系统、单元(部件)或工艺流程,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。

4.研究:能够基于科学原理并采用科学方法对金属和无机非金属材料设计、开发、制备与应用中的复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。

5.使用现代工具:能针对金属和无机非金属材料设计、开发、制备与应用中的复杂工程问题,选择与使用恰当的技术、资源和信息技术工具,包括对复杂工程问题的预测与模拟,并能理解其局限性。

6.工程与社会:能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价金属和无机非金属材料设计、开发、制备与应用中的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。

7.环境和可持续发展:能够理解和评价针对金属和无机非金属材料设计、开发、制备与应用中复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

8.职业规范:具有人文社会科学素养、社会责任感,能在材料科学与工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任。

9.个人和团队:能在金属和无机非金属材料及其交叉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。

10.沟通:能够就金属和无机非金属材料设计、开发、制备与应用中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。

11.项目管理:理解并掌握金属和无机非金属材料工程管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用。

12.终身学习: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。


四、课程体系

1.课程体系总体框架

本专业参照教育部材料类专业教学指导委员会关于材料科学与工程专业课程体系设置的指导意见,以学校培养“三力”(学习力、思想力、行动力)卓越、德智体美劳全面发展的高素质“三创型”(创新、创造、创业)一流人才为总目标,设计课程体系,分解为“公共基础课”、“学科基础课”、“专业领域课”和“集中实践教学环节”。

  • 公共基础课:思想道德与法治、中国近现代史纲要、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、马克思主义基本原理、形势与政策、大学英语(一)、大学英语(二)、大学计算机基础、C++程序设计基础、体育(一)、体育(二)、体育(三)、体育(四)、军事理论、微积分(一)、微积分(二)、线性代数与解析几何、概率论与数理统计、大学物理(一)、大学物理(二)、大学物理实验(一)、大学物理实验(二)、工程制图

  • 学科基础课:材料科学与工程导论、无机化学III、无机化学实验I、有机化学、有机化学实验I、物理化学、物理化学实验I、工程力学I、电工与电子技术Ⅱ、电工与电子技术实验、机械设计基础、机械基础综合实验II、先进材料进展、实验室安全规范、计算机在材料科学与工程中的应用、材料科技英语、科技写作与文献检索

  • 专业领域课:材料科学基础、材料科学基础实验、材料工程基础、材料现代分析测试方法、材料性能学、材料制备与成形技术、热工设备与工厂设计、无机非金属材料工艺学、无机非金属功能材料、金属材料及热处理、金属功能材料、材料管理学、创新思维与创业教育

  • 集中实践教学环节:军事技能、马克思主义理论与实践、工程训练Ⅰ、机械设计基础课程设计、材料现代分析测试方法实验、材料性能学实验、材料制备与成形技术实验、材料工程课程设计、金属材料综合实验、无机非金属材料综合实验、国际交流与实践、认识实习、生产与毕业实习、毕业设计(论文)(其中,生产与毕业实习采用“同期、分散”的方式开展驻厂实习,目的在于通过严格、充分的驻厂毕业实习,增加学生对工业生产的认识,提升工程实践能力,更好对接工程教育专业认证对学生基本能力素质的要求,增强学生在未来职场的核心竞争力。)

2.核心课程:

无机化学、物理化学、材料科学与工程导论、材料科学基础、材料工程基础、材料现代分析测试方法、材料性能学、材料制备与成形技术、计算机在材料科学与工程中的应用

3.本专业还开展一系列特色课程:

  • 新生研讨课:材料类新生研讨课

  • 双语/全英课程:纳米材料与纳米技术、量子力学、热力学与统计物理、粉体工程、半导体材料、陶瓷材料、材料科技英语、材料科技日语、特种光学玻璃与光纤

  • 学科前沿课:先进材料进展、无机非金属功能材料、金属功能材料

  • 跨学科课程:胶体与表面化学导论、材料计算与模拟技术

  • 本研共享课:实验设计与数据处理

  • 校企合作课:认识实习、生产与毕业实习

  • 竞教结合:金属材料综合实验、无机非金属材料综合实验

  • 创新实践课:国际交流与实践(“三个一”课程)、材料现代分析测试方法实验、材料性能学实验、材料制备与成形技术实验

  • 创业教育课:材料管理学(“三个一”课程)、创新思维与创业教育(“三个一”课程)

  • 专题设计课:机械设计基础课程设计、材料工程课程设计

  • 劳动教育课:生产与毕业实习


五、师资队伍

本专业师资力量雄厚,结构合理。现有专任教师70人,包括中科院院士1名,长江学者特聘教授2名,973首席科学家1名,国家自然科学基金创新研究群体第一负责人1名,国家杰出青年基金获得者4名,国家优秀青年基金获得者5名,珠江学者4名,材料学科全球高被引科学家1名。教师队伍中,具有正高职称的教师占总教师人数的51.4%,副高职称占40%,93%的教师具有博士学位。

为进一步强化学生的工程教育和实践训练,专业聘请了一批企业、行业专家作为兼职教师,参与指导本科生毕业设计(论文),还承担或参与本科教学工作的实践环节,既有生产工艺、流程等细节的讲解,又有行业发展动态及前景的报告。


六、教学条件

1.教学设备、实验室

本专业教学和课外实践创新可使用的实验室包括分布在各学院的校级基础实验室、学院本科教学实验室、学院科研平台实验室和学院专业实验室。基础实验课程包括无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验、大学物理实验、物理化学实验、电工与电子实验、化工原理实验、机械基础综合实验等。上述基础实验均在学校相关实验教学中心完成。

本专业拥有发光材料与器件国家重点实验室、广东省光纤激光材料与应用技术重点实验室、广东省先进储能材料重点实验室、广东省建筑材料低碳技术工程技术中心、广东省特种光纤材料与器件工程技术中心、广东省电子封装材料与可靠性工程技术研究中心、广东省先进储能材料工程技术研究中心、广东省金属材料表面功能化工程技术研究中心7个省部级重点实验室/工程技术研究中心和1个国家级实验教学示范中心。这些实验室均可以服务于专业教学工作。其中材料科学与工程国家级实验教学示范中心成立于2012年,示范中心现有专职实验技术人员38人,其中高级职称6人,中级职称19人,其中拥有硕士、博士学历者超过72%35岁以下的超过50%。拥有材料制备、加工、成型、性能检测教学实验设备3009台,总价值超过6382万元。无机非金属材料实验教学分中心实验室总面积为1013平方米,仪器设备约540台(套),设备总值867万元,其中单台价值10万元以上设备11台,40万元以上贵重设备4台;金属材料实验教学分中心拥有仪器设备1832台,设备总值2600万元,其中单台价值40万以上设备10台,设备价值1086万元。

实验室在功能和种类上均能满足本科教学的需求,实验开出率为100%,综合性实验、设计性实验和创新性实验课程占总实验课程比例大于80%

2.实习基地

本专业还与校外企业单位联合建立了三十余家实习实践基地,包括了金属材料、水泥材料、陶瓷材料、新型建筑材料、电子器件、无机功能材料等材料科学与工程专业所涵盖的传统领域和新材料领域,这些企业与本专业具有良好的教学科研合作关系,近三年签约产学研项目79项,到校科研经费4850万元,为本专业的校企产学研合作、认识实习和毕业实习提供了坚实的保障。

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