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新能源材料與器件
（中國普通高等學校本科專業）
鎖定
- 中文名
- 新能源材料與器件
- 外文名
- New Energy Materials and Devices
- 創辦時間
- 2012年
- 類 別
- 材料類
- 專業代碼
- 080414T
- 授予學位
- 工學學士
- 修業年限
- 四年
- 學科門類
- 工學
- 專業層次
- 本科
新能源材料與器件設置背景
能源是人類社會賴以生存和發展的重要物質基礎。新能源作為一種綠色新技術，既能減少環境污染，又能緩解能源危機，成為進入21世紀後世界經濟發展中最具有決定性影響的技術領域之一。
作為戰略性新興產業的代表、低碳經濟的發展方向，新能源的推廣應用工作作為一項能源政策，在21世紀初已納入中國經濟建設的總體規劃與政府部門的重要議事日程之中。但與之不相適應的是，新能源材料相關專業人才的缺乏制約了產業的發展。因此，有必要設置“新能源材料與器件”專業，培養更多優秀的新能源材料專門人才，滿足市場需要。
[5-6]
新能源材料與器件發展歷程
新能源材料與器件培養目標
新能源材料與器件專業培養具有堅實的自然科學基礎、材料科學與工程專業基礎和人文社會科學基礎，具有較強的工程意識、工程素質、實踐能力、自我獲取知識的能力、創新素質、創業精神、國際視野、溝通和組織管理能力的高素質專門人才。
新能源材料與器件專業畢業的學生，應當能夠從事材料科學與工程基礎理論研究，新材料、新工藝和新技術研發，生產技術開發和過程控制，材料應用等材料科學與工程領域的科技工作，或者承擔相關專業領域的教學、科技管理和經營工作。
[7]
新能源材料與器件培養規格
- 學制與學位
新能源材料與器件專業基本學制為4年。參考總學分一般為140~190學分［含畢業設計（論文）學分］。
- 人才培養要求
- 掌握新能源材料與器件專業工作所需的數學和自然科學知識、工程技術知識以及一定的經濟學與管理學知識。
- 系統掌握新能源材料與器件專業的基礎理論和專業知識，熟悉材料的組成、結構、合成與製備、性質與使役性能之間關係的基本規律。
- 掌握新能源材料與器件專業所涉及的各種材料的製備、性能檢測與分析的基本知識和技能。
- 瞭解材料類專業相關學科的發展現狀和趨勢，具有創新意識，並具備設計材料和製備工藝、提高材料的性能和產品質量、開發研究新材料和新工藝、根據工程應用選擇材料等方面的基本能力。
- 瞭解與新能源材料與器件專業相關的職業和行業的重要法律、法規及方針與政策，具有高度的安全意識、環保意識和可持續發展理念。
- 具有終身學習意識，能夠運用現代信息技術獲取相關信息和新技術、新知識，持續提高自己的能力。
- 具有一定的組織管理能力、表達能力、獨立工作能力、人際溝通能力和團隊合作能力。
新能源材料與器件課程體系
新能源材料與器件總體框架
新能源材料與器件專業的課程設置應能支持培養目標達成，課程體系必須支持各項畢業要求的有效達成。
人文社會科學類通識課程約佔20%；數學和自然科學類課程約佔20%，實戰內容約佔20%，學科基礎知識和專業知識課程約佔35%。
人文社會科學類教育能夠使學生在從事材料工程設計時考慮經濟、環境、法律、倫理等各種制約因素。
數學和自然科學教育能夠使學生掌握理論和實驗的方法為學生運用相應基本概念表述材料工程問題、設計與選擇材料、進行分析推理奠定基礎。
學科基礎類課程應包括學科的基礎內容，能體現數學和自然科學對專業應用能力的培養；專業類課程、實踐環節應能體現系統設計和實施能力的培養。
新能源材料與器件理論課程
- 通識類課程
知識領域 | 涵蓋內容 |
|---|---|
人文社會科學類知識 | 包括哲學、思想政治道德、政治學、法學、社會學等基本內容。 |
工具性知識 | 包括外語、計算機及信息技術、文獻檢索、科學研究方法論等基本內容。 |
數學和自然科學類知識 | 包括數學、物理學、化學、力學以及生命科學和地球科學等基本內容。 |
經濟管理和環境保護類知識 | 包括金融、財務、人力資源和行政管理、環境科學等方面的基本內容。 |
- 基礎類課程
知識領域 | 涵蓋內容 |
|---|---|
材料科學基礎知識 | 包括材料結構、晶體缺陷、相結構與相圖、非晶態結構與性能、固體表面與界面、材料的凝固與氣相沉積、擴散與固態相變、燒結、變形與斷裂、材料的電子結構與物理性能以及材料概論等。 |
材料工程基礎知識 | 包括流體流動基礎、熱量傳遞、傳質過程及其控制、材料及其產品設計、選材、製造加工成型以及失效分析等方面的基礎知識，工程製圖、機械設計及製造基礎、電工電子學等。 |
物理化學知識 | 包括氣體、熱力學第一定律、熱力學第二定律、多組分系統熱力學、化學平衡、相平衡、化學反應動力學、電化學、表面現象和膠體分散系統等。 |
- 專業類課程
固體物理 | 物理化學 | 材料化學與物理 | 能源電化學 | 電源工藝學 |
半導體物理與器件 | 儲能材料與製備技術 | 材料分析與測試方法 | 能量轉換與應用 | 先進節能技術 |
太陽能電池原理與工藝 | 鋰離子電池原理與工藝 | 能源系統的集成設計 | 世界新能源發展態勢 |
新能源材料與器件實踐教學
- 實驗課程
類別 | 涵蓋內容 |
|---|---|
公共基礎實驗 | 主要包括物理實驗、化學實驗、計算機基本操作實驗、電子電工實驗等。 |
專業基礎實驗 | 主要包括材料科學基礎實驗、材料工程基礎實驗、材料研究與測試方法專業基礎訓練及綜合實驗。依據相應課程大綱，每門課程至少開設4個實驗項目，且能支持專業培養目標的達成。 |
專業實驗 | 主要包括專業技能訓練、材料製備與性能綜合實驗等。要求開設材料的力學、熱學、電學等性能相關實驗至少7項，同時完成至少1種材料的製備，包括原料的選擇—配方計算—工藝方案設計—製備—相關性能測試及結構分析等全過程訓練。 |
- 課程設計
類別 | 涵蓋內容 |
|---|---|
機械零件設計 | 進行工程設計基本技能訓練。 |
材料製備裝備設計 | 結合專業知識進行設備設計訓練。 |
工廠工藝流程設計 | 針對至少1種材料生產工藝進行車間工藝流程設計。 |
*各高校可根據實際情況進行選擇 | |
- 專業實習
- 畢業設計（論文）
畢業設計（論文）是科研與教學結合最為密切的一個實踐環節，須制定與畢業設計（論文）要求相適應的標準和檢查保障機制，對選題、內容、指導、答辯等提出明確要求，保證課題的工作量和難度，並給學生提供有效指導，每位專業教師指導畢業設計（論文）的學生人數原則上每屆不超過6人。
選題應結合新能源材料與器件專業的工程實際問題，有明確的應用背景，培養學生的工程意識、協作精神以及綜合應用所學知識解決實際問題的能力。畢業設計（論文）可以從科研任務中選擇規模適當和相對獨立的題目，還可以通過與企業緊密合作的實戰教學活動來進行。
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新能源材料與器件教學條件
新能源材料與器件教師隊伍
- 教師隊伍規模與結構
按一級學科專業培養的高校，專任教師不少於50人；按二級學科專業培養的高校，每個專業的專任教師不少於10人，且生師比不高於18：1。
年齡在55歲以下的教授及40歲以下的副教授分別佔教授總數和副教授總數的比例應適宜，中青年骨幹教師所佔比例較高，滿足持續發展的需要。
專任教師中具有高級職稱的比例不低於50%，具有中高級職稱的比例不低於85%；專任教師中具有碩士、博士學位的比例不低於80%，其中具有博土學位的不低於50%。
85%以上的專業授課教師在其學習經歷中至少有一個階段是材料類專業學歷，具有材料類專業本科畢業背景的教師人數比例不低於60%。
學科帶頭人學術造詣較高，專業領域分佈合理，專業教師隊伍的年齡結構、知識結構和學緣結構合理，學緣相同的教師比例原則上不高於50%，有數量適宜的骨幹教師，可為專業發展所需的學科基礎提供基本保障，且有企業或行業專家作為兼職教師。
[7]
- 教師背景與水平要求
授課教師具備與所講授課程相匹配的能力（包括科研動手能力和解決實際工程問題的能力），承擔的課程數和授課學時數限定在合理範圍內，保證在教學以外有精力參加學術活動、進行工程和研究實踐，不斷提升個人專業能力。
- 教師發展環境
各高校應為教師提供良好的工作環境和條件。有合理可行的師資隊伍建設規劃，為教師進修、從事學術交流活動提供支持，促進教師專業發展，包括對青年教師的指導和培養。
各高校應有良好的相應學科基礎，為教師從事學科研究與工程實踐提供基本的條件，營造良好的環境和氛圍。鼓勵和支持教師開展教學研究與改革、指導學生、學術研究與交流、工程設計與開發、社會服務等。
新能源材料與器件設施資源
- 教學設施要求
教室、實驗室及設備在數量和功能上能夠滿足教學需要。教學實驗室生均面積不小於2.5平方米，生均教學科研儀器設備值不低於15000元。
實驗設備完備、充足、性能優良，滿足各類課程教學實驗和畢業設計（論文）的需求。專業課程實驗開設率應不低於90%，綜合性、設計性和創新性實驗課程佔總實驗課程的比例不低於60%；每個實驗既要有足夠的實驗台套數，又要有較高的利用率。基礎實驗每組學生數不能超過2人；專業實驗每組學生數不能超過3人；大儀器實驗每組學生數不能超過8人。
實驗室向學生全面開放，實驗設備有良好的管理、維護和更新機制，保證學生使用。
實驗技術人員數量充足，能夠熟練地管理、配置、維護實驗設備，保證實驗環境的有效利用，有效指導學生進行實驗。
應加強與企業的聯繫，建立有穩定的產學研合作基地。有足夠數量、相對穩定的校內外實習、實踐基地，能支持教學目標的達成。
- 信息資源要求
配備各種高水平的、充足的教材、參考書和工具書以及各種專業圖書資料，師生能夠方便地使用；閲讀環境良好，且能方便地通過網絡獲取學習資料。
新能源材料與器件教學經費
新能源材料與器件質量保障
- 教學過程質量監控機制
各高校建立教學過程質量監控機制，使主要教學環節的實施過程處於有效監控狀態；各主要教學環節應有明確的質量要求；建立教學質量監控的組織體系、規章制度和運行機制；建立對課程體系設置和主要教學環節教學質量的定期評價機制，評價時應重視學生和校內外專家的意見。
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- 畢業生跟蹤反饋機制
各高校應建立畢業生跟蹤反饋機制以及高等教育系統內部及社會有關各方參與的社會評價機制，定期對包括培養目標、畢業要求、課程體系、理論和實踐課程教學等在內的人才培養工作進行評價。
在畢業生跟蹤反饋機制的執行過中，需要注意如下幾點：
- 對畢業生做跟蹤調查時，確保跟蹤反饋信息真實、可靠，具有説服力。
- 反饋樣本數量應達到新能源材料與器件專業當年畢業生總量的一定比率（各高校可根據自己的特點自行制定），跟蹤調研的時間和週期應有要求。
- 在選擇畢業生跟蹤調查對象時，確保調查對象具有代表性，應充分考慮地域分佈、企業類型、崗位工種等差異。
- 適當加強對優秀畢業生、創業學生、在單位做出特殊貢獻的畢業生的調查。
- 專業的持續改進機制
各高校應建立持續改進機制，要求有監視和測量、數據分析以及改進活動。應根據各個教學過程質量監控環節的評價結果以及畢業生跟蹤反饋信息，分析教育質量現狀及其存在的問題，找出影響教育質量的主要因素，提出改進措施，並組織實施。實施後的結果與信息轉入新一輪的循環，不斷提升教學質量，使人才培養質量滿足不斷變化的社會需求。
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新能源材料與器件培養模式
- 系統級複合型領軍人才培養模式
代表院校：電子科技大學
系統級複合型領軍人才培養模式是在材料、電氣、電子信息的複合學科背景之下，採取理論、實踐、畢業設計相結合，以項目研究為主導的工程人才培養的模式。
系統，是指通過合理的課程設置幫助學生構建材料器件－電路－系統知識結構體系，以及新能源在發電、蓄電、輸電、用電中應用的基本框架體系，體現信息技術與能源技術的有機結合，幫助學生在較為全面地瞭解新能源從生產、存儲、輸送到應用整個產業鏈的寬厚知識基礎上，對其中的一個或多個具體環節有形成較為深入地瞭解。
複合，是指通過鼓勵學生參與學業競賽、完成科研項目、發表學術論文、投身科技創新、利用暑期參加夏令營或國際實習，以及邀請世界範圍內的知名教授、行業從業者開展講座或舉辦國際會議等，營造綜合性、國際化的學習環境，強化學生的交流溝通能力、寫作能力、外語能力、組織管理能力、國際化視野和國際競爭力等綜合素質。
- “3+1”產學研聯盟培養模式
代表院校：成都理工大學
“3+1”產學研聯盟培養模式，即在學生自願參與的前提下，通過校企簽訂相關合作協議，明確產學研聯盟教育的條件和職責，為學生制定個性化培養方案，實行學校企業雙導師共同指導，並由學校教師和企業工程師共同完成理論教學、實踐、實訓的教學任務。
其中，前三年的學習和實訓以學校為主導，學科基礎課與專業特色課程採用理論與實際緊密結合、具有工程實踐特色的教材和教學大綱，積極引入企業參與，結合工程項目和課題進行實踐訓練；最後一年則以企業為主導，採用跟班崗位鍛鍊等方式使學生充分學習行業的生產與管理流程，由企業對學生實習進行指導與考評。同時，畢業論文（設計）訓練也根據生產實際需要作出相應調整，由企業導師、學校導師和學生共同確定課題，由校企雙方導師共同承擔對學生的指導，由校企雙方組成答辯組予以評價。
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新能源材料與器件發展前景
新能源材料與器件考研方向
新能源材料與器件就業方向
新能源材料與器件學生畢業生後，可以在新能源、新材料、光伏發電、儲能器件、電動汽車、光電照明顯示、高端裝備製造等企業事業單位的技術和行政管理部門從事應用研究、產品研發、工藝與器件設計、生產技術和管理崗位工作，或在相關科研院所、高校從事科研和教學工作。
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新能源材料與器件開設院校
地區 | 院校名錄 | |||
|---|---|---|---|---|
北京 | 北京理工大學 | |||
天津 | 天津理工大學 | |||
河北 | 河北大學 | 唐山學院 | ||
山西 | 中北大學 | 山西大同大學 | 太原學院 | 太原工業學院 |
山西能源學院 | ||||
遼寧 | 渤海大學 | 瀋陽工程學院 | 營口理工學院 | |
吉林 | 長春理工大學 | 東北電力大學 | 北華大學 | |
黑龍江 | 哈爾濱理工大學 | 東北石油大學 | 哈爾濱師範大學 | |
上海 | 同濟大學 | 華東理工大學 | 上海大學 | |
江蘇 | 蘇州大學 | 東南大學 | 南京航空航天大學 | 江蘇科技大學 |
鹽城工學院 | 蘇州城市學院 | 江蘇科技大學蘇州理工學院 | 南京工業大學 | |
浙江 | 浙江理工大學 | 湖州師範學院 | 紹興文理學院 | |
安徽 | 安徽大學 | 合肥工業大學 | 宿州學院 | 安徽科技學院 |
合肥師範學院 | ||||
福建 | 廈門理工學院 | 廈門工學院 | ||
江西 | 南昌大學 | 景德鎮陶瓷大學 | 新餘學院 | |
山東 | 山東科技大學 | 曲阜師範大學 | 青島科技大學 | 中國石油大學（華東） |
聊城大學 | 魯東大學 | 臨沂大學 | ||
河南 | 河南理工大學 | 鄭州輕工業大學 | 河南科技大學 | 河南師範大學 |
安陽師範學院 | 許昌學院 | 新鄉學院 | 河南工學院 | |
安陽工學院 | 河南工程學院 | |||
湖北 | 武漢工程大學 | 武漢理工大學 | 湖北大學 | 湖北汽車工業學院 |
三峽大學 | 漢口學院 | 三峽大學科技學院 | 江漢大學 | |
湖南 | 湘潭大學 | 中南大學 | 長沙理工大學 | 湖南工業大學 |
廣東 | 華南師範大學 | 廣東工業大學 | 珠海科技學院 | |
廣西 | 桂林電子科技大學 | |||
重慶 | 重慶師範大學 | |||
四川 | 四川大學 | 電子科技大學 | 西南石油大學 | 成都理工大學 |
攀枝花學院 | ||||
貴州 | 貴州理工學院 | |||
雲南 | 昆明理工大學 | 雲南師範大學 | ||
陝西 | 西安理工大學 | 西安建築科技大學 | 西安科技大學 | 西安石油大學 |
陝西師範大學 | ||||
青海 | 青海大學 | |||
寧夏 | 寧夏大學 | 北方民族大學 | ||
- 參考資料
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- 1. 教育部關於公佈2019年度普通高等學校本科專業備案和審批結果的通知 ．中華人民共和國教育部[引用日期2021-10-02]
- 2. 教育部關於印發《普通高等學校本科專業目錄（2012年）》《普通高等學校本科專業設置管理規定》等文件的通知 ．中華人民共和國教育部[引用日期2021-10-02]
- 3. 新能源材料與器件 - 基本信息 ．陽光高考[引用日期2021-10-02]
- 4. 教育部關於公佈同意設置的高等學校戰略性新興產業相關本科新專業名單的通知 ．中華人民共和國教育部政府門户網站[引用日期2021-10-02]
- 5. 趙春霞, 顧少軒, 徐慶, 等. 新能源材料與器件專業建設探索——以武漢理工大學為例[J]. 教育觀察（上半月）, 2017, 6(01): 90-91.
- 6. 安春愛, 米曉雲, 柏朝暉. 淺談新能源材料與器件專業建設[J]. 長春教育學院學報, 2012, 28(06): 107-108.
- 7. 教育部高等學校教學指導委員會. 普通高等學校本科專業類教學質量國家標準（上）[M]. 高等教育出版社, 2018: 284-292.
- 8. 新能源材料與器件 破解能源危機與環境問題的金鑰匙 ．陽光高考[引用日期2021-10-02]
- 9. 新能源材料與器件專業簡介 ．西安理工大學本科招生網[引用日期2021-10-02]
- 10. 新能源材料與器件 - 開設院校 ．陽光高考[引用日期2021-10-02]
- 11. 李陽, 姚若婷, 古陽. 基於國際化與精品化視角的“新能源材料與器件”專業人才培養的探索與實踐[J]. 科技風, 2015(05): 233-234.
- 12. 李峻峯, 張文濤, 龍劍平. 新能源材料與器件專業的卓越工程師計劃建設探索[J]. 中國電力教育, 2016(12): 70-72.
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