纳米材料与技术本科人才培养方案

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文档正文

纳米材料与技术本科人才培养方案

一、培养目标

本专业聚焦国家战略和区域经济社会发展对纳米材料与技术人才的需求,以厚基础、宽口径、强交叉、重贯通为指导思想,培养德、智、体、美、劳全面发展,具有过硬的政治素质、深厚的家国情怀、宽广的国际视野、扎实的数理化与材料科学基础、系统的纳米技术专业知识、熟练的纳米器件制备和表征技能,在纳米光电、纳米能源及其相关交叉领域从事科研、工程技术研发、应用和管理方面的工程技术人才或科技人才。

毕业生5年后能胜任技术主管工程师、研发团队骨干或项目管理工程师。具体细化为以下5个方面:

(一)能够自觉践行社会主义核心价值观,具备良好的思想品德、人文素养、职业道德和社会公德等综合素质的德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。 (二)能在工业界、学术界与教育界成功地开展与专业职业及创新性技术研发相关的工作,适应独立和团队工作环境,并能以服务社会、忠诚担当的责任意识,在团队中发挥骨干作用。 (三)能够在社会与科技大发展的背景下理解和解决纳米材料与技术工程实践的问题,并能选择合适的技术或工具针对性地解决工程问题。 (四)能够通过终身学习并适应职业可持续发展,在纳米材料与技术专业领域具有职场竞争力,能够进一步深造成为相关行业高级人才。 (五)具有国际视野,能够积极主动适应不断变化的国内外形势和环境,拥有自主的、终生的学习习惯和能力。

二、毕业要求

纳米材料与技术专业的学生在毕业时能够牢固树立正确的祖国观、民族观、历史观、文化观和宗教观,具有强烈的中华民族归属感、中华文化认同感、伟大祖国自豪感,和维护民族团结和祖国统一的使命感,铸牢中华民族共同体意识。在此基础上满足以下12条毕业要求:

(一)工程知识:能用数学、物理、化学及相关专业知识描述工程实践中纳米材料设计、制备及器件应用之间的复杂关系,并能够将数学、物理、化学及工程专业知识用于解决纳米材料与技术领域的复杂问题。

(二)问题分析:具备利用自然科学原理理解纳米材料与技术工程问题的能力,掌握识别、表达、分析相关工程问题的科学方法;能够运用数理化和工程基础知识,理解纳米材料结构与性能相互影响的复杂关系。能具有运用现代信息技术获取新知识的能力,能够识别、表达、并通过文献调研分析纳米材料与技术领域的复杂问题。 (三)设计/开发解决方案:能够针对纳米材料与技术领域中结构与性能之间的复杂问题,设计出具体的解决方案,并在纳米材料与器件设计环节中体现创新意识,在设计环节中能够考虑多因素交互作用,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。 (四)科学研究:能够基于科学原理并采用科学方法对纳米材料设计、制备及器件应用领域中的复杂问题进行研究,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。 (五)使用现代工具:能够开发、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,用于解决纳米科技领域的复杂问题。 (六)工程与社会:能够恰当评价纳米材料与技术中的复杂问题的解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解其中应承担的责任。 (七)环境和可持续发展:了解与纳米材料与技术相关行业的生产、设计、研究与开发、环境保护和可持续发展等方面的方针、政策和法律、法规,能够理解和评价复杂问题的解决方案对环境、社会可持续发展的影响。 (八)职业规范:具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在纳米材料与技术领域的实践中理解并遵守职业道德和规范,履行相关责任。 (九)个人和团队:具有一定的组织管理能力、表达能力、独立工作能力和团队合作能力,理解团队中不同角色的作用,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。 (十) 沟通与交流:能够就纳米材料与技术领域的复杂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、设计文稿、陈述发言。具备国际化视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

(十一)项目管理:理解并掌握工程管理原理与经济决策方法,并能在纳米材料与技术领域中应用。 (十二) 终身学习:对终身学习有正确认识,具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习、持续提高自己和适应发展的能力。

三、学制、总学分和学位授予

学制:4年

总学分:160 学分

学位授予:工学学士

四、各教学环节学时学分

将本科修读阶段分为大类培养、专业培养和个性化培养三个阶段。大类培养阶段,主要开展通识教育和学科基础教育,合计91.5学分,其中必修83.5学分,选修8学分。专业培养阶段,主要开展专业教育,合计45.5学分,其中必修31.5学分,选修14学分。个性化培养阶段,主要开展个性化教育,合计6学分,均为选修学分。另外,实践环节合计17学分,为必修。

培养阶段 板块名称 类别 学分设置 修读性质 总学时 理论学时 实践学时 大类培养 通识教育 思政课 19 必修 370 250 120 基本素养课 33 必修 756 452 304 综合素养课 10 2分必修/8分选修 180 150 30 学科基础教育 学科基础课 29.5 必修 648 414 234 专业培养 专业教育 专业核心课 31.5 必修 711 423 288 专业选修课 14 选修 / / / 个性化培养 个性化教育 本硕贯通课程 6 选修 / / / 跨学科交叉课程 全球胜任力培养课程 行业领域协同育人课程 实践环节 创新创业实践 2 必修 / / / 专业实践 13 必修 / / / 社会实践 2 必修 / / / 总学分 160

五、课程设置和修读建议

(一) 大类培养

  1. 通识教育

通识教育板块应修62学分。其中必修54学分,包括思政课19学分、基本素养课33学分,劳动教育2学分;选修8学分,包括人文素养、科学素养、艺术素养和创新创业素养课程各2学分。课程修读要求请见《中央民族大学通识课程教学计划》。

类别 课程号 课程名称 学分 学时 实践学时 修读学期 思政课 1037010001 马克思主义基本原理 3 54 18 4 1037010042 毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论 3 54 18 6 1037010038 中国近现代史纲要 3 54 18 2 1037010043 思想道德与法治 3 54 18 1 1037010040 形势与政策 2 64 18 1-8 1037010041 习近平新时代中国特色社会主义思想概论 3 54 18 1 1037010044 中华民族共同体概论 2 36 12 3 基本素养课 1042010079 大学英语(一) 2 54 36 1 1042010080 大学英语(二) 2 54 36 2 1042010081 大学英语(三) 2 54 36 3 1042010082 大学英语(四) 2 54 36 4 1049020001 大学体育(一) 1 36 36 1 1049020002 大学体育(二) 1 36 36 2 1049020003 大学体育(三) 1 36 36 3 1049020004 大学体育(四) 1 36 36 4 1045020001 高等数学(一)上 6 108 / 1 1045020002 高等数学(一)下 6 108 / 2 1045020003 线性代数 3 54 / 1 1045020004 概率论与数理统计 3 54 / 3 0011010033 中华文化 2 36 / 2 0011010035 国家安全教育 1 188 112 1 000000006 心理健康 0 36 16 1 综合素养课 人文素养类 2 36 / 2-7 科学素养类 2 36 / 2-7 艺术素养类 2 36 / 2-7 创新创业素养类 2 36 / 2-7 0011010036 劳动教育 2 36 30 1-8

  1. 学科基础教育

学科基础教育应修29.5学分,全部为必修。开设专业导论、大学物理、数学物理方法等14门课程,系统培养数理化基础和专业工程素养。

课程号课程名称学分学时实践学时修读学期
1045030252专业导论118/1
1045030310工程图学基础254361
1045030229C语言程序设计254361
1045030304大学物理(一)上3.563/2
1045030306大学物理实验(一)上136362
1045030332无机与分析化学236/2
1045030288无机与分析化学实验136362
1045030300Python语言程序设计254362
1045030305大学物理(一)下3.563/3
1045030307大学物理实验(一)下0.518183
1045030115数学物理方法354/3
1045030012电子技术基础472/3
1045030013电子技术基础实验136363
1045030143电磁场与电磁波354/4

(二)专业教育

  1. 专业核心课程

纳米材料与技术专业必修专业核心课程 31.5 学分。开设材料科学基础、量子物理、固体物理学、微纳制造技术、专业实验、课程设计等 15 门课程,系统培养专业理论基础和专业技能。

课程号课程名称学分学时实践学时修读学期
1045030302材料科学基础(一)354/3
1045030301材料科学基础(二)354/4
1045030303材料科学基础实验136364
1045030289纳米材料制备与分析方法236/4
1045040315X射线晶体学2.554185
1045030282量子物理354/5
1045040369显微结构分析2.554185
1045030320纳米材料制备实验272725
1045030291纳米材料表征实验1.554545
1045030127材料热力学2.545/6
1045030026固体物理学354/6
1045040287微纳制造技术2.554186
1045030322纳米专业课程设计(一)136366
1045030309工程伦理118/7
1045030321纳米专业课程设计(二)136367
  1. 专业选修课程

专业选修课程至少完成14学分。设置了通用基础模块和2个专业方向模块,选修课程可在满足先修知识基础的前提下根据兴趣选修。

通用基础模块

课程号课程名称学分学时实践学时开设学期
1045040409科技文献检索与写作118/2
1045040422Matlab 程序设计1.536182
1045030234微机接口技术372366
1045040373Linux 操作系统程序设计136366

专业方向模块 1:纳米能源技术

课程号课程名称学分学时实践学时开设学期
1045030173纳米科学与技术236/3
1045030164原子物理学236/4
1045040376物理化学354/4
1045040293新能源材料与技术236/4
1045040259光伏及光催化材料与应用372365
1045040377纳米功能材料236/6
1045040378材料化学236/6
1045030172结构与物性236/6
1045040244材料表面与界面236/6
1045040165计算材料学236/6
1045040010薄膜物理与技术236/6
1045040417碳基纳米材料236/7

专业方向模块 2:纳米光电子技术

课程号课程名称学分学时实践学时开设学期
1045040404光谱学与结构基础236/5
1045040044激光技术与应用354/5
1045040370光电成像与显示技术236/6
1045030285半导体器件物理354/6
1045040413柔性电子学236/6
1045040410纳米光电材料与器件236/6
1045040411纳米光子学236/6
1045040423超材料与超表面236/7

(三)个性化培养

为充分对接学生未来发展、满足学生个性化选择,设置本硕贯通课程、跨学科交叉课程、全球胜任力培养课程和行业领域协同育人课程,学生可根据未来发展意向选择修读相关课程,此部分至少修读6学分。

修读建议如下:

  1. 拟继续深造学生建议选择修读本硕贯通专业选修课程。免试推荐攻读本校研究生的本科生可提前学习研究生课程,并计入研究生学分。
  2. 拟出国学生建议选择修读全球胜任力培养课程,包括全英文科技前沿课程、国际课程、全球胜任力微专业课程,也可通过境外访学进行国际学分转换。
  3. 拟就业学生建议选择行业领域协同育人课程修读,针对未来职业选择修读相应的课程。
  4. 学生可根据个人发展需要,选择列表中跨学科交叉课程,也可跨专业选修其他专业设置的专业课程。

课程类 课程号 课程名称 学分 学时 实践学时 开设学期 备注 本硕贯通课程 0803-1-20-02 光电子学 2 36 / 7 0803-1-20-17 科学与工程计算 2 36 / 7 跨学科交叉课程 1044040223 软件工程 2.5 54 18 5 1045040520 机器学习初步 3 72 36 5 1045040398 传感器原理及应用 2 36 / 6 1045040402 高光谱成像及应用 2 36 / 6 1043040611 现代生物学仪器分析 2 54 36 6 1043030324 生命科学导论 1 18 / 7 1044030374 自然语言处理 2.5 54 18 7 1044040528 虚拟现实技术及应用 2.5 54 18 7 全球胜任力培养课程 1045040362 微纳光子学(全英文) 2 36 / 6 学校开设的全球胜任力培养课程 新开课 科技前沿讲座 1 18 / 6 行业领域协同育人课程 1045030298 企业课程 1 18 / 6 1035040109 公共项目管理 2 36 9 7 新开课 芯片设计与仿真 1 36 36 6

(四) 实践环节

实践环节包括专业实践、社会实践和创新创业实践,必修17学分。

  1. 专业实践

专业实践包括学年论文、专业实习、毕业设计等,必修13学分。

类别学分修读性质学期
毕业设计6必修7-8
毕业实习3必修/
学年论文1(18学时)必修/
金工实习1.5必修2
电子工艺实习1.5必修3-4
  1. 社会实践

社会实践包括校级社会实践、学术讲座报告、参加志愿者服务、文体活动等,必修2学分。学生需要参加校团委组织的校级社会实践活动至少1次,参加学术讲座报告至少10次,积极参加党和国家重大活动、挂职锻炼/就业实习、志愿服务、文体活动等,学分计算参照《中央民族大学大学生社会实践环节实施方案》实施。

类别学分修读性质学期
校级社会实践1必修/
学术讲座报告0.5必修/
第二课堂(志愿服务、文体活动等)0.5必修/
  1. 创新创业实践

创新创业实践包括参加创新创业项目、学科竞赛等,必修2学分。创新创业实践学分除必修2学分外,可转换为综合素养课中创新创业素养类课程的2学分,也可根据内容转换为综合素养课中相应类别课程2学分。

六、课程地图

七、其他说明

允许国际学分、在线课程学分、创新创业奖励学分、联盟高校学分、第二课堂社团等学分转换。创新创业实践学分可转换为综合素养学分(最多可转换4个学分),学校大学生艺术团团员可根据艺术团性质免修相应综合素养课程模块的2个学分,学校体育运动队队员可免修“大学体育”公共必修学分。