西安交通大学材料科学与工程(强基计划)专业培养方案

一、 基本情况

1. 专业简介

材料是人类社会进步、科技与工业发展、国防安全与民生 福利的共同物质基础。新材料作为高新技术的先导和基石，是 “发明之母”和“产业粮食”，更是国家科技水平前瞻性指标。 机械、航空航天、电子和信息、军工等领域需要使用大量的不 同类别的材料，材料在很大程度上对国家的整体实力产生显著 影响，甚至起到决定性作用。一代材料，一代装备；一代材料， 一代创新。高端装备的发展和创新，一定离不开先进材料的支 撑，新材料领域的自主创新往往是其他领域开展创新实践的重 要前提条件之一。

西安交通大学材料科学与工程专业源自交通大学1952年创立的金属材料及热处理专业，先后合并铸锻焊、腐蚀与防护、高分子材料等专业，1983 年成立材料科学与工程系，1994 年按材料科学与工程专业招收本科生。本学科是历次“211 工程”和“985 工程”重点建设学科，历次学科评估均名列前茅，2007年被评为首批一级国家重点学科，2017、2021 年两次入选国家“双一流”建设计划，专业入选国家级一流本科专业建设点、国家特色专业、“卓越工程师培养计划”专业和陕西省一流本科专业建设点，2020 年通过工程教育专业认证。

在长期的办学过程中，本专业始终秉承“以本为本”和“立德树人”的育人思想，积极探索材料专业“新工科”实践路径，现已构建了国际化的课程体系和创新实践教学平台，以工程教育专业认证为抓手，不断深化“学生中心、成果导向、持续改进”的教学理念，形成了“起点高、基础厚、要求严、重实践”的人才培养特色，创立了以国际化、贯通性、拔尖创新为特征的材料类一流人才培养模式。毕业生具有扎实的基础理论和专业知识、材料工程设计能力、创新能力和终身学习意识和能力，可在材料、机械、航空航天、电子和信息、军工等领域工作，以责任感强、品德好、专业技能突出、能主动适应各种环境和岗位要求等优点，受到用人单位欢迎。涌现出以姚引良、王华明、蒲忠杰、樊登等为代表的一大批杰出校友。

2. 师资队伍

本专业拥有由 170 人构成的国际化高水平师资队伍，综合 实力和专业水平特别是在材料力学行为等方面处于国内领先、 国际先进。目前有中国科学院院士 1 人，国家级领军人才 14 人， 国家百千万工程人才 2 人，国家自然科学基金委创新群体 2 个， 教育部创新团队 3 个，中青年科技创新创业领军人才 5 人，国 家级青年人才 21 人，教育部跨世纪/新世纪优秀人才 28 人，造 就了一批高素质学术队伍。学院现有教职工 225 人，正副教授 136 人，博士生导师 99 人。

针对强基计划学生培养，本专业将联合学校能源与动力工 程、机械、力学等优势学科专业方向的优秀师资，形成交叉培 养合力，开放教研平台，共享优质资源，为学生知识能力培养 提供有力的保障。

3. 教学及科研条件资源平台

本专业依托的材科科学与工程学科实力强大，为首批一级 国家重点学科（1988 年）、教育部“双一流”建设学科和博士学 位授予单位，211 和 985 工程重点建设学科，历次学科评估名列 前茅，专业领域论文排名全球前 1‰（ESI）；拥有一流的本科生 实践教学平台，包括国家重点实验室（最近一次评估成绩为优 秀）、7 个省级研究/工程中心、省级实验教学示范中心。本专业 承担了一大批包括 973、863、国家自然科学基金、国家重点研 发项目、国防军工等国家级重大/重点科研项目，获得 10 余项 国家级科研/教学成果奖二等奖以上奖项。专业在中国西部科技 创新港成立材料科学与工程研究院，建成了国内顶尖、国际一 流的材料实验研究共享示范基地。

二、 培养目标

贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想，围绕学校办学 定位和人才培养目标，落实立德树人根本任务，服务国家战略 和经济社会发展需求，坚持德智体美劳全面发展。面向国家社 会经济发展对材料科学与工程领域高素质人才的需求，培养具 备扎实的数学和自然科学基础、全面的材料科学与工程基础、 丰富的专门知识和实践经历，具有健全人格、人文情怀、社会 责任感、全球视野、科学素养、求实创新精神和领导力，可以 在材料、军工、机械、航空航天、电子和信息等国家战略领域 从事材料技术开发、产品研制、科学研究和项目管理等工作， 能解决各行业中材料领域复杂工程问题，并在上述领域起引领 作用的复合型人才。

学生毕业后在相关领域工作五年可达到以下预期：

目标 1 ：在工程问题分析与解决方面，能将数学、自然科学、 工程基础和材料领域基础理论及专门知识，综合应用于分析和 解决材料领域的复杂工程问题；对材料设计、制备、使用和回 收全过程进行分析、识别和表达，确定出满足特定需求的材料 体系、零部件加工工艺；能熟练分析、解决材料开发与应用中 的实际工程问题。

目标 2 ：在材料研究与开发方面，能熟练运用科学原理和各

种科学方法，对材料领域的工程和科学问题进行研究，设计实 验方案，结合现代分析与测试技术，进行模拟和预测，开发设 计新材料、新产品；熟悉所从事材料领域发展现状和掌握其前 沿方向，具有从事材料专业新产品设计和研发的能力。

目标 3 ：在社会责任与影响评估方面，人文社会科学素养深 厚，责任担当意识强；在材料工程领域，熟悉材料开发、生产 与应用、回收全过程中的社会、健康、安全、法律和文化问题， 并有效评估其对使用人员和公众健康、环境、社会可持续发展 的影响，自觉遵守材料领域的工程职业道德和规范，履行责任。

目标 4 ：在团队合作与领导方面，能在多学科背景下的团队 合作中，胜任团队骨干成员或领导角色，就材料领域的关键问 题，与团队成员和业界同行进行有效沟通和交流，能综合运用 工程管理原理与经济决策方法，独立或合作管理材料领域相关 项目。

目标 5 ：在全球意识与终身学习方面，具备全球视野和竞争 意识，熟悉本领域国内外发展动态，能够在跨文化背景下就材 料领域相关问题进行有效沟通和交流，形成自主学习和终身学 习的能力和习惯，适应全球化发展的需求，能参与国际化团队 合作。

三、 毕业要求

毕业生应具备如下能力要求：

A. 工程知识：系统掌握数学、自然科学、工程基础和材料 科学与工程专业的基础理论及专门知识，并能够将材料科学基

础、材料工程基础、材料研究方法、材料性能等专业基础知识 用于解决材料领域的复杂工程问题。

B. 工程问题分析能力：能够应用数学、自然科学和工程科 学的基本原理，对材料设计、制备和使用过程中的复杂工程问

题进行识别和表达，并通过所学专业知识结合文献研究，利用 材料成分 - 工艺 - 组织 - 性能之间的关系对上述复杂工程问题进行 研究分析，最终获得有效结论。

C. 设计 / 开发解决方案：能够在充分考虑社会、健康、安全、 法律、文化及环境等因素的基础上，针对材料领域的复杂工程 问题，设计 / 开发出体现创新意识的解决方案，获得满足特定需 求的材料系统、单元（部件）或工艺流程。

D. 研究：针对材料领域的复杂工程问题，能够基于科学原 理，采用科学方法进行研究。根据系统或部件服役条件，合理

选择材料研究体系，制定研究路线，设计实验方案，构建实验 系统，安全有效地开展实验，并对实验结果进行分析和讨论； 通过信息综合，获得该类材料的成分 - 工艺 - 组织 - 性能之间的关 系特征，最终获得合理有效的结论。

E. 使用现代工具：针对材料领域的复杂工程问题，能够开 发、选择和使用与材料体系相适应的技术、资源、现代工程工

具和信息技术工具，采用先进的材料制备设备、仪器测试和分 析表征手段，对典型材料的成分、制备及性能进行解析、模拟 和预测，充分理解并能分析其局限性。

F. 工程与社会：基于材料工程的实际应用场景进行合理分 析，熟悉材料性能测试与评价表征，了解相关知识产权及政策

与法规，评价材料体系的选择、制备及应用对社会、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，熟悉并理解应承担的责任。

G. 环境与可持续发展：理解环境保护和可持续发展的理念， 能够评价材料制备、使用及后续处理对环境、社会可持续发展 的影响。

H. 职业规范：具有深厚的人文社会科学素养和强烈的社会 责任感，能够在材料工程实践中理解并遵守相应的工程职业道

德和规范，履行责任。

I. 个人与团队：在多学科背景下的团队中承担个体、团队 成员特别是负责人的角色，能够在团队中独立或合作开展工作， 组织、协调和指挥团队开展工作。

J. 沟通与交流：就材料开发与使用过程中的复杂工程问题， 能够与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写材 料调研综述报告、采用专业文稿、口头报告等形式清晰表达或 回应质疑，并具备全球视野和跨文化书面、口头表达能力，能 够在跨文化背景下进行有效沟通和交流。

K. 项目管理：理解并掌握工程管理原理与经济决策方法， 并在材料的开发过程中，对材料或产品的设计或实施进行全周 期、全流程的经济分析和过程管理。

L. 终身学习：了解材料领域的发展趋势和科学前沿，具有 自主学习和终身学习的意识，掌握自主学习的方法，有不断学 习和适应发展的能力。

四、 主干学科与相关学科

主干学科：材料科学与工程

相关学科：能源动力，电气，机械，力学

五、 学制、学位授予

学制： 4 年

授予学位： 工学学士学位

六、 培养方式

在国家“强基计划”的新机遇、新挑战下，坚持立德树人 的根本任务，坚持学院、书院“双院协同”育人，进一步优化

人才培养过程，重构基础知识课程体系，改革教学教育方法， 畅通科研项目参与机制，注重大师引领、尊重个性发展，增强 内在驱动，提升科研自信，培养学生自主组织知识结构的能力， 自主探究问题的兴趣和愿望，自主跨入国际前沿的实力，最终 成为具有社会责任感、全球视野、科学素养、求实创新精神和 领导力、起引领作用的复合型人才。

1. 聚焦国家重大需求，引导学生勇攀科学高峰

拔尖创新人才培养是未来引领国家科技创新和社会发展的 中坚力量。学校立足国家战略需求和社会发展需求，将家国情 怀、使命感、责任感融入教育教学全过程。学院教师指导学生 参与航空航天、军工等国家重大项目，给他们讲解背后的中国 故事，启发学生把个人的理想融入国家和民族的事业。

以服务国家重大需求为己任。 秉承“胸怀大局、无私奉献、 弘扬传统、艰苦创业”的西迁精神，瞄准国家重大需求中的行 业需求和领域需求，激励学生树立远大志向和抱负，把自己和 世界、国家“链接”起来，树立破解人类发展难题的远大志向， 激发学术志趣和内在动力。

以探索重大科学问题为导向。 鼓励学生依托学校工科优势， 探索自然科学领域的重大问题，研究高端芯片与软件、智能科 技、新材料、先进制造和国家安全等关键领域及人才紧缺的人 文社会科学领域亟需解决的难题，抢占科学制高点。

以国家科技项目为载体。 依托学校承担的国家重点研发计 划项目、国家科技支撑计划重大项目、国家科技攻关资助项目

等国家战略布局的重大项目，鼓励学生尽早开展科研训练，探 究学科前沿，勇攀科学高峰。

2. 本硕博一体化设计，实施贯通式人才培养

设计本-硕-博一体化课程体系。 遵循拔尖创新人才成长规 律，按照“本科生注重培养基础素质与能力，研究生课程注重

培养专业素质、科研能力和创新能力”的指导思想，进一步优 化课程体系设置，实施统一排课选课机制。有机衔接本科阶段 与研究生阶段的知识学习和科研训练环节，鼓励本科生提前进 入研究生阶段培养，对学生进入研究生阶段之前修读的课程进 行学分认定。

建立贯通式培养模式。 制定本科生毕业设计和研究生学位 论文的长线规划，实现本 - 硕 - 博学术研究、创新能力培养的有机 衔接。统筹学术型硕士和博士的知识要求、实践要求和学位论 文要求，以一级学科博士学位授权点为基本单元，参照国际一 流学科博士培养要求，为学生制定贯通式培养方案。实行博士 资格考核审核制，选拔具有强烈科研意愿和突出科研能力的学 生进入博士研究生培养阶段，未通过博士资格审核者改为按硕 士培养。实行中期考核末位分流制，中期考核通过者方可继续 按照博士培养，考核未通过且满足相关要求者可按硕士培养。

3. 构建多维贯通平台，培养学生创新能力

平台支撑。 通过外引/内培、校企结合，打造“校企结合、 国际一流”的高水平、国际化实践教学团队；将国家重点实验 室、 8 个省级工程/教学中心及校级材料专业创新平台有效整合， 打造多层次、贯通性教学实践平台；与华为等企业联合创建学 生实践实习基地，采用共建“菁英班”等形式，搭建校企创新 创业实践平台；依托国家 111 引智基地，结合国际一流的高水 平实践教学团队，建立国际联合实验室，构建国际合作交流平 台。

创新驱动。 将以国家三大奖为代表的最新科研成果设计为 实践教学案例，反哺实践教学；建立极具科研特色的实践教学

环节，推动实践教学内容改革，形成材料专业本科生一体化创 新实践教学体系；创建大学生科研训练、学科竞赛、创新创业 管理新机制，提升学生创新、研究、自我学习等能力，实现学 生在“认知-体验-探索”中创新能力递进式的提升。

4. 多方协同育人机制，全面推进育才育德

依托学校全员书院制的优势，推进强基计划学生的多方协 同育人。

学院-书院协同。 通过导师聘任、双班主任配备、学院书院 联合院务委员会、多种形式师生互动等机制和活动，促进学院 和书院的紧密合作与协同育人。

德育-智育协同。 依托“西迁史”、 “ 知心工程 ” 、 “ 学业辅 导 ” 等建立德育 - 智育协同育人体系，通过 “ 认识百位老师、阅读

百本经典、听取百场报告、参加百场活动 ” 的 “ 四个一百 ” 育人实 践引领，实现德育智育协同发展。

课内-课外协同。 依托前沿专业课程开展课内实践和科研训 练，培养学生的钻研精神和责任意识；依托引领行业的龙头企 业建立校企实践创新基地， 面向国家重大需求培养学生创新能 力，实现第一、第二课堂协同育人。

七、 课程设置

课程设置包括通识教育类课程、大类平台课程、专业课程、 集中实践和课外实践。

1. 通识教育课程

通识教育类课程由公共课程、模块课程两部分组成。公共 课程含思想政治理论、军事理论、大学英语、体育及劳育等； 模块课程含通识类核心课程、通识类选修课程。

2. 大类平台课程

大类平台课程由数学和基础科学课程和专业大类基础课组 成。数学和基础科学课程含高等数学、线性代数与解析几何、

概率论与数理统计、大学物理和大学化学等课程；专业大类基 础课含理论力学、材料力学、机械制图、机械设计基础和电工 电子技术等课程。

3. 专业课程

专业课程包括专业必修课和专业选修课。其中，专业必修 课包括材料科学基础、材料工程基础、材料性能、高分子物理

与化学、材料研究方法和固体物理导论等，专业选修课分为 A、 B、C 三类选修课，在 A 类选修课中，从金属材料、无机非金属 材料、材料接合科学与工程、材料制备与成型、高分子材料、 信息材料、材料基因工程、储能材料八个模块中选 1 个专业模 块 3 门课程；在 B 类选修课中，任选 3 门；C 类选修课为全英文 课程，任选 2 门。

4. 集中实践

集中实践包括基本技能训练、专业实习、毕业设计和专业 独立实验课等。

5. 课外实践

学生处统一提出课外 8 学分要求以及实施办法。

八、 本培养方案解释权属西安交通大学材料科学与工程学 院。