功能材料专业人才培养方案
（2020版）
一、培养目标
本专业培养能适应社会发展需要，具有良好的人文素养与品德修养，扎实的数学和自然科学基础，培养具有以功能材料与元器件为特色、涵盖功能薄膜材料和电子元器件相关领域所需的工程知识，具有创新精神、工程实践能力强，较强自学能力、交流与团队合作能力以及跟踪掌握本专业新理论、新知识、新技术的能力的高级工程技术人才。学生毕业后能够在功能材料特别是在电子功能材料与器件、功能薄膜材料等领域从事微电子、光伏、电磁、表面功能等功能材料及器件方面的产品研究、技术开发、检测、工艺、设备、生产及经营管理等方面工作的应用型人才。
本专业毕业五年左右预期达到以下目标：
目标1：具有扎实的理论知识，具有能够使用功能材料专业知识及专业技能解决本专业的复杂工程问题的能力；
目标2：具备设计满足特定电子元器件及功能薄膜相关需求的功能材料组分、性能表征及相应测试方法等能力；具有能够策划、评估、组织、实施功能材料与器件相关的工程项目的能力；
目标3：具有终身学习和自我学习发展的能力，能不断提升和扩展自己的学习能力以满足工作岗位和职业发展的需求；
目标4：具有创新意识、国际视野和交流合作能力，具有较好的组织、管理、团队协作和人际交往能力，具有在团队中发挥成员或主管作用的能力；
目标5：具有爱国情怀和良好的人文素养、道德修养，遵守法律法规，遵守职业道德和职业规范，恪守工程伦理，能在材料制备以及研究实施中综合考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境方面的影响因素。
二、毕业要求：
1．工程知识：掌握从事功能材料与器件相关工作所学的数学、自然科学、工程基础和材料专业知识，能够用理论知识正确表述复杂工程中的存在问题，并具有能够解决功能材料专业的复杂工程问题的能力。
1-1：掌握数学与自然科学知识，能够用于电子功能材料与器件及相关功能薄膜材料等复杂工程问题的恰当表述；
1-2：能针对电子功能材料与器件、功能薄膜材料等领域的工程问题，建立数学模型并求解，并应用基本概念、基本理论和基本方法分析实际问题；
1-3：掌握功能材料的基础知识，能够用于解决电子材料与器件及相关功能材料等工程领域的工程问题；
1-4：掌握材料科学基础、电子器件基础、电子功能材料及功能薄膜材料等专业知识，能针对电子材料与器件及相关功能材料等复杂工程问题进行设计、求解和理论分析；
2．问题分析：能够应用数学、自然科学、材料工程的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析与功能材料领域相关的复杂工程问题，以获得有效结论。
2-1：具有综合运用所学的数学、自然科学、工程科学等基本原理，识别和判断电子功能材料与器件及功能薄膜材料等领域复杂工程问题各环节的相互关系和关键环节；
2-2：能够运用数学、自然科学、工程科学等基本原理，正确表达涉及功能材料器件及功能材料等领域存在的工程问题；
2-3：能够运用工程科学基本原理及功能材料专业知识分析功能材料工程问题的产生原因，提出解决途径，正确表达解决方案；
2-4：能运用数学、自然科学、工程科学等基本原理，通过文献分析寻求、技术调研等方法对影响因素进行分析论证，证实解决方案的合理性；
3．设计/开发解决方案：能够设计/开发针对功能材料复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。
3-1：能够基于材料科学的基本规律，理解复杂功能材料工程问题，具备基础的工程方案设计或工艺设计能力；
3-2：综合运用电子材料与器件及功能材料的相关专业知识，能够设计针对电子功能材料、器件结构、器件封装工艺等复杂功能材料问题的解决方案；
3-3：能够对功能材料的设计方案进行优化与改进，用图纸、报告或实物的形式呈现设计成果，体现创新意识；
3-4：能够针对电子功能材料与器件的复杂工程问题，提出解决方案，体现创新意识；在方案设计中能够考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素；
4．研究：能够基于科学原理并采用科学方法对功能材料复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。
4-1：基于科学原理对电子材料与器件及功能材料研究过程中的复杂工程问题，如功能材料器件结构和性能，采用科学方法进行研究和实验方案制定；
4-2：基于材料学基础理论根据实验方案构建实验系统，选用实验材料和设备，评估实验过程，实施实验；
4-3：能够应用功能材料专业知识正确采集、整理实验数据，对实验结果进行分析和解释，得出合理有效的结论；
5．使用工具：能够针对功能材料复杂工程问题，开发、选择与使用恰当技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对功能材料领域复杂工程问题的预测与模拟，并能能够理解其适用范围和局限性。
5-1：掌握功能材料专业常用现代制备和性能检测仪器、信息技术工具、工程工具及专业模拟软件的使用原理和方法，并理解其局限性；
5-2：能够选择或使用恰当的仪器、信息资源、工程工具等，对工程问题进行分析、计算与设计；
5-3：针对电子功能材料与器件及功能薄膜材料等相关工程问题，开发或选用恰当的现代工具，模拟和预测复杂工程问题，并能够分析其局限性；
6．工程与社会：能够基于工程相关背景知识进行合理分析、评价功能材料专业工程实践及复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律的影响，并理解应承担的责任。
6-1：熟悉电子功能材料与器件等相关领域的技术标准、知识产权、产业政策和法律法规，理解不同社会文化对工程活动的影响；
6-2：能分析和评价专业工程实践和复杂功能材料与器件等相关工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律、文化的影响，以及这些制约因素对项目实施的影响，并理解应承担的责任；
7．环境与可持续发展：了解功能材料专业相关的职业和行业的方针、政策和法律、法规，能够理解和评价针对功能材料复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。
7-1：理解环境保护和社会可持续发展的内涵和意义，了解环境保护和社会可持续发展相关的法律法规和方针政策；
7-2：能够理解和评价针对电子功能材料与器件等相关的复杂工程问题的工程实践对环境和社会可持续发展的影响；
8．职业规范：具有人文社会科学素养和社会责任感，能够在功能材料工程实践过程中理解并遵守工程职业道德规范，履行相应的责任。
8-1：具有良好的人文社会科学素养和道德修养，正确理解社会主义核心价值观，具有较强的社会责任感，理解个人与社会的关系，了解中国国情；
8-2：理解诚实公正、诚信守则的工程职业道德和规范，并能在电子材料与器件及功能材料工程实践中自觉遵守；
8-3：理解工程师对公众的安全、健康和福祉，以及环境保护的社会责任，能够在工程实践中自觉履行责任；
9．个人与团队：具有团队合作和在多学科背景下发挥作用的能力，能够在团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。
9-1：具有一定的组织管理能力、较强的沟通能力和人际交往能力，以及在团队中发挥有效作用的能力，能主动与其他学科的成员共享信息和合作共事；
9-2：能够在多学科背景下从事电子功能材料与器件工程实践，在研究和开发的团队中承担成员或负责人的角色与责任，能够组织、协调和指挥团队开展工作；
10．沟通：能够就功能材料复杂工程问题与业界同行及社会公众进行书面和口头的沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。
10-1：能就电子功能材料与器件及功能薄膜材料等相关专业问题，以口头、文稿、图表等方式，准确表达自己的观点，回应质疑，理解与业界同行和社会公众交流的差异性；
10-2：了解专业领域的国际发展趋势、研究热点，理解和尊重世界不同文化的差异性和多样性；
10-3：具备跨文化交流的语言和书面表达能力，能就专业问题，在跨文化背景下进行基本沟通和交流；
11．项目管理：理解并掌握功能材料相关的管理学与经济学知识，并能在相关的工程实践中应用。
11-1：理解并掌握电子功能材料与器件及功能薄膜材料实践活动中涉及工程管理及经济决策的原理和方法；
11-2：能够将工程管理及经济决策的原理和方法应用于功能材料等相关的实践活动中；
12．终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。
12-1：具备自主学习和终身学习的意识，具有良好的职业发展观；
12-2：能够结合问题，自主获取知识和应用知识，有不断学习和适应发展的能力；
三、课程体系建构
1.支撑毕业要求达成的课程及教学环节（见附表1）
2.课程体系对毕业要求的支撑关系矩阵（见附表2）
四、主干学科与主要课程
主干学科：材料科学与工程
专业核心知识领域：涉及力、热、电、光、磁等性能的功能材料的成分设计、制备方法、性能表征、器件设计与封装、新材料的研究与开发、技术改进等。
专业核心课程：半导体物理与器件、材料物理性能、功能材料制备及性能表征、微电子器件结构与设计、功能材料学。
主要实践性教学环节：物理实验、电工电子技术实验、机械设计基础课程设计、材料科学基础实验、物理化学实验、专业创新实验、专业综合实验、材料物理性能实验、功能材料性能表征实验、功能材料工艺学实验、专业实习、毕业设计等。
五、标准学制、毕业学分及授予学位
标准学制：四年。
毕业学分要求：在规定的学习年限内完成专业课程教学计划中规定的全部内容，修满要求的最低学分（177学分），经德、智、体等方面审查合格，准予毕业。
授予学位：满足《 学士学位授予工作实施细则》有关要求，授予工学学士学位。
六、课程设置
1.通识教育类：要求修满85学分
（1）必修课：要求修满75学分
类别 |
课程名称 |
考核 方式 |
学分 |
学时 |
开课 学期 |
备注 |
思想 政治类: 16.0学分 |
马克思主义基本原理 |
考试 |
3 |
48 |
2 |
|
中国近现代史纲要 |
考试 |
3 |
48 |
1 |
||
毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论1/2 |
考试 |
5 |
80 |
4/5 |
2.5学分/学期 |
|
思想道德修养与法律基础 |
考查 |
3 |
48 |
2 |
||
形势与政策1-4 |
考查 |
1 |
32 |
2/4/6/8 |
||
形势与政策实践1-4 |
考查 |
1 |
32 |
1/3/5/7 |
||
素质 拓展类： 3.0学分 |
心理健康教育 |
考查 |
1 |
16 |
1 |
|
职业生涯发展规划 及就业指导 |
考查 |
1 |
16 |
4 |
||
创业基础 |
考查 |
1 |
16 |
5 |
||
数学类： 16.0学分 |
高等数学A1 |
考试 |
5 |
80 |
1 |
|
高等数学A2 |
考试 |
6 |
96 |
2 |
||
线性代数 |
考试 |
2 |
32 |
3 |
||
概率论与数理统计 |
考查 |
3 |
48 |
4 |
||
自然科学类： 11.0学分 |
大学物理1 |
考试 |
3.5 |
56 |
2 |
|
大学物理2 |
考试 |
2.5 |
40 |
3 |
||
物理实验1 |
考查 |
1 |
16 |
1 |
||
物理实验2 |
考查 |
1.5 |
24 |
2 |
||
工程化学 |
考试 |
2.5 |
40 |
2 |
||
外语类：12.0学分 |
综合英语1-4 |
考试 |
12 |
192 |
1-4 |
3学分/学期 |
军事体育：8.0学分 |
体育1-4 |
考试 |
4 |
144 |
1-4 |
1学分/学期 |
军事理论 |
考查 |
2 |
36 |
2 |
||
军事技能训练 |
考查 |
2 |
3w |
1 |
||
工程素养类：2.0学分 |
工程基础训练（金工） |
考查 |
2 |
2w |
4 |
|
计算机类：7.0学分 |
计算机基础 |
考查 |
1.5 |
24 |
2 |
|
计算机程序设计语言 |
考试 |
4.5 |
72 |
3 |
VC++ |
|
计算机程序设计实践 |
考查 |
1 |
1w |
4 |
||
合计 |
75 |
1236+6w |
w表示“周” |
|||
（2）选修课：要求修满10学分
包括社会科学、自然科学、人文艺术、工程技术、创新创业等5类选课模块。每个模块要求修满2学分。课程开设目录由学校统一公布。
2.学科基础类：要求修满36学分
（1）必修课：要求修满36学分
类别 |
课程名称 |
考核方式 |
总学分 |
总学时 |
开课学期 |
备注 |
导论 |
功能材料专业导论 |
考查 |
1.5 |
24 |
3 |
|
工程项目管理及企业EHS风险管理 |
考查 |
1 |
16 |
5 |
||
机械 |
工程图学 |
考查 |
3.0 |
48 |
1 |
|
机械设计基础 |
考查 |
3.0 |
48 |
5 |
||
力学 |
工程力学 |
考试 |
3.0 |
48 |
4 |
|
物理和化学 |
物理化学 |
考试 |
3.0 |
48 |
3 |
|
工程化学 |
考查 |
2.0 |
32 |
3 |
||
材料化学基础 |
考试 |
2.0 |
32 |
3 |
||
固体物理 |
考查 |
2.0 |
32 |
6 |
||
电学 |
电工电子技术 |
考试 |
3.0 |
48 |
4 |
|
材料 |
材料力学性能 |
考查 |
2.0 |
32 |
5 |
|
材料工程基础 |
考查 |
2.0 |
32 |
6 |
||
材料科学基础A1 |
考试 |
3.0 |
48 |
4 |
||
材料科学基础A2 |
考试 |
2.0 |
32 |
5 |
||
传热与传输原理 |
考查 |
1.5 |
24 |
5 |
||
材料近代分析方法 |
考查 |
2 |
32 |
5 |
||
合计 |
36.0 |
576 |
||||
3.专业类：要求修满22学分
（1）必修课：要求修满16学分
类别 |
课程名称 |
考核 方式 |
总 学分 |
总 学时 |
开课 学期 |
备注 |
专业课 |
材料物理性能 |
考试 |
2 |
32 |
5 |
专业核心课程 |
功能材料学 |
考试 |
2 |
32 |
6 |
专业核心课程 |
|
半导体表面与界面物理 |
考查 |
2 |
32 |
6 |
||
功能材料制备及性能表征 |
考试 |
2 |
32 |
5 |
专业核心课程 |
|
微电子器件结构与设计 |
考查 |
2 |
32 |
6 |
||
专业英语 |
考查 |
2 |
32 |
6 |
||
薄膜物理与技术 |
考试 |
2 |
32 |
6 |
专业核心课程 |
|
半导体物理与器件 |
考查 |
2 |
32 |
5 |
专业核心课程 |
|
合计 |
14 |
224 |
||||
（2）选修课：要求修满6学分
类别 |
课程名称 |
考核 方式 |
总 学分 |
总 学时 |
开课 学期 |
备注 |
专业课 |
器件可靠性 |
考查 |
1.5 |
24 |
6 |
|
能源材料与器件 |
考查 |
1.5 |
24 |
6 |
||
科技创新与论文写作 |
考查 |
1.5 |
24 |
7 |
||
磁性材料与器件 |
考查 |
1.5 |
24 |
7 |
||
表面工程技术 |
考查 |
1.5 |
24 |
7 |
||
芯片制造技术 |
考查 |
1.5 |
24 |
6 |
||
功能陶瓷 |
考查 |
1.5 |
24 |
7 |
||
纳米材料与技术 |
考查 |
1.5 |
24 |
7 |
||
光电材料与器件 |
考查 |
1.5 |
24 |
7 |
||
功能薄膜材料 |
考查 |
1.5 |
24 |
7 |
||
生物材料学 |
考查 |
1.5 |
24 |
7 |
||
敏感材料与器件 |
考查 |
1.5 |
24 |
7 |
4.其他必修实践环节：要求修满38学分
实践环节名称 |
考核 方式 |
学分 |
学时 |
开课 学期 |
备注 |
军事技能训练 |
考查 |
2 |
3w |
1 |
|
物理实验1和2 |
考查 |
2.5 |
40 |
1/2 |
|
形势与政策1-4 |
考查 |
1 |
32 |
1/3/5/7 |
|
工程基础训练（金工） |
考查 |
2 |
2W |
4 |
|
材料物理性能实验 |
考查 |
1 |
16 |
5 |
|
物理化学实验 |
考查 |
1 |
16 |
3 |
|
机械设计基础课程设计 |
考查 |
1 |
1W |
5 |
|
计算机程序设计实践（VC++） |
考查 |
1 |
1W |
4 |
|
电工电子技术实验 |
考查 |
1 |
16 |
4 |
|
材料科学基础实验 |
考查 |
1 |
16 |
4 |
|
专业综合实验 |
考查 |
2 |
2W |
6 |
|
专业创新实验 |
考查 |
1 |
1W |
7 |
|
认识实习 |
考查 |
1 |
1W |
2 |
|
生产实习 |
考查 |
2 |
2W |
6 |
|
材料近代分析方法实验 |
考查 |
0.5 |
8 |
5 |
|
功能材料综合课程设计 |
考查 |
2 |
2W |
7 |
|
功能材料性能表征实验 |
考查 |
2 |
2W |
6 |
|
功能材料工艺学实验 |
考查 |
2 |
2W |
6 |
|
毕业设计（论文） |
考查 |
12 |
16W |
8 |
|
合计 |
38 |
144+35w |
|||
5.第二课堂：要求修满6学分
第二课堂活动是人才培养的重要环节，在培养学生创业意识、创新精神和实践能力，提高学生自主学习能力、组织活动能力、专业素养等方面发挥着重要作用。
第二课堂项目分为创新研究活动、社会实践活动、人文艺术体育活动三类。学生在第二课堂满足6学分的同时，还应满足以下基本要求：
在创新活动研究方面，至少参加1个创新创业训练项目或创新性开放选修实验或教师科研课题，至少参加1次学科竞赛、1个科技社团活动；在社会实践活动方面，至少参加1次社会实践；在人文艺术体育活动方面，平均每学期至少听1次高质量的学术讲座、阅读1本书（四学年中至少阅读1本中华优秀传统文化方面的书籍）。
学生参加第二课堂活动的成绩评定采用等级记分制，根据学生参加活动项目的对应累计分值确定总评成绩。学生参加第二课堂活动评定成绩以“实践能力与素质拓展”的科目名称记入学生成绩档案。成绩及格及以上者获得相应学分。具体详见《 本科培养方案第二课堂要求选修学分评定管理办法》（江科大校〔2013〕199号）。
七、主要课程图谱
八、课程类别学分学时统计
1.按课程模块统计
统计项目 课程类别 |
要求修学 学分 |
占总要求 学分的比例 |
学时 |
||
理论教学 |
通识教育课程 |
必修 |
75 |
42.4% |
1100 |
选修 |
10 |
5.6% |
196 |
||
小计 |
85 |
48.0% |
1296 |
||
学科基础课程 |
必修 |
36 |
20.3% |
576 |
|
选修 |
0 |
0 |
0 |
||
小计 |
36 |
20.3% |
576 |
||
专业课程 |
必修 |
16 |
9.0% |
224 |
|
选修 |
6 |
3.4% |
64 |
||
小计 |
22 |
12.4% |
288 |
||
合计 |
143 |
81.25% |
2160 |
||
集中实践性环节 (含不以周安排的独立实验) |
必修 |
38 |
21.5% |
144+35w |
|
选修 |
0 |
0 |
0 |
||
小计 |
38 |
21.5% |
144+35w |
||
第二课堂 |
选修 |
6 |
3.4% |
按6 w计 |
|
总计 |
176 |
100.0% |
2304+41w |
||
注：必修课共计要求修满155学分，选修课共计要求修满22学分。
2.按课程类型统计
课程类别 |
数学与自然科学>15% |
工程基础/专业基础课/专业课>35% |
工程实践与毕业设计>20% |
人文社科 >15% |
第二课堂 |
学分 |
27.0 |
64 |
38 |
42 |
6.0 |
占总学分比例 |
15.2% |
36.2% |
21.5% |
23.7% |
3.4% |
九、教学计划课程安排
专业教学计划课程安排表（见附表3）
十、教学计划中学期教学周及学分分布
教学计划中学期周分配统计表
学期 |
第一学年 |
第二学年 |
第三学年 |
第四学年 |
合计 |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|||
理论教学（含课内实验、上机及不以周安排的实验、实训） |
15w |
17w |
17w |
15w |
17w |
13w |
15w |
0w |
109w |
|
以周安排的集中实践性环节 |
机械设计基础课程设计 |
1w |
1w |
|||||||
军事技能训练 |
3w |
3w |
||||||||
工程基础训练(金工) |
2w |
2w |
||||||||
计算机程序设计实践(VC++) |
1w |
1w |
||||||||
认识实习 |
1w |
1w |
||||||||
生产实习 |
2w |
2w |
||||||||
专业综合实验 |
2w |
2w |
||||||||
专业创新实验 |
1w |
1w |
||||||||
功能材料综合课程设计 |
2w |
2w |
||||||||
毕业设计 |
16w |
16w |
||||||||
考试/毕业教育 |
1w |
2w |
2w |
2w |
2w |
1w |
1w |
1w |
12w |
|
学期周数总计 |
19w |
19w |
20w |
20w |
20w |
18w |
19w |
17w |
152w |
|
教学计划中学期学分分配表
学期 教学环节 |
第一学年 |
第二学年 |
第三学年 |
第四学年 |
合计 |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
||
理论教学（含课内实验、上机、实践） |
17 |
23.3 |
21.5 |
19.8 |
21 |
15.7 |
4.5 |
0.2 |
119 |
集中实践教学环节 |
3.3 |
1.5 |
2.3 |
5 |
2.7 |
8 |
3.2 |
12 |
37 |
合计 |
20.3 |
24.8 |
23.8 |
24.8 |
23.7 |
23.7 |
7.7 |
12.2 |
161 |
注：（1）通识教育选修10学分，第二课堂6学分，未包含在表内。
专业负责人：袁妍妍 院长：芦笙