直博生培养方案北京大学工学院.docx
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直博生培养方案北京大学工学院
北京大学
博士研究生培养方案
（报表）
一级学科名称力学
专业名称先进材料与力学
专业代码080123
北京大学研究生院制表
填表日期：
2014年5月21日
一、学科（专业）主要研究方向
序号
号
研究方向名称
主要研究内容、特色与意义
研究生导师（博导注明）
1
纳米材料与微纳器件
●磁电复合材料、磁电器件和磁－弹－电耦合理论
●压电微马达、空间（低温）超声马达与驱动器
●磁传感器，压电传感器
●碳纳米材料的合成、组装、力学和光电性能、器件制备，以及在新能源和环境领域的应用
●低维纳米结构在原子尺度的可控生长、原子分辨的形貌、电子结构、物理化学特性，以及其在光电器件和透明导电薄膜等领域的引用
董蜀湘（博导）
侯仰龙（博导）
曹安源（博导）
张艳锋（博导）
2
新能源材料与器件
●新型储氢材料
●太阳能材料材料与器件
●环境材料
●先进电池材料与器件
●新概念纳米结构能源材料和器件
●纳米多孔骨架材料
●相变储热新技术
孙强（博导）
夏定国（博导）
邹如强（博导）
3
生物医学材料与器械
●新型医用金属材料与器械
●生物医用材料的表面改性
●新型低模量生物医用钛合金
●生物纳米技术
●航天动力学模型设计
●基因测序技术、微流控技术
韩平畴（博导）
郑玉峰（博导）
黄岩谊（博导）
4
有机高分子及其复合材料
●显示材料：
TFT-LCD用液晶材料；蓝相液晶显示材料；反射型彩色电子纸
●智能与可控建筑节能薄膜：
红外光屏蔽膜；光透过率电场和温度可控薄膜
●太阳能电池：
准固态染料敏化电池；液晶性有机高分子薄膜太阳能电池
●液晶相沥青基碳纤维；高分子人工晶体；缓释药物载体材料
●导电高分子复合材料；热界面材料；耐腐蚀涂层材料
●液晶与微米／纳米材料的有机复合
●有机高分子光电功能材料和器件
杨槐（博导）
白树林（博导）
占肖卫（博导）
于海峰（博导）
注：
本表不够可加页。
二、培养目标、学习年限及应修学分
培养目标：
（本表可不填政治标准）
掌握材料合成、加工、表征和性能研究的基础知识，并能运用材料物理和化学的基础理论对材料的特征和特性进行一定的分析和解释。
把握材料科学与工程学科发展的前沿和动态，通晓计算机应用技术和具有较高的英语水平，能够解决科学研究或实际工作中的问题，并具有在材料科学与工程学科及相关领域独立工作的能力。
三、学习年限及应修学分要求
基本学习年限：
博士（硕士起点）：
4年；博士（本科起点）：
5年；硕博连读：
5年
学分要求：
博士（硕士起点）总学分：
18
其中必修学分：
6选修学分：
12
博士（本科起点）总学分：
42
其中专业必修学分：
12；其他（政治、英语、选修）：
30
博士（硕博连读）总学分：
42
其中专业必修学分：
12；其他（政治、英语、选修）：
30
四、课程设置与课程内容简介
序号
课程编号
课程名称
课程
类型
学分
开课
学期
任课教师
（职称）
适用专业
（本专业及其它专业）
1
马克思主义理论课
必修
3
本专业及其它专业
2
第一外国语
必修
4
本专业及其它专业
3
材料科学数学基础
必修
3
秋
孙强（教授）
本专业
4
先进材料化学
必修
3
秋
于海峰（特聘研究员）
本专业
5
材料科学进展
必修
2
春秋
轮换
本专业
6
超分子工程与新材料设计
必修
3
秋
占肖卫（特聘研究员）
本专业及其它专业
7
实验室安全学
必修
1
秋
张杨飞（高级工程师）
本专业及其它专业
8
能源材料
选修
3
秋
曹安源（教授）
本专业及其它专业
9
材料物理导论
选修
3
春
张艳锋（特聘研究员）
本专业
10
材料力学性能
选修
2
秋
白树林（教授）
本专业及其它专业
11
航空航天材料
选修
2
秋
郑玉峰（教授）
本专业及其它专业
12
材料计算与模拟
选修
2
秋
孙强（教授）
本专业及其它专业
13
功能材料与器件（I）
选修
3
秋
董蜀湘（教授）
本专业及其它专业
14
纳米技术
选修
2
春
曹安源（教授）
本专业及其它专业
15
生物医用材料学
选修
3
春
郑玉峰（教授）
本专业及其它专业
16
复合材料设计与性能
选修
3
秋
白树林（教授）
本专业及其它专业
17
芯片实验室
选修
3
春
黄岩谊（教授）
本专业及其它专业
18
功能材料与器件（II）
选修
3
秋
侯仰龙（教授）
本专业及其它专业
19
材料分析与表征技术
选修
3
春
张艳锋（特聘研究员）
本专业
20
材料热力学与动力学
选修
4
春
孙强（教授）
本专业及其它专业
21
晶体学、结构与缺陷
选修
3
秋
轮换
本专业及其它专业
22
衍射理论
选修
3
春
轮换
本专业及其它专业
23
扩散和非扩散相变动力学
选修
3
春
轮换
本专业及其它专业
24
先进液晶材料
选修
3
春
于海峰（特聘研究员）
本专业及其它专业
注：
本表不够可加页。
ProgramofPh.DStudentCourses
Discipline（一级学科）：
MechanicsSpeciality（二级学科）AdvancedMaterialsandMechanics
N0.
SerialNo.
TheTitleofCourses
TheTypeofcourses*
Credit
Semestre**
Teacherandhis/herTitle
SpecialitySuitablefor
1
MarxismTheory
R
3
EngineeringMajorsandOtherMajors
2
FirstForeignLanguage
R
4
EngineeringMajorsandOtherMajors
3
Mathmaticalfoundationsinmaterialsscience
R
3
A
QiangSun
（Professor）
EngineeringMajors
4
AdvancedMaterialsChemistry
R
3
A
HaifengYu
（Professor）
EngineeringMajors
5
ProgressesofMaterialsScience
R
2
S&A
inrotation
EngineeringMajorsandOtherMajors
6
SupramolecularEngineering&MaterialsDesign
R
3
A
XiaoweiZhan
（Professor）
EngineeringMajorsandOtherMajors
7
SafetyKnowledgeofLaboratory
R
1
A
YangfeiZhang
（SeniorEngineer）
EngineeringMajorsandOtherMajors
8
EnergyMaterials
S
3
A
AnyuanCao（Professor）
EngineeringMajorsandOtherMajors
9
IntroductiontoMaterialsPhysics
S
3
S
YanfengZhang
（Professor）
EngineeringMajors
10
MechanicalPropertiesofMaterials
S
2
A
ShulinBai
（Professor）
EngineeringMajorsandOtherMajors
11
AerospaceMaterials
S
2
A
YufengZheng
（Professor）
EngineeringMajorsandOtherMajors
12
MaterialsCalculationandSimulations
S
2
A
QiangSun
（Professor）
EngineeringMajorsandOtherMajors
13
FunctionalMaterialsandDevices（I）
S
3
A
ShuxiangDong
（Professor）
EngineeringMajorsandOtherMajors
14
Nanotechnology
S
2
S
AnyuanCao（Professor）
EngineeringMajorsandOtherMajors
15
BiomedicalMaterials
S
3
S
YufengZheng
（Professor）
EngineeringMajorsandOtherMajors
16
DesignandPropertiesofCompositeMaterials
S
3
A
ShulinBai
（Professor）
EngineeringMajorsandOtherMajors
17
LabonaChip
S
3
S
YanyiHuang
（Professor）
EngineeringMajorsandOtherMajors
18
FunctionalMaterialsandDevices（II）
S
3
A
YanglongHou
（Professor）
EngineeringMajorsandOtherMajors
19
MaterialsAnalysisandCharacterization
S
3
S
YanfengZhang
（Professor）
EngineeringMajors
20
MaterialsThermodynamics
S
4
S
QiangSun
（Professor）
EngineeringMajorsandOtherMajors
21
Crystallography,StructureandDefects
S
3
A
inrotation
EngineeringMajorsandOtherMajors
22
ScatteringTheory
S
3
S
inrotation
EngineeringMajorsandOtherMajors
23
KineticsofDiffusionalandNon-diffusionalPhaseTransfermations
S
3
S
inrotation
EngineeringMajorsandOtherMajors
24
AdvancedLiquid-CrystallineMaterials
S
3
S
HaifengYu
（Professor）
EngineeringMajorsandOtherMajors
*.R—RequiredCourses;S—SelectiveCourses.**.S—Springsemester;A—Autumnsemester
课程内容简介
课程编号：
开课学期：
秋季周学时/总学时：
3/48学分：
3
课程名称：
材料科学数学基础
英文名称：
MathematicalFoundationsinMaterialsScience
教学方式：
授课与讨论考试方式：
笔试、口试
内容提要：
计算材料学是近20年里发展起来的一门边缘学科。
它运用固体物理理论,理论化学和计算机算法来研究材料里的一些实验研究有困难的课题。
它是材料研究里的“计算机实验”。
本课程主要介绍计算材料学里的原子和纳米尺度模拟的一些常用方法,如原子相互作用势、最小能量法、分子动力学、蒙特卡洛方法,也简单介绍了电子－原子尺度的模拟方法、微观－介观尺度的模拟方法、介观－宏观尺度的模拟方法和跨尺度模拟方法。
本课程还采用材料研究中的实际例子来说明这些方法的运用。
教材：
佐治亚理工学院教材
参考书：
1．D.罗伯编著，《计算材料学》，化学工业出版社2002年。
2．DierkRaabe,ComputationalMaterialsScience:
TheSimulationofMaterialsMicrostructuresandProperties,Wiley-VCH,1998.
3．K.Ohno,K.Esfarjani,Y.Kawazoe,ComputationalMaterialsScience:
FromAbInitiotoMonteCarloMethods,Springer，1999.
4．AndrewRLeach,MolecularModeling:
PrincipleandApplication,Longman,1996.
5．熊家炯主编，《材料设计》，天津大学出版社，2000年。
6．马文淦编著，《计算物理学》，中国科技大学出版社，2001年。
注：
每门课程都须填写此表。
本表不够可加页
课程内容简介
课程编号：
开课学期：
秋季周学时/总学时：
3/48学分：
3
课程名称：
材料物理导论
英文名称：
IntroductiontoMaterialsPhysics
教学方式：
授课与讨论考试方式：
笔试，口试
内容摘要：
本课程将从凝聚态物理的角度来对材料的物性加深理解，对材料的机械，热，电，磁，光等具体的物理性为从原子或分子的结合，晶体结构，电磁结构，微观组织，界面等方面来进行定性分析或定量计算，以达到在一定的范围内能对材料的物性进行预测，或从观察到的性能中分析出其内在的支配因素。
为了了解材料化学的特点，在材料合成过程中的化学反应特性以及在材料使用中的化学特性对性能的影响，将分别介绍各种材料组分、结构、状态、维结构和制备过程对性能影响。
教材：
自编教材
参考书：
1．N.F.MottandH.Jones，TheTheoryofthePropertiesofMetalsandAlloys
2．CharlesKittel，IntroductiontoSolidStatePhysics
3．冯端等编，《材料科学导论》，化学工业出版社，2002年
4．宗祥福等，《材料物理基础》，复旦大学出版社，2001年
5．林建华等，《材料化学导论》，北京大学内部材料，2003年
课程内容简介
课程编号开课学期：
秋季周学时/总学时：
3/48学分：
3
课程名称：
先进材料化学
英文名称：
AdvancedMaterialsChemistry
教学方式：
授课与讨论考试方式：
笔试，口试
内容摘要：
先进材料化学内容包括材料化学结构与性能以及材料的制备化学等，涉及材料、化学、物理以及生物等多个学科。
本课程将从八个方面讲授，涵盖固体化学，金属，半导体，有机软材料，纳米材料等多个领域。
本课程以教师讲授为主，并将发挥学生的能动性，鼓励学生就特定的专题开展讨论和讲座。
使用教材：
暂时没有指定教材
参考书：
1．B.D.Fahlman,MaterialsChemistry,Springer,2007.
2．C.N.R.Rao,A.Muller,A.K.Cheetham,NanomaterialsChemistry,2007
2．C.Bréchignac,P.Houdy,andM.Lahmani,NanomaterialsandNanochemistry.Springer2007.
4．C.M.NiemeyerandC.A.Mirkin,Nanobiotechnology,WileyCH,2007.
课程内容简介
课程编号开课学期：
春、秋周学时/总学时：
2/16学分：
2
课程名称：
材料科学进展
英文名称：
ProgressesofMaterialsScience
教学方式：
授课与讨论考试方式：
平时态度和参加报告
内容摘要：
本课程将请国内外一些知名专家以及在材料研究领域以及相关领域作出过重要研究成就的学者介绍他们的工作和材料学科各领域的发展动态；同时也将让博士生本人做专题综述（讨论班）。
报告内容包括国内外研究动态介绍、文献讲座、新技术与新成果介绍等。
使用教材：
参考书：
课程内容简介
课程编号开课学期：
秋季周学时/总学时：
1/16学分：
1
课程名称：
实验室安全学
英文名称：
SafetyKnowledgeofLaboratory
教学方式：
授课与讨论考试方式：
笔试
内容摘要：
本课程将系统介绍实验室存在的安全问题，包括物理和化学不安全因素、危险化学品的处理、微生物和生化材料安全、消防安全、人体工程学在工作场所中的安全事项、个人防护措施、事故现场处理及急救方法等。
了解并熟悉实验室安全知识、基本的安全操作规范，增强安全防护意识，掌握实验室中各种安全问题的特点、现象、起因以及相应的防止原理和防范措施。
使用教材：
暂时没有指定教材
参考书：
1.姜忠良，《实验室安全基础》，清华大学出版社，2009年
2.A.KeithFurr，CRCHandbookofLaboratorySafety，CRCPress，2000年
3.RobertH.Hill，LaboratorySafetyforChemistryStudents，Wiley，2010年
课程内容简介
课程编号开课学期：
秋周学时/总学时：
3/48学分：
3
课程名称：
能源材料
英文名称：
energymaterials
教学方式：
授课与讨论（中、英文教学）考试方式：
笔试，口试
内容摘要：
新能源和再生清洁能源技术是21世纪世界经济发展中最具有决定性影响的五个技术领域之一，新能源包括太阳能、生物质能、核能、风能、地热、海洋能等一次能源以及二次电源中的氢能等。
新能源材料则是指实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术中所要用到的关键材料。
主要包括储氢电极合金材料为代表的镍氢电池材料、嵌锂碳负极和LiCoO2正极为代表的锂离子电池材料、燃料电池材料、Si半导体材料为代表的太阳能电池材料以及铀、氘、氚为代表的反应堆核能材料等。
当前的研究热点和技术前沿包括高能储氢材料、聚合物电池材料、中温固体氧化物燃料电池电解质材料、多晶薄膜太阳能电池材料、纳米材料等。
Thenewenergyandtheregenerationcleanenergytechnologyisin21stcenturyworldeconomicsdevelopmentmosthasthedecisiveinfluenceonefivetechnologiesdomains,thenewenergyincludesthesolarenergy,thebiologymassenergy,thenuclearpower,thewindcan,thegeothermy,theseabeableandsooninoneenergyaswellasMainlyincludesstoresthehydrogenelectrodealloymaterialforrepresentative'snickelhydrogenbatterymaterial,inlaysthelithiumcarboncathodeandtheLiCoO2positiveelectrodeforrepresentative'slithiumionbatterymaterial,thefuelcellmaterial,theSi-semiconductingmaterialforrepresentative'ssolarenergybatterymaterialaswellastheuranium,thedeuterium,thetritiumforrepresentative'sreactornuclearpowermaterialandsoon.
Thecurrentresearchhotspotandthetechnicalfrontincludesthehighenergystoresthehydrogenmaterial,thepolymerbatterymaterial,themesothermsolidoxidecompoundfuelcellelectrolytematerial,thepolytropismthinfilmsolarenergybatterymaterial,nanomaterialsandsoon.
使用教材：
由教师制作讲义
参考书：
1.李建保、李敬峰，《新能源材料及其应用技术——锂离子电池、太阳能电池及温差电池》，清华大学出版社，2005年
2.陈军、袁华堂，《新能源材料》，化学工业出版社，2003年
3.JennyNelson，ThePhysicsofSolarCells，ImperialCollegePress,2004年
4.艾德生，《新能源材料-基础与应用》，化学工业出版社，2010年
5.郑子樵，《新材料概论》，中南大学出版社，2009年
6.GeorgeHanson，FundamentalsofNanoelectronics,Pearson,，2008
课程内容简介
课程编号开课学期：
秋周学时/总学时：
2/32学分：
2
课程名称：
材料
升级会员 