材料科学与工程专业

(2017年7月更新)

一、专业介绍

我们的生活离不开材料。信息、航天、医学、生物等高新技术的很多发展依赖材料科学与工程的进步。

曾经,人们把信息、材料和能源作为社会文明的三大支柱。80年代又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。进入21世纪,以纳米材料、超导材料、光电子材料、生物医用材料及新能源材料等为代表的新材料技术创新显得异常活跃,新材料诸多领域正面临着一系列新的技术突破和重大的产业发展机遇。相应的,材料科学与工程专业也得到了蓬勃发展。

材料科学与工程专业是研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用的学科。本专业学生主要学习材料科学与工程的基础理论,学习与掌握材料的制备、组成、组织结构与性能之间的关系的基本规律。
  国科大材料科学与光电技术学院由中国科学院半导体研究所主承办,联合中国科学院材料相关领域的十余个国际一流研究机构(金属研究所、物理研究所、化学研究所、国家纳米科学中心等)的雄厚教育资源, 为学生提供优质本科教育。培养造就掌握扎实的自然科学基础理论和完备的工程技术知识与技能,具备良好的人文社会科学素养、广阔国际视野、优秀综合素质,追求科学梦想、献身科学事业、立志报效国家的,创新能力强、适应经济社会发展需要、在未来能够引领材料科学与工程领域发展的科技骨干和领军人才。

二、专业学分要求及课程设置

材料科学与工程专业学士学位的总学分要求是157学分,其中公共必修课程75学分,公共选修课程16学分,社会实践4学分,科研实践8学分,毕业论文15学分,专业课39学分。

39学分的专业课中必修课为33学分,选修课6学分。

科研实践包括金工实习2学分;材料科学与工程讲座1学分;专题实践5学分。

(1)专业必修课,包括化学类4门13学分和材料类6门20学分

序号

课程名称

学时

学分

1

化学原理

60

3

2

有机化学I

40

2

3

物理化学I,Ⅱ

80 

4

4

有机实验,无机实验,物化实验

140

4

5

材料科学基础

120

6

6

相图与相结构

60

3

7

材料分析方法

60

3

8

材料力学

40

2

9

材料性能

60

3

10

计算材料学

60

3

合计10门

 

33

(2)专业选修课,选修至少6学分,其中本科水平课程不少于4.5学分。

本科水平的专业选修课列表

序号

课程名称

学分

1

分析化学及实验

2

2

材料科学与工程实验

1

3

半导体材料

1.5

4

金属材料学

1.5

5

高分子材料

1.5

6

复合材料

1.5

7

无机非金属材料

1.5

8

生物材料导论

1.5

9

先进功能材料的合成技术

1.5

10

纳米材料

1.5

11

材料制备与加工

1.5

12

薄膜材料制备技术

1.5

13

能源材料

1.5

14

材料热力学

1.5

15

传感材料与器件

1.5

16

金属腐蚀学与防护技术

1.5

17

航空材料概述

1.5

18

机电基础(含制图学、电工学、电子学)

2

19

结构化学

1.5

20

固体物理

1.5

21

量子力学

1.5

研究生水平的专业选修课列表

序号

课程名称

学分

1

薄膜物理

2

2

功能材料结构与设计

2

3

生物可降解高分子材料

2

4

有机半导体材料

2

5

高分子材料的结构与性能

2

6

计算材料物理实验

1

7

光电材料的制备与性能检测

1

8

纳米生物材料

2

9

纳米能源环境材料

2

10

纳米工程材料

2

11

固体材料及器件的新进展

1

12

高分子物理中的几个重要问题

1

13

新能源材料与技术选讲

1

14

分子力与表面力及其在材料中的应用

1

15

软物质理论导引

1

16

纳米材料基础

2

17

光电材料与器件

2

18

有机半导体材料

2

19

高分子物理

2

20

高分子化学

2

21

化合物半导体材料生长与表征

2

22

化合物半导体晶体生长理论与技术

2

23

宽禁带半导体电子器件

2

24

宽禁带半导体发光材料

2

25

半导体照明技术

2

26

红外光电子材料物理

2

27

集成光电子学

2

28

光子芯片集成材料与器件进展

1

29

半导体光学

3

30

太阳能电池基础与应用

3

31

显微拉曼光谱学

2

32

半导体磁性量子结构

1.5

33

低维量子结构的光电性质及应用

1.5

34

自旋电子学研究进展

1

35

硅基非线性光子功能器件

2

36

新型光伏材料及器件

2

37

半导体激光器

2

38

半导体微纳发光材料与器件

2

39

宽禁带半导体光电子材料与器件

2

40

计算材料物理实验

1

41

胶体与界面化学

1

42

X射线晶体学

1

43

高等物理化学

1

44

新能源材料与技术选讲

1

45

现代无机合成选讲

1

46

半导体量子光电子学导论

2

47

宽带隙SiC(碳化硅)半导体材料物理与器件

1.5

48

半导体光电探测材料与器件

1

49

半导体红外光电物理与器件

2

50

先进材料加工技术

2

51

凝固与晶体材料生长

2

52

材料的电磁过程

1.5

53

微/纳加工技术

2

54

材料组织与性能控制原理

2

55

检测技术与控制工程基础

1

56

材料微观分析

1

57

新材料制备与加工

1

58

边界层理论

1

59

现代材料表面工程学

1

60

表面与界面

3

61

纳米材料基础

3

62

新能源材料与技术

2

63

先进功能高分子材料

1

64

计算材料物理

1

65

功能分子与材料

1

66

薄膜物理进展

1

67

材料科学与工程中的数学方法

3

68

固体材料

2

69

高等半导体物理

2

70

半导体器件物理

2

71

材料的气相沉积制备技术

2

72

功能复合材料

2

73

纳米材料制备与应用

1

74

半导体能源转换材料与器件

1

75

聚合物基复合材料

1

76

纳米生物与仿生材料

1

、材料科学与工程专业本科阶段指导性教学计划(实际教学计划以每学期公布的为准)

                               第一学年

秋季学期

春季学期

夏季学期

课程名称

学时

学分

课程名称

学时

学分

课程名称

学时

学分

中国近现代史纲要

34

2

思想道德修养与法律基础

34

2

社会实践

 

4

科学前沿进展系列讲座I

18

1

科学前沿进展系列讲座Ⅱ

18

1

艺术与人文系列讲座

30

1

形势与政策

18

1 

线性代数I

80

4

微积分Ⅱ

80

4

微积分I

80

4

线性代数Ⅱ

80

4

力学

60

3

热学

60

3

大学英语I

32

2

大学写作

40

2

体育I

32

1

计算机科学导论*

60

3

军事理论与军训

128 

4

大学英语Ⅱ

32

2

英语选修课

32

2

体育Ⅱ

32

1

人文选修课

1

电磁学

60

3

英语选修课

32

2

 

 

 

人文选修课

2

化学原理

60

3

小计:11门

25

小计:14门

30+

 

4

                            第二学年

秋季学期

春季学期

夏季学期

课程名称

学时

学分

课程名称

学时

学分

课程名称

学时

学分

马克思主义基本原理

40

3

毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论

54

4

金工实习

2

科学前沿进展系列讲座Ⅲ

18

1

科学前沿进展系列讲座Ⅳ

18

1

大学英语Ⅲ

32

2

大学英语Ⅳ

32

2

体育Ⅲ

32

1

体育Ⅳ

32

1

数学物理方法/概率论与数理统计*

80

4

英语选修课

32

2

光学

60

3

人文选修课

 

2

基础物理实验

64

2

原子物理

60

3

程序设计基础与实验*

60

3

有机化学I

40

2

英语选修课

32

2

物理化学I

40

2

人文选修课

2

材料科学基础(上)

60

3

材料力学

40

2

材料科学与工程讲座

20

1

无机化学实验 I

48

1.5

小计:12门

26.5+

小计:11门

23

 

2

* “计算机科学导论”与“程序设计基础与实验”选修一门即可;

* “数学物理方法”与“概率论与数理统计”选修一门即可。

                            第三学年

秋季学期

春季学期

夏季学期

课程名称

学时

学分

课程名称

学时

学分

课程名称

学时

学分

材料科学基础(下)

60

3

材料分析方法

60

3

专题实践

 

5

相图与相变

60

3

材料物理性能

60

3

物理化学Ⅱ

40

2

计算材料学

60

3

有机化学实验

40

1

物理化学实验

52

1.5

金工实习

80

2

材料类选修课

3

材料类选修课

3

人文类选修课

1

小计:5门+

15+

小计:4门+

13.5+

5

本学期本科水平材料类选修课可选课程

(建议至少选修3学分)

本学期本科水平材料类选修课可选课程(建议至少选修1.5学分)

半导体材料

30

1.5

金属材料学

30

1.5

 

 

 

复合材料

30

1.5

先进功能材料的合成技术

30

1.5

 

 

 

生物材料导论

30

1.5

薄膜材料制备技术

30

1.5

 

 

 

材料制备与加工

30

1.5

高分子材料

30

1.5

 

 

 

材料热力学

30

1.5

材料科学与工程实验

30

1

 

 

 

分析化学及实验

40

2

传感材料与器件

30

1.5

 

 

 

无机非金属材料

30

1.5

金属腐蚀学与防护技术

30

1.5

 

 

 

纳米材料

30

1.5

航空材料概述

30

1.5

 

 

 

能源材料

30

1.5

机电基础(含械制图、电工学、电子学)

40

2

 

 

 

固体物理

30

1.5

结构化学

30

1.5

 

 

 

量子力学

30

1.5

     

                             第四学年

秋季学期

春季学期

夏季学期

课程名称

学时

学分

课程名称

学时

学分

课程名称

学时

学分

国内外学习

 

7 

毕业论文

 

15

 

 

 

小计:

7

小计:1门

15

 

 


辅修/双学位材料科学与工程专业培养方案

一、辅修材料科学与工程专业要求及课程设置

1.专业要求

辅修材料科学与工程专业课程总学分要求18学分,其中专业必修课9学分(化学类必修课至少4学分,材料类必修课至少5学分),专业选修课9学分。

2.课程设置

(1)专业必修课

序号

课程名称

学时

学分

类别

建议预修课程

1

化学原理

60

3

化学类

参照化学学院要求

2

有机化学

40

2

化学类

参照化学学院要求

3

物理化学Ⅰ,Ⅱ

80

4

化学类

参照化学学院要求

4

基础化学实验

140

4

化学类

参照化学学院要求

5

材料科学基础

120

6

材料类

6

相图与相结构

60

3

材料类

化学原理

7

材料分析方法

60

3

材料类

化学原理

8

材料力学

40

2

材料类

9

材料性能

60

3

材料类

化学原理、材料科学基础

10

计算材料学

60

3

材料类

化学原理、材料科学基础

(2)专业选修课

序号

课程名称

学时

学分

建议预修课程

1

分析化学及实验

40

2

参照化学学院要求

2

材料科学与工程实验

 

1

材料科学基础

3

半导体材料

30

1.5

4

金属材料学

30

1.5

5

高分子材料

30

1.5

6

复合材料

30

1.5

7

无机非金属材料

30

1.5

8

生物材料导论

30

1.5

9

先进功能材料的合成技术

30

1.5

材料科学基础

10

纳米材料

30

1.5

11

材料制备与加工

30

1.5

化学原理

12

薄膜材料制备技术

30

1.5

化学原理

13

能源材料

30

1.5

化学原理

14

材料热力学

30

1.5

15

传感材料与器件

30

1.5

材料科学基础

16

金属腐蚀学与防护技术

30

1.5

17

航空材料概述

30

1.5

材料科学基础

18

机电基础(含制图学、电工学、电子学)

40

2

19

结构化学

30

1.5

参照化学学院要求

20

固体物理

30

1.5

21

量子力学

30

1.5

22

材料科学与工程中的数学方法

50

3

23

固体材料

40

2

24

高等半导体物理

40

2

25

半导体器件物理

40

2

26

材料的气相沉积制备技术

40

2

27

功能复合材料

40

2

28

纳米材料制备与应用

20

1

29

半导体能源转换材料与器件

20

1

30

聚合物基复合材料

20

1

31

纳米生物与仿生材料

20

1

二、双学位材料科学与工程专业要求及课程设置

1.专业要求

攻读材料科学与工程双学位专业课程总学分要求39学分,其中专业必修课33学分,专业选修课6学分(本科水平的专业选修课不少于4.5学分)。同时还要求完成科研实践8学分,毕业论文(设计)15学分。

注:双学位的专业必修课与主修专业的专业必修课重复学分不得多于8学分。①重复课程≤8学分的须选修双学位专业要求的其它专业选修课替代,以满足双学位的总学分要求;②重复课程>8学分的原则上不允许申请本双学位专业。

2.课程设置

(1)专业必修课

序号

课程名称

学时

学分

类别

建议预修课程

1

化学原理

60

3

化学类

参照化学学院要求

2

有机化学

40

2

化学类

参照化学学院要求

3

物理化学Ⅰ,Ⅱ

80

4

化学类

参照化学学院要求

4

基础化学实验

140

4

化学类

参照化学学院要求

5

材料科学基础

120

6

材料类

6

相图与相结构

60

3

材料类

化学原理

7

材料分析方法

60

3

材料类

化学原理

8

材料力学

40

2

材料类

9

材料性能

60

3

材料类

化学原理、材料科学基础

10

计算材料学

60

3

材料类

化学原理、材料科学基础

(2)本科水平的专业选修课

序号

课程名称

学时

学分

建议预修课程

1

分析化学及实验

40

2

参照化学学院要求

2

材料科学与工程实验

 

1

材料科学基础

3

半导体材料

30

1.5

4

金属材料学

30

1.5

5

高分子材料

30

1.5

6

复合材料

30

1.5

7

无机非金属材料

30

1.5

8

生物材料导论

30

1.5

9

先进功能材料的合成技术

30

1.5

材料科学基础

10

纳米材料

30

1.5

11

材料制备与加工

30

1.5

化学原理

12

薄膜材料制备技术

30

1.5

化学原理

13

能源材料

30

1.5

化学原理

14

材料热力学

30

1.5

15

传感材料与器件

30

1.5

材料科学基础

16

金属腐蚀学与防护技术

30

1.5

17

航空材料概述

30

1.5

材料科学基础

18

机电基础(含制图学、电工学、电子学)

40

2

19

结构化学

30

1.5

参照化学学院要求

20

固体物理

30

1.5

21

量子力学

30

1.5

(3)研究生水平的专业选修课

序号

课程名称

学时

学分

建议预修课程

1

薄膜物理

40

2

2

功能材料结构与设计

40

2

3

生物可降解高分子材料

40

2

4

有机半导体材料

40

2

5

高分子材料的结构与性能

40

2

6

计算材料物理实验

40

1

7

光电材料的制备与性能检测

40

1

8

纳米生物材料

40

2

9

纳米能源环境材料

40

2

10

纳米工程材料

40

2

11

固体材料及器件的新进展

20

1

12

高分子物理中的几个重要问题

20

1

13

新能源材料与技术选讲

20

1

14

分子力与表面力及其在材料中的应用

20

1

15

软物质理论导引

20

1

16

纳米材料基础

40

2

17

光电材料与器件

40

2

18

有机半导体材料

40

2

19

高分子物理

40

2

20

高分子化学

40

2

21

化合物半导体材料生长与表征

40

2

22

化合物半导体晶体生长理论与技术

40

2

23

宽禁带半导体电子器件

40

2

24

宽禁带半导体发光材料

40

2

25

半导体照明技术

40

2

26

红外光电子材料物理

40

2

27

集成光电子学

40

2

28

光子芯片集成材料与器件进展

20

1

29

半导体光学

50

3

30

太阳能电池基础与应用

54

3

31

显微拉曼光谱学

40

2

32

半导体磁性量子结构

30

1.5

33

低维量子结构的光电性质及应用

30

1.5

34

自旋电子学研究进展

20

1

35

硅基非线性光子功能器件

40

2

36

新型光伏材料及器件

40

2

37

半导体激光器

40

2

38

半导体微纳发光材料与器件

40

2

39

宽禁带半导体光电子材料与器件

40

2

40

计算材料物理实验

40

1

41

胶体与界面化学

20

1

42

X射线晶体学

20

1

43

高等物理化学

20

1

44

新能源材料与技术选讲

20

1

45

现代无机合成选讲

20

1

46

半导体量子光电子学导论

30

2

47

宽带隙SiC(碳化硅)半导体材料物理与器件

30

1.5

48

半导体光电探测材料与器件

20

1

49

半导体红外光电物理与器件

30

2

50

先进材料加工技术

40

2

51

凝固与晶体材料生长

40

2

52

材料的电磁过程

30

1.5

53

微/纳加工技术

40

2

54

材料组织与性能控制原理

40

2

55

检测技术与控制工程基础

20

1

56

材料微观分析

20

1

57

新材料制备与加工

20

1

58

边界层理论

20

1

59

现代材料表面工程学

20

1

60

表面与界面

40

3

61

纳米材料基础

40

3

62

新能源材料与技术

40

2

63

先进功能高分子材料

20

1

64

计算材料物理

20

1

65

功能分子与材料

20

1

66

薄膜物理进展

20

1

67

材料科学与工程中的数学方法

50

3

68

固体材料

40

2

69

高等半导体物理

40

2

70

半导体器件物理

40

2

71

材料的气相沉积制备技术

40

2

72

功能复合材料

40

2

73

纳米材料制备与应用

20

1

74

半导体能源转换材料与器件

20

1

75

聚合物基复合材料

20

1

76

纳米生物与仿生材料

20

1


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