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材料工程

 (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

  材料工程学科针对国民经济和国防中的各种机械构件,开展材料的设计、制造、服役行为的理论和技术研究,主要研究内容包括材料的组成与结构、合成与加工、性质、使用性能等要素和它们之间相互关系与制约规律,材料与构件的生产方法、技术、服役行为的理论与技术等

  北京交通大学材料工程学科已轨道交通材料研究、开发和应用方面形成了显著的特色,在高性能金属与无机非金属材料、复合材料、材料的成形、表面处理技术、加工过程数值模拟等研究方面建立了坚实的基础,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、服役性能以及它们之间的相互关系与制约规律研究,开发材料与构件的制备方法与技术,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. 金属及其复合材料

  研究高性能金属及其复合材料的组分设计、合成与制备、性能表征;材料的服役行为、损伤及失效机理;以轨道交通为主要工程背景,开展钢轨、车轮、制动盘、车轴、轴瓦、轴箱、构架、车钩、车体、受电弓滑板、接触网导线、接触网金具等关键部件新材料、新技术的研究开发与推广应用。

  2. 非金属及其复合材料

  研究结构-功能一体化的高性能陶瓷及其复合材料、高性能树脂及其复合材料的设计、合成制备与性能表征;开展力-电耦合摩擦学等材料的服役特性、蜕变机理、评价方法研究和工程应用。

  3. 材料成形及表面处理技术

  研究金属及其复合材料、陶瓷及其复合材料、自润滑材料、塑料等材料的近净成形方法与技术,模具设计与制造;轻金属材料点阵成形、深冷处理和熔滴铺覆/搅拌加工及改性技术、先进热处理技术、等离子、激光、微弧氧化、喷丸强化等材料表面处理技术;零部件质量检测与控制、服役性能、质量可靠性与失效分析。

  4. 材料及其加工过程数值模拟

  研究材料的第一性原理分析与模拟;液态、半固态、塑性、液态模锻、焊接、注塑成形及热处理的计算机模拟技术;基于模拟技术开展模具与工艺设计、零部件质量预测与控制、机械结构与成形工艺协同设计方法研究与工程应用。

  二、培养目标

  1. 材料工程领域主要面向材料工程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。

  2. 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;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;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。

  3. 具备很强的自学能力,即自我更新和补充知识的能力;具有运用专门知识和综合多学科知识解决实际工程应用中有关技术或管理问题的能力;能结合任职岗位的需求,进行研究、开发及管理工作;能独立承担与材料工程领域工程技术或管理相关的研究与开发工作;具有团队协作精神和良好的组织协调能力。

  4. 应至少掌握一门外国语能比较熟练的阅读本专业外文资料。

  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,在职工程硕士研究生培养实行双导师制。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。校内导师负责制订工程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2-5年,在校学习时间不少于6个月或500学时。

  四、课程设置与学分

  课程学习阶段实行学分制,总学分不少于32学分。专业基础课、专业课和选修课每门课程原则上不超过2学分,每学分对应16学时。

  具体课程设置见附表。

  五、科学研究与实践

  科学研究与实践环节是培养研究生的重要环节,是培养研究生从事科研工作能力的有效途径,通过该环节使研究生掌握本学科的基础理论,培养研究生的科学研究实践能力,掌握科学研究的基本方法、步骤:

  1. 在整个培养期间,研究生导师应结合企业的科研项目安排研究生开展科学研究工作,指导研究生利用科研手段和装备,开展调查研究、实验、试制等工程设计类研究、产品研发研究或试验研究。

  2. 要求研究生广泛阅读本学科文献资料,及时了解本研究方向的国内外最新发展动态,撰写文献综述,针对选题,制定切实可行的技术路线或研究工作方案,进而独立实施并完成既定的研究方案和内容,获取科学实验数据,及时总结和分析研究成果。研究生通过综合运用科学理论、研究方法和技术手段,培养从前期调研、方案制定、具体措施、实验结果分析等解决工程实际问题的能力。

  3. 对于在职工程硕士研究生,科学研究与实践的主要目的是根据研究生所在单位的特点,结合培养目标和选题意向,深化工程技术或工程管理的研究,提高技术创新能力。实践成果直接服务于本单位的技术改造和技术生产。

  六、学位论文

  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进行工程设计。

  (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。学位论文的内容应具有新见解或实用价值,能够创造经济效益与社会效益或具有创造经济效益与社会效益的可能性,达到以上要求,才能视为合格的工程硕士学位论文。

  工程硕士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硕士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备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材料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。在职专业学位硕士的论文环节有:开题报告、预答辩、匿名送审、学位论文答辩,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3-5位具有教授、副教授或相当职称的专家组成,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)工程硕士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)学位论文应由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研究生,由校学位评定委员会审批授予工程硕士专业学位。

  七、课程设置附表与其他要求

  1.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。

  2. 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
21009305
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
51006002
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
21008306
统计方法与计算
32
2.0
考试
≥2.0
51008002
数值方法与计算
32
2.0
考试
51008001
工程数学与应用
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
22006310
材料现代分析方法
32
2.0
 
考试
专业课
22006309
材料合成与制备
32
2.0
 
考试
6.0
22006354
材料力学性能
32
2.0
 
考试
22006365
金属凝固技术与理论
32
2.0
 
考试
22006353
材料成型原理与技术
32
2.0
 
考试
22006350
轨道交通材料
32
2.0
 
考试
选修课
24006382
固态相变
32
2.0
 
考查
12.0
24006396
材料微观组织分析与实践
32
2.0
 
考查
24006311
材料磨损原理
32
2.0
 
考查
24006395
材料损伤与失效
32
2.0
 
考查
22006302
塑性与流变成型原理与技术
32
2.0
 
考查
24006392
材料成型模拟理论与技术
32
2.0
 
考查
24006302
模具材料与模具设计
32
2.0
 
考查
24006394
材料加工测试技术
32
2.0
 
考查
24006391
材料表面科学与技术
32
2.0
 
考查
24006434
高分子材料
32
2.0
 
考查
24006393
材料工程实验设计与数据处理
32
2.0
 
考查
自选课程
附件一
论文环节
 
文献综述与开题报告
 
 
 
 
附件二
 
 
预答辩及匿名送审
 
 
 
 
 
 

  备注:

  (1)附件一:自选课程,可从本专业或外专业培养方案中选修均可。

  (2)附件二:对文献综述与开题报告的要求:文献阅读应结合课题研究方向进行,参考文献一般应不少于50篇,其中参考外文文献应在20篇以上,文献综述报告应反映该领域的研究历史、现状和发展趋势。文献综述报告不少于5000字。开题报告的主要内容包括学位论文选题的背景和工程实践意义、学位论文的研究目标、研究内容、研究重点和难点、研究方法、技术路线、预期成果和进度安排,并附主要的参考文献。

  论文开题需由研究生本人向学院提交书面报告,包括文献综述报告和开题报告,一般应在课程结束后完成。