材料科学与工程总体框架

课程设置应能支持培养目标达成，课程体系必须支持各项毕业要求的有效达成。

人文社会科学类通识课程约占20%；数学和自然科学类课程约占20%，实战内容约占20%，学科基础知识和专业知识课程约占35%。

人文社会科学类教育能够使学生在从事材料工程设计时考虑经济、环境、法律、伦理等各种制约因素。

数学和自然科学教育能够使学生掌握理论和实验的方法为学生运用相应基本概念表述材料工程问题、设计与选择材料、进行分析推理奠定基础。

学科基础类课程应包括学科的基础内容，能体现数学和自然科学对专业应用能力的培养；专业类课程、实践环节应能体现系统设计和实施能力的培养。

课程体系的设置应有企业或行业专家参与 。

材料科学与工程理论课程

• 通识类课程

通识类知识涵盖人文社会科学类知识、工具性知识、数学和自然科学类知识、经济管理和环境保护类知识。

（1）人文社会科学类知识包括哲学、思想政治道德、政治学、法学、社会学等基本内容。

（2）工具性知识包括外语、计算机及信息技术、文献检索、科学研究方法论等基本内容。

（3）数学和自然科学类知识包括数学、物理学、化学、力学以及生命科学和地球科学等基本内容。

（4）经济管理和环境保护类知识包括金融、财务、人力资源和行政管理、环境科学等方面的基本内容。

• 基础类课程

学科基础知识被视为专业类基础知识，包括材料科学基础、材料工程基础、材料结构表征等知识领城。

（1）材料科学基础知识包括材料结构、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。

（2）材料工程基础知识包括流体流动基础、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方面的基础知识，工程制图、机械设计及制造基础、电工电子学等。

（3）物理化学知识包括气体、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。

• 专业类课程

专业类课程包括材料物理性能、材料热处理、材料制备与加工、材料分析方法、工程材料学、材料力学性能等内容 。

材料科学与工程实践教学

• 实验课程

实验课程分为以下3个类型：

（1）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。

（2）专业基础实验

主要包括材料科学基础实验、材料工程基础实验、材料研究与测试方法专业基础训练及综合实验。依据相应课程大纲，每门课程至少开设4个实验项目，且能支持专业培养目标的达成。

（3）专业实验

主要包括专业技能训练、材料制备与性能综合实验等。要求开设材料的力学、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—配方计算—工艺方案设计—制备—相关性能测试及结构分析等全过程训练。

• 课程设计

（1）机械零件设计

进行工程设计基本技能训练。

（2）材料制备装备设计

结合专业知识进行设备设计训练。

（3）工厂工艺流程设计

针对至少1种材料生产工艺进行车间工艺流程设计。

• 专业实习

实习是学生接触生产实际、接触企业的重要实践环节，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。

• 毕业设计（论文）

毕业设计（论文）是科研与教学结合最为密切的一个实践环节，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、答辩等提出明确要求，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。选题应结合材料科学与工程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战教学活动来进行 。

• 学制与学位

高分子材料与工程专业基本学制为四年。四年参考总学分一般为140~190学分[含毕业设计（论文）学分]。

学生通过学习各门课程修满总学分并毕业考核合格，可获准毕业；毕业环节完成并经院校学位委员会审核通过者，可授予工学学士学位 。

• 人才培养

（1）掌握材料科学与工程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。

（2）系统掌握材料科学与工程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。

（3）掌握材料科学与工程专业所涉及的各种材料的制备、性能检测与分析的基本知识和技能。

（4）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。

（5）了解与材料科学与工程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。

（6）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。

（7）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。

（8）具有初步的外语应用能力，能阅读材料科学与工程专业的外文材料，具有一定的国际视野和跨文化交流、竞争与合作能力 。

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 。

材料科学与工程专业毕业的学生，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作，也可承担相关专业领域的教学、科技管理和经营工作 。

材料科学与工程的前身是1865年美国麻省理工学院成立之初的地质与采矿学科，后来学科经过发展逐渐衍生出冶金专业，之后从冶金中分化出金属材料专业，随着化工学科中陶瓷材料和高分子材料的并入，最终形成材料科学与工程专业。

1950年之后，中国材料科学在国内开始起步，国内各重点理工科大学在不同学科门类中都设有材料相关的系部。例如，上海交通大学材料学科始于1952年成立的金属热处理专业和1955年成立的焊接专业；天津大学材料学科始于1952年成立的硅酸盐工学专业、1952年成立的金属热处理设备及车间专业和1958年成立的塑料工学专业。

20世纪50年代，中国高等教育的办学模式是仿照前苏联，专业划分细致，学生知识面较狭窄，培养的毕业生服从国家统一分配，可立即赴相应岗位任职。

改革开放后，材料科学与工程学科迎来了新的发展时期，随着国家对人才培养理念和思路的转变，各大高校纷纷将分散在不同系部的材料学科资源加以抽提和整合建立了材料科学与工程系，并在材料科学与工程大学科趋势下，打破传统按照材料类别进行培养的模式施行大材料教育 。

1998年，材料科学与工程专业最先出现在《普通高等学校本科专业目录（1998年颁布）》的“工科本科引导性专业目录”中，专业代码为080205Y 。

2012年，中华人民共和国教育部对1998年印发的普通高等学校本科专业目录和1999年印发的专业设置规定进行了修订。材料科学与工程专业正式出现在《普通高等学校本科专业目录（2012年）》之中 。

材料科学与工程教师队伍

• 师资规模

（1）按一级学科专业培养的高校，专任教师不少于50人；按二级学科专业培养的高校，每个专业的专任教师不少于10人。

（2）生师比不高于18：1。

• 师资结构

（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。

（2）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%。

（3）专任教师中具有硕士、博士学位的比例不低于80%，其中具有博土学位的不低于50%。

（4）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%。

（5）学科带头人学术造诣较高，专业领域分布合理，专业教师队伍的年龄结构、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%，有数量适宜的骨干教师，可为专业发展所需的学科基础提供基本保障。

（6）有企业或行业专家作为兼职教师。

• 教师背景与水平要求

（1）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。

（2）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。

（3）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。

（4）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供基本的条件，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、学术研究与交流、工程设计与开发、社会服务等。

（5）使教师明确其在教学质量提升过程中的责任，不断改进工作，满足专业教育不断发展的要求 。

材料科学与工程设施资源

• 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

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 。

材料科学与工程教学经费

教学经费有保证，生均年教学日常运行支出不低于1200元，且应随着教育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 。

材料科学与工程质量保障

• 教学过程质量监控机制

各高校建立教学过程质量监控机制，使主要教学环节的实施过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

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中，需要注意如下几点：

（1）对毕业生做跟踪调查时，确保跟踪反馈信息真实、可靠，具有说服力。

（2）反馈样本数量应达到各专业当年毕业生总量的一定比率（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。

（3）在选择毕业生跟踪调查对象时，确保调查对象具有代表性，应考虑地域分布、企业类型、岗位工种等差异。

（4）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。

（5）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

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 。

• 面向再制造产业的人才培养模式

再制造是中国新兴产业，符合低碳、环保、绿色和循环经济的发展理念，具有良好的发展前景。坚持CDIO-OBE的理念，开展面向再制造产业的材料科学与工程专业全周期工程教育人才培养模式与一体化课程体系改革，增强学生遵循工程逻辑解决复杂工程问题的能力，达到培养材料科学与工程专业毕业生理论与实践相结合、专业素质与文化素质相协调，服务相关产业的发展需求 。

• 基于“大工程观”的人才培养模式

在工程教育专业认证体系的推动下，结合“大工程观”教育理念，对高等专业人才培养模式进行了深化改革与创新，通过专业交叉融合，形成了按“材料科学与工程”一级学科宽专业培养的办学模式。坚持“厚学科基础，宽专业领域，强实践应用，重创新能力”的培养方针，结合专业的学科优势与特色，按国际工程教育专业认证标准，着力培养具有良好思想品质与人文科学素养，掌握坚实的基础理论、系统的专业知识及一定的社会、经济、法律、管理等知识，拥有实践能力、自我获取知识能力、创新创业精神，同时具备较强的组织管理能力、团队协作精神和国际视野的材料科学与工程领域科学研究与工程技术并重型高素质人才 。

• 社会需求导向下的创新人才培养模式

加强毕业实习及设计环节，使学生地掌握专业课题的研究思想、步骤和技能。突出行业特色和工程教育理念。同时从制度上保证学生有自主学习和实践的机会，通过辅导员、学业导师、学业班主任等多种教育途径的有机结合，使学生有更多的实习、实验、社会实践、社团活动、学科竞赛、体育比赛等机会，以多种形式在潜移默化中培养学生综合素质、创新精神和实践能力，促进学生在知识、能力和素质方面协调发展，成为宽口径、重实践，适应社会及行业发展的工程师级人才。培养方案中增加人才培养规格实现矩阵，明确培养目标实现的方法，把能力培养的任务分解到每门课程，使任课教师了解所授课程的任务，有的放矢，有计划有步骤地培养学生的创新创业能力 。

• 基于MOI的人才培养模式

“大材料”（Material）教育背景下开放式（Open）个性化（Individuation）的人才培养模式（简称MOI人才培养模式）。材料科学工程专业MOI人才培养模式是结合当代高校教育改革的总体趋势，顺应当今社会经济和科学发展对高素质人才需求而提出的一种全新的人才培养模式。经过多年实践证明：MOI人才培养模式的创建对拓宽材料科学工程专业学生的知识面，培养学生的创新精神，提高学生的创新能力是行之有效的。通过MOI人才培养模式的实施，促进了教学、科研和实验室建设工作的完善和发展，在新形势下为高校培养高素质、创新型材料专业人才作出了突出贡献 。

• 应用型人才培养模式

根据人才培养规格，制定出相应措施。大一阶段主要对学生进行内涵建设，培养学生的优良品行。大二阶段引导学生进行职业规划。根据学院所设计的终极目标，结合学生的兴趣、家长意见及学生对行业的调研基础，了解自身特长，制定两年半的可操作性职业规划，并由学院聘请责任心强的老师为导师，根据规划进行督促引导。大三阶段学生进入学院构建的三大就业实践平台。

在整个大学生涯中，鼓励教师把前期课程改革有成效的结果对本班进行实施。对学生的学习习惯培养强化。请相关企业专业人员到课堂教学（讲座、课程开设、技能培训等），鼓励相关教师到企业顶岗培训。为学生争取企业顶岗实践机会；参加假期实践活动；利用时间进行产品开发，创业设计；进行行业调研活动 。

材料科学与工程考研方向

材料学、材料加工工程和材料物理化学等材料相关专业 。

材料科学与工程就业方向

材料科学与工程专业毕业生可在新型能源材料、新型功能材料、生态环境材料、复合材料、高分子材料等行业和相关部门从事生产技术、材料开发、质量管理、技术管理及产品营销等工作；也可在科研机构、高等院校、质量检验、商检等部门从事材料科学方面的科研和管理工作 。

郑州大学(新校区)-材料科学与工程学院

粉体材料科学与工程考研方向

粉体材料科学与工程专业可在材料学、材料物理与化学、复合材料、材料工程等学科继续攻读硕士、博士学位 。

粉体材料科学与工程就业方向

粉体材料科学与工程专业毕业生可在粉体材料科学与工程领域及粉末冶金、机械汽车、电工电子、交通运输、新能源、仪器仪表、航空航天、国防军工等行业的高新技术企业、科研院所、高等院校从事新材料研发、生产管理、新技术开发等工作 。