1. 畢業要求内涵觀測點
在深刻理解通用标準12項基本要求的基礎上,将本專業制定的12條畢業要求分解為28條二級指标點。其中“技術類畢業要求”按照能力形成的邏輯“縱向”分解,“非技術類畢業要求”按照“能力和素養要素”的原則進行分解,具體如表1所示:
表1 本畢業要求及分解的二級指标點(内涵觀測點)
畢業要求 |
指标點(二級指标) |
GA1 |
GA1.1 掌握工程領域相關的數學、自然科學、工程基礎知識,并将其用于工程問題的表述; |
GA1.2 能夠針對具體的材料工程問題,建立數學模型并求解; |
GA1.3 能夠将相關的數學、自然科學、工程和專業基礎知識以及數學模型用于無機非金屬材料複雜工程問題的推演與分析,并用于對無機非金屬材料複雜工程問題的解決方案進行比較與綜合。 |
GA2 |
GA2.1 能運用數學、自然科學和工程科學的基本原理,識别和判斷工程領域複雜工程問題的關鍵環節; |
GA2.2 能基于相關科學原理和數學模型方法,正确表達材料複雜工程問題; |
GA2.3 能認識到解決無機非金屬材料的複雜工程問題有多種方案可選擇,會通過文獻研究尋求可替代的解決方案,并運用基本原理,借助文獻研究分析過程的影響因素,獲得有效結論。 |
GA3 |
GA3.1 掌握面向工程設計和産品開發全周期全流程設計/開發解決方案的基本方法與技術,了解影響設計目标和技術方案的各種因素; |
GA3.2 能夠針對特定需求,進行無機非金屬材料與工藝單元設計; |
GA3.3 能夠針對無機非金屬材料領域的特定需求,進行系統或工藝流程設計,在設計中體現創新意識,并考慮到社會、健康、安全、法律、文化以及環境等因素。 |
GA4 |
GA4.1 能夠基于科學原理,通過文獻研究或相關科學方法,調研和分析無機非金屬材料複雜工程問題的解決方案; |
GA4.2 能夠針對無機非金屬材料新産品、新工藝、新技術和新設備的特定需求和特定條件,選擇研究路線,設計研究方案; |
GA4.3能夠根據所設計的研究方案,選擇合适的實驗裝置與設備,構建實驗系統,安全地開展實驗,正确地采集實驗數據,能對實驗結果進行歸納、分析和解釋,并通過信息綜合得到合理有效的結論。 |
GA5 |
GA5.1 掌握材料工程領域常用的現代儀器,信息技術工具,工程工具和模拟軟件的使用原理和方法,并理解其局限性; |
GA5.2能夠針對無機非金屬材料複雜工程問題的特定需求,選擇、使用、開發恰當儀器、信息資源工程工具和專業模拟軟件,對複雜工程問題進行分析、計算、設計、預測和模拟,并能分析其局限性。 |
GA6 |
GA6.1 了解無機非金屬材料技術相關領域的技術标準體系、知識産權、産業政策和法律法規,理解不同社會文化對于工程活動的影響; |
GA6.2 能夠合理分析、評價無機非金屬材料工程實踐和複雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響,以及這些制約因素對項目實施的影響,并理解應承擔的責任。 |
GA7 |
GA7.1 具有環境保護和可持續發展方面的意識,知曉和理解環境保護和可持續發展的理念和内涵,能夠理解材料領域複雜工程問題的工程實踐對環境、社會可持續發展的影響; |
GA7.2 能夠站在環境保護和可持續發展的角度,思考無機非金屬材料工程實踐的可持續性,評價産品周期中可能對人類和環境造成的損害和隐患。 |
GA8 |
GA8.1 有正确價值觀,理解個人與社會的關系,了解中國國情,具有社會責任感; |
GA8.2 理解和自覺遵守誠實公正、誠信守則的工程職業道德和規範,理解工程師對公衆的安全、健康和福祉以及環境保護的責任,并能在材料工程實踐中自覺承擔并履行工程師的社會責任。 |
GA9 |
GA9.1 能夠在多學科背景下與不同領域的知識和人員進行有效溝通,⏭➰共事; |
GA9.2 能夠在團隊中獨立工作或開展⏭➰,并能組織、協調和指揮團隊展開工作。 |
GA10 |
GA10.1 能夠就材料領域複雜工程問題,以口頭、文稿、圖表等方式,準确表達自己的觀點,回應質疑,理解與業界同行和社會公衆交流的差異性; |
GA10.2 了解無機非金屬材料工程及其相關專業領域的國際發展趨勢、研究熱點,理解和尊重世界不同文化的差異性和多樣性,具備跨文化交流的語言和書面表達能力,能就無機非金屬材料工程領域問題在跨文化背景下進行基本溝通和交流。 |
GA11 |
GA11.1 掌握工程管理原理與經濟決策方法,了解工程及産品全周期全流程的成本構成,理解其中涉及的工程管理與經濟決策問題; |
GA11.2 能在多學科環境下(包括模拟環境),在設計開發無機非金屬材料複雜工程問題解決方案的過程中,運用工程管理與經濟決策方法。 |
GA12 |
GA12.1 能在社會發展、技術進步的大背景下,具有自主學習和終身學習的意識; |
GA12.2 具備自主學習和終身學習的能力,包括對技術問題的理解能力、歸納總結的能力和提出問題的能力。 |
2. 複雜工程問題
本專業教學大綱明确給出教學環節中解決複雜工程問題的能力培養規定,複雜工程問題一般指必須依據數學、自然科學、工程基礎及專業理論知識,運用深入的原理,經過分析才能得到解決的材料問題,并非照搬常用方法就能完全解決的問題。并且需要綜合考慮多方面的技術、工程、道德、法律、經濟、安全、環保等因素。
本專業的複雜工程問題是在無機非金屬材料形成過程中産生的,與用戶對無機非金屬材料的使用相關。在無機非金屬材料的生産和應用過程中,必須運用深入的專業知識和工程原理,經過分析才能解決的問題;與此同時,還需要考慮諸多非技術因素,例如:社會、健康、安全、法律、環境、文化、工程理論、職業道德等;在無機非金屬新材料的開發應用中,還需要考慮工程化可行性、産品的使用性、可靠性、成本等問題,同時兼顧市場、用戶等需求。
下面以主幹課(《無機非金屬材料工藝學(無機非金屬材料工學)》)、課程作業、生産實習三個方面分别舉例說明。詳細說明見【附件5.12】,即本專業主幹課教學大綱。
1)主幹課程
以《無機非金屬材料工藝學(無機非金屬材料工學)》為例分析所涉及的複雜工程問題,見表2。
表2 《無機非金屬材料工藝學(無機非金屬材料工學)》涉及的複雜工程問題
課程目标涉及複雜工程問題的内容 |
畢業要求 |
掌握矽酸鹽水泥、平闆玻璃和傳統陶瓷的制備方法和性能檢測标準,多視角分析影響産品質量的關鍵環節和關鍵參數。 |
GA2. 能夠應用數學、自然科學和工程科學的基本原理,識别、表達、并通過文獻研究分析工程領域,特别是無機非金屬材料領域複雜工程問題,以獲得有效結論。 |
基于無機非金屬材料的組成和結構分析,判斷其與性能之間的關系和基本規律;分析工藝過程的影響因素,并針對特定産品的開發周期和流程設計/開發解決方案。 |
GA3. 能夠設計針對無機非金屬材料複雜工程問題的解決方案,設計滿足特定需求的無機非金屬材料及其工藝流程,并能夠在設計環節中體現創新意識,考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環境等因素。 |
站在環境保護和可持續發展的角度,思考無機非金屬材料工程實踐的可持續性,評價産品周期中可能對人類和環境造成的損害和隐患。 |
GA7. 能夠理解和評價針對無機非金屬材料領域複雜工程問題的工程實踐對環境、社會可持續發展的影響。 |
2)課程作業
以課程《環境礦物材料》為例,其課程作業要求學生4~5人一組通過查閱文獻資料,針對先進結構(或功能)礦物領域的某一主題,自由選題撰寫論文,論述某種典型環境礦物材料(如玄武岩纖維,凹凸棒石等)在某技術領域的具體實例,運用多學科知識進行分析,探讨其涉及複雜工程問題,給出自己的觀點。完成論文并制作PPT,在課堂做15分針左右的報告交流(Seminar)。論文須按規範格式編排,并列出參考的文獻。所涉及的複雜工程問題見表3。
表3 《環境礦物材料》課程作業涉及的複雜工程問題
課程目标涉及複雜工程問題的内容 |
相應畢業要求 |
設計滿足土壤含水率、幹密度、孔隙比、孔隙率、飽和度、界限含水率等土壤指标滿足土壤及其他環境礦物材料的實驗方案,并考慮到社會、健康、安全、法律、文化及環境因素。 |
GA2. 能夠應用數學、自然科學和工程科學的基本原理,識别、表達、并通過文獻研究分析工程領域,特别是無機非金屬材料領域複雜工程問題,以獲得有效結論。 |
使用Origin、SigmaPlot及文獻管理軟件Endnote等,基于多種因素分析土壤環境礦物材料實驗過程的複雜工程問題,對實驗結果進行解釋,并能分析其局限性。 |
GA5. 能夠針對無機非金屬材料工程領域的複雜工程問題,開發、選擇與使用恰當的技術、資源、現代工程和信息技術工具,包括對無機非金屬材料複雜工程問題的預測與模拟,并能夠理解其局限性。 |
分析實驗過程涉及環境礦物材料可持續性的問題,包括再生的關鍵因素,并課程論文或報告,課堂讨論(Seminar)課展示該能力。 |
GA7. 能夠理解和評價針對無機非金屬材料領域複雜工程問題的工程實踐對環境、社會可持續發展的影響。 |
3)生産實習
本專業生産實習主要在水泥、陶瓷、玻璃和混凝土生産企業進行。實習内容主要包括:安全培訓,企業專家介紹企業基本情況,熟悉學習産品的生産組織及生産過程,學生分組深入原料、配合料加工、熱加工及檢驗車間,在企業工程師指導下深入工藝實習,與企業工程師交流典型産品的材料、結構、工藝原理,專題研究:生産過程中的節能與環保,撰寫生産實習報告。為保證實習教學的效果,學校及學院制定了《伟德bv1946官网本科實習教學管理辦法(試行)》、《伟德bv1946官网實驗教學中心評估标準(試行)》、《伟德bv1946官网教師本科教學質量評價實施辦法》等一系列規章制度。
表4 《生産實習》涉及的複雜工程問題
課程目标涉及複雜工程問題的内容 |
相應畢業要求 |
通過實習,熟悉各種工藝流程或核心裝備,如切削,鍛壓、澆注、熔煉等;或者熟悉生産環節,如配料、配合料制備、粉磨或成型、燒結及檢驗車間等,并學習産品制造的信息化與智能化等解決方案,能就社會、健康、安全、法律、文化及環境因素,提出自己看法。 |
GA3. 能夠設計針對無機非金屬材料複雜工程問題的解決方案,設計滿足特定需求的無機非金屬材料及其工藝流程,并能夠在設計環節中體現創新意識,考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環境等因素。 |
通過實習,就自己實習工段或實踐、實驗過程複雜工程問題,以口頭、文稿、圖表等方式,準确表達自己的觀點,回應質疑,理解與業界同行和社會公衆交流的差異性。 |
GA10. 能夠就無機非金屬材料領域複雜工程問題與業界同行及社會公衆進行有效溝通和交流,包括撰寫報告和設計文稿、陳述發言、清晰表達或回應指令,并具備一定的國際視野,能夠在跨文化背景下進行溝通和交流。 |
4)畢業設計(論文)
畢業設計(論文)的選題要能使學生受到工程技術開發、設計、科學研究和管理訓練,課題調研要全面,外文文獻翻譯與文獻綜述能體現學生自主學習的能力,畢業設計(論文)方案的制定要以設計類為主,開題報告規範,能夠開展試驗(或繪制圖紙),撰寫論文(或設計說明書)規範;答辯以及所涉及的其他複雜工程問題見5 。
表3.2-5 《畢業設計(論文)》涉及的複雜工程問題
内容 |
課程目标涉及複雜工程問題的内容 (含工作環節) |
畢業要求 |
畢設準備環節 |
充分利用網絡信息手段查閱相關文獻資,翻譯一篇與課題密切相關的外文文獻,并撰寫文獻綜述。在設計過程中借助文獻研究,分析所制備的無機非金屬材料的複雜工程問題,并運用基本原理,分析過程的影響因素,獲得有效結論。 |
GA2. 能夠應用數學、自然科學和工程科學的基本原理,識别、表達、并通過文獻研究分析工程領域,特别是無機非金屬材料領域複雜工程問題,以獲得有效結論。 |
畢業設計(論文)方案的制定 |
1)畢業設計(論文)所用的全部材料、儀器、設備、資料等; 2)畢業設計(論文)所需用的實驗方法、計算方法、技術路線、預期結果等; 3)在論文(設計)完成過程中能夠就實驗方案、工藝流程、測試方法、數據處理、圖表制作、設計(論文)撰寫等相關的問題與指導教師及實驗室老師進行效溝通和交流; 4)技術經濟、環境、可持續等問題分析。 |
GA3. 能夠設計針對複雜工程問題的解決方案,設計滿足特定需求的材料生産工藝流程和核心裝備,并能夠在設計環節中體現創新意識考慮社會、健康、安全、法律、文化及環境因素。 GA4. 能夠基于科學原理并采用科學方法對複雜工程問題進行研究,包括設計實驗、分析與解釋數據、并通過信息綜合得到合理有效的結論。 |
開展試驗(或設計計算、繪制圖紙) |
根據所設計的研究方案,選擇合适的實驗裝置與設備,構建實驗系統,安全地開展實驗,正确地采集實驗數據,能對實驗結果進行歸納、分析和解釋,并通過信息綜合得到合理有效的結論。 |
GA4. 能夠基于科學原理并采用科學方法對複雜工程問題進行研究,包括設計實驗、分析與解釋數據、并通過信息綜合得到合理有效的結論。 |
答辯 |
論文完成後提交論文紙質版并進行答辯,以口頭、文稿、圖表等方式,準确表達自己的觀點,回應質疑,理解與業界同行和社會公衆交流的差異性。 |
GA10. 能夠就複雜工程問題與業界同行及社會公衆進行有效溝通和交流,包括撰寫報告和設計文稿、陳述發言、清晰表達或回應指令。并具備一定的國際視野,能夠在跨文化背景下進行溝通和交流。 |
3 教學活動對畢業要求的支撐情況
如前所述,在深刻理解通用标準12項基本要求的基礎上,将本專業制定的12條畢業要求分解為28條二級指标點。其中“技術類畢業要求”按照能力形成的邏輯“縱向”分解,“非技術類畢業要求”按照“能力和素養要素”的原則進行分解。每個指标點均由教學活動(或課程)進行支撐和衡量,體現了指标點和所支撐的教學活動有明确的責任關系。表6列出了支撐畢業要求指标點的教學活動。權重基于教學活動或課程對某畢業要求二級指标點所設定能力培養的貢獻。需要說明的是表3.2-6中選修課程性質是“指導性選修”,讓全體學生選修,故能達到能力指标點“全覆蓋”的要求。學生通過本科階段的學習能夠獲得畢業要求所描述的能力。每門課程的教學大綱中均明确了課程目标所支撐的畢業要求,即教學目标與畢業要求的對應關系。更進一步,每門課程均通過課程内容及教學方式對課程目标進行支撐,并對課程目标的達成有明确的評判标準,故所制定的畢業要求可衡量。
需要說明的是,表6僅列出了對畢業要求指标點具有強支撐的課程,通過這些課程的學習,學生即能夠獲得畢業要求所描述的能力。除表中的強支撐課程外,還有一些課程對指标點具有中支撐或弱支撐,可進一步增強學生能力的培養。
表6支撐畢業要求指标點的教學活動及權重(2018版培養方案)
畢業要求 |
二級指标點 |
支撐的課程或教學活動 |
課程類别 |
課程性質 |
學分 |
GA1.工程知識 |
GA1.1 |
材料科學基礎B(雙語) |
學科基礎課 |
必修 |
4 |
材料工程基礎(雙語) |
學科基礎課 |
必修 |
3 |
結晶學基礎 |
學科基礎課 |
選修 |
2.5 |
粉體工程與設備 |
學科基礎課 |
選修 |
2.5 |
GA 1.2 |
材料科學基礎B(雙語) |
學科基礎課 |
必修 |
4 |
材料工程基礎(雙語) |
學科基礎課 |
必修 |
3 |
結晶學基礎 |
學科基礎課 |
選修 |
2.5 |
粉體工程與設備 |
學科基礎課 |
選修 |
2.5 |
GA 1.3 |
粉體工程與設備 |
學科基礎課 |
選修 |
2.5 |
結晶學基礎 |
學科基礎課 |
選修 |
2.5 |
GA2.問題分析 |
GA 2.1 |
無機材料物理化學 |
學科基礎課 |
選修 |
2.5 |
無機非金屬材料工藝學 |
專業教育課 |
選修 |
3.5 |
GA 2.2 |
無機材料物理化學 |
學科基礎課 |
選修 |
2.5 |
無機非金屬材料工藝學 |
專業教育課 |
選修 |
3.5 |
GA 2.3 |
無機材料物理化學 |
學科基礎課 |
選修 |
2.5 |
無機非金屬材料工藝學 |
專業教育課 |
選修 |
3.5 |
GA3.設計開發解決方案 |
GA 3.1 |
專業課程設計 |
專業實踐環節 |
必修 |
1 |
無機非金屬材料工廠課程設計 |
專業教育課 |
選修 |
1.5 |
GA 3.2 |
專業課程設計 |
專業實踐環節 |
必修 |
1 |
無機非金屬材料工廠課程設計 |
專業教育課 |
選修 |
1.5 |
GA 3.3 |
專業課程設計 |
專業實踐環節 |
必修 |
1 |
無機非金屬材料工廠課程設計 |
專業教育課 |
選修 |
1.5 |
GA4.研究 |
GA 4.1 |
專業綜合實驗 |
專業實踐環節 |
必修 |
1 |
畢業設計(論文) |
專業實踐環節 |
必修 |
10 |
GA 4.2 |
專業綜合實驗 |
專業實踐環節 |
必修 |
1 |
畢業設計(論文) |
專業實踐環節 |
必修 |
10 |
GA 4.3 |
專業綜合實驗 |
專業實踐環節 |
必修 |
1 |
畢業設計(論文) |
專業實踐環節 |
必修 |
10 |
GA5.使用現代工具 |
GA 5.1 |
材料研究方法與測試技術 |
學科基礎課 |
必修 |
2.5 |
材料性能與表征 |
學科基礎課 |
必修 |
2.5 |
CAD/CAE/CAM一體化技術 |
專業教育課 |
選修 |
1.5 |
計算機在材料學中的應用 |
學科基礎課 |
選修 |
1.5 |
GA 5.2 |
材料研究方法與測試技術 |
學科基礎課 |
必修 |
2.5 |
材料性能與表征 |
學科基礎課 |
必修 |
2.5 |
計算機在材料學中的應用 |
學科基礎課 |
選修 |
1.5 |
GA6.工程與社會 |
GA 6.1 |
工程與社會 |
學科基礎課 |
選修 |
1 |
無機非金屬材料工廠設計概論 |
專業教育課 |
選修 |
1.5 |
GA 6.2 |
工程與社會 |
學科基礎課 |
選修 |
1 |
無機非金屬材料工廠設計概論 |
專業教育課 |
選修 |
1.5 |
GA7.環境與可持續發展 |
GA 7.1 |
環境礦物材料 |
專業教育課 |
選修 |
1.5 |
固體廢棄物資源化 |
專業教育課 |
選修 |
1.5 |
礦物材料基礎 |
專業教育課 |
選修 |
1.5 |
GA 7.2 |
環境礦物材料 |
專業教育課 |
選修 |
1.5 |
固體廢棄物資源化 |
專業教育課 |
選修 |
1.5 |
礦物材料基礎 |
專業教育課 |
選修 |
1.5 |
GA8.職業規範 |
GA 8.1 |
認識實習 |
專業實踐環節 |
必修 |
3 |
生産實習 |
專業實踐環節 |
必修 |
3 |
GA 8.2 |
認識實習 |
專業實踐環節 |
必修 |
3 |
生産實習 |
專業實踐環節 |
必修 |
3 |
GA9.個人和團隊 |
GA 9.1 |
生産實習 |
專業實踐環節 |
必修 |
3 |
課外培養計劃 |
課外培養計劃 |
必修 |
8 |
GA 9.2 |
生産實習 |
專業實踐環節 |
必修 |
3 |
課外培養計劃 |
課外培養計劃 |
必修 |
8 |
GA10.溝通 |
GA 10.1 |
大學英語B I-Ⅳ |
通識教育課程 |
必修 |
8 |
畢業設計(論文) |
專業實踐環節 |
必修 |
10 |
專業英語閱讀與寫作 |
學科基礎課 |
選修 |
2 |
GA 10.2 |
畢業設計(論文) |
專業實踐環節 |
必修 |
10 |
專業英語閱讀與寫作 |
學科基礎課 |
選修 |
2 |
GA11.項目管理 |
GA 11.1 |
畢業設計(論文) |
專業實踐環節 |
必修 |
10 |
面向經濟管理的優化決策方法 |
通識教育課程 |
必修 |
2 |
材料工程項目管理 |
學科基礎課 |
選修 |
1 |
GA 11.2 |
畢業設計(論文) |
專業實踐環節 |
必修 |
10 |
面向經濟管理的優化決策方法 |
通識教育課程 |
必修 |
2 |
材料工程項目管理 |
學科基礎課 |
選修 |
1 |
GA12.終身學習 |
GA 12.1 |
材料學科導論(專業導論) |
學科基礎課 |
限選 |
0.5 |
課外培養計劃 |
課外培養計劃 |
必修 |
8 |
GA 12.2 |
材料學科導論(專業導論) |
學科基礎課 |
限選 |
0.5 |
課外培養計劃 |
課外培養計劃 |
必修 |
8 |