一、培养目标
面向国家“双碳”战略及新能源产业对人才的迫切需求,本专业培养具有家国情怀、人文素养、国际视野和创新精神,德智体美劳全面发展,能够在二次电池、太阳能电池等新能源领域从事材料与器件制备、能源安全与动力研究、产业支持、项目与企业综合管理、科学研究等工作的高素质新能源行业专门人才,助力我国实现“碳达峰、碳中和”目标。
学生毕业5年左右达到以下目标:
(1)能够综合运用数学、物理、化学及材料科学原理,识别、表达并独立设计实验方案以探究新能源材料(如电极材料、固态电解质)与器件(如二次电池、太阳能电池)中的关键科学问题,成功制备至少1种改性材料并完成其器件原型验证。
(2)掌握扎实的自然科学和新能源材料与器件相关基础理论知识及深入系统的新能源材料与器件专业知识,能够分析、评价与解决二次电池及太阳能电池材料设计、制备、及应用等领域的复杂工程问题,能够从事科学研究、材料设计与研发、制造与应用、管理与决策等工作;
(3)具有良好的职业道德与社会责任感,具有良好的科学素养、工程意识和人文素质;
(4)能以社会、经济、文化、法律、道德、安全、健康、环境和可持续发展等方面的视角理解与评价新能源材料及相关领域的复杂工程问题;
(5)具备有效沟通能力及团队协作意识,能够与国内外业界新能源领域同行进行交流合作,具有良好的国际化视野、管理能力与领导力;
(6)具有终身学习能力,能够结合社会与行业发展需求,不断提升自身的知识结构、技能和素质。
二、毕业要求
毕业要求1.工程知识:掌握数学、自然科学、材料科学与工程基础、电化学及半导体物理等专业知识,并能运用这些知识准确表述、推演和分析新能源材料与器件(如二次电池电极/电解液、太阳能电池光吸收层/界面层等)领域的复杂工程。
毕业要求2.问题分析:能够综合运用数学、自然科学和工程科学原理,识别、模拟和预测二次电池(容量衰减、热失控等)及太阳能电池(光致衰减、稳定性等)领域的关键复杂问题,并通过文献查阅、电化学/光电测试数据分析,认识问题的本质,获得有效结论。
毕业要求3.设计/开发:针对新能源材料与器件领域的复杂工程问题,能够综合考虑经济、社会、环境、法律、健康、安全及可持续性发展等制约因素,设计满足相关标准及特定性能指标的电池/电解液配方、电池结构、太阳能电池组件或制备工艺流程,并在设计与开发中体现创新性。
毕业要求4.研究:能够运用电化学、材料科学及半导体物理等基本原理,针对二次电池或太阳能电池中的基础科学问题与工程问题,通过文献调研、实验方案设计、材料制备与标准、器件组装与测试、数据采集与分析,经综合归纳得到合理有效的研究结论。
毕业要求5.使用现代工具:能够恰当选择和运用信息技术、专业数据库及工程软件,进行文献检索、数据处理与分析,并理解其局限性;掌握新能源科学实践与研究必需的现代仪器如电化学工作站、充放电测试系统、太阳光模拟器等的基本技能;针对新能源材料与器件领域复杂工程问题,能够开发或选用合适的模拟软件和现代工具,并理解其局限性。
毕业要求6.工程与可持续发展:能够基于能源、材料与化工等工程知识,合理分析和评价二次电池/太阳能电池材料制备和器件组装中的工程实践对健康、安全、环境、法律、文化及社会可持续发展的影响,并理解专业人员应承担的责任。了解本行业(如锂电、光伏产业)实际生产中污染物来源、环保政策和法律法规,并能够采取合理的技术手段践行可持续发展理念。
毕业要求7.工程伦理和职业规范:能够在工程实践中践行社会主义核心价值观,理解大学生的社会责任与使命;掌握工程师的职业规范与素养要求,并在新能源(特别是锂离子电池、固态电池、太阳能电池等)相关行业的实践中,自觉遵守工程伦理、职业道德及安全与环保法律法规。
毕业要求8.个人与团队:能够在材料、化学、电气、机械等多学科背景的团队中,根据个人特长如材料合成、电化学测试、器件模拟等主动承担相应工作,发挥成员或负责人的作用,与团队他人密切合作,具有团队合作精神。
毕业要求9.沟通:能够就新能源材料与器件与业界同行及社会公众进行有效的书面与口头交流,准确表达技术观点和解决方案;具备一定的国际视野,能够熟练使用外语阅读本领域国际前沿文献,并在跨文化背景下实现有效沟通。
毕业要求10.项目管理:理解并掌握新能源(特别是二次电池及太阳能电池)相关领域的工程管理原理和经济决策方法,并能够在多学科背景的研发和生产项目中应用,合理组织资源、控制进度与预算。
毕业要求11.终身学习:理解自主学习和终身学习的重要性,树立终生学习的理念和意识,具有持续学习新技术、新工艺、新标准的能力,能够不断适应社会及职业发展的能力。
三、学制(修业年限)
标准学制4年,弹性学制3~6年。
四、授予学位
新能源材料与器件工学学士
五、核心课程
新能源材料与器件概论(32学时,2学分)、储能原理与技术(32学时,2学分)、二次电池材料及制备技术(32学时,2学分)、半导体物理与器件基础(32学时,2学分)、电化学原理及研究方法(48学时,3学分)、太阳能转化材料与技术(32学时,2学分)
六、特色课程
1.“AI+”课程:人工智能与材料
2.产教融合/校企共建课程:材料产业前瞻,工业产品检测,全面质量管理,材料产业前瞻,先进复合材料设计与应用,聚合物产品工程
3.项目式课程:新能源材料与器件科研创新实训
4.双语或全英文课程:材料导论
5.其它特色课程:材料物理
七、课程先后修关系图
