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  • 中山大学理论与应用力学专业强基计划培养方案
    来源:中山大学航空航天学院 时间:2021-04-06
    一、基本情况

    1.专业简介

    (1)办学历史

    应用力学与工程系的前身是中山大学1958年创办的力学专业,是全国较早创办的力学专业之一,是广东省高等学校第一个创办的力学专业。1984年获得流体力学硕士学位授予点;1986年获得固体力学硕士学位授予点;1997年获得工程力学硕士学位授予点;2000年获得工程力学博士学位授予点;2003年获得流体力学博士学位授予点(广东省流体力学学科目前唯一的博士点);2006年获得力学一级学科硕士学位授予点;2007年获得力学博士后科研流动站;2011年获得力学一级学科博士授予点。

    (2)专业方向

    本科生教育设有理论与应用力学专业;研究生教育设有流体力学、固体力学、工程力学3个专业。

    (3)学科特点

    力学是一门基础学科,同时又是一门技术学科。它研究固体、流体及气体的平衡、变形或运动,以及它们与力和能量的关系,是航空航天、海洋工程、机械工程、土木工程等学科专业的支撑基础学科。本学科专业基础性与应用性并重,以航空航天为主要应用背景,涉及流体力学、工程力学、固体力学,以及航空航天工程中的动力学与控制、推进技术等学科方向,应用广泛。

    根据2020年泰晤士高等教育中国学科评级结果,中山大学力学学科获评为A级学科。

    2.师资队伍

    理论与应用力学专业师资力量雄厚,研究方向分布均衡,学历层次高,年龄结构合理。

    现有专任教师70人,其中教授28人、副教授27人,98.6%以上具有博士学位。其中国家重大人才计划青年项目入选者2人,教育部新世纪优秀人才4人,教育部教指委委员2人,军委科技委某专项首席专家1人。12名教师先后获得广东“特支计划”拔尖人才、广东高校“千百十工程”、教育部新世纪人才等项目资助。

    3.教学及科研条件资源平台

    (1)教学资源平台

    省级实验教学示范中心:力学实验教学中心。

    省级精品课程:理论力学。

    教学名师:刘济科(南粤优秀教师、全国力学优秀教师)、黄林冲(宝钢教育基金优秀教师)、詹杰民(全国力学优秀教师)、富明慧(全国教育系统职业道德建设标兵、全国力学优秀教师)、刘玉岚(中国力学学会全国徐芝纶力学优秀教师)、刘祚秋(中国力学学会全国徐芝纶力学优秀教师)、黄建亮(中国力学学会全国徐芝纶力学优秀教师)。

    省级教育教学成果奖:新工科拔尖人才协同与综合培养模式的探索与实践,一等奖。

    校级教育教学成果奖:新工科拔尖人才培养的“三三交六”创新模式,一等奖。

    (2)科研资源平台

    省级工程技术研究中心:广东省海洋动力与结构安全工程技术研究中心。

    面向国家重大战略需求、面向学术前沿、面向国家和区域经济社会发展,经长期发展凝炼成动力学与控制、流体动力学与工程、结构安全与防护三个特色学科方向。聚焦于强非线性振动和气动弹性力学、计算流体力学和多场耦合、结构损伤识别和先进材料冲击性能等主要问题,开展力学基础理论与应用研究。2017年以来,围绕建设航天强国战略目标,建设飞行器力学设计与工程方向,在飞行器动力学与控制、空间飞行器有效载荷技术、飞行器总体与系统仿真等方面开展了大量深入的科研工作。近五年承担国家级科研项目46项,军队国防项目28项,近三年年均科研经费超6千万元。获1项国家自然科学二等奖(2016年);省部级自然科学奖9项。获得省部级以上奖励7项。教师获得广州市珠江科技新星,力学学报优秀贡献奖,王仁青年科技奖。

    学院秉持基础研究与应用基础研究并重的精神,在流体力学、固体力学、工程力学等领域取得了一系列重大成果。我系教师在AIAA Journal, Journal of Fluid Mechanics, International Journal of Solids and Structures, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, ASME Journal of Applied Mechanics, Physics of Fluids International Journal of Heat and Mass Transfer等发表高水平论文。

    二、培养目标及培养要求

    1.总培养目标

    力学是一切大工业的基础。本计划培养有志于服务国家重大战略需求、综合素质优秀、具有扎实力学基础理论和专业技能的拔尖学生。实施强化基础、鼓励交叉、走向前沿的人才培养模式,鼓励教学改革和原创性的科学研究相结合,使得教学和科研相辅相成,培养能支撑引领交叉学科的领军人才。

    通过实施强基计划,搭建力学科学与应用领域的桥梁,为航空航天、土木水利、海洋工程、材料工程和化学工程等关键领域奠定力学基础。因此,加强力学专业优秀人才培养,加大力学与其它领域的合作与交流,能够聚焦、提出、凝练和解决一批国家重大科技任务、重大工程、区域发展重大需求中的力学问题,能够大大提升力学支撑国家工业创新发展的能力和水平。

    2.本科阶段培养目标及毕业生知识能力要求

    本计划本科阶段以基础力学为核心,理论与应用并举,培养基础理论研究优秀人才和卓越的力学应用创新人才。运用现代力学方法解决现代工业相关领域的基础理论问题和应用问题。

    本计划围绕“德才兼备、领袖气质、家国情怀”的总体人才培养目标,致力于培养德、智、体、美、劳全面发展的复合型、创新型、应用型人才。毕业生具备扎实的数理基础、力学基础理论和专业技能;具备在力学及相关交叉学科继续深造并成为学术引领人才的能力;具有很高的社会责任感、优秀的综合素质;并具备卓越的组织能力和团队领导才能。

    3.硕博阶段培养目标及毕业生知识能力要求

    本计划着力培养学生掌握力学、航空宇航科学与技术坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识;精通流体力学、工程力学,以及航空航天工程中的动力学与控制、推进技术等领域的现代实验技能和方法;具有独立地、创造性地从事科学研究的能力,能够在科学研究或专门技术上做出创造性的成果;具有严谨的科研作风,良好的合作精神和国际学术交流能力;德才兼备,热爱祖国,遵纪守法,具有良好的学术道德和敬业精神,身心健康。

    培养出具有独立从事科学研究工作的能力、在理论或实际应用上能做出创造性成果、为服务国家战略需求和地方经济社会发展作突出贡献的高级专门人才。

    4.阶段性考核及动态进出机制

    每学年结束后根据学生绩点、课外科研训练表现和专业面试进行动态管理。经学院考核通过后,强基班学生可以选择继续下一阶段的学习或者退出转入普通学生班学习。考核不合格被淘汰的学生转入普通学生班培养,由此产生的缺额从同年级本专业学生中选拔优秀学生补充。强基计划录取学生入学后原则上不允许转专业。实行弹性学制,完成本硕博培养目标的优秀学生可八年毕业。

    5.本硕博衔接的办法

    强基计划探索力学拔尖人才的长效培养机制,制定本硕博衔接的特色培养方案,系统设计课程体系,实现强基计划本科与研究生阶段的有效衔接。组建强基计划导师组,加强对学生科研指导,并建立本科科研训练项目“蓄水池”,给学生提供完整的科研训练和服务支撑。对参与前沿科学研究和国家重大战略需求的强基计划学生,在免试推荐就读研究生、公派留学、奖学金等方面予以优先支持。

    三、毕业要求及授予学位

    强基计划鼓励学生直接攻读博士学位。在阶段性考核与完备的过程评价基础上,对学生是否适合进行本硕博衔接培养做出合理判断,分阶段授予工学学士、硕士或博士学位。

    本科阶段突出“强基础”,要求学生牢固掌握物理学科理论和实验基础知识,提升综合素质,毕业总学分要求167.5学分(含毕业论文),授予工学学士学位。

    硕士毕业总学分要求为30学分,其中必修课18学分。博士毕业要求必修课程不少于18学分,选修课至少2门。本科毕业直接攻读博士学位,硕博需修读40学分以上,其中必修课不少于28学分(公共必修课8学分,硕士专业必修课10学分,博士专业必修课10学分),论文合格,授予工学硕士(博士)学位。

    四、培养方式

    (一)制定单独人才培养方案,创新培养模式

    强基计划人才培养要从人才成长的个人内在因素、教育过程、文化环境、人才制度和国家重大战略需求等方面系统考虑。在培养学生爱党爱国的社会责任感、创新精神和实践能力基础上,按照教育部强基计划相关部署,专门设计强基计划人才培养方案,单独编班,实行导师制和小班教学,配备学科带头人等一流师资,配置专门的学习空间和实验室,加强学生的数学、力学基础知识,参与导师项目,进入最前沿的研究领域。探索建立结合重大科研任务的人才培养机制,培养一批有志向、有兴趣、有天赋的青年学生,为国家重大战略领域输送后备人才。

    (二)建立质量保障机制,持续改进招生培养工作

    1.建立科学化、多阶段的动态进出机制,对进入强基计划的学生进行综合考查、科学分流。

    2.建立在校生学习情况全面考察机制,注重强基班与其他普通班级在思想政治、学习成绩、科研参与、综合素质等方面的比较,加强分析,适时调整,为今后进一步完善招生和培养方案提供坚实基础。

    3.建立毕业生跟踪调查机制和人才成长数据库,根据质量监测和反馈信息不断完善培养方案和培养模式,持续改进招生和培养工作。

    五、课程设置

    学院构建了本、硕博两级的课程体系,包括通识、专业两类课程;通过“走出去、请进来”,在本科阶段打造特色课程,构建课程地图;同时,明确修读顺序,实现本硕博课程培养的有效衔接。

    (一)本科阶段课程设置

    1.通识教育课程

    学校通识教育课程分为通识必修课(公共必修课)和通识选修课(公共选修课)。

    公共必修课(通识必修课):大学英语、体育、习近平新时代中国特色社会主义思想概论、思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、马克思主义基本原理、军事课、形势与政策、劳动教育。

    公共选修课(通识教育课):学校建立了由“交叉与综合模块”、“创新创业模块”、“公共艺术课程”等模块构成的通识课程教育体系,以促进学生知识结构的完善、多学科思维与创新创业能力的培养。学院根据理论与应用力学专业的特色,建设分类通识教育课程,在“中国文明、人文基础与经典阅读、全球视野、科技/经济/社会、公共艺术课程”四个通识教育板块选修12学分课程内容,其中包含2个学分公共艺术课程。

    在此基础上,强基计划还将在拓展工具类和方法论领域课程基础上,设置专业高端学术讲座课程和基础前沿研讨课等。

    2.专业教育课程

    课程类别 课程名称/英文名称 总学分 总学时 开课学期
    专业基础课 数学分析(一)Ⅰ Mathematical Analysis 5 90 1
    专业基础课 数学分析(一) II Mathematical Analysis 5 90 2
    专业基础课 大学物理(工)General Physics 4+3 126 2、3
    专业基础课 大学物理实验(工)General Physics Experiments 1.5 54 3
    专业基础课 线性代数Linear Algebra 3 54 1
    专业基础课 理论力学Theoretical Mechanics 4 72 2
    专业基础课 工程制图Engineering Drawing 2+1 36+36 1
    专业基础课 力学前沿讲座Current Topics of Mechanics 1 18 1
    专业基础课 航空航天工程导论Introduction to Aeronautical and Astronautical Engineering 1 18 1
    专业基础课 C语言程序设计Programming in C 1.5+1 28+36 2
    专业基础课 常微分方程Ordinary DifferentialEquations 2 36 3
    专业基础课 材料力学Material Mechanics 4 72 3
    专业基础课 材料力学实验Experiments in Material Mechanics 1 36 3
    专业基础课 数学物理方法Methods of mathematical Physics 4 72 3
    专业基础课 概率论与数理统计Probability and Statistics 2 36 2
    专业基础课 电工与电子技术Elementary Electrotechnics and Circuits 3 54 5
    专业基础课 电工与电子技术实验Experiments in Elementary Electrotechnics and Circuits 1 36 5
    专业基础课 分析力学Analytical Mechanics 2 36 3
    专业基础课 计算方法ComputationMethod 2 36 4
    专业核心课 流体力学Fluid Mechanics 4 72 4
    专业核心课 弹性力学Theory of Elasticity 4 72 4
    专业核心课 振动理论Theory of Vibration 3 54 5
    专业核心课 计算流体力学Computational Fluid Mechanics 3.5+0.5 63+18 6
    专业核心课 实验流体力学Experimental Fluid Mechanics 2+1 36+36 6
    专业核心课 固体力学实验Experimental Stress Analysis 1+1 18+36 7
    专业核心课 有限单元法及程序The Finite Element Method and Programming 3+1 54+36 5
    专业核心课 结构力学Structural Mechanics 3+0.5 54+18 6
    专业核心课 认识实习Cognitive Practice 2 2周 3
    专业核心课 金工实习Metalworking Practice 2 2周 5
    专业核心课 生产实习Production Practice 4 4周 7
    专业核心课 毕业论文/设计Thesis/ Graduation Project 8 14周 8
    专业提升课 空间解析几何Analytic Geometry 2 36 2
    专业提升课 天文学基础Fundamental Astronomy 2 36 2
    专业提升课 工程力学实验Engineering Mechanics Experiment 1 36 4
    专业提升课 变分法Variational Method 2 36 4
    专业提升课 运筹学Operations Research 2 36 4
    专业提升课 计算机程序Fortran语言Fortran Programming Language 2+1 36+36 5
    专业提升课 力学专业英语Specialized Englishfor Mechanics 2 36 5
    专业提升课 空气动力学Aerodynamics 2.5+0.5 54+18 6
    专业提升课 水动力学Hydrodynamics 2 36 5
    专业提升课 工程应用技能训练Training of Engineering Application 1 36 6
    专业提升课 力学与工程应用课程设计Mechanics and Engineering Course Design 2 72 7
    专业提升课 机械设计基础Fundamentals of Mechanical Design 2+0.5 36+18 4
    专业提升课 工程测量Engineering Survey 1+1 18+36 4
    专业提升课 计算机原理Principles of Computer Engineering 2+1 36+36 4
    专业提升课 工程测量综合实习Practice of Engineering Survey 1 36 5
    专业提升课 结构设计与实践Structure Design and Practice 1 36 5
    专业提升课 流体输配管网Pipe Net Work for Fluid Supply 3+0.5 54+18 5
    专业提升课 工程热力学Engineering Thermodynamics 2 36 5
    专业提升课 传热传质学Heat and Mass Transfer 2 36 6
    专业提升课 计算力学并行算法Parallel Algorithm for Computational Mechanics 2 36 6
    专业提升课 弹塑性力学Elasticity and Plasticity 4 72 8
    专业提升课 高等计算流体力学Advanced Computational Fluid Mechanics 4 72 8
    专业提升课 非线性力学Nonlinear Mechanics 4 72 7
    专业提升课 振动与理论力学实验Experiments on Vibration & Theoretical Mechanics 1 36 8
    专业提升课 复合材料力学Mechanics of Composite Materials 2 36 8
    专业提升课 流体工程软件Software for Fluid Engineering 3 54 7
    专业提升课 结构工程软件Structure Engineering Software 2 36 7
    专业提升课 自动控制原理Principle of Automatic Control 2.5+0.5 46+18 6
    专业提升课 导弹飞行力学Missile Flight Dynamics 2.5+0.5 46+18 5
    专业提升课 航天器轨道动力学Orbital Dynamics of Spacecraft 3 54 5
    专业提升课 航天器姿态动力学与控制Attitude Dynamics and Control of Spacecraft 2.5+0.5 46+18 6
    专业提升课 飞行器结构动力学Structural Dynamics of Space Vehicles 2 36 6
    专业提升课 航天器总体设计Conceptual Design of Spacecraft 3 54 7
    专业提升课 航天器总体设计课程设计Conceptual Design of Spacecraft Course Design 1 36 7
    专业提升课(荣誉课程) 弹塑性力学Elasticity and Plasticity 4 72 8
    专业提升课(荣誉课程) 计算空气动力学Computational Aerodynamics 2 36 7
    专业提升课(荣誉课程) 非线性力学Nonlinear Mechanics 4 72 7
    专业提升课(荣誉课程) 连续介质力学Continuum Mechanics 4 72 7
    专业提升课(荣誉课程) 断裂力学Fracture Mechanics 2 36 7
    专业提升课(荣誉课程) 力学与工程中的近代数学方法Mathematical Methods in Engineering and Mechanics 4 72 7
    专业提升课(荣誉课程) 高等结构分析Advanced Structural Analysis 2 36 7

    (二)硕博阶段课程设置

    课程类别 课程名称/英文名称 学时 学分
    公共必修课 中国特色社会主义理论与实践Research on the Theory and Practice of Socialism with Chinese Characteristics 36 2
    公共必修课 自然辩证法概论Dialectics of Nature 18 1
    公共必修课 马克思主义与社会科学方法论Marxism and The Methodology of Social Science 18 1
    公共必修课 第一外国语(英语)First Foreign Language(English) 120 5
    专业必修课 应用数学基础Applied Mathematics 72 4
    专业必修课 学术规范与论文写作Academic Nnorms and Thesis Writing 18 1
    专业必修课 近代力学的基础和一些关键问题Basic and Key Point of Modern Mechanics 72 4
    专业必修课 计算力学及程序设计Computational Structural Mechanics and Programming 54 3
    专业必修课 航天器姿态动力学与控制Spacecraft Attitude Dynamics and Control 54 3
    专业必修课 固体力学原理Principle of Solid Mechanics 54 3
    专业必修课 高等结构动力学Advanced Structural Dynamics 54 3
    专业必修课 高等计算流体力学Advanced Computational Fluid Mechanics 72 4
    专业必修课 高等轨道动力学Advanced orbital dynamics 54 3
    专业必修课 高等工程热力学Advanced Engineering Thermodynamics 36 2
    专业必修课 高等动力学Advanced Dynamics 72 4
    专业必修课 高超声速空气动力学Hypersonic Aerodynamics 36 2
    专业必修课 飞行力学Flight Mechanics 54 3
    专业必修课 弹塑性力学Elasticity and Plasticity 72 4
    专业选修课 专业英语Special English 36 2
    专业选修课 振动理论及其应用The Theory and Its Application of Vibration in Engineering 36 2
    专业选修课 粘性流体力学Mechanics of Viscous Fluids 54 3
    专业选修课 有限元方法Finite Element Method 54 3
    专业选修课 湍流基础理论Fundamental Turbulence Theory 54 3
    专业选修课 强非线性振动的分析方法Analytical Method for Strongly Nonlinear Vibration 36 2
    专业选修课 气动声学Aeroacoustics 36 2
    专业选修课 论文选读Literature Reading 36 2
    专业选修课 近代固体力学Introduction to Modern Solid Mechanics 36 2
    专业选修课 近代工程力学Modern Mechanics in Engineering 36 2
    专业选修课 结构减振与控制Structural vibration reduction and control 36 2
    专业选修课 结构动力学Structural Dynamics 54 3
    专业选修课 教学实践Teaching Practice 36 2
    专业选修课 计算固体力学Computational Solid Mechanics 54 3
    专业选修课 环境流体力学Environmental Fluid Mechanics 54 3
    专业选修课 航天器鲁棒与自适应控制Robust and Adaptive Control with Aerospace Applications 36 2
    专业选修课 海洋工程流体力学Ocean engineering fluid mechanics 54 3
    专业选修课 高等流体力学Advanced Computational Fluid Mechanics 54 3
    专业选修课 非线性力学Nonlinear Mechanics 54 3
    专业选修课 非线性动力学Nonlinear Dynamics 54 3
    专业选修课 飞行器复合材料结构及其应用Aerospace Composite Structures and Applications 36 2
    专业选修课 仿生机器人技术Biomimetics and Bio-inspired Robots 36 2
    专业选修课 泛函分析及其应用Functional Analysis and it’s Application 54 3
    专业选修课 磁悬浮控制理论与技术Magnetic Suspension Control Theory and Technology 36 2
    专业选修课 波浪理论与计算方法Wave theory and computational method 54 3
    专业选修课 变分原理与广义有限元法Variation Principle and Generalized Finite Element Method 54 3

    3.特色课程

    理论力学、材料力学、流体力学、弹性力学、结构力学、振动理论、材料力学实验、实验流体力学、固体力学实验、计算流体力学、有限单元法及程序。

    六、配套保障

    1.组织保障

    (1)学院成立强基计划领导工作小组,由院长和书记直接领导,成员包括相关教学团队、科研团队及学生工作负责人,统筹利用全院教学资源,协调学生培养各项事务,保障强基计划实施。

    (2)成立强基计划人才培养委员会,加强对学生的教育管理和就业指导,积极为国家重大战略输送更多优秀后备人才。学院深入实施导师制,设立学业导师、科研导师和生活导师,在思想政治、课程学习、科学研究、生涯规划等方面对学生给予全方位指导。

    2.经费保障

    学院将在相关专业生均投入的基础上,加大对强基计划的投入,为学生的课程教学、科研训练、创新实践、调研实习、参加国内外学术交流等活动提供经费支持。为强基计划学业导师、学术导师、德育导师等师资在业绩考核等方面给予支持,确保师资可以全心投入强基计划学生的培养。设立专项经费,为聘请校内外知名学者担任短期学术导师提供专项经费支持。

    学院加大对经费投入力度,设立强基计划专项资金支持强基计划,用于教学、科研训练和创新实践、学术交流和社会实践活动、国内外高水平大学合作交流等工作的开展。

    学院统筹利用教育教学改革专项等各类资源支持拔尖计划的经费,以推动学生开展国际学术交流、科研训练和创新实践和社会实践活动,以及国内外高水平教师合作交流等工作。

    3.师资保障

    聘请学科带头人、教学名师、海内外知名学者及行业总工程师担任强基计划学生培养的导师工作,增进学生与大师、名师的互动,加强对学生的学术熏陶和对。

    针对学生的兴趣和特长,对他们选择课程、专业方向等提供建设性指导意见,确定个性化培养方案。引导学生了解国家重大战略需求,追踪学科领域最新进展,掌握科研的基本技能和基本方法,指导学生参加科研训练或实践教学。

    配齐配强辅导员和班主任,加强思想政治教育,强化服务国家战略的意识,培养良好的身体心理素质。

    4.政策保障

    (1)畅通成长成才通道,对学业优秀的学生,学院推荐其免试攻读研究生(直博)、公派留学、奖学金评定等。

    (2)推进科教协同育人,鼓励前沿科学中心、集成攻关大平台和协同创新中心等吸纳学生参与项目研究,探索建立结合重大科研任务进行人才培养的机制。

    (3)培养过程一年一评价,动态管理。

    5.其他激励机制

    学校各类重点实验室、科研基地以及其他科研实验条件向强基计划学生全面开放。

    • 中山大学
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    院士20人,海外高层次人才151人,长江学者计划62人,国家自然科学基金杰出青年科学基金获得者77人,国家自然科学基金优秀青年科学基金获得者73人。
    020-84112828
    地址:广东省广州市海珠区新港西路135号
    邮政编码:510275

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