材料智能设计实验班培养方案-北京航空航天大学材料科学与工程学院

人才培养

材料智能设计实验班培养方案

为主动适应技术变革、应对创新挑战，深入贯彻落实立德树人根本任务，创新材料专业人才培养机制，持续提升人才培养质量，探索未来材料学科拔尖创新人才培养路径，建设人工智能发展趋势下材料专业拔尖创新人才培养新特区，开设材料智能设本研贯通实验班（以下简称“实验班”）。该实验班依托材料科学与工程学院和材料智能设计全国重点实验室，旨在探索超常规拔尖学生选拔、本研贯通培养等机制，构建面向智能设计的创新型材料学科专业人才培养体系，不断深化科教融合，促进教育链、人才链、创新链有机衔接，实现教育、人才、科技高质量协同发展。

一、专业简介

材料科学与工程专业是全国最早实施“材料学科大类人才培养”改革试点之一，2019 年获批国家级一流本科专业建设点。本专业坚持立德树人的根本任务，紧扣北京航空航天大学“领军领导”人才培养目标，秉承“空天报国、求实创新”的人才培养理念，落实“五育并举” ，以社会对航空航天材料类人才的需求为引领，培养高素质创新型人才。拥有一流的师资队伍和教学资源，建有 7 个国家级和 10 个省部级科研平台、1 个国家级实验教学示范中心。在培养过程中，重视学生的人文素养，注重数学、物理、化学和力学知识的学习，强化大专业基础知识的培养，注重科研成果与教育资源的深度融通，突出工程实践能力培养，依托重大科研团队培养学生的创新和实践能力，在轻质高强材料、高温结构材料及涂层、特种功能材料和增材制造等方向具有较为突出的专业特色。

二、培养目标和毕业要求

（一）培养目标

面向国家重大战略、材料学科发展前沿和国家重大工程对材料领域战略领军人才的迫切需求，依靠学院在航空航天等关键材料的专业基础优势，在材料智能设计领域的创新平台优势，瞄准国家材料重点需求应用发展方向，夯实自然科学、人文社会科学、工程技术和学科专业基础知识，强化正确思想政治素质教育，践行材料科学与工程大类专业宽口径、多学科协同创新能力养成，着力为我国航空航天等重点材料领域培养具有高度国家使命感和社会责任感，理想高远、学识一流、胸怀寰宇、致真唯实的未来领军领导人才。毕业的学生可以从事材料科学与工程相关的创新研究、系统开发、工程应用和管理等工作。

（二）毕业要求

学生经过本科阶段的学习，在价值取向、知识运用、职业素养和学习理念等方面达到以下毕业要求：

（1）工程知识：

能够将数学、自然科学、计算、工程基础和材料科学与工程的专业知识用于解决材料的智能设计模拟、高通量制备加工及性能测试以及服役数据综合与智能评价中的复杂科学与工程问题。

（2）问题分析：

能够应用数学、自然科学、工程科学的第一性原理和材料科学与工程的专业知识，并通过文献调研，识别、表达、分析材料领域复杂工程问题，综合考虑可持续发展的要求，以获得有效结论。

（3）设计/开发解决方案：

能够采用智能设计方法，针对材料领域复杂工程问题开发和设计解决方案，包括选材/新材料研发设计、工艺流程设计、原型样件设计等，体现创新性，并从健康与安全、全生命周期成本与净零碳要求、法律与伦理、社会与文化等角度考虑可行性。

（4）研究：

能够基于科学原理并用科学方法对材料智能设计领域的复杂科学与工程问题进行研究，包括采用智能化手段设计研究方案、科学分析与解释数据、并通过综合科学和工程信息分析得到合理有效结论。

（5）使用现代工具：

能够针对材料智能设计领域复杂科学与工程问题，开发、选择与使用恰当的智能化科学工程技术、资源、现代工程工具和信息技术工具进行预测、模拟和实验观察，并能够理解其应用的局限性。

（6）工程与可持续发展：

在解决材料智能设计领域复杂工程问题时，能够基于科学和工程的相关背景知识，分析和评价材料智能设计领域科学研究和工程实践对健康、安全、环境、法律以及经济和社会可持续发展的影响，并理解应承担的责任。

（7）伦理和职业规范：

有空天报国的家国情怀，具有人文社会科学素养和社会责任感，能够理解和应用工程伦理，在材料智能设计领域的科学研究和工程实践中遵守学术和工程的职业道德、规范和相关法律，并履行相关责任。

（8）个人和团队：

能够在多样化、多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色，能够组织、协调和领导团队开展材料智能设计领域工程实践。

（9）沟通：

能够就材料领域复杂科学与工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达和回复问题；能够在跨学科和跨文化背景下进行良好的沟通和交流，理解、尊重语言和文化差异。

（10）项目管理：

明晰材料智能设计领域的工程管理与经济决策问题，理解并掌握工程实践相关的管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用。

（11）终身学习：

具备自主学习和终身学习的意识和能力，坚持意识形态学习和自我能力提升，能够理解广泛的技术变革对工程和社会的影响，适应新技术变革，具有批判性思维能力。

研究生毕业要求：

参照《北京航空航天大学学术型硕士研究生培养工作基本规定》执行。

（三）本研贯通培养模式及创新能力培养特色

材料智能设计实验班实施“3+X”本研贯通培养模式，具体细化为“ 1+2+X”培养模式，其中“ 1” 为本科一年级，由书院培养；“2”为实验班基础课程学习阶段。完成前三年本科课程学习且各科成绩合格者，第四学年进入研究生学位课程阶段学习。符合硕士研究生毕业和硕士学位要求者，颁发硕士研究生毕业证书并授予硕士学位。

本方案注重培养学生的知识获取能力、学术鉴别能力、工程实践能力、创造性科学研究能力、跨文化交流能力和团队合作能力。学生除了完成规定的课程学习之外，还应当积极参与国际、国内学术会议以及校内举办的各种学术报告，积极开展以口头报告、Poster 为形式的学术交流，组织以材料智能设计为主题的定期学术交流 Seminar（要求全英文报告）。

（四）核心课程与毕业要求关联图

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