上海大学金属材料工程专业卓越工程师培养方案目 录1. 上海大学金属材料工程专业培养标准51.1培养目标51.2知识、能力和素质要求52. 上海大学金属材料工程专业培养方案92.1培养方案制订的基本原则102.2培养方案制订的总体思路102.3课程体系框架和特点112.4教学大纲152.5 企业学习阶段培养方案24附件：271. 材料科学概论B课程教学大纲272.科技英语课程教学大纲293.材料表征技术A课程教学大纲314.材料科学基础（一）（二）课程教学大纲355. 固态相变课程教学大纲396.金属凝固过程及组织控制课程教学大纲417. 金属材料学课程教学大纲438. 金属力学性能课程教学大纲469. 金属物理性能课程教学大纲4810. 金属塑性成形原理课程教学大纲5111. 传热学课程教学大纲5512. 计算机在材料科学中的应用D课程教学大纲5713. 耐磨技术与数值计算(专题研讨课)课程教学大纲6014. 失效分析课程教学大纲6115. 热处理工艺学课程教学大纲6416. 金属焊接工艺基础课程教学大纲6617. 金属塑性成形工艺A课程教学大纲6818. 现代铸铁课程教学大纲7019. 材料保护技术及其工程设计课程教学大纲7220. 铸造非铁合金材料课程教学大纲7421. 材料表面工程技术课程教学大纲7622. 材料和热加工物理模拟技术课程教学大纲7823. 金属材料的魅力(1)(研讨课)课程教学大纲8024. 金属材料的魅力(2)(研讨课)课程教学大纲8125. 材料类专业职业生涯培训课程教学大纲8326. 复合材料课程教学大纲8627. 材料制备技术新进展课程教学大纲8928.模具设计与制造实验课程教学大纲9229. 新型功能材料课程教学大纲9330. 特种铸造技术课程教学大纲9731. 材料起源、发展及未来（教授论坛）教学大纲10032. 现代冶金与新材料(校友论坛)课程教学大纲10333.金属材料工程实验技术（1）实验课程教学大纲10534. 金属材料工程实验技术（2）实验课程教学大纲10635. 金属材料工程实验技术（3）实验课程教学大纲10736. 大学生科技实践（1）（2）教学大纲1101. 上海大学金属材料工程专业培养标准1.1培养目标金属材料工程专业卓越工程师主要培养具备金属材料工程领域的基础知识，了解材料科学与工程领域的相关专业知识，能在现场从事产品的生产、营销和服务或工程项目的施工、运行和维护等方面工作，适应社会主义市场经济发展的高层次、高素质、德智体全面发展的科学研究与工程技术人才。1.2知识、能力和素质要求金属材料工程专业的毕业生应具有以下知识结构：一、具有从事金属材料工程专业所需要的相关数学、基础科学、工程技术知识和一定的人文社科知识。1) 材料科学与工程以数学、大学物理、工程化学、物理化学等相关自然科学为基础，数学、化学和物理是材料工程最基础的工具知识。2) 工程技术知识包括电子技术、电工技术、程序设计、工程力学等相关学科知识，注重原理性知识的掌握与探究，并侧重发现和解决实际工程问题。3) 工程制图、机械设计，掌握简单机械设备与零部件的绘制方法，熟悉各种机械标准，初步学会使用AutoCAD 软件。4) 人文和社会科学，具备一定的法律、管理学、技术经济、环境工程、生命科学与生物技术、土木工程与建筑、美术、艺术等人文与社科知识。二、掌握较扎实的金属材料的组成与结构、材料的表征、材料的制备、材料的性能与应用的基本理论、基本方法及相关的基本实验技能，具备设计、制备、研究、分析新材料的基本能力，并能够应用相关专业基础理论和专业知识，正确分析和解决材料生产过程中的实际问题，了解金属材料工程与技术的发展趋势。1）材料的组织、结构及性能掌握材料的分类方法及其应用，了解材料的物理和化学性质，了解组成、结构与性能之间的关系；使学生比较全面系统地获得材料科学的基本理论，掌握材料的化学成分、组织和性能之间的关系。主要内容包括：（1）晶体学, （2）晶体结构, （3）位错, （4）金属和合金中的扩散, （5）凝固, （6）相图, （7）塑性变形, （8）回复和再结晶；初步掌握金属材料固态相变基本的原理。主要内容包括：钢中奥氏体的形成，珠光体转变，马氏体转变，贝氏体转变， 过冷奥氏体转变动力学图，淬火钢在回火时的转变，以及晶粒度，组织观察等实验。了解金属凝固的方式及其对金属组织与性能的影响。内容包括：金属凝固过程中金属流动、传热和传质现象；单相合金结晶过程中的溶质再分配，固液界面前沿液态金属的过冷状态，成分过冷对结晶方式和晶体形态的影响；共晶合金和偏晶合金的凝固方式和结晶组织；凝固区域结构和凝固动态曲线；金属凝固方式对合金性能和缺陷的影响；控制金属凝固组织的因素，定向凝固和单晶制取技术；了解金属凝固过程的计算机模拟和凝固技术的新发展；掌握单元、二元、三元系统的相平衡特点、相图的表示方法、基本类型和分析方法；了解相图的实际应用。2）高性能结构材料掌握金属材料的成分、组织结构与性能之间关系，合金化的基础知识。掌握金属材料的分类，性能和应用，并了解金属材料发展的最新动态和成果。了解工程构件用钢、机器零件用钢、工模具钢、不锈钢、铸铁材料和有色合金材料，同时介绍了比较成熟的最新成果和发展动向。运用所学知识，合理的制定选材、热处理工艺、机械性能测定等。了解高性能结构材料，如汽车用钢板材料、铝合金、船板用钢、发电设备用材的主要性能、特点、制备及应用范围。了解金属基和非金属基复合材料的分类、组织和性能特点、制造工艺方法及其应用。3）材料加工技术掌握铸造工艺原理和方法，如：铸造生产用粘土砂、水玻璃砂、油砂、合成树脂砂的基本概念，性能及其应用；铸件结构的铸造工艺分析及设计的基础知识；铸造工艺方案确定；铸件浇注与浇注系统设计原理，冒口的设计以及铸件工艺装备设计等，使学生具有铸件工艺设计的能力。掌握金属材料的热处理工艺原理和方法，如：金属的加热、退火与正火、钢的淬火和回火、钢的表面淬火、金属的化学热处理；了解热处理新技术（真空热处理、形变热处理、离子化学热处理、渗金属、激光热处理和复合热处理等）在工业生产中的应用和发展趋势；掌握热处理工艺对组织与性能的影响规律，初步具有设计热处理工艺的能力。掌握常用的焊接方法（如熔化焊），焊接热过程、焊接化学冶金过程和物理冶金过程, 工程中常用的金属材料（低合金钢、不锈钢、铸铁、铝合金、钛合金）的焊接工艺特点，常用焊接材料和常见的焊接缺陷，焊接应力与变形。掌握金属冲压、锻造与轧制加工的方法和技术。包括：冲压性能及试验，冲裁、弯曲与拉伸过程成型性分析、变形力计算及工艺设计；锻造工艺基础，自由锻工序与工艺，模锻类型及分析，模锻工艺设计及变形力计算；轧制原理，型材与板材的轧制工艺流程及主要工艺问题。了解现代流行的新型化学热处理工艺、各种表面沉积强化方法、表面冶金强化技术、离子注入和冲击硬化等先进的表面处理技术，能用普通低价材料经表面处理代替昂贵的稀有材料，节约能源，降低成本，制作新材料，特别是复合材料和功能材料；机件的维修、修复和装饰。4）金属材料性能 理解金属力学性能指标的本质及其与外在服役条件和内部化学成分，组织结构之间的关系，通过服役条件下的失效分析正确选择力学性能指标，正确地评定和选用金属材料。 掌握金属及合金的物理性能与成分、组织和结构等内部因素之间的关系，以及与温度、应力、电磁场等环境因素之间的关系，学会常用的物理分析方法和手段。5）材料表征技术 使学生掌握材料研究和分析测试的一般方法，要求能够根据不同的研究内容选择最适宜的测试仪器；掌握光学显微镜、X射线衍射仪、透射电镜、扫描电镜和电子探针、热分析仪、内耗仪、热膨胀仪等仪器的用途和优缺点；理解光学显微镜、X射线衍射法、透射电镜物相分析和形貌观察、扫描电镜断口分析和电子探针微区成分分析以及热分析仪、内耗仪、热膨胀仪的基本原理；了解光学显微镜、X射线衍射仪、透射电镜、扫描电镜和电子探针、热分析仪、内耗仪、热膨胀仪的构造。本科阶段除学习以上知识外，金属材料工程专业卓越工程师更注重学生能力和素质的培养。即：1）学习、应用知识的能力与创新能力（综合运用一般和专门的工程技术知识，对现有的技术和新兴技术的应用进行优化）；2）工程实践能力（应用恰当的理论和实践方法，创新性地分析和解决工程问题）；3）技术与商务领导能力（具备技术、商务和管理的综合能力，率领团队有效地完成工作任务）；4）人际交流能力（展现有效的交流沟通能力）；5）具有职业操守、社会责任和可持续发展的素养（展示自己对职业标准的个人承诺，认识到自己对社会、职业和环境的责任）。具体表现在：1. 具有综合运用金属工程理论和技术手段分析并解决工程实际问题的能力，能参与金属产品及生产工艺、装备的开发、设计、运行和维护训练。1) 根据市场的需求变化及生产技术的发展，能够编制金属材料产品生产过程的改进方法和项目建议书；2) 参与金属材料生产及工程项目的设计、开发，并考虑原料、成本、生产、环保、安全、劳动保护等因素，选择和评估完成工程项目任务所需的技术、工艺、方法和方案；3) 参与工程项目计划的制定与实施；完成工程项目任务，参与工程项目的相关评价；4) 参与工程项目改进意见的提出，并主动从反馈结果中学习与提高；5) 具有对产品开发、设计、技术改造与创新的初步能力。2. 综合运用专业与人文社科等知识，参与材料生产过程的运行与管理。1) 按照材料领域相关标准和程序要求开展工作；具有材料环境、职业健康安全和法律意识；2) 使用恰当的管理方法，对计划和预算进行管理，制定工作任务并组织必要的人、财、物等资源；3) 具备处理应对材料生产过程突发危机与事件的初步能力，并采取恰当的行动；4) 参与材料企业管理、协调等工作，确保工作目标进度实施。3. 有效的沟通与交流能力。1) 熟练掌握一门外语，能在跨文化环境下进行沟通与表达；2) 能够进行工程项目文件的编写，如：可行性分析报告、项目任务书、投标书等，并可进行说明、解释；3) 具备较强的人际交往能力，能够自我控制并了解、理解他人需求和意愿；4) 具备较强的适应能力，自信、灵活地处理新的和不断变化的人际环境和工作环境；5) 能够跟踪材料领域最新技术发展趋势，具备收集、分析、判断、归纳和选择国内外相关文献资料的能力；6) 具备团队合作精神，并具备一定的协调、管理、竞争与合作的初步能力。4. 具备良好的职业道德，体现对职业、社会、环境的责任。1) 掌握一定的职业健康安全、环境的法律法规、标准知识，以及应遵守的职业道德规范。遵守所属职业体系的职业行为准则；2) 具有良好的质量、安全、服务和环保意识，并承担有关健康、安全、福利等事务的责任；3) 为保持和增强其职业能力，检查自身的发展需求，制定并实施继续职业发展计划。2. 上海大学金属材料工程专业培养方案上海大学金属材料工程专业卓越工程师采用“3+1”模式，3年在校学习，累计1年在企业或科研院所学习和做毕业设计。对于工程技术类型的人才，最后1年主要在企业内学习、进行毕业设计；对于少数有意愿从事科学研究的优秀学生，按照科学研究类型人才培养，最后1年主要在校内试验室、校企联合实习基地或校外科研院