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材料工程领域

  (专业领域代码:085204   授予工程硕士专业学位)

一、学科专业及研究方向

材料工程是研究材料的组成与结构、合成与加工、性质、使用性能等要素和它们之间相互关系的规律,并研究材料与构件的生产过程及其技术,制成具有一定使用性能和经济价值的材料及构件的学科。

本学科2011年获得材料工程领域工程硕士学位授予权。目前已轨道交通材料研究、开发和应用方面形成了显著的特色,在金属及其复合材料、无机非金属及其复合材料、材料成形及表面处理技术、材料及其加工过程数值模拟等研究方面建立了坚实的基础。本学以科轨道交通材料为主要研究对象,针对材料制备、成形和应用过程的基本问题,深入开展材料的组成与结构、合成与加工、性质和服役性能以及它们之间相互关系的规律研究,推动新材料、新技术和新产品的产业化应用。

主要研究方向及其内容:

1轨道交通材料

主要研究新型贝氏体钢的成分及组织设计,相变机理,强韧化机制,Q-P处理及低温贝氏体化等先进工艺技术,“成分-工艺-组织-性能”关系的数学及物理模拟;贝氏体钢轨、车轮、车轴等轨道交通用高性能金属材料、贝氏体纳米超强钢及贝氏体耐磨钢等新材料、新工艺的开发及推广应用;制动盘、车钩、轴瓦、轴箱等金属及金属基复合材料关键零部件材料研发和应用;M/Mn+1ACn系复合材料新型受电弓滑板等具有特定功能要求的车辆关键零部件新材料与新技术

2、金属及其复合材料

主要研究金属及其复合材料的合金、微合金及组分设计,双金属复合、半固态及液态模锻材料的有关理论和制备技术;材料性能表征,成分和工艺、组织结构、力学性能之间的关系,复合板界面力学行为;微合金化强韧化机制,颗粒增强机制,半固态及液态模锻的物理冶金强化机制;材料的服役行为、损伤和失效机理的评估与分析。

3无机非金属及其复合材料

主要研究高性能陶瓷及其层状、梯度、多孔、仿生等多种结构形式的复合材料的合成与精细制备方法;功能-结构一体化材料的设计与制备,新系列导电陶瓷复合材料,陶瓷材料的裂纹自愈合,新型磁性液体制备技术、性能表征及应用;材料的组成、结构与材料的力学性能及电学性能的关系及表征方法;力-电耦合摩擦学等材料的服役特性、蜕变机理、评价方法和工程应用。

4、材料成形及表面处理技术

主要研究零部件先进成型技术、质量可靠性、性能改进等有关理论及技术基础;轻金属材料的点阵成形、深冷处理和熔滴铺覆/搅拌加工等材料改性技术及机理;金属材料液态、半固态、塑性及超塑性、焊接、自润滑材料、陶瓷、高分子材料的成型方法、模具材料、工艺装备;热处理改性以及等离子、激光、微弧氧化、喷丸强化等表面处理技术;材料成型质量检测,零部件的服役特性与失效分析等。

5材料及其加工过程数值模拟 

主要研究液态成形、半固态成形、塑性加工、焊接、注塑成形及热处理等工艺的计算机模拟技术,磁性液体材料结构和功能的动力学模拟、材料的第一性原理分析与模拟;基于模拟技术的模具与工艺设计、质量预测与控制、零部件机械结构与成型工艺协同设计方法及应用等。

二、培养目标

材料工程领域主要面向行业及相关工程部门培养基础扎实、素质全面、工程实践能力强并具有一定创新能力的应用型、复合型高层次工程技术和工程管理人才。

本领域工程硕士研究生要拥护党的基本路线和方针政策、热爱祖国、遵纪守法;要具有良好的职业道德和敬业精神,以及科学严谨、求真务实的学习态度和工作作风;要掌握本领域坚实的基础知识和系统的专门知识,具有承担工程技术或工程管理工作的能力,了解本领域的技术现状和发展趋势,能够独立运用本领域的先进方法和现代技术手段解决工程问题。

三、培养方式及学习年限

1、培养方式

学校提倡与企业挂钩,促进学校、科研、生产三结合。

为保证培养质量,培养方式采用采取双导师制。由校内具有工程实践经验的硕士生导师与工程单位遴选的责任心强的工程技术人员(一般具有高级技术职称或达到相应水平)联合指导工程硕士研究生。校内导师负责制订硕士研究生个人培养计划、组织开题报告、指导科学研究和学位论文等。课程学习、科学研究、工程实践可以同步进行、相互交叉。课程学习实行学分制,要求在申请答辩之前修满所要求的学分。

2、学习年限

在职攻读专业学位硕士采取进校不离岗的方式,学习年限25年。每年应有2个月时间到校进行课程学习,在校学习时间累计不少于6个月。

四、课程设置与学分

课程设置应参照专业学位教育指导委员会的相关要求,针对材料工程领域特色和企业需求拓宽专业面,注意知识更新,并可以根据企业的特殊需要进行定制。课程学习阶段实行学分制,总学分不少于32学分。

具体课程设置见附表。

五、科学研究及学位论文

进行科学研究与撰写学位论文,是对研究生进行科学研究训练、培养创新能力的主要途径,也是衡量研究生能否获得学位的重要依据之一,要求研究生完成相应的论文环节。学位论文所包括的主要环节有:

1、论文选题

论文选题应来自企业和现场,有明确的工程应用背景,重点应是企业急需解决的关键技术难题。论文选题应具有一定的技术难度、先进性和工作量。材料工程领域工程硕士专业学位的论文形式可以多样化,既可以是应用研究类学位论文,也可以是工程设计类、产品开发类或试验研究类论文,如工程设计、产品研发、工程专业软件开发、大型工程或特殊的试验等。

1)应用研究类学位论文:指直接来源于材料工程实际问题或具有明确的材料工程应用背景,综合运用基础理论与专业知识、科学方法和技术手段开展应用性研究。研究成果能解决特定工程实际问题,具有实际应用价值。

2)工程设计类学位论文:指综合运用材料工程的理论、科学方法、专业知识与技术手段、设计工具等,对具有较高技术含量的工程项目、大型装备及其工艺等问题所从事的工程设计。

3)产品研发类学位论文:指来源于材料工程领域生产实际的新产品研发、关键部件研发、各类应用软件开发、以及对国内外先进产品的引进消化再研发;包括了各种软、硬件产品的研发。

4)试验研究类学位论文:针对某个试验对象或试验任务开展的专门大型或特殊试验研究,或目前尚无标准规范的试验方法研究。

学位论文应有一定的技术难度、先进性和工作量,能表现出作者具备综合运用科学技术理论、方法和手段解决工程实际问题的能力。评价学位论文水平,还应看其内容是否有新见解,或者看其实用价值,创造的经济效益、社会效益或创造这些效益的可能性。达到以上要求的,均为合格的工程硕士学位论文。

工程型研究生的论文指导应聘请与工程项目有关的人员,组成指导小组,紧密结合工程项目,学校和有关协作单位共同完成工程型研究生学位论文的指导任务。

2、指导教师

每名工程硕士研究生需配校内导师和企业导师各1名。

校内导师从我校选定,必须是从事材料工程或相关领域,具有高级技术职称,并具有研究生指导经验的教师。

企业导师从企业和现场选定,必须是从事材料工程机械工程相关专业或与课题有关的工程领域,具有高级技术职称的工程技术人员。

3、学位论文要求

硕士研究生应在校内导师、企业导师共同指导下,独立地完成自己的学位论文;能体现综合运用科学理论、方法和技术手段,解决工程实际问题的能力。

4、预答辩和匿名送审

在学位论文工作基本完成后,工程硕士研究生须参加由学院统一组织的预答辩和匿名送审环节即在职专业学位硕士的培养环节有:开题报告、预答辩、匿名送审、答辩,均为必修环节,但不计入学分。其中,开题报告至预答辩时间间隔不少于6个月。预答辩委员会由35位具有教授、副教授或相当职称的专家组成的专家组负责,导师可以作为预答辩委员会的成员。

每篇学位论文应由2名评阅专家进行评审。学位论文的评审应着重审核作者综合运用科学理论、方法和技术手段解决工程实际问题的能力;审核学位论文工作的技术难度和工作量;审核其解决工程实际问题的新思想、新方法和新进展;审核其新工艺、新技术和新设计的先进性和实用性;审核其创造的经济效益和社会效益。

5、学位论文答辩

1)攻读工程硕士专业学位研究生必须完成培养方案中规定的所有环节,成绩合格,方可申请参加学位论文答辩。

2)学位论文应聘请材料工程或相关领域的2名教授、副教授、高工或相当职称的专家进行评阅。答辩委员会一般由5名教授、副教授或相当职称以上的专家组成,其中至少有1名来自企业或科研院所的同行专家。

6、学位授予

通过学位论文答辩的工程硕士专业学位研究生,由校学位评定委员会审批授予工程硕士专业学位。

六、其他

其他有关要求按照《北京交通大学硕士研究生培养工作的规定》和学院的有关规定执行

  附课程设置表:

工程硕士专业学位研究生课程设置的基本框架(总学分不低于32.0分)

课程性质
课程编号
课程名称
学时
学分
开课时间
考核方式
备注
公共课
21008302
中国特色社会主义理论与实践研究
36
2.0
 
 
考试
≥7.0
21009307
自然辩证法概论
18
1.0
 
 
考试
22006340
专业外语
32
2.0
 
 
考试
25999301
信息检索
16
1.0
 
 
考试
25009310
知识产权
16
1.0
 
 
考试
基础课
21008304
统计方法与计算
32
2.0
 
考试
≥2.0
 
数值方法与计算
32
2.0
 
考试
 
工程数学与应用
32
2.0
 
 
考试
 
概率论与数理统计
32
2.0
 
 
考试
专业基础课
22006307
材料热力学与动力学
32
2.0
 
考试
6.0
22006308
材料结构与性能
32
2.0
 
考试
 
固态相变
32
2.0
 
考试
22006310
材料现代分析方法
32
2.0
 
考试
专业课
 
轨道交通材料
32
2.0
 
考试
6.0
22006309
材料合成与制备
32
2.0
 
考试
22006305
高等材料性能学
32
2.0
 
考试
22006301
现代凝固技术与理论
32
2.0
 
考试
22006300
材料加工原理
32
2.0
 
考试
选修课
24006315
实验设计与数据分析
32
2.0
 
考查
12.0
24006330
工程材料失效分析
32
2.0
 
考查
24006304
材料表面工程
32
2.0
 
考查
24006301
材料微观组织分析技术
32
2.0
 
考查
24006311
材料磨损原理
32
2.0
 
考查
24006312
陶瓷材料学
32
2.0
 
考查
22006302
塑性与流变成型原理与技术
32
2.0
 
考查
24006302
模具材料与模具设计
32
2.0
 
考查
22006303
材料加工测试与分析技术
32
2.0
 
考查
22006304
材料加工模拟与仿真
32
2.0
 
考查
24006308
陶瓷基复合材料
32
2.0
 
考查
24006309
金属基复合材料
32
2.0
 
考查
24006313
纳米材料与技术
32
2.0
 
考查
 
多孔材料
32
2.0
 
考查
 
材料腐蚀与防护
32
2.0
 
考查
自选课程
论文环节
 
文献综述与开题报告
 
 
 
 
 
 
 
预答辩及匿名送审
 
 
 
 
 
 

备注:

1.对文献综述与开题报告的要求:应结合课题研究方向进行,参考文献一般应不少于50,其中参考外文文献应在20篇以上,按本领域的学位标准要求进行选题并进行开题报告。论文开题需由研究生本人提交书面报告,一般应在课程结束后完成,字数不少于5000字,内容主要包括文献综述和选题报告两部分内容。综述的内容包括:国内外的研究现状、尚需进一步研究和开发的问题和内容等。