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材料成型及控制工程专业培养方案-2021版

作者: 时间:2022-05-18 点击数:

材料成型及控制工程专业培养方案(080203

Material Forming and Control Engineering

1、培养目标

适应国家科技和地方产业经济发展需要,培养具有国际视野、创新精神和社会责任感,能够在重型机械、装备制造及相关行业的材料成型领域,从事工艺、设备及过程控制的规划、设计、研发、管理等工作,德智体美劳全面发展的高水平应用型人才。

预期学生毕业 5 年左右能够达到的职业和专业成就:

1)践行社会主义核心价值观,具有良好的人文素养、职业道德和敬业精神,并有意愿和能力服务社会;

2)能够承担材料成型工程项目,具有有效开展相关的规划、设计、分析、测试、评价等方面工作的能力和创新能力;

3)在工程实践中,具备综合考虑社会、文化、健康、安全、法律、经济、环境及社会可持续发展等因素的能力;

4)能够在项目团队中作为成员或领导者有效地发挥作用,具有与国内外同行、专业客户和公众进行有效沟通和交流的能力;

5)具有紧跟学科前沿、适应行业发展和岗位竞争需求,不断更新知识、提升技能的能力。

2、毕业要求

毕业要求

标准

分项

标准分解

1.工程知识

具备数学、自然科学、工程基础和材料成型及控制工程专业知识,并能够将其应用于材料成型工艺和设备工程问题的描述、建模、分析、比较和综合。

1.1

掌握解决复杂工程问题所需的数学、自然科学基础知识。能运用适当的数学、自然科学语言工具描述工程问题。

1.2

掌握机械、电工电子、力学、化学等工程科学基础知识,并能熟练运用于工程问题的描述。

1.3

能够针对材料成型领域中的实际问题,运用专业基础知识和语言工具进行表达和建模。

1.4

能够将本专业的专业知识和数学建模方法用于专业工程问题的推演、分析,并对复杂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、判断、表达材料成型工艺、过程控制和设备系统等复杂工程问题,并通过文献研究分析,分析获得有效结论。

2.1

能够利用数学、自然科学、工程科学的基本知识和原理,对材料成型领域复杂工程问题的关键技术进行识别和判断。

2.2

能够运用相关基本原理和数学模型方法对材料成型工艺、产品形状和性能的控制、设备设计及控制等工程问题进行正确表达。

2.3

能够借助文献研究对材料成型工艺、产品形状和性能控制、设备设计及控制等复杂工程问题的技术路线、解决方案进行分析和比较,获得有效结论。

3. 设计/开发解决方案

能够在综合分析各种影响因素的前提下,针对材料成型工艺全流程、成型设备系统提出解决方案,并针对满足特定需求的成型装备功能模块、部件和工艺流程环节,进行设计; 设计时能够体现创新意识,并考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素的影响。

3.1

掌握材料成型工艺全流程、成型设备系统设计/开发方法和相关技术,了解影响成型工艺流程和设备系统设计目标和技术方案的各种影响因素。

3.2

能够针对满足特定需求的成型装备功能模块、部件和工艺流程环节,提出解决方案,进行设计,并考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素的影响。

3.3

在考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素前提下,能够针对材料成型工艺全流程、成型设备系统提出解决方案,进行设计,并能体现创新意识。

4.研究

能够基于材料成型物理基础、凝固成型原理、塑性成形原理,采用理论计算、数值模拟分析和实验方法等对材料成型复杂工程问题进行模型和实验方案设计,进行计算与分析、实验测试,并通过综合分析与数据处理得出有效结论。

4.1

了解材料成型过程相关物理现象、凝固成型原理、塑性成形原理,并掌握相关理论计算、数值模拟分析和实验研究方法。

4.2

能够基于材料成型物理基础、凝固成型原理、塑性成形原理,采用理论计算、数值模拟分析和实验方法等对材料成型复杂工程问题进行模型和实验方案设计。

4.3

能够基于材料成型复杂工程问题的模型和实验方案,进行计算与分析、实验测试,并通过综合分析与数据处理得出有效结论。

5.使用现代工具

能够针对材料成型及控制复杂工程问题,开发、选择与使用适合材料成型工艺和装备分析的模拟软件、实验装置和测试技术、资源、现代工程工具和信息技术工具,并能够应用到材料成型复杂工程问题的预测与模拟分析中,并能够理解相关技术的其局限性对预测和模拟结果的影响。

5.1

了解本专业的相关测试仪器、工程控制技术、现代工程制图、数据库、模拟软件的工作原理和使用方法,并能针对复杂工程问题选择和使用相应的现代工具进行测试、计算和设计。

5.2

能够针对本专业的成型过程,开发或选用工程制图、材料分析技术和模拟软件,模拟和预测成型工艺、设备、材料性能问题,并能够分析其局限性。

6.工程与社会

能够基于材料成型及控制工程专业知识对工程实践的合理性进行分析,了解与设计、研发、材料成型相关的法律法规以及承担的责任,能从社会、健康、安全、法律以及文化的角度,评价材料工程实践产生的影响。

6.1

了解与本专业相关的国家安全、行业规范、技术标准、知识产权、产业方针、政策和法律、法规。

6.2

能够运用所学的专业知识分析与评价材料成型工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全及文化的影响,以及这些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

能够正确理解和评价材料成型及控制工程专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响;在解决材料成型及控制复杂工程问题过程中能够综合考虑材料成型、环境、资源和能源等多重因素的作用分析并做出正确评价。

7.1

知晓和理解与本专业有关的环境保护和社会可持续发展的重要性、内涵和要求,树立节约资源、和谐环境的基本理念。

7.2

能够合理分析评价材料成型领域的工程实践和相关复杂工程问题解决方案对环境、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,能够在材料成型及控制工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行职责。

8.1

理解个人在历史、社会、自然环境中的地位,具有正确的的世界观、人生观和价值观,具有推动民族复兴和社会进步的责任感;具有人文素养和思辨能力。

8.2

理解工程职业道德的含义及工程师对公众的安全、健康和福祉、环境的保护的社会责任和使命感,能够在材料成型及控制工程实践中自觉遵守诚实公正、诚信守则的行为规范,热爱本职工作,履行责任。

9.个人团队

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

具有团队意识,能够理解多学科团队合作的重要性,能与团队成员进行有效沟通,独立或合作开展工作。

9.2

有一定的组织能力和协调能力,能够在多学科背景的团队中承担成员或负责人的角色。

10.沟通

能够就材料成型及控制工程领域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

能够针对本专业复杂工程问题通过绘制图纸、撰写报告、设计文稿、陈述发言以及答辩等形式,准确描述、清晰表达解决方案、过程和结果,并能理解与业界同行和社会公众交流的差异性。

10.2

具有一定的国际视野,了解本专业领域的国际发展现状和趋势,理解文化差异对材料成型领域工程实践的影响,具有一定的英语写作、翻译和口语的能力,能用英语就专业问题进行基本沟通和交流。

11. 项目管理

理解并掌握工程管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境下的材料成型及控制工程专业工程实践中应用。

11.1

理解并掌握材料成型及控制工程领域工程实践相关的管理与经济决策方法。

11.2

能够应用管理和经济决策方法,分析和理解材料成型及控制工程领域产品开发、工艺设计与优化应用中各环节的相互制约规律,并能在多学科背景下实践。

12. 终身学习

具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习新知识、拓展知识和技能广度和深度、不断提升自身专业水平和适应发展的能力。

12.1

理解材料成型及控制工程领域技术环境的多样化、技术应用发展和技术进步对于知识、能力的影响和要求,具有终身学习的意识。

12.2

掌握自主学习的方法和途径,具有适应职业发展的能力,能不断学习、拓展专业相关知识和技能。


毕业要求对培养目标的支撑矩阵见表1

1 本专业毕业要求支撑培养目标矩阵

 

培养目标1

培养目标2

培养目标3

培养目标4

培养目标5

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

 

 

 

 


3、修业年限

四年。

4、授予学位

工学学士学位。

5、主干学科

材料科学与工程、机械工程、力学。

6、核心课程

画法几何与工程制图,工程力学,工程化学,,电工电子基础,金属工艺学,机械设计基础,传输原理,材料科学基础,控制工程基础,材料成型原理类、工艺类、设备类课程等。

7、专业特色

材料成型及控制工程专业是以材料为加工对象、以成型技术为加工手段、以过程控制为质量保证措施、以实现产品制造为目的的工科专业。隶属于材料加工工程学科,涵盖凝固成型、塑性成形、模具设计与制造、轧制工程等专业方向,是业务领域宽、知识范围广、专业基础扎实宽口径专业。形成了以人为本、求实创新的人才培养特色、严谨治学、注重实践的教学传统特色和立足山西、面向重型机械行业的服务特色。

专业方向:塑性成形、模具设计与制造、凝固成型、轧制工程。

专业特色:1)机械与材料并重,专业领域宽,知识范围广、基础理论扎实,以原热加工类专业为基础,为适应国内外行业人才需求为特色;2)构建了厚基础、精专业的按专业方向培养的特色模式,形成了专业的历史传承、与时俱进以及与行业企业用人相适应的优势;3)采取分专业方向的人才培养方案,培养的学生专业知识系统扎实,专业能力强;4)专业定位于培养适应社会需要、德智体美劳全面发展的高水平应用型人才,服务面向材料加工、装备制造与模具等多个行业。

专业课程体系由通识教育课程、学科基础课程、专业课程三个层次及个性培养模块组成。在学科基础课程阶段主要学习力学、机械工程、材料科学与工程的基础理论和知识,初步具备了机械设计的能力。在专业课程阶段,加强学生对本专业方向基础与应用知识的掌握,着重培养学生的工程实践能力和创新精神。塑性成形(锻压)方向的学生可以胜任大型自由锻、热模锻和板料冷冲压工艺与模具设计、生产过程管理工作,还能承担各类锻压设备的设计制造和维护工作。凝固成型(铸造)方向的学生可以胜任各类铸造工艺和模型的设计制作、生产过程管理, 也可以承担铸造设备的设计制造和维护工作。模具设计与制造(模具)方向的学生可以胜任板料冲压、塑料成型、热模锻工艺制定与生产过程管理工作, 以及承担各类模具的设计制造工作。轧制工程方向的学生可以胜任轧钢车间设计、轧制工艺制定及生产过程管理工作,也能承担各类轧制设备的设计制造和维护工作。

本专业所属的材料科学与工程学科具有硕士、博士学位授予权,学生毕业后可继续深造。

8、主要实践性教学环节

通识实践:主要包括军事训练、职业发展与就业指导、社会实践、创新创业实践、安全教育、形势与政策、英语听说等。

工程实践类别:工程训练、零部件测绘、机械设计课程设计、专业模块课程设计、认知实习、生产实习、毕业设计(论文)等。

9、主要专业实验

物理实验、专业综合实验等。

10、毕业总学分及总学时基本要求与分配

课程类别

课程性质

学分

占总学分比例

学时

占总学时比例

通识教育课程

必修

30

17.6%

544

24.8%

选修

9

5.3%

280

12.8%

学科基础课程

数理基础

必修

24.5

14.4%

392

17.9%

大类基础

必修

24

14.1%

384

17.5%

专业基础

必修

12.5

7.4%

200

9.1%

专业课程

必修

14.5

8.5%

232

10.6%

选修

4

 

2.4%

64

2.9%

个性培养

选修

6

3.5%

96

4.4%

教学环节

通识实践

必修

12

7.1%

6/   218学时

____

专业实验

与专业实践

必修

33.5

19.7%

33/48学时

____

毕业总学分(总学时)

170

100%

2192

100%

注:实践教学总学分为51.5(含课内实验/实践6学分,通识实践12学分,专业实验与专业实践33.5学分),占总学分比例为30.3

11、主要课程关系结构图


 

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