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研究生培养

材料化学工程博士学位培养方案

发布日期:2015年07月17日    作者:    编辑:wn    审核:    点击:[]

 

材料化学工程
( 0817Z1 )
一、培养目标
本专业培养热爱祖国、遵纪守法、品德高尚、崇尚科学、身心健康,适应我国现代化建设事业需要的高层次专业人才。在材料化学工程领域具有坚实宽广的理论基础和系统深入的专业知识,较为全面地了解本学科领域的发展现状和所涉及研究领域的国际前沿;熟练掌握并运用本学科的先进实验研究方法、测试评价技术、理论分析方法和计算工具;具备利用化学工程的理论和方法指导材料制备和加工过程、依托新材料发展化工单元过程与反应技术,解决材料的“组分-工艺-结构-性能”关系的科研能力;具备严谨的科学态度和独立从事科学研究的能力,并能在科学问题或专门技术上作出创新性工作;能够胜任高等院校、设计院所、企业和其它单位的教学、科研、设计和管理工作。
二、学科方向
“材料化学工程”是“化学工程与技术”一级学科博士点下设的二级博士点,包含材料腐蚀与防护工程、材料表面化学与工程、高分子材料化学与工程、无机非金属材料工程和新能源材料化学5个特色学科方向。
1、材料腐蚀与防护工程
本学科方向主要集中在材料腐蚀行为与机理、防腐蚀材料的设计与应用、电化学保护技术的设计与应用、防腐蚀涂镀层工艺技术与应用和缓蚀剂的合成及应用等方面的研究,重点开展油气田装备、钻完井工具或油气井管材所出现的腐蚀问题及防护措施研究。形成的主要研究特色有:(1)管材完整性研究与安全评估;(2)酸性介质中金属材料的腐蚀与控制研究。
2材料表面化学与工程
本学科方向主要涉及材料的表界面化学基础理论及采用物理化学方法制备材料表面功能性覆盖层,用来改善各种工具和石油装备的表面性能,如耐磨性能、隔热性能、阻氢性能、阻垢性能和耐腐蚀性能。形成的主要研究特色有:(1)材料表面气--液复合膜制备;(2)材料表面原位合成改性技术。
3、高分子材料化学与工程
本学科方向是应用化学工程的方法和原理,采用新工艺、新技术,制备新型复合材料、超强聚合物凝胶材料、缓释交联聚合物材料、树脂涂层和油田用高分子处理剂等,建立分子结构与功能之间的关系,实现分子水平上设计和控制功能过程,为新型高分子材料开发提供依据。形成的主要研究特色有:(1)油气田用高分子材料;(2)新型聚合物基复合材料。
4、无机非金属材料工程
本学科方向主要从事无机胶凝材料的水化凝结机理、化学改性及添加剂,无机非金属纳米功能材料的制备及其物理化学性能研究。重点结合无机非金属材料的适应性、耐久性、防腐性及其多种功能性问题进行设计、开发、改性、制备和机理研究,发挥其材料的特殊作用。形成的主要研究特色有:(1)固井水泥及其添加剂;(2)新型无机非金属结构和功能材料。
5、新能源材料化学
本学科方向主要从事太阳能、电池、风电等新能源领域的材料制备及其物理化学性能研究。致力于太阳能转换利用(光化学和光电)、燃料电池、锂离子电池、超级电容器等相关材料和器件的制备、组装、表征和应用,探索材料结构与其在新能源领域应用性能之间的关系,为提高能源采收、能量转化、储能过程的效率提供理论依据。形成的主要研究特色有:(1)绿色催化材料;(2)能量转化与储存材料。
三、培养方式
1)通过课程学习、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,塑造科学的世界观、价值观和人生观。
(2)根据本专业培养计划,集中完成基础理论和专业课课程学习,修满相应学分,获取坚实的理论基础和应具备的知识结构。
3)通过文献阅读、学术报告、科研实践、学术会议等多种途径拓展专业的国际视野,洞察专业发展前沿,扩大知识面。
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个人培养计划,完成共性与个性的兼容培养。必要时可设立副导师,鼓励组建学术指导团队共同指导研究生。鼓励交叉学科培养,必要时可从相关学科聘请导师共同指导。
5)因材施教,根据学生的知识结构和学术兴趣,激发学生对相关领域科学问题的发现与研究,注重创新能力培养,培养其独立地、创造性地从事科学研究,或探索与解决国民经济、社会发展问题。
6)导师督促学生完成课程学习,指导学生完成博士论文的选题、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,对不合格学生根据学籍管理文件进行中期分流和淘汰。
四、基本要求
1、获取本学科博士学位的基本知识及结构要求
(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,构建研究本学科科学问题的基石。
(2)专业知识要求
系统深入掌握材料化学工程学科通用的专业知识,以及所属学科研究方向的专业知识,形成本学科博士生的核心知识体系。
(3)科学研究方法与技能要求
全面掌握材料化学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,获得开展高质量科学研究的必要条件。
(4)学科交叉要求
有针对性地掌握材料科学与工程学科和化学工程与技术学科的交叉知识,主动拓展知识面,同时适当加强与石油化工、新能源、环境工程等相关学科的交叉应用。
(5)外语要求
掌握至少一门外国语,能够熟练运用外语进行文献阅读、论文写作以及与国际同行进行学术交流等活动。
2、获取本学科博士学位应具备的基本素质
(1)学术素养
崇尚科学、追求真理,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,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、获取本学科博士学位应具备的基本学术能力
(1)获取知识的能力
不仅具有坚实宽广的知识,还应具有跟踪本学科前沿动态的能力,通过课堂学习、查阅文献、设计实验、交流合作等方式获取新知识和新技能,将新理论和新方法与自身研究结合,具有知识更新和终生学习的能力。
(2)学术鉴别能力
利用各种方法获取现有研究成果,从中提取有用信息,寻找本学科中应该研究的关键问题,设计解决这些问题的方案,利用正确的研究方法进行学术研究。对于已有成果既要尊重,又要敢于质疑,客观公正地看待已有成果的不足并进行修正。
(3)科学研究能力
具备独立从事利用化学工程的理论和方法指导材料制备和加工过程、依托新材料发展化工单元过程与反应技术,解决材料的“组分-工艺-结构-性能”关系的科研能力。针对研究现状和本学科发展的客观规律,善于发现、分析和解决研究领域中存在的问题,通过严谨的实验和科学的方法,获取有价值的研究成果,并能将成果公开发表。
(4)学术创新能力
能够根据本学科特点提出新的理论,完善已有理论,或建立新的科学研究方法,或修正已有模型、建立新的模型,或研发新型材料,或发展材料的新应用领域。
(5)学术交流能力
学术交流能力是博士生应具备的重要素质。博士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。具备熟练进行学术交流、表达学术思想、展示学术成果的能力。
4、本学科博士学位论文的基本要求
(1)选题和文献综述的要求
在导师指导下,根据学科发展需求,结合个人学术兴趣,选择针对本学科的某一具体研究方向,提出对我国经济和社会发展有意义的课题,并体现学科的前沿性、创新性和先进性,能开展充实的科研工作量。
为培养博士生获取知识和学术鉴别能力,保证选题具有前沿性和开创性,博士学位论文开题论证前,须撰写2万字以上的文献综述,了解国内外相关领域的研究动态,包括主要理论、方法、成果、代表人物及代表著作(论文)、发展方向、有待进一步解决的问题等。参考文献不少于100篇,其中英文文献占75%以上。
2)论文规范性要求
学位论文必须符合《学位论文编写规则》(GB/T7713.1-2006)的规定。学位论文应阐述课题的选题意义、学科发展动态、需要解决的问题及本人的贡献;应对采用的实验方法、实验装置、测试条件等予以说明;对材料的状态、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;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,数据处理准确;列出必要的图表,图表的标题中英文对照,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;论文表达简练、通顺、条理清楚、层次分明、逻辑性强、图表规范、概念清楚、论据充分。
3)论文成果创新性要求
论文应具有创新性、先进性和科学价值,应在科学或专业技术上做出创新性的研究成果,提出自己的学术观点,并具有一定的独创性。论文应具有较高的学术价值,获得博士学位前,需在材料科学与工程学科或化学工程与技术学科具有一定影响力的国际学术期刊上发表反映本论文成果的学术论文,并被SCI数据库检索收录。
五、课程设置
材料化学工程博士学位研究生课程总学分要求为15学分,详见课程设置一览表。基础理论课程6学分,满足思想教育、外语能力和数学基础培养;专业核心课程3学分,核心课程为《传递过程》,反映了化学工程与技术学科的传递过程原理和化学反应工程(“三传一反”)的核心理论体系;专业选修课程6学分,构成材料科学和化学工程的专业知识结构。同时需完成文献阅读与研讨科研实践学术报告等必修环节,达到相关的训练要求,该项不计入学分。
六、实践环节要求
科研实践和社会实践是研究生培养的重要环节,是培养研究生创新能力和应用能力的主要手段。本专业主要的实践环节包括:
1、开题答辩
据学校对开题报告的基本要求,撰写符合规范的博士学位论文开题报告,重点体现开题的科学问题提出、理论方法、技术路线、创新思路及新颖性。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和淘汰
2、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,并应在理论分析、测试技术、数据处理、仪器设备和工艺方法等方面有一定的创新性,需体现培养方案中要求掌握的理论知识和技能、分析和解决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个月后可进行第二次答辩,仍未通过者按照学籍管理文件进行淘汰处理
3、学术交流活动
研究生在读期间至少应参加10次以上学术讲座。鼓励学生参加国内外高水平学术交流并进行口头报告,学院制定相关文件给予一定的经费补助。要求每次学术交流有记录和总结。提倡参加跨学科学术活动。
4三助实践
博士研究生在读期间需参加三助(助教、助研、助管)项目,由三助项目设岗负责人下达三助任务,任务完成后,由研究生本人填写考核表,设岗负责人签署考核意见和结论。
5、科学实践
博士生在读期间至少独立从事一项科研项目的研究任务,并撰写一项省部级以上科研项目的申报书。
七、学制
材料化学工程专业博士研究生的学制为3~6年,其中课程学习1年,论文工作时间不少于2年。
材料化学工程博士学位研究生课程一览表
课程
类别
课程
代码
课程名称
课程
属性
学时
学分
开课学期
备注
(6学分)
公共
基础
理论课
B1111101
中国马克思主义与当代
全校公共
36
2
必选
B1111102
马克思主义经典著作选读
全校公选
18
1
任意选修,不计学分
B1111103
博士英语
全校公选
36
2
必选
专业
基础
理论课
S2222201~ S2222208、Z3333201
数学类课程(学生在全校数学课程一览表中任选1门)
全校公选
36
2
必选,见附表;硕士和本科阶段学过的课程不能选
专业核心课(3学分)
B0817301
传递过程
专业核心课
48
3
必选
专业
选修
(6学分)
B0817408
材料化学工程选论及前沿知识
专业课
32
2
必选
B0817409
材料制备新技术
专业课
32
2
B0817410
先进材料选论
专业课
32
2
必修环节
文献阅读与研讨、学术报告
必修
(不计学分)
科研实践
工程科学与工程管理概论
(包括:工程哲学与工程伦理、科学研究方法与学术规范、组织管理与领导力、复杂性科学与系统工程、技术经济学等)
讲座与自学相结合(不计学分)
附表:全校数学公选课表

课程编码
课程名称
开课学期
学时
学分
备注
S2222201
现代数学基础
第一学期
54
3
全校公选课
S2222202
数值分析
第一学期
36
2
全校公选课
S2222203
数学物理方程
第一学期
36
2
全校公选课
S2222204
应用统计
第一学期
36
2
全校公选课
S2222205
矩阵理论
第一学期
36
2
全校公选课
S2222206
应用泛函分析
第一学期
36
2
全校公选课
S2222207
最优化理论与方法
第一学期
36
2
全校公选课
S2222208
模糊数学
第一学期
36
2
全校公选课
Z3333201
工程数学模型及数值方法
第一学期
36
2
全校公选课

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