資源循環(huán)科學與工程專業(yè)培養(yǎng)方案

資源循環(huán)科學與工程專業(yè)一、專業(yè)概述專業(yè)建設情況為了滿足國家節(jié)能減排，低碳經濟及循環(huán)經濟等戰(zhàn)略性新興產業(yè)對高素質人才的迫切需求，我校依托材料科學與工程學院聯合環(huán)境與能源工程學院申辦資源循環(huán)科學與工程專業(yè)。2010年教育部批準設置資源循環(huán)科學與工程戰(zhàn)略新興產業(yè)專業(yè)。北京工業(yè)大學是首批公布并同意設置資源循環(huán)科學與工程專業(yè)的十所高校之一。資源及優(yōu)勢資源循環(huán)科學與工程專業(yè)涉及資源、材料、環(huán)境、經濟、管理等諸多學科交叉與融合。目前資源循環(huán)科學與工程系有教師27人，依托材料科學與工程學院，已建成工業(yè)大數據應用技術國家工程實驗室、北京市環(huán)境材料及其評價工程研究中心這兩個教學實踐基地，并具有資源、環(huán)境及循環(huán)經濟學科和環(huán)境科學學科作為支撐。特色教學平臺及研究方向分別為：（1）流程工業(yè)產品生命周期工程中心該實驗室包括：材料與產品生態(tài)設計及評價和流程工業(yè)過程模擬及優(yōu)化平臺，材料與資源循環(huán)工業(yè)系統(tǒng)新技術與集成平臺。開設了多種類型的材料生態(tài)設計實驗，主要涉及區(qū)域與流程的物質流分析、典型產品或材料的環(huán)境負荷分析。建有虛擬仿真系統(tǒng)，可模擬硅酸鹽水泥、泡沫玻璃、鋁合金等生產過程，進行包括環(huán)境負荷、資源綜合利用等過程優(yōu)化。實踐教學平臺將工藝過程生命周期評價中抽象的環(huán)境影響評價可視化、流程化、自動化，將理論知識學習與科技實踐相融合。（2）資源循環(huán)與綜合利用技術實驗室該實驗室包括：戰(zhàn)略金屬資源高效循環(huán)再造實驗室、城市與工業(yè)固體廢棄物綜合利用實驗室。戰(zhàn)略金屬資源高效循環(huán)再造實驗室包括廢棄鈷鎳材料、退役電池中有價金屬、電子廢棄物、廢舊家電等板塊，涵蓋廢舊金屬高效循環(huán)再造及分析評定所涉的方法和過程。城市與工業(yè)固體廢棄物綜合利用實驗室針對各種城市固廢和工業(yè)固廢，包括城市建筑垃圾、廢棄玻璃、廢棄陶瓷、粉煤灰、煤矸石、脫硫石膏等，研發(fā)回收制備水泥、填料、骨料、泡沫玻璃、透水陶瓷磚產品與技術。專業(yè)特色資源循環(huán)科學與工程專業(yè)依據北京工業(yè)大學“立足北京，融入北京，輻射全國、面向世界”的定位目標，緊密圍繞北京地區(qū)經濟社會發(fā)展需要，堅持“立德樹人、厚植基礎、突出實踐、鼓勵創(chuàng)新、推進交叉、面向世界”的發(fā)展思路，以培養(yǎng)“一流人才”為目標，充分發(fā)揮北京工業(yè)大學多學科優(yōu)勢，在“材料學”國家重點學科、“材料科學與工程”一流學科和“人口、資源與環(huán)境經濟學”等基礎上，整合優(yōu)化教學研究資源，構建資源循環(huán)科學與工程的基礎理論和技術知識體系，開展具備扎實工程技術科學基礎和優(yōu)秀工科素養(yǎng)的專業(yè)技術人才培養(yǎng)。本專業(yè)依托工業(yè)大數據應用技術國家工程實驗室等重要科研基地，組建工業(yè)生態(tài)設計、流程生態(tài)化、無廢城市、二次資源綜合利用等學科的科學與技術知識體系與訓練平臺。倡導生態(tài)理論統(tǒng)領，環(huán)境協調發(fā)展指引，引入系統(tǒng)分析理論（系統(tǒng)動力學、物質流分析、生命周期分析等），與材料學科、資源學科交叉，開展生態(tài)設計，實行工業(yè)生態(tài)工程，即流程生態(tài)化、材料產品生態(tài)化、資源循環(huán)系統(tǒng)集成創(chuàng)新，學習發(fā)展減少循環(huán)技術，預設循環(huán)技術，清潔循環(huán)技術。在專業(yè)教育中引導學生從資源循環(huán)與環(huán)境保護、環(huán)境倫理角度認識資源的功用，將綠色發(fā)展、工程倫理觀教育融入專業(yè)學習。培養(yǎng)學生把生態(tài)文明思想和智慧轉化為具有新時代意蘊的專業(yè)知識，適應北京經濟社會發(fā)展模式。造就能主動適應人才市場需求的高素質、復合型資源（材料）專業(yè)設計、規(guī)劃、研發(fā)、工程技術與管理人才。二、培養(yǎng)目標本專業(yè)旨在培養(yǎng)適應國家特別是北京地區(qū)經濟建設和社會發(fā)展需求，具有嚴謹的科學道德和高尚的家國情懷，掌握材料成分、組織結構、制備流程、工藝裝備、服役性能和環(huán)境影響的相互作用機制和資源循環(huán)利用技術的基本原理，熟悉資源-產品-再生資源-產品的多向循環(huán)與經濟社會可持續(xù)發(fā)展規(guī)律，了解資源循環(huán)科學與工程技術的發(fā)展動態(tài)和學科前沿，具有解決資源綜合利用方面科學與工程實際問題的能力，能在資源循環(huán)工程、資源綜合利用、材料科學與工程等相關領域從事科學研究、工程技術開發(fā)、工藝流程設計、項目管理和政策咨詢等方面工作，具有國際視野和終身學習能力的創(chuàng)新性應用型高級專門人才。培養(yǎng)目標可歸納為以下四點：目標1：具有寬厚的基礎理論知識和扎實的資源循環(huán)工程與技術專業(yè)理論知識；了解資源循環(huán)、材料工業(yè)及相關行業(yè)的生產、設計、研究與開發(fā)過程中涉及經濟、環(huán)境、法律、安全、健康、倫理等相關知識，以及資源循環(huán)科學與工程專業(yè)前沿發(fā)展現狀、趨勢。目標2：具備綜合運用基礎理論知識和先進的專業(yè)技術手段，對資源循環(huán)工程實踐中的材料產品、工藝流程、技術裝備、環(huán)境影響進行研究、開發(fā)和綜合設計的能力，并具有對資源循環(huán)過程涉及的技術組合、系統(tǒng)集成、生態(tài)關聯等進行初步的分析能力。目標3：具有較強的知識更新能力、創(chuàng)新意識、實踐能力、組織協調能力、團隊合作意識以及跨文化的交流、競爭與合作能力。目標4：具有高度的社會責任感和道德修養(yǎng)、良好的心理素質，擁有健康的體魄和正確的人生價值觀，能夠在資源循環(huán)科學與工程、材料科學與工程等相關領域從事科學研究、工程設計、技術開發(fā)、生產管理等工作的專業(yè)人才。畢業(yè)5年后能夠達到的職業(yè)狀態(tài)或專業(yè)成就：?能在工業(yè)界、學術界成功分析、制定和解決與專業(yè)職位相關的工程問題，適應獨立和團隊工作環(huán)境。?以重要的法律、倫理、監(jiān)管、社會、環(huán)境和經濟等方面寬廣的系統(tǒng)視角，管理資源循環(huán)科學與工程、材料科學與工程、資源與環(huán)境等多學科的項目。?在終身學習、專業(yè)發(fā)展和領導能力上表現出擔當和進步，在資源循環(huán)領域具有職場競爭力和進一步深造能力。三、畢業(yè)要求及實現矩陣1.畢業(yè)要求（1）工程知識：掌握從事資源循環(huán)類專業(yè)工作所需的高等數學、大學物理、普通化學等自然科學知識以及機械、電工電子等工程基礎知識和資源循環(huán)科學與工程專業(yè)知識，能用數學、科學和工程及生態(tài)環(huán)境知識描述資源循環(huán)工程實踐中組成、過程、品質、環(huán)境影響之間復雜關系，具備解決技術組合、系統(tǒng)集成生態(tài)關聯的復雜工程問題的能力。（2）問題分析：具有運用現代信息技術獲取相關信息和新技術、新知識的能力，能夠應用數理化和工程基礎知識，識別并正確表達過程、材料/產品、需求、服役性能和環(huán)境影響相互作用機制。（3）設計/開發(fā)解決方案：針對過程、材料/產品、需求、服役性能和環(huán)境影響復雜問題，設計滿足資源循環(huán)工程中特定需求的工藝流程或開發(fā)分析系統(tǒng)，在設計開發(fā)環(huán)節(jié)中能夠考慮社會、健康、安全、法律、生態(tài)環(huán)境等因素多因素交互作用，體現集成創(chuàng)新。（4）研究：能夠基于材料科學與生命周期科學原理并采用系統(tǒng)分析科學方法對過程、材料/產品、服役性能和環(huán)境影響之間的復雜工程問題進行研究，具備設計和實施工程實驗的能力，并能夠對實驗結果分析與解釋，通過信息綜合判斷得到合理有效的結論。（5）使用現代工具：針對資源循環(huán)流程工業(yè)過程開展生命周期評價與生態(tài)設計及系統(tǒng)優(yōu)化，選擇與使用恰當的技術、資源、現代工程工具和信息技術工具以及專業(yè)分析軟件、系統(tǒng)分析工具與數據庫對流程工業(yè)過程進行系統(tǒng)分析優(yōu)化、開發(fā)復雜和高附加值的工程產品、過程和系統(tǒng)，研發(fā)資源與材料循環(huán)新技術、新工藝、新產品，開展預測與模擬，并能夠理解其局限性。（6）工程與社會：能夠基于材料、資源、生態(tài)環(huán)境的工程相關背景知識進行合理分析，評價資源（材料）循環(huán)工程實踐和復雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，正確理解應承擔的責任。（7）環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展：了解與資源（材料）循環(huán)專業(yè)相關的職業(yè)和行業(yè)的研究、設計、生產與開發(fā)、環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展等方面的方針、政策和法津、法規(guī)，能夠理解和評價針對復雜工程問題的資源循環(huán)工程實踐對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響。（8）職業(yè)規(guī)范：擁有“不息為體、日新為道”的工大精神，具有人文社會科學素養(yǎng)、社會責任擔當，能夠在工程實踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責任。（9）個人和團隊：具有一定的工程組織管理能力、表達能力、獨立工作能力和團隊合作能力，理解團隊中不同角色的作用，能夠在材料、資源、生態(tài)環(huán)境多學科背景下的團隊中承擔個體、團隊成員以及負責人的角色。（10）溝通：能夠就資源循環(huán)、材料類專業(yè)相關的復雜工程問題與業(yè)界同行及社會公眾進行有效溝通和交流，包括撰寫報告和設計文稿、陳述發(fā)言、清晰表達或回應指令。并具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進行溝通和交流。（11）項目管理：理解并掌握工程管理原理與經濟決策方法，并能在多學科環(huán)境中應用。（12）終身學習：對終身學習有正確認識，具有自主學習和終身學習的意識，有不斷學習、持續(xù)提高自己和適應發(fā)展的能力。2.支撐矩陣本專業(yè)的培養(yǎng)目標與畢業(yè)要求的關系矩陣，詳見表2。表2資源循環(huán)科學與工程專業(yè)畢業(yè)要求對培養(yǎng)目標的支撐矩陣培養(yǎng)目標畢業(yè)要求（√）123456789101112目標1√√√√√√√目標2√√√√√√√目標3√√√√√√√√√目標4√√√√√√√√本專業(yè)的課程對畢業(yè)要求的支撐矩陣，詳見表3。表3資源循環(huán)科學與工程專業(yè)課程對畢業(yè)要求的支撐矩陣課程名稱（含實踐）畢業(yè)要求123456789101112思想道德修養(yǎng)與法律基礎●中國近現代史綱要●毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論●馬克思主義基本原理●體育●大學英語●高等數學(工)●線性代數(工)●概率論與數理統(tǒng)計（工）◎●大學物理Ⅰ●普通化學Ⅳ●C語言程序設計基礎●新生研討課●●●工程圖學Ⅴ●有機化學Ⅲ●材料科學與工程學導論●●◎工程力學Ⅱ◎電工技術Ⅰ◎物理化學Ⅱ●材料科學基礎（雙語）●●◎材料分析方法●●◎材料工程基礎Ⅰ◎●材料創(chuàng)新設計方法●◎軍事理論●軍事訓練●綜合化學實驗●◎機械工程訓練B◎物理實驗-1-2◎“中國特色社會主義建設”實踐●電工電子基礎訓練Ⅱ◎工程圖學實踐◎材料分析方法實驗●◎材料綜合實驗◎●●材料創(chuàng)新設計實踐●◎材料科學基礎（金屬）◎●材料科學基礎（無機）◎●學術寫作課程●學術前沿課程●外語選修課●工程倫理課●經濟管理選修課●通識教育任意選修課◎創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學分●工業(yè)生態(tài)學●●●環(huán)境材料基礎●◎●產品與流程生態(tài)設計實驗●●●資源循環(huán)綜合實驗●●●冶金分離科學與技術●●●◎資源循環(huán)工程設計●●●◎資源循環(huán)化工過程基礎●●清潔生產理論與技術●●●◎◎固體廢棄物管理與資源化技術●●化學分離與分析技術●●環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展●●●資源環(huán)境經濟學●●環(huán)境工程材料與應用●●●固體廢棄物建材資源化實驗●●廢棄高分子材料循環(huán)利用●●材料制造流程多維數據分析●●認識實習●工作實習◎●●畢業(yè)設計（論文）●◎●◎●注：●：表示有強相關關系；◎：有一般相關關系；⊙：有弱相關關系四、課程體系及學分分配本專業(yè)的課程體系及學分分配，詳見表4。表4資源循環(huán)科學與工程專業(yè)課程體系及學分分配表課程類別課程主題主體課程學分必修選修通識教育71學分（理論65+實踐6）44%理想信念與家國情懷22學分，14%思想政治課程14軍理理論2軍事訓練（實踐）2體育課4大類基礎與科學素養(yǎng)29學分，18%數學與自然科學24計算機類3物理實驗（實踐）2國際視野與溝通表達8學分，5%大學英語8綜合素質與公民責任12學分，7%工程經濟與項目管理2工程倫理1文化自信與藝術鑒賞7科學探索與創(chuàng)新發(fā)展道德修養(yǎng)與身心健康溝通表達與全球視野2專業(yè)教育92學分56%學科基礎課程39學分，24%專業(yè)大類課程21.5專業(yè)核心課程17.5專業(yè)發(fā)展選修課程16學分，10%專業(yè)選修課16個性需求選修課程6學分，3%“專業(yè)教育”中理論課程6實踐與創(chuàng)新31學分，19%實驗11實習5綜合類課程設計3畢業(yè)設計（論文）8創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學分4五、主干學科資源循環(huán)科學與工程。六、核心課程本專業(yè)設置的專業(yè)核心課程，詳見表5。表5資源循環(huán)科學與工程專業(yè)專業(yè)核心課程一覽表序號課程編碼課程名稱學分總學時理論學時實踐學時學期備注10000274材料科學與工程學導論232320220007487材料科學基礎（雙語）3.556506430007670工業(yè)生態(tài)學464640540002545材料工程基礎I464640650008167材料分析方法464640660005953環(huán)境材料基礎232320670008014材料分析方法實驗348480580008012材料創(chuàng)新設計方法2321616590008016材料創(chuàng)新設計實踐2640646100005962材料綜合實驗2640646110008048產品與流程生態(tài)設計實驗1320326120010412資源循環(huán)綜合實驗2640647七、主要實踐環(huán)節(jié)及獨立設置的主要實驗課程本專業(yè)的主要實踐環(huán)節(jié)及獨立設置的主要實驗課程，詳見表6。表6資源循環(huán)科學與工程專業(yè)主要實踐環(huán)節(jié)及獨立設置的主要實驗課程項目課程編碼課程名稱學分總學時理論學時實踐學時學期備注主要實踐環(huán)節(jié)0008016材料創(chuàng)新設計實踐26406460005962材料綜合實驗26406460007169認識實習13003030007170工作實習41200120Ⅵ0008018畢業(yè)設計（論文）848004808獨立設置的主要實驗課程0008048產品與流程生態(tài)設計實驗13203260010412資源循環(huán)綜合實驗26406470007015固體廢棄物建材資源化實驗13203270010410廢棄高分子材料循環(huán)利用13282470010411材料制造流程多維數據分析2328246八、特色課程本專業(yè)設置的特色課程，詳見表7。表7資源循環(huán)科學與工程專業(yè)特色課程一覽表序號課程編碼課程名稱學分總學時理論學時實踐學時學期備注10000274材料科學與工程學導論232320220007487材料科學基礎（雙語）3.556506430005953環(huán)境材料基礎232320640008012材料創(chuàng)新設計方法2321616550008016材料創(chuàng)新設計實踐264064660000276工業(yè)生態(tài)學464640570010412資源循環(huán)綜合實驗396096780008048產品與流程生態(tài)設計實驗1320326九、示范課程本專業(yè)設置的示范課程，詳見表8。表8資源循環(huán)科學與工程專業(yè)示范課程一覽表課程思政（列出5門有代表性課程）序號課程編碼課程名稱學分總學時理論學時實踐學時學期備注10000276工業(yè)生態(tài)學464640520008044資源環(huán)境經濟學232302630000274材料科學與工程學導論232320240007079新生研討課116016150007859清潔生產理論與技術2323205研究型課程序號課程編碼課程名稱學分總學時理論學時實踐學時學期備注10008012材料創(chuàng)新設計方法2641616520008016材料創(chuàng)新設計實踐264064630000276工業(yè)生態(tài)學464640540007009資源循環(huán)工程設計232320750010411材料制造流程多維數據分析2328246線上/線下/線上線下混合式課程（列出5門有代表性課程）序號課程編碼課程名稱學分總學時理論學時實踐學時學期備注10007487材料科學基礎（雙語）3.556506420005962材料綜合實驗264064630002545材料工程基礎464640640005953環(huán)境材料基礎232320650008048產品與流程生態(tài)設計實驗132032660008046固體廢棄管理與資源化技術2322847十、自主課程本專業(yè)設置的自主課程，詳見表9。表9資源循環(huán)科學與工程專業(yè)自主課程一覽表序號課程編碼課程名稱學分總學時理論學時實踐學時學期備注10007079新生研討課116160120010404學術寫作課程116160730010405學術前沿課程116160340007015固體廢棄物建材資源化實驗132032750010410廢棄高分子材料循環(huán)利用132824760010411材料制造流程多維數據分析2328246十一、必修課程先修關系拓撲圖思想道德修養(yǎng)與法律基礎大學英語綜合新生研討課普通化學Ⅳ工程圖學Ⅴ體育-1高等數學（工）-1思想道德修養(yǎng)與法律基礎大學英語綜合新生研討課普通化學Ⅳ工程圖學Ⅴ體育-1高等數學（工）-1中國近代史綱要大學英語高級材料科學與工程學導論軍事訓練軍事理論有機化學Ⅲ工程圖學實踐Ⅳ物理實驗（工）-1大學物理Ⅰ-1高等數學（工）-2線性代數（工）體育-2中國近代史綱要大學英語高級材料科學與工程學導論軍事訓練軍事理論有機化學Ⅲ工程圖學實踐Ⅳ物理實驗（工）-1大學物理Ⅰ-1高等數學（工）-2線性代數（工）體育-2馬克思主義基本原理學術前沿課程物理化學Ⅱ綜合化學實驗外語選修+工程倫理+經濟管理+通識教育認識實習機械工程訓練B工程力學Ⅱ物理實驗（工）-2概率論與數理統(tǒng)計（工）大學物理Ⅰ-2創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學分體育-3馬克思主義基本原理學術前沿課程物理化學Ⅱ綜合化學實驗外語選修+工程倫理+經濟管理+通識教育認識實習機械工程訓練B工程力學Ⅱ物理實驗（工）-2概率論與數理統(tǒng)計（工）大學物理Ⅰ-2創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學分體育-3毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系材料科學基礎（雙語）C語言程序設計基礎“中國特色社會主義建設”實踐電工技術Ⅰ體育-4毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系材料科學基礎（雙語）C語言程序設計基礎“中國特色社會主義建設”實踐電工技術Ⅰ體育-4冶金分離科學與技術資源循環(huán)化工過程基礎材料科學基礎（金屬）或材料科學基礎（無機）電工電子基礎訓練Ⅱ材料創(chuàng)新設計方法工業(yè)生態(tài)學清潔生產理論與技術冶金分離科學與技術資源循環(huán)化工過程基礎材料科學基礎（金屬）或材料科學基礎（無機）電工電子基礎訓練Ⅱ材料創(chuàng)新設計方法工業(yè)生態(tài)學清潔生產理論與技術產品與流程生態(tài)設計實驗材料制造流程多維數據分析材料創(chuàng)新設計實踐專業(yè)選修課+校選專業(yè)課+自主課程材料工程基礎Ⅰ材料綜合實驗材料分析方法環(huán)境材料基礎產品與流程生態(tài)設計實驗材料制造流程多維數據分析材料創(chuàng)新設計實踐專業(yè)選修課+校選專業(yè)課+自主課程材料工程基礎Ⅰ材料綜合實驗材料分析方法環(huán)境材料基礎資源循環(huán)綜合實驗材料分析方法實驗學術寫作課程資源循環(huán)綜合實驗材料分析方法實驗學術寫作課程畢業(yè)畢業(yè)設計（論文）第一學期第二學期第三學期第四學期第五學期第六學期第七學期第八學期工作實習工作實習十二、計劃學制4年。十三、畢業(yè)和學位要求修滿本培養(yǎng)方案規(guī)定163學分、專業(yè)自主課程6學分和第二課堂12學分，成績合格并符合《北京工業(yè)大學本科學生學籍管理規(guī)定》要求的學生，可獲得資源循環(huán)科學與工程專業(yè)本科畢業(yè)證書。符合畢業(yè)要求并達到《北京工業(yè)大學學位授予工作實施細則》要求的學生，經學校學位委員會審核批準，可授予工學學士學位。（可參照附件2）十四、教學進程計劃表詳見2020版本科指導性教學計劃進程表（附件11）。十五、學業(yè)指導說明1.個性需求選修課程：6學分，要求選修本專業(yè)學科基礎選修課3學分（材料科學基礎（金屬）、材料科學基礎（無機）二選一），另外3學分在學校提供的校選專業(yè)課列表中選擇，優(yōu)先推薦專業(yè)選修課程，或本專業(yè)大類內材料科學與工程專業(yè)、納米材料與技術專業(yè)的課程。2.專業(yè)發(fā)展選修課程：1