材料化学工程直接攻读博士学位研究生培养方案

（学科领域代码：0817Z1）

本学科源于1958年学校创建时设立的石油钻井和矿场机械专业。2003年红宝石官方网站hbs123在石油与天然气工程国家重点学科下，设立“油气田材料与应用”博士点，2011年设立“材料化学工程”博士点。2017年进入双一流世界一流学科建设群，2022年再次入选。“材料化学工程”是一门将材料学科与化学工程学科交叉融合的学科，以材料和化学工程为基础和手段，面向新能源材料、油气田材料等相关材料制备及应用的新兴学科。现有国家“千人计划”特聘专家，教育部“长江学者奖励计划”，国家百千万人才工程，全国优秀教师，中国科协“青年人才托举工程” 入选者，省学术与技术带头人等国家及省部级以上人才称号53人次。本学科已进入ESI排名全球前1%，软科中国最好学科排行榜。

一、培养目标

本专业培养热爱祖国、遵纪守法、品德高尚、崇尚科学、身心健康，适应我国现代化建设事业需要的高层次专业人才。在材料化学工程领域具有坚实宽广的理论基础和系统深入的专业知识，较为全面地了解本学科领域的发展现状和所涉及研究领域的国际前沿；熟练掌握并运用本学科的先进实验研究方法、测试评价技术、理论分析方法和计算工具；具备利用化学工程的理论和方法指导材料制备和加工过程、依托新材料发展化工单元过程与反应技术，解决材料的“组分-工艺-结构-性能”关系的科研能力；具备严谨的科学态度和独立从事科学研究的能力，并能在科学问题或专门技术上作出创新性工作；能够胜任高等院校、设计院所、企业和其它单位的教学、科研、设计和管理工作。

二、培养方向

本学科聚焦油气田材料及工程应用、新能源材料与器件领域研究，注重材料学科与新能源、石油与天然气工程、化学工程与技术、环境工程等学科交叉，在油气田材料和新能源材料领域形成鲜明特色。研究方向包括：材料学、材料物理与化学、材料加工工程、高分子材料与工程、资源循环科学与工程。

1.材料学

材料学是研究材料的成分、组织及结构、合成制备及加工工艺与性能及使役特性之间关系的学科，为材料设计、制备、工艺优化和合理使用提供科学依据。本方向主要聚焦天然（页岩）气开发工程材料的研究。围绕四川天然气气藏富含酸性气体（H₂S、CO₂）的特点及页岩气向3500米以深开发的需求，针对极端环境下（高温、高压、高腐蚀）金属材料和无机非金属材料的结构及组织失效问题，开展天然（页岩）气开发用金属材料、硅酸盐材料的设计、制备、应用、失效与防护研究。特色研究内容为：(1)高强度耐蚀合金材料；(2)金属材料腐蚀与防护；(3)硅酸盐固井材料等。

2.材料物理与化学

材料物理与化学方向重点基于物理、化学的基本原理，结合材料科学的前沿研究与发展动态，利用先进的理论研究、分析与设计方法和技术，以及高水平的实验平台、装备和工艺，进行新材料的研发及应用探索。本方向主要聚焦新能源材料与器件研究。围绕国家能源发展趋势和四川清洁能源战略布局，针对太阳能转化效率低、氢能制备与储运成本高、储能电池安全等问题，通过学科交叉融合，开展新能源高效转化、存储与安全应用过程关键材料的研发。特色研究内容为：(1)高转化效率太阳能电池及材料；(2)光电制氢及化合物储氢材料；(3)高安全性化学储能电池及其关键材料等。

3.材料加工工程

材料加工工程是研究控制外部形状和内部组织结构，将材料加工成能够满足使用功能和服役寿命预期要求的各种零部件及成品的应用技术的学科。本方向主要聚焦金属与高分子材料的加工研究。针对石油天然气及新能源等领域的金属和高分子材料加工问题，主要开展材料加工新方法、加工过程的工艺优化及智能化控制、加工过程的数值模拟、加工过程中的应力与变形控制、加工过程中的流变行为、加工过程的结构演化及调控、材料的表面改性等理论和应用研究，具有明显的能源特色优势。特色研究内容为：(1)油气田复杂环境下金属材料的加工；(2)油气田复杂环境下高分子材料加工；(3)油气田材料加工新理论与新方法。

4.高分子材料与工程

高分子材料是以高分子化合物为基体的材料，主要研究高分子材料制备、结构、性能、成型、服役及其相互关系，为高分子材料的设计、制造、使用及循环利用提供科学依据，为高分子新材料、新工艺、新装备的开发提供理论基础。本方向主要聚焦油气田高分子材料与工程研究。围绕老油田高效再开发和深层油气安全开发的需求，针对高温、高压、高盐、高硫等工况环境下，开发效率低、难度大等问题，开展特殊工况条件下，油气田开发用特殊功能高分子材料的设计、合成、制备、评价和工程应用研究。特色研究内容为：(1)油气开采用高分子材料；(2)油气田复杂环境下高分子复合材料；(3)油气田智能高分子材料等。

5.资源循环科学与工程

在材料基础上，按照学科内在联系自然延伸，突出与资源、环境、经济等多学科的交叉与融合，构建资源循环科学与工程的基础理论和技术知识体系。本方向主要聚焦油气生态环境材料的研究。围绕油气资源清洁利用和生态环境治理，针对油气资源开采、输运和使用过程中资源综合利用率不高和生态环境污染问题，从资源循环的角度，通过多学科交叉开展油气生态环境材料的制备、评价和工程应用研究。特色研究内容为：(1)酸性气藏及伴生气（CH₄、CO₂、H₂S）高附加值利用；(2)固体危废物回收再利用和含油废水处理及回收利用；(3)化工废气净化及资源化利用等。

三、基本要求

1.学科知识要求

（1）基础知识要求

具备坚实的数学、物理、化学等自然科学的基础理论知识，构建研究本学科科学问题的基石。

（2）专业知识要求

系统深入掌握材料化学工程学科通用的专业知识，以及所属学科研究方向的专业知识，形成本学科博士生的核心知识体系。

（3）科学研究方法与技能要求

全面掌握材料化学工程学科的基本研究方法、实验技能、仪器设备、分析测试手段和数据计算处理技术，获得开展高质量科学研究的必要条件。

（4）学科交叉要求

有针对性地掌握材料科学与工程学科和化学工程与技术学科的交叉知识，主动拓展知识面，同时适当加强与油气化工、新能源、环境工程等相关学科的交叉应用。

（5）外语要求

掌握至少一门外国语，能够熟练运用外语进行文献阅读、论文写作以及与国际同行进行学术交流等活动。

2.学科基本素质要求

（1）学术素养

热爱祖国、崇尚科学、追求真理，掌握坚实的基础理论知识和专业知识，掌握系统研究本学科科学问题的基本方法和分析手段，有为科学献身的精神；严谨治学、勇于创新，具有独立从事科学研究及实际工作的素养，作出创造性的成果；深入理解专业发展特点、熟知专业内涵，善于发现问题，积极探索科学规律；遵守科学伦理，坚持正确的学术价值观；熟知并尊重与本学科相关的知识产权；具有良好的团队协作能力，较好的文字表达能力和国际学术交流能力；具有较高的人文综合素养。

（2）学术道德

学术活动中，严格遵守国家有关法律法规和伦理规范，符合社会准则；尊重他人的知识产权，正确对待学术名利，不得将他人成果充作自己的成果；抵制一切学术不端行为；正确处理合作研究成果；对自己和他人成果进行评述时要遵循客观、公正、准确的原则；重视保密工作，维护国家安全。

3.学术能力要求

（1）获取知识的能力

不仅具有坚实宽广的知识，还应具有跟踪本学科前沿动态的能力，通过课堂学习、查阅文献、设计实验、交流合作等方式获取新知识和新技能，将新理论和新方法与自身研究结合，具有知识更新和终生学习的能力。

（2）学术鉴别能力

利用各种方法获取现有研究成果，从中提取有用信息，寻找本学科中应该研究的关键问题，设计解决这些问题的方案，利用正确的研究方法进行学术研究。对于已有成果既要尊重，又要敢于质疑，客观公正地看待已有成果的不足并进行修正。

（3）科学研究能力

具备独立从事利用化学工程的理论和方法指导材料制备和加工过程、依托新材料发展化工单元过程与反应技术，解决材料的“组分-工艺-结构-性能”关系的科研能力。针对研究现状和本学科发展的客观规律，善于发现、分析和解决研究领域中存在的问题，通过严谨的实验和科学的方法，获取有价值的研究成果，并能将成果公开发表。

（4）学术创新能力

能够根据本学科特点，在已有研究成果或实际问题基础上，提出新观念、新理论、新技术，或完善已有理论，或建立新的科学研究方法，或修正已有模型、建立新的模型，或研发新型材料，或发展材料的新应用领域。

（5）学术交流能力

学术交流能力是博士生应具备的重要素质。博士期间应参加一定数量的学术活动，包括学术讲座、学术会议、学术调研、发表学术论文。具备熟练进行学术交流、表达学术思想、展示学术成果的能力。至少在国内外本学科学术会议上，作为主讲人，进行一次学术报告。

4.学位论文基本要求

（1）选题和文献综述的要求

在导师指导下，根据学科发展趋势和国家需求，结合个人学术兴趣，选择针对本学科的某一具体研究方向，提出对我国经济和社会发展有意义的课题，并体现学科的前沿性、创新性和先进性，能开展充实的科研工作量。

为培养博士生获取知识和学术鉴别能力，保证选题具有前沿性和开创性，博士学位论文开题论证前，须撰写2万字以上的文献综述，了解国内外相关领域的研究动态，包括主要理论、方法、成果、代表人物及代表著作（论文）、发展方向、有待进一步解决的问题等。参考文献不少于100篇，其中英文文献占75%以上。

（2）论文规范性要求

学位论文必须符合《学位论文编写规则》（GB/T7713.1-2006）的规定。学位论文应阐述课题的选题意义、学科发展动态、需要解决的问题及本人的贡献；应对采用的实验方法、实验装置、测试条件等予以说明；对材料的状态、成分和质量等级予以注明，对化学物质的分子式与分子结构予以表述；列出所有的公式、计算程序说明、必要的原始数据和引用文献，数据处理准确；列出必要的图表，图表的标题中英文对照，并对图表进行分析说明；应对结果进行深入分析和讨论，避免简单罗列，说明研究结果的科学意义，或提出进一步看法和建议；引用他人著述要标注；论文表达简练、通顺、条理清楚、层次分明、逻辑性强、图表规范、概念清楚、论据充分。

（3）论文成果创新性要求

博士学位论文是博士生培养质量和学术水平的集中体现，在导师指导下，由博士生独立完成。论文应具有创新性、先进性和科学价值，应在科学或专业技术上做出创新性的研究成果，提出自己的学术观点，并具有一定的独创性。论文应具有较高的学术价值，获得博士学位前，需在材料科学与工程学科或化学工程与技术学科具有一定影响力的国际学术期刊上发表反映本论文成果的学术论文。发表学位论文的水平和数量要求，根据学院相关管理文件执行。

（4）有关博士学位论文和答辩的具体要求按照《中华人民共和国学位条例暂行实施办法》，并参照红宝石官方网站hbs123博士研究生申请学位学术成果基本要求相关文件以及新能源与材料学院的相关规定执行。

四、学制与培养方式

1.学制

直博生学制为5年，学业年限最长不超过8年；

在学制内不能完成学业的，可以延长到最长修业年限，对提前完成培养计划，经过规定的审批程序可以提前答辩、毕业并申请学位，具体按学校、学院有关规定执行。

2.培养方式

采取课程学习、科学研究、学术交流、社会实践相结合的方式，实行导师负责制和导师团队指导相结合的方式。博士生导师在博士生培养中起主导作用，是博士研究生培养的第一责任人，应对研究生负学科前沿引导、科研方法指导和学术规范教导的责任。导师应根据学科发展趋势和国家需求，结合研究生的学术兴趣、知识结构、能力水平，制定个性化的培养计划。发掘研究生创新潜能，鼓励研究生自主提出具有创新价值的研究课题，鼓励国际化交流和联合培养。导师对研究生思想品德、科学伦理起示范和教育作用。研究生发生学术不端行为的，导师应承担相应责任。

（1）通过课程学习、科学研究、学术交流、社会实践、课外专题活动等多种方式结合，进行思想政治、爱国主义和社会主义法制教育，塑造科学的世界观、价值观和人生观。

（2）根据本专业培养计划，完成基础理论和专业课课程学习，修满相应学分，获取坚实的理论基础和应具备的知识结构。

（3）通过文献阅读、学术报告、科研实践、学术会议等多种途径拓展专业的国际视野，洞察专业发展前沿，扩大知识面。

（4）导师是博士研究生培养的第一责任人。学生培养过程中，实行导师负责制和导师团队指导相结合的方式。导师在博士生培养中起主导作用，是第一责任人，应对学生负学科前沿引导、科研方法指导和学术规范教导的责任。导师对研究生思想品德、科学伦理起示范和教育作用。研究生发生学术不端行为的，导师应承担相应责任。

（5）因材施教，导师应根据学科发展趋势和国家需求，结合研究生的学术兴趣、知识结构、能力水平，制定个性化的培养计划。激发学生对相关领域科学问题的发现与研究，注重创新能力培养，培养其独立地、创造性地从事科学研究，或探索与解决国民经济、社会发展问题。发掘创新潜能，鼓励研究生自主提出具有创新价值的研究课题。

（6）导师督促学生完成课程学习，指导学生完成博士论文的选题、文献查阅、开题答辩、中期考核、论文撰写和学位论文答辩，立德树人，严格要求，对不合格学生根据学籍管理文件进行中期分流和淘汰。

五、培养环节

1.课程学习

课程学习在博士研究生成长成才中具有全面、综合和基础性作用，是培养过程的必备环节。根据材料化学工程学科的发展及材料学科行业人才需求变化，加大课程的教学训练强度，并通过对经典理论构建、关键问题突破和前沿研究进展的案例式教学等方式，强化博士研究生对创新过程的理解。加强方法论学习和训练，着力培养博士研究生的知识获取能力、学术鉴别能力、独立研究能力和解决实际问题能力。结合课程教学加强思想政治、学术规范和学术诚信教育。

2.实践环节

（1）学术交流活动

在学期间，至少应参加10次以上学术讲座，至少在本学科国内外学术会议上，作为主讲人，进行一次学术报告。要求每次学术交流有记录和总结。提倡参加跨学科学术活动。

（2）学科竞赛

材料与化工专业学位材料工程方向直博生，在申请学位前至少参加一项国内外学科竞赛。

（3）“三助”实践

鼓励研究生在读期间参加“三助”（助教、助研、助管）项目，任务完成后，由研究生本人填写考核表，设岗负责人签署考核意见和结论。

（4）科学实践

博士生在读期间至少独立从事一项科研项目的研究，并撰写一项科研项目的申报书。

（5）学术训练

学术训练由导师负责指导，学术训练是导师履行职责及训练的重要手段，导师对某一学科领域的研究生进行“理论基础，相关知识、技术和研究方法”方面的系统训练，对修课、作业、阅读、选题、开题、学位论文撰写直到论文答辩等全程进行过程指导。

学术训练内容包括：学科基础、学科交叉、阅读和整合文献能力、实验设计和实施能力、表达和写作能力、创新能力、职业能力等。考核材料为文献报告、英文文献翻译、项目（调研）报告等。

3.学位论文

（1）文献阅读与开题论证

据学校对开题报告的基本要求，撰写符合规范的博士学位论文开题报告，重点体现开题的科学问题提出、理论方法、技术路线、创新思路及新颖性。论文开题工作一般应在第三学期末之前进行。开题报告要对选题的意义、主要研究内容、预期目标、研究方法、实施方案、时间安排等进行详细论证。开题报告必须在开题答辩小组会上宣读并答辩，答辩通过者可进入论文研究阶段，答辩未通过者将于3个月后进行第二次开题答辩，仍未通过者按照学籍管理文件进行中期分流和终止培养。

（2）中期检查

 论文中期检查是保证博士学位论文质量的重要措施，在博士学位论文开题论证以后进行，一般应在第五学期末之前进行。论文中期检查工作主要检查是否按开题报告预定的内容及论文计划进度进行，目前已完成的研究内容及成果，目前存在的或预期可能出现的问题，拟采用的解决方案等，下一步的工作计划和研究内容等。学院成立论文中期检查小组，博士研究生向评审小组汇报论文工作，评审小组给出评审意见。评审小组对完成工作量较少，阶段成果较少的要督促其加快工作进度；对存在问题较严重的（如论文选题不适当，或工作进行中遇到很大困难者）应要求其导师及早调整方案，做出适当处理；对确需延期推迟答辩的应尽早提出申请。关于学位论文中期检查程序和基本要求，按照学院相关规定执行。

（3）学位论文

博士学位论文撰写符合《学位论文编写规则》（GB/T 7713.1-2006）和《红宝石官方网站hbs123关于学位论文撰写的规定》的规定。论文应在理论分析、测试技术、数据处理、仪器设备和工艺方法等方面有一定的创新性，需体现培养方案中要求掌握的理论知识和技能、分析和解决问题以及理论联系实际的能力，体现从事科学研究的能力和论文的工作量。

论文定稿之后，由博士研究生所在学院组织专家对学位论文格式进行审查，指出学位论文撰写规范方面存在的问题和不足，并提出修改意见。上述工作完成后，方可进行博士学位论文预答辩。预答辩要求详见《红宝石官方网站hbs123博士硕士学位论文预审预答辩制度》（西南石大研【2015】3号）执行。

预答辩通过、论文评审通过后，可申请学位论文答辩。答辩通过者可进入建议授予学位环节，答辩未通过者可申请第二次答辩，仍未通过者按照学籍管理文件进行淘汰处理。

4.中期分流

博士生中期考核分流具体按《红宝石官方网站hbs123研究生中期考核》（西南石大研【2014】11号）和学院相关文件执行。

六、课程体系及课程设置

博士生应在其导师指导下按培养方案制定课程计划，允许分阶段选课，一般应在入学后1年内完成选课。修课时间可根据需要选择，或安排在论文工作前，或课程学习与论文工作同时进行，但学位必修课一般应在第一学年内完成，所有课程应在两年内完成。在申请学位论文答辩前必须修完所规定的学分。

课程学习是博士研究生重要的培养环节，直博生课程由公共必修课、专业基础课、选修课、实践环节（部分不计学分）、补修课程（不计学分）构成，共36学分。

1.公共必修课

公共必修课（6学分）：包括新时代中国特色社会主义理论与实践、自然辩证法概论、中国马克思主义与当代、论文写作。

2.专业基础课程

数理基础课（≥4学分）：包括数理基础知识类课程，详见课程设置一览表。

专业核心课（≥7学分）：包括专业核心知识类课程，完成材料的热力学、动力、结构与性能关系基本理论的培养，《传递过程》反映了化学工程与技术学科的传递过程原理和化学反应工程的核心理论体系。详见课程设置一览表。

3.选修课程

专业选修课（≥14学分）：完成材料的制备方法、结构分析、表征技术、计算方法等知识体系的培养。

跨专业选修课（≥1学分）：在导师指导下进行跨学科课程学习，促进学科交叉融合。

公共选修课：（≥4学分）：选修英语类课程，另理工科研究生须选修不少于1个学分的公共选修课程（含政治理论类、人文素养类、经管类、法学类、体育类课程）。

4.实践环节要求

实践环节的培养是研究生培养的重要环节，是培养研究生科研技能和创新能力的主要手段。包括论文开题论证、中期检查等。博士研究生可通过参与学术会议及学术交流、参与导师的科研课题研究、通过实践基地实习或校企横向课题研究完成科研实践、学术报告环节，不计学分，其中在校期间必须主讲至少一次学术报告。

5.补修硕士课程

建议硕士研究生阶段没有在“双一流”建设高校修读相关论文写作课程的补修论文写作课程。跨专业博士研究生根据自身实际，补修材料科学与工程学术型硕士学位的专业主干课程，建议的课程详见课程设置列表。

七、学位标准与学位授予

1.博士研究生在规定的学习年限内修满学分、成绩合格，完成学位论文等规定的培养环节，通过学位论文评审和答辩，可获得博士研究生毕业证书。

2.博士研究生在学期间，学术成果要求达到《新能源与材料学院研究生申请学位学术成果基本要求》（新材院研[2021]12号），经学院和学校学位评定委员审核通过，可授予博士学位。其他规定详见《红宝石官方网站hbs123学位授予实施细则》（西南石大[2016]8号）等相关文件。

八、方案使用

本方案自2022级研究生开始使用。

 

修（制）订时间：  2022  年  5 月

 

课程设置及培养环节一览表