納米材料與技術教學條件

納米材料與技術教師隊伍

• 師資規(guī)模

（1）按一級學科專業(yè)培養(yǎng)的高校，專任教師不少于50人；按二級學科專業(yè)培養(yǎng)的高校，每個專業(yè)的專任教師不少于10人。

（2）生師比不高于18：1。

• 師資結構

（1）年齡在55歲以下的教授及40歲以下的副教授分別占教授總數(shù)和副教授總數(shù)的比例應適宜，中青年骨干教師所占比例較高，滿足持續(xù)發(fā)展的需要。

（2）專任教師中具有高級職稱的比例不低于50%，具有中高級職稱的比例不低于85%。

（3）專任教師中具有碩士、博士學位的比例不低于80%，其中具有博土學位的不低于50%。

（4）85%以上的專業(yè)授課教師在其學習經(jīng)歷中至少有一個階段是材料類專業(yè)學歷，具有材料類專業(yè)本科畢業(yè)背景的教師人數(shù)比例不低于60%。

（5）學科帶頭人學術造詣較高，專業(yè)領域分布合理，專業(yè)教師隊伍的年齡結構、知識結構和學緣結構合理，學緣相同的教師比例原則上不高于50%，有數(shù)量適宜的骨干教師，可為專業(yè)發(fā)展所需的學科基礎提供基本保障。

（6）有企業(yè)或行業(yè)專家作為兼職教師。

• 教師背景與水平要求

（1）授課教師具備與所講授課程相匹配的能力（包括科研動手能力和解決實際工程問題的能力），承擔的課程數(shù)和授課學時數(shù)限定在合理范圍內，保證在教學以外有精力參加學術活動、進行工程和研究實踐，不斷提升個人專業(yè)能力。

（2）講授工程與應用類課程的教師具有較強的科研和工程背景；承擔過科研項目的教師須占有相當比例，部分教師具有企業(yè)工作經(jīng)歷。

（3）為教師提供良好的工作環(huán)境和條件。有合理可行的師資隊伍建設規(guī)劃，為教師進修、從事學術交流活動提供支持，促進教師專業(yè)發(fā)展，包括對青年教師的指導和培養(yǎng)。

（4）擁有良好的相應學科基礎，為教師從事學科研究與工程實踐提供基本的條件，營造良好的環(huán)境和氛圍。鼓勵和支持教師開展教學研究與改革、指導學生、學術研究與交流、工程設計與開發(fā)、社會服務等。

（5）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(yè)教育不斷發(fā)展的要求 。

納米材料與技術設施資源

• 教學設施要求

教室、實驗室及設備在數(shù)量和功能上能夠滿足教學需要。教學實驗室生均面積不小于2.5平方米，生均教學科研儀器設備值不低于15000元。

實驗設備完備、充足、性能優(yōu)良，滿足各類課程教學實驗和畢業(yè)設計（論文）的需求。專業(yè)課程實驗開設率應不低于90%，綜合性、設計性和創(chuàng)新性實驗課程占總實驗課程的比例不低于60%；每個實驗既要有足夠的實驗臺套數(shù)，又要有較高的利用率?；A實驗每組學生數(shù)不能超過2人；專業(yè)實驗每組學生數(shù)不能超過3人；大儀器實驗每組學生數(shù)不能超過8人。

實驗室向學生全面開放，實驗設備有良好的管理、維護和更新機制，保證學生使用。

實驗技術人員數(shù)量充足，能夠熟練地管理、配置、維護實驗設備，保證實驗環(huán)境的有效利用，有效指導學生進行實驗。

應加強與企業(yè)的聯(lián)系，建立有穩(wěn)定的產(chǎn)學研合作基地。有足夠數(shù)量、相對穩(wěn)定的校內外實習、實踐基地，能支持教學目標的達成。

生產(chǎn)實習要有具體的實習大綱、明確的實習內容和考核方法及標準。

實習帶隊教師高級職稱比例不低于30%；參與教學活動的人員應理解實踐教學的目標與要求，配備的校外實踐教學指導教師應具有項目開發(fā)或管理經(jīng)驗。

• 信息資源要求

配備各種高水平的、充足的教材、參考書和工具書以及各種專業(yè)圖書資料，師生能夠方便地使用；閱讀環(huán)境良好，且能方便地通過網(wǎng)絡獲取學習資料 。

納米材料與技術教學經(jīng)費

教學經(jīng)費有保證，生均年教學日常運行支出不低于1200元，且應隨著教育業(yè)經(jīng)費的增長而穩(wěn)步增長，以滿足專業(yè)教學、建設、發(fā)展的需要 。

納米材料與技術質量保障

• 教學過程質量監(jiān)控機制

各高校建立教學過程質量監(jiān)控機制，使主要教學環(huán)節(jié)的實施過程處于有效監(jiān)控狀態(tài)；各主要教學環(huán)節(jié)應有明確的質量要求；建立教學質量監(jiān)控的組織體系、規(guī)章制度和運行機制；建立對課程體系設置和主要教學環(huán)節(jié)教學質量的定期評價機制，評價時應重視學生和校內外專家的意見。

• 畢業(yè)生跟蹤反饋機制

各高校應建立畢業(yè)生跟蹤反饋機制以及高等教育系統(tǒng)內部及社會有關各方參與的社會評價機制，定期對包括培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、課程體系、理論和實踐課程教學等在內的人才培養(yǎng)工作進行評價。

在畢業(yè)生跟蹤反饋機制的執(zhí)行過中，需要注意如下幾點：

（1）對畢業(yè)生做跟蹤調查時，確保跟蹤反饋信息真實、可靠，具有說服力。

（2）反饋樣本數(shù)量應達到各專業(yè)當年畢業(yè)生總量的一定比率（各高?？筛鶕?jù)自己的特點自行制定），跟蹤調研的時間和周期應有要求。

（3）在選擇畢業(yè)生跟蹤調查對象時，確保調查對象具有代表性，應充分考慮地域分布、企業(yè)類型、崗位工種等差異。

（4）適當加強對優(yōu)秀畢業(yè)生、創(chuàng)業(yè)學生、在單位做出特殊貢獻的畢業(yè)生的調查。

（5）形成報告并且能夠有效地指導培養(yǎng)方案和培養(yǎng)目標的調整及完善。

• 專業(yè)的持續(xù)改進機制

各高校應建立持續(xù)改進機制，要求有監(jiān)視和測量、數(shù)據(jù)分析以及改進活動。應根據(jù)各個教學過程質量監(jiān)控環(huán)節(jié)的評價結果以及畢業(yè)生跟蹤反饋信息，分析教育質量現(xiàn)狀及其存在的問題，找出影響教育質量的主要因素，提出改進措施，并組織實施。實施后的結果與信息轉入新一輪的循環(huán)，不斷提升教學質量，使人才培養(yǎng)質量滿足不斷變化的社會需求 。

納米材料與技術總體框架

課程設置應能支持培養(yǎng)目標達成，課程體系必須支持各項畢業(yè)要求的有效達成。

人文社會科學類通識課程約占20%；數(shù)學和自然科學類課程約占20%，實戰(zhàn)內容約占20%，學科基礎知識和專業(yè)知識課程約占35%。

人文社會科學類教育能夠使學生在從事材料工程設計時考慮經(jīng)濟、環(huán)境、法律、倫理等各種制約因素。

數(shù)學和自然科學教育能夠使學生掌握理論和實驗的方法為學生運用相應基本概念表述材料工程問題、設計與選擇材料、進行分析推理奠定基礎。

學科基礎類課程應包括學科的基礎內容，能體現(xiàn)數(shù)學和自然科學對專業(yè)應用能力的培養(yǎng)；專業(yè)類課程、實踐環(huán)節(jié)應能體現(xiàn)系統(tǒng)設計和實施能力的培養(yǎng)。

課程體系的設置應有企業(yè)或行業(yè)專家參與 。

納米材料與技術理論課程

• 通識類課程

通識類知識涵蓋人文社會科學類知識、工具性知識、數(shù)學和自然科學類知識、經(jīng)濟管理和環(huán)境保護類知識。

（1）人文社會科學類知識包括哲學、思想政治道德、政治學、法學、社會學等基本內容。

（2）工具性知識包括外語、計算機及信息技術、文獻檢索、科學研究方法論等基本內容。

（3）數(shù)學和自然科學類知識包括數(shù)學、物理學、化學、力學以及生命科學和地球科學等基本內容。

（4）經(jīng)濟管理和環(huán)境保護類知識包括金融、財務、人力資源和行政管理、環(huán)境科學等方面的基本內容 。

• 基礎類課程

學科基礎知識被視為專業(yè)類基礎知識，包括材料科學基礎、材料工程基礎、材料結構表征等知識領城。

（1）材料科學基礎知識包括材料結構、晶體缺陷、相結構與相圖、非晶態(tài)結構與性能、固體表面與界面、材料的凝固與氣相沉積、擴散與固態(tài)相變、燒結、變形與斷裂、材料的電子結構與物理性能以及材料概論等。

（2）材料工程基礎知識包括流體流動基礎、熱量傳遞、傳質過程及其控制、材料及其產(chǎn)品設計、選材、制造加工成型以及失效分析等方面的基礎知識，工程制圖、機械設計及制造基礎、電工電子學等。

（3）物理化學知識包括氣體、熱力學第一定律、熱力學第二定律、多組分系統(tǒng)熱力學、化學平衡、相平衡、化學反應動力學、電化學、表面現(xiàn)象和膠體分散系統(tǒng)等 。

• 專業(yè)類課程

納米材料與技術專業(yè)課程主要包括電子技術、材料物理基礎、材料化學基礎、原子物理及量子力學、納米材料制備與表征、微納加工技術、納米半導體材料、納米器件基礎、納米生物材料、納米磁性材料、納米能源材料、納米材料科學與技術前沿等課程 。

納米材料與技術實踐教學

• 實驗課程

實驗課程分為以下3個類型：

（1）公共基礎實驗

主要包括物理實驗、化學實驗、計算機基本操作實驗、電子電工實驗等。

（2）專業(yè)基礎實驗

主要包括材料科學基礎實驗、材料工程基礎實驗、材料研究與測試方法專業(yè)基礎訓練及綜合實驗。依據(jù)相應課程大綱，每門課程至少開設4個實驗項目，且能支持專業(yè)培養(yǎng)目標的達成。

（3）專業(yè)實驗

主要包括專業(yè)技能訓練、材料制備與性能綜合實驗等。要求開設材料的力學、熱學、電學等性能相關實驗至少7項，同時完成至少1種材料的制備，包括原料的選擇—配方計算—工藝方案設計—制備—相關性能測試及結構分析等全過程訓練。

• 課程設計

（1）機械零件設計

進行工程設計基本技能訓練。

（2）材料制備裝備設計

結合專業(yè)知識進行設備設計訓練。

（3）工廠工藝流程設計

針對至少1種材料生產(chǎn)工藝進行車間工藝流程設計。

• 專業(yè)實習

實習是學生接觸生產(chǎn)實際、接觸企業(yè)的重要實踐環(huán)節(jié)，各高校應建立穩(wěn)定的校內外實習基地，制定符合生產(chǎn)現(xiàn)場實際的實習大綱，讓學生在實習中實踐所學知識，培養(yǎng)熱愛勞動的品質。

• 畢業(yè)設計（論文）

畢業(yè)設計（論文）是科研與教學結合最為密切的一個實踐環(huán)節(jié)，須制定與畢業(yè)設計（論文）要求相適應的標準和檢查保障機制，對選題、內容、指導、答辯等提出明確要求，保證課題的工作量和難度，并給學生提供有效指導，每位專業(yè)教師指導畢業(yè)設計（論文）的學生人數(shù)原則上每屆不超過6人。選題應結合納米材料與技術專業(yè)的工程實際問題，有明確的應用背景，培養(yǎng)學生的工程意識、協(xié)作精神以及綜合應用所學知識解決實際問題的能力。畢業(yè)設計（論文）可以從科研任務中選擇規(guī)模適當和相對獨立的題目，還可以通過與企業(yè)緊密合作的實戰(zhàn)教學活動來進行 。

• 學制與學位

納米材料與技術專業(yè)基本學制為四年。四年參考總學分一般為140~190學分[含畢業(yè)設計（論文）學分]。

學生通過學習各門課程修滿總學分并畢業(yè)考核合格，可獲準畢業(yè)；畢業(yè)環(huán)節(jié)完成并經(jīng)院校學位委員會審核通過者，可授予工學學士學位。

• 人才培養(yǎng)

（1）掌握納米材料與技術專業(yè)工作所需的數(shù)學和自然科學知識、工程技術知識以及一定的經(jīng)濟學與管理學知識。

（2）系統(tǒng)掌握納米材料與技術專業(yè)的基礎理論和專業(yè)知識，熟悉材料的組成、結構、合成與制備、性質與使役性能之間關系的基本規(guī)律。

（3）掌握納米材料與技術專業(yè)所涉及的各種材料的制備、性能檢測與分析的基本知識和技能。

（4）了解材料類專業(yè)相關學科的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，具有創(chuàng)新意識，并具備設計材料和制備工藝、提高材料的性能和產(chǎn)品質量、開發(fā)研究新材料和新工藝、根據(jù)工程應用選擇材料等方面的基本能力。

（5）了解與納米材料與技術專業(yè)相關的職業(yè)和行業(yè)的重要法律、法規(guī)及方針與政策，具有高度的安全意識、環(huán)保意識和可持續(xù)發(fā)展理念。

（6）具有終身學習意識，能夠運用現(xiàn)代信息技術獲取相關信息和新技術、新知識，持續(xù)提高自己的能力。

（7）具有一定的組織管理能力、表達能力、獨立工作能力、人際溝通能力和團隊合作能力。

（8）具有初步的外語應用能力，能閱讀納米材料與技術專業(yè)的外文材料，具有一定的國際視野和跨文化交流、競爭與合作能力 。

培養(yǎng)具有堅實的自然科學基礎、材料科學與工程專業(yè)基礎和人文社會科學基礎，具有較強的工程意識、工程素質、實踐能力、自我獲取知識的能力、創(chuàng)新素質、創(chuàng)業(yè)精神、國際視野、溝通和組織管理能力的高素質專門人才。

材料類專業(yè)畢業(yè)的學生，既可從事材料科學與工程基礎理論研究，新材料、新工藝和新技術研發(fā)，生產(chǎn)技術開發(fā)和過程控制，材料應用等材料科學與工程領域的科技工作，也可承擔相關專業(yè)領域的教學、科技管理和經(jīng)營工作 。

2002年，上海交通大學在中華人民共和國教育部備案開設納米材料與技術專業(yè) 。

2010年，中華人民共和國教育部確定納米材料與技術專業(yè)為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)本科專業(yè) 。此時，納米材料與技術為少數(shù)高校試點的目錄外專業(yè)，專業(yè)代碼為080216S 。

2012年，在中華人民共和國教育部發(fā)布的《普通高等學校本科專業(yè)目錄新舊專業(yè)對照表》中納米材料與技術專業(yè)代碼由080216S調整為080413T 。

2020年2月，在中華人民共和國教育部發(fā)布的《普通高等學校本科專業(yè)目錄（2020年版）》中，納米材料與技術專業(yè)隸屬于工學、材料類（0804），專業(yè)代碼：080413T 。

• 應用型人才培養(yǎng)模式

（一）定位新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，明確專業(yè)發(fā)展方向

基于新能源產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)教融合模式著重把人才培養(yǎng)與服務區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展相結合，在完善培養(yǎng)方案的過程中，合理設置與新能源產(chǎn)業(yè)相關的專業(yè)課程，把高校專業(yè)發(fā)展定位始終貫穿于專業(yè)課程體系構建和專業(yè)核心課程內容改革過程中，包括培養(yǎng)目標和要求、專業(yè)課程體系及學時學分比例安排等，彰顯培養(yǎng)特色，切實提高應用型人才培養(yǎng)質量。

（二）強化校企機制，深化產(chǎn)教融合水平

專業(yè)緊緊圍繞納米結構材料的功能化應用，依托當?shù)貙嶒炇覂?yōu)勢，堅持科學研究服務區(qū)域經(jīng)濟，在高校與企業(yè)深化合作過程中，雙方通過選擇關鍵的產(chǎn)業(yè)發(fā)展難題為突破口、共同設立參與相關科研項目為途徑，并成立學校——企業(yè)深度參與的專業(yè)建設指導委員會，探索學院與企業(yè)合作發(fā)展專業(yè)的長效機制。

（三）深化產(chǎn)教融合，提升人才培養(yǎng)水平

通過與新能源產(chǎn)業(yè)需求相互對接，在對學生的教學與綜合培養(yǎng)過程中，嘗試把合作企業(yè)的實際崗位工作納入到教學過程中，延伸人才培養(yǎng)過程，以合作企業(yè)為載體，通過參與特色的專業(yè)實踐，為學生順利實現(xiàn)就業(yè)奠定堅實基礎 。

• 基于特色實驗課程的雙創(chuàng)人才培養(yǎng)模式

（一）教學方式方法改革

以培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的復合型人才為目標，納米材料與技術專業(yè)的實驗教學必須摒棄傳統(tǒng)實驗的弊端，取消驗證性實驗項目，貫徹以學生創(chuàng)新為中心的教育理念，依托科研團隊和科研平臺開設“納米材料制備與性能研究”特色實驗課程。在實驗內容上將以設計性、開放性和綜合性實驗為主，在教學模式由封閉轉向開放，并建立導師制。

（二）教學內容的創(chuàng)新性設計

為培養(yǎng)學生的“雙創(chuàng)”能力，全面改革實驗教學內容，要將企業(yè)的需求、最新研究成果及國內外前沿研究方向引入實驗教學，積極構建適應應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的納米材料與技術專業(yè)實驗模塊，培養(yǎng)具有扎實理論功底、熟練實驗操作技能、具有較強的工程實踐能力和強烈的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識的高素質人才。

（三）建立科學、合理的課程評價體系

特色實驗課程的開設旨在將實驗與教學內容有機結合起來，使學生通過完成實驗深刻掌握納米材料相關理論知識，了解納米材料、納米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前沿和動向；激發(fā)學生的科研興趣，培養(yǎng)和提高學生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)意識，為國家塑造大批具有核心競爭力的雙創(chuàng)型人才 。

• “新工科”背景下多方協(xié)同育人的培養(yǎng)模式

（一）聚焦學科融合，優(yōu)化“學科協(xié)同”教學平臺

納米材料與技術專業(yè)以材料科學與工程為基礎，聚焦納米材料與技術熱點問題，依據(jù)“新工科”建設要求，融合多個熱門學科，形成以“納米 ”為核心的多學科協(xié)同教學平臺?！凹{米 ”教學平臺囊括了“納米 信息”、“納米 生物”、“納米 能源”、“納米 環(huán)境”、“納米 機械”、“納米 人工智能”等多個研究方向，并隨著社會和科技的發(fā)展逐漸擴展教學和研究方向。人才培養(yǎng)計劃嚴格按照納米材料與技術專業(yè)培養(yǎng)目標，突出“納米 ”多學科協(xié)同培養(yǎng)特，不斷優(yōu)化本科生培養(yǎng)方案，實現(xiàn)知識體系的學科融合和學段貫通。

（二）提高科研能力，構筑“校所協(xié)同”科研平臺

通過構筑“校所協(xié)同”科研平臺，充分發(fā)揮高校與科研院所的科研優(yōu)勢，把優(yōu)質科研資源轉化為教學資源，強強聯(lián)合，培養(yǎng)納米材料與技術專業(yè)學生，探索高水平創(chuàng)新型人才培養(yǎng)機制，促進和深化高校教育教學改革。同時，也以此為契機，加快交叉學科發(fā)展，進一步深化產(chǎn)學研用結合。

（三）強化實踐創(chuàng)新，搭建“產(chǎn)教協(xié)同”實習平臺

通過教學實踐和改革，協(xié)同納米領域高科技產(chǎn)業(yè)用人單位，聯(lián)合搭建納米材料與技術專業(yè)“產(chǎn)教協(xié)同”實習平臺，引導學生積極參與科研實踐活動。通過將企業(yè)實踐和基礎教學融為一體，進一步提升納米材料與技術專業(yè)學生的實踐創(chuàng)新能力。

（四）拓寬國際視野，打造“內外協(xié)同”國際平臺

納米材料與技術專業(yè)教學必須融合國際納米領域學術資源，打造“內外協(xié)同”的國際化平臺，不斷提升專業(yè)國際影響力和學生國際視野 。

納米材料與技術考研方向

納米材料與技術專業(yè)可在凝聚態(tài)物理、半導體器件、功能材料、納米材料、復合材料、環(huán)境科學、生物醫(yī)學材料及相關專業(yè)繼續(xù)攻讀碩士、博士學位 。

納米材料與技術就業(yè)方向

納米材料與技術專業(yè)可以在相關的科研機構、高等院校從事科學研究，或者在電子信息、新能源、航空航天、儀器儀表、生物醫(yī)藥等高科技企業(yè)從事新材料研制、新產(chǎn)品開發(fā)及新技術工藝研究等高科技含量的工作。等院校從事科學研究，或者在電子信息、新能源、航空航天、儀器儀表、生物醫(yī)藥等高科技企業(yè)從事新材料研制、新產(chǎn)品開發(fā)及新技術工藝研究等高科技含量的工作 。

本書是高等學校教材。全書介紹了納米材料的結構和性能以及制備方法，并講述了納米材料的應用和納米材料與技術的新進展。本書主要任務是使材料專業(yè)本科生對納米材料有一個比較廣泛的了解。通過本課程的學習可了解到納米材料和技術的發(fā)展趨勢，掌握納米材料的基本知識和基本理論，包括納米顆粒，納米管線，納米薄膜，納米固體材料，納米結構的概念、特點、性能和制備方法等。全書共分9章，第1章綜述了納米材料與納米技術的發(fā)展歷程；第2章講述了納米材料的分類、概念及其特性；第3章講解了納米粉體材料的制備技術及其特點；第4章到第6章分別介紹了一維納米碳管、納米固體材料、介孔材料的特點及其制備方法；第7章是納米材料的分析表征技術；第8章敘述了納米材料的應用；第9章為有關納米材料的潛在危害。

本書適合從事或有興趣于納米材料與納米技術研究或教學的教師、研究生、本科生等人員閱讀，另外，有些章節(jié)也可作為科普讀物。