(学科领域代码:080500)
材料学科源于1958年学校创建时设立的石油钻井和矿场机械专业。2003年我校在石油与天然气工程国家重点学科下,设立“油气田材料与应用”二级博士点,同时获批“材料学”二级硕士点。2006年获批“材料物理与化学”和“材料加工工程”二级硕士点,2011年获批“材料科学与工程”一级硕士点、并自主设置“材料化学工程”二级博士点,2017年进入世界一流学科建设学科群,2022年再次入选,2024年获批“材料科学与工程”一级博士点。本学科已进入ESI排名全球前1%,软科中国最好学科排行榜。通过国家级、省部级科研平台进行科学研究和人才培养,围绕提升人才培养质量,与中石化、中石油、中海油、地方企业及全国材料行业进行密切合作,搭建学生培养平台。结合材料学科国际前沿和发展趋势,根据国内外材料学科高等教育现状、发展动态和学校背景,培养“德智体美劳”全面发展,扎根西部的社会主义事业建设者和接班人。
一、培养目标
本专业全面贯彻落实习近平新时代中国特色社会主义思想,坚持“立德树人”根本任务,瞄准材料科学与工程领域的国内外学术前沿,培养具有坚定的理想信念、扎实的理论基础、系统的专业知识,熟练掌握材料学科前沿动态,具有实干精神,工作态度严谨认真的高素质创新人才。具体要求为:
1.掌握马克思主义基本原理和习近平新时代中国特色社会主义思想的立场、观点和方法,爱党报国,遵纪守法,品德优良,有较强的责任心、合作精神和创新能力;
2.具有本学科坚实、宽广的理论基础和系统深入的专业知识,掌握材料科学与工程中的组成/结构、制备/合成、测试/表征、性能/应用之间关系的基本规律,掌握相关的先进工艺、装备和测试评价技术;
3.熟悉学科国际发展前沿,紧跟材料科学与工程学科及其与石油工程等交叉学科领域的发展动向,具有国际视野,并能向本学科的深、广、博方面发展;
4.具备凝练科学问题,解决重大工程中材料技术难题的能力,具有独立从事科学研究,做出引领材料科学与工程学科前沿发展的创造性研究成果的能力;
5.“德智体美劳”全面发展,具备良好的人文素养、道德情操,身心健康,树立正确的世界观、人生观和价值观。
二、培养方向
本学科聚焦油气田材料及工程应用、新能源材料与器件领域研究,注重材料学科与新能源、石油与天然气工程、化学工程与技术、机械工程等学科交叉,在油气田材料和新能源材料领域形成鲜明特色。研究方向包括:材料学、材料物理与化学、材料加工工程、能源材料。
1.材料学
材料学是研究材料的成分、组织及结构、合成制备及加工工艺与性能及服役特性之间关系的学科,为材料设计、制备、工艺优化和合理使用提供科学依据。本学科方向主要围绕四川天然气气藏富含酸性气体(H2S、CO2)的特点及深井超深井勘探开发过程中对材料的需求,以及老油田高效再开发对材料的需求,针对高温、高压、高盐、高硫等工况环境下,金属材料、无机非金属材料和高分子材料的服役失效问题,开展油气田用金属材料、无机非金属材料和高分子材料的设计、制备、应用研究。特色研究内容为:(1)油气田先进材料应用基础理论;(2)油气田金属材料;(3)固井材料;(4)油气功能高分子材料。
2.材料物理与化学
材料物理与化学是一门以物理学、化学等自然科学为基础,从电子、原子、分子,以及微观与介观结构等多尺度研究材料的结构及其与物理、化学性质之间关系的学科。针对天然气及新能源领域小分子催化转化反应过程机制不清晰、反应选择性差,油气田材料腐蚀与失效等问题,主要开展油气资源高值清洁转化微观反应机制研究,揭示材料与转化性能的构效关系、转化过程的能流、物流匹配;探究复杂环境下材料的电化学、力学-化学作用机制及防护技术。特色研究内容为:(1)油气资源高值定向转化催化材料;(2)油气田伴生资源制氢催化材料;(3)油气资源转化利用光物理机理研究;(4)极端环境下先进能源材料腐蚀电化学反应机制及防护技术。
3.材料加工工程
材料加工工程是研究控制外部形状和内部组织结构,将材料加工成能够满足使用功能和服役寿命预期要求的各种零部件及成品的应用技术的学科。本学科方向主要聚焦金属与高分子材料的加工研究。针对石油天然气及新能源等领域的材料加工问题,主要开展材料制备、加工新方法、加工过程的工艺优化及智能化控制、加工过程的数值模拟、加工过程中的应力与变形控制、加工过程中的流变行为、加工过程结构演化及调控、材料的表面处理与改性等理论和应用研究。特色研究内容为:(1)先进材料加工新理论与新方法;(2)油气田金属材料加工技术;(3)油气田高分子材料加工技术;(4)先进材料表面工程技术。
4.能源材料
能源材料是一门以物理、化学等自然科学为基础,从电子、原子、分子及聚集态等多个层次研究物质的物理、化学行为与规律,针对能源应用与开发的应用型学科。本学科方向主要聚焦能源转化与存储过程所涉及到的材料科学、器件设计及系统集成等研究。针对油气勘探开发场景用能环保、安全标准高、环境苛刻等特点,开展超高效多结太阳电池的宽光谱吸收材料及多结光伏电池尺寸放大关键技术、多变量环境下光伏组件衰减机理及使役寿命预测、化学电源关键材料与电极界面调控、极端环境锂电池安全性、健康状态、生命周期预测等研究。特色研究内容为:(1)抗风沙、耐污损高效太阳电池材料与器件;(2)极端环境下光伏组件服役及安全评价;(3)固态电池、钒液流电池关键材料及界面调控;(4)极端环境下关键锂电池材料与器件。
三、基本要求
1.获取本学科硕士学位应掌握的基本知识
(1)基础知识要求
具备坚实的数学、物理、化学等自然科学的基础理论知识,掌握材料的基本理论和基础知识体系。
(2)专业知识要求
深入系统掌握材料科学与工程学科通用的专业知识,以及所属学科研究方向的基本专业知识,如金属学、高分子化学与物理、无机非金属材料、复合材料等,形成本学科硕士生的核心知识体系。
(3)科学研究方法与技能要求
全面掌握材料科学与工程学科的基本研究方法、实验技能、仪器设备、分析测试手段和数据计算处理技术,掌握开展科学研究的必备技能和方法。
(4)学科交叉要求
有针对性地掌握材料科学与工程学科与相近学科的交叉知识,主动拓展知识面,加强与石油化工、新能源、化学工程、环境工程等相关学科的交叉应用。
(5)外语要求
掌握一门外国语,外语的听说读写能力达到硕士研究生的要求。
2.获取本学科硕士学位应具备的基本素质
(1)学术素养
具有坚定的社会主义信念、爱国主义精神和高度的社会责任感,崇尚科学、追求真理,德智体美劳全面发展。掌握坚实的基础理论知识和专业知识,掌握系统研究本学科科学问题的基本方法和分析手段,有为科学献身的精神;严谨治学、勇于创新,具有独立从事科学研究及实际工作的素养,作出创造性的成果;深入理解专业发展特点、熟知专业内涵,善于发现问题,积极探索科学规律;熟知并尊重与本学科相关的知识产权;具有良好的团队协作能力,较好的文字表达能力和国际学术交流能力。
(2)学术道德
学术活动中,倡导实事求是、坚持真理、学风严谨的优良风气,发扬学术民主,鼓励学术创新;正确对待学术研究中的名和利;反对在科学研究中沽名钓誉、弄虚作假;严格遵守国家有关法律法规和伦理规范,符合社会准则;尊重他人的知识产权,正确对待学术名利,不得将他人成果充作自己的成果;抵制一切学术不端行为;正确处理合作研究成果;对自己和他人成果进行评述时要遵循客观、公正、准确的原则;重视保密工作,维护国家安全。
3.获取本学科硕士学位应具备的基本学术能力
(1)获取知识的能力
具备独立检索和查阅科学文献、专利和其他资料的能力,掌握获取知识的方法和途径,并善于归纳和总结,能够独立完成文献综述,客观评价国内外研究现状和存在问题。
(2)科学研究能力
结合个人对本领域研究进展的掌握,在导师指导下制定总体研究方案,确定研究内容,提出切实可行的技术路线等。进而,能独立实施并完成既定的研究方案和内容,并能及时总结和分析研究结果。对于他人结果,能够科学地分析、客观地评价,认识到可以借鉴或需要改进的地方,不断取长补短,提高科研水平。
(3)实践能力
通过培养和锻炼,具备学术研究或技术开发的能力,掌握相关的实验技能。掌握常用的材料学研究方法,能够使用相关的仪器设备进行科学研究,对所研究的材料的工程应用有一定的认识,在实验中增强动手能力。
(4)学术交流能力
学术交流能力是研究生应具备的重要素质。研究生期间应参加一定数量的学术活动,包括学术讲座、学术会议、学术调研、发表学术论文。参加学术活动的过程中,能熟练地进行学术交流、正确地表达学术思想、展示学术成果。
(5)其他能力
能够与他人合作共同解决研究或技术开发中所遇到的关键科学和技术问题,具有良好的团队合作精神,在与专家、老师及其他研究生讨论中,能积极发表自己观点,融会贯通,提高水平。
4.本学科硕士学位论文的基本要求
(1)文献综述报告
为培养硕士生获取前沿知识和查阅文献的能力,培养学术鉴别能力,保证选题具有前沿性和开创性,硕士学位论文开题论证前,研究生须完成1万字以上的文献综述,对国内外相关领域的研究动态要有详细了解。文献综述要包括课题的主要理论、方法、成果、代表人物及代表著作(论文)、发展方向、存在的问题等。参考文献不少于70篇,其中英文文献占60%以上。
(2)规范性要求
学位论文必须符合《学位论文编写规则》(GB/T7713.1-2006)的规定。学位论文应对实验材料的状态、成分和质量等级予以注明,对化学物质的分子式与分子结构予以表述;对采用的实验方法、实验装置、测试条件等予以说明,并说明相关方法的科学依据和参考文献;列出所有的公式、计算程序说明、必要的原始数据和引用文献、数据处理依据;列出必要的图表,并对图表进行分析说明;应对结果进行深入分析和讨论,避免简单罗列,说明研究结果的科学意义,或提出进一步看法和建议;引用他人著述要标注。
(3)质量要求
论文选题要有一定新颖性,研究工作要具有较强的科学意义或实用价值,论文的研究方法、理论分析、测试技术、数据处理、分析讨论等方面有一定的新见解、创新,或对前人工作有一定改进。论文应具有一定的学术价值,获得硕士学位前,需要有在材料科学与工程学科及相关学科领域的国内或国外学术期刊上发表学术论文的经历。
四、学制与培养方式
1.学制
材料科学与工程学术型学位硕士研究生的学制为3年。学业年限最长不得超过6年。如果申请延长学制,需每半年申请一次。允许部分优秀硕士研究生提前1年完成学业,但需符合提前毕业规定并完成本培养方案的各个环节。
2.培养方式
(1)通过思想政治课程学习、人文学术报告、专题讲座、社会实践、课外专题活动等多种方式结合,进行思想政治、爱国主义和社会主义法制教育,树立科学的世界观、价值观和人生观。
(2)根据本专业培养计划,集中完成系统的基础理论和专业课课程学习,修满相应学分,奠定基本的理论体系和系统、科学的知识结构。
(3)通过文献检索练习、科技文献阅读,参加学术报告、科研实践、学术会议等多种途径拓宽学科专业知识,掌握本学科的前沿知识和最新进展。
(4)导师是学生的第一负责人,在本培养方案基础上,研究生与导师协商共同制定适合每个研究生的具体培养计划。鼓励交叉学科培养,必要时可从相关学科聘请其他导师组成团队共同指导。
(5)根据每个学生的具体知识结构和学术兴趣,因材施教,激发学生对相关领域科学问题的积极探索、深入研究,注重创新能力的培养。研究生应积极参与研究课题,在导师指导下进行系统的科学训练和课题研究。
(6)导师督促学生完成课程学习,指导学生完成硕士论文的选题、文献查阅、开题答辩、中期考核、论文撰写和学位论文答辩,教书育人,严格要求,对不合格学生根据相关文件进行中期分流和淘汰。
五、培养环节
1.课程学习
课程学习是研究生培养质量的基本保障,在研究生成长成才中具有全面、综合和基础性作用。根据材料科学与工程学科的发展趋势及行业人才需求变化,加大课程的教学训练强度,并通过对经典理论构建、关键问题突破和前沿研究进展的案例式教学等方式,强化研究生对材料制备、工艺过程的理解。加强方法论学习和训练,着力培养研究生的知识获取能力、学术鉴别能力、工程研究能力和解决实际问题能力,结合课程教学加强思想政治、学术规范和学术诚信教育。
2.实践环节
(1)“三助”实践
实践环节着重培养硕士研究生综合素质,采用三助(助教、助管、助研)、教学实践、科技创新、社会服务、文化建设、志愿者活动等多种方式进行,可在学期或假期进行。
(2)创新创业活动或学科竞赛
申请学位前,至少参加过一次创新创业讲座、活动,或学科竞赛相关活动。
(3)学术交流活动
研究生在读期间至少应参加6次以上学术讲座,鼓励学生参加国内外高水平学术交流。
(4)学术训练
学术训练由导师负责指导,学术训练是导师履行职责及训练的重要手段,导师对某一学科领域的研究生进行“理论基础,相关知识、技术和研究方法”方面的系统训练,对修课、作业、阅读、选题、开题、学位论文撰写直到论文答辩等全程进行过程指导。
学术训练内容包括:学科基础、学科交叉、阅读和整合文献能力、实验设计和实施能力、表达和写作能力、创新能力、职业能力等。考核材料为文献报告、英文文献翻译、项目(调研)报告等。
3.学位论文
(1)开题论证
开题报告是研究生进行学位论文工作的起点,一般应在第三学期末之前进行。 研究生应在导师指导下,根据学校对开题报告的基本要求,撰写符合规范的学位论文开题报告,重点体现开题的工程技术问题提出、理论依据及技术路线。开题报告要对选题的意义、主要研究内容、预期目标、研究方法、实施方案、时间安排等进行详细论证。开题报告必须在开题答辩小组会上宣读并答辩,答辩通过者可进入论文研究阶段,答辩未通过者将于 3 个月后进行第二次开题答辩,仍未通过者按照学籍管理文件进行中期分流或终止培养。
(2)中期检查
论文中期检查是保证研究生学位论文质量的重要措施,在研究生开题论证以后进行,一般应在第五学期末之前进行。论文中期检查工作主要检查是否按开题报告预定的内容及论文计划进度进行,目前已完成的研究内容及成果,目前存在的或预期可能出现的问题,拟采用的解决方案等,下一步的工作计划和研究内容等。学院成立论文中期检查小组,研究生向评审小组汇报论文工作,评审小组给出评审意见。评审小组对完成工作量较少,阶段成果较少的要督促其加快工作进度;对存在问题较严重的(如论文选题不适当,或工作进行中遇到很大困难者)应要求其导师及早调整方案,做出适当处理;对确需延期推迟答辩的应尽早提出申请。关于学位论文中期检查程序和基本要求,按照学院相关规定执行。
(3)学位论文答辩
论文符合《学位论文编写规则》(GB/T 7713.1-2006)的规定和《西南石油大学关于学位论文撰写的规定》要求的规定。应在理论分析、测试技术、数据处理、仪器设备和工艺方法等方面有一定的新见解、创新或改进,须体现培养方案中要求掌握的理论知识和技能、分析和解决工程实际问题以及理论联系实际的能力,体现从事科学研究的能力和论文的工作量。答辩通过者可进入建议授予学位环节,答辩未通过者 6 个月内可申请第二次答辩,仍未通过者按照学籍管理文件进行淘汰处理。
4.分流考核
研究生中期考核分流是研究生培养阶段性成果的检验,分流考核不合格者,不能继续进入论文阶段,根据实际情况,限期改正或完成后,方可进入论文学位研究阶段。中期考核分流具体按《西南石油大学研究生中期考核分流实施办法》执行。
六、课程体系及课程设置
研究生应在导师指导下,按照培养方案制定选课计划,允许分阶段选课,但一般须在入学一年内完成选课。修课时间集中进行,所有课程应在两年内完成。申请学位论文答辩前须修完27学分,详见课程设置一览表。学术学位硕士研究生课程由公共必修课、专业基础课和选修课构成。对于非材料类本科生攻读本专业硕士的学生,要求完成相应的补修课程学习。当专业选修课选课人数达不到学校要求时,学院有权要求学生改选其它选修课程。
1.公共必修课
包括《新时代中国特色社会主义理论与实践》、《自然辩证法概论》、《论文写作》。
2.专业基础课程
数理基础课(≥4学分):包括数理基础知识类课程,详见课程设置一览表。
专业核心课(≥4学分):包括专业核心知识类课程,完成材料的热力学、动力、结构与性能关系基本理论的培养,详见课程设置一览表。
3.选修课程
专业选修课(≥10学分):完成材料的制备方法、结构分析、表征技术、计算方法等知识体系的培养。
跨专业选修课(≥1学分):在导师指导下进行跨学科课程学习,促进学科交叉融合。
公共选修课:(≥4学分):选修英语类课程,另理工科研究生须选修不少于1个学分的公共选修课程(含政治理论类、人文素养类、经管类、法学类、体育类课程)。
4.实践环节
完成“学术报告”、“科研、教学、社会实践”、“文献阅读”等必修环节,不计入学分。
5.补修本科课程
本科阶段为非材料学科的跨专业学生补修2门专业主干课程,不计学分。未通过补修课程考核的研究生不能申请学位论文答辩。
七、学位标准与学位授予
1.学术硕士研究生在规定的学习年限内修满学分、成绩合格,完成学位论文等规定的培养环节,通过学位论文评审和答辩,可获得硕士研究生毕业证书。
2. 学术硕士研究生在学期间,学术成果要求达到《西南石油大学研究生学位授予成果基本要求》、《新能源与材料学院研究生申请学位学术成果基本要求》,经学院和学校学位评定委员会审核通过,可授予硕士学位。其他规定详见《西南石油大学学位授予实施细则》及《西南石油大学新能源与材料学院关于研究生申请提前毕业规定》。
八、方案使用
本方案自2025级研究生开始使用。
方案编制组成员:新能源与材料学院学位评定分委会及教授委员会
修(制)订时间: 2025 年 4 月
课程设置及培养环节一览表
课程类别 | 课程代码 | 课程名称 | 学时 | 学分 | 开课学期 | 备注 |
秋 | 春 |
公共必修课 | S2222101 | 新时代中国特色社会主义理论与实践 | 36 | 2 | √ | √ | 必修 (4学分) |
S2222102 | 自然辩证法概论 | 18 | 1 | √ | √ |
S2222110 | 论文写作 | 18 | 1 | √ |
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专业 基础课 | 数理 基础课 | S2222202 | 数值分析 | 36 | 2 | √ |
| 选修2门 (≥4学分) |
S2222203 | 数学物理方程 | 36 | 2 | √ |
|
S2222204 | 应用统计 | 36 | 2 | √ |
|
S2222205 | 矩阵理论 | 36 | 2 | √ |
|
S2222206 | 应用泛函分析 | 36 | 2 | √ |
|
S2222207 | 最优化理论与方法 | 36 | 2 | √ |
|
S2222208 | 模糊数学 | 36 | 2 | √ |
|
专业 核心课 | S0805301 | 材料热力学及动力学 | 32 | 2 | √ |
| 必选 |
S0805303 | 材料结构与性能 | 32 | 2 | √ |
|
选修课 | 专业 选修课
| S0805401-1 | 能源新材料前沿及案例分析 | 18 | 1 |
| √ | 必选 (6学分) |
Z0856201 | 实验室安全及应急处置 | 18 | 1 |
| √ |
S0805402-1 | 材料分析测试技术及操作实践 | 32 | 2 |
| √ |
S0805403 | 材料现代制备技术 | 32 | 2 |
| √ |
Z0856207 | 油气田腐蚀材料与防护 | 32 | 2 |
| √ | 选修2门 (≥4学分) |
S0805404-1 | 油气应用高分子材料流变学 | 32 | 2 |
| √ |
S0805405-1 | 油气田材料连接新技术 | 32 | 2 |
| √ |
S0805406-1 | 现代电化学原理及应用 | 32 | 2 |
| √ |
S0805407-1 | 金属材料应用理论及前沿 | 32 | 2 |
| √ |
S0805409 | 材料表面科学与工程 | 32 | 2 |
| √ |
Z0856203 | 能量转换与储存材料 | 32 | 2 |
| √ |
S0805302 | 聚合物结构与性能 | 32 | 2 |
| √ |
31000005002 | 氢储运材料与技术 | 32 | 2 |
| √ |
31000005007 | 光伏材料与器件 | 32 | 2 |
| √ |
跨专业 选修课 | G2020601 | 石油与天然气工程前沿选讲 | 32 | 2 | √ |
| 选修1门 (≥1学分) |
31000001003 | 非常规天然气开采理论与技术 | 18 | 1 |
| √ |
31000004001 | 油气田污染控制技术 | 32 | 2 |
| √ |
61000001002 | 非常规油气开发技术 | 18 | 1 |
| √ |
61000001003 | 海洋油气开采理论与技术 | 18 | 1 |
| √ |
S0820401 | 油气井工作液技术 | 32 | 2 |
| √ |
S0820402 | 测井新技术及应用 | 32 | 2 |
| √ |
11000004001 | 能源化工碳中和前沿技术 | 32 | 2 |
| √ |
61000004001 | 碳中和技术 | 32 | 2 |
| √ |
S0817405 | 现代催化科学与技术 | 32 | 2 |
| √ |
S2222217 | 生态文明与可持续发展 | 36 | 2 |
| √ |
G2020605 | 大数据应用技术 | 32 | 2 |
| √ |
G2020606 | 机器学习概论 | 32 | 2 |
| √ |
G2020607 | 人工智能概论 | 32 | 2 |
| √ |
公共 选修课
| S2222111 | 硕士英语(一外) | 48 | 3 | √ | √ | 未过六级者必选 |
S2222105 | 高级情景口语-应用英语 | 36 | 2 | √ |
| 通过六级者选修两门 |
S2222106 | 国际学术会议论文写作与交流-应用英语 | 36 | 2 | √ | √ |
S2222107 | 跨文化交际-应用英语 | 36 | 2 | √ |
|
S2222108 | 英汉翻译实践-应用英语 | 36 | 2 |
| √ |
| 选择全校人文素养类、经管类、法学类、体育类课程1门 |
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| 选修1门 (≥1学分) |
实践环节 |
| 文献阅读 |
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| 不计学分 |
| 学术报告 |
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| 科研、教学、社会实践 |
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补修本科 主干课程 |
| 材料科学基础 |
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| 本科专业非材料大类,补修,不计学分 (学院考核) |
| 材料力学性能 |
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| 材料分析方法 |
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