新能源材料与器件专业2022版培养方案

辽宁工程技术大学
080414T    新能源材料与器件专业
培养方案 (2022)

一.专业简介

秉承学校朴实无华、坚韧顽强、无私奉献的“太阳石精神”，立足区域发展、面向全国，服务锂离子电池、太阳能电池和发光半导体等相关材料与器件的设计、制备、分析检测、产品开发等领域，培养为东北全面振兴和推动新能源产业发展做出贡献的应用创新型工程人才。

新能源材料与器件专业是新能源产业的核心专业，是材料类专业的新工科专业。我校新能源材料方面人才培养始于1999年的硕士研究生；2007年开设了“材料学院专业实验班”，重点培养新能源材料方向的本科生，这种教学模式及方法连续获得辽宁省教学成果2等奖和3等奖。

专业是以能量转换与存储相关材料与器件作为发展重点，以锂离子电池正负极材料、锂离子电池、电动汽车电池组的设计、制造和开发作为专业特色。学生毕业后能在新能源，新材料，节能环保，以及新能源汽车、电子器件、智能无人机、军事电子装备和便携式医疗设备等高端装备制造领域工作。

二.培养目标

本专业面向全国，服务区域经济建设，培养理想信念坚定、德智体美劳全面发展展的社会主义事业合格建设者和可靠接班人，具备运用数学、自然科学、工程科学的基本原理及新能源材料与器件专业知识，解决新能源材料、新能源器件设计、制备与应用过程中的组成与结构、工艺、性质、应用之间的复杂工程问题的能力，具有团队合作意识、沟通交流能力和终身学习能力，在新能源材料与器件相关工程领域从事技术开发、设备和工艺设计、科学研究、生产及经营管理等工作，具有国际视野的高级应用创新型人才。

学生毕业5年后应达到以下要求：

1.具备自然科学基础知识、工程科学基础知识、掌握新能源材料制备及应用、新能源器件设计与制造工艺等相关专业基础理论、专业知识与技能，具备能够解决新能源材料与器件复杂工程问题的综合能力；

2.具有创新创业精神、国际视野和跨文化交流、竞争与合作的能力，具有自主学习和终身学习的能力，适应社会发展需求。

3.具有工程师的职业素养，承担社会责任，能综合考虑社会、健康、安全、法律、文化、环境和可持续发展等因素，合理制定技术和管理方案；

4.能够在新能源、新材料、新能源汽车、节能环保、高端装备制造等产业领域胜任新能源材料、新能源器件、技术开发、工艺和器件设计及相关管理工作。

三.毕业要求

本专业毕业生应满足如下在知识、能力和素质等方面的要求：

1．工程知识：能够将数学、自然科学、工程科学基础和新能源材料与器件相关专业知识用于解决新能源材料、新能源器件中的工程问题。

1.1能够将数学、物理、化学、工程科学的专业术语运用到一般性工程问题的表述，并为新能源材料与器件相关工程问题的表述奠定基础。

1.2能够将工程力学、电工学、材料热力学与动力学等数学模型用于新能源材料与器件相关工程问题数学模型建立，并利用定解条件进行求解。

1.3能够将新能源材料与器件相关基础知识和数学模型方法用于新能源材料与器件专业工程问题的推演、分析。

1.4能够将固体物理学、应用电化学等原理和知识、数学模型方法用于新能源材料与器件专业工程问题解决方案的比较和综合。

2．问题分析：具有发现问题、分析问题和解决问题的能力，能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，并通过文献检索分析，结合新能源材料与器件工程知识，分析新能源材料、新能源器件加工制备、改性过程中的复杂工程问题。

2.1能够运用数学、物理、化学、工程科学基础和材料科学基础识别判断新能源材料、新能源器件设计、制备与应用过程中复杂工程问题的关键环节；

2.2能够运用数学、物理、化学、工程科学的科学原理和数学模型正确表达新能源材料、新能源器件设计、制备与应用过程中的复杂工程问题。

2.3能够基于材料设计原理、半导体物理原理、物理测试原理等相关科学原理认识到解决新能源材料、新能源器件设计、制备与应用过程中复杂工程问题的多种解决方案，会通过新能源材料与器件相关文献研究寻求可替代的解决方案。

2.4能运用新能源材料与器件相关科学原理，借助新能源材料与器件相关文献研究分析新能源材料、新能源器件设计、制备与应用过程中组成与结构、工艺和应用性能的影响因素，获得有效结论。

3．设计/开发解决方案：能够掌握新能源材料的组成与结构、工艺和性能的基本规律，针对新能源材料与器件设计、制备和应用过程中的复杂工程问题，通过合理选材、设计工艺，制定新能源材料与器件设计、制备、应用等复杂工程问题的技术方案，以满足特定需求，并能在开发/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的制约。

3.1掌握新能源材料与器件制备与应用过程的工程设计、产品开发全周期、全流程的基本方法和技术。根据产品和工程需求，了解原料、设备和工艺条件对设计目标和技术方案的影响。

3.2能够针对新能源材料、新能源器件设计、制备与应用过程中的特定需求，完成新能源材料制备与生产工艺或新能源器件的设计或开发。

3.3能够进行新能源材料与新能源器件加工制备工艺流程的系统设计，合理选择技术方案，在选材和设计工艺过程中通过不断优化设计流程体现创新意识。

3.4能够理解新能源材料与器件行业国内外相关的标准,在新能源材料与器件的设计、制备等技术方案和应用中考虑安全、健康、法律、文化及环境等因素的制约。

4．研究：能够基于新能源材料与器件相关的基本原理和科学方法对新能源材料与器件设计、制备、应用的复杂工程问题进行研究，调研和分析解决方案，设计并实施实验方案，能对实验结果进行分析和解释，并通过信息综合得到合理有效的结论。

4.1能够基于新能源材料与器件相关的基本原理，通过文献、小组讨论和学术交流等归纳、分析和比较新能源材料与器件设计、制备、应用过程中复杂工程问题的解决方案的优缺点和可行性。

4.2根据新能源材料与器件设计、制备和应用过程中的特定需求及解决方案，科学选择新能源材料与器件设计、制备、应用等复杂工程问题的研究路线，选择和设计实验原材料、实验设备、实验方法及表征测试手段等。

4.3根据实验方案和研究路线，能够合理搭建实验研究装置，准备实验原材料，按照设备操作规程、安全操作规范开展实验，正确采集、整理、归纳实验数据。

4.4能够运用新能源材料与器件专业及相关知识对实验结果和现象进行分析、解释，通过信息综合获得解决新能源材料与器件设计、制备、应用等复杂工程问题的有效结论。

5．使用现代工具：能够针对新能源材料与器件设计、制备、应用过程中的组成与结构、工艺和性能的调控等复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术方法、仪器设备、工程工具和信息技术，并在理解其局限性的基础上，将其合理应用于新能源材料与器件专业的工程实践中。

5.1了解新能源材料与器件专业常用的影像分析和谱学分析等现代仪器，计算机与网络技术、文献检索等信息技术工具，工程制图和有限元模拟等工程工具和模拟软件的使用原理和方法，并理解其优缺点和适用范围。

5.2能够正确选择和使用现代仪器、信息资源、工程工具和专业软件，对新能源材料与器件设计、制备、应用过程中复杂工程问题进行分析、计算和设计。

5.3针对新能源材料与器件设计、制备、应用过程中的复杂工程问题，能够利用现代工具（软件）模拟和预测新能源材料与器件的组成与结构、工艺和性能之间的相互关联，并分析所开发或利用工具的适用范围和优缺点。

6．工程与社会：了解新能源材料与器件及相关领域的技术标准体系、产业政策和法律法规，能基于新能源材料与器件工程项目的实施背景和应用场景的分析，评价工程实践活动和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律及文化的影响，理解应承担的责任。

6.1了解新能源材料与器件相关领域的技术标准和政策、知识产权和法律法规，理解不同社会文化对新能源材料与器件工程活动的影响。

6.2能基于新能源材料与器件工程项目的实施背景和应用场景，分析和评价新能源材料与器件工程  实践与社会、健康、安全、法律及文化等的相互影响，并理解应承担的责任。

7．环境和可持续发展：了解环境保护和可持续发展的理念与内涵，能够理解和评价针对新能源材料与器件工程的实践对环境、社会可持续发展的影响。

7.1了解环境保护和可持续发展的理念和内涵，了解新能源材料与器件专业领域内有关环保和可持续发展的要求，具有环保和可持续发展的意识。

7.2能够站在环境保护和可持续发展的角度思考新能源材料与器件工程实践的可持续性，评价新能源材料与器件设计、制备、应用和报废回收中可能对人类和环境造成的损害和隐患。

8．职业规范：了解哲学、历史、法律等方面基本知识，具有良好人文社会科学素养和社会责任感，能够在新能源材料与器件工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。

8.1树立和践行社会主义核心价值观，尊重生命、坚守社会公德、承担社会责任，了解中国近、现代历史和现状，德智体美劳全面发展。

8.2理解诚信的工程职业道德和规范，并能在新能源材料与器件工程实践中自觉遵守。

8.3理解新能源材料与器件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，能够在新能源材料与器件工程实践中自觉履行责任。

9．个人和团队：具有团队意识，能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色，并与其他团队成员有效沟通和合作。

9.1能与化工、能源、机械、电子等多学科成员进行有效沟通、合作。

9.2树立团队意识，理解团队目标与个人作用的关系，能够在多学科背景下以团队成员身份独立或合作开展工作。

9.3具有组织管理的能力，能够组织、协调和指挥团队开展工作。

10．沟通：能够对新能源材料与器件设计、制备、应用过程中的复杂工程问题和工程领域的业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，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，具有一定的国际视野和跨文化的专业交流与合作能力。

10.1理解业界同行和社会公众交流的差异，能对新能源材料与器件设计、制备、应用过程中的复杂工程问题，在口头答辩、实验报告和设计报告等表达方式中选择合适的表达方式，准确表达自己的观点，回应质疑。

10.2能够通过学术讲座、新闻媒体和文献资料等形式了解新能源材料与器件设计、制备、应用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至少掌握和应用一门外语，具备跨文化交流的语言和书面表达能力，能对新能源材料与器件设计、制备、应用过程中的复杂工程问题，在跨文化背景下进行基本沟通和交流。

11．项目管理：理解并掌握新能源材料与器件相关工程项目管理的基本原理和方法；能够将工程管理的原理和经济决策的方法用于新能源材料与器件的工程设计及管理，并能够在多学科环境中加以应用。

11.1掌握新能源材料与器件工程项目中涉及的管理与经济决策方法，理解其中涉及的工程管理与经济决策问题。

11.2在化工、能源、机械、电子等多学科背景下，能够将工程管理的原理和经济决策的方法用于新能源材料与器件工程设计及管理。

12．终身学习：具有自我探索和学习新能源材料与器件专业相关知识的意识和能力，对终身学习有正确的认识，能够采用合适的方法发展自己的能力。

12.1了解学科交叉融合的技术进步趋势，了解新材料、新产品、新技术、新工艺的开发和应用对社会进步、经济发展等影响，具有自主学习和终身学习的意识。

12.2具有自主学习的能力，针对新能源材料与器件工程相关内容，具备理解、归纳和提出问题的能力，实现自身不断发展。

四.主干学科

材料科学与工程、物理、化学。

五.核心课程

无机化学、材料科学基础、固体物理、应用电化学、半导体物理与器件、材料分析与测试技术、新能源材料设计与制备、锂离子电池材料学、锂离子电池制造工艺学、晶体硅太阳电池与组件制造技术。

六.主要实践性教学环节

认识实习、机械设计基础课程设计、生产实习、新能源材料制备与表征综合训练、新能源器件组装综合训练、新能源器件测试综合训练、毕业实习、毕业论文（设计）。

七.主要专业实验

无机化学实验、物理化学实验、应用电化学实验、材料科学基础实验、材料分析与测试技术实验、固体物理实验、锂离子电池材料学实验、新能源材料设计与制备实验、锂离子电池制造工艺学实验、晶体硅太阳电池与组件制造技术实验。 

八.修业年限

四年

九.授予学位

工学学士

十.专业特色

  培养具备材料、物理、化学等交叉学科基础知识，在锂电材料、锂电器件的设计、制备过程方面具有良好的应用创新能力的工程技术人才。另外利用俄乌白等国际交流项目联合培养本科生学生的国际化视野。

十一.教学计划

课程安排