自動化專業(咨詢電話:0451-86414529)
專業剖析
哈爾濱工業大學自動化專業曆史悠久。其前身是1955年建立的自動控制專業,是國内最早創辦的自動控制專業之一。同年開始自動控制和陀螺及儀表方向的研究生培養。1977年恢複招收本科生,1998年根據教育部新頒專業目錄将原“自動控制”和“飛行器制導與控制”專業分别調整為“自動化”和“探測制導與控制技術”兩個本科專業(此前,兩個專業均以“自動控制”專業按系進行招生和分配)。1999年,開始分别按照“自動化”和“探測制導與控制技術”兩個本科專業進行招生。2020年,根據科技發展和國家人才培養需求,新設立了智能裝備與系統專業。目前,自動化類下設自動化、探測制導與控制技術、智能裝備與系統三個專業,其中自動化、探測制導與控制技術為國家級一流本科專業建設點。
本專業培養面向較寬的科技領域(包括控制理論與工程應用、系統分析設計與仿真、運動控制、過程控制、飛行器導航制導與控制以及系統工程技術、電子工程技術、計算機技術與應用等)掌握堅實的基礎理論和系統的專業知識,并具備在高等院校、科研院所及工業企業等部門和行業從事與控制系統相關的分析、設計、開發、集成、管理及維護的高素質、複合類、創新型高級科技人才。專業注重寬基礎、強适應性,注重基礎理論及其與工程實際相結合,面向國家現代化建設,并具有緊密結合航天、宇航現代化建設需求的人才培養特色。
專業所屬的“控制科學與工程”是國家“雙一流”建設學科和國家重點一級學科,第四輪全國高校學科評估為A+,具有碩士、博士學位授予權,并設有博士後流動站。
探測制導與控制技術專業(咨詢電話:0451-86414529)
專業剖析
2021年獲批國家級一流本科專業建設點。所屬的“控制科學與工程”是國家“雙一流”建設學科和國家重點一級學科,第四輪全國高校學科評估為A+,具有碩士、博士學位授予權,并設有博士後流動站。
專業培養面向控制理論、系統分析設計、運動控制、過程控制、飛行控制以及系統工程技術、電子工程技術、檢測技術、計算機技術與應用等較寬廣的自動化領域掌握堅實的基礎理論和系統的專業知識,并具備在高等院校、科研院所及工業企業等部門和行業從事與控制系統相關的分析、設計、開發、集成、管理及維護的高素質、創新類、複合型高級科技人才。
專業注重基礎理論及其與工程實際相結合,面向國家現代化建設,并具有緊密結合航天、宇航現代化建設需求的人才培養特色。
智能裝備與系統專業(咨詢電話:0451-86414529)
專業剖析
本專業面向新一代信息技術、先進制造技術、智能系統技術的深度集成,注重控制技術與人工智能的融合,是自動化未來發展的一個重要方向。專業圍繞機器學習、信息處理、網絡通信、計算機視覺、博弈與控制等人工智能相關的基礎理論,高級語言、智能算法、集成設計等專業技術,以及智能裝備一體化、智能系統最優化等設計方法,重點培養學生的人工智能思維和基本理論、算法設計與優化及實踐應用等能力,使學生成為能夠在高等院校、科研院所及工業企業等部門和行業從事與智能裝備與系統相關的具有感知、分析、推理、決策、控制功能的集成創新和工程應用的高端人才。
專業注重基礎理論與工程實際相結合,面向國家現代化建設,緊密結合航空航天等領域、電子信息等工業領域、醫療健康等民生領域建設需求,具有典型的多學科綜合交叉型人才培養特色。
專業所屬的“控制科學與工程”是國家“雙一流”建設學科和國家重點一級學科,第四輪全國高校學科評估為A+,具有碩士、博士學位授予權,并設有博士後流動站。
專業優勢(自動化、探測制導與控制技術和智能裝備與系統專業合述,下同)
自動化、探測制導與控制技術和智能裝備與系統專業所支撐的“控制科學與工程”一級學科是國家“雙一流”建設學科和國家重點一級學科,具有碩士、博士學位授予權,并設有博士後流動站;2007年獲批“控制科學與工程”首批國家一級重點學科,2012年獲批工業和信息化部重點學科,第四輪全國高校學科評估為A+。目前本學科的主要研究方向有:飛行器制導控制與仿真,魯棒控制理論及航天應用,網絡控制理論及方法,自主導航與智能控制,生物醫學檢測與圖像處理,汽車電子控制理論及方法。
曆年來,自動化專業一直是我校本科生招生的熱門專業之一,在各專業中名列前茅,吸引了大批優秀生源報考,畢業生也得到用人單位的認可和贊譽。
師資力量
“控制科學與工程”一級學科現有教師116人,教授40人,副教授51人。其中,院士2人,國家級和省部級創新團隊2個。
本學科知名學者、學術帶頭人如下:
段廣仁:教授,博士生導師,中國科學院院士,IEEE Fellow,IET Fellow;現為哈爾濱工業大學控制理論與制導技術研究中心主任,獲得國家自然科學二等獎兩項(第一名),第四屆中國青年科技獎等十餘項省部級獎項;獲得全國優秀科技工作者。長期從事控制系統的參數化設計、魯棒控制、廣義系統、線性矩陣不等式方法、飛行器制導與控制、磁懸浮控制系統設計等控制科學相關研究方向的科研和教學工作,在其所在的研究領域發表SCI論文270餘篇,出版英文著作3部、譯著1部,1部中文著作并獲得兩項國家級獎勵。2021年,段廣仁院士牽頭的“高階全驅系統理論與航天器控制技術”項目獲批基礎科學中心,是東北地區高等院校獲批的首個科學中心。
馬廣富:教授,博士生導師;哈爾濱工業大學(深圳)校長助理,擔任全國控制工程領域工程碩士教育協作組副組長,黑龍江省自動化學會常務理事,中國宇航學會深空探測技術專業委員會委員等。主要從事最優控制、航天器控制方面的教學與科研工作,獲教育部寶鋼“優秀教師”獎及“黑龍江省優秀研究生導師”稱号。主持國家及省部級課題10餘項,獲國家教學成果二等獎1項,國家科技進步三等獎1項,省級教學成果二等獎1項,省部級自然科學、科技進步一等獎2項,省部級自然科學、科技進步二等獎5項。出版專著、教材3部,發表學術論文200餘篇,其中SCI收錄100餘篇。所培養博士及碩士研究生中,約四成已進入航天領域科研院所工作,并有多人成為相關領域的技術骨幹和領軍人才。
王常虹:教授,博士生導師。主持完成了國家及部委重大基礎研究、重點科研專項等科技項目40餘項,在智能無人系統導航與控制、半球諧振陀螺儀及系統、慣性儀表及系統測試與試驗評估、仿生機器人等技術領域取得了一系列創新性研究成果,發表學術論文200餘篇,擁有國家發明專利40餘項;獲國家技術發明二等獎一項及多項省部級科技獎項。
楊明:教授,博士生導師,中國仿真學會會士,兼任中國自動化學會GNC專業委員會副主任委員,中國航空學會GNC分會委員,國家重點研發計劃戰略高技術重大項目專家組成員,國家高新科技工程基礎研究專家組成員,空間物理國家重點實驗室學術委員會副主任委員,工業控制系統信息安全技術國家工程實驗室技術委員會委員,中國自動化系統工程師(ASE)資格認證考試委員會委員,《系統仿真學報》、《計算機仿真》、《International Journal of Modeling,Simulation,and Scientific Computing》、《系統仿真技術》編委。在複雜系統仿真評估與飛行器制導控制領域研究成果豐碩,獲國家技術發明二等獎1項、國家科技進步二等獎1項、三等獎1項,國家級科學技術發明一等獎2項、二等獎2項、三等獎2項,省部科技進步一等獎1項、二等獎6項。2016年獲全國優秀科技工作者稱号。
沈毅:教授,博士生導師,現任哈爾濱工業大學副校長、自動化與電氣電子工程學科群負責人、飛行器控制國家實驗示範中心主任、控制科學與工程學科教授會主任,教育部自動化類教學指導委員會委員,教育部“全國教育系統先進工作者”。長期從事控制系統智能故障診斷與容錯控制、測試技術與圖像處理及智能檢測處理技術在超聲系統中的應用等的科研、教學工作,在國内外高水平期刊和會議上發表學術論文300餘篇,獲得授權國家發明專利60餘項,獲得國家教學科研獎勵5項,省部教學科研獎勵8項。
高會軍:教授、博士生導師;國家級高端人才、歐洲科學院院士、IEEE Fellow。長期從事智能控制、高端智能裝備、智能機器人系統等方面的研究工作,在Automatica、IEEE彙刊、《中國科學》等權威期刊發表高水平學術論文200餘篇,授權國家發明專利100餘項,其中獲得中國專利優秀獎1項,國際發明專利4項。曾獲國家自然科學二等獎、陳嘉庚青年科學獎、中國青年科技獎、騰訊科學探索獎、中國青年五四獎章等。任IEEE工業電子學會副主席、IEEE機電一體化彙刊主編、國際自動控制聯合會IFAC理事會成員、中國自動化學會常務理事、副秘書長等。培養了多名青年教師及學生入選國家高層次人才計劃,指導了百餘名學生獲美國麻省理工學院、耶魯大學等國際著名學府全額博士獎學金。
吳立剛:教授、博士生導師,現任伟德官网下app官方网站院長、自主智能無人系統工信部重點實驗室主任,國家級高層次人才、國家傑出青年科學基金獲得者。主要從事非連續動态系統、自主智能無人系統、智能機器人技術、機器視覺與智能檢測等領域研究。目前出版英文專著8部,發表國際期刊論文260餘篇,SCI引用20000餘次;研究成果獲黑龍江省自然科學一等獎2項 (第一完成人)、國家自然科學二等獎1項(第二完成人)。牽頭獲國家重點研發計劃、國家自然科學基金重點項目等20餘項基金和項目資助;獲中國青年五四獎章、中國僑界貢獻獎一等獎等榮譽。擔任或曾擔任IEEE Transactions on Automatic Control、IEEE Transactions on Industrial Electronics、IEEE Industrial Electronics Magazine、自動化學報等十餘個期刊編委職務。2015年以來連續當選全球高被引學者 (Highly Cited Researcher),2019年當選IEEE Fellow,2022年當選CAA會士。
課程體系
學科為全校相關專業本科生開設“自動控制理論”與“自動控制實踐”兩門核心課程。近年來出版相關教材和專著14部,主持教學研究類課題20餘項,其中省級課題10餘項,發表教學研究論文30餘篇,獲各種教學獎勵40餘項。
學科擁有飛行器控制實驗教學中心、“自動控制”雙基實驗室、“智能控制系統”黑龍江省重點專業實驗室、“控制理論與應用”黑龍江省重點實驗室、仿真測試技術教育部工程中心、“哈工大-一汽”汽車電子控制技術聯合實驗室和計算機房若幹個。中心和實驗室總面積3000餘平方米,設備1200多台套,通用儀器設備總金額1700餘萬元,專用儀器設備總金額3200餘萬元。
學科還有中國航天第三研究院三十三研究所、哈爾濱航天科技股份有限公司兩處校外生産實習基地,每年接納200餘名本科生完成生産實習任務。
人才培養
自動化專業培養的本科生重基礎、寬口徑、有特色、強實踐。基礎理論紮實、适應就業面寬廣、航天特色突出、動手能力強,一直是專業追求的目标,也是得到廣泛認可的哈工大自動化專業學生的突出特點,多年來深得用人單位的廣泛好評。培養學生成為具有堅實數理基礎和控制系統、系統工程、計算機應用、信息化技術、航天技術等工程技術基礎和專業知識,掌握控制系統分析設計、研究開發、集成運行、管理決策等基本理論和知識,具備在自動化及相關領域進行科學研究、技術管理、技術開發和知識創新的綜合能力,具有較高的人文社會科學素質、寬廣的專業知識、富有創新精神并具備實踐能力的工程技術人才、管理人才、研究和開發人才。
專業緊密結合航天需求,培養了一批服務于航天的優秀拔尖人才,并為工業企業、科研院所及高等院校等企事業部門和行業培育了一批優秀的高素質、創新型、複合型高級工程技術人才。
科學研究
控制科學與工程學科以國家需求為牽引,堅持自主創新,主動承接國家級高端工程及科研項目,科研實力始終位居全國高校前列。研制了我國第一個高精度雙軸轉台,第一個角秒級高精度三軸測試轉台,第一個高精度五軸仿真轉台及光學投影系統,第一套下視光學景象匹配制導仿真系統,第一台高精度大負載離心機,第一套交會對接地面仿真系統,為我國航天事業的發展做出了突出貢獻。在“神舟”号系列飛船研制過程中,攻克了三軸仿真實驗轉台等多項技術難關。在我國第一顆由高校牽頭自主研制的小衛星“試驗衛星一号”及後續的“試驗三号衛星”中承擔導航、制導與控制子系統的研制。在天宮一号目标飛行器與神舟八号飛船交會對接任務、“星地激光通信試驗”等重大項目中提供多項重要技術支撐,充分體現了學科的實踐和創新實力。
此外,學科以航天需求為背景,以先進信息理論為指引,在國家高新工程等計劃中承擔基礎理論研究項目百餘項,取得的系列研究成果發表在AIAA, IEEE AES等航天控制領域國際權威期刊上,在魯棒控制領域提出的參數化設計方法已得到了國際控制領域廣泛認可,累積他引超過2000次,在國際控制理論界占據重要地位。
學科的主要科研方向有:飛行器制導控制與仿真,魯棒控制理論及航天應用,網絡控制理論及方法,自主導航與智能控制,生物醫學檢測與圖像處理,汽車電子控制理論及方法。其中每個科研方向的特色和優勢簡述如下。
飛行器制導控制與仿真方向:突出航天特色,積極投入國家大科學工程、國家高新工程等國家級重要科技攻關項目的研究中。以各類先進飛行器研究為應用領域,重點開展(1)多飛行器協同制導控制理論與方法研究;(2)臨近空間防禦制導控制理論與方法研究;(3)基于多自由度動量交換的姿态控制方法及應用研究;(4)基于多物理場的飛行器半實物仿真關鍵技術;(5)空天飛行器制導控制系統設計、評估與優化技術研究;(6)複雜系統建模、仿真與評估技術研究;(7)飛行器地面仿真與測試技術研究。在相關方向上培養本領域的高素質創新人才,培育高水平科學研究成果。
魯棒控制理論及航天應用方向:面向國家需求,為航天、航空和國民經濟建設服務,立足于魯棒控制理論研究和航天技術發展的前沿,把魯棒控制理論方面的最新成果應用于航天飛行器的制導與控制,同時從航天飛行器控制需求中提煉理論問題,重點開展(1)魯棒控制系統和受限控制系統的參數化設計理論;(2)高超聲速飛行器控制系統的參數化設計方法;(3)面向複雜任務的衛星姿軌控制技術;(4)衛星編隊和組網的控制和優化理論研究。
網絡控制理論及方法方向:緊密結合複雜生産制造過程一體化控制以及衛星編隊控制等實際應用背景,重點開展(1)網絡環境下工業生産過程一體化運行優化控制系統的建模;(2)網絡環境下數據采集、傳輸與處理過程的機理分析與描述;(3)網絡環境下工業生産過程一體化運行控制系統穩定性與性能指标分析;(4)網絡環境下系統數據信息的傳輸機理特征研究及數據的預測與補償;(5)複雜工業生産過程系統的網絡一體化運行優化控制系統的建模;(6)網絡環境下一體化運行優化控制系統的控制器設計。
生物醫學檢測與圖像處理方向:該方向屬新興交叉學科方向,是國内外自動化領域的一個新興熱點方向,契合國家需求和國際發展,重點開展(1)高性能醫學超聲檢測與診斷方法研究;(2)高速鐵路新型聲發射傷損檢測技術研究;(3)無線手持和穿戴式超小型化超聲成像系統研究;(4)航天員超聲醫學集成檢測方法研究;(5)高光譜隐性飛行器及空間垃圾探測技術研究;(6)系統可靠性與故障診斷方法研究;(7)智能檢測與成像技術研究。
汽車電子控制理論及方法方向:該方向在車輛動力學與控制、新能源汽車能量優化與控制等研究基礎上進一步解決未來汽車分布式控制和智能化控制問題,研究複雜系統建模與高精度運動控制方法,主要研究方向包括:(1)高性能車輛動力學控制,研究具有更高性能的電氣化底盤協同控制方法;(2)電動汽車分布式協調控制,研究電動汽車動力系統能效優化與協調控制方法;(3)汽車智能化控制,研究未來汽車在車聯網形勢下的自主駕駛和車輛間協同控制方法。
國際交流
專業建立了中澳聯合實驗室和美國密歇根大學海外學術基地,與美國、俄羅斯、瑞典、芬蘭、德國、英國、澳大利亞等國家進修學生國際交流,其中交流的學校包括麻省理工學院、斯坦福大學、慕尼黑工業大學、加州大學伯克利分校、阿爾伯塔大學、北卡羅萊納州立大學、瑞典皇家工學院等。
畢業去向
自動化專業畢業生有65%以上可保送、考取校内外碩士研究生,就業的學生可面向電子、電力、石化、航空、航天、船舶、電信、交通及國民經濟各領域從事教學、科研、開發、經營及管理等工作。
知名校友
曾在本學科就讀的優秀人才既有科技戰線的宋健、馮純伯等院士,航天領域的栾恩傑院士、胡世祥将軍等老一代領軍人物,著名航天專家魏毅寅院士等新一代科技精英,更有王良文、孫逸浪、王宏放、李傑、劉建偉、崔平遠、陳衛東、王大轶、鄧志東、趙旭東等企業總裁、科研院所和高校院系負責人。
工程力學(咨詢電話:0451-86418100)
專業剖析
哈工大力學學科是新中國最早建立的幾個力學學科之一。1952年建立全國第一個理論力學、材料力學和結構力學教研室,1958年創辦工程力學專業,是當時我國工科力學學習前蘇聯的教學基地。60多年來,該專業已為我國航空航天部門、國民經濟各部門、各高校科研機構及大型企業培養了3000多名高級技術人才,是我國具有重要影響力的力學與結構強度的高水平人才培養基地之一。本專業強調理工結合、力學為主的多學科交叉與融合,發展航天航空結構工程力學的新理論和方法,開展航天航空服役環境下的先進材料與結構的工程力學研究。
本專業所依托的力學學科為國家“雙一流”建設學科和國家重點一級學科,2012年全國第三輪學科評估(力學)全國位列第一(與清華北大并列),2017年全國第四輪學科評估(力學)位列A類。
2019年,工程力學專業獲批國家級一流本科專業建設點;2021年整體納入強基計劃招生和培養;2021年作為骨幹支撐力學拔尖學生培養基地入選國家基礎學科拔尖學生培養計劃2.0基地。
本專業主要研究方向包括:航天器結構振動與控制、飛行器結構強度與設計、空天複合材料及結構力學、功能梯度材料力學設計、非線性動力學、深空探測、空間碎片防護、火箭、衛星、飛船系統關鍵技術、水下高速航行器設計、機械故障分析與診斷、微納米結構及力學性能分析與設計、結構振動主動控制、壓電/電磁材料力學性能分析、彈性與波動力學、計算力學等。
專業特色
本專業擁有先進的教學與科研平台,建有國家工科力學教學基地、國家級力學實驗教學示範中心、國家級工程實踐教育中心、中國航發商發-哈工大航空發動機複合材料與結構強度聯合創新中心、固體與結構強度黑龍江省重點實驗室等。所屬學科是哈工大“2011”協同創新中心和“空間環境地面模拟裝置”大科學工程的重要參研學科。同時,與航天科技集團、航天科工集團等建立了聯合實驗室。是全國首批設立的碩士點、博士點和博士後流動站。
本專業具有鮮明的航天航空特色,課程設置、教學内容與教學方法等始終瞄準航天航空等工程的新需求和新發展,着重培養學生掌握力學的基礎理論和方法的同時,并加強力學專業知識的應用和創新能力的培養,尤其加強解決航天航空工程力學與結構等實際問題的能力培養,緻力于培養基礎紮實,技術過硬的高水平人才。
本專業強調理工結合、學科交叉,重視将力學與材料、物理、化學、機械等學科的結合。教學過程中除注重經典力學基礎知識的同時,強化學科交叉新結合點、新方法和新應用等新知識的教授與傳播,使力學的理論和方法在與衆多學科交叉過程中能夠發揮關鍵作用。
培養目标
工程力學強基計劃專業着力培養航天領域具備堅實的數理、力學基礎和科學素養,深厚的力學理論分析、實驗研究和科學計算功底,優秀的工程科學研究與實踐能力,未來能綜合運用力學相關基本理論解決國家重大戰略領域複雜科學和工程問題的拔尖創新人才。
師資力量
本碩聯合培養的力學專業師資隊伍力量雄厚,擁有以5位兩院院士為代表的、實力頂尖的國家級高端人才教學科研隊伍,力學教學團隊入選國家級教學團隊,學科教授先後擔任教育部基礎力學教學指導委員會委員、副主任委員、中國力學學會教育工作委員會副主任。本專業現有專職教師60人。其中正教授29人、副教授16人。45歲以下中青年教師博士化率達到100%,并幾乎都有國外一流大學留學經曆。師資隊伍知識結構、年齡結構合理。
果立成教授,航天科系與力學系主任,博士生導師,入選國家級高層次人才,教育部新世紀優秀人才支持計劃。兼任中國力學學會固體力學專業委員會複合材料專業組組長、中國複合材料學會理事、結構沖擊動力學航空科技重點實驗室學術委員會委員、黑龍江省力學學會常務理事等。主要從事非均勻材料斷裂力學、航天航空領域複合材料及結構的破壞力學及數值仿真研究。在Int J Fatigue、Compos Sci Technol等國際權威期刊發表學術論文被SCI收錄130餘篇。入選斯坦福大學的世界前2%科學家名錄,愛思唯爾(Elsevier)中國高被引學者。擔任國際會議主席和副主席8次。發起并持續推動形成了國内、國際2個系列會議,各已成功舉辦了6屆。主講的課程入選首批國家級一流本科課程。主持和承擔多項國家級重大、重點項目及課題,獲得國家自然科學二等獎、教育部自然科學一等獎和黑龍江省青年科技獎。
孫毅教授,博士生導師,國家教學名師,國家級高層次人才,力學學科理論力學團隊責任教授。從事力學教學和科研,主要研究方向為微納米、損傷與斷裂力學,有百餘篇論文被SCI和EI收錄。承擔多項國家級教學研究項目,作為負責人推動《理論力學》(第八版)2021年榮獲首屆全國優秀教材一等獎,理論力學課程虛拟教研室獲批教育部首批虛拟教研室建設試點,先後獲得省部級技術進步獎、黑龍江省青年科技獎、寶鋼優秀教師獎等獎勵與榮譽。
劉彥菊教授,博士生導師,入選國家級高層次人才和教育部新世紀人才支持計劃。長期從事智能複合材料結構力學及其應用研究,發表SCI論文170餘篇,獲授權國家專利70餘項,主持JKW基礎加強、國家自然科學基金重點項目、面上項目等科研項目10餘項。擔任Smart Materials and Structures副主編、中國複合材料學會智能複合材料專業委員會主任、亞太智能和納米材料委員會委員、國際先進材料與制造工程學會大陸總會理事等。獲國家自然科學二等獎1項(第2)和國家技術發明二等獎1項(第2)、中國高等學校十大科技進展(第2)。
于開平教授,博士生導師,入選國家級人才計劃,力學學科結構動力學團隊責任教授。俄羅斯薩馬拉航空航天大學、莫斯科鮑曼國立技術大學訪問學者。主要研究方向為航天器結構動力學與振動控制、計算力學與軟件開發。發表學術論文150餘篇,其中半數被SCI、EI檢索。主編工信部“十二五”規劃教材一部,黑龍江省一流本科課程負責人。任《力學與實踐》雜志編委。
徐敏強教授,工學博士,一般力學與力學基礎學科博士生導師,深空探測基礎研究中心主任,深空探測着陸與返回控制技術重點學科實驗室主任,力學學科深空探測方向研究團隊責任教授。主要從事航天器自主技術、航天器故障診斷技術、振動信号處理、機械設備故障診斷、空間碎片演化模型等方面的研究,獲省部級科技進步二、三等獎6項。發表文章120餘篇,其中SCI 檢索 30餘篇、EI檢索80餘篇。
胡恒山教授,物理學博士,博士生導師,原航天科學與力學系教授委員會主任,力學學科伟德官网下app官方网站材料力學與彈性動力學團隊責任教授。哈工大首批研究生精品課程彈性動力學負責人和國家精品資源課程材料力學哈工大負責人。以地球物理和資源勘探為背景,從事固體的力學與聲學研究,在國際上最早理論模拟了震電測井理論全波,并基于地震動電效應解釋了同震電磁場,在國際期刊重要期刊JMPS、JGR、GJI、JASA 等上發表論文30多篇。培養的研究生曾獲省優秀碩士論文獎和國際權威期刊Geophys. J.Int. 優秀作者獎,是黑龍江省優秀研究生導師。
曹登慶教授,現任伟德官网下app官方网站飛行器動力學與振動控制團隊責任教授、“動力學與控制”學科教授委員會主任、博士生導師、動力學與振動控制實驗室主任。《振動與沖擊》雜志編委。主要從事航天器、近空間飛行器、航空發動機等複雜機構與結構的非線性耦合動力學與振動控制方面的研究工作。1996年、1999年兩次赴香港理工大學土木與結構工程系進行合作研究;2000年至2006年與英國Lancaster大學物理系Robin W Tucker教授合作從事細長結構非線性動力學建模、仿真及其應用方面的研究。在國内外期刊雜志以及國際國内會議上發表論文260餘篇,SCI、EI收錄120餘篇次。
王聰教授,博士生導師,伟德官网下app官方网站飛行器動力學與控制研究所書記、副所長,力學學科水下高速航行體動力學團隊責任教授。《兵工學報》《哈爾濱工業大學學報》編委,主要研究方向:航天大型柔性結構動力學、振動與控制,運動體多相流動力學等。獲得省部級科技進步二等獎兩項,三等獎兩項,發表學術論文80餘篇,參編專著一部,獲授權專利10餘項。
任輝教授,博士生導師,國家級高層次青年人才。從事航天器動力學與控制、多體系統動力學、人體運動生物力學方向的研究;被多家國産CAE工業軟件企業聘為主要科學顧問,負責CAE工業軟件産品的設計與研發工作。曾負責設計和開發出ADAMS軟件的大型柔性體模塊FE_Part、Switch_Body等多款産品。其研究成果在液體火箭、空間站等航天領域,車輛動力學、機器人等多個民用領域,以及多個冰雪體育奧運項目中都得到應用,并為自動駕駛、大規模雲平台仿真、航天員地面訓練等前沿研究提供技術支持。
劉立武教授,博士生導師,國家級高層次青年人才。主要從事智能軟材料力學、結構及其航天領域應用研究。在Adv. Funct. Mater.、Matter、Research、Engineering、Mech. Mater.等雜志發表SCI文章100餘篇、授權國家專利50餘項,撰寫中英文書籍共10個章節。主持國家自然基金面上項目、JKW領域基金重點項目等10餘項科研項目。擔任國際應用力學中心常務副主任,中國力學學會軟物質力學工作組秘書長、中國複合材料學會第一屆智能複合材料委員會委員、《實驗力學》編委,《哈爾濱工業大學學報》青年編委。入選國家重大人才工程青年人才(2019)、黑龍江省優青(2019)和哈工大青年科學家工作室學術帶頭人(2021)。獲國家自然科學二等獎(第5)和2021年度中國高等學校十大科技進展(第4)。
課程體系
本專業培養的學生具有更系統,更紮實的數學、力學基礎,更強的理論分析、數值計算與實驗能力。與國内院校同類專業相比,有鮮明的航天、航空特色和優勢。
學生主要學習五大系列課程:力學系列、數理系列、航空宇航系列、電工電子及計算機系列、機械設計系列課程。
特色課程
專業具有鮮明的航天背景和特色,主要體現在:(1)所開設的課程包含多種航天特色課程;(2)學生的實習和課外創新活動基地多以航天院所為依托;(3)學生所從事的科研項目多具備航天應用背景;(4)多種創新訓練課使學生具有較強的創新和實踐能力。
材料力學和理論力學先後于2003年和2004年被評為國家級精品課程,其中材料力學是第一批(僅有清華大學和哈工大兩校)國家精品課程。哈工大理論力學教研組編寫的《理論力學》教材是國内最有影響力的力學教材之一,先後再版8次,被300多所院校采用。理論力學和材料力學兩門線上課程也同時被評為國家精品資源共享課(2016)和國家精品在線開放課程(2017)。專業基礎課程《理論力學》和《材料力學》及專業主幹課程《斷裂與疲勞》(2020)、《結構動力學》(2023)、《複合材料結構強度與穩定性積木式驗證虛拟仿真實驗》(2023)5門課程獲評國家級一流本科課程,《彈性力學》獲評黑龍江省一流本科課程。
強基計劃工程力學專業開設的特色專業課程體系包括經典力學、固體力學基礎、空氣動力學、計算力學、結構動力學、斷裂與疲勞等力學領域主幹課程。另外,還開設有力學與航天前沿系列講座特色拓展課程。
科研實踐
擁有國家工科力學基礎課程教學基地、力學國家級實驗教學示範中心、國家級工程實踐教育中心、國家級精品資源共享課程和國家級重點實驗室等多個國家級基礎教學和科研實踐平台。
科研經費充足,多項研究成果獲國家級科技獎,對高新科技和工業的發展及社會進步發揮了重要的引領和推動作用。
國際交流
專業學者與國外大學和研究機構有較為廣泛的合作,提供了方便的留學渠道。學生可根據自己的意願參與學校的各類國際交流和申請留學項目。本專業與美國西北大學、佐治亞理工大學、斯坦福大學、哈佛大學、MIT、日本東京大學、京都大學、加拿大阿爾伯特大學、新布倫茲維克大學、俄羅斯科學院、莫斯科國立鮑曼技術大學等建立了學術交流和互訪,聘請上述學校有關教授為本專業兼職教授和博導,每年定期來本專業進行授課和學術交流。近年來,本專業已通過國家建設高水平大學公派研究生項目陸續派出多名博士研究生到美國東北大學、哈佛大學、西北大學、耶魯大學、MIT、密蘇裡大學、加州大學洛杉矶分校、伊利諾伊香槟分校、英國南安普頓大學、澳大利亞悉尼大學等進行了學術交流。在這些合作的基礎上,學生畢業後還有更多機會出國繼續深造和繼續研究工作。實驗室與多個國家的大學和研究機構建立了合作關系,與美國通用汽車公司簽署合作開發協議,與美國約翰迪爾公司合作建立校園工作坊,為學生量身打造最為真實的就業指導平台。
畢業去向
與一般工程專業比較,本專業培養的學生具有更系統,更紮實的數學、力學基礎,更強的理論分析、數值計算與實驗能力。與國内院校同類專業相比,有鮮明的航天、航空特色和優勢。學生繼續深造讀研能力強,機會多。近幾年學生畢業後有75%以上可保送、考取碩士研究生,并有碩博連讀,直接攻博等機會。直接就業的學生大都到國内一線城市的工程設計與研究院從事結構總體設計、結構強度與剛度計算、工程軟件設計與開發、力學環境實驗分析等工作。通過對近十年來本專業的就業分析,主要體現以下三個方面的特點:
(1)鮮明的航空、航天特色
專業具有鮮明的航天背景和特色,與國家重大工程和需求結合緊密,專業課程建設與學生培養,始終堅持需求牽引和提高實踐能力為導向,主要體現在:(1)所開設的課程包含多種航天特色課程;(2)學生的實習和課外創新活動基地多以航天院所為依托;(3)學生所從事的科研項目多具備航天應用背景;(4)導師制和多種創新訓練課使學生具有較強的創新和實踐能力;(5)重視并培養學生用力學的理論和方法解決航天工程、新材料與新結構等實際應用中問題的能力和興趣。因此本專業的畢業生在系統内有很好的口碑,就業呈現出明顯的航空航天特色。少量參與就業的本科生幾乎全部選擇到這些部門工作,如中國商飛、工程物理研究院等。就業的應屆碩士研究生中幾乎半數到航空、航天系統工作。可以說,航天、航空系統是本專業最大的就業基地,近年來就業趨勢是越來越多的學生在博士畢業後進入到這些部門。
(2)濃厚的科研特色
由于本專業的畢業生具備非常紮實的數學、力學基礎,具備很強的理論分析、數值計算與實驗能力,因此學生的就業也體現出很強的科研特色。直讀博士機會多,出國機會多是本專業的一個顯著優勢。因此,學生的學術研究水平較高,畢業後在各高校、科研院所和出國從事科研工作的比列很高。近十年以來,近一半的博士畢業生分布在國内的各大著名高校和研究機構,如清華大學、上海交通大學、南京大學、哈爾濱工業大學、中山大學、大連理工大學、哈爾濱工程大學、燕山大學、華僑大學、中科院力學所、水聲所等。很多博士畢業後去了國外著名大學如美國西北大學、哈佛大學、日本京都大學等。
(3)顯著的民用特色
由于本專業的畢業生具備紮實的數學、力學基礎,具備很強的理論分析與數值計算能力,因此普遍受到很多對結構、強度分析有需求的部門,如中廣核、中建、中國地震局、北車、南車、廣汽、上汽、上海大衆、一汽大衆、安世亞太、Autodesk、中海油所青睐。從近十年的畢業生就業情況來看,大約四分之一的碩士和博士畢業生選擇在這些部門就業。
知名校友
現中共中央政治局委員、新疆維吾爾自治區黨委書記馬興瑞(曾任中國航天科技集團公司總經理、廣東省省長),中國科學院院士冷勁松、中國工程院院士劉竹生(火箭總設計師),原萬達文化産業集團副總裁兼國際事業部首席執行官高群耀等。
專業剖析
為滿足國家對國防和航天航空領域以及民用複合材料與工程方面專業人才的迫切需求,經國家教育部批準于2002年正式創辦了複合材料與工程本科專業,2020年獲批國家級一流本科專業建設點。專業兼跨材料科學與工程以及力學兩個一級學科,均為我校國家“雙一流”建設學科。力學和材料科學與工程在2012年全國學科評估中分别排名第一和第三,在2016年學科評估中兩個學科均被評為A類學科,均具有碩士、博士學位授予權,是一個理工結合、學科交叉并具有緊密國際合作關系的專業。專業主要培養從事先進複合材料與結構設計、制備、評價的高級專業技術人才,既重視學生數學、力學和材料科學的基礎理論培養,又重視學生的工程能力訓練,并對有關專業課實行教學内容的國際接軌。主幹課程有:材料科學與工程基礎Ⅱ、彈塑性力學、複合材料力學、航天器結構、複合材料力學性能實驗方法、計算力學B、材料物理性能、材料分析測試方法、先進複合材料結構設計課程設計等。
人才培養
複合材料與工程專業面向國家重大需求,立足國防航天,堅持理工結合、學科交叉特色,緻力于培養信念執着、德才兼備,具有社會責任感、國際視野、跨學科思維和創新精神,具有紮實寬厚的力學和複合材料知識和專業技能,具備解決未來重大科學和工程問題的能力,在力學、材料及相關領域引領未來發展的傑出人才。擁有特種環境複合材料技術國家級重點實驗室、先進複合材料國際聯合研究中心、複合材料黑龍江省重點實驗室等。為培養學生的科技創新意識,使學生盡早進入實驗室、接觸高水平的科研領域創造條件,将本科教育由單純的知識灌輸型培養轉變為培養學生綜合能力的研究型教育機制,複合材料與工程專業于2004年在國内率先組織實施了本科生導師制,在人才培養方面探索出了一種新的本碩博連讀、階段分流的貫通式人才培養模式。所有的本科生都可以提早進入實驗室接觸科研工作,通過科研工作氛圍和切身的實踐活動激發學生對本學科領域學習的興趣和熱情。
師資力量
本專業獲批國家級一流本科專業建設點, 現有教師100餘人,其中兩院院士4人,教授48人、副教授27人、博導59人,國家級高端人才55人次,45歲以下教師博士化率100%。師資隊伍力量雄厚,隊伍知識結構、年齡結構合理。
擁有國家自然基金委創新群體(獲得連續9年支持),教育部創新團隊、科技部重點領域創新團隊、全國專業技術人才先進集體,獲全國創新争先獎、工人先鋒号等團體榮譽。
杜善義教授,博士生導師,中國工程院院士。力學和複合材料專家。長期從事飛行器結構力學和複合材料的教學及科研工作。二十世紀八十年代初明确提出力學與材料結合,将細觀力學應用到複合材料的分析和應用中,建立了材料/結構一體化、設計/分析/評價一體化、模拟/表征/優化理論。本世紀初構建了“輕、熱、功、智”的先進複合材料與結構需求與發展模式,解決了國家安全和國民經濟中裝備結構輕量化、抗極端化、多功能化和智能化中的多項關鍵科學與技術問題,在推動先進複合材料應用和臨近空間飛行器基礎問題研究中做出了貢獻。獲國家科技進步二等和三等獎各1項、國家技術發明二等獎和國家自然科學二等獎各2項,國家教學成果二等獎,何梁何利科學與技術進步獎,第二屆“錢學森力學獎”,中國複合材料學會“終身成就獎”,哈工大首屆人才伯樂功勳獎,并獲國際複合材料委員會 WORLD FELLOW 榮譽,是首位獲得該榮譽的中國科學家。發表論文200餘篇,撰寫《複合材料細觀力學》、《智能材料系統及結構》等著作10餘部,已培養博士近百名。
韓傑才教授,博士生導師,中國科學院院士,哈爾濱工業大學校長。兼任《Composites Science and Technology》區域編輯、《Composites Part B》編委、《材料科學與工藝》編委會主任。長期從事極端環境複合材料及其力學研究和教學工作,系統開展了超高溫複合材料的強韌化與高溫抗氧化研究,顯著提升了複合材料力學性能與抗氧化燒蝕性能的主動調控能力,發明了大尺寸藍寶石晶體專用生長方法及裝備、大尺寸高熱導率單晶金剛石、四面體非晶碳增透保護膜及制備工藝,用于多個工程項目的紅外窗口,并實現了産業化。獲國家自然科學二等獎1項,國家技術發明二等獎2項、國家科技進步二等獎1項,申請國家發明專利70餘項,出版學術專著4本,在國際期刊發表文章400餘篇。
冷勁松教授,博士生導師,中國科學院院士,歐洲科學院外籍院士(Foreign Member of Academia Europaea),歐洲科學與藝術院院士。長期從事智能材料制備、力學分析、結構設計及其應用研究,發明多種形狀記憶聚合物材料及智能主動變形結構,在天問一号火星探測器取得成功應用。在國際期刊發表SCI論文350餘篇,出版中英文論著3部,授權國家發明專利126項。當選美國科學促進會(AAAS)、國際光學工程學會(SPIE)、英國皇家航空學會(RAeS)、英國材料、礦石和冶金協會(IMMM)等多個國際學會會士(Fellow)。獲國際複合材料委員會(ICCM)World Fellow獎、國家自然科學二等獎、全國創新争先獎狀。
赫曉東教授,博士生導師,中國工程院院士、國家高級人才計劃入選者、教育部創新團隊負責人、國務院學位委員會第八屆力學學科評議組專家、黑龍江省人大代表。作為特種環境複合材料結構和工程力學專家,赫曉東教授長期從事複合材料力學、輕量化結構設計、制造與評價方面的研究,成果已經應用于運載火箭、高超聲速飛行器等。獲國家技術發明二等獎2項(均排一)、國家科技進步三等獎1項(排三)、另有省部級一等獎6項、省長特别獎(排一)、2014年獲黑龍江省最高科技獎(當年唯一)。出版專著5部,發表SCI論文350餘篇,SCI他引11000餘次,H因子大于50,論文被《Advanced Materials》、《Journal of Materials Chemistry》、《Carbon》等期刊封面報道。授權發明專利150餘項,制定國軍标2項,獲軟件著作權9項。與東京大學創建聯合實驗室,任中日雙邊會議主席7次、COMPO系列國際大會主席3次、THINFILMS國際大會主席1次,做國際大會特邀報告8次。
孟松鶴教授,博士生導師,國家級高端人才。《複合材料學報》、《固體火箭技術》、《臨近空間科學與工程》編委。長期從事超常服役環境與材料耦合模拟方法與響應機理、高溫複合材料及特種新材料設計等方面的科研工作。獲國家科技進步二等獎1項、技術發明二等獎2項,自然科學二等獎1項,省部級科技獎勵5項,發表重要學術論文80多篇,授權發明專利40餘項。
張幸紅教授,博士生導師,國家級高端人才。長期從事航天熱防護系統的設計、制備以及性能表征與科學評價研究工作,在梯度功能材料基礎理論、高溫結構材料燃燒合成以及超高溫非燒蝕防熱材料應用基礎與關鍵技術攻關方面取得了一定研究成果。在“超高溫陶瓷複合材料”新材料技術方向,結合不同航天熱防護結構需求設計并制備了多種超高溫陶瓷複合材料構件,通過了高溫長時間地面風洞模拟考核,實現了非燒蝕并保持結構完整,在多種新型航天飛行器熱防護結構中獲得應用或有重要應用潛力。獲國家自然科學二等獎一項,教育部自然科學一等獎2項,省部級然科學獎一等獎和科技進步二等獎各一項。
王榮國教授,博士生導師, 國家級高端人才。長期從事高性能樹脂基複合材料的研究工作,在碳纖維複合材料高精密纏繞成型、大尺寸輕量化碳纖維複合材料承力結構設計、制備與評價等方面取得了創新性的研究成果。獲國家技術發明二等獎、省部級技術發明獎等國家及省部級科學技術獎勵8項。獲授權發明專利30餘項,軟件著作權2項,出版專著一部,發表論文100餘篇。
譚惠豐教授,博士生導師, 國家級高端人才。長期從事輕量化複合材料與結構研究工作,在柔性薄膜星載可展開天線與支撐結構、新概念平流層飛艇材料與結構、柔性材料設計制備與表征,超輕承載結構設計分析與測試等方面取得了創新性的研究成果,完成了多種新型飛行器的實際應用與驗證。主持伟德官网下app官方网站柔性複合材料與結構研究團隊工作。獲省部級發明及科技進步二等獎各1項、教育部技術發明二等獎1項,授權國家發明專利120項,發表科技論文100餘篇。
周振功教授,博士生導師。長期從事複合材料結構力學、壓電材料力學性能分析、電磁材料失效性能分析等方面的研究工作。并于2018獲國家自然科技進步二等獎一項,2003年和2007獲國家教委科技進步(自然科學類)一等獎兩項,2002年和2006獲黑龍江省科技進步二等獎兩項。主持完成四項國家自然基金和多項國家級預研研究等項目,在國際國内刊物和會議上共發表論文150餘篇(第一作者90餘篇),其中SCI收錄110餘篇(第一作者80餘篇),EI收錄110餘篇(第一作者70餘篇)。
課程體系
課程設計上充分體現了力學與材料學的交叉,重在綜合知識體系與實際動手能力的培養,具有鮮明的航天特色和優勢。主要體現在:(1)在基礎專業課重視對力學和數學基礎知識的培養,在專業課設置兼顧複合材料和力學兩個方面;(2)大三導師制和多種創新訓練課使學生具有較強的創新和實踐能力,在課程設置中重視對學生從結構設計到材料制備、從樣件加工到力學性能實驗等全過程綜合能力的培養。(3)所開設的課程包含多種航天及國防特色課程;學生所從事的科研項目多具備航天應用背景;學生的實習和課外創新活動基地多以航天院所為依托。
專業課基礎包括:電路A(1)、C語言程序設計A、工程制圖基礎A、航天與自動化大類專業導論、電子技術C、電路與電子技術實驗C、理論力學A、材料力學A、機械設計基礎B、工程力學實驗、數理方程、複合材料導論、材料科學與工程基礎I。專業核心課程有:材料科學與工程基礎Ⅱ、彈塑性力學、複合材料力學、航天器結構、複合材料力學性能實驗方法、計算力學B、材料物理性能、材料分析測試方法、先進複合材料結構設計課程設計等。
科研實踐
近五年科研項目近百項,其中包括國家安全重大基礎研究、國家重大專項工程、國家高技術研究計劃項、國家自然科學基金、國際合作等國家級科研項目,科研經費充足,年均科研經費近億元。多項研究成果獲國家級科技獎,對高新科技和工業的發展及社會進步發揮了重要的引領和推動作用。所在學科方向擁有一流的教學和科研條件,依托于國家級重點實驗室,現有實驗室和教學面積9300平方米,擁有先進材料制備、測試、分析和評價專用設備1700餘台套,總價超過1.7億元,部分設備具有國際先進水平。所有科研設備面向本專業學生開放,通過本科生導師制使學生第一時間進入實驗室,接觸科研工作,通過參與課題組的科研工作和切身的實踐活動激發學生對本學科領域學習的興趣和熱情。面向本科生開設創新訓練課,向學生開放尖端的科研設備,開設大學生創新課題,為學生開展科研實踐提供技術、設備等資源支持,面向研究生設立了重點實驗室主任基金,讓學生自己根據自己的科研興趣完成從項目的申請書撰寫,到項目評審,再到項目實施并驗收答辯,給學生充分的科研空間和經費支配自由,充分鍛煉學生的科研實踐能力。
國際交流
專業依托單位是中國複合材料學會理事長單位,2人擔任國際複合材料委員會執委。與國内知名院校和研究部門建立了密切的合作關系,建立了深層次的聯合培養和交流模式。充分發揮哈工大地域優勢,與日方的東京大學、東京工業大學、大阪大學、千葉大學,俄方的鮑曼莫斯科國立技術大學、拉沃契金生産科研聯合體空間系統設計中心,與斯坦福大學、美國西北大學、澳大利亞悉尼大學、英國布裡斯托大學等國際知名高校建立了長期交流與聯合培養關系,多人次互訪以及聯合培養研究生,與日本東京大學聯合成立了“哈爾濱工業大學-東京大學複合材料聯合實驗室”。長期聘請加拿大多倫多大學首席教授每年定期來為本專業本科學生進行授課和學術交流。為學生的國際交流和留學形成了國際化學術交流網絡。
畢業去向
近五年的畢業生平均就業率92.4%,其中85%可保送、考取碩士研究生,并有碩博連讀,直接攻博等機會,部分學生與國外著名大學聯合培養攻讀碩士、博士學位,境外合作院校包括斯坦福大學、美國佛羅裡達大學、俄亥俄州立大學、萊斯大學、加州大學聖地亞哥分校等。畢業生大部分去向為人才需求旺盛的航天航空、汽車、能源、建築等相關領域從事教學、科研、開發與生産工作。
知名校友
杜善義教授,博士生導師,中國工程院院士。力學和複合材料專家。
韓傑才教授,博士生導師,哈爾濱工業大學校長,中國科學院院士。
冷勁松教授,博士生導師,哈爾濱工業大學未來技術學院院長,中國科學院院士。
赫曉東教授,博士生導師,特種環境複合材料技術國家級重點實驗室主任,中國工程院院士。
智能材料與結構專業(咨詢電話: 0451-86403751;0451-86414825)
專業剖析
國務院《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》指出:“智能材料與智能結構是集傳感、控制、驅動(執行)等功能于一體的機敏或智能結構系統”。智能材料與結構專業,是中國制造2025、智能制造強國戰略、新一代人工智能的關鍵基礎性專業。哈爾濱工業大學于2019年獲教育部批準設立智能材料與結構這一新工科專業。專業培養兼具材料、力學、人工智能及其智能控制等各方面綜合知識和能力的複合型人才,強調理工結合、學科交叉,國際交流特色顯著。專業兼跨材料科學與工程、力學兩個一級學科,均為哈爾濱工業大學國家“雙一流”建設學科。力學、材料科學與工程均具有碩士、博士學位授予權,在2012年全國學科評估中分别排名全國第一(并列)和全國第三,在2016年學科評估中兩個學科均被評為A類學科,并入選國家“雙一流”建設學科。本專業培養的學生具備智能材料與結構的基礎理論及知識,掌握智能材料成分與微結構設計、智能宏觀結構設計及其力學性能分析的基本能力,能采用智能結構系統集成、人工智能及其智能控制等基本方法将其應用于智能制造、航空航天、機器人、新一代人工智能、智能交通與智慧城市等智能社會的各個方面。
簡而言之,本專業方向特點與優勢為融合材料、力學和人工智能,引領智能裝備研發,服務智能社會。
人才培養
國務院《中國制造2025》指出,“以推進智能制造為主攻方向,以滿足經濟社會發展和國防建設對重大技術裝備的需求為目标,強化工業基礎能力”,在智能材料與結構領域提出以功能性高分子材料、先進複合材料等為發展重點。國務院《國家十三五規劃綱要》指出,要大力推進智能材料等12個新興前沿領域創新和産業化,形成一批新增長點。國務院《新一代人工智能發展規劃》确定“構築我國人工智能發展的先發優勢,加快建設創新型國家和世界科技強國”。2018年中國科協發布了我國60個“硬骨頭”重大科學問題和重大工程技術難題,其中“人工智能技術與新型智能複合材料的深度融合”被列為先進材料領域重大科學和工程技術難題之一。中國制造2025、智能制造強國戰略、新一代人工智能,對智能材料與結構專業人才提出了迫切的要求。智能材料與結構專業突出材料學、力學、人工智能及其智能控制的交叉融合,培養學生具備解決重大科學和工程問題的綜合能力,培育引領本領域未來發展的傑出人才。智能材料與結構專業實施本科生導師制,引領學生盡早進入本領域的專業實驗室、融入高水平科研環境,通過科研訓練培養綜合創新能力。
師資力量
智能材料與結構專業依托特種環境複合材料技術國家級重點實驗室、國際應用力學中心、國家工科力學教學基地、國家級力學實驗教學示範中心。現有專職教師84人,其中正教授45人、副教授23人,45歲以下教師博士化率100%,師資隊伍力量雄厚,隊伍知識結構、年齡結構合理。師資隊伍中包括兩院院士3名、入選國家級人才計劃53人次。擁有國家自然基金委創新群體(獲得連續9年支持),教育部創新團隊、科技部重點領域創新團隊、全國專業技術人才先進集體,獲全國創新争先獎、工人先鋒号等團體榮譽。相關方向師資情況介紹如下:
杜善義教授,博士生導師,中國工程院院士。力學和複合材料專家。長期從事飛行器結構力學和複合材料的教學及科研工作。二十世紀八十年代初明确提出力學與材料結合,将細觀力學應用到複合材料的分析和應用中,建立了材料/結構一體化、設計/分析/評價一體化、模拟/表征/優化理論。本世紀初構建了“輕、熱、功、智”的先進複合材料與結構需求與發展模式,解決了國家安全和國民經濟中裝備結構輕量化、抗極端化、多功能化和智能化中的多項關鍵科學與技術問題,在推動先進複合材料應用和臨近空間飛行器基礎問題研究中做出了貢獻。獲國家科技進步二等和三等獎各1項、國家技術發明二等獎和國家自然科學二等獎各2項,國家教學成果二等獎,何梁何利科學與技術進步獎,第二屆“錢學森力學獎”,中國複合材料學會“終身成就獎”,哈工大首屆人才伯樂功勳獎,并獲國際複合材料委員會 WORLD FELLOW 榮譽,是首位獲得該榮譽的中國科學家。發表論文200餘篇,撰寫《複合材料細觀力學》、《智能材料系統及結構》等著作10餘部,已培養博士近百名。
韓傑才教授,博士生導師,中國科學院院士,哈爾濱工業大學校長。兼任《Composites Science and Technology》區域編輯、《Composites Part B》編委、《材料科學與工藝》編委會主任。長期從事極端環境複合材料及其力學研究和教學工作,系統開展了超高溫複合材料的強韌化與高溫抗氧化研究,顯著提升了複合材料力學性能與抗氧化燒蝕性能的主動調控能力。發明了大尺寸藍寶石晶體專用生長方法及裝備、大尺寸高熱導率單晶金剛石、四面體非晶碳增透保護膜及制備工藝,用于多個工程項目的紅外窗口,并實現了産業化。獲國家自然科學二等獎1項,國家技術發明二等獎2項、國家科技進步二等獎1項,申請國家發明專利70餘項,出版學術專著4本,在國際期刊發表文章400餘篇。
冷勁松教授,博士生導師,中國科學院院士,歐洲科學院外籍院士(Foreign Member of Academia Europaea),歐洲科學與藝術院院士。長期從事智能材料與結構領域的研究,涉及智能材料制備、力學分析、結構設計及其應用,發明多種形狀記憶聚合物材料及智能主動變形結構,在天問一号火星探測器取得成功應用。在國際期刊發表SCI論文350餘篇,出版中英文論著3部,授權國家發明專利126項。當選美國科學促進會(AAAS)、國際光學工程學會(SPIE)、英國皇家航空學會(RAeS)、英國材料、礦石和冶金協會(IMMM)等多個國際學會會士(Fellow)。獲國際複合材料委員會(ICCM)World Fellow獎、國家自然科學二等獎、全國創新争先獎狀。
赫曉東教授,博士生導師,國家級高端人才。長期從事複合材料力學、輕量化複合材料結構設計、制造與評價方面的工作。獲國家技術發明二等獎2項、國家科技進步三等獎1項、另有省部級一等獎6項、省長特别獎、2014年獲黑龍江省最高科技獎。出版專著2部,發表SCI論文290餘篇,總引用近萬次,SCI他引5000餘次,論文被《Advanced Materials》、《Journal of Materials Chemistry》、《Carbon》等期刊封面報道。授權發明專利93項,獲軟件著作權1項。與東京大學創建聯合實驗室,任中日雙邊會議主席7次、COMPO系列國際大會主席3次、THINFILMS國際大會主席1次,做國際大會特邀報告8次。
孟松鶴教授,博士生導師,國家級高端人才。《複合材料學報》、《固體火箭技術》、《臨近空間科學與工程》編委。長期從事超常服役環境與材料耦合模拟方法與響應機理、高溫複合材料及特種新材料設計等方面的科研工作,作為負責人承擔了1項國家自然基金重大項目課題、2項國家自然科學基金重點項目等課題。獲國家科技進步二等獎1項、技術發明二等獎2項,自然科學二等獎1項,省部級科技獎勵5項,發表重要學術論文80多篇,授權發明專利40餘項。
李垚教授,博士生導師,國家級高端人才。長期從事智能光熱調控材料設計、制備及應用研究。開發了具有自主知識産權的智能調光玻璃,助力實現“雙碳”目标;開展了智能自适應僞裝等關鍵技術攻關。在Advanced Materials等國際權威期刊發表SCI論文200餘篇,獲得授權國家發明專利130餘項,出版專著3部。
朱嘉琦教授,博士生導師,國家級高端人才。長期從事晶體及薄膜等研究,擔任中國機械工程學會表面工程分會副主任,中國材料研究學會極端材料與器件分會副主任,中國儀表材料學會副理事長, Functional Diamond、Advanced Materials & Devices副主編,獲得中國青年科技獎、省青年五四獎章等榮譽,獲國家技術發明獎二等獎1項,黑龍江省技術發明一等獎2項。主持國家自然科學基金6項(含重點1項)等科研項目。獲授權發明專利82項(轉讓21項),在SCIENCE, ADVANCED MATERIALS等知名刊物發表200餘篇學術論文,出版學術專著2部,譯著1部。
戴福洪教授,博士生導師。中國複合材料學會常務理事,電網工程複合材料專業委員會副主任委員。長期從事智能複合材料與結構設計、制備及一體化技術研究,發展了多穩态複合材料與結構、力電多功能結構以及寬頻雙穩态壓電複合材料能量收集器等設計方法。主持國家自然基金面上項目等科研項目,出版教材1部,發表學術論文90餘篇,獲國家授權發明專利10餘項。
劉彥菊教授,博士生導師,國家級高端人才。長期從事智能材料與結構力學方面的研究,在Progress in Materials Science等國際期刊發文200餘篇,參與編寫7本中英文著作的10個章節,獲授權國家專利70餘項,主持國家自然基金面上項目等科研項目。擔任Smart Materials and Structures副主編、中國複合材料學會智能複合材料專業委員會主任、亞太智能和納米材料委員會委員、國際先進材料與制造工程學會大陸總會理事等,獲國家自然科學二等獎1項(排名第2)。
呂海寶教授,博士生導師,國家級高端人才。特種環境複合材料技術國家級重點實驗室副主任。長期從事形狀記憶聚合物、凝膠、水凝膠等軟物質力學方面的研究工作。已發表論文100餘篇,包括ESI高被引論文4篇,5篇論文獲英國物理學會、Emerald Literati Network和Gunter Wittenberg Award傑出論文獎。合著英文專著1部和7章節;授權國家專利9項。兼任中國力學學會軟物質力學工作組組長、青年工作委員會副主任、多種國内學術頂刊的青年編委。
劉立武教授,博士生導師,國家重大人才工程青年人才入選者。長期從事智能軟材料力學、結構及其航天領域初步應用研究,在AFM、Mechanics of Materials等雜志發表SCI文章100餘篇、授權國家專利40餘項,主持國家自然基金面上項目等科研項目。擔任中國力學學會軟物質力學工作組秘書長、中國複合材料學會第一屆智能複合材料委員會委員。獲國家自然科學二等獎(排名第5)。
課程體系
課程設計充分體現材料學、力學、人工智能及其智能控制的交叉與融合,重點培養綜合知識體系與實際動手能力。課程體系特色:(1)基礎專業課重視對力學和材料學等基礎知識的培養,專業課設置兼顧智能材料、智能結構與力學、人工智能及其智能控制等三個方面;(2)專業核心課包含多門智能材料與結構的特色課程,重點瞄準中國制造2025、智能制造強國戰略、新一代人工智能領域的關鍵技術及其實際應用需求;(3)開設多種形式的創新實踐課,培養學生從材料制備到結構設計、從結構單功能到智能系統集成等全過程的綜合素質,使學生具有較強的多學科綜合創新及實踐能力;(4)實施本科生導師制,大一基礎課,大二逐步開始接觸本領域各個研究及應用方向,大三選擇進入本領域各方向導師課題組,進入研究型教育模式。
專業課基礎:理論力學A、複變函數與積分變換、數理方程、計算方法、電工與電子技術、材料力學A、航天技術概論。專業核心課程:材料科學與工程基礎、智能材料結構力學、人工智能及其智能控制、智能材料結構設計、智能高分子材料設計與合成、智能軟物質材料與器件、智能材料分析測試方法、變體飛行器理論與設計等。
科研實踐
依托特種環境複合材料技術國家級重點實驗室、國際應用力學中心、國家工科力學教學基地、國家級力學實驗教學示範中心,近五年科研項目近百項,其中包括國家安全重大基礎研究、國家重大專項工程、國家高技術研究計劃、國家自然科學基金、國際合作等國家級科研項目,科研經費充足,年均科研經費近億元。多項研究成果獲國家級科技獎,對高新科技和工業的發展及社會進步發揮了重要的引領和推動作用。所在學科方向擁有一流的教學和科研條件,依托于國家級重點實驗室,現有實驗室和教學面積9300平方米,擁有先進材料制備、測試、分析和評價專用設備1700餘台套,總價超過1.7億元,部分設備具有國際先進水平。所有科研設備面向本專業學生開放,通過本科生導師制使學生第一時間進入實驗室,接觸科研工作,通過參與課題組的科研工作和切身的實踐活動激發學生對本學科領域學習的興趣和熱情。面向本科生開設創新訓練課,向學生開放尖端的科研設備,開設大學生創新課題,為學生開展科研實踐提供技術、設備等資源支持。面向研究生設立了重點實驗室主任基金,讓學生自己根據自己的科研興趣完成從項目的申請書撰寫,到項目評審,再到項目實施并驗收答辯,給學生充分的科研空間和經費支配自由,充分鍛煉學生的科研實踐能力。
國際交流
依托特種環境複合材料技術國家級重點實驗室、國際應用力學中心、國家工科力學教學基地、國家級力學實驗教學示範中心,與國内外知名院校和研究單位建立了深層次的交流機制和聯合培養模式。充分發揮哈工大學科優勢,與哈佛大學、劍橋大學、斯坦福大學、美國西北大學、加州大學聖地亞哥分校、澳大利亞悉尼大學、英國布裡斯托大學和新加坡南洋理工等國際知名高校建立了多人次互訪或聯合培養研究生模式。共享哈工大國際應用力學中心資源,長期聘請相關領域的院士級國際知名專家進行智能材料與結構領域的講座,每年不低于5次;初期拟邀請專家所屬單位包括哈佛大學、密歇根大學、美國西北大學、得克薩斯大學達拉斯分校、奧克蘭大學、悉尼大學、香港城市大學、韓國科學技術院、南洋理工大學等。每2~3年組織召開一次智能材料與結構領域的大型國際會議,拓展學生的專業視野和對外交流渠道。未來2~3年内,預計引進國際研究生5~10人,為學生營造良好國際交流環境。基于上述措施,為學生的國際交流及其後期可能的出國留學形成國際化氛圍和渠道。
畢業去向
随着中國制造2025、智能制造強國戰略、國家新一代人工智能規劃的逐步推進,航空、航天、船舶、大數據、人工智能和互聯網等代表性企業對智能材料與結構專業人才需求更加迫切。畢業生可從事智能制造、智能裝備、人工智能及智能控制等領域中材料、結構與智能系統方面的基礎理論研究、産品設計和系統集成,具備主持智能材料與結構的設計、工藝開發、生産制備和智能系統集成的統籌能力,能夠開展本領域相關技術與管理方面的工作。預期本專業主要就業單位:中國航天科技集團、中國航天科工集團、中國電子科技集團、中國船舶重工集團、中國航空工業集團和中科院系統等單位;因特爾、高通、英飛淩、亞馬遜、華為、海思、中興、京東方、美的和歌爾聲學等國内外IT、人工智能及其智能控制、大數據、互聯網等頂尖企業。同時,本科畢業生可以攻讀材料科學與工程學科、力學學科及相關交叉學科的碩士與博士學位。近五年的同類專業(複合材料與工程)畢業生中平均85%可保送、考取碩士研究生,并有碩博連讀、直接攻博等機會,部分學生與國外著名大學聯合培養攻讀碩士、博士學位,境外合作院校包括斯坦福大學、美國佛羅裡達大學、俄亥俄州立大學、加州大學聖地亞哥分校、東京大學和南洋理工大學等。
知名校友
冷勁松教授,博士生導師,哈爾濱工業大學未來技術學院院長,中國科學院院士。
飛行器設計與工程專業(咨詢電話 15045129385)
專業剖析
飛行器設計與工程專業以航天器、導彈、運載火箭等飛行器為研究對象,面向國家重大需求、服務國防事業,為國家航天、航空和兵器等領域培養具備多維知識體系、複雜工程實踐能力、前沿科技創新意識和全球化視野的總體設計人才。随着國家大力發展航天、國防事業,本專業人才需求逐年增加,薪資待遇豐厚,工作前景良好,發展空間較大。
專業特色
飛行器設計與工程專業起源于上世紀50年代,辦學曆史悠久,底蘊深厚,所依托的一級學科“航空宇航科學與技術”為國家“雙一流”建設學科,二級學科“飛行器設計”為國家重點二級學科。專業曾獲批國内首個空間飛行器設計博士點,具有碩士、博士學位授予權,設有博士後流動站。在第三輪學科評估中排名全國第四。飛行器設計與工程是國家級特色專業、國防重點專業、黑龍江和工信部重點專業,入選“卓越工程師”計劃,2019年獲批國家級一流本科專業建設點。專業擁有一支以院士為領軍人物,以國内航空、航天領域著名學者為學術帶頭人,知識和年齡結構合理的高水平教師隊伍,擁有教育部創新團隊、國家部委科技創新團隊、科技部重點領域創新團隊等高水平團隊建設平台,能夠滿足本科專業教學需求;專業擁有一批具有國際先進水平的科研教學儀器和設備,建立了國内高校唯一的微小型航天器設計、研制、集成、測試與試驗環境,具有國家重大科技基礎設施、2011協同創新中心、國家地方聯合工程實驗室、國家部委重點學科實驗室等高水平教學、實踐平台。專業教師已成功研制并發射了“快舟一号”、“快舟二号”、“吉林一号”等小衛星。2018年,專業研制的“龍江二号” 微小型月球探測器成功實施了月球探測任務,為全球首個高校獨立研發的環月飛行探測器。
培養目标
專業的培養目标為:堅持立德樹人根本任務,秉承“規格嚴格,功夫到家”的校訓,貫徹“以學生為中心,學生學習與發展成效驅動”的教育理念,力求知識、能力和素質全面發展,緻力于培養信念執着、品德優良、牢記使命、追求卓越,擁有創新精神、工匠精神、全球視野和社會責任感,具備多學科知識體系結構,能夠解決航空和航天等相關領域的複雜工程問題,勝任跨學科、跨行業溝通協作,能夠引領飛行器設計領域未來發展的傑出人才。
專業的培養特色為:以航天專業人才培養為核心工作,加強學科和專業建設,使師資隊伍建設、教材建設、課程建設及實驗室建設再上新台階,為高素質航天專業人才培養創造優越的教學保障條件。突出航天特色,拓寬科研領域,跟蹤學科前沿,出高水平、标志性科研成果。通過科研進一步促進專業教學水平的提高,使學科專業整體實力達到國内一流、國際先進水平。
[1]依托科研優勢,培養工程實踐能力強的高素質人才
本專業注重學生創新能力訓練,從第一學期至第七學期均開設創新訓練課程,有20餘門創新訓練課供學生選擇。鼓勵學生參與導師的科研工作,提高團隊意識和科研素質。本學科95%以上的畢業設計課題都來自于指導教師的科研實際課題,使學生能緊密結合科研工作,長見識、練才能,對實際工作有所認識、有所思索,造就了哈工大學生工程實踐能力強的特點。
[2]立足航天,形成鮮明的航天特色
本專業從創辦之始,就立足航天,形成鮮明的航天特色,學生培養一直定位于為航空航天等科研生産單位輸送專業人才。
師資力量
專業擁有一支以曹喜濱院士為領軍人物,以國内航空、航天領域著名學者為學術帶頭人,以優秀中青年教師為骨幹的教師隊伍體系,知識和年齡結構合理,能夠滿足本科專業教學需求的師資隊伍專業。現有專任教師60餘人,其中教授23人,博士生導師21人,具有博士學位的教師占教師總數90%以上。本專業還聘任多名境外及校外兼職博導,他們均是海外和國内的著名專家,特别是我國著名火箭設計專家、中國科學院院士餘夢倫研究員被聘為本專業雙跨院士,大大提升了本專業影響力和師資隊伍水平。本專業的博士生導師均投身教學第一線,承擔着課程教學、實驗項目開發、教材編寫、畢業論文指導、為學生開設專題講座等教學任務,在教學中發揮了重要和積極作用。
本學科制定了後續五年的師資隊伍發展規劃,确定了師資隊伍建設的總方針,即穩定現有師資隊伍,不斷補充高素質人才,加強中青年教師的培養,不斷提高教師業務素質。通過幾年的建設,已形成高水平教學團隊,專業的知名教師包括:
曹喜濱教授,博士生導師,中國工程院院士。2001年被國家部委授予國家高技術研究發展計劃突出貢獻先進個人稱号;2004年被國家人事部和教育部授予“全國模範教師”稱号;抓總多顆衛星研制,獲國家級科技成果獎2項。以曹喜濱教授為帶頭人的微小型航天器系統技術研究團隊2005年被批準為教育部“學者和創新團隊發展計劃”創新團隊。
崔乃剛教授,博士生導師,校教學帶頭人和教學名師。主要研究方向:飛行力學與控制、飛行器組合導航、攻防對抗仿真等。曾獲國家級科技進步二等獎一次,省部級科技進步一、二、三等獎十項,國家級教學成果二等獎一次,省級教學成果二等獎三項。負責的航天主幹課程教學團隊2010年被批準為哈工大優秀教學團隊。擔任教育部航空航天類教學指導委員會委員,《航空學報》、《宇航學報》、《彈道學報》等期刊編委,省航空學會副理事長。
孫兆偉教授,博士生導師,國務院學位委員會航空宇航科學與技術學科評議組成員、“微小型航天器技術”重點學科實驗室主任、國家重點研發計劃項目首席科學家。長期從事衛星總體設計與仿真、動力學與控制技術等研究,參與“試驗衛星一号”、“試驗衛星三号”等項目研制和發射任務,獲國家研究生教育成果一等獎1項、省部級二等獎以上科技獎4項。
齊乃明教授,博士生導師,中國宇航學會返回與再入專業委員會副主任。主要研究方向:無人系統智能感知及決策、飛行器機電一體化、機器人及智能裝配、高保真微低重力模拟、虛拟現實及數字孿生等。主持完成了我國空間站機械臂、月球車及火星車等國家重大航天工程任務中微低重力試驗項目的研制及試驗。以第一完成人獲2021年國家技術發明二等獎、2019年省部級技術發明一等獎、2023年發明協會創新一等獎、2022年黑龍江省專利銀獎、2000年省部級技術發明三等獎。
張澤旭,教授,博士生導師,哈工大複雜環境建築研究院副院長,飛行器動力學與控制研究所所長,航空宇航科學與技術學科教授委員會主任。“微小型航天器快速設計與智能集群”全國重點實驗室副主任,國家某部委主題專家組副組長,國家重大科技專項“空間在軌服務與維護”、“載人月球探測”論證專家組成員,基礎加強計劃重點基礎研究項目首席科學家,長期從事飛行器自主導航與智能控制技術研究。2023年牽頭獲GF科學技術進步獎一等獎。
王小剛教授,博士生導師,國家級高端人才,伟德官网下app官方网站副院長。主要研究方向:飛行器彈道優化與制導、跨介質飛行器總體優化設計、非線性濾波理論及應用、系統建模及攻防對抗仿真。擔任校教學委員會委員,伟德官网下app官方网站教學委員會副主任,伟德官网下app官方网站航天工程系主任,國家級一流本科課程“遠程火箭彈道學及制導方法”課程負責人。曾獲第二屆卓越大學聯盟高校青年教師教學創新大賽二等獎、哈工大教學成果獎一等獎、哈工大首屆課程思政競賽一等獎、何鴻燊獎教金等獎勵。
李化義教授,博士生導師,伟德官网下app官方网站衛星所所長,主要從事小衛星設計及衛星集群研究,國家級人才。組織參與了20餘顆衛星研制工作,曾任天都二号、龍江三号、微納衛星等衛星技術負責人,珠海一号02/03組衛星等多顆衛星技術負責人。組織承擔了自然科學基金、高分專項、重點研發計劃等項目20餘項,作為第一完成人獲省部級科技進步一等獎1項,其他省部級獎勵2項,發表論文30餘篇,授權國家發明專利30餘項。
課程體系
學生前兩年主要側重于通識教育,打牢數理、力學、電學和控制等專業基礎;後兩年凸顯個性發展,通過分方向培養、模塊化課程設置、自主化選課以及強化實踐環節等滿足不同學生需求。依托紫丁香創新工場等教學實踐平台綜合培養知識運用能力、工程解決問題能力和團隊協作能力。目前,學生已多次在國家級和世界級飛行器創新設計大賽中獲獎,由學生自主設計的“紫丁香”二号小衛星已于2015年成功發射。
專業基礎課程:理論力學B、材料力學A、自動控制原理B、電工技術B、電子技術B、機械設計基礎A等。
專業核心課程:航天技術概論、飛行器結構力學、航天器軌道動力學、航天器姿态動力學與控制、導彈飛行力學、遠程火箭彈道學及制導方法、導彈及運載火箭總體設計、航天器總體設計等。
特色課程
由外籍教授兼職開設全英文課程“空間飛行器有效載荷設計”1門,為開闊大學生的國際視野,提高國際交流的水平奠定基礎;邀請航天專家開設的講座課程,為培養創新型人才和造就行業領軍人物創造條件。
科研實踐
本專業科研實力雄厚,專業教師重視基礎及應用基礎研究,理論與工程應用緊密結合,研究方向與國家航天領域發展規劃密切吻合,承擔了一大批與國家航空航天工業發展密切相關的科研項目,近五年年均科研經費達到億元。這些項目包括國家重點基礎研究發展計劃項目、國家高技術研究發展計劃項目、國家自然科學基金項目、民用航天項目、國家部委預先研究項目等,參與了載人航天等多項重大工程項目,與航天航空等科研生産單位建立了緊密的科研協作關系,承擔了大量的橫向科研課題,涵蓋了航天領域從基礎研究、預先研究到項目研制不同層面的前沿問題,全面提升了本學科的科研水平和創新能力,為我國航天技術的創新發展和人才培養做出了突出貢獻。
由本專業教師負責研制的“試驗衛星一号”是我國第一顆由高等學校自主研制并承擔國家任務的小衛星,也是我國第一顆航天新技術演示驗證衛星、國際上第一顆實現在軌飛行的三線陣立體測繪衛星,于2004年發射成功。該項目入選2004年度全國高校十大科技進展,2006年獲國家科技進步二等獎。由本學科研制的第二顆新技術試驗衛星也于2009年發射,2012年圓滿完成在軌任務,目前仍超期在軌執行任務。該項成果入選了2012年度全國高校十大科技進展,并獲國家技術發明二等獎。由本專業教師研制的“快舟一号”、“快舟二号”飛行器分别于2013年和2014年發射,圓滿完成在軌任務。該飛行器為新概念飛行器,引起了國内外航天界的廣泛關注。完全由本專業學生自主設計和研發的“紫丁香二号”小衛星于2015年發射成功,大大提升了學生的創新和實踐能力。由本專業教師任技術負責人的“吉林1号”衛星也于2015年成功發射,具備了商用衛星的研發能力。2018年,專業教師研制的“龍江二号” 微小型月球探測器成功實施了月球探測任務,為全球首個高校獨立研發的環月飛行探測器。近五年來,本學科教師共獲得國家科技成果二等獎3項、省部級科技獎勵一等獎2項;獲得國家發明專利100餘項;編寫專著和教材10餘部。近五年,在Science、Nature Comm.等頂級期刊上發表成果及論文120 餘篇,指導學生獲國際航天器創新設計大賽一等獎、中俄小衛星創新設計大賽一等獎、美國數學建模競賽特等獎等學生競賽獎勵50 餘項。
本專業具有良好的教學科研實驗條件,專業擁有一批具有國際先進水平的科研教學儀器和設備,建立了國内高校唯一的微小型航天器設計、研制、集成、測試與試驗環境,具有國家重大科技基礎設施、2011協同創新中心、國家地方聯合工程實驗室、國家地方聯合工程中心、國家部委重點學科實驗室等高水平教學、實踐平台。專業與加拿大約克大學成立了航天技術聯合研究中心,聘請國際知名教授為合約教授和本專業首席國際學術帶頭人。
國際交流
本專業與俄羅斯著名航空航天高校聯系緊密,每年招收部分5年制中俄聯合培養本科生,可獲俄羅斯高校工學學位及哈爾濱工業大學工學和文學學士學位。
本專業還與美國、英國、法國、德國、意大利、加拿大、瑞士、以色列等國的著名高校和研究機構有着穩定的科研、學術交流和人才培養合作關系,學生可在本、碩、博期間赴國外、參加國際會議、進行短期項目交流和課程學習及一年以上聯合培養等,優秀學生可獲學校及國家經費資助。
畢業去向
專業近5年平均就業率95%左右,每年一般有65%以上的學生保送和考取了碩士研究生,部分學生還獲得出國繼續深造的機會。
國内深造院校:清華、我校
境外深造院校:麻省理工學院、加拿大約克大學、俄羅斯薩馬拉國立航空航天大學
就業單位:國内著名的航天、航空及兵器等科研生産單位
知名校友:
上世紀60年代畢業生中培養出了一批以載人運載火箭總師劉竹生院士為代表的知名校友,十多人擔任總師和總指揮,多人擔任航天科研單位重要領導職務。上世紀90年代後培養的畢業生中大部分已經成為航天航空科研生産單位的業務骨幹,在國防及航天領域發揮着重要作用,已有十多人擔任重要領導職務或項目技術負責人等。
飛行器環境與生命保障工程專業(咨詢電話0451-86402079)
專業剖析
飛行器環境與生命保障工程專業是結合航天技術特别是載人航天對專業人才的需求于1989年成立的,後根據教育部專業設置原則更名為飛行器環境與生命保障工程專業。具有碩士、博士學位授予權,設有博士後流動站。本專業方向立足于傳統飛行器的結構總體設計,機構控制,環境模拟與防護等,面向空間機器人、行星探測器、新型運載火箭等新的工程領域,是國家重點發展的國防特色專業。
專業擁有一支以國内航空航天領域著名學者為學術帶頭人,知識和年齡結構較為合理,能夠滿足本科專業教學需求的師資隊伍。
培養目标
專業培養目标:以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導,堅持立德樹人根本任務,秉承“規格嚴格,功夫到家”的校訓,強化“厚基礎、強實踐、嚴過程、求創新”的人才培養特色,着力培養信念執着、品德優良、知識豐富、本領過硬、具有國際視野,具備航空宇航科學與技術、力學、數學、控制等多學科知識體系結構,能夠解決航空、航天等領域複雜工程問題,勝任飛行器設計與分析、環境控制與測試、飛行器生命保障系統設計等方面科學研究、工程設計和管理工作,能夠引領未來航空航天領域發展的新時代傑出人才。
專業培養特色:
(1) 緊跟航天工程技術前沿,在服務航天工程實踐中培養航天領軍人才:專業自成立以來參與包括載人航天、交會對接、嫦娥五号、空間站機械臂、天問一号等一系列重大航天工程,緊密配合航天總體單位開展相關技術攻關。在此過程中,依托科研優勢,培養綜合素質高、實踐能力強的優秀航天工程人才。
(2) 緊扣航天領域學術發展,在科研創新中造就傑出學術人才:專業在服務航天工程過程中不斷凝練學術問題,積極承擔包括國家自然科學基金重點項目、國家重點研發計劃項目等一系列國家級科研項目,在基礎技術創新中不斷培養具有優良學術作風與創新突破能力的傑出學才人才。
師資情況
飛行器環境與生命保障工程專業現有教師19人,教授4人,副教授/副研究員9人。其中國家高端人才1人。
本專業知名學者、學術帶頭人如下:
趙陽,教授,博士生導師,中國力學學會航天動力學專業組成員。主要研究方向:航天器動力學設計與仿真,空間機器人動力學與控制、空間采樣機構動力學等。主持和參與多項國家、省部級重要科研項目,曾獲省部級一等獎1項,發表學術論文100餘篇,授權發明專利20餘項。
龐寶君,教授,博士生導師。主要研究方向:空間環境效應及其對策,超高速撞擊與航天器防護,空間碎片環境下航天器生存力評估。第八屆黑龍江省優秀科技工作者、2022年度中國力學學會力學學科最美科技工作者、“典贊·2023科普龍江”年度十佳科普人物等榮譽稱号。兼任黑龍江省力學學會副理事長、《強度與環境》及《航天器環境工程》編委、國際IADC(The Inter-Agency Space Debris Coordination Committee)防護組成員。主持國家自然科學基金等科研項目多項,獲省部級科技獎勵2項,發表學術論文200餘篇。
特色課程
空間機器人動力學與控制、飛行器結構動力學與控制、空間環境、飛行器多體動力學基礎、再入動力學。
科研實踐
本專業科研實力雄厚、承擔國家重點基礎研究發展計劃課題,國家自然基金重點項目等國家基礎研究項目,還與航天院所合作承擔研究任務。專業具有完善的科技創新實驗平台,學生還可到航天相關單位實踐實習,并多次在國家級及世界級飛行器創新設計大賽中獲獎。
學生國際交流、留學項目
本專業與美國伊利諾伊大學、佐治亞理工大學、俄羅斯莫斯科鮑曼國立技術大學有深入交流和合作,互派學生及教室進行互訪及留學。
學生學習、生活
本專業為學生提供了一流科研實踐平台,為學生參與各類科研競賽提供細緻指導,引導學生積極參與體育鍛煉,支持學生參與各類社會實踐,組織學生赴各航天院所學習交流。
畢業生去向
深造院校:清華大學、北京航空航天大學,美國佐治亞理工大學;
就業單位:中國航天科技集團,中國航空工業集團,百度等;
校友寄語
中國東方紅衛星股份有限公司董事長兼黨委書記,1993屆本科畢業生姜軍:打好專業基礎,期待美好未來!
中山大學航空伟德官网下app官方网站院長,1993屆本科畢業生吳志剛:腳踏實地,仰望星空。
北京空間飛行器總體設計部主任設計師,2008屆本科畢業生潘冬:珍惜時光,博學多識,未來必然大有可為!
北京控制工程研究所某項目副主任設計師,2006屆本科畢業生李文博:我輩青年生逢盛世、肩負重任,在工作和學習中要敢為人先、勇于突破,在具體做事時要緻廣大而盡精微。
空間科學與技術專業(咨詢電話:0451-86413459)
專業剖析
空間科學與技術專業是國家自“十一·五”确定的國防特色專業之一,是黑龍江省内首個高校空間科技專業。與國内同名同類專業相比,突出航天特色,是在航空宇航科學、空間光學工程和天文學交叉融合基礎上發展的新型綜合專業方向,是未來空間科學研究和空間飛行器綜合應用技術人才的搖籃。與航天和空間探測技術的人才需求保持同步,畢業生受到航天和空間科技院所的廣泛歡迎。面向空間觀測、空間應用技術迅猛發展的需求,采用“理工結合”與“寬口徑”的培養模式。通過天文學、行星科學、觀測宇宙學等理學性質的專業主幹課程序列,強化空間科學理論基礎;以光學遙感、自主導航、深空探測、空間環境等工程技術性質的專業主幹課程序列,突出空間技術應用技能的培養。
人才培養
空間科學與技術專業,以“理工結合,學科交叉,注重基礎,強調應用”為培養宗旨。形成了與國内同名、同類專業“和而不同”的專業教學體系,逐步形成一個交叉性強、背景需求明确的綜合性專業。充分利用和整合哈工大伟德官网下app官方网站優勢教育、教學資源,充分體現了新興專業的航天和交叉特色,形成了具有專業針對性和靈活可擴展的人才培養出口,使專業辦學實踐得以不斷深入和拓展。
空間科學與技術專業在教學體系建設與實踐過程中,創設了具有明确背景需求的綜合性專業,深入探索了“立足航天特色,理工結合、寬口徑培養”的新興特色專業教學體系和辦學模式。緊密結合用人單位需求,畢業生就業形勢良好,受到相關院所歡迎。為加強辦學實力、水平和國家空間科技創新人才培養奠定了基礎。
師資力量
師資隊伍方面,通過培養本專業青年骨幹教師、借助相關院系專業外援和招聘引進人才等渠道,形成穩定的專業授課教師隊伍。形成了彰顯學術優勢的複合型教學團隊,提升和鞏固了天文學、行星科學、天體物理等理學類課程和導航原理、自主導航、光學遙感、深空探測應用等空間應用技術類課程的學術實力和教學水平。
空間科學與技術專業的任課教師均來自伟德官网下app官方网站教學第一線,專業教師隊伍的主要成員包括航天工程系、深空探測研究中心、衛星技術研究所、空間碎片高速撞擊中心、空間光學研究中心等單位的教授、博導、副教授和講師,隊伍知識和年齡結構合理、學術水平高,均具有博士學位。
課程體系
在課程建設方面,開設基礎天文學、實測天文學、觀測宇宙學等理科性質的專業主幹課程,強化空間科學理論基礎;以深空探測、光學遙感、組合導航與自主導航、飛行器綜合設計等工程技術性質的專業主幹課程,突出空間技術應用技能的培養。形成前後貫穿、相輔相成的主幹課程體系,和以天文學、空間GNC和空間遙感技術三個方面為主要内容的專業教學體系。
科研實踐
依托科學研究建成空間觀測和空間應用兩個實驗教學系統,廣泛開展空間科技實驗教學。其中,空間觀測實驗教學系統由天文望遠鏡、天體攝影器材、深空冷卻型CCD等設備組成;空間應用實驗教學系統由衛星導航原理演示儀、星光導航CCD及慣性導航系統等組成。
科研實踐作為與本科教育相輔相成的必要環節,參考“立足航天特色,理工結合、寬口徑培養”的專業方向辦學宗旨,按如下三種模式開展:(1)構建空間科技創新平台,依托創新訓練課、創新研修課、創新實驗課培養學生獨立解決科研問題的能力;(2)充分利用專業實驗室和科研儀器開展實踐活動,為感興趣的學生提供易于實施的課題,提供實驗場地和實驗設備,支持與空間探測與應用技術相關的深入探索與學習;(3)為本科生實習提供多種選擇,與國内多個研究所、天文台及相關企事業單位構建了緊密的教學與科研協作系統。本方向學生可依照個人興趣自由選擇國内相關科研單位進行實習,接觸科研一線,優秀同學可推薦至相關院所就讀研究生。
學生學習、生活
把握“形象直觀生動、了解最新信息、掌握前沿技術、營造學術氛圍”四個主要因素,課堂教學與動手實踐緊密銜接、層次遞進,在改進傳統課堂教學和培養模式方面有所創新。育人體系和學風建設成果初現,在班主任工作、學生工作、創新實踐活動等方面取得一定成果,提高了學生素質并取得了社會效益。
在專業氛圍建設方面,成立了學生科技社團:北鬥空間科技協會,定期組織專家講座、天文知識競賽、學術沙龍和野外觀星營活動。結合重大天文現象和航天事件開展的天文觀測活動,在學生中形成了熱愛科學、熱愛專業的良好氛圍,天文觀測活動被中央電視台、省電視台、新晚報、生活報等媒體多次報道。
畢業去向
畢業生除推薦或考取國内外高校飛行器設計、人機環境與工程、光學工程等相關專業攻讀研究生外,既可在航空航天領域從事飛行器系統設計與仿真、飛行器動力學與控制等領域的研究及技術工作,也可到中科院空間中心、測控中心及天文台,航天系統科研生産單位、高校及相關的企事業單位從事有關天文學、深空探測應用、宇宙和空間環境、空間遙感、空間飛行器GNC系統等方面的教學、科研和管理工作。
空間科學與技術專業不斷開拓辦學渠道,探索與國内外高校、院所的聯合培養模式。目前已與南京大學、北京大學、中科大天文系,北大空間科學與技術專業、加拿大約克大學空間科學系開展教學經驗交流與合作,與國家天文台、紫金山天文台、上海天文台、中科院空間中心、長春光機所、南京天光所等單位建立聯系,就學生實習、畢業設計、推免研究生等方面開展合作。畢業業生推免院所包括本校航天工程系、北京大學天文系、上海天文台、中科院空間中心以及長春光機所讀研,多名同學取得斯坦福大學、新加坡南洋理工、加拿大滑鐵盧大學等國外知名高校相關專業深造資格。
電子科學與技術專業 (咨詢電話:0451-86402239)
專業特色
電子科學與技術是信息科學技術的基礎,也是當代信息科學技術的前沿性學科。哈爾濱工業大學電子科學與技術專業的特色、優勢和人才培養側重點在于光電子技術方向,光電子技術在應用前沿領域主要集中在以激光作為載體的信息傳輸和信息獲取技術方面。本學科在激光空間通信、激光雷達、激光遙感、激光診斷與傳感等領域,以及先進激光器和激光技術研究領域,培育形成了在國内外具有高影響力的多個科研團隊,培養了一大批優秀的科學技術和工程技術人才。
哈爾濱工業大學電子科學與技術專業是由1971年成立的激光技術專業發展而來,已故中科院院士、“全國模範教師”馬祖光教授為專業創始人。專業承托的物理電子學二級學科,于1981年設碩士點,1986年設博士點,1996年設博士後流動站,建有激光空間信息全國重點實驗室。該學科是1996年“211工程”哈工大重點建設的8個學科群之一、1999年哈工大重點共建的15個重點學科之一,2001年被評為全國重點二級學科。經過多年的建設發展,哈工大物理電子學學科綜合實力穩居國内同類學科前列。電子科學與技術本科專業先後獲批教育部卓越工程師教育培養計劃試點專業、黑龍江省省級一流本科專業建設點、教育部國家級一流本科專業建設點。
本專業主要研究方向可歸納為激光空間信息傳輸與控制技術、激光空間信息獲取與處理技術、先進激光器技術以及非線性光學、激光與物質相互作用研究等領域。專業強調光機電相結合,以電子技術基本理論、基本技能和近代物理基本理論為基礎,以傳統光學理論和現代光電子學理論為指導,以光電子器件、設備及系統相關的光電信号檢測和光信号處理為應用平台,圍繞光電子器件與技術、激光制導與激光雷達、光通信、強激光與非線性光學等技術領域設置激光原理、激光技術、光電子器件、光通信原理與技術等專業課程,既強調基本理論和基礎知識的教育,又注重實踐和創新能力的訓練。
培養目标
立足航天、服務國防,面向國際學術前沿和國家重大需求,培養品德優良、信念執着、社會責任感強,具有創新精神、國際視野和溝通協作能力,基礎紮實,具備光機電多層次知識結構和解決複雜技術問題的職業勝任力,能夠引領未來光電子技術及相關領域發展的拔尖創新人才。
師資力量
本專業現有專職教師61人。其中正高職教授和研究員31人、副高職15人、博士生導師30人,教師具有博士學位的比率為91%,有50%的教師具有出國留學經曆。專職教師隊伍中,有省部級科技創新團隊和教育部創新團隊各1個。
馬晶:教授,博士生導師,國家級高端人才,曾任國家級重點實驗室主任。主要從事的研究方向有衛星光通信、激光幹涉計量、光學信息處理、激光全息等。發表學術研究論文180餘篇、學術專著2部。獲國家發明一等獎1項、國家技術發明二等獎1項、省部級發明特等獎1項、省部級科學技術進步獎二等獎3項以及三等獎2項。
陳德應:教授,博士生導師,光電子器件專業組專家,科技部國家重大科學儀器設備開發專項負責人。曾任國家級重點實驗室常務副主任、黑龍江省光學學會理事長、哈爾濱工業大學光電子信息科學與技術系主任。主要從事高分辨率激光遙感測繪技術、高溫燃燒激光診斷技術、激光大氣傳輸技術、四波混頻光譜技術、固體染料激光技術、強場物理等方面的研究。在國内外重要學術刊物上發表論文200餘篇。
趙永蓬,男,1973年生,哈爾濱工業大學教授、博士生導師,曾任伟德官网下app官方网站副院長,現任中國光學學會理事、黑龍江省光學學會理事長。曾榮獲黑龍江省高校師德先進個人、校優秀共産黨員等榮譽稱号。自1995年至今一直從事軟X射線激光和極紫外光源研究工作。曾獲部級科技進步一等獎一項、省科學技術三等獎一項,在國内外雜志發表論文100餘篇。出版的專著《激光器動力學》榮獲第三屆中華優秀出版物圖書獎和黑龍江省高等教育教學成果二等獎。
董永康,教授,博士生導師,教育部國家級高層次人才,伟德官网下app官方网站副院長,集成電路科學與工程學科負責人,激光空間信息全國重點實驗室常務副主任,科技部國家重大科學儀器設備開發專項項目首席科學家,科技部金磚國家光子學工作組中方負責人,中國光學工程學會理事,國際著名期刊Optics Letters編委,Photonic Sensors編委,《激光與光電子學進展》編委。從事光纖與激光傳感器基礎研究、技術研發和工程應用,取得多項創新性研究成果,并成功應用到國家重大工程中。在Nature旗下期刊Light: Science & Applications、Optica、Laser & Photonics Reviews等國際權威期刊發表論文110餘篇,愛思唯爾高被引學者,獲黑龍江省自然科學一等獎、中國光學工程學會技術發明一等獎、陝西省科技進步一等獎,主持國家重大科學儀器設備開發專項、國家重點研發計劃、國家自然科學基金、大型央企委托項目20餘項。
課程體系
專業主幹課程由學科基礎課與專業方向課組成,體現了厚基礎與寬口徑的指導思想。學科基礎課圍繞電子技術、信息技術、計算機技術、近代物理的基本知識設置,主要學習近代物理學、工程數學、電子學、信息理論等方面的基礎理論和基本知識;專業方向課圍繞激光、光電子器件、光通信等技術領域設置,在光電子器件方面受到設計、制造及測試技術的基本訓練,培養專業實驗技能與工程實踐能力。
在本科階段開設的專業核心課程具體包括:應用光學、物理光學、原子物理、量子力學、激光原理、激光技術、光電子器件、模拟與數字電子技術、信号與系統、光電子技術實驗等。
科研實踐
建有激光空間信息全國重點實驗室,擁有物理光學課程國家級一流本科課程教學平台。高水平的科研平台為專業教學提供了非常好實踐條件。承擔和完成國家級重大、重點項目和省部級高水平研究課題多項,近五年累計科研經費4.7億元。取得了一批處于國際先進水平、國内領先的科研成果,先後獲得國家技術發明一等獎1項、省部級發明特等獎1項、國家發明二等獎1項、國家自然科學四等獎1項、省部級技術發明獎二等獎1項、國家科技進步二等獎4項、部級科技進步一等獎5項、部級科技進步二等獎12項、省級優秀教學成果1等獎1項,出版教材和專著10多部。為國家光電子産業的發展發揮了重要的引領和推動作用。
國際交流
實驗室與多個國家的大學和研究機構建立了合作與交流關系,與日本東京工業大學、英國克萊德大學光子研究所、韓國科學技術院、俄羅斯列别捷夫研究所、俄羅斯托姆斯克大學、台灣昆山大學、台灣成功大學等學校和科研機構作定期訪問交流。
畢業去向
本專業的碩士生招生數與本科生畢業班學生數的比例基本超過1:1。有超過30%的優秀畢業生可以免試推薦直讀碩士,近三年畢業班碩士研究生升學率(含出國)超過65%。畢業生可以到與光電子相關的高新技術公司,從事科學研究、開發、經營或技術管理,也可到航天等科研院所工作。畢業生就業率保持在95%左右。
國内深造院校:清華、北大、浙大、中科大、本校等。
境外深造院校:麻省理工學院、帝國理工學院、南洋理工大學、賓夕法尼亞大學等。
就業單位:華為、中興、中科院、中物院及航天院所等。
光電信息科學與工程(光學工程) (咨詢電話:0451-86402784)
專業剖析
本專業源自1958年成立的“光學儀器”專業,光學儀器專業按前蘇聯鮑曼工學院的“光學儀器”專業模式辦學,具有規格嚴格、教學與科研相結合的辦學傳統。建有3000平方米的空間光學工程研究中心,近年來主要從事航天儀器與智能化系統的研發工作,在多光譜/紅外測量相機、空間全鍊路光學成像系統及應用、星上智能信息處理等方面獨具特色,創造了我國航天領域多個“第一”。
“光電信息産業是21世紀最具魅力的朝陽産業,它将成為21世紀的高科技主導産業”。本專業集“光-機-電”、“探-感-算”于一體,所涉及的技術處于當前信息技術、空間科學最活躍領域。随着以信息化智能化技術為代表的高新技術群迅猛發展,各種新概念的光電材料、探測器、光學系統、數據處理機制不斷湧現,促進了新型光電技術、遙感技術、智能視覺技術的迅速發展和技術水平的不斷提高。航天、光學、信息、智能的地位和作用發生了巨大變化,應用領域、應用範圍、應用空間也在不斷拓展,國家發展光電技術和産業的一系列戰略決策不斷出台,各種光電高新技術企業得到迅速發展,特别是光通信、光刻技術、光芯片、新型光電傳感、智能光學探測、微納光學等一大批光電信息領域的技術和産業相繼出現,成為推動國民經濟發展、促進就業需求的重要因素,是新一輪科技革命和産業數字化轉型的重要驅動力量,對我國“高質量發展”、“航天強國”等重大戰略落實具有重要意義。
學生畢業後能在中國航天科技、中國航天科工集團等科研院所、海康威視、華為、百度、騰訊等知名企業從事光電信息科學與工程相關的科學研究、設計、開發、應用和管理等工作。也可在本專業或其它相關專業繼續深造,攻讀碩士、博士學位。
專業特色
光電信息科學與工程專業方向依托“光學工程”一級學科,具有一級學科的碩士(1981年)、博士(2000年)學位授予權,設一級學科博士後流動站,是黑龍江省重點學科,2016年被評為國防特色學科,教育部學科評估中排名第5,評估成績為A-類,2020年獲批國家一流本科專業。
學科是國内最早從事光學研究的單位,是國内高校中為數不多具備航天智能裝備載荷自主研發能力、“立足航天、服務國防、感知一體”獨具特色的空間光學工程學科,近五年承擔國家級科研項目七十多項,科研總經費超過三億元。已取得的主要科研成果有:我國第一台高速攝影機的研制,我國第一套紅外/可見光仿真設備的研制,我國第一套超輕CCD可見光遙感相機研制,我國高校第一台紅外遙感相機研制。曾獲國家發明二等獎一項、國家科技進步特等獎一項、部級科技進步一等獎四項、省部級科技進步二等獎數十項。
培養目标
堅持立德樹人根本任務,秉承“規格嚴格,功夫到家”的校訓,樹立“以學生為中心,學生學習與發展成效驅動”的教育理念,立足航天、服務國防,面向國際學術前沿和國家重大需求,着力培養信念執着、品德優良,具有國際視野和社會責任感,具備團隊合作精神和組織領導能力,具有堅實的光電信息科學與工程基礎理論和實踐能力,能夠引領光電信息科學與工程相關領域發展的拔尖創新人才。
師資力量
光電信息科學與工程專業(光學工程方向)有正高職人員10人,副高職人員8人,其中博士生導師11人,碩士生導師21人。教師隊伍中有航天領域國家級專家6人、國家級高端人才2人、教學名師1人,引進高端外國專家2人。
張偉教授,1962年2月生,博士生導師。現任空間光學工程研究中心主任、中國光學學會空間光學專業委員會副主任、中國兵工學會光電專業委員會副主任,國家級專家,黑龍江頭雁團隊負責人。主要從事空間光學成像、光學制導與仿真、空間攻防對抗等方向研究。近年來在國内外重要學術刊物上發表論文100餘篇。曾獲國家科學進步特等獎、國家科學進步二等獎及多項省部級獎勵。
範志剛教授,1966年4月生,博士生導師。現任空間光學工程研究中心副主任。主要從事精密光電測試技術、氣動光學理論與技術、光電系統與裝備等方向的研究。《應用光學》、《光電技術應用》等期刊編委,在國内外重要學術刊物上發表論文150餘篇,主編電子工業出版社出版的《光電測試技術》(第一、二、三版)。
智喜洋教授,1982年12月生,博士生導師,國家級高端人才。現任空間光學工程研究中心副主任、工信部空間光電探測與感知重點實驗室副主任、國家級專家、中國宇航學會電磁信息專業委員會委員,《航天返回與遙感》等期刊編委。主要從事空間光學信息獲取與處理、空天探測與智能感知等方向研究。近年來在國内外重要學術刊物上發表論文40餘篇,出版國家重點出版規劃叢書。曾獲國家高技術研究發展計劃“十二五”科技攻關科技創新之星。
課程體系
光電信息科學與工程專業方向學生主要學習本領域的基礎理論和基本知識,接受光電信息系統分析、設計和研究方法等方面的基本訓練;掌握光信息獲取、傳輸、處理技術,光電子元器件與設備及光信息處理系統的基礎理論及專業知識;具有研究、設計、開發、集成及應用光電信息系統及科學研究的基本能力。
本專業方向的主幹課程由基礎課與專業課組成,體現厚基礎與寬口徑的指導思想,着重于加強基礎、培養能力、增強素質。專業基礎課程有:信号與系統A、理論力學C、模拟電子技術基礎B、數字電子技術基礎A、現代工程制圖技術、精密機械設計基礎;專業核心課程包括:物理光學、應用光學、光電測試技術、紅外技術與系統、光學儀器與設計A(雙語)、光電圖像處理(雙語)、光電信号探測(雙語)、傅裡葉光學、目标圖像檢測與識别。
本專業學生應達到學校對本科畢業生提出的德、智、體、美等方面的要求,完成培養方案規定的全部課程學習及實踐環節訓練,畢業設計(論文)答辯合格,方可準予畢業。本科畢業設計(論文)選題結合實際科研課題,指導教師由副教授以上職稱教師或具有博士學位的青年教師擔任。
特色課程
為了加強實踐教學環節,設置了系列創新訓練課。為開闊學生的國際視野,提高國際交流的水平,聘請國際高水平專家每年為本專業學生開設專業前沿專題講座。為拓寬學生的專業視野,開發學生潛能,将創新教育、創業教育和創造教育有機結合,聘請中航工業、中國航天科技集團、中國航天科工集團知名人才與學者來校進行講學。
科研實踐
依托長期合作關系,與中國航天科技集團五院、八院,中國航天科工集團二院、四院,中科院長光所、空天信息創新研究院、空間科學中心等科研院所,以及海康、華為等知名企業先進光學遙感技術北京市重點實驗室,建立了溝通交流橋梁,共建了人才培訓基地、實習實踐基地和聯合實驗室,在夏季、秋季學期,由國家級人才、國家級專家親自帶隊,開展以“冰雪逐光,星夢啟航”為主題的暑期實習。實習基地遍及遙感衛星總體、載荷、地面處理應用及航天訓練員中心等航天領域優勢單位,讓學生在本科階段親臨航天科研一線,通過參觀國内最頂尖的實驗室、航天員訓練場地,并與資深專家、老航天人、科研骨幹、哈工大傑出校友面對面的交流、學習與科技問答互動,開拓學生視野,激發他們的學習興趣與科研熱情,提高他們将所學理論更好地應用于實踐的能力。
同時,積極組織、指導學生參加全國大學生電子設計大賽、“互聯網+”創新創業大賽、“挑戰杯”全國大學生課外科技作品競賽、全國/國際大學生數學建模大賽,多次獲得國家級/省級一、二等獎,不斷提高邏輯思維與實踐能力。逐漸形成了課内“前沿教學+價值塑造+反思總結”與課外“校企聯動+科研實踐+創新實戰”有機結合的全方位立體化培養模式。
國際交流
為确保學科發展大方向跟進國家戰略和國際前沿,專業積極組織與國際名校、權威專家的交流學習活動,旨在拓寬學生視野,同時突破傳統教育模式,提升辦學水平,打造時代所需的國際型人才。此外,依托專業學者與國外大學和研究機構的學術合作與交流關系,為學生提供了較方便的留學渠道,近年,選派學生出國深造的學校有英國帝國理工學院、美國羅切斯特大學、英國格拉斯哥大學、愛爾蘭都柏林大學、倫敦大學學院、美國内華達大學、美國東北大學、新加坡國立大學、意大利特倫托大學等。同時,學生可根據自己的意願參與學校的各類國際交流和申請留學項目。
畢業去向
目前,本方向的碩士生招生數與本科生畢業班學生數的比例接近1:1.3,有近30%的優秀畢業生可以免試推薦直讀碩士。本科畢業生可以到航天等科研院所工作,從事科學研究、開發、經營或技術管理,也可到與光電信息相關的高新技術公司工作。
60多年來,本專業培養了數千名基礎知識紮實、專業知識面廣、實踐能力強,綜合素質高的本科學生,遍布國内外,有的已擔任高校、科研院所的領軍人物和學術帶頭人。
國内深造院校:清華大學、北京大學、浙江大學、上海交通大學等。
境外深造院校:哈佛大學、倫敦大學學院、杜克大學、帝國理工大學、新加坡國立大學等。
就業單位:華為、大疆、百度、阿裡、騰訊、海康威視、小米、中興、網易、深信服、比亞迪、中科院、航天科技集團、航天科工集團、GOOGLE、FACEBOOK、OPENAI等。
知名校友
張思民:深圳市總商會會長,深圳海王藥業有限公司董事長,全國人大代表。
朱健強:中科院上海光機所原所長,首屆中國科學院傑出科技成就獎和中國科學院青年科學家獎獲得者。
孫勝利:中科院上海技物所副所長,中科院院士增選提名、中科院重點實驗室主任、國家級高端人才。
微電子科學與工程專業(咨詢電話:0451-86413451)
專業剖析
本專業源于1971成立的半導體器件專業,後更名為微電子科學與工程專業,2020年獲批省級一流本科專業建設點。本專業面向集成電路産業發展,為我國國民經濟各部門及大型骨幹企業培養集成電路高級專門人才,是我國具有影響力的集成電路高水平人才培養基地之一。微電子技術是信息産業支撐技術的重要組成部分,集成電路工程是國内外大力發展的産業。本專業以學生為中心、學習成效驅動為教學理念,培養信念執着、品德兼優的具有豐富的數理、電子技術基礎與微電子專業理論知識,具備良好的分析、表述和解決複雜集成電路、微電子工程問題的能力,能夠獨立開展科研、開發、設計、教學和管理等工作,具有一定國際視野、引領未來發展的新時代創新人才。本學科擁有微電子學與固體電子學二級學科博士點和碩士點,擁有集成電路工程碩士點,共享電子科學與技術一級學科博士點和博士後流動站,是黑龍江省重點學科。主要研究方向包括:集成電路設計與應用、無線傳感網絡技術、MEMS微能源、微納器件與系統、高可靠集成電路設計技術及先進SoC技術等,為我國集成電路、物聯網等重點發展産業提供強有力的支撐。
專業特色
本專業是熱門專業,是工程領軍計劃示範專業,是國内最早自主研制出智能IC卡的單位。本專業建有國家集成電路人才培養基地;擁有微系統與微結構制造教育部重點實驗室;具有碩士、博士授予權,建有博士後流動站,是“211工程”和“985工程”哈工大重點建設的學科群之一;是國防特色專業建設點和工程領軍人才培養試點專業。微電子科學與技術系擁有國際先進的集成電路、MEMS設計、測試等軟/硬件環境,具有兩門國家級和黑龍江省精品資源共享課程。
建有校内實習實驗中心、虛拟仿真實驗中心、創新訓練中心和校外工程領軍人才培養基地。創新實踐能力培養方面具有特色與優勢。
培養目标
本專業面向集成電路産業國家發展重大需求,以學生為中心、學習成效驅動為教學理念,培養信念執着、品德兼優的具有豐富的數理、電子技術基礎與集成電路、微電子科學與工程專業理論知識,具備良好的分析、表述和解決複雜集成電路與微電子工程問題的能力,能夠獨立開展科研、開發、設計、教學和管理等工作,具有一定國際視野、引領未來發展的新時代創新人才。
師資情況
微電子科學與技術系現有教師21人,其中:教授7人(博導6人),占教師總數33%;副教授7人(博導4人),占教師總數33%;講師(師資博士後)7人,占教師總數33%。
微電子科學與技術系聘請施敏(美國工程院院士)等國内外兼職教授3名,聘請國外合約專家1名。
學術帶頭人
張宇峰教授,博士生導師。擔任中央某部委器件組專家、中國微米納米學會微納傳感技術分會秘書長/理事、中國微米納米學會特種微納器件與系統分會理事、中國電子學會傳感器與微系統分會副秘書長、科技部重點研發計劃評審專家、《傳感技術學報》編委。主要研究方向包括微納傳感器信号處理ASIC技術和智能微系統等。承擔了國家自然科學基金、國家部委預研和創新特區課題等20餘項科研項目,尤其在微能源技術和微傳感器芯片等方面取得了具有重要學術意義與技術價值的科研成果,性能指标處于國際先進水平,部分器件已用于航天等領域。在國内外重要刊物和學術會議上發表論文140餘篇,其中SCI檢索100餘篇;主編/參編中英文專著4部;獲得30餘項國家發明專利授權,其中多項專利已進行成果轉讓;獲得省部級教學成果和科學技術獎3項。
課程體系
主幹課程由學科基礎課與專業方向課組成,體現了厚基礎與寬口徑的指導思想。學科基礎課圍繞電子技術、信息技術、計算機技術、近代物理的基本知識,主要學習近代物理學、工程數學、電路、模拟電子技術、數字電子技術、信号與系統、C語言程序設計等方面的基礎理論和基本知識;專業方向課主要有集成電路先導理論課、微電子器件物理、微電子器件原理、微電子工藝、基于Verilog的數字系統設計、模拟集成電路設計、嵌入式系統及應用等,專業方向選修課有:微傳感器技術、SoC設計基礎、無線傳感器網絡、MEMS基礎等。在電子器件及集成電路方面受到設計、制造、測試及應用方面的基本訓練,重點培養專業技能與工程實踐能力。
科研實踐
微電子科學與技術系擁有國際先進的軟/硬件環境。在集成電路設計、MEMS與微系統、高可靠集成電路與先進SoC、集成傳感器、無線傳感網絡、微納米技術等領域承擔着國家重點基礎研究發展計劃、國家高技術研究計劃、國家重大專項、國家自然科學基金等科研項目。近5年在國内外期刊和學術會上發表論文300餘篇,有多篇論文被國際重要期刊選為熱點論文,國家發明專利授權60餘項。作為國内最早開展IC設計的單位之一,參與研制的“熊貓”ICCAD 系統,獲得電子工業部科技進步一等獎及國家科技進步一等獎,成功研制了我國第一款具有自主知識産權的 IC 卡芯片,制定了多項集成電路IP核行業标準,成功研制了多款SoC系統級芯片、高速高精度ADC芯片、抗輻照ASIC芯片;集成傳感器接口ASIC等多項成果填補國内空白,其中集成加速度計、集成石英陀螺接口集成電路設計水平達到國際領先水平,在集成電路設計、集成傳感器、MEMS與微系統、物聯網等領域獲得國家級、省部級科技進步獎10餘項。
微電子科學與技術系下設的實習實驗中心主要承擔電子信息科學與技術專業課程實驗、實習、課程設計和畢業設計等實踐教學工作,培養了學生的實際動手能力。實習實驗中心擁有微電子平面工藝線、封裝與測量等儀器設備,專業課實驗教學用儀器設備,還擁有MEMS CAD和IC EDA兩個設計平台。在集成電路設計方面全部采用CMOS集成工藝正向設計,每年進行集成電路芯片的工程批流片、為學生的設計成果提供流片機會。
微電子科學與技術系與國内外企業和研究機構建立了廣泛聯系與合作,國際著名的Altera公司、Mentor公司、ANALOG DEVICE公司、Intellisense公司、COMSOL公司及中國華大集成電路設計中心等國内外單位都曾向我系贈送了正版設計軟件及附帶硬件。與國内清華大學、北京大學、航天科技集團和電子科技集團等高校和研究機構都有着緊密的科研合作關系。成立了哈工大-Intellisense聯合實驗室,哈工大-COMSOL聯合實驗室。
微電子科學與技術系所有實驗室面向學生開放,學生在此進行了大量課外科技實踐活動,組織參加全國大學生集成電路創新創業大賽、全國大學生電子設計競賽等多個國家級賽事,并獲國家級獎項多項。在教師指導下研制出多種實驗教學用儀器設備,并得到推廣應用。
國際交流
專業與多個國家的大學和研究機構建立了合作與交流關系,與美國喬治亞理工學院、法國國立斯特拉斯堡大學等學校和科研機構作定期訪問交流。與美國、法國、瑞典、德國、英國、澳大利亞、新加坡等國家進行學生國際交流,其中交流的學校包括麻省理工學院、斯坦福大學、慕尼黑工業大學、加州大學伯克利分校、瑞典皇家工學院、新加坡國立、韓國成均館等。
畢業去向
本專業的碩士生招生數與本科畢業學生數的比例較高。有将近四分之一的優秀畢業生可以免試推薦直讀碩士或博士,近5年升學率(含出國)最高達84.9%、就業率95%以上。畢業生可以到與集成電路、IT相關的高新技術公司,從事科學研究、開發、經營或技術管理,也可到航天等科研院所工作。
國内深造院校:清華、北大、複旦、哈工大等
境外深造院校:麻省理工學院、杜克大學、帝國理工、新加坡國立、韓國成均館等
就業單位:華為、海思、騰訊、阿裡、華大、中興、全志、AMD、ADI、電子及航天研究所等。
智能視覺工程(咨詢電話:0451-86414883)
專業剖析
智能視覺工程是空間遙感、光學工程、計算機科學、人工智能的有機結合,專業的核心是“空間+光學+信息+智能”,以航天領域工程應用為背景,以解決空天平台機器視覺問題為目的,以智能信息處理為核心,強調空間信息獲取與智能處理的高度協同,培養學生綜合運用光電成像、光學遙感、機器視覺、人工智能等相關知識、方法與技術的能力。
發展智能視覺工程專業,是實現國務院《新一代人工智能發展規劃》的重要戰略舉措,是部署構築我國人工智能發展先發優勢的重要戰略途徑,也是加快建設創新型國家和世界科技強國的重大戰略機遇。開設智能視覺工程專業,旨在服務人才強國戰略,着重培養新一代熟練應用人工智能領域方法、解決國家重大工程中科學問題的後備力量,滿足航空航天、精密制造、軍事科技等高精尖技術及領域發展對智能視覺技術的迫切需求,體現新工科背景下電子信息類專業新内涵,符合哈爾濱工業大學的辦學定位與雙一流學科發展規劃。
專業特色
(1)緊追光電信息、航空航天、人工智能科技前沿,依托現有教研基礎與經驗,建設具有哈工大航天特色的智能視覺工程專業;
(2)兼顧軍民融合,促進交叉研究方向建設,開展新的科學探索與技術創新,培養一流的“空間+光學+信息+智能”複合型人才;
(3)促進校企合作、強化校所聯動,拓展學生實習實踐基地,打造全方位立體化的人才培養模式;
(4)引進國際知名專家學者,注重國際化發展,建設國内一流、國際先進的智能視覺工程專業。
培養目标
秉承“規格嚴格,功夫到家”的校訓,強化“厚基礎、強實踐、嚴過程、求創新”的人才培養特色,聚焦科學前沿、關鍵技術及工程應用領域,深化“四新”建設,立足航天、服務國防,面向國際學術前沿及國家重大戰略需求,培養紮實掌握智能視覺工程基礎理論及專業知識,具備工程實踐創新能力、組織領導能力及團隊協作精神,擁有創新意識和國際視野,能夠引領智能視覺工程相關領域持續發展的“空間+光學+信息+智能”複合型拔尖創新人才。
師資力量
智能視覺工程專業現有教師15人,其中:教授8人(博導9人),占教師總數53.3%;副教授2人,占教師總數13.3%;講師(師資博士後)5人,占教師總數33.3%,博士化率達到100%,年齡層次合理。教師隊伍中有航天領域國家級專家3人,國家級高端人才2人,引進高端外國專家2人。研究方向覆蓋光學、航空航天、人工智能、計算機科學和信息科學等與本專業高度相關技術領域,師資隊伍一流。
智喜洋教授,1982年12月生,博士生導師,國家級高端人才。現任空間光學工程研究中心主任、工信部空間光電探測與感知重點實驗室副主任、國家級專家、中國宇航學會電磁信息專業委員會委員,《航天返回與遙感》等期刊編委。主要從事空間光學信息獲取與處理、空天探測與智能感知等方向研究。近年來在國内外重要學術刊物上發表論文40餘篇,出版國家重點出版規劃叢書。曾獲國家高技術研究發展計劃“十二五”科技攻關科技創新之星。
汪洪源教授,1975年4月生,博士生導師,黑龍江省高層次人才。教育部本科教學評估專家,國家某部委專家,伟德官网下app官方网站教學指導委員會成員,光學工程學科學位評定分委會副主席,主要從事“光學成像仿真”、“智能圖像處理”、“組合導航技術”等方向的工作,承擔國家縱向科研項目十幾項,作為技術負責人的項目被中組部等國家六部委聯合授予“高技術建設工程突出貢獻獎”,在國内外重要學術刊物上發表論文60餘篇,授權發明專利20餘項。
侯晴宇教授,1982年4月生,博士生導師,黑龍江省高層次人才。現任空間光學工程研究中心副主任,國家某部委專家、國家自然科學基金函評專家、教育部學位中心論文通訊評審專家等。一直從事光學目标智能檢測跟蹤、計算光學成像技術等研究方向。作為項目負責人主持國家縱向項目10餘項。作為項目負責人和主任設計師,承擔國家重大專項任務。以第一或通訊作者發表JCR 1區、II區及EI論文40餘篇,獲授權發明專利20餘項,參編教材1部。
鞏晉南教授,1986年月10生,博士生導師,黑龍江省高層次人才,現任空間光學工程研究中心副主任。從事光學智能信息處理、處理算法工程級優化與性能評估、基于模型的虛拟仿真等研究工作。作為項目負責人,主持過國家級、部級項目10餘項;作為主任設計師,承擔國家重大項目1項,是我國某領域專家論證組成員。培養指導的多名碩士研究生連續3屆獲優秀碩士學位論文、國家獎學金等,參加大學生創新創業競賽獲多個獎項。
課程體系
智能視覺工程專業課程層次主要包括公共基礎課程、大類平台課程、專業方向課程以及自主發展課程。公共基礎課程和大類平台課程重基礎,專業方向課程重應用,自主發展課程重拓展,從理論到實踐逐步滲透專業知識,着重培養學生的動手能力和創新意識。專業課程由專業基礎課程與專業核心課程組成,體現了厚基礎與寬口徑的指導思想。
專業基礎課程有:航天與自動化集群專業導論、物理光學、應用光學、C語言程序設計、模拟電子技術基礎、數字電子技術基礎、電路與電子技術實驗、量子電子學導論等。
專業核心課程有:人工智能原理、視覺傳感原理、計算機視覺、視覺仿真技術、智能圖像處理技術、智能目标識别技術、智能視覺系統設計、智能信息處理器設計與應用等。
特色課程
為了加強實踐教學環節,設置了系列創新訓練課。為便于學生了解國際前沿,提高國際交流的水平,聘請國際高水平專家每年為本專業學生開設專業前沿講座。為拓寬學生的專業視野,挖掘學生潛能,将創新、創業訓練有機結合,聘請中國航天科技集團、中國航天科工集團、中國科學院等知名專家與學者來校進行講學交流。
科研實踐
本專業重視理論基礎及工程應用研究,科研實力雄厚,在光學測量相機、星上智能處理等方面獨具特色,逐步形成“面向航天、服務産品、感知一體”的專業研究方向。近年來,專業團隊承擔了國家重大科技工程、國自然等國家縱向課題100餘項,年均科研經費1億元以上。目前正同步承擔9型智能信息處理國家級研制任務,能夠為智能視覺工程專業建設提供充足科研經費和先進技術保障。
本專業與中國航天科技集團、航天科工集團、中國科學院共建人才培訓基地、實習實踐基地和聯合實驗室,讓學生親臨科研一線,接觸實際問題,激發學生學習興趣與科研熱情,培養學生将所學理論更好地應用于實踐的能力,形成課内“前沿教學+價值塑造+反思總結”、課外“校企聯動+科研實踐+創新實戰”有機結合的全方位立體化培養模式。
國際交流
為确保學科發展大方向跟進國家戰略和國際前沿,專業積極組織與國際名校、權威專家的交流學習活動,旨在拓寬學生視野,同時突破傳統教育模式,提升辦學水平,打造時代所需的國際型人才。此外,依托專業學者與英國帝國理工學院、美國羅切斯特大學、英國格拉斯哥大學、愛爾蘭都柏林大學、倫敦大學學院、美國内華達大學、美國東北大學、新加坡國立大學、意大利特倫托大學等國外大學和研究機構的學術合作與交流關系,為學生創造留學機會。同時,學生可根據個人意願參與學校的各類國際交流和申請留學項目。
畢業去向
根據學校現行推免政策,學生本科畢業時将有超過30%的優秀畢業生可以免試推薦研究生。畢業生可以到航天等科研院所工作,從事科學研究、開發、經營或技術管理,也可到與智能視覺相關的高新技術公司工作。未來具體畢業去向有:
國内深造院校:清華、北大、浙大、南大、中科大、本校等。
境外深造院校:麻省理工學院、帝國理工學院、南洋理工大學、慕尼黑大學、賓夕法尼亞大學等。
就業單位:航天院所、中科院、華為、中興、大疆、百度、阿裡、騰訊、海康威視、小米、中興、網易、深信服、比亞迪等。
集成電路設計與集成系統專業(咨詢電話:0451-86413018)
專業剖析
本專業貫徹落實黨的教育方針,堅持立德樹人,面向國家集成電路産業快速發展需求,以國家戰略需求為導向,聚焦核心關鍵技術,培養具備高尚道德品質、社會責任意識,具有紮實的理論基礎和系統的專業知識,具備良好的學習能力和解決工程問題能力,具有較好的創新實踐素養,具備良好的溝通能力、團隊合作精神以及寬廣的國際視野,能在集成電路相關企事業單位從事集成電路設計、制造、封裝和測試以及相關領域的科學研究、技術開發、經營管理等方面發揮骨幹與引領未來發展作用的新時代傑出人才。
集成電路設計與集成系統專業于2024年3月獲教育部批複建設,以伟德官网下app官方网站集成電路科學與工程一級學科為主幹學科,構建本、碩、博一體化人才培養體系。集成電路科學與工程一級學科于2023年10月獲得教育部批複,擁有集成電路工程領域專業碩士博士學位授權點。
本專業充分發揮我校航天、電子、儀器、計算機、材料、物理等多學科交叉和“産-學-研”優勢,主要研究方向包括空間極端環境集成電路、光電融合集成電路、集成電路制造裝備、集成電路封裝與測試、微納器件與微系統、集成電路設計與EDA等專業方向。圍繞航天等重要領域對芯片核心關鍵技術的需求。
專業特色
本專業擁有先進的教學與科研平台,建有空間環境地面模拟裝置(國家大科學工程)、激光空間信息全國重點實驗室、空間環境與物質作用全國重點實驗室等國家級實驗室及科研平台。具備完整的“本-碩-博”科研體系,具有集成電路科學與工程一級學科碩士點和博士點。
本專業具有鮮明的航天特色,課程設置、教學内容與教學方法等始終瞄準航天等工程的新需求和新發展,着重培養學生掌握集成電路的基礎理論和方法的同時,并加強集成電路專業知識的應用和創新能力的培養,尤其加強解決空間極端環境集成電路、光電融合集成電路等實際問題的能力培養,緻力于培養基礎紮實,技術過硬的高水平人才。
本專業強調理工結合、學科交叉,重視與航天、電子、儀器、計算機、材料、物理等學科的結合。教學過程中強化學科交叉新結合點、新方法和新應用等新知識的教授與傳播,使集成電路科學理論和工程方法在與衆多學科交叉過程中能夠發揮關鍵作用。
培養目标
本專業面向國家集成電路産業快速發展需求,以國家戰略需求為導向,聚焦核心關鍵技術,培養具備高尚道德品質、社會責任意識,具有紮實的理論基礎和系統的專業知識,具備良好的學習能力和解決工程問題能力,具有較好的創新實踐素養,具備良好的溝通能力、團隊合作精神以及寬廣的國際視野,能在集成電路相關企事業單位從事集成電路設計、制造、封裝、測試、可靠性以及新型器件研發相關領域的科學研究、技術開發、經營管理等方面發揮骨幹與引領未來發展作用的新時代傑出人才。
師資情況
本專業充分利用我校航天、電子、儀器、計算機、材料、物理等多學科優勢,組建高水平師資隊伍。目前學科現有專職兼職教師29人,其中正高職稱12人,教師博士學位比例100%。兼職博導包括:中國科學院劉明院士、北京微電子技術研究所王勇研究員。
學術帶頭人董永康:教授、博導,伟德官网下app官方网站副院長,國家級高端人才,集成電路科學與工程學科負責人。研究方向為集成光子芯片和微納光子傳感,主持科技部國家重大科學儀器設備開發專項項目、科技部智能傳感器專項課題、國家自然科學基金項目、大型央企委托項目等,總經費超過1億元。研制的高性能分布式光纖應變監測儀,打破了國際壟斷,專利轉讓形成儀器,實現批量生産,已在全國安裝80餘台套,主要用戶包括航天科工和科技集團、國家石油天然氣管網集團、國家電網、中國中車等。發表SCI論文100餘篇,獲發明專利20餘項,成果獲中國光學工程學會技術發明一等獎和中國激光行業光環獎。
課程體系
本專業課程以面向國家集成電路領域重大需求和國際學術前沿,為國家集成電路産業發展服務,培養德智體美全面發展,熱愛集成電路科學事業,掌握堅實寬廣的集成電路科學基礎理論和系統深入的專業知識為宗旨。以培養學生熟練掌握實驗技術,具備良好的批判思維、創新能力和實踐能力,具有較強的解決和探索集成電路科學問題的能力,能獨立和創造性地從事集成電路及相關領域科學研究、工程技術創新和實踐工作為目的。為國家提供理論基礎紮實、人文素養精良、工程意識突出、國際視野開闊的高層次應用型專業人才。
主幹課程由學科基礎課與專業方向課組成,體現了夯實基礎與拓展視野的指導思想。學科基礎課圍繞數學、物理、半導體物理、電子線路、計算機技術等方面的基本知識,主要學習基礎數學、基礎物理、電路、模拟電子技術、數字電子技術等方面的基礎理論和基本知識;專業方向課主要有微電子器件原理、微電子工藝、集成光電子學、宇航集成電路輻射效應與表征技術、集成電路設計原理等,專業方向選修課有:超大規模集成電路、先進光電測試技術,光子集成芯片原理與技術,集成電路可靠性設計等。在集成電路、集成系統等方面接受設計、制造及測試技術的基本訓練及創新性訓練,掌握文獻資料檢索的基本方法,具有國際視野,具有集成電路設計與集成系統專業領域工程實踐能力和研究、開發新器件、新系統、新技術的創新能力。
科研實踐
與中國電子科技集團第49研究所、北京微電子技術研究所共建學生實踐平台及培養基地,所有實驗室面向學生開放,開展大量課外科技實踐活動,組織參加全國大學生集成電路創新創業大賽、全國大學生電子設計競賽等多個國家級賽事。
科研經費充足,多項研究成果獲國家級科技獎,對高新科技和産業的發展及社會進步發揮了重要的引領和推動作用。
科研方向
空間極端環境集成電路領域:
本方向聚焦我國宇航核心元器件領域的關鍵技術瓶頸問題,針對抗輻照器件與工藝特征尺寸微縮、功能集成,以及新材料、新結構、新原理器件産生的新型輻射效應,系統開展輻射效應與機理、抗輻照器件與工藝集成技術、抗輻照電路設計與加固技術、新型抗輻照器件技術與驗證等方面的研究,創新空間極端環境電子元器件研制與評價新路徑,形成了“機理-器件-電路-評測”技術體系。系統開展環境模拟、機理模型、産品耐受性加固、評價與驗證、系統防護等空間極端環境新質效元器件研究,引領學科方向發展,為我國關鍵核心元器件的能力全面提升提供重要技術保障。
本方向在原有集成電路專業中半導體材料與器件、微納器件及系統集成等研究方向的基礎上,進一步拓展了極端環境集成電路、電子系統可靠性保障技術、集成電路錯誤檢測、電子系統錯誤修複、集成電路抗輻射設計等學科交叉科研方向。形成了以應用基礎研究和前沿技術探索為主,兼顧關鍵技術攻關和工程技術應用的可持續發展能力,成為我國重要的宇航集成電路領域的研究基地,人才培養及畢業生就業都具有鮮明的航天特色和優勢。
本方向依托“空間環境地面模拟裝置(國家大科學工程)”和“空間環境與物質作用全國重點實驗室”兩個國家級科研平台,擁有國内領先的300MeV質子重離子加速器,具備集成電路和器件全參數測試能力,具備可靠性、輻照試驗、環境試驗、失效分析等能力。承擔國家重大科技專項、自然科學基金重點項目等國家級重大科研任務,形成了以“基礎研究”、“産學研合作”和“航天特色應用”三足鼎立的科研格局。
光電融合集成電路與應用領域:
本方向面向後摩爾時代集成電路科學與工程技術發展前沿,研究基于光電融合集成的下一代芯片技術,突破集成電路性能和功耗瓶頸。主要涵蓋前沿光電器件、光電融合芯片設計、異質異構集成工藝、光電協同系統與應用等理論及方法。涉及物理、光學、電子、數學、化學、材料科學與工程、光學工程、計算機科學與技術等多學科的交叉融合。主要研究方向包括異質異構光電融合集成與封裝技術,光計算、光信息處理芯片與應用,光子智能感知器件與應用,特殊環境光子芯片技術與應用。
主要研究内容包括針對現有器件性能瓶頸,研究片上光、電、熱、聲多物理場的互耦機制與調控方法;面向下一代超高速、低功耗通信和智能感知需求,開展高性能集成光電子器件設計、制造、集成與封裝方法及技術研究;針對單一材料體系的局限,研究基于異質異構“矽基+”集成技術的大規模光電融合集成電路設計、制備、封裝及測試驗證;面向空間信息裝備小型化、輕量化、智能化需求,研究基于集成光子芯片的空間光束高速控制、高速數據傳輸及在軌信息處理智能系統及應用;面向下一代計算和信息處理技術需求,發展光神經網絡、光信息處理、片上光譜分析等集成光子芯片及應用;面向多維度、跨尺度智能感知需求,開展光子智能感知器件及光電融合與協同系統應用研究等。
現已形成矽基光子學、微納光子學、分布式光纖傳感等特色科研方向。近五年,團隊成員取得一系列研究成果,包括:省部級科技獎勵包括:省部級科技獎勵4項,國家發明專利授權50餘項,已在Nature Photonics、Light: Science and Applications、Nature Communication等國際光學權威期刊發表等國際光學權威期刊發表SCI論文210餘篇,其中,關于芯片級模分複用光互聯、集成半導體激光器的研究成果分别獲得導體激光器的研究成果分别獲得2019年中國光學十大進展、IEEE PTL年年度最佳論文獎。
國際交流
本專業與多個國家的大學和研究機構建立了合作與交流關系,與德國亥姆霍茲聯合會羅森多夫研究中心、德國德累斯頓工業大學、德國弗萊貝格工業大學、瑞典斯德哥爾摩大學等學校和科研機構作定期訪問交流。與美國、法國、瑞典、德國、新加坡等國家進行學生國際交流。
畢業去向
本專業重視學生的能力培養和人格養成,秉承哈工大“規格嚴格、功夫到家”的校訓,為航天院所、科研院所和企業等培養高水平科研人才。
主要就業單位:中國科學院各院所、中國工程物理研究院、中國電子科技集團、中國航天科技集團各科研院所,中芯國際、華為、海思、聖邦、艾為等企業。
更新時間:20240620