材料成型及控制工程

普通高等學校本科專業

材料成型及控制工程專業是一門普通高等學校本科專業,屬機械類專業,基本修業年限為四年,授予工學學士學位。1989年,材料成型及控制工程專業正式出現於《普通高等學校本科專業目錄》中。

材料成型及控制工程專業培養系統掌握材料成型及控制工程專業基礎理論及應用知識,能夠從事材料成型及質量控制、模具技術及計算機應用等方面的科學研究、技術開發、設計製造、企業管理等工作,具有國際視野的、能適應社會經濟發展需求的富有創新精神的高素質複合型人才。

發展歷程


1989年,《普通高等學校本科專業目錄新舊專業對照表》中材料成型及控制工程(080302)由金屬材料與熱處理(部分)(080204)、熱加工工藝及設備(080302)、鑄造(部分)(080303)塑性成形工藝及設備(080304)和焊接工藝及設備(部分)(080305)合併而來。
2012年,《普通高等學校本科專業目錄新舊專業對照表》中材料成型及控制工程專業專業代碼由080302調整為080203。
2020年2月,在教育部發布的《普通高等學校本科專業目錄(2020年版)》中,材料成型及控制工程專業隸屬於工學、機械類(0802),專業代碼:080203。

主幹課程


工程力學、機械原理及機械零件、電工與電子技術、微型計算機原理及應用、熱加工工藝基礎、熱加工工藝設備及設計、檢測技術及控制工程、CAD/CAM基礎。
主幹學科:材料科學與工程、機械工程及自動化、力學。
核心知識領域:工程圖學、工程力學、機械設計基礎、電工電子基礎、控制工程基礎、材料成型技術基礎、金屬凝固原理及技術、金屬塑性成型原理、材料連接原理與技術、材料成型設備、材料加工CAD/CAE/CAM技術基礎、先進材料成型技術與理論、熱加工傳輸原理等。

培養目標


本專業培養適應21世紀現代化建設需要,德、智、體等方面全面發展,具有強烈的愛國敬業精神、社會責任感、良好的工程素質、職業道德和人文科學素質,具備機械科學、材料科學、自動化及計算機基礎知識和應用能力,能夠在材料加工理論、材料成型過程自動控制、成型工藝過程及裝備設計及先進材料工程等領域從事科學研究、技術開發、設計製造、生產組織與管理,具有實踐能力和創新意識的複合型高級工程科技人才。
材料成型及控制工程
材料成型及控制工程

培養規格


學制與學位
材料成型及控制工程專業基本學製為四年,總學分建議150~190學分。各高校可根據具體情況自行設定。
業務能力
(1)具有數學、自然科學和機械工程科學知識的應用能力。
(2)具有制定實驗方案、進行實驗、分析和解釋數據的能力。
(3)具有設計機械系統、部件和過程的能力。
(4)具有對機械工程問題進行系統表達、建立模型、分析求解和論證的能力。
(5)具有在機械工程實踐中選擇、運用相應技術、資源、現代工程工具和信息技術工具的能力。
(6)具有在多學科團隊中發揮作用的能力和人際交流能力。
(7)能夠理解、評價機械工程實踐對世界和社會的影響,具有可持續發展的意識。
(8)具有終身學習的意識和適應發展的能力。
各高校應根據自身定位和人才培養目標,結合學科特點、行業和區域特色以及學生髮展的需要,在上述業務要求的基礎上,強化或者增加某些方面的知識、能力和素質要求,形成人才培養特色。

培養要求


該專業學生主要學習材料科學及各類熱加工工藝的基礎理論與技術和有關設備的設計方法,受到現代機械工程師的基本訓練,具有從事各類熱加工工藝及設備設計、生產組織管理的基本能力。

課程體系


總體框架

由學校根據自身定位、培養目標和辦學特色自主設置課程體系。課程設置應能支持培養目標及畢業要求的達成。
人文社會科學類教育應能夠使學生在從事工程設計時考慮經濟、環境、法律、倫理等各種制約因素。
數學和自然科學類教育應能夠使學生掌握理論和實驗的方法,為學生將相應基本概念運用到複雜工程問題的表述,建立數學模型,並能進行分析推理奠定基礎。
學科基礎類課程、專業類課程與實踐環節應能體現以數學和自然科學為基礎,培養學生髮現並解決本專業領域複雜工程問題的能力。
人文和社會科學類課程至少佔總學分的15%;數學和自然科學類課程至少佔總學分的15%,實踐性環節至少佔總學分或總學時的20%,學科基礎知識和專業知識課程至少佔總學分的30%。
課程體系的設置應有企業或行業專家參與。

理論課程

通識類課程
(1)人文社會科學類
除國家規定的教學內容外,由各高校根據辦學定位和人才培養目標確定。
(2)數學和自然科學類
主要包括數學和物理學,併合理考慮化學和生命科學等知識領域。
數學主要包括微積分、線性代數微分方程、概率與數理統計、計算方法等相關知識領域。物理學主要包括力學、熱學、電磁學、光學、近代物理學等相關知識領域。
數學、物理學的教學內容應不低於教育部相關課程教學指導委員會制定的基本要求。各高校可根據自身人才培養定位提高數學和物理學(含實驗)的教學要求,以加強學生的數學、物理學基礎。
基礎類課程
學科基礎知識被視為專業類基礎知識,教學內容應覆蓋以下知識領域的核心內容:工程圖學、力學(材料力學、理論力學等)、熱流體(流體力學熱力學傳熱學)、電工電子學、材料科學基礎等。
專業類課程
材料成型及控制工程專業核心知識領域包括:機械設計及製造基礎、材料成型原理、材料成型工藝與裝備、材科成型質量檢測、材料成型控制基礎等。

實踐教學

工程訓練
學生通過系統的工程技術學習和工藝技術訓練,提高工程意識、質量、安全、環保意識和動手能力,包括機械製造過程認知實習、機械製造基礎訓練、先進位造技術訓練、機電綜合技術訓練等。
實驗課程
實驗類型包括認知性實驗、驗證性實驗、綜合性實驗和設計性實驗等,培養學生實驗設計、實施和測試分析的能力。
課程設計
專業主幹課程應設置獨立的課程設計,培養學生的設計能力和解決問題的能力。
生產實習
培養學生觀察和學習各種加工方法;學習各種加工設備、工藝裝備、物流系統或流程型工藝裝備的工作原理、功能、特點和適用範圍;了解典型零件、部件和設備的加工和裝配工藝路線;了解產品設計、製造過程;了解先進的生產理念和組織管理方式;培養學生工程實踐能力、發現和解決問題的能力。
科技創新活動
組織學生參與科學研究和科技創新活動,培養學生的創新創業意識、工程實踐能力、表達能力和團隊精神。
畢業設計(論文)
培養學生綜合運用所學知識分析和解決複雜工程問題的能力,提高專業素質,培養創新能力。選題應符合各專業的培養目標和培養要求,具有明確的工程應用背景,工程研究類和工程設計類選題應有恰當的比例,一人一題。應由具有豐富經驗的教師或企業工程技術人員指導,支持學生到企業進行畢業設計(論文)。應制定與畢業設計(論文)要求相適應的標準和檢查保障機制,對選題、內容、學生指導、答辯等提出明確要求,保證課題的工作量和難度,並為學生提供有效指導。

教學條件


教師隊伍

師資隊伍數量和結構要求
專任教師數量和結構滿足專業教學需要,每個專業至少應有10名專任教師,專業生師比不高於24:1。校外兼職教師占教師總數的比例應不高於25%。
專任教師中具有碩士、博士學位的比例應不低於50%。
專任教師中具有高級職稱的比例應不低於30%。
教師背景和水平要求
(1)專業背景
從事各專業教學工作的教師,其本科、研究生學歷中,至少有一個學歷為機械類專業或相關理工基礎類專業。
(2)工程背景
專任教師中具有企業或相關工程實踐經驗的比例應不低於20%,從事過工程設計和研究背景的比例應不低於30%。
教師發展環境
各高校應建立基層教學組織,健全教學研討、老教師傳幫帶、集體備課和重點研討教學難點等機制。
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。
各高校應擁有良好的相應學科基礎,為教師從事科學研究與工程實踐提供基本的條件、環境和氛圍。鼓勵和支持教師開展教學研究與改革,指導學生開展學術研究與交流、工程設計與開發、社會服務等。使教師明確其在教學質量提升過程中的責任,不斷改進工作,滿足專業教育不斷發展的要求。

設施資源

教學設施要求
(1)教室、實驗室及設備在數量和功能上滿足教學需要。有良好的管理、維護和更新機制,使學生能夠方便地使用。
(2)實驗室向學生開放,實驗設備充足、完備,滿足各類課程教學實驗的需求,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,保證實驗條件的有效利用,有效指導學生進行實驗。
(3)建有大學生科技創新活動基地,吸引學生廣泛參與科技活動,提高創造性設計能力、綜合設計能力和工程實踐能力。
(4)與企業合作共建實習基地,在教學過程中為全體學生提供穩定的參與工程實踐的平台和環境。參與教學活動的人員應理解實踐教學目標與要求,配備的校外實踐教學指導教師應具有項目開發或工程經驗。
信息資源要求
配備各類圖書、手冊、標準、期刊及電子與網路信息資源,能滿足學生專業學習和教師專業教學與科研所需。

教學經費

教學經費有保證,生均年教學運行費不低於教育部《普通高等學校本科教學工作合格評估指標體系》的要求,能滿足專業教學、建設、發展的需要,且隨著教育事業經費的增長而穩步增長。
已建專業除正常教學運行經費外,應有穩定的專業建設經費投入,滿足師資隊伍建設、實驗室維護更新、圖書資料購買、實習基地建設等需求。
新開辦專業應保證一定數額的不包括固定資產投資在內的專業開辦經費,特別是要有實驗室建設經費。

質量保障

教學過程質量監控機制要求
各高校應對主要教學環節(包括理論課程、實驗課程等)建立質量監控機制,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;應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,評價時應重視學生與校內外專家的意見。
畢業生跟蹤反饋機制要求
各高校應建立畢業生跟蹤反饋機制,及時掌握畢業生就業去向和就業質量、畢業生職業滿意度和工作成就感、用人單位對畢業生的滿意度等;應採用科學的方法對畢業生跟蹤反饋信息進行統計分析,並形成分析報告,作為進行質量改進的主要依據。
專業的持續改進機制要求
各高校應建立持續改進機制,針對教學質量存在的問題和薄弱環節,採取有效的糾正與預防措施,進行持續改進,不斷提升教學質量。

相近專業


機械工程、機械設計製造及其自動化、材料科學與工程。

就業方向


該專業學生畢業后可在工業生產第一線從事熱加工領域內的設計製造、試驗研究、運行管理和經營銷售等方面工作。從事職業有機械設計/製造、材料類、機械製圖、模具設計/製造與維修等。

知識技能


1、具有較紮實的自然科學基礎,較好的人文、藝術和社會科學基礎及正確運用本國語言、文字的表達能力;
2、.較系統地掌握該專業領域寬廣的技術理論基礎知識,主要包括力學、機械學、電工與電子技術、熱加工工藝基礎、自動化基礎、市場經濟及企業管理等基礎知識;
3、具有該專業必需的製圖、計算、測試、文獻檢索和基本工藝操作等基本技能及較強的計算機和外語應用能力;
4、具有該專業領域內某個專業方向所必需的專業知識,了解科學前沿及發展趨勢;
5、具有較強的自學能力、創新意識和較高的綜合素質。

專業排名


以下數據來源於教育部學位與研究生教育發展中心,共有132所開設機械工程學科的大學排名情況,比較好的學校有清華大學、哈爾濱工業大學、上海交通大學、華中科技大學、北京理工大學、天津大學、大連理工大學、浙江大學、西安交通大學,以下是具體榜單。
序號學校代碼學校名稱評選結果
110003清華大學A+
210213哈爾濱工業大學A+
310248上海交通大學A+
410487華中科技大學A+
510007北京理工大學A
610056天津大學A
710141大連理工大學A
810335浙江大學A
910698西安交通大學A
1010006北京航空航天大學A-
1110183吉林大學A-
1210216燕山大學A-
1310247同濟大學A-
1410287南京航空航天大學A-
1510532湖南大學A-
1610533中南大學A-
1710561華南理工大學A-
1810611重慶大學A-
1990002國防科技大學A-
2010004北京交通大學B+
2110005北京工業大學B+
2210008北京科技大學B+
2310112太原理工大學B+
2410145東北大學B+
2510280上海大學B+
2610286東南大學B+
2710288南京理工大學B+
2810290中國礦業大學B+
2910299江蘇大學B+
3010337浙江工業大學B+
3110359合肥工業大學B+
3210422山東大學B+
3310497武漢理工大學B+
3410613西南交通大學B+
3510699西北工業大學B+
3610701西安電子科技大學B+
3711845廣東工業大學B+
3810019中國農業大學B
3910080河北工業大學B
4010109太原科技大學B
4110150大連交通大學B
4210153瀋陽建築大學B
4310186長春理工大學B
4410214哈爾濱理工大學B
4510217哈爾濱工程大學B
4610251華東理工大學B
4710252上海理工大學B
4810255東華大學B
4910338浙江理工大學B
5010386福州大學B
5110486武漢大學B
5210488武漢科技大學B
5310610四川大學B
5410614電子科技大學B
5510615西南石油大學B
5610700西安理工大學B
5711414中國石油大學B
5890006解放軍理工大學B
5910010北京化工大學B-
6010110中北大學B-
6110142瀋陽工業大學B-
6210190長春工業大學B-
6310384廈門大學B-
6410385華僑大學B-
6510403南昌大學B-
6610424山東科技大學B-
6710433山東理工大學B-
6810464河南科技大學B-
6910534湖南科技大學B-
7010595桂林電子科技大學B-
7110657貴州大學B-
7210674昆明理工大學B-
7310710長安大學B-
7410731蘭州理工大學B-
7510732蘭州交通大學B-
7610013北京郵電大學C+
7710022北京林業大學C+
7810058天津工業大學C+
7910144瀋陽理工大學C+
8010147遼寧工程技術大學C+
8110225東北林業大學C+
8210295江南大學C+
8310298南京林業大學C+
8410336杭州電子科技大學C+
8510426青島科技大學C+
8610429青島理工大學C+
8710460河南理工大學C+
8810702西安工業大學C+
8910703西安建築科技大學C+
9010704西安科技大學C+
9110755新疆大學C+
9210856上海工程技術大學C+
9311660重慶理工大學C+
9490059火箭軍工程大學C+
9510009北方工業大學C
9610057天津科技大學C
9710079華北電力大學C
9810107石家莊鐵道大學C
9910143瀋陽航空航天大學C
10010146遼寧科技大學C
10110220東北石油大學C
10210285蘇州大學C
10310294河海大學C
10410304南通大學C
10510360安徽工業大學C
10610361安徽理工大學C
10710459鄭州大學C
10810462鄭州輕工業學院C
10910491中國地質大學C
11010495武漢紡織大學C
11110500湖北工業大學C
11210530湘潭大學C
11310536長沙理工大學C
11410593廣西大學C
11511232北京信息科技大學C
11610151大連海事大學C-
11710254上海海事大學C-
11810259上海應用技術大學C-
11910289江蘇科技大學C-
12010291南京工業大學C-
12110292常州大學C-
12210427濟南大學C-
12310430山東建築大學C-
12410431齊魯工業大學C-
12510590深圳大學C-
12610618重慶交通大學C-
12710623西華大學C-
12810708陝西科技大學C-
12911065青島大學C-
13011078廣州大學C-
13110066天津職業技術師範大學C-
13210081華北理工大學C-

開設學院


材料成型及控制工程專業一般開設在理工科大學材料科學與工程學院或者機電、機械學院。材料成型的四個分類差別較大,因而各大高校均只側重於某一分類,例如哈工大側重於焊接、華中科大側重於模具、北科大側重於壓力加工,西工大偏重於熱加工和鑄造,陝西科技大學的塑料模具在全國位居前列等等。
西南科技大學太原科技大學內蒙古科技大學湖北汽車工業學院遼寧石油化工大學
陝西科技大學內蒙古工業大學江蘇理工大學武漢科技大學中國石油大學
陝西理工學院瀋陽工業大學揚州大學湘潭大學西安石油大學
西安理工大學遼寧工程技術大學福州大學廣東工業大學中北大學
貴州大學遼寧工業大學南昌大學廣西大學瀋陽理工大學
蘭州理工大學瀋陽大學山東大學武漢水利電力大學南京理工大學
新疆大學吉林工學院鄭州工業大學大連交通大學重慶工業管理學院
河北工業大學佳木斯大學河南理工大學武漢理工大學北京航空航天大學
河北科技大學哈爾濱理工大學中原工學院長安大學南昌航空大學
燕山大學上海工程技術大學湖北工業大學江蘇科技大學西北工業大學
哈爾濱工業大學桂林電子科技大學湖南大學上海理工大學天津理工大學
天津大學東南大學重慶大學天津科技大學河北工程大學
大連理工大學合肥工業大學四川大學天津工程師範學院長春工程學院
東北大學華中科技大學河南科技大學山東理工大學江蘇石油化工學院
淮陰工學院長江大學北京理工大學華東理工大學景德鎮陶瓷大學
華北水利水電學院湖南工業大學北華大學合肥學院西南交通大學
大連工業大學江漢大學遼寧科技大學安徽工程大學湖南科技大學
徐州工程學院北方工業大學華南科技大學重慶科技學院西安交通大學
清華大學東南大學北京科技大學三峽大學攀枝花學院
上海應用技術學院西華大學福建工程學院河北聯合大學華中科技大學文華學院
重慶理工大學黑龍江工程學院安徽工業大學寧波工程學院湖南工學院
北方民族大學河北聯合大學長沙學院青島理工大學太原工業學院