功能材料专业是什么 功能材料专业学什么课程

知识杂谈
2025-04-07 0
摘要:功能材料专业是材料科学与工程领域的一个重要分支,旨在培养具有坚实的自然科学基础、材料科学与工程专业基础和人文社会科学基础,掌握光、电、热、磁等功能材料与器件的工艺原理、制备技术及分析测试方法,能够从事多种功能材料的设计、制备、表征、改性与器件化的研究和开发的高素质专门人才。功能材料专业学什么课程?下面来了解下。

一、功能材料专业是什么

功能材料,这一普通高等学校本科专业,隶属于材料类专业,学制四年,旨在培养具备材料科学与工程、物理、化学等多学科基础理论知识的高素质人才。该专业自2012年正式被纳入《普通高等学校本科专业目录》以来,便成为众多学子向往的学术殿堂。

功能材料专业的学生,将系统掌握光、电、热、磁等功能材料的工艺原理、制备技术及分析测试方法,为未来在能源转换或储存材料、生物材料、传感材料等领域的研究和开发奠定坚实基础。同时,他们还将在高级技术和管理工作中发挥重要作用,推动功能材料产业的持续发展。

功能材料,作为一种集电学、磁学、热学等多功能于一体的材料,正日益成为能源转换、环境保护、生物医疗等领域的关键支撑。其独特的物理和化学性质,使得功能材料在制造各种高性能器件方面展现出巨大的潜力。

对于那些对探索新事物、深入研究钻研有浓厚兴趣的学生来说,功能材料专业无疑是一个绝佳的选择。它不仅要求学生具备扎实的化学、物理基础,还需要具备良好的动手能力和数学分析能力。如果你也渴望成为功能材料领域的开辟者,那么不妨考虑报考这一充满挑战与机遇的专业。

二、功能材料专业学什么课程

1、理论课程

(1)通识类课程

通识类知识涵盖人文社会科学类知识、工具性知识、数学和自然科学类知识、经济管理和环境保护类知识。

①人文社会科学类知识包括哲学、思想政治道德、政治学、法学、社会学等基本内容。

②工具性知识包括外语、计算机及信息技术、文献检索、科学研究方法论等基本内容。

③数学和自然科学类知识包括数学、物理学、化学、力学以及生命科学和地球科学等基本内容。

④经济管理和环境保护类知识包括金融、财务、人力资源和行政管理、环境科学等方面的基本内容。

(2)基础类课程

学科基础知识被视为专业类基础知识,包括材料科学基础、材料工程基础、材料结构表征等知识领域。

①材料科学基础知识包括材料结构、晶体缺陷、相结构与相图、非晶态结构与性能、固体表面与界面、材料的凝固与气相沉积、扩散与固态相变、烧结、变形与断裂、材料的电子结构与物理性能以及材料概论等。

②材料工程基础知识包括流体流动基础、热量传递、传质过程及其控制、材料及其产品设计、选材、制造加工成型以及失效分析等方面的基础知识,工程制图、机械设计及制造基础、电工电子学等。

③物理化学知识包括气体、热力学第一定律、热力学第二定律、多组分系统热力学、化学平衡、相平衡、化学反应动力学、电化学、表面现象和胶体分散系统等。

(3)专业类课程

功能材料专业主要专业课包括材料科学基础、材料现代研究方法、固体物理、材料物理性能、材料化学、功能陶瓷材料、功能材料器件及设计、环境与能源材料、生物材料、电子信息材料、计算材料学等。

2、实践教学

(1)实验课程

实验课程分为以下3个类型:

①公共基础实验

主要包括物理实验、化学实验、计算机基本操作实验、电子电工实验等。

②专业基础实验

主要包括材料科学基础实验、材料工程基础实验、材料研究与测试方法专业基础训练及综合实验。依据相应课程大纲,每门课程至少开设4个实验项目,且能支持专业培养目标的达成。

③专业实验

主要包括专业技能训练、材料制备与性能综合实验等。要求开设材料的力学、热学、电学等性能相关实验至少7项,同时完成至少1种材料的制备,包括原料的选择—配方计算—工艺方案设计—制备—相关性能测试及结构分析等全过程训练。

(2)课程设计

①机械零件设计

进行工程设计基本技能训练。

②材料制备装备设计

结合专业知识进行设备设计训练。

③工厂工艺流程设计

针对至少1种材料生产工艺进行车间工艺流程设计。

(3)专业实习

实习是学生接触生产实际、接触企业的重要实践环节,各高校应建立稳定的校内外实习基地,制定符合生产现场实际的实习大纲,让学生在实习中实践所学知识,培养热爱劳动的品质。

(4)毕业设计(论文)

毕业设计(论文)是科研与教学结合最为密切的一个实践环节,须制定与毕业设计(论文)要求相适应的标准和检查保障机制,对选题、内容、指导、答辩等提出明确要求,保证课题的工作量和难度,并给学生提供有效指导,每位专业教师指导毕业设计(论文)的学生人数原则上每届不超过6人。选题应结合功能材料专业的工程实际问题,有明确的应用背景,培养学生的工程意识、协作精神以及综合应用所学知识解决实际问题的能力。毕业设计(论文)可以从科研任务中选择规模适当和相对独立的题目,还可以通过与企业紧密合作的实战教学活动来进行。

三、功能材料专业的考研方向有哪些

1、材料物理与化学

这是一个交叉学科,综合了物理、化学和材料等学科的研究方法与特色。主要研究材料的物理、化学行为与规律,以及不同材料组成、结构、性能间的关系。具体研究方向包括介电超晶格及其微结构材料与器件、介电、铁电薄膜与集成器件、人工带隙材料、全氧化物异质结构与器件等。

2、材料工程

专业硕士(学科代码:085204)。主要培养具有坚实材料工程理论基础和专业知识的人才,了解材料工程行业内发展动向,掌握材料化学成分和组织结构的分析方法、材料制造过程的质量监控、材料的改进技术等。

3、材料学

研究材料的制备或加工工艺、材料结构与材料性能三者之间的相互关系。涉及的理论包括固体物理学、材料化学等。具体研究方向包括金属材料理论及其新材料、新型无机材料及其制备技术、材料制备与表面改性等。

4、材料加工工程

是材料科学与工程下设的二级学科之一。主要研究将原料、原材料转变成实用材料或制品的一种工程技术。可以分为金属材料加工工程和非金属材料加工工程。

5、材料与化工

专业硕士学位方向,具体研究方向包括材料加工、金属材料、高分子材料、无机材料、功能材料、能源与环境材料等。

6、纳米材料与纳米电子学

研究纳米材料的基本性质、制备技术、应用等,以及纳米电子器件的设计和制备。

7、生物纳米材料和生物医学材料

研究生物纳米材料和生物医学材料的设计、制备、性能和应用。

8、能源材料与器件

研究能源材料的制备、性能和应用,如锂离子电池材料、太阳能电池材料等。

9、环境材料与器件

研究环境材料的制备、性能和应用,如催化剂、吸附剂等。

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