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新能源材料与器件专业人才培养方案

作者：叶红梅时间：2022-03-01点击数：

一、专业介绍

新能源材料与器件专业适应国家新能源战略需求，主要培养学生掌握新能源材料、新能源器件、光伏材料与器件的基本理论与基本技能。本专业现有一支较高学术水平和实践能力的师资队伍，拥有5个专业实验室，2个建模实训室和多个校外实习基地，为学生应用能力的提升和创新能力的培养提供有力保障。

二、培养目标

本专业培养学生德、智、体、美、劳全面发展，培养具备材料、物理、化学、能源等方面的基础知识及应用能力，掌握新能源材料制备及表征、新能源器件设计及制造、光伏电池组件设计制造及发电系统运行维护等方面的技术，能在新能源材料与器件应用领域，从事材料研发、器件设计、太阳能发电等方面的高级应用型人才。

毕业生经过五年左右的实际工作，新能源材料与器件专业学生能够达到如下培养目标：

1.具备坚实的专业基础知识、实践能力和创新意识，能够发现、分析、解决新能源材料与器件相关领域中的复杂问题。

2.具备在新能源材料与器件及相关领域的组织和管理能力，能成为行业的技术或管理骨干。

3.具备团队协作精神，能够有效地进行沟通、交流与合作。

4.具有人文社会科学素养、社会责任感，坚守职业道德。

5.具有不断学习的意识和能力，能积极主动适应社会或职业技术发展需要。

三、专业学制及修读学分规定

（一）学制

基本学制四年。

（二）毕业学分规定

本专业要求学生必须修满规定学分的必修课、选修课及所有实践性教学环节，成绩合格，且通过毕业论文答辩，获得总学分170学分，准予毕业。

四、学生毕业要求

通过大学四年学习，学生毕业时应达到以下要求：

1.工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础理论和新能源材料与器件专业知识用于解决工程实践中出现的技术、工艺和质量等新能源材料与器件领域复杂工程问题。

指标点 1-1：掌握数学、物理等自然科学知识，并能用于新能源材料与器件问题的建模、计算和分析。

指标点 1-2：掌握力学、热学、光学、化学、电学、材料学等工程基础知识，能用于复杂新能源材料与器件方面的分析、设计和评价。

指标点 1-3：掌握材料、物理、化学等专业知识，能用于解决新能源材料与新能源器件（例如：光伏，锂离子电池）等方面的复杂工程问题。

2.问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达并通过文献研究分析新能源材料与器件方面的复杂工程问题，以获得有效结论。

指标点 2-1：能够应用数学、物理等自然科学知识和基本原理，建立和求解数学模型。

指标点 2-2：能够运用力学、热学、光学、化学、电学、材料学等工程基础知识和科学基本原理，建立新能源材料与器件对象的模型，识别和表达相关技术要素。

指标点 2-3：能够运用材料工程的原理、技术和方法，通过综合文献研究，分析新能源材料与器件方面的问题，并得到有效结论。

3.设计/开发解决方案：能够针对新能源材料与器件专业的复杂工程问题提出解决方案，具备开发新工艺、新技术、新材料的初步能力，体现创新意识，并考虑社会、健康、安全、法律、文化和环境等因素。

指标点 3-1：能够通过新能源材料与器件基本原理和方法设计新能源材料与器件复杂工程问题的解决方案。

指标点 3-2：能够通过实验设计，提出开发满足特定需求的材料或器件，体现创新性。

指标点 3-3：能够在新能源材料与器件复杂工程问题的设计和开发中体现社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素，以优化设计方案。

4.研究：能够基于科学原理并采用科学方法对新能源材料与器件复杂工程问题开展研究工作，包括设计实验、数据分析与解释、并通过信息综合得到合理有效的结论。

指标点 4-1：能够借助文献研究和新能源材料与器件学科相关原理，分析问题域的复杂性并抽取关键特征，设计实验方案。

指标点 4-2：能够根据实验方案，建立相关模型、构建实验环境及设计实验。

指标点 4-3：能正确收集和整理实验数据，并分析与解释数据，并通过信息综合得到合理有效结论。

5.使用现代工具：能够针对新能源材料与器件领域中复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，进行分析、预测与模拟，并能够理解其局限性。

指标点 5-1：能够选择和使用恰当的实验工具、技术手段获取适合新能源材料与器件复杂工程问题的资源。

指标点 5-2：能够开发、选择和使用恰当的技术、资源和工具对新能源材料与器件复杂工程问题进行模拟和预测。

指标点 5-3：能够结合新能源材料与器件复杂工程问题的背景和科学原理，理解实验、技术、工具、资源在新能源材料与器件工程实践中的局限性。

6.工程与社会：能够基于专业知识对工程实践的合理性进行分析，评价新能源材料与器件领域工程实践、复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。

指标点 6-1：能够基于新能源材料与器件相关背景知识，合理分析和评价新能源材料与器件复杂工程问题解决方案产生的社会、健康、安全、法律和文化的影响。

指标点 6-2：能够在新能源材料与器件项目工程实践中履行应承担的责任，坚持公众利益优先。

7.环境与可持续发展：能够正确理解和评价新能源材料与器件领域工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

指标点 7-1：能够理解环境和社会可持续发展的必要性和现实意义。

指标点 7-2：能够评价新能源材料与器件复杂工程问题的工程实践对环境和社会可持续发展的影响。

8.职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。

指标点 8-1：具备良好的人文社会科学素养，尊重生命，关爱他人，主张正义，诚信守则。

指标点 8-2：具有推动社会进步的责任感和正确的价值观，明确职业道德和规范，并能在实践中自觉履行。

9.个人与团队：具备团队协作能力，能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。

指标点 9-1：具有良好身心素质，能胜任团队成员角色，独立完成团队分配的工作或组织团队成员开展工作。

指标点 9-2：能倾听其他团队成员意见，主动与其他成员沟通、合作，能够在多学科背景下完成个体工作。

10.沟通：能够新能源材料与器件领域复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

指标点 10-1：能够面向业界同行和社会公众撰写报告、设计文档、宣传文案，陈述发言、口头汇报、答辩和谈判。

指标点 10-2：具备一定国际视野，能够在跨文化背景下进行有效沟通和交流。

11.项目管理：能理解与掌握工程管理原理与经济决策方法以及本专业工程活动中涉及的重要经济与管理因素，且能够在多学科环境中应用。

指标点 11-1：理解并掌握工程项目管理的原理和经济决策方法。

指标点 11-2：能够将工程项目管理与经济决策的方法运用于多学科复杂工程问题。

12.终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。

12-1 能够理解和认识工程技术不断发展的趋势，能够认识到自主学习和终身学习对于工程技术人员的必要性。

12-2 具有自主学习的能力，能够自觉学习新知识、新思维和新技术以适应发展。

毕业要求与培养目标关系矩阵如下表所示。

表1.毕业要求与培养目标关系矩阵

培养目标毕业要求	培养目标1	培养目标2	培养目标3	培养目标4	培养目标5
毕业要求1	●	○		○	○
毕业要求2	●	○		○	○
毕业要求3	●	○	○	○	○
毕业要求4	●	●	○	○	○
毕业要求5	●	●		○	●
毕业要求6	●	●	○	●	○
毕业要求7	○	○		○	○
毕业要求8	○	○	○	●
毕业要求9		●	●	●
毕业要求10	○	●	●	○	○
毕业要求11	○	●	○		○
毕业要求12	●	●			●

说明：“○”表示弱相关，“●”表示强相关，空白表示无关。

五、授予学位

达到《南阳理工学院学院普通学士学位授予工作实施细则》规定的毕业生，授予工学学士学位。

六、主干学科

材料科学与工程、物理、化学

七、专业核心课程

材料科学基础、材料物理化学、材料现代分析与测试技术、太阳能电池材料、太阳能光伏发电原理与技术、应用电化学、锂电池材料与器件、超级电容器材料与器件、固体物理、半导体物理等。

八、学期教学活动安排情况

（一）周数分配表

学期周数		理论教学	实习（实训）	课程设计	专业综合训练	毕业设计（论文）	军训	机动	考试	合计
学年	学期	理论教学	实习（实训）	课程设计	专业综合训练	毕业设计（论文）	军训	机动	考试	合计
一	一	15					2		1	18
一	二	17	2						1	20
二	三	16	3						1	20
二	四	18						1	1	20
三	五	17		2					1	20
三	六	19							1	20
四	七	8			2			9	1	20
四	八		4			12		4		20

（二）时间安排表

学年

学期

一

二

三

四

五

六

七

八

注：A-理论教学， B-实习、实训，C-课程设计，D专业综合训练E-毕业设计（论文），F-复习考试，G-机动

九、课程结构与学分比例

课程分类	通识平台课程		专业平台课程	专业方向课程	合计	其中：实验、实习、实训、课程设计、专业综合训练、毕业设计（论文）等实践环节
课程分类	必修	选修	必修	必修(选修)	合计	其中：实验、实习、实训、课程设计、专业综合训练、毕业设计（论文）等实践环节
学时数	1260+2周	160	688	352+25周	2460+27周	512+27周
学分数	71	10	43	46	170	57.5
占总学分比例	41.8%	5.8%	25.3%	27.1%	100%	33.8%

课程设置总表（一）

课程类别		课程编号	开课部门	课程名称	学分	考核方式	理论周学时	学时分配			修读学期
课程类别		课程编号	开课部门	课程名称	学分	考核方式	理论周学时	总计	理论	实践	修读学期
通识平台课程	必修课	21140409010	马克思主义学院	思想道德与法治	3	考查	2	48	32	16	1
		21130119010	外国语学院	大学英语I	3	考试	4	48	24	24	1
		21030909020	计算机与软件学院	大学计算机基础B	3	考试	2	48	32	16	1
		21150019010	体育教学部	体育I	1	考试	2	36	0	36	1
		21160109010	心理健康教育中心	大学生心理健康教育	2	考查	2	32	16	16	1
		21190109010	学生处	军事理论（慕课）	2	考查	2	36	36	0	1
		21190109020	学生处	军事技能	2	考查		2周	0	2周	1
		1001619020	数理学院	高等数学A1	4.5	考试	4	72	72	0	1
		21140519010	马克思主义学院	形势与政策1	0.25	考查	2	8	8	0	1
		2109090907	生物与化学工程学院	大学化学基础	3	考试	4	48	40	8	1
		21120509010	传媒学院	国家安全教育	1	考查	2	16	16	0	1
		21170109010	招生就业处	大学生职业生涯规划与就业指导(慕课)	1.5	考查	2	24	16	8	2、6
		21120103010	传媒学院	口语表达与应用写作	2	考查	2	32	32	0	2
		21130229020	外国语学院	大学英语II	3	考试	4	48	24	24	2
		21150029010	体育教学部	体育II	1	考试	2	36	0	36	2
		21090419020	数理学院	大学物理I	3	考试	4	64	64	0	2
		21090409030	数理学院	大学物理实验I	1.5	考试	2	24	0	24	2
		21140309010	马克思主义学院	中国近现代史纲要	3	考查	2	48	32	16	2
		1001819030	数理学院	高等数学A2	4.5	考试	4	72	72	0	2
		21140529010	马克思主义学院	形势与政策2	0.25	考查	2	8	8	0	2
		21030909070	计算机与软件学院	Python程序设计基础	4	考试	4	64	32	32	2
		21130239030	外国语学院	大学英语III	3	考试	4	48	24	24	3
		21150039010	体育教学部	体育III	1	考试	2	36	0	36	3
		21090429020	数理学院	大学物理II	3	考试	2	48	48	0	3
		21090409040	数理学院	大学物理实验II	1.5	考试	2	24	0	24	3
		21140539010	马克思主义学院	形势与政策3	0.25	考查	2	8	8	0	3
		21180109010	创新学院	创新创业教育基础	1.5	考查	2	32	32	0	3、4
		21150049010	体育教学部	体育IV	1	考试	2	36	0	36	4
		21140209010	马克思主义学院	毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论	5	考查	4	80	64	16	4
		21140109010	马克思主义学院	马克思主义基本原理概论	3	考试	2	48	32	16	4
		21140549010	马克思主义学院	形势与政策4	0.25	考查	2	8	8	0	4
		21140309020	马克思主义学院	党史	1	考查	2	16	16	0	5
		21140559010	马克思主义学院	形势与政策5	0.25	考查	2	8	8	0	5
		21140569010	马克思主义学院	形势与政策6	0.25	考查	2	8	8	0	6
		21000109010	教务处	劳动教育	1	考查	2	32	16	16	4
		21140579010	马克思主义学院	形势与政策7	0.5	考查	2	16	16	0	7
				合计	71			1260+2周	836	424+2周

课程设置总表（二）

课程类别		课程或活动名称	最低学分
通识平台选修课程	限选课	公共艺术教育(美育类)课程:开设《艺术导论》、《影视鉴赏》、《音乐鉴赏》、《美术鉴赏》、《戏剧鉴赏》、《舞蹈鉴赏》、《书法鉴赏》、《戏曲鉴赏》八门课程，分别记2学分，学生在校期间必须从中选修一门，作为学生公共限定选修课程。	2
	任修课	公共选修课程:哲学、历史与心理学;文化、语言与文学;经济、管理及法律;理科(自然科学);工科(自然科学)艺术与体育、创业教育类课程。学生毕业时选修课学分分布应不少于上述类别中的五类，不低于6学分。	8
		社会实践活动(学生在学习期间参加社会调查、生产劳动、志愿服务、科技发明和動工助学等)、学科专业赛、科技学术活动、资格认证等创新与素质拓展活动，按学校文件《南阳理工学院创新学分和素能拓展学分认定办法》中所列的学生创新活动和素能拓展活动进行学分认定。
小计			10

课程设置总表（三）

课程类别		课程编号	课程名称	学分	考核方式	周学时	学时分配			修读学期
课程类别		课程编号	课程名称	学分	考核方式	周学时	总计	理论	实践	修读学期
专业平台课程	必修课	0901108060	电路理论	4	考试	4	64	56	8	1
		2109418010	新能源材料与技术概论	2	考查	2	32	32	0	1
		0901108070	模拟电子技术	4	考试	4	64	52	12	2
		1003808010	线性代数	3	考试	2	48	48	0	2
		2109108020	概率论与数理统计	3	考试	2	48	48	0	3
		2109408020	固体物理	3	考试	4	48	48	0	3
		0901408080	数字电子技术	3	考试	4	48	40	8	3
		2109408010	材料现代分析与测试技术	2	考试	4	32	32	0	3
		0905108030	半导体物理	3	考试	4	48	40	8	4
		0906407030	薄膜光学与技术	3	考试	4	48	48	0	4
		2109408030	应用电化学	2	考试	4	32	32	0	5
		0905608020	材料科学基础	3	考试	4	48	48	0	5
		0906408040	材料物理化学	3	考试	5	48	44	4	5
		0911607020	太阳能光伏发电原理与技术	2	考查	4	32	32	0	5
		2109408050	太阳能电池材料	3	考试	4	48	40	8	6
小计				43			688	640	48

课程设置总表（四）

课程类别		课程编号	课程名称	学分	考核方式	周学时	学时分配			修读学期
课程类别		课程编号	课程名称	学分	考核方式	周学时	总计	理论	实践	修读学期
专业方向课程	必修课	0901607010	工程项目管理	2	考查	4	32	32	0	3
		0900407020	电子技术实训	2	考查		2周		2周	3
		0900207020	认识实习	1	考查		1周		1周	3
		2109407030	新能源材料与器件创新	2	考查	4	32	24	8	4
		2109407010	光伏器件设计与制造实训	3.5	考查	4	56	44	12	4
		2109408060	光伏组件性质测量实训	2	考查		2周		2周	2
		2109408040	新能源材料与器件课程设计	2	考查		2周		2周	5
		0906407020	锂电池材料与器件	3.5	考查	4	56	44	12	5
		2109408050	热电材料与器件	3.5	考试	5	56	56	0	6
		0900607530	超级电容器材料与器件	3	考试	4	48	48	0	6
		0902608030	文献检索与信息获取	1	考查		2周		2周	7
		0900107000	毕业实习	4	考查		4周		4周	8
		0900807010	毕业设计（论文）	12	考查		12周		12周	8
		小计		41.5			280+25周	248	32+25周
		小计41.5学分
专业方向课程	任选课
		0911607030	光电仪器原理与设计	2	考试	4	32	32	0	5
		0906407060	化学电源	2	考查	4	32	32	0	7
		0905407090	燃料电池材料与器件	2.5	考查	4	40	40	0	6
		0911607040	LED照明技术及应用	2	考查	4	32	24	8	6
		2109408040	气敏材料与器件	2.5	考查	4	40	40	0	6
		2109408070	半导体器件	2	考试	4	32	32	0	7
		2109408080	纳米材料与技术	3	考查	6	48	48	0	7
		小计		16	（最低选够4.5学分）

实践教学课程设置一览表

课程编号	课程名称	学分	考核方式	实践学时或周数	学期	形式	修读形式	场所
21140409010	思想道德与法治	3	考查	16	1	集中	必修	校内
21130119010	大学英语I	3	考试	24	1	集中	必修	校内
21030909020	大学计算机基础B	3	考试	16	1	集中	必修	校内
21150019010	体育I	1	考试	36	1	集中	必修	校内
21160109010	大学生心理健康教育	2	考查	16	1	集中	必修	校内
21190109020	军事技能	2	考查	2周	1	集中	必修	校内
0901108060	电路理论	4	考试	8	1	集中	必修	校内
2109090907	大学化学基础	3	考试	8	1	集中	必修	校内
21170109010	大学生职业生涯规划与就业指导(慕课)	1.5	考查	8	2、6	集中	必修	校内
21130229020	大学英语II	3	考试	24	2	集中	必修	校内
21150029010	体育II	1	考试	36	2	集中	必修	校内
21090409030	大学物理实验I	1.5	考试	24	2	集中	必修	校内
2109408060	光伏组件性质测量实训	2	考查	2周	2	集中	必修	校内
21140309010	中国近现代史纲要	3	考查	16	2	集中	必修	校内
21030909070	Python程序设计基础	4	考试	32	2	集中	必修	校内
0901108070	模拟电子技术	4	考试	12	2	集中	必修	校内
0900407020	电子技术实训	2	考查	2周	3	集中	必修	校内
0900207020	认识实习	1	考查	1周	3	集中	必修	校内
0901408080	数字电子技术	3	考试	8	3	集中	必修	校内
21130239030	大学英语III	3	考试	24	3	集中	必修	校内
21150039010	体育III	1	考试	36	3	集中	必修	校内
21090409040	大学物理实验II	1.5	考试	24	3	集中	必修	校内
21150049010	体育IV	1	考试	36	4	集中	必修	校内
21140209010	毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论	5	考查	16	4	集中	必修	校内
21140109010	马克思主义基本原理概论	3	考试	16	4	集中	必修	校内
21000109010	劳动教育	1	考查	16	4	集中	必修	校内
2109407030	新能源材料与器件创新	2	考查	8	4	集中	必修	校内
2109407010	光伏器件设计与制造实训	3.5	考查	12	4	集中	必修	校内
0905108030	半导体物理	3	考试	8	4	集中	必修	校内
0906408040	材料物理化学	3	考试	4	5	集中	必修	校内
2109408040	新能源材料与器件课程设计	2	考查	2周	5	集中	必修	校内
0906407020	锂电池材料与器件	3.5	考查	12	5	集中	必修	校内
2109408050	太阳能电池材料	3	考试	8	6	集中	必修	校内
0911607040	LED照明技术及应用	2	考查	8	6	集中	必修	校内
0902608030	文献检索与信息获取	1	考查	2周	7	集中	必修	校内
0900107000	毕业实习	4	考查	4周	8	集中	必修	校外
0900807010	毕业设计（论文）	12	考查	12周	8	集中	必修	校内



合计		512+27周

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作者：叶红梅时间：2022-03-01点击数：

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