卓越工程师教育培养计划.docx

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卓越工程师教育培养计划

西安建筑科技大学

“卓越工程师教育培养计划”

材料成型及控制工程专业本科培养方案

1专业简介

材料成型与控制工程专业的前身为1958年建立的轧钢专业，1979年冶金部高校专业调整中轧钢专业和有色金属压力加工合并更名为金属压力加工专业，1998年教育部专业调整后金属压力加工专业更名为金属材料工程专业，2009年为适应社会发展需求重新更名为材料成型与控制工程。

经过50多年的发展，材料成型与控制工程专业形成了一整套完整的教学、科研和产业体系，2005年被授予“陕西省名牌专业”称号（当时为“金属材料工程专业”）。

目前，材料成型与控制工程专业方向分为钢铁材料压力加工、有色金属压力加工、材料成型设备与控制技术等。

材料成型与控制工程专业根据专业人才培养目标及社会对人才的需求，改革课程教学体系，多层次办学，服务于社会。

在教学安排中，合理调整理论教学和实践教学的比例，落实实践性环节，按工程教育的规律科学安排计划进度，突出应用能力培养。

加强校企联合，重视工程实践基地的建设，强化与企业的联合互动培训机制，实现双赢。

长期以来，在企业安排学生各种实践环节非常顺利，先后建立了上海宝山钢铁集团有限公司、八一钢铁集团、酒泉钢铁集团有限公司、陕西龙门钢铁（集团）有限责任公司、金川集团有限公司、陕西有色集团有限公司、太原钢铁集团有限公司、宝鸡钛业集团有限公司等工程实践基地。

充分利用陕西省重点学科和名牌专业专项资金，进一步加强了材料成型与控制工程专业实验室建设，目前材料成型与控制工程专业实验室已成为省内一流、特色明显、功能齐全，满足专业人才培养要求的实践教学基地，完全能满足培养卓越工程师的需要。

在师资队伍建设方面，积极引进高层次人才，加强青年教师综合素质培养，特别是工程实践能力的培养，已经形成了企业盯岗培训机制。

材料成型与控制工程专业共有教师27人，实验工程人员9人，其中博士生导师4人，教授8人（含教授级高工1人），副教授9人。

教师中研究生以上学历比例占100%，其中博士比例为48.1%，在读博士比例为29.6%。

拥有一支学术水平高、结构合理、德才兼备的师资队伍。

本专业50多年来结合陕西、西北地区的特色资源，立足陕西、扎根西北、辐射全国，培养了大批重实践、扎实肯干的专业高级技术人才，本科毕业生已达4000余名，其中80%的毕业生到冶金行业从事技术和管理工作，有相当一部分人成为国内大、中型冶金企业的技术骨干。

近年来毕业生就业一直保持非常好的势头。

2培养目标

本专业培养具有良好的思想品德与职业道德，掌握材料成型与控制工程专业基本理论与知识，具备较强的社会适应能力、工程实践能力、组织领导能力和创新能力，富有进取精神和人文精神，面向工程一线下得去、上得来、功底深、后劲足，能在冶金、机械等行业从事金属压力加工过程工艺与设备设计、生产管理的创新型高级工程技术和管理人才。

3培养模式

本科阶段设置工学学士学位，按“3+1”模式组织教学，即学校培养阶段为3年，企业培养阶段为1年。

学校建立“卓越工程师教育培养计划”，首先做到本科阶段本专业的学生择优参加，成熟后全专业参加，并按照培养方案进行培养。

4培养标准的知识能力描述

根据材料成型与控制专业领域对工程人才知识和能力的要求，结合材料成型与控制工程需要的工程素质和工程实践能力，工程型工程师必须掌握钢铁和有色金属塑性成型的基本理论、生产工艺与设备及其控制技术，具备材料加工工程方面知识、能力和素养，具有分析、解决材料加工生产和设计中存在问题的能力。

4.1具备从事钢铁和有色金属加工成型的基本理论，掌握金属塑性加工生产工艺和设备控制，具有分析解决材料加工成型生产中问题的能力以及材料加工工程设计一般的和专门的工程技术知识，了解本专业发展现状和趋势

4.1.1掌握与材料成型与控制工程相关的自然科学、数学、工程、企业管理知识，并具有创造性地将这些知识应用于材料成型与控制工程设计、分析解决生产问题的潜力

（1）掌握数学、外语、计算机信息技术及软件使用、文献检索、专业研究方法等知识，了解相关知识的发展现状和趋势。

（2）掌握文学、历史学、哲学、思想道德、政治学、艺术、法律、社会学、心理学等知识，了解相关知识的发展现状和趋势。

（3）掌握物理学、化学、物理化学、金属学原理、金属塑性加工原理等知识，了解相关知识的发展现状和趋势。

（4）掌握工程制图、理论力学、材料力学、机械设计、电子电工、安全工程等知识，了解相关知识的发展现状和趋势。

（5）掌握管理学、企业管理、项目管理、经济管理、市场分析等知识，了解相关知识的发展现状和趋势。

4.1.2对材料成型与控制工程领域的理论和方法有专门的了解和掌握

（1）掌握材料成型与控制工程专业领域的政策法规，了解相关行业政策法规标准的发展现状和趋势。

（2）了解冶金企业设计的基本原理、方法，了解相关企业总图设计要求。

（3）掌握材料成型与控制工程生产工艺设计的基本原理、方法，了解生产工艺技术的发展现状和趋势。

（4）掌握材料加工企业资源配置的基本原理、方法，了解生产企业资源配置的发展现状和趋势。

（5）掌握材料成型与控制工程专业所涉及的实际生产中过程控制及处理问题的基本原理、方法，了解材料成型过程控制的发展现状和趋势。

4.2通过深入材料加工企业工程实践和学习，了解企业的规划设计、产品结构、生产工艺技术、设备条件、资源配置、生产过程管理的新技术和需求，具有综合运用多学科知识、技术和现代工程工具，分析解决材料成型与控制工程领域实际问题的能力

（1）具有编制材料成型生产工艺的能力，得到具体、优化的描述金属塑性加工实际生产过程问题的训练。

（2）具有制定材料成型与控制工程技术标准以及企业技术条件等的能力。

（3）具有调查分析材料成型企业实际生产状况的能力。

可独立完成分析工作，并形成结论和建议。

（4）具有运用材料成型与控制工程专业知识理论优化相关工艺过程、确定工艺参数以及关键环节、形成方案的能力。

（5）具有控制材料成型生产过程的能力。

运用工艺过程的相关理论方法，可独立且优化完成包括材料加工过程的动力及原辅材料消耗等的计算，形成优化成本的方案。

（6）具有材料成型实验以及数据分析的能力。

可运用实验方法和数据处理的理论方法，独立且优化完成实验设计、操作、结果分析等环节，为产品开发和质量提升提供合理的数据支持。

（7）具有应用计算机信息技术及软件解决材料成型工程实际问题的能力，包括计算、计算机辅助设计、信息管理、模拟仿真、在线控制等。

（8）具有应对材料加工生产异常与处理事故的基本能力。

（9）具有较强的创新意识、创造性思维能力，并在编制生产工艺、制定企业标准、调查分析企业实际生产、优化实际生产过程、控制生产过程、实验以及数据分析、应用计算机及信息技术解决工程实际问题的过程中得以体现。

（10）初步具备工程应用能力。

完成1年的工程实践和学习，达到以上所述综合能力，在材料成型与控制工程相关企业能够独立完成相关的技术工作。

4.3具备较好的表达能力、交往能力和团队管理能力及学习能力

4.3.1具有较好的文字和语言表达能力

（1）具有进行材料成型与控制工程项目、工作、工程文件（项目投标书、论证书、任务书、计划书、方案设计书、可行性分析报告等）的编纂、阐释、说明的能力。

（2）具有较好的应用图形、图表方式表达和交流观点、方案的能力。

（3）具有较好的利用多媒体手段展示思想、观念的能力。

（4）具有较好的使用专业技术语言，运用母语或外语，在跨文化环境下进行沟通与表达的能力，尤其是具有与现场工作人员进行沟通，并能从中汲取企业文化内涵的能力。

4.3.2具有较好的人际交往能力

（1）具有个人和社会人际交往的技巧，能够控制自我并了解、理解他人需求和意愿，适应社会与环境，自信、灵活地处理不断变化的人际环境的能力。

（2）具有材料加工领域背景下的国际视野和跨文化环境下与他人交流、竞争与合作的初步能力。

4.3.3具有较好的组织协调、团队合作、团队管理能力

（1）具备团队合作精神，特别是实际生产工作中的协调、管理、竞争与合作能力，能够在团队中发挥积极作用。

（2）能够使用合适的管理体系，形成管理计划和预算，组织任务、人力和资源，确保工作进度。

4.3.4具有自主学习能力与获取新知识和追踪本学科发展动态的能力

（1）可以应用各种手段获取资料、信息，跟踪本领域最新技术发展趋势，能够收集、分析、判断、选择国内外相关技术信息。

（2）为保持和增强职业能力，检查自身的发展需求，制定并实施继续职业发展计划。

（3）可以适应发展的要求，不断拓展知识、继续学习。

4.4具备良好的思想修养、职业道德，体现对职业、社会、环境的责任

（1）具有较好的政治素养、思想素养、道德品质、法制意识、诚信意识、团体意识。

遵守所属岗位的职业行为准则，并在法律和制度的框架下工作。

（2）具有较好文化素养、文学艺术修养、现代意识、人际交往意识。

（3）具有较好的专业素养，包括科学素养和管理素养，科学素养包括科学思维方法、科学研究方法、求实创新意识等。

管理素养包括管理意识、综合分析与管理决策素养、沟通表达与写作能力、竞争与合作能力。

（4）具有良好的质量、安全、服务和环保意识，懂得材料成型与控制工程问题对全球环境和社会的影响，自愿承担改善健康、安全、环境质量的责任，遵循以人为本、绿色冶金、服务社会的工作理念。

（5）具有较好的身心素养，包括身体素质、心理素质。

5培养标准的实现矩阵

“培养标准的实现矩阵”是将材料成型与控制工程专业的“卓越工程师教育培养计划”培养标准所规定的知识和能力目标落实到相对具体的教学环节上，具体见表1。

表1培养标准实现矩阵

培养要求

实现途径

知识要求

工具性知识

数学、外语、计算机信息技术、文献检索、专业外语等系列课程及实践环节、学术讲座。

人文社会科学知识

文学、历史学、哲学、思想道德、政治学、艺术、法学、社会学、心理学等系列课程及实践环节、学术讲座。

自然科学知识

物理学、普通化学、物理化学等系列课程及实践环节、学术讲座。

工程技术知识

工程制图、理论力学、材料力学、金属学与热处理、机械原理、金属塑性成型原理、电子电工等系列课程及实践环节、学术讲座、新技术参观。

经济与管理知识

企业管理、市场分析等系列课程及实践环节、学术讲座、新技术参观。

专业知识

金属塑性加工力学、机械设计基础、金属塑性加工学（轧制、挤压与拉拔）、压力加工设备、塑性成型计算机模拟、材料成型过程检测与控制技术、模具设计、材料力学性能和材料分析方法。

能力要求

获取知识能力

获取信息能力

文献检索训练

继续学习能力

在知识传授的系列课程及实践训练、能力培养的途径中获得。

应用知识能力

制定材料成型生产工艺的能力

在实际材料成型生产、设计和参与解决实际问题的项目中获得训练。

制定材料成型与控制工程技术标准的能力

通过材料成型与控制行业政策、法规、标准制定的课程设计和参与相关项目活动中获得训练。

调查分析材料塑性成型企业实际生产的能力

通过金属塑性成型工艺学课程设计、实验、在企业实践和学习中获得训练。

优化实际生产过程的能力

通过金属塑性成型工艺学课程、课程设计、实验、在企业实践和学习中获得训练。

控制生产过程的能力

通过金属塑性成型工艺学课程、课程设计、实验、在企业实践和学习中获得训练。

实验以及数据分析的能力

通过金属塑性成型工艺学课程设计、实验、在企业实践和学习中获得训练。

应用计算机信息技术及软件解决冶金工程实际问题的能力

应用计算机及相关软件进行解决冶金生产实际问题的计算、计算机辅助设计、信息管理、模拟仿真、实景再现等。

能力要求

应用知识能力

工程应用能力

结合工程项目以及实际生产，设定问题，提出方案。

应急处置能力

通过安全管理与事故应急处置课程设计、实验、在企业实践和学习中获得训练。

创新能力

将创新能力训练放在知识传授和知识应用能力训练的整个过程中实现。

表达能力、交往能力和团队管理能力

文字和语言表达能力

设置文字和语言表达课程、讲座，通过课程设计文本、实验报告、实习报告的写作、展示、讲座、答辩等形式，进行训练。

人际交往能力

以团队的形式组织课程设计、实验、实习、社会实践等活动，训练人际交往能力。

组织协调、团队合作、团队管理能力

采取团队的形式，变换成员角色，训练组织协调、团队合作、团队管理能力。

素养要求

思想道德素养

“两课”系列课程及实践训练

文化素养

人文社会科学系列课程及实践训练

专业素养

知识要求中的系列课程及能力要求的实践训练中获得。

身心素养

体育系列课程及社会实践。

6培养方案

培养方案的指导思想是树立“面向工业界、面向未来、面向世界”的工程教育理念，以社会需求为导向、以实际工程为背景，以工程技术为主线，着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力。

基本规格：

材料成型与控制工程专业每年招收四个自然班共120人，参加卓越工程师教育培养计划的学生，首批拟定为一个自然班30人，逐步扩大规模。

6.1基本规格要求

6.1.1知识要求

（1）掌握和材料成型与控制工程学科相关的自然科学、工程、经济管理知识，具有创造性地将这些知识应用于工程设计、分析解决生产实际问题的能力。

工具性知识：

掌握数学、外语、计算机信息技术及软件使用、文献检索、专业研究方法等知识，了解相关学科的发展现状和趋势。

人文社会科学知识：

掌握文学、历史学、哲学、思想道德、政治学、艺术、法学、社会学、心理学等知识，了解相关知识的发展现状和趋势。

自然科学知识：

掌握物理学、化学、物理化学等知识。

了解相关知识的发展现状和趋势。

工程技术知识：

掌握工程制图、理论力学、材料力学、系统工程、机械设计、电子电工、金属学与热处理、金属塑性成型原理、金属塑性成型工艺学、金属塑性成型设备与车间设计、工业技术经济等知识，了解材料成型领域相关知识以及技术的发展现状和趋势。

经济管理知识：

掌握企业管理、市场分析等知识，了解相关材料成型与控制知识的发展现状和趋势。

（2）在系统掌握材料成型与控制工程共性理论、方法的基础上，对相关行业政策法规标准、材料成型生产工艺设计、企业资源配置、材料成型工程实际生产中的过程控制以及处理问题的理论和方法有专门的了解和掌握，了解相关领域的发展现状和趋势。

6.1.2工程能力要求

（1）应用知识能力：

综合应用知识解决材料成型与控制工程实际问题的能力，包括制定生产工艺、制定相关标准、调查分析企业实际生产、优化实际生产过程、控制生产过程、实验以及数据分析、应用计算机信息技术及软件解决实际问题等的能力。

（2）应急处置能力：

具有处理生产异常与事故的能力。

（3）创新能力：

较强的创新意识、创造性思维能力，并在具体工作中得以体现。

6.1.3表达、交往和团队管理及学习能力要求

（1）具有较好的文字和语言表达能力。

（2）具有较好的人际交往能力。

（3）具有较好的组织协调、团队合作、团队管理能力。

（4）获取知识能力：

包括获取信息和终身学习的能力。

6.1.4素养要求

（1）思想道德素养：

包括政治素养、思想素养、道德品质、法制意识、诚信意识、团体意识。

（2）文化素养：

包括文学素养、艺术修养、现代意识、人际交往意识。

（3）专业素养：

包括科学素养和管理素养。

科学素养包括科学思维方法、科学研究方法、求实创新意识等。

管理素养包括管理意识、综合分析与管理决策素养、沟通表达与写作能力、竞争与合作能力。

（4）工程素养：

具有良好的质量、安全、服务和环保意识。

（5）身心素养：

包括身体素质、心理素质。

6.2课程设置说明

6.2.1课程设置基本框架

本培养方案以学生工程实践能力、创新能力与科学研究能力的培养为核心，以工程技术为主线，突出提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力的培养，课程设置划分为通识教育、工程基础教育、工程专业教育三个层次。

培养方案重点涉及了包括工程基础课程群、专业基础平台课程群、材料成型与控制工程专题课程群、工程应用类课程、科研训练、企业实践等教育内容，使学生有兴趣、有研究、有实践地学习本专业领域的知识，逐步、系统地提高学生工程实践能力、创新能力与科学研究能力。

其中：

（1）通识教育

按照工程人才培养的要求而设置，并为推进全面素质教育奠定基础，包括综合基础和基本技能两个模块。

在综合基础模块中，设置了由政治思想理论、体育、军事理论等系列构成的必修课程，由人文科学与艺术、社会科学、自然科学等系列构成的选修课程。

一方面满足对学生思想品德、身心健康、人文科学与艺术、社会活动能力等各个方面素质培养的要求，另一方面满足工程建设对环境保护、可持续发展方针、政策、法规知识的要求，使学生能正确认识工程对于客观世界和社会的影响，理解工程专业及其服务于社会、职业和环境的责任。

在基本技能模块中，主要设置有计算机类、英语类、科技文献检索、工程实践等理论和实践课程。

重点培养学生具有较强的计算机应用能力、良好的中外文沟通、表达与写作能力、获取信息能力，基本工程与科研素养以及良好的国际视野和国际竞争能力。

（2）工程基础教育

培养材料成型与控制工程领域工程人才必备的自然科学、工程技术、经济管理学科基础理论知识与实践能力，包括工程学科基础和专业基础两个模块。

在工程科学基础模块中，设置数学、物理、化学类基础性课程，以及材料成型与控制基础、经济与管理基础、应用数学基础等课程，使学生掌握扎实的学科基础理论，得到实践技能训练。

在专业基础模块中，设置金属学及热处理、材料成型原理、材料成型过程的自动化控制等基本理论与工程实践课程，培养工程人才在材料成型与控制学科专业领域中必要的基础知识和能力，建立科学思维方式、研究方法，实现冶金行业背景下的材料成型与控制工程特色目的。

（3）工程专业教育

重点设置材料成型与控制工程设计与工艺的核心理论课程、企业实习实践、毕业设计，使学生深入掌握专业领域的工程理论和应用知识，培养学生具备该专业方向所必须的工程实践和科学研究能力。

其中，各类工程应用与实践课程是以工程科学研究训练为载体的工程专题课程和工程实践训练。

通过设置材料成型原理、金属塑性加工设备、金属塑性加工工艺等课程群，使学生在专业基础教育的基础上，建立材料成型与控制系统工程的整体知识框架，了解材料成型与控制工程的集成系统知识，形成专业知识复合，逐步形成从政策、规划、设计、施工建设、装备制造、安装到实际生产、全程运行管理整个过程的系统性、综合性和创造性的思维品质，以及发现问题、解决问题的能力。

课程设置基本框架如图1所示。

思想政治理论、形势与政策、体育（必修20学分）

综合基础军事理论、军训（必修3学分）

（必修23学分）体育类（选修4学分）

通识教育（选修10学分）人文科学与艺术、社会科学、自然科学、经济与管理

（共63学分）理论与实践（选修6学分）

（必修41学分）

（选修22学分）基本技能英语（必修18学分）

（必修18学分）外语、计算机、科技文献检索

（选修12学分）及其他技能类、科研训练（选修12学分）

数学（必修17.5学分）物理及其实验（必修10.5学分）

工程科学基础材料成型基础（必修11.5学分）

（必修46.5学分）材料成型过程的控制基础（必修3学分）

工程基础教育（选修7学分）经济与管理基础（必修4学分）

（共73.5学分）数学、物理、化学、工程及科研训练（选修7学分）

（必修64.5学分）

（选修9学分）专业基础专业基础理论与实践课程（必修18学分）

（必修18学分）

（选修2学分）工程、科研训练（选修2学分）

工程专业教育材料成型与控制专业方向课程群（必修11.5学分）

（共57.5学分）工程拓展课程群与工程、科研训练（选修18学分）

（必修31.5学分）工程应用（选修8学分）

（选修26学分）毕业实习和设计（必修20学分）

工程实践企业学习阶段（40周）

图1课程设置基本框架

6.2.2课程设置框架说明

构建以培养材料成型与控制工程设计、产品开发和管理能力为出发点的工程师的知识体系、能力结构。

重点加强外语、计算机等基本技能课程，工程技术基础课程，材料成型与控制工程专业基础课程，材料成型与控制工程专业方向课程群等工程应用类课程。

其中，特别强化了工程实践类课程的教育。

（1）英语课程

通过大学英语、专业英语、工程基础和工程应用等类课程的双语教学，学生应具有以英语书面和口语顺利进行日常交流和材料成型与控制工程技术与学术交流的能力，特别是快速阅读、听力、口头和书面表达能力。

学生毕业及获得学士学位必须分别通过相应的英语水平考试。

（2）计算机类课程

在学习大学计算机基础及实践课程的基础上，要求深入学习一门高级语言程序设计课程，掌握程序设计的基本方法和利用计算机解决问题的基本思想；通过后续计算机选修等课程的学习，具有计算机技术应用能力，包括能熟练运用计算机通过程序设计等手段解决材料成型与控制工程设计和生产过程模拟等问题的能力以及迅速获取相关计算机新知识的能力。

（3）工程科学基础类课程

通过工程基础类课程的学习，使学生具有综合应用各种科学知识解释工程问题、建立材料成型与控制工程数学物理模型并进行求解的基本能力。

通过工程与科研训练等课程。

使学生从总体上建立工程和工程系统的概念，了解材料成型与控制工程系统的构成、工程设计、生产运行、设备维护的一般过程、工程系统对环境和社会可持续发展的影响等，并掌握一般的工程方法。

（4）专业基础类课程

通过材料成型与控制工程规划与布局、企业生产中的物流运输组织、运输安全基本理论与工程实践课程，实现冶金工程特色教育目的。

（5）学科专业方向课程群

学科专业方向课程群紧密结合材料成型与控制前沿技术与模拟实践，开展实施组合实习项目，边讲边实践（现场实习时间16周）。

通过综合性系列课程的学习，使学生建立实际生产过程的整体概念，了解材料成型系统的生产、设备运行和管理的基本理论和前沿技术，培养学生在掌握关键技术的同时，具有进行工程系统规划、设计和管理的能力。

（6）工程应用类课程

在综合掌握材料成型与控制工程系统理论的基础上，熟练掌握材料成型生产过程的关键技术，具有进行工程技术设计、施工图设计、生产过程控制、技术开发和综合管理的能力。

主要课程如表2所示。

表2主要课程设置一览表

教育层次

模块

主要课程

通识教育

综合基础

思想政治理论、形势与政策、军事理论与军训、体育；

人文科学与艺术、社会科学、自然科学、经济与管理等理论与实践。

基本技能

大学英语、计算机应用基础及高级语言程序设计；

前沿讲座、科技专题案例、科技文献检索；

科研训练、大学生创新性计划项目等。

工程基础教育

工程科学基础

高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学化学、大学物理及实验、物理化学；

材料科学基础、材料成型过程的控制检测基础、经济与管理基础等理论与实践；

研究方法论、大学生创新性计划项目Ⅰ等。

专业基础

金属学及热处理、材料成型原理、凝固原理、热工基础、材料塑性加工力学、金属压力加工车间设计、材料加工设备与控制；

工程及科研训练、大学生创新性计划项目Ⅱ等。

工程专业教育

学科工程拓展课程群与工程、

科研训练

金属塑性加工学、热加工工艺学、控制轧制与控制冷却、材料成型工艺与设备、科技写作及文献检索、工业技术经济、材料成型过程的计算机模拟、计算机辅助设计（CAD）、专业实验、新技术参观。

工程