智慧化工与先进材料微专业招生简章

一、专业简介

智慧化工与先进材料微专业立足陕西科技大学化工与材料的学科优势，注重学生专业技术、信息化技能与系统工程能力的跨学科能力培养，培养适应行业发展需要，能运用相关专业知识解决材料与化工领域的信息化应用需求，并能从事材料研究、工艺设计、技术开发的跨学科专业人才。

二、培养方案及开设课程

本专业立足陕科大化工与材料的学科优势，注重学生专业技术、信息化技能与系统工程能力的跨学科能力培养，培养适应行业发展需要，能运用相关专业知识解决材料与化工领域的信息化应用需求，并能从事材料研究、工艺设计、技术开发的跨学科专业人才。

以下是该微专业的人才培养的具体目标：

1）专业能力： 培养学生在高分子材料与工程领域的深厚专业知识，包括高分子物理、高分子化学等核心课程的学习，使其能够理解和掌握高分子材料的结构、性质、合成和加工等方面的知识。

2）创新能力： 培养学生具备材料设计创新的能力以及运用分子模拟工具进行材料性能预测和设计的能力，通过学习课程，了解智慧化工与先进材料领域的最新研究进展，能够整合信息技术与材料生产流程，培养对材料科学与工程的前沿理论和技术的创新思维。

3）跨学科的综合能力： 培养学生具备跨学科的思维和综合能力，能够在化学、材料、化工、信息技术和工程等多个领域协同工作，解决智慧化工与先进材料领域的复杂问题。

4）实践操作和团队协作能力： 强调实践导向，培养学生在实验室和工业环境中的实际操作能力，同时注重团队协作，使其能够有效地与不同领域的专业人才协同工作。

通过达到这些培养目标，智慧化工与先进材料微专业旨在培养具有全面素养、实践能力和创新思维的高层次智慧化工与先进材料专业人才，满足未来科技和产业发展对于复合型、创新型人才的需求。

表1 课程设置

三、课程介绍

（一）高分子物理：课程旨在使学生深入了解高分子材料的物理性质和行为，培养他们对高分子结构与性能关系的理解，为后续的智慧化工与先进材料研究和应用打下坚实基础。具体目标包括：1）理解高分子结构与性能的基本原理；2）掌握高分子材料的物理性质及其在实际应用中的关键影响因素；3）能够运用高分子物理知识解释和预测高分子材料的行为。

课程主要内容涵盖以下主题：1）高分子结构：包括高分子材料的分子结构和凝聚态结构，以及构效关系；2）高分子分子运动与转变：包括高分子的玻璃化转变，熔融，流变等行为；3）高分子的力学性能：包括高分子的高弹性、粘弹性和断裂性能；

考核方式：为了全面评估学生对高分子物理课程的掌握程度，采用以下考核方式：1）期末考试：涵盖整个课程内容，检验学生对高分子物理全面知识的掌握；2）课堂互动和小组讨论：鼓励学生积极参与课堂互动和小组讨论，通过学生之间的交流，加深对知识的理解；3）实验报告：学生需要完成实验并提交实验报告，以考察其实验操作和数据分析能力。4）课程项目：通过教师安排或自定义课程选题，学生需要进行独立或小组研究，并展示项目成果，以促进实际应用能力的培养。

（二）高分子化学：课程旨在使学生深刻理解高分子材料的化学基础，包括其合成、结构和性质等方面，培养他们在智慧化工与先进材料领域的创新能力和实际应用水平。具体目标包括：1）掌握高分子的基本概念，了解高分子材料的分类和特性；2）理解高分子的合成方法，包括聚合、共聚、交联等反应机理；3）熟悉高分子结构与性能的关系，为材料设计提供基础支持；4）能够运用高分子化学知识解决智慧化工与先进材料领域的复杂问题。

课程主要内容：高分子化学课程将涵盖以下主题：1）高分子基本概念：强调高分子的定义、分类、结构和性质；2）高分子合成：包括聚合反应、共聚反应、交联反应等高分子合成方法的原理和实践；3）高分子结构与性能关系：探讨高分子结构对性能的影响，如分子量、分子分布、侧链结构等；4）高分子改性与功能化：着重介绍高分子材料的改性方法，以实现特定功能和性能；5）智慧化工与先进材料中的高分子应用：探讨高分子在智慧化工与先进材料领域的应用，如传感器、响应材料等。

考核方式：为了全面评估学生对高分子化学课程的掌握程度，采用以下考核方式：1）期末考试：涵盖整个课程内容，检验学生对高分子化学全面知识的掌握；2）课堂互动和小组讨论： 鼓励学生积极参与课堂互动和小组讨论，通过学生之间的交流，加深对知识的理解；3）实验报告：学生需要完成实验并提交实验报告，以考察其实验操作和数据分析能力；4）课程论文：可以设计一个与高分子化学相关的小论文，学生需要进行独立或小组讨论，并展示项目成果，以促进实际应用能力的培养。

（三）前沿智能材料：课程旨在让学生深入了解材料科学与工程领域的最新研究进展，培养他们对未来材料科技发展趋势的敏感性和创新能力。具体目标包括：1）了解前沿智能材料领域的新材料、新技术和新应用；2）培养学生对材料科学与工程发展趋势的敏感性和洞察力；3）提高学生在材料领域的科学素养和创新思维。

课程主要内容： 前沿智能材料课程将涵盖以下主题：1）新型材料介绍：着重介绍前沿智能材料领域的新型材料，如二维材料、纳米材料、生物材料等；2）新技术和工艺：探讨最新的材料制备和加工技术，包括先进的合成方法和加工工艺；3）应用案例分析：分析前沿智能材料在各个领域的应用案例，如电子、光电子、生物医学等；4）产业前景：探讨前沿智能材料在产业界的前景，了解其在市场上的潜在应用和商业价值；5）科技趋势：关注材料科学与工程领域的最新科技趋势，如人工智能、可持续发展等对材料科技的影响。

考核方式：为了全面评估学生对前沿智能材料课程的掌握程度，采用以下考核方式：1）论文阅读与讨论：学生需要选择并阅读一定数量的最新学术论文，然后参与小组或全班讨论，以促使他们深入理解前沿智能材料的研究进展；2）期末研究报告：学生需选择一个特定主题，进行深入研究，并撰写一份综合性的期末研究报告，展示对前沿智能材料领域的深刻理解和研究能力；3）学术展示：学生可以通过学术报告或展示的形式，分享他们对某一前沿智能材料领域的深入了解，同时接受同学和教师的评审和提问；4）小组项目：可以设计小组项目，要求学生团队协作，共同探讨和解决前沿智能材料领域的实际问题，并以展示形式呈现项目成果。

（四）分子模拟在材料化学中的应用：课程旨在培养学生运用计算方法模拟材料分子结构与性质，深入理解分子层面的材料行为。具体目标包括：1）掌握分子模拟的基本原理和方法；2）熟悉分子模拟在材料化学中的应用领域；3）能够使用分子模拟工具解决材料化学领域的实际问题。

课程主要内容：分子模拟在材料化学中的应用课程将涵盖以下主题：1）分子模拟基础： 介绍分子模拟的基本概念、算法和常用的模拟软件；2）分子力场： 探讨分子力场的原理，包括分子间相互作用的参数化和选择；3）分子动力学模拟： 学习分子动力学模拟方法，包括数值积分、温度控制和压力控制等；4）量子化学计算： 了解量子化学计算在材料模拟中的应用，如密度泛函理论等；5）材料性质预测： 使用分子模拟方法预测材料的结构、稳定性、电子结构等性质；6）应用案例分析： 分析分子模拟在催化、能源材料、生物材料等领域的实际应用案例。

考核方式：为了全面评估学生对分子模拟在材料化学中的应用课程的掌握程度，采用以下考核方式：1）实验报告： 学生完成一系列分子模拟实验，并撰写实验报告，详细描述实验设计、方法、结果和结论；2）课堂演示： 学生以小组形式进行分子模拟应用案例的课堂演示，展示他们对特定材料问题的解决方案；3）期末项目： 学生通过一个期末项目，运用所学分子模拟方法解决一个材料化学问题，并提交相关报告。

（五）智能工厂系统设计：课程旨在培养学生在材料生产过程中应用智能技术和系统工程原理，设计智能化生产系统的能力。具体目标包括：1）了解智能工厂的基本概念和发展趋势；2）掌握智能系统工程原理和方法；3）能够设计智能化的材料生产工厂系统；4）熟悉智能传感器、自动化控制和数据分析在智能工厂中的应用。

课程主要内容：智能工厂系统设计课程将涵盖以下主题：1）智能工厂概述：介绍智能工厂的基本概念、特征和优势；2）系统工程原理：学习系统工程的基本原理，包括系统建模、优化和控制等方面的知识；3）智能传感器与感知技术：着重介绍智能传感器在工业生产中的应用，以及数据采集与处理的技术；4）自动化控制系统：学习自动化控制系统的设计和应用，包括PLC编程和工业自动化设备的使用；5）大数据与人工智能应用：探讨在智能工厂中应用大数据和人工智能技术进行生产优化和决策支持的方法；6）实例分析与案例研究：分析实际智能工厂案例，了解不同行业中智能工厂系统的设计与实施。

考核方式：为了全面评估学生对智能工厂系统设计课程的掌握程度，采用以下考核方式：1）设计项目： 学生通过设计一个智能工厂系统，包括系统模型、传感器选择、自动控制方案等，并提交设计文档；2）实际操作与报告： 学生进行智能工厂系统实际操作，收集数据并分析，最后撰写实验报告；3）小组项目：学生以小组形式完成一个实际智能工厂案例研究，进行系统设计和方案实施，并进行小组展示。

四、师资队伍

五、招生计划及要求

针对具有学籍且学有余力的全日制化工大类本科二年级学生，每届招生不超过30人。选报学生专业排名应处于所在专业前50%。

六、报名联系方式

地址：学院院办办公室

联系人：葛蕾蕾 电话：029-86168830

招生简章如有变动，以学院最新通知为准；

未尽事宜，请咨询学院办公室。

                                                                                   学院

                                                                                     2024年3月7日