材料科學與工程專業(yè)學科范圍及培養(yǎng)目標
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考研的道路是漫長的，是無比艱辛的?？佳械娜舜蠖鄶?shù)是焦躁的，迷茫的，也是孤獨的。特別是身邊沒有研友陪伴的時候那種孤獨感只有自己才能體會。經(jīng)過了無數(shù)個日日夜夜的煎熬，終于迎來了考研報名，也總算是見到了光明。
材料科學與工程一級學科設(shè)有材料物理與化學、材料學、材料加工工程、高分子材料與工程和資源循環(huán)科學與工程5個學科方向。
1.材料物理與化學
是一門以物理學、化學等自然科學為基礎(chǔ)，從電子、原子、分子等多層次上研究材料的結(jié)構(gòu)及其與物理、化學性能之間的關(guān)系的學科。材料物理與化學方向重點基于物理、化學的基本原理，結(jié)合材料科學的前沿研究與發(fā)展動態(tài)，利用先進的理論研究、分析與設(shè)計方法和技術(shù)，以及高水平的實驗平臺、裝備和工藝，致力于探索新材料中組成、尺度、結(jié)構(gòu)、性能之間的本構(gòu)關(guān)系及其內(nèi)在的熱力學演變規(guī)律，探索符合新能源、新一代信息技術(shù)、生物、高端裝備制造產(chǎn)業(yè)、新能源汽車產(chǎn)業(yè)等發(fā)展需求的新材料、新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品及其工程化應(yīng)用的有效途徑。
2.材料學
是研究材料的成分、組織及結(jié)構(gòu)、合成制備及加工工藝與性能及使役特性之間關(guān)系的學科，為材料設(shè)計、制備、工藝優(yōu)化和合理使用提供科學依據(jù)。材料學及其發(fā)展不僅與揭示材料本質(zhì)和演化規(guī)律的材料物理與化學學科相關(guān)，而且和提供材料工程技術(shù)的材料加工工程學科有密切關(guān)系。材料學是探討材料普遍規(guī)律、支撐材料加工技術(shù)的一門應(yīng)用基礎(chǔ)學科。
3.材料加工工程
是研究控制外部形狀和內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)將材料加工成能夠滿足使用功能和服役壽命預期要求的各種零部件及成品的應(yīng)用技術(shù)的學科?，F(xiàn)代材料加工工程學科的內(nèi)涵已超越傳統(tǒng)冷、熱加工的范疇，與材料學、材料物理與化學、機電、自動控制等學科，以及新型高性能材料的研發(fā)有著相互依存和彼此促進的密切聯(lián)系，彰顯其多學科交叉的特征，并成為再制造工程的關(guān)鍵技術(shù)支撐之一。材料加工工程的研究范圍包括金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料和復合材料等，主要研究材料的外部形狀和內(nèi)部組織與結(jié)構(gòu)形成規(guī)律和控制技術(shù)。當代材料加工技術(shù)和相關(guān)工程問題包括材料的表面工程、材料的循環(huán)利用、材料加工過程模擬及虛擬生產(chǎn)、加工過程及裝備的自動化、智能化及集成化、材料加工過程的在線檢測與質(zhì)量控制、材料加工的模具和關(guān)鍵設(shè)備的設(shè)計與改進、再制造快速成形理論與技術(shù)等。
材料加工工程理論基礎(chǔ)包括數(shù)學基礎(chǔ)：數(shù)學分析和工程數(shù)學(線性代數(shù)、數(shù)理統(tǒng)計);物理基礎(chǔ)：大學物理和工程力學;化學基礎(chǔ)：無機化學、有機化學、物理化學;工程基礎(chǔ)：機械制圖、機械設(shè)計基礎(chǔ)、電工和電子學基礎(chǔ);材料科學基礎(chǔ)：金屬學、晶體學、晶體缺陷、擴散和相變理論、材料成形(液態(tài)與固態(tài))及微觀組織結(jié)構(gòu)表征方法、材料物理、力學性能及其測試技術(shù)。
4.高分子材料與工程
高分子材料是以高分子化合物為基體的材料，主要有塑料、橡膠、纖維、涂料、膠粘劑和樹脂基復合材料等。高分子材料與工程學科是研究高分子材料制備、結(jié)構(gòu)、性能、成型、服役及其相互關(guān)系的學科，為高分子材料的設(shè)計、制造、使用及循環(huán)利用提供科學依據(jù)，為高分子新材料、新工藝、新裝備的開發(fā)提供理論基礎(chǔ)。
高分子材料與工程學科以化學、物理、生物、數(shù)學等自然科學和化工、計算機、機械等應(yīng)用學科為基礎(chǔ)，以高分子化學、高分子物理、高分子材料成型加工及設(shè)備、高分子材料表征等為基礎(chǔ)課程。從實驗、計算機模擬和理論三方面，對高分子材料的組成、結(jié)構(gòu)、性能、工藝進行從分子到宏觀材料的多尺度空間與時間的深入系統(tǒng)研究。
高分子材料與工程學科的研究內(nèi)容主要有：材料的合成與改性、結(jié)構(gòu)與性能、響應(yīng)與功能、加工成型技術(shù)與裝備、使用與循環(huán)、老化與降解以及它們的相互關(guān)系，包括結(jié)構(gòu)與功能高分子材料、通用和特種高分子材料、天然與合成高分子材料等。
5.資源循環(huán)科學與工程
在大材料專業(yè)學習的基礎(chǔ)上，按照學科內(nèi)在聯(lián)系自然延伸，突出與資源、環(huán)境、經(jīng)濟等多學科的交叉與融合，構(gòu)建資源循環(huán)科學與工程的基礎(chǔ)理論和技術(shù)知識體系，著重培養(yǎng)學生對自然資源有限性、不可再生性，以及對生態(tài)環(huán)境影響的認識：從物質(zhì)循環(huán)利用的理念出發(fā)，建立資源節(jié)約、環(huán)境友好的材料可持續(xù)發(fā)展的價值觀;掌握產(chǎn)品、材料、過程生態(tài)設(shè)計和環(huán)境保護工程一體化專業(yè)技能;熟悉再制造的壽命評估預測理論及表面鍵合/嵌合技術(shù);再生資源回收利用能力以及資源環(huán)境咨詢、管理與價值評估技能。
理論基礎(chǔ)主要包括自然資源的提取生產(chǎn)、加工、利用等過程中涉及的基礎(chǔ)知識及資源環(huán)境經(jīng)濟學(資源循環(huán)過程中涉及的資源、環(huán)境和經(jīng)濟三個子系統(tǒng)耦合而成的復合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及其客觀規(guī)律與調(diào)控等)。
培養(yǎng)目標
碩士學位具有一定的創(chuàng)新能力;具備基本的材料科學與工程基礎(chǔ)理論知識和系統(tǒng)的專業(yè)知識，了解本學科的發(fā)展動向，能夠掌握相關(guān)材料研究領(lǐng)域中先進的工藝設(shè)備、測試手段及評價技術(shù);具有從事科學研究工作和技術(shù)工作的能力;能做出具有學術(shù)價值或應(yīng)用價值的研究成果。
相關(guān)學科
數(shù)學、物理學、化學、生物學、生命科學、力學、機械工程、計算機科學與工程、環(huán)境科學與工程、控制科學與工程等。
材料科學與工程一級學科設(shè)有材料物理與化學、材料學、材料加工工程、高分子材料與工程和資源循環(huán)科學與工程5個學科方向。
1.材料物理與化學
是一門以物理學、化學等自然科學為基礎(chǔ)，從電子、原子、分子等多層次上研究材料的結(jié)構(gòu)及其與物理、化學性能之間的關(guān)系的學科。材料物理與化學方向重點基于物理、化學的基本原理，結(jié)合材料科學的前沿研究與發(fā)展動態(tài)，利用先進的理論研究、分析與設(shè)計方法和技術(shù)，以及高水平的實驗平臺、裝備和工藝，致力于探索新材料中組成、尺度、結(jié)構(gòu)、性能之間的本構(gòu)關(guān)系及其內(nèi)在的熱力學演變規(guī)律，探索符合新能源、新一代信息技術(shù)、生物、高端裝備制造產(chǎn)業(yè)、新能源汽車產(chǎn)業(yè)等發(fā)展需求的新材料、新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品及其工程化應(yīng)用的有效途徑。
2.材料學
是研究材料的成分、組織及結(jié)構(gòu)、合成制備及加工工藝與性能及使役特性之間關(guān)系的學科，為材料設(shè)計、制備、工藝優(yōu)化和合理使用提供科學依據(jù)。材料學及其發(fā)展不僅與揭示材料本質(zhì)和演化規(guī)律的材料物理與化學學科相關(guān)，而且和提供材料工程技術(shù)的材料加工工程學科有密切關(guān)系。材料學是探討材料普遍規(guī)律、支撐材料加工技術(shù)的一門應(yīng)用基礎(chǔ)學科。
3.材料加工工程
是研究控制外部形狀和內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)將材料加工成能夠滿足使用功能和服役壽命預期要求的各種零部件及成品的應(yīng)用技術(shù)的學科?，F(xiàn)代材料加工工程學科的內(nèi)涵已超越傳統(tǒng)冷、熱加工的范疇，與材料學、材料物理與化學、機電、自動控制等學科，以及新型高性能材料的研發(fā)有著相互依存和彼此促進的密切聯(lián)系，彰顯其多學科交叉的特征，并成為再制造工程的關(guān)鍵技術(shù)支撐之一。材料加工工程的研究范圍包括金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料和復合材料等，主要研究材料的外部形狀和內(nèi)部組織與結(jié)構(gòu)形成規(guī)律和控制技術(shù)。當代材料加工技術(shù)和相關(guān)工程問題包括材料的表面工程、材料的循環(huán)利用、材料加工過程模擬及虛擬生產(chǎn)、加工過程及裝備的自動化、智能化及集成化、材料加工過程的在線檢測與質(zhì)量控制、材料加工的模具和關(guān)鍵設(shè)備的設(shè)計與改進、再制造快速成形理論與技術(shù)等。
材料加工工程理論基礎(chǔ)包括數(shù)學基礎(chǔ)：數(shù)學分析和工程數(shù)學(線性代數(shù)、數(shù)理統(tǒng)計);物理基礎(chǔ)：大學物理和工程力學;化學基礎(chǔ)：無機化學、有機化學、物理化學;工程基礎(chǔ)：機械制圖、機械設(shè)計基礎(chǔ)、電工和電子學基礎(chǔ);材料科學基礎(chǔ)：金屬學、晶體學、晶體缺陷、擴散和相變理論、材料成形(液態(tài)與固態(tài))及微觀組織結(jié)構(gòu)表征方法、材料物理、力學性能及其測試技術(shù)。
4.高分子材料與工程
高分子材料是以高分子化合物為基體的材料，主要有塑料、橡膠、纖維、涂料、膠粘劑和樹脂基復合材料等。高分子材料與工程學科是研究高分子材料制備、結(jié)構(gòu)、性能、成型、服役及其相互關(guān)系的學科，為高分子材料的設(shè)計、制造、使用及循環(huán)利用提供科學依據(jù)，為高分子新材料、新工藝、新裝備的開發(fā)提供理論基礎(chǔ)。
高分子材料與工程學科以化學、物理、生物、數(shù)學等自然科學和化工、計算機、機械等應(yīng)用學科為基礎(chǔ)，以高分子化學、高分子物理、高分子材料成型加工及設(shè)備、高分子材料表征等為基礎(chǔ)課程。從實驗、計算機模擬和理論三方面，對高分子材料的組成、結(jié)構(gòu)、性能、工藝進行從分子到宏觀材料的多尺度空間與時間的深入系統(tǒng)研究。
高分子材料與工程學科的研究內(nèi)容主要有：材料的合成與改性、結(jié)構(gòu)與性能、響應(yīng)與功能、加工成型技術(shù)與裝備、使用與循環(huán)、老化與降解以及它們的相互關(guān)系，包括結(jié)構(gòu)與功能高分子材料、通用和特種高分子材料、天然與合成高分子材料等。
5.資源循環(huán)科學與工程
在大材料專業(yè)學習的基礎(chǔ)上，按照學科內(nèi)在聯(lián)系自然延伸，突出與資源、環(huán)境、經(jīng)濟等多學科的交叉與融合，構(gòu)建資源循環(huán)科學與工程的基礎(chǔ)理論和技術(shù)知識體系，著重培養(yǎng)學生對自然資源有限性、不可再生性，以及對生態(tài)環(huán)境影響的認識：從物質(zhì)循環(huán)利用的理念出發(fā)，建立資源節(jié)約、環(huán)境友好的材料可持續(xù)發(fā)展的價值觀;掌握產(chǎn)品、材料、過程生態(tài)設(shè)計和環(huán)境保護工程一體化專業(yè)技能;熟悉再制造的壽命評估預測理論及表面鍵合/嵌合技術(shù);再生資源回收利用能力以及資源環(huán)境咨詢、管理與價值評估技能。
理論基礎(chǔ)主要包括自然資源的提取生產(chǎn)、加工、利用等過程中涉及的基礎(chǔ)知識及資源環(huán)境經(jīng)濟學(資源循環(huán)過程中涉及的資源、環(huán)境和經(jīng)濟三個子系統(tǒng)耦合而成的復合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及其客觀規(guī)律與調(diào)控等)。
培養(yǎng)目標
碩士學位具有一定的創(chuàng)新能力;具備基本的材料科學與工程基礎(chǔ)理論知識和系統(tǒng)的專業(yè)知識，了解本學科的發(fā)展動向，能夠掌握相關(guān)材料研究領(lǐng)域中先進的工藝設(shè)備、測試手段及評價技術(shù);具有從事科學研究工作和技術(shù)工作的能力;能做出具有學術(shù)價值或應(yīng)用價值的研究成果。
相關(guān)學科
數(shù)學、物理學、化學、生物學、生命科學、力學、機械工程、計算機科學與工程、環(huán)境科學與工程、控制科學與工程等。