纳米材料与技术专业培养方案doc.docx

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纳米材料与技术专业培养方案doc

纳米材料与技术专业培养方案

一、学制

标准学制：

4年；学习年限：

3-6年；

其中，第一、二、四学年在北京交通大学完成，第三学年在加拿大滑铁卢大学完成

二、授予学位

本方案为北京交通大学与加拿大滑铁卢大学的“2+1+1〞联合办学、本科双学位培养方案。

能够完成学业要求，并到达规定成绩的学生可以获得：

北京交通大学，纳米材料与技术，工学学士学位

滑铁卢大学，材料与纳米科学，理学学士学位

三、专业定位

紧跟国际髙新技术领域的科技开展前沿和国家快速经济开展的需求，拓宽国际化、开放式的办学方向。

依托理学院数、理、化、生教学平台，结合材料科学、光电子技术、生物技术与光学工程等优势学科以及北京交通大学大学与加拿大滑铁卢大学合作办学工程，开设综合分析能力强，特色鲜明的纳米材料与技术专业，以纳米材料与技术方向为主线，开设涵盖纳米材料化学与物理、纳米物理与光电子器件、纳米生物技术等方向学科课程。

专业设置表达"厚根底、宽口径、强能力、求创新"的人才培养的宗旨，培养具有创新精神、实践能力和国际视野的、适应21世纪纳米材料与技术开展的复合型科学研究人才、拔尖创新的技术人才，以及能适应现代化建设需要的材料科学技术领军人才。

四、培养目标

本专业培养具有“国际化视野、宽厚根底、善于交流、创新实践〞能力的、能适应领域中快速科技发展的、髙素质的纳米材料与技术人才，以胜任宽广的职业工作或者继续研究深造。

依托中外合作工程双方的优势，强调学生的数理化、外语等根底知识和根本能力培养，使得学生具有宽厚的理论根底和出色的实践能力；本着"专业教育与素质教育相结合、知识传授与能力培养相结合、教学与科研相结合“的教冇理念，使学生更多地把握学科前沿和开展动态信息，提髙科学素养和创新意识：

引入先进的教学方法、加强科学研究的训练，培养学生的分析问题的能力，培养学术研究与实践应用型人才,培养适应国家经济开展和科学技术领域快速开展需要的复合型、优秀国际人才。

五、培养方式及阶段考核要求

1.培养方式

本专业由北京交通大学和滑铁卢大学采用2+1+1模式合作培养。

培养方案分三个阶段实施。

第一阶段为第一、二年，学生在北京交通大学全日制学习。

采用通识教育模式，加强人文、数理、讣算机根底的系统训练，掌握学科的根本知识、根本理论和根本技能及方法。

同加引进加拿大滑铁卢大学的语言和专业课程，提高学生语言技能，完成全部的自然科学数学、物理、化学课程，以及局部专业核心课程的学习。

第二阶段为第三年，学生在滑铁卢大学全日制学习，采用个性化培养方式，使学生掌握专业实际应用的技能，如纳米材料物理与化学、纳米生物技术等方而的专门知识和相关技能。

第三阶段为第四年，学生在北京交通大学全日制学习，采用个性化培养方式，学生在前三年学习的根底上，根据自身兴趣和特长，进一步拓展新技术、前瞻性专业知识和相关技能。

同时完成毕业设计和毕业论文。

学生在读期间首先需完成培养方案规左的课程学习要求。

学生要求完成每个阶段的学分，并满足学分在两校间兑换要求。

假设未能通过在北京交通大学学习阶段由北京交通大学教师讲授的课程，需要根据北京交通大学的规左申请重修或补考：

假设未能通过在北京交通大学学习阶段由滑铁卢大学教师讲授的课程，以及在加拿大滑铁卢大学学习阶段的课程，需要根据滑铁卢大学的规立申请注册重修。

2.中期考核要求

学生需要在前两年通过考核，满足如下要求，方准予在第三学年赴滑铁卢大学学习：

（1）通过规定的英语课程学习，且成绩符合要求；

（2）通过学术英语水平考试[RemsonUmversityCollege'sEnglishforAcademicSuccess（EFAS）Program],或通过TOEFL、LELTS考试且成绩符合要求：

（3）完成第一、二年双方规左课程的学习，且成绩符合滑铁卢大学的学位学习要求。

未能通过滑铁卢大学第三年继续学习的中期考核及选拔要求的学生，以及第三年不能适应在滑铁卢大学学习的学生，可申请仅修读北京交通大学-滑铁卢大学纳米材料与技术学位工程中的北京交通大学的单一学位，但第三学年需按照第十三局部备选预案继续在北京交通大学学习，修读完成各门课程。

3.毕业及学位根本要求

毕业证书的授予：

修满本培养方案规定学分，并符合?

北京交通大学本科生学籍管理规従?

要求的学生，可获得北京交通大学纳米材料与技术专业本科毕业证书。

学位证书的授予：

按照学位要求规泄完成并满足本培养方案，可以授予北京交通大学“纳米材料与技术〞工学学士学位及加拿大滑铁卢大学“纳米材料科学〞理学学士学位，即双学位。

具体如下：

（1）符合毕业要求并到达?

北京交通大学授予普通本科毕业生学士学位实施细那么?

要求的学生，经北京交通大学校学位委员会审核批准，可授予北京交通大学工学学士学位：

（2）修满本培养方案规左的数学与自然科学课程、必修专业课程及限定专业选修课程的学分，且各门成绩达70%以上：

修满本培养方案规左的数学与自然科学课程、专业必修和选修课程的学分，且平均成绩达70%以上；通过滑铁卢大学规左的英语能力考试（TheEnglishLanguageProficiency

ExainmatioiLELPE）,经滑铁卢大学校学位委员会审核批准，可授予滑铁卢大学的理学学士学位。

六、毕业要求

第一局部：

素质

1.爱国精神：

热爱社会主义祖国，拥护中国共产党领导，掌握马列主义、毛泽东思想和邓小平理论的根本原理；具有运用辩证唯物主义的根本原理观察和分析社会问题、区分是非的能力：

愿为社会主义现代化建设效劳，为人民效劳，有为国家富强、民族兴盛而奋斗的志向和责任感。

2•道徳品质：

培养爱岗敬业、艰苦奋斗、热爱劳动、遵纪守法、团结合作的品质：

具有老实守信、勇于进取和克服困难的意志；培养团队精神和社会责任感，具有社会公徳和社会责任感，能够在工作中理解并遵守职业道徳和标准，履行责任。

3.身体和心理：

树立正确的人生观、价值观、培养高雅的审美品位，提高人文素养：

具有一肚的体育和军事根本知识，掌握科学锻炼身体的根本技能，养成良好的体育锻炼和卫生习惯，受到必要的军事训练，到达国家规泄的大学生体冇和军事训练合格标准，具备健全的心理和健康的体魄，能够履行建设祖国和保卫祖国的神圣义务。

第二局部：

能力

1.专业根本技能和应用能力：

具有一定的人文社会科学和自然科学根本理论知识，具有独立获得知识、提出问题、分析问题和解决问题的能力：

综合运用所学理论和技能发现、分析、解决专业相关问题能力；具有检索和阅读中外文献资料、对新材料、新技术进行研究的能力：

具有运用纳米材料的根底理论和根本知识以及实验技能进行纳米材料的研究和技术开发，培养较强的动手操作能力和较快适应工作的能力：

具有较强的抽象、概括、判断和推理，以及良好的沟通、组织後理与创业的能力。

2.创新意识：

培养学生的创造性思维能力和逻辑推理能力，具有一左的创新意识。

3.国际竞争与合作能力：

通过国际合作、全英文授课，使学生熟练掌握英语，学习水平与国际接轨，具有国际视野和竞争力，可自如地进行国际交流。

4.可持续开展能力：

掌握扎实的根底课知识，具有良好的继续深造的潜力或创业就业的能力：

具有终身学习的能力和开拓创新的精神，能够在多学科背景下的团队中承当个体、团队成员以及负责人的角色。

第三局部：

知识

1.纳米材料科学及技术知识：

能够将数学、物理、化学、纳米材料等专业根底知识用于解决复杂的科学及技术问题。

1.1具有合理的数学和自然科学知识结构

1.1.1学生掌握了必备的数学知识和应用能力

1.1.2学生掌握了必备的物理、化学等自然科学专业根底和进一步深入学习及应用能力

1.2学生了解学校特色工程及轨道交通常识

1.3学生具备合理的专业知识结构

1.3.1学生获得了材料化学、材料物理及其相关专业知识和技能

1.3.2学生获得了纳米材料和技术必备的专业知识和技能

1.3.3学生对复杂的材料问题有明确的认识

1.4各课程环节有明确的理论及实践的要求

1.5学生能够表达解决复杂科学技术问题的自觉意识

1.6学生能够在新材料技术开发、新科学问题研究、科技活动、课程设计、毕业设计〔论文〕中主动应用数学、自然科学和专业知识解决复杂专业问题。

2.问题分析：

能够应用数学、自然科学和工程科学的根本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题，以获得有效结论。

2.1评价文献检索课程和文献检索环节

2.2通过载体评价文献检索量和文献综述分析能力

2.3在撰写实验报告、实习报告、课程专题报告和各类环节设计报告等环节中能够应用数学、自然科学和工程科学根本原理，识别、表述复杂工程问题

2.3.1能够识别一个复杂工程问题并确建其边界

2.3.2用数学和自然科学概念理论或工程原理表述复杂工程问题

2.4能够根据根本原理和文献资料综合对复杂工程问题解决方案进行推理、验证和研究分析

3.设计/开发解决方案：

能够设计针对复杂工程问题的解决方案。

3.1在科技活动、课程设汁、毕业设计〔论文〕等训练环节中，要有根据需求和设左参数，针对专业领域的系统、子系统、零部件或工艺过程等复杂工程问题的解决方案或工艺流程，具有创新性思考。

3.2人文、社会、环境类课程或相关专题要有对学生在工程专业领域应用的导向。

3.3平安、健康、法律类课程或相关专题要有对学生在工程专业领域应用的导向。

3.4科技活动、课程设计、毕业设计等环节报告中，考虑社会、健康、平安、法律、文化及环境等因素。

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教学活动中包涵了一泄数量的非验证性实验〔如设计实验、仿真实验、科技创新实验等〕或工程工程〔设计〕，实验或工程〔设计〕蕴涵复杂工程问题。

4.2在实验或工程研究分析过程中能够运用相关科学原理和方法分析研究复杂工程问题，可以建立泄性或左量模型进行分析研究比拟。

4.3在实验或工程研究分析过程中能够表达原始数据收集与参数分析检验能力、数据信息分析综合能

力。

4・4相关研究〔设讣〕专题能够提高学生的实验、分析和信息综合的意识或能力。

5.使用现代工具：

能够针对复杂科学技术问题，选择与使用恰当的实验测试仪器、运用专业软件，对复杂科学技术问题展开分析、预测、模拟，并能够理解其局限性。

5.1外语文献阅读能力和文献检索工具了解与使用。

5.2专业技术软件的使用、分析模拟及应用能力。

5.3专业技术测试、分析仪器的使用及应用能力。

5.4专业测试仪器的设计开发能力。

七、课程体系及学分分配

本培养方案在学习年限、课程组合、课程学习时间安排等方而为学生提供了较大的自主选择空间，按照应用技术和理论根底专业课程。

学生应根搦自身特点、需求、兴趣及志向〔如提前或延期毕业、保研、考研、就业、选学第二专业等〕自主安排课程组合，形成个性化学习方案和学习方案。

1.课程体系

专业类

60学分

〔必修44学分

选修jL6学分〕

•专业核心课〔必修23学分〕

综合专题研究课〔必修4学分〕

＜毕业设计〔论文〉〔必修15学分〕专业实习〔必修2学分〕专业选修课〔选修16学分〕

〔1〕通识与公共根底类

公共根底类：

为满足学生在思想品徳、身心健康、人文科学与艺术、社会活动能力等各个方面的素质要求，设置了思想政治理论、体育、军事理论等必修课程20学分，以及英语、计算机必修和选修课程16学分。

数学及自然科学类：

纳米材料与技术专业属于工学学科，但由于纳米技术涉及更高层次的、微观量子领域的物理和材料学问题，学生必须具备雄厚的数学、物理、化学根底，才能进行本领域学科的学习，因此为学生能够扎实地掌握的学科根底理论与实践技能，在自然科学根底类课程中特别设计了相关的数学理论必修课程、物理类理论和实验必修课程，化学类理论和实验必修课程，合计49学分。

英中数学类要求修满18.5学分，物理类要求修满13学分，化学类要求修满17.5学分。

素质类：

为开阔学生的眼界，提髙学生解决问题、创新及实践能力，全面提升学生人文素养，要求学生必须完成学校规左的素质选修课（工程技术类、经管类、人文社会科学类、艺术美疗类），合计7学分：

此外，每一位学生须参加创新创业实践拓展活动，合计2学分。

自主创新创业活动包括：

学生需要自主与理学院化学系、物理系、光电子技术研究所、生物研究院的科研教师取得联系并参与教师的科研工程，在校内申请并设立国家级、省部级或校级创新课题，并在教师的指导下，主持或参加并完成研究全过程，从而获得初步科学研究能力训练，以及创新创业的学分累讣；学生还可以通过参加国家纳米中心合作研究课题，并在教师的指导下，完成课题研究，申请认左创新工程的学分累计；学生还可通过选修滑铁卢大学的研究专题课程、滑铁卢大学的创业课程，申请认定创新工程的学分累计。

每一位学生要求至少主持一项和参加一项创新创业课题，以获得全部创新创业学分。

创新创业学分计算方法以学校教务处颁发的汁分规左为准。

（2）大类公共课

为北京交通大学特殊工科专业所设置的工程类拓展课程，设有交通运输概论和现代材料与纳米科学导论必修环节课程；以及化工原理或工程制图等选修环肖课程等。

交通运输槪论是北京交通大学的特色课程;在现代材料与纳米科学导论课程中，学生将获得涉及所学专业相关的专业技术学科领域未来开展的信息:

通过学习化工原理课程，学生可以了解化工及材料工业化生产技术要求、工艺原理和根本知识；通过工程制图的实践课程，学生可以了解工业设备的设计以及设计图纸绘制的根本方法。

⑶专业类

专业类课程分为专业核心课、综合专题研究课、专业选修课、专业实习、毕业设计等5个局部组成。

专业核心课：

是围绕纳米材料与技术专业设讣的专业根底课程及专业核心理论与实验课程。

专业核心课分“纳米材料物理与化学〞和"纳米生物技术"两大方向，共开设10门课程，每个方向需修满8门课程，合计23学分。

综合专题研究课：

是纳米材料与技术专业根底的拓展课程，具有交叉学科的特点，共计4学分。

通过专题研究课程，引导并提升学生在课堂外的自主学习能力，培养学生创新的以及专题研究的兴趣，提高学生分析问题和解决问题的能力。

专业实习：

学生参加专业相关技术实践活动，通过实际的科研活动和自主学习过程，培养学生的自学能力，拓展眼界。

专业实习记2学分。

专业选修课：

专业选修为分别为“纳米材料物理与化学"和"纳米生物技术"两大方向而设讣的专业特色和拓展课程，在强化根底拓展知识、学科交叉、紧跟前沿技术开展动态以开阔眼界等方而为不同兴趣爱好和开展意向的学生提供了丰富的选择。

共开设专业限选和任选课程21门，学生可以根据兴趣和职业开展规划选择课程，学生要求选择一个方向，修满8门，16学分。

毕业设计：

学生在第八学期参加完整的毕业设汁研究，综合用所学专业知识，参与综合专业课题研究的全过程，并完本钱科生毕业论文一篇，并参加学校统一组织的中业辩论。

年业设计记15学分。

2.学分分配

本专业毕业要求学分158学分。

英中，必修课程112学分，占总学分比70.89%；选修课46学分，占总学分29.11%；理论课程120.5学分，占总学分76.27%：

实践课程62.5学分，占总学分39.56%。

表1课程体系及学分分配

课程

模块

课程类别

理论教学环节

实践教学环节

理论或实践选修

合计

必修

选修

小计

必修

选修

小讣

通识与公共基础类

公共基

础类

思想政治课

&5

8.5

4.5

4.5

13

英语课

12

12

计算机课

2

2

2

4

军事课

0.5

0.5

2.5

2.5

3

体育课

1

3

4

4

小计

9

2

11

8

5

13

12

36

数学与

自然科

学类

数学课

18.5

1&5

18.5

物理课

10.5

10.5

2.5

2.5

13

化学课

14.5

14.5

3

3

17.5

小计

43.5

43.5

5.5

5.5

49

素质课

9

9

小计

52.5

2

54.5

13.5

5

1&5

21

94

大类公共课

交通运输概论

1

1

1

工程根底课

1

1

2

3

小计

2

2

2

4

专业类

专业核心课

21

21

2

2

23

综合专题研处课

4

4

4

专业选修课

14

14

2

16

专业实习

2

2

2

毕业设计

15

15

15

小计

25

14

39

19

0

19

2

60

总计

79.5

16

95.5

32.5

5

37.5

25

158

学分分布

必修比例

70.89%

选修比

例

29.11%

理论比

例

76.27%

实践比例

39.56%

3.其它问题说明

[1]、课程分类说明

课程按课程类别分为必修课程、选修课程，按考试类别分为考试课程和考查课程。

各类课程由必修和选修课程组成，学生需修满各类专业必修和选修课程所规左学分，且满足专业要求的学分，即可。

[2]、选课说明

<1〕学生应针对自己的就业、考研、出国等不同开展需求设计不同的开展路径，可在不同阶段寻求教师咨询，选择专业辅导、研究生课程、实用英语等相关课程以满足自己的开展和兴趣需求，可以在第七学期，寻求就业指导。

〔2〕学生在第2或3学期可根据个人兴趣对个人未来职业开展进行初步规划，强化课程学习，关注所学习的知识体系和课程的先后修关系，设计好自主学习。

在没有明确专业方向之前，可以对各方向的自己感兴趣的专业选修课进行选修，拓宽专业知识而。

〔3〕不同毕业规划的学生均应从第4或5学期起，咨询个人感兴趣的就业领域或研究方向的专业教授，或所在导师组的专业教师，有意识地选择与个人开展方向相关的选修课程，夯实专业根底：

参与个人感兴趣研究方向的创新专题研究，为下一步就业或读研作好准备。

〔4〕拟继续深造的学生应注重数学、物理、化学、英语及专业根底课程的学习，根据深造需求，选择专业选修课程，积极参与教授团队的科研工程，以及英他国际国内科研合作交流工程。

拟考研和保研的学生，应从第5学期开始，咨询个人感兴趣学科的教授或所在导师组的教师，夯实专业根底，参与拟考研方向相关的研究团队的创新性专题研究，为考研和读研作好准备。

拟保研的学生，第七学期可以咨询相关学科的教授，依据自己的志愿选修假设干专业拓展课程或研究生课程，并为研究生阶段的学习与科研工作奠左根底。

拟岀国深造的学生，在加强专业课学习的根底上，应特别加强英语学习，积极参与国际交流活动。

〔5〕各类国际合作工程的学生，需要特别专注规划备自的素质课〔创新创业工程、全校任选课〕选修时段，该类课程均需在校期间并按照学校规迫的课程要求完成。

〔6〕拟修读辅修专业〔第二专业〕的学生，必须满足跨学科选择专业要求，并在第3学期进入辅修专业学习状态，依据辅修专业培养方案选择相关课程，建议考虑与原专业培养方案相同或相近的课程，选修学分要求髙的课程，以满足两个专业的共同要求。

八、专业核心课

本专业帀绕纳米材料与技术专业，设计并开设10门〔27.5学分〕专业核心课程，作为专业课程中最为重要的、具有特色的课程。

专业的两方向〔材料方向与生物方向〕的核心课程根本相同，其中一门具有较

强方向特色的核心课学生可以根据所学方向二选一，每个方向需修满8门课程，合计23学分。

表2专业核心课

序号

课程名

学分

学时

1

7OL656Q

材料与纳米科学技术★

4.5

72

2

7OL7OOQ

量子力学★

4.5

72

3

7OL7O1Q

固体化学★

2.5

40

4

-

固体材料物理★

2.5

40

5

-

材料与纳米科学技术实验★

2.0

64

6

70L661Q

材料的光学及电学性能★

2.5

40

材料

7

凝聚态物理

2.5

40

方向

8

70L660Q

固体纳米材料与器件★

2.0

32

生物

7

-

生物物埋学根底

2.5

40

方向

8

70L672Q

生物纳米材料

2.0

32

九、教学进程方案

本专业根本学制为四年，共包括八个春秋长学期和两个夏季小学期。

春秋学期按照学期顺序从1至8编号，小学期按照学年顺序从S1至S2编号。

春秋长学期〔18周〕为根本授课学期，主要安排课堂理论教学和实践教学。

夏季小学期，用于开展集中实践、国际交流、科研训练工程和学科竞赛等。

第八学期主要安排毕业设计〔或毕业论文〕。

公共根底类课程〔外语课除外〕均由学校统一规划与管理。

其中，计算机课程实行分级教学，计算机课程中的程序课按学科门类教学；外语课由滑铁卢大学以及滑铁卢大学指左的教师任教。

素质课由全校任选和创新创业组成：

全校任选课建议学生根据兴趣爱好跨学科选择。

创新学分包括科研训练工程、学科竞赛、学术论文、专利创造、证书认泄工程。

创新学分每学期认左一次，由教务处统一公布。

课程考核总成绩的记载，采取百分制、五级九段制〔A+、A、B+、B、C+、C、D+、D、F〕或两级制〔P、F〕。

以百分制记分的，60分以上〔含60分〕为合格，取得该课程学分；以五级九段制记分的，D以上〔含D〕为合格，取得该课程学分：

以两级制记分的，P为合格，取得该课程学分。

表3公共通识与根底课教学进程方案

课程体系

课程类别

名

F

必修/选修

理论/实践

学分

总学时

理论学时

实践学时

考试/考査

讣分方式

先修课

建议学期

要求学分

通识与公共根底类

公共根底类

思想政治课

LoT

H

理

H

S

五级

□

O

3.

1X

LoT

H

m

H

R

査

五级

E

LoT

H

H

S

叵

五级

E

LoT

H

B

H

一两级一

□

soT

H

实

E

□

s

a

一两级

□

LoT

H

m

H

B

B

査

一两级

E

外语课

L6Q

s

H

H

B

五级

□

1

L6Q

H

s

H

H

H

五级

E

S3Q

H

E

E

H

B

两级

□

L6Q

H

F

H

H

B

査

五级

E

L6Q

H

H

s

H

五级

E

L6Q

H

Fl

H

H

B

査

五级

□

计算机课

LoT

H

理

n

H

H

E

査

两级

□