专业简介

智能材料与结构专业简介(新工科专业)

2021-03-29

1.  专业概况

四年制本科,毕业授予工学学士学位。智能材料与结构专业主要学习智能材料与结构的基础理论及基本知识,接受智能材料制备、组织分析、性能测试、智能材料系统集成技能的基本训练,掌握智能材料的成分、组织结构、制备和加工工艺等与性能之间关系的基本规律,以及智能材料系统集成、通信、控制的基本方法,具备开展智能材料与结构基础理论研究、材料设计、材料性能优化、工艺开发和材料生产管理的知识和能力的应用型高级新工科人才。

2.  师资队伍

现有专任教师10人,其中教授2人,副教授4人,中级职称4人,具有博士学位教师10人,具有出国留学和访学经历教师3。近年来,本专业教师获得国家、省部级科研项目12项,承担横向科研项目6项;获省级科研成果奖3项,出版专著2部,授权国家发明专利和实用新型专利16项,在国内外期刊上发表论文120余篇。获省一流建设课程1门、校级一流建设课程1门。

3.  培养目标

本专业面向国家智能制造强国战略,面向地方经济新旧动能转换需求,培养具备材料、力学、控制等方面扎实基础理论,系统掌握智能材料的设计原理、工艺开发、性能测试、及其在智能制造中应用的专业知识和实践技能,能够综合运用所学知识解决与智能制造相关的复杂问题,具有人文素养、社会责任感、团队合作精神和国际化视野,能够胜任智能制造相关的科学研究、工程开发及管理等方面工作的应用型工程技术人才。

4.  培养要求

本专业学生主要学习智能材料与结构的基础理论及基本知识,接受智能材料制备、组织分析、性能测试、智能材料系统集成技能的基本训练,掌握智能材料的成分、组织结构、制备和加工工艺等与性能之间关系的基本规律,以及智能材料系统集成、通信、控制的基本方法,具备开展智能材料与结构基础理论研究、材料设计、材料性能优化、工艺开发和材料生产管理的知识和能力。着重培养学生具有以下几方面的能力与素质:

(1) 科学与工程基础:具备数学、物理、化学、材料学、电子、控制和计算机知识及其应用于解决相关复杂工程问题的能力。

(2) 专业知识体系:熟悉智能材料与结构基础理论及基本知识,掌握材料的成分、组织、制备和加工工艺及其性能之间关系的基本规律,理解材料设计、制备与工艺控制、智能材料系统集成与控制的基本方法,具备开展智能材料与结构基础理论研究、材料设计、工艺开发、性能优化、智能材料系统实现、智能材料生产管理的知识和能力。

(3) 工程问题分析与解决:能够应用数学、物理、化学、控制和材料工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程中的相关问题,获得合理结论;能够设计针对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) 科学研究与探索:能够基于科学原理并采用科学方法对复杂问题进行研究,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) 现代工具运用:能够针对复杂工程问题,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,包括对复杂工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性。

(6) 工程与环境、社会:具有人文社会科学素养,熟悉相关的法律法规和行业的方针政策,能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对环境、可持续发展、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) 沟通与协作: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。能够就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、陈述发音、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。

(8) 项目管理:熟悉相关行业发展趋势,理解并掌握项目管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用。

(9) 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。

5.  专业核心课程

环境敏感材料、智能驱动材料与结构、量子材料与器件、相变原理、各向异性弹塑性力学、材料物理性能、材料分析测试方法、智能复合材料结构力学、智能器件系统集成、智能材料结构设计、测控电路与驱动技术、智能系统设计基础。

6.  专业特色

智能制造是我国制造强国战略的重要组成部分,而智能材料是智能制造的基础,是智能制造的核心和源动力。该专业面向国家智能制造强国战略,培养具备材料、力学、控制等方面扎实基础理论,系统掌握智能材料的设计原理、工艺开发、性能测试、及其在智能制造中应用的专业知识和实践技能的应用型高级技术人才。

7.  就业前景

当前,智能制造已经上升为国家战略,《全球智造领域人才报告》显示,中国智能制造人才需求至少还有500万没有被满足,智能制造人才的匮乏已成为这个行业发展的最大短板。智能材料是智能制造的基础和核心,保守估计智能材料与结构专业人才缺口在50万以上。从我国目前智能材料领域发展情况来看,无论是智能材料人才的数量还是人才结构,都无法支撑智能制造发展的需求。为了推动智能制造相关领域快速发展,促进我国经济结构转型升级,必须有大量的智能材料与结构复合型人才和相应的专业学科作支撑。目前,我国适合智能材料需求的专门人才严重缺乏,急需建立相关的专业以培养这方面的人才。毕业生可从事智能制造领域中材料与结构方面的基础理论和生产工艺研究,进行智能材料与结构相关的实验检测、质量控制和技术咨询,具备主持智能材料与结构的设计、工艺开发和生产制备统筹能力,能够开展智能材料与结构领域相关技术和技术管理方面工作的应用型工程技术人才。