材料類專業教學質量國家标準

1.概述

材料類專業的主幹學科是材料科學與工程。 材料類本科專業包括材料科學與工程、材料物理、材料化學、冶金工程、金屬材料工程、無機非金屬材料工程、高分子材料與工程、複合材料與工程 8 個專業，還包括粉體材料科學與工程、寶石及材料工藝學、焊接技術與工程、功能材料、納米材料與技術、新能源材料與器件 6 個特設專業。相關專業包括機械類的材料成型及控制工程。材料科學與工程學科是研究材料的組成、結構、合成與制備、性質與使役性能等基本要素及其相互關系的科學，是一門主要涉及物理學、化學、計算科學、工程學和材料科學的綜合型交叉學科。材料科學與工程學科是伴随着社會發展對材料研究的需要形成和發展起來的。作為人類賴以生存和發展的物質基礎，盡管材料的使用幾乎和人類社會的曆史一樣古老，但材料科學與工程學科作為一門獨立的學科，卻隻有約 50 年的短暫曆史。在僅僅 50 年的發展過程中，材料科學與工程學科已經充分顯示了其在現代科學技術發展和人類社會進步中所處的重要地位。

材料是人類用于制造物品、 器件、構件、 機器及其它産品的物質。材料的應用非常廣泛，滲透到各個行業，許多領域都與材料制備、性質、應用等密切相關，材料是科技發展和人類社會進步的物質基礎。材料類專業承擔着材料類專門人才的培養重任，直接影響着我國新材料技術的發展和傳統材料産業的升級，進而影響着我國的經濟建設與社會發展。我國材料類專業規模較大、 需求多，國際社會認可度高，使得該專業類成為供需兩旺的專業，近年來，不同類型的高校均紛紛開始設立材料類專業。

本世紀以來，材料的發展又出現了新的格局。納米材料與器件、信息功能材料與器件、能量轉換與存儲材料、生物醫用與仿生材料、環境友好材料、重大工程及裝備用關鍵材料、基礎材料高性能化與綠色制備技術、 材料設計與先進制備技術将成為材料領域研究與發展的主導方向。不難看出，這些主導方向體現了材料科學與工程學科一個重要發展趨勢， 即材料科學與工程與其他衆多高新科學技術領域交叉融合的特征越來越顯著。另一方面，新材料的開發更加依賴于材料合成、制備與表征科學技術；材料研究将向着多層次、跨尺度的多級耦合方向發展；材料全壽命成本控制和環境因素須被充分考慮；結構-功能一體化是新材料高效利用的重要途徑， 已成為新材料研究的重要方向。面對材料發展的這種新格局，對材料類專業人才的素質結構、能力結構和知識結構提出了更高的要求， 這一人才需求的變化對從事材料類專業人才培養的高校提出了嚴峻挑戰。

為了應對這場挑戰，本屆教指委根據教育部指示精神，制定了“材料類專業本科教學質量國家标準”,對高校材料類專業辦學的規範性、科學性和質量控制提出了指導性原則。

2. 适用專業範圍
2.1 專業類代碼

材料類專業代碼： 0804

2.2 本标準适用的專業

（1） 080401 材料科學與工程

（2） 080402 材料物理

（3） 080403 材料化學

（4） 080404 冶金工程

（5） 080405 金屬材料工程

（6） 080406 無機非金屬材料工程

（7） 080407 高分子材料與工程

（8） 080408 複合材料與工程

（9） 080409T 粉體材料科學與工程

（10） 080410T 寶石及材料工藝學

（11） 080411T 焊接技術與工程

（12） 080412T 功能材料

（13） 080413T 納米材料與技術

（14） 080414T 新能源材料與器件

（15） 080203 材料成型與控制工程(機械類)

3．培養目标

3.1 專業類的培養目标

材料類專業培養具有堅實的自然科學基礎、 材料科學與工程專業基礎和人文社會科學基礎，具有較強的工程意識、工程素質、實踐能力、自我獲取知識的能力、創新素質、創業精神、國際視野、溝通和組織管理能力的高素質人才。

材料類專業畢業的學生，既可從事材料科學與工程基礎理論研究，新材料、新工藝和新技術研發，生産技術開發和過程控制，材料應用等材料科學與工程領域的科技工作， 也可承擔相關專業領域的教學、科技管理和經營工作。

3.2 學校制訂材料類專業培養目标的要求

(1) 調查研究材料類專業人才的社會需求情況和材料科學與工程學科發展趨勢；

 (2) 調查分析本校的生源特點、專業曆史沿革與特色，以及畢業生的就業特點；

(3) 綜合考慮上述兩方面情況，明确本校材料類專業人才培養的基本定位，制定相适應的、具體、明确、可達成的材料類專業人才培養目标；

(4) 對培養目标定期評估和修訂，一般每四年各 1 次，确保培養目标的準确性和有效性。

4.培養規格

4.1 學制

學制一般為四年全日制。
4.2 授予學位

授予工學學士學位， 材料物理和材料化學專業也可以授予理學學士學位。

4.3 參考總學分或學時

一般為 160-190 學分。

4.4 人才培養基本要求
4.4.1 思想政治和德育方面

由教育部統一規定。
4.4.2 業務方面

（1）掌握本專業工作所需的數學、自然科學知識、工程技術知
識以及一定的經濟學與管理學知識；

（2）系統掌握本專業的基礎理論和專業知識，熟悉材料的組成、結構、合成與制備、性質與使役性能之間關系的基本規律；

（3）掌握本專業所涉及的各種材料的制備、性能檢測與分析的
基本知識和技能；

（4）了解材料類專業相關學科的發展現狀和趨勢，具有創新意識，并具備設計材料和制備工藝、提高材料的性能和産品質量、開發研究新材料和新工藝、根據工程應用選擇材料等方面的基本能力；

（5）了解與本專業相關的職業和行業的重要法律、法規及方針與政策，具有高度的安全意識、環保意識和可持續發展理念；

（6）具有終身學習意識，能夠運用現代信息技術獲取相關信息和新技術、新知識，持續提高自己的能力；

（7）具有一定的組織管理能力、表達能力、獨立工作能力、人際溝通能力和團隊⏭➰能力；

（8）具有初步的外語應用能力，能閱讀本專業的外文材料，具
有一定的國際視野和跨文化交流、競争與⏭➰能力。

4.4.3 體育方面

掌握體育運動的一般知識和基本方法， 形成良好的體育鍛煉和衛生習慣，達到國家規定的大學生體育鍛煉合格标準。

5. 師資隊伍
5.1 師資隊伍數量和結構要求

按材料科學與工程一級學科專業培養的單位的專任專業教師不少于 50 人；按二級專業培養的單位，每個專業的專任專業教師不少于 10 人；且生師比不高于 18： 1。年齡在 55 歲以下的教授及 40 歲以下的副教授分别占教授總數和副教授總數的比例應适宜，中青年骨幹教師所占比例較高，滿足持續發展的需要。

高級職稱教師人數比例不少于 50%，中高級職稱教師人數不少于總人數的 85%；專任教師中具有碩士、博士學位的比例不小于 80%，其中具有博士學位的不少于 50%；學緣結構合理，學緣相同的教師比例原則上不大于 50%。

學科帶頭人學術造詣較高、專業方向分布合理，學科隊伍陣容整齊，學術梯隊的年齡及知識結構合理，有數量适宜的骨幹教師，可為專業發展所需的學科基礎提供基本保障。有企業或行業專家作為兼職教師。
5.2 教師背景和水平要求

5.2.1 專業背景

85%以上的專業授課教師在其學習經曆中至少有一個階段是材料類專業學曆，具有材料類專業本科畢業背景的教師人數比例達到60%以上。

5.2.2 工程背景

授課教師具備與所講授課程相匹配的能力（包括科研動手能力和
解決實際工程問題的能力），承擔的課程數和授課學時數限定在合理
範圍内，保證在教學以外有精力參加學術活動、進行工程和研究實踐，
不斷提升個人專業能力。

講授工程與應用類課程的教師具有較強的科研和工程背景； 承擔過科研項目的教師需占有相當比例，部分教師具有企業工作經曆。

5.3 教師發展環境

為教師提供良好的工作環境和條件。 有合理可行的師資隊伍建設規劃，為教師進修、從事學術交流活動提供➿⚽✨➿， 促進教師專業發展，包括對青年教師的指導和培養。

擁有良好的相應學科基礎，為教師從事學科研究與工程實踐提供
基本的條件、營造良好的環境和氛圍。鼓勵和➿⚽✨➿教師開展教學研究與改革、指導學生、學術研究與交流、工程設計與開發、社會服務等。使教師明确其在教學質量提升過程中的責任，不斷改進工作，滿足專業教育不斷發展的要求。
6. 教學條件

6.1 教學設施要求（實驗室、實踐⛩⛪➰等）

教室、實驗室及設備在數量和功能上滿足教學需要。教學實驗室
生均面積大于 2.5 平方米、生均教學設備值大于 15000 元。

實驗設備完備、充足、性能優良，滿足各類課程教學實驗和畢業論文（設計）的需求。基本實驗操作 1 人 1 組，大型儀器實驗可多人操作。實驗設備有良好的管理、維護和更新機制，使得學生能夠方便地使用。

保證學生以課内外學習為目的的上機、上網、實驗需求。實驗技術人員數量充足， 能夠熟練地管理、 配置、 維護實驗設備，保證實驗環境的有效利用，有效指導學生進行實驗。與企業⏭➰共建實習⛩⛪➰， 在教學過程中為全體學生提供穩定的參與工程實踐的平台和環境；至少有 3 個相對穩定的專用實習⛩⛪➰。生産實習要有具體的實習大綱、 明确的實習内容和考核方法及标準。

實習帶隊教師高級職稱比例≥30%；參與教學活動的人員應理解實踐教學目标與要求，配備的校外實踐教學指導教師應具有項目開發或管理經驗。

6.2 信息資源要求

配備各種高水平的、充足的教材、參考書和工具書，以及各種專業圖書資料，師生能夠方便地利用；閱讀環境良好，且能方便地通過網絡獲取學習資料。

6.3 教學經費要求

教學經費有保證，生均年教學日常運行支出不低于 1000 元，且應随着教育事業經費的增長而穩步增長， 以滿足專業教學、建設、發展的需要。

對于新建材料科學與工程一級學科專業， 用于實驗儀器的添置經費，初期一次性投入一般不低于 1000 萬元；對于新建二級專業，一
般不低于 300 萬元。

7. 質量保障體系

各專業應在學校和學院相關規章制度、 質量監控體制機制建設的基礎上，結合專業特點，建立專業教學質量監控和學生發展跟蹤機制，在此基礎上不斷改進教學質量。

7.1 教學過程質量監控機制要求

專業有健全的教學過程質量監控機制。 建有教學活動各環節的質量标準和目标，對培養方案的制定、課程教學大綱（含實驗大綱）編制、課堂教學、課程考核、實驗教學、 專業實習、畢業論文（設計）等主要教學環節有明确的質量要求；建有教學質量監控的組織體系、規章制度和運行機制，通過對教學各環節的質量标準執行過程的持續監督，定期進行課程體系設置和教學質量評價，實現質量監控的全面性、全過程性和全員性。

7.2 畢業生跟蹤反饋機制要求

有健全的畢業生跟蹤反饋機制以及高等教育系統内部及社會有關各方參與的社會評價機制，定期對包括培養目标、畢業要求、課程體系、理論和實踐課程教學等在内的人才培養工作進行評價。在畢業生跟蹤反饋機制的執行過程中，需要注意如下幾點：

（1）對畢業生做跟蹤調查時，要确保跟蹤反饋信息的真實、可
靠，具有說服力；

（2）反饋樣本數量要達到各專業當年畢業生總量一定比率（各
校可根據自己的特點自行制定），跟蹤調研的時間和周期要有要求；

（3）在選擇畢業生跟蹤調查對象時，确保擇調查對象具有代表
性，應充分考慮地域分布、企業類型、崗位工種等差異；

（4）适當加強對優秀畢業生、創業學生、在單位作出特殊貢獻
的畢業生的調查；

（5）形成報告并且能夠有效地指導培養方案和目标的調整及完
善。

7.3 專業的持續改進機制要求

有健全的持續改進機制，要求有監視和測量、數據分析以及改進活動。首先要根據各個教學過程質量監控環節的評價結果以及畢業生跟蹤反饋信息，分析教育質量現狀及其存在的問題，找出影響教育質
量的主要因素，然後提出改進措施，最後組織實施。實施後的結果與信息轉入新一輪的循環，從而持續提高學生的教育質量，使人才培養
質量滿足不斷變化的社會需求。
附錄

材料類專業知識體系和核心課程體系建議
1. 專業類知識體系

1.1 知識體系

1.1.1 通識類知識

人文社會科學類知識包括哲學、思想道德、政治學、法學、社會
學等基本知識；

工具性類知識包括外語、 計算機及信息技術、 文獻檢索、 方法論、科技方法等基本内容；數學和自然科學類知識包括數學、物理學、化學、力學，以及生命科學和地球科學等基本内容；經濟管理和環境保護知識包括金融、财務、人力資源和行政管理、環境科學等方面的基本知識。

1.1.2 學科基礎知識

學科基礎知識被視為專業類基礎知識， 教學内容必須覆蓋以下知識領域的核心内容：

①材料科學基礎知識，包括：材料結構、晶體缺陷、相結構與相
圖、材料的凝固與氣相沉積、擴散與固态相變、變形與斷裂、材料的
電子結構與物理性能以及材料概論等。

②材料工程基礎知識，包括：材料及其産品設計、選材、制造加
工成形以及失效分析等方面的基礎知識， 工程制圖、機械設計及制造基礎、電工電子學等。

③物理化學知識，包括：氣體、熱力學第一定律、熱力學第二定
律、多組分系統熱力學、化學平衡、相平衡、化學反應動力學、電化
學、表面現象和膠體分散系統等。

1.1.3 專業知識

不同專業的課程須覆蓋相應知識領域核心内容， 并培養學生将所學的知識應用于新材料、新工藝和新技術研發，生産技術開發和過程控制，材料應用等。

材料科學與工程專業:

課程應包括材料物理性能、材料熱處理、材料制備與加工、材料
分析方法、工程材料學、材料力學性能等内容。

材料物理專業：

課程應包括材料物理、材料物理性能、材料制備與加工技術、 X射線晶體學、電子顯微學、材料研究方法、晶體物理學基礎、固體物
理等内容。

材料化學專業：

課程應包括材料化學、材料合成與制備技術、材料分析測試方法、無機化學、分析化學、有機化學、結晶化學、固體化學等内容。

冶金工程專業：

課程應包括傳輸原理、冶金原理或冶金熱力學及動力學、金屬材料及熱處理、現代冶金及材料實驗研究方法、鋼鐵冶金學、有色金屬冶金學、冶金工程設計基礎等内容。

金屬材料工程專業：

課程應包括材料制備技術、材料加工成型技術基礎、材料表面工程、金屬熱處理原理與工藝、金屬材料學、材料腐蝕與防護等内容。

無機非金屬材料專業：

課程應包括無機非金屬材料工藝學、無機材料熱工基礎、無機非金屬材料加工原理與設備、無機材料現代測試方法、無機材料物理性能等内容。

高分子材料與工程專業：

課程應包括高分子化學、高分子物理、高分子材料研究方法、聚合反應工程、聚合物加工工程、 高分子材料、聚合物基複合材料工程等内容。

材料成型及控制工程專業：

課程應包括材料成形原理、傳輸原理、 金屬材料及熱處理、檢測與控制工程基礎、材料成形工藝學、材料成形設備、材料成形模具設計等内容。

複合材料與工程專業：

課程應包括複合材料學、複合材料研究方法、複合材料結構設計基礎、複合材料制備與加工、高分子化學、高分子物理、無機材料等
内容。

其它特設專業：

可以在上述各專業課程内容基礎上，根據需要做适當調整。

1.2 主要實踐性教學環節

具有滿足教學需要的完備實踐教學體系，主要包括獨立設置的課程實驗、課程設計、實習、畢業設計（論文）等多種形式。積極開展科技創新、社會實踐等多種形式實踐活動，到各類工程單位實習或工作，取得工程經驗，了解本行業狀況。

實驗課程：
實驗可分為以下 3 個類型（其中所列内容可根據情況進行選擇）：

（1）公共基礎實驗：

主要包括物理實驗、化學實驗、計算機基本操作實驗、電子電工

實驗等，具體實驗項目見工科基礎課程教學規範。

（2）專業基礎實驗：

主要包括專業基礎訓練及綜合實驗。主要實驗項目有：光學顯微分析， X 射線衍射分析，電鏡顯微分析等相關實驗。

（3）專業實驗：

主要包括專業技能訓練，材料制備與性能綜合實驗等。綜合性實驗包括原料的選擇-配方計算-工藝方案設計-制備-相關性能測試及結構分析等全過程訓練。

課程設計（可根據實際情況進行選擇）：

①機械零件設計：進行工程設計基本技能訓練；

②材料制備裝備設計：結合專業知識進行一個設備設計訓練；

③工廠工藝流程設計： 針對至少一種材料生産工藝進行車間工藝流程設計。

實習：

實習是學生接觸生産實際、接觸企業的極好實踐環節，各高校要建立穩定的校内外實習⛩⛪➰，制定出符合生産現場實際的實習大綱，讓學生在實習中實踐所學知識，培養熱愛勞動的品質。

畢業設計（論文）：

畢業設計（論文）是一個科研和教學結合最為密切的實踐環節，需制定與畢業設計（論文）要求相适應的标準和檢查保障機制，對選題、内容、指導、答辯等提出明确要求，保證課題的工作量和難度，并給學生有效指導, 每位專業教師指導畢業設計的學生人數原則上每屆不超過 6 人。選題要結合本專業的工程實際問題，有明确的應用背景，培養學生的工程意識、協作精神以及綜合應用所學知識解決實際問題的能力。畢業設計（論文）可以從科研任務中選擇規模适當和相對獨立的題目，還可以通過與企業緊密⏭➰的實踐教學活動來進行。

2. 專業類核心課程建議

2.1 課程體系構建原則

課程設置應能➿⚽✨➿培養目标達成。 為此課程體系必須➿⚽✨➿畢業要求各項的有效達成。人文社會科學類課程約占 20%；數學與自然科學類課程約占20%，實踐環節約占 20%，學科基礎知識和專業知識課程約占 35%。人文社會科學類教育能夠使學生在從事材料工程設計時考慮經濟、環境、法律、倫理等各種制約因素。數學和自然科學教育能夠使學生掌握理論和實驗的方法， 為學生将相應基本概念運用到材料工程問題的表述、材料設計與選擇等中，并為進行分析推理奠定基礎。學科基礎類課程應包括學科的基礎内容， 能體現數學和自然科學在本專業應用的能力培養；專業類課程、實踐環節應能體現系統設計和實施能力的培養。課程體系的設置應有企業或行業專家參與。

2.2 核心課程體系示例 （供各高校參考）
材料科學與工程專業示例

課程名稱	總學時	講授	實驗
物理化學	96	64	32
材料科學基礎	176	128	48
電子技術	64	48	16
電工技術	64	48	16
機械設計制圖	48	46	2
統計物理	32	32
冶金工程概述	32	32
材料物理性能	48	48

12

材料制備與加工	48	48
材料分析方法	64	48	16
金屬材料學	48	40	8
材料力學性能	48	44	4

 

材料物理專業示例

課程名稱	總學時	講授	實驗
材料科學基礎	144	112	32
材料工程基礎	64	48	16
材料物理學	96	64	32
材料物理性能	32	32
材料熱力學與動力學	48	48
計算材料學	40	28	12
材料化學基礎	32	32
材料制備與加工技術	48	48
X 射線晶體學	32	32
電子顯微學	32	32
材料研究方法	32	32
物理化學	96	64	32
無機及分析化學	96	64	32
機械設計制圖	48	32	16
電工電子技術	64	48	16
理論力學	32	32
固體物理	48	48
晶體物理學基礎	32	32
原子物理與量子力學	64	64
統計物理	32	32

 

材料化學專業示例

課程名稱	總學時	講授	實驗
材料科學基礎	144	112	32
材料工程基礎	64	48	16
材料化學	96	64	32
計算材料學	40	28	12
材料熱力學與動力學	48	48
材料結構與性能	48	48
材料物理基礎	32	32
材料合成與制備技術	48	48
材料分析測試方法	64	64
物理化學	96	64	32
無機化學	80	48	32
分析化學	80	48	32
有機化學	96	64	32
結構化學	48	48
結晶化學	48	48
固體化學	48	48
材料電化學	32	32

 

冶金工程專業示例

課程名稱	總學時	講授	實驗
物理化學	96	64	32
冶金物理化學	72	72
冶金學	96	64	32
金屬學及熱處理	64	58	6
機械設計制圖	80	78	2
電工技術	64	48	16
冶金傳輸原理	72	64	8
冶金反應工程	32	28	4
冶金實驗研究方法	24	16	8
冶金過程控制基礎及應用	40	40
冶金工廠設計基礎	32	32
耐火材料與燃料燃燒	48	48

 

金屬材料工程專業示例

課程名稱	總學時	講授	實驗	上機
物理化學	64	48	16
材料科學基礎	96	80	16
機械設計制圖	80	78	2
電工技術	64	48	16
金屬學及熱處理	88	72	16
材料熱力學	40	40
材料現代研究方法	64	54	10
材料成型與制備	48	48
材料物理	32	32
材料腐蝕與防護	32	32
工程設備設計基礎	40	40
金屬材料學	32	32
計算材料學	40	28	12

 

無機非金屬材料專業示例

課程名稱	總學時	講授	實驗
無機化學	64	48	16
物理化學	80	64	16
機械設計基礎	64	48	16
電工技術	64	48	16
工程力學	64	64	0
無機材料科學與工程導論	32	32	0
無機材料科學基礎	32	32	0
無機材料物理化學	80	64	16
無機材料工藝學	64	48	16
無機材料熱工基礎	32	32	0
無機材料工業設備	32	32	0
無機材料現代測試方法	80	64	16
無機材料物理性能	64	48	16
粉體工程	32	32	0

 

高分子材料與工程專業示例

課程名稱	總學時	講授	實驗
高分子化學	96	64	32
高分子物理	96	64	32
高分子材料研究方法	48	48
聚合反應工程	48	48
聚合物加工工程	48	48
高分子材料	32	32
聚合物基複合材料工程	32	32

 

複合材料與工程專業示例

課程名稱	總學時	講授	實驗
複合材料學	64	64	16
複合材料研究方法	48	48
複合材料結構設計基礎	48	48
複合材料制備與加工	48	48
高分子化學	64	48	16
高分子物理	64	48	16
無機材料	64	48	16

 

納米材料與技術專業示例

課程名稱	總學時	講授	實驗
物理化學	64	64
材料物理基礎	48	48
材料化學基礎	48	48
電子技術	48	48
原子物理	48	48
熱力學與統計物理	64	64
量子力學	48	48
表面與界面	48	48
固體物理	64	64
材料物理性能	32	32
半導體物理	48	48
納米材料制備與表征	32	32
X 射線晶體學	48	48
微納加工技術	32	32
電子顯微學	48	36	12
計算材料學	32	32

材料成型及控制工程專業示例

課程名稱	總學時	講授	實驗	上機
物理化學	96	64	32
材料科學基礎	80	64	16
金屬材料及熱處理	48	38	10
機械設計制圖	80	78	2
電工技術	64	48	16
電子技術	64	48	16
傳熱學基礎	32	32
自動控制理論	32	28	4
固态成形理論基礎	64	64
材料成形自動控制基礎	32	24	8
材料焊接原理與工藝	32	32
液态成形理論與工藝	48	48
固态成形工藝學	64	56	8

 

3. 人才培養多樣化建議

各高校應依據自身辦學定位和人才培養目标， 以适應社會對多樣化人才培養的需要和滿足學生繼續深造和就業的不同需求為導向，積極探索研究型、工程型、複合型人才培養，建立多樣化的人才培養模式和與之相适應的課程體系和教學内容、 教學方法，設計優勢特色課程，提高選修課比例，由學生根據個人的興趣和發展進行選修。

4. 有關名詞釋義和數據計算方法

4.1 名詞釋義

略

4.2 數據的計算方法

（包括學時學分标準、生師比計算方法等）

（1）學時與學分的折算辦法：本标準要求課程教學按 16 學時折算 1 學分，集中實踐性環節按每周折算為 1.5 學分的方法折算。在特殊情況下，某些課程的學時學分折算辦法可做适當調整。

（2）生師比=折合在校生數/教師總數（教師總數＝專任教師數＋聘請校外教師數×（ 0.2～0.5）；折合在校生數＝普通本、專科(高職)生數＋碩士生數× 1.5＋博士生數× 2＋留學生數× 3＋預科生數＋進修生數＋成人脫産班學生數＋夜大(業餘)學生數× 0.3＋函授生數× 0.1。）