2024级材料科学与工程专业培养方案

一、专业简介

材料科学与工程专业（高分子材料与工程方向）前身是始建于1963年的伟德国际1946基础化学教研室。2004年，正式成立材料科学与工程专业，并于2005年9月开始招生第一届本科生。2020年，本专业获批河北省一流本科专业立项建设。

本专业依托“服务国家及地方铁路交通及建筑重大工程需要”的行业背景，面向京津冀经济社会发展需要，采取“宽口径、厚基础、强专业、办特色”的培养模式，以建筑及轨道交通用高分子材料为主要培养特色，为我国建筑、轨道交通工程及京津冀经济建设培养了大批高分子专业技术人才。

二、专业基本信息

专业所属学科门类：工学；专业类：材料类；专业代码：080401。

基本学制：4年；学习年限：3-6年。

毕业学分：171学分。授予学位：工学学士。

三、培养目标

本专业以培养政治立场坚定、德智体美劳全面发展的社会主义事业合格建设者和可靠接班人为总目标，立足京津冀区域发展和全国铁路交通工程建设需求，以建筑及轨道交通用高分子材料为主要培养特色，培养能在建筑、轨道交通及相关领域从事高分子材料的质量检测、工程监理、生产技术及项目管理、工艺设计与产品研发等工作，政治立场坚定，德智体美劳全面发展，具有扎实基础、宽厚知识、创新思维、国际视野、社会责任的高素质应用型工程技术人才。

毕业生毕业五年左右能达到下列目标：

①政治立场坚定，具有良好的社会责任感、人文社会科学素养和创新精神，遵守工程职业道德和规范，在高分子材料工程领域能够将资源综合利用、环境保护、节能减排及社会、健康、安全、法律、文化等因素融入复杂工程问题的解决方案。

②在高分子材料的工艺设计、技术开发、产品研发与应用等领域具有较强的竞争力，并发挥骨干作用；

③能从事高分子材料与产品的质量检测、项目管理及工程监理等工作，具备与团队成员高效沟通和协作能力。

④具有国际视野，具备终身学习、自我提升、跨文化交流以及在多领域团队中行使职责的能力。

 

四、毕业要求及实现矩阵

1.工程知识

能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决高分子材料领域相关的复杂工程问题。

1.1能够运用数学、自然科学知识恰当描述材料物理化学问题。

1.2能够针对材料结构与合成问题，运用数学、自然科学、工程基础和专业知识，建立结构与反应条件模型，并能选择恰当的边界条件求解。

1.3能针对轨道交通、建筑等相关领域复杂高分子材料工程问题，运用自然科学、工程基础和专业知识，分析不同服役条件下材料的物理、力学和化学性能。

1.4能综合分析材料组成、结构、性能及应用之间关系，通过检测和问题分析，就复杂高分子材料工程问题的解决方案进行比较与综合。

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高分子材料制备与生产过程中的复杂工程问题，以获得有效结论。

2.1能够应用数学、自然科学和工程基础等知识，识别与判断影响产品质量的关键因素。

2.2能够应用工程科学的基本原理，分析影响高分子制品生产工况的关键问题，并能进行故障分析。

2.3能结合文献，研究生产工艺对高分子材料结构-性能的影响，发现制约规律，认识到解决方案的多样性，寻求可替代的解决方案。

2.4能够正确表达高分子材料复杂工程问题的解决方案，并分析其合理性，以获得有效结论。

3.设计/开发解决方案

能够针对高分子材料制备和生产的特定需求，设计满足要求的单元装备和工艺流程；并能够在设计环节中体现创新意识；在从事高分子材料工程的设计时考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

3.1掌握高分子材料产品、工艺流程及生产装备全周期和全流程的基本设计和技术方法，能够根据用户需求确定设计目标和技术方案，了解影响设计目标和技术方案的各种因素。

3.2能够针对任务需要，完成单元（部件）的设计和工艺计算。

3.3能够结合安全、健康、法律、文化及环境等现实约束条件，对设计方案进行可行性论证；能够集成单元过程进行系统或工艺流程设计，对设计方案进行优选，体现创新意识。

3.4能够用图纸、报告或实物等形式，呈现设计成果。

4.研究

能够基于科学原理并采用科学方法对高分子材料研究过程中的复杂问题进行研究，包括设计实验、分析和解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。

4.1能运用专业理论和科学手段，依据对象特征，选择研究路线，设计实验方案。

4.2掌握实验设备的基本原理，能正确使用实验仪器与设备，安全地实施实验方案，科学地采集实验数据。

4.3能正确解读测试信息，分析和解释实验过程和实验结果，通过信息综合得到合理有效的结论。

5.使用现代工具

能够针对高分子领域复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对高分子材料研究过程中的复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。

5.1了解专业常用的现代仪器、信息技术工具、工程工具和模拟软件的使用原理和方法，并理解其局限性。

5.2能针对复杂高分子材料工程问题，运用现代检测技术、先进的制备和加工手段进行结构分析、性能优化和新产品开发。

5.3能根据高分子产品研发与检测需要，选择合理分析方法与现代工具对复杂高分子材料工程问题进行模拟预测和结果分析，并能分析模拟和预测的局限性。

6.工程与社会

能够基于轨道交通、建筑等领域工程相关背景知识进行合理分析，评价高分子材料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。

6.1具有轨道交通、建筑等领域工程实习和社会实践的经历，熟悉相关领域高分子材料产品的技术标准、工艺流程和应用规范，了解企业质量管理体系和相关文化及其对工程活动的影响。

6.2能针对轨道交通、建筑等领域高分子材料工程实践和复杂工程问题，正确分析和评价材料产品生产、开发和应用对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，以及这些制约因素对项目实施的影响，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高分子材料工程专业领域复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

7.1知晓和理解环境保护和可持续发展的理念和内涵。

7.2针对复杂高分子材料工程问题的工程实践，能够站在环境保护和可持续发展的角度思考专业工程实践的可持续性，能正确评价材料生产、使用和废弃可能对人类和环境造成的损害和隐患。

8.职业规范

具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。

8.1有正确价值观，理解个人与社会的关系，了解中国国情，维护国家利益。

8.2理解诚实公正、诚信守则的工程职业道德和规范，并能在工程实践中自觉遵守。

8.3理解工程师对公众的安全、健康和福祉，以及环境保护的社会责任，能够在工程实践中自觉履行责任。

9.个人和团队

能够在多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。

9.1能够正确理解团队的重要性，能够在团队中获取信息、共享信息，有效沟通，合作共事。

9.2能够在团队中独立或合作开展工作，具有良好执行力、组织协调和和指挥团队开展工作的能力。

10.沟通

能够就高分子材料领域工程专业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。

10.1能通过口头、书面、报告、图表等方式，准确表达自己的观点，回应质疑，就专业复杂工程问题，能与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流。

10.2掌握一门外语，理解和尊重世界不同文化的差异性和多样性，具备跨文化交流的语言和书面表达能力。

10.3能够阅读本专业外文资料，了解专业领域的国际发展趋势、研究热点，能就专业复杂工程问题，在跨文化背景下进行沟通和交流。

11.项目管理

理解并掌握领域工程管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用。

11.1理解并掌握工程管理与经济决策方法。

11.2能将管理原理与经济决策方法应用于高分子材料产品开发或工艺设计和实施的全周期和全流程，管理过程进度，控制质量、成本和风险。

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。

12.1能正确认识自主学习的必要性，具有自主学习和终身学习的意识。

12.2能针对个人或职业发展需求，具备终身学习的知识基础，具备自主学习的方法和能力。

表1 毕业要求与培养目标支撑关系矩阵

	培养目标1	培养目标2	培养目标3	培养目标4
毕业要求1			√
毕业要求2		√
毕业要求3		√
毕业要求4		√
毕业要求5		√
毕业要求6	√
毕业要求7	√
毕业要求8	√
毕业要求9				√
毕业要求10				√
毕业要求11			√
毕业要求12				√

 

表 2 毕业要求实现矩阵

毕业要求	实现环节或途径
1. 工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决高分子材料领域相关的复杂工程问题。	高等数学、大学物理A、无机化学、物理化学理论力学D、材料力学B、材料科学基础、材料性能学、高分子物理B
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高分子材料制备与生产过程中的复杂工程问题，以获得有效结论。	线性代数与几何A、概率论与数理统计、有机化学、分析化学A、电工与电子技术C、高分子化学、高分子物理B、聚合物加工工程、毕业设计
3. 设计/开发解决方案：能够设计针对高分子材料制备和生产中复杂工程问题额解决方案，设计满足特定要求的单元装备和工艺流程；并能够在设计环节中体现创新意识；在从事高分子材料工程的设计时考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。	制图基础、有机化学、高分子化学、高分子科学实验、聚合物加工工程、聚合物反应工程A、聚合物反应工程A课程设计、机械制图实训、金工实习、专业技能训练
4.研究：能够基于科学原理并采用科学方法对高分子材料研究过程中的复杂问题进行研究，包括设计实验、分析和解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。	物理实验、无机化学、有机化学、有机化学实验、分析化学A、材料现代分析方法、材料现代分析实验、高分子化学、高分子科学实验、高分子材料研究方法、专业技能训练、科研实践
5.使用现代工具：能够针对高分子领域复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对高分子材料研究过程中的复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。	计算思维导论、C语言程序设计C、材料现代分析方法、材料现代分析实验、高分子材料研究方法、专业技能训练、科研实践
6.工程与社会：能够基于轨道交通、建筑等领域工程相关背景知识进行合理分析，评价高分子材料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。	材料概论、聚合物加工工程、认识实习、金工实习B、生产实习
7.环境和可持续发展：能够理解和评价针对高分子材料工程专业领域复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。	无机化学、材料概论、有机化学、聚合物反应工程A、聚合物反应工程A课程设计、聚合物基复合材料、生产实习
8.职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。	毛泽东思想与和中国特色社会主义理论体系概论、习近平新时代中国特色社会主义思想概论、思想道德与法治、中国近代史纲要、马克思主义基本原理、形式与政策、军事理论、无机化学、分析化学A、聚合物反应工程A、聚合物反应工程A课程设计、聚合物基复合材料、社会实践、科研实践、毕业设计、生产实习
9.个人和团队：能够在多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。	老员工心理健康、体育、军训、专业技能训练、科研实践
10.沟通：能够就高分子材料领域工程专业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。	大学英语、英语提高（模块）、材料概论、聚合物基复合材料、金工实习B、专业技能训练、科研实践、毕业设计、生产实习
11.项目管理：理解并掌握领域工程管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用。	工程经济与项目管理、毕业设计
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。	无机化学、材料科学基础、有机化学、有机化学实验、高分子物理B、认识实习、科研实践、毕业设计

 

五、主干学科

材料科学与工程

六、核心课程

无机化学、有机化学、物理化学、高分子化学、高分子物理、材料科学基础、聚合物加工工程、聚合物反应工程、高分子材料研究方法、聚合物基复合材料

七、主要实践环节

认识实习、金工实习、生产实习、毕业设计（论文）、高分子科学实验、专业技能训练、科研实践

八、毕业学分要求

课程体系			学分 小计	必修课 学分	选修课学分
通识与公共基础课程	思想政治类		43	17
	军事类			1
	体育类			4
	外语类			10
	计算机类			4
	通识选修类				7
学科基础课程	数学类		26.5	15.5	5.5
	物理类			9
	经济管理类			2
专业基础课程	化学类		43.5	16.5
	电学类			2.5
	力学类			6
	制图学类			2
	材料基础类			11
专业课程	高分子专业课程		23	19	4
集中实践环节	实习实训		21	21
	毕业设计(或论文)		14	14
学分合计			171	154.5	16.5
学分分布	必修课 比例	90.4%		选修课比例	9.6%
	实践环节比例	28.0%	备注	无

 

九、课程修读要求

1.《形式与政策》大学四年每学期8学时（0.25学分）。

2.通识类课程模块至少修7.0学分，其中核心课不少于2学分，公共艺术类课程不少于2学分，职业教育类课程不少于1学分。

3.第3学期从《英语提高》和《英语视听说》任选1门修读；第4学期从《高级英语》和《实用英语阅读与翻译》任选1门修读。

4. 学科基础课程与专业基础课，两个模块选修共计5.5学分。

5. 科研实践课程第7学期给成绩。

十、教学计划

(一)通识与公共基础课程 (必选36，选修7分)

课程代码

课程名称

课程性质

学 分

学时

开课学期

理 论

实 验

上机

其它

1

2

3

4

5

6

7

8

050112L

毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论

必 修

2

32

●

050113L

习近平新时代中国特色社会主义思想概论

3

48

●

050109L

思想道德与法治

3

48

●

050105L

中国近现代史纲要

2

32

●

050106L

马克思主义基本原理

3

48

●

050114L

形势与政策

2

64

●

●

●

●

●

●

●

●

160102L

军事理论

1+1

36

●

205001L

老员工心理健康

2

32

●

140101S

体育Ⅰ

1

6

30

●

140102S

体育Ⅱ

1

6

30

●

140103S

体育Ⅲ

1

6

30

●

140104S

体育Ⅳ

1

6

30

●

130170L

大学英语Ⅰ

2.5

40

●

130171L

大学英语Ⅱ

2.5

40

●

100001L

计算思维导论

2

24

8

●

100004L

C语言程序设计C

2

24

8

●

130172L

英语提高

2选1

必修

2.5

40

●

212001L

英语视听说

2.5

40

●

130173L

高级英语

2选1

2.5

40

●

130176L

实用英语阅读与翻译

2.5

40

●

通识教育选修课程（详见通识选修一览表）

选修

共7学分，其中核心课2学分，公共艺术课2学分，职业教育类课程不少于1学分

 （二）学科基础课程  (其中必修26.5学分，学科基础课程与专业基础课程选修共计选5.5学分) 

课程代码	课程名称	课程性质	学 分	学时			开课学期
				理 论	实 验	上 机	1	2	3	4	5	6	7	8
120101L	高等数学AⅠ	必 修	4	64			●
120102L	高等数学AⅡ		5.5	88				●
120107L	线性代数与几何A		3	48			●
120109L	概率论与数理统计A		3	48						●
120201L	大学物理AⅠ		3	48				●
120236L	大学物理AⅡ		3	48					●
120204S	物理实验Ⅰ		2	4	28				●
120205S	物理实验Ⅱ		1	2	18					●
030131L	工程经济与项目管理		2	32						●
100513L	Java语言程序设计	任 选	2	16		16			●
100514L	PHP语言程序设计		2	16		16				●
120113L	复变函数C		2	32							●
120226S	近代物理实验B		1.5		24						●
120115L	计算方法B		2	32						●
120117L	数理方程		2	32							●
010011S	ANSYS软件应用		1.5	4		20							●
110109L	有限元法B		3	32		16							●
120129L	数学建模B		2	32						●

（三）专业基础课程 (其中必修38学分，学科基础课程与专业基础课程选修共计选5.5学分)

课程代码	课程名称	课程性质	学 分	学时			开课学期
				理 论	实 验	上 机	1	2	3	4	5	6	7	8
080301L	无机化学	必 修	4	48	16		●
080407L	材料概论		1	16			●
020317L	制图基础		2	32				●
080303L	物理化学		5	72	8				●
110116L	理论力学D		2	32					●
110310L	材料力学B		4	56	8					●
080402L	材料科学基础		4	64						●
080330L	有机化学		3.5	56						●
080403L	材料性能学		3	48							●
080405L	材料现代分析方法		2	32							●
080406S	材料现代分析实验		1		16						●
090111L	电工与电子技术C		2.5	30	10						●
080356S	有机化学实验		1		16					●
080328L	分析化学A		3	36	12							●
080329L	化工原理A	选 修	1.5	24							●
010910L	土木工程概论A		1	16				●
010302L	建筑施工		2	32							●
208002L	计算材料学D		2	32								●
110112L	弹塑性理论		2	32								●
080503L	纳米材料与技术		3	48									●
010404L	土力学D		2.5	32	8								●

 （四）专业课程（必修19学分，选修4学分） 

课程代码	课程名称	课程性质	学 分				开课学期
				理 论	实 验	上 机	1	2	3	4	5	6	7	8
080306L	高分子化学	必 修	3	48							●
080340L	高分子物理B		3.5	56								●
080322L	高分子材料研究方法		2	26	6							●
080355S	高分子科学实验		4		64							●
080338L	聚合物加工工程A		2.5	40								●
080341L	聚合物反应工程A		2	32								●
080312L	聚合物基复合材料		2	32									●
080335L	高分子功能材料A	选 修	1.5	24								●
208004L	产品设计与开发		1.5	24								●
080334L	聚合物基阻燃材料		1.5	24									●
080333L	高分子生物降解材料		1.5	24									●
208005L	橡塑助剂学		1.5	24									●
080337L	模具设计A		1	16							●
208002L	土木工程材料C		2	32								●
080241L	先进金属材料A		2	32								●
080522L	胶体与界面化学		2	32								●
080216L	焊接新技术B		2	32								●

（五）集中实践环节（必修35分）

课程代码

课程名称

课程性质

学 分

学时

开课学期

理 论

实 验

上 机

实 训

设 计

实习

1

2

夏Ⅰ

3

4

夏Ⅱ

5

6

夏Ⅲ

7

8

160101S

军训

必 修

2

2周

●

080001S

认识实习

2

1周

●

020315S

机械制图实训

2

2周

●

050110S

社会实践I

1

1周

●

050111S

社会实践II

1

1周

●

150108S

金工实习B

3

3周

●

080336S

聚合物反应工程A课程设计

1

1周

●

080050S

专业技能训练

3

3周

●

080054S

生产实习

4

4周

●

080358S

科研实践

2

●

080153S

毕业设计

14

14周

●