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高分子材料加工新技術范文1
材料科學技術是國民經濟發展的重要支撐，是航天、航空、信息、國防等高新技術進步的基礎。北京理工大學材料學院培養從事金屬、無機非金屬、高分子材料的制備與加工和電子封裝技術領域的高級研究和工程技術人才。
該學院設有材料科學與工程、高分子材料與工程、材料化學、材料成型及控制工程、電子封裝技術五個本科專業，設有材料科學與工程博士后流動站，具有材料學、材料加工工程、材料物理與化學學科博士及碩士學位授予權，具有高分子化學與物理、有色冶金碩士學位授予權。
（來源：文章屋網 ）
高分子材料加工新技術范文2
關鍵詞:高分子材料 成型加工 技術
近年來,某些特殊領域如航空工業、國防尖端工業等領域的發展對聚合物材料的性能提出了更高的要求,如高強度、高模量、輕質等,各種特定要求的高強度聚合物的開發研制越來越顯迫切。
一、高分子材料成型加工技術發展概況
近50年來,高分子合成工業取得了很大的進展。例如,造粒用擠出機的結構有了很大的改進,產量有了極大的提高。20世紀60年代主要采用單螺桿擠出機造粒,產量約為3t/h;70年代至80年代中期,采用連續混煉機+單螺桿擠出機造粒,產量約為10t/h;80年代中期以來。采用雙螺桿擠出機+齒輪泵造粒,產量可以達到40-45t/h,今后的發展方向是產量可高達60t/h。在l950年,全世界塑料的年產量為200萬t。20世紀90年代。塑料產量的年均增長率為5.8%,2000年增加至1.8億t至2010年,全世界塑料產量將達3億t,此外。合成工業的新近避震使得易于璃確控制樹脂的分子結構,加速采用大規模進行低成本的生產。隨著汽車工業的發展,節能、高速、美觀、環保、乘坐舒適及安全可靠等要求對汽車越來越重要.汽車規模的不斷擴大和性能的提高帶動了零部件及相關材料工業的發展。為降低整車成本及其自身增加汽車的有效載荷,提高塑料類材料在汽車中的使用量便成為關鍵。
據悉,目前汽車上100kg的塑料件可取代原先需要100-300kg的傳統汽車材料(如鋼鐵等)。因此,汽車中越來越多的金屬件由塑料件代替。此外,汽車中約90%的零部件均需依靠模具成型,例如制造一款普通轎車就需要制造1200多套模具,在美國、日本等汽車制造業發達的國家,模具產業超過50%的產品是汽車用模具。目前,高分子材料加工的主要目標是高生產率、高性能、低成本和快捷交貨。制品方面向小尺寸、薄壁、輕質方向發展;成型加工方面,從大規模向較短研發周期的多品種轉變,并向低能耗、全回收、零排放等方向發展。
二、現今高分子材料成型加工技術的創新研究
(一)聚合物動態反應加工技術及設備
聚合物反應加工技術是以現雙螺桿擠出機為基礎發展起來的。國外的Berstart公司已開發出作為連續反應和混煉的十螺桿擠出機,可以解決其它擠出機(包括雙螺桿和四螺桿擠出機)作為反應器所存在的問題。國內反應成型加工技術的研究開發還處于起步階段,但我國的經濟發展強烈要求聚合物反應成型加工技術要有大的發展。指交換法聚碳酸酯(PC)連續化生產和尼龍生產中的比較關鍵的技術是縮聚反應器的反應擠出設備,我國每年還有數以千萬噸計的改性聚合物及其合金材料的生產。關鍵技術也是反應擠出技術及設備。
目前國內外使用的反應加工設備從原理上看都是傳統混合、混煉設備的改造產品,都存在傳熱、傳質過程、混煉過程、化學反應過程難以控制、反應產物分子量及其分布不可控等問題.另外設備投資費用大、能耗高、噪音大、密封困難等也都是傳統反應加工設備的缺陷。聚合物動態反應加工技術及設備與傳統技術無論是在反應加工原理還是設備的結構上都完全不同,該技術是將電磁場引起的機械振動場引入聚合物反應擠出全過程,達到控制化學反應過程、反應生成物的凝聚態結構和反應制品的物理化學性能的目的。該技術首先從理論上突破了控制聚合物單體或預聚物混合混煉過程及停留時間分布不可控制的難點,解決了振動力場作用下聚合物反應加工過程中的質量、動量及能量傳遞及平衡問題,同時從技術上解決了設備結構集成化問題。新設備具有體積重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、適應性好、可靠性高等優點,這些優點是傳統技術與設備無法比擬或是根本沒有的。該項新技術使我國聚合物反應加工技術直接切人世界技術前沿,并在該領域處于技術領先地位。
(二)以動態反應加工設備為基礎的新材料制備新技術
1.信息存儲光盤盤基直接合成反應成型技術。此技術克服傳統方式的中間環節多、周期長、能耗大、儲運過程易受污染、成型前處理復雜等問題,將光盤級PC樹脂生產、中間儲運和光盤盤基成型三個過程整合為一體,結合動態連續反應成型技術,研究酯交換連續化生產技術,研制開發精密光盤注射成型裝備,達到節能降耗、有效控制產品質量的目的。
2.聚合物/無機物復合材料物理場強化制備新技術。此技術在強振動剪切力場作用下對無機粒子表面特性及其功能設計(粒子設計),在設計好的連續加工環境和不加或少加其它化學改性劑的情況下,利用聚合物使無機粒子進行原位表面改性、原位包覆、強制分散,實現連續化制備聚合物/無機物復合材料。
3.熱塑性彈性體動態全硫化制備技術。此技術將振動力場引入混煉擠出全過程,控制硫化反直進程,實現混煉過程中橡膠相動態全硫化.解決共混加工過程共混物相態反轉問題。研制開發出擁有自主知識產權的熱塑性彈性體動態硫化技術與設備,提高我國TPV技術水平。
三、高分子材料成型加工技術的發展趨勢
近年來,各個新型成型裝備國家工程研究中心在出色完成了國家級火炬計劃預備項目和國家“八五”、“九五”重點科技計劃(攻關)等項目同時,非常注重科技成果轉化與產業化,完成產業化工程配套項目20多項,創辦了廣州華新科機械有限公司和北京華新科塑料機械有限公司,使其有自主知識產權的新技術與裝備在國內外推廣應用。塑料電磁動態塑化擠出設備已形成了7個規格系列,近兩年在國內20多個省、市、自治區推廣應用近800臺(套)。銷售額超過1.5億元,還有部分新設備銷往荷蘭、泰國、孟加拉等國家.產生了良好的經濟效益和社會效益。例如PE電磁動態發泡片材生產線2000年和2001年僅在廣東即為國家節約外匯近1600萬美元,每條生產線一年可為制品廠節約21萬k的電費。塑料電磁動態注塑機已開發完善5個規格系列,投入批量生產并推向市場;塑料電磁動態混煉擠出機的中試及產業化工作已完成,目前開發完善的4個規格正在生產試用。并逐步推向市場目前新設備的市場需求情況很好,聚合物新型成型裝備國家工程研究中心正在對廣州華新科機械有限公司進行重組。將技術與資本結合,引入新的管理、市場等機制,爭取在兩三年內實現新設備年銷售額超億。我國已加入WTO,各個行業都將面臨嚴峻挑戰。
綜上所述,我國必須走具有中國特色的發展高分子材料成型加工技技術與裝備的道路,打破國外的技術封鎖,實現由跟蹤向跨越的轉變;把握技術前沿,培育自主知識產權。促進科學研究與產業界的結合,加快成果轉化為生產力的進程,加快我國高分子材料成型加工高新技術及其產業的發展是必由之路。
參考文獻:
[1]Chris Rauwendaal,Polymer Extrusion,Carl Hanser Verlag,Munich/FkG,l999.
[2]瞿金平,聚合物動態塑化成型加工理論與技術[M].北京:科學出版社,2005 427435.
高分子材料加工新技術范文3
Practice and exploration on the course-teaching mode for cultivating the outstanding engineers
Zhao Fuchun Liao Shuangquan Zhao Yanfang Liao Xiaoxue Wang Zhifen Yu Rentong Xu Nai
Abstract：In this paper， as for present teaching situation of the polymer material and engineering specialized courses in colleges and universities，the course teaching modes of polymer material and engineering were explored based on the background of outstanding engineers’ plan. The experienced teach mode included some of the new education concept and teaching methods in the current higher education. In addition， they are expected to promote effectively teaching quality and students’ social competitiveness of the polymer material and engineering excellence engineers’ class in our school and to provide the reference for other universities’ cultivation of the high polymer material and engineering excellence engineers at the same time.
Key words：Outstanding engineers；Specialty curriculum teaching models；Educational idea；Educational reform
為適應新時期我國社會和經濟發展的需要，于2010年6月23日，教育部正式啟動了新的人才培養質量工程――“卓越計劃”（全稱“卓越工程師教育培養計劃”）。卓越計劃是高校工程教育改革的一項重大舉措，旨在培養出具有優秀創新能力的工程技術類人才，為提升國家整體核心競爭力，建設成為創新型國家提供充足的才智保障。2013年海南大學高分子材料與工程專業榮幸獲批為教育部卓越計劃培養試點專業。而專業課程的教學是卓越工程師人才培養中的關鍵環節，專業課程教學模式優化和有效運用直接決定著專業課程的教學效果。該文基于卓越計劃和新的教育理念，進行課程教學模式的改革和探索，以提升該校高分子材料與工程卓越工程師班的教學質量和學生的社會競爭力。
1建立科學的理論和實踐教學課程體系
科學的理論和實踐教學課程體系是先進教育理念付諸實施和人才培養目標得以實現的重要載體。面向卓越工程師培養的課程體系的設置需要與我國企業發展現狀和當前工程技術領域前沿緊密結合。目前，海南大學高分子材料工程專業是海南省的特色優勢專業和高分子材料加工海南省教學示范中心，在國內本科專業教育中具有較高的知名度。近年來，本專業依據對畢業生就業狀況調查和任課老師與企業合作與交流過程中的反饋情況，進一步明確了本專業領域人才需求結構傾向，結合本科階段學生知識結構，圍繞著高分子材料加工特色，建立了比較科學的理論和實踐教學課程體系。針對卓越人才培養所注重的工程應用性和實踐性，已在江浙、山東、廣東、廣西、云南、海南等多地建立了固定的教學實習基地，依據本校高分子材料與工程專業的特色和優勢，開設了門類比較齊全、特色突出的專業課程體系。該課程體系主要有公共課程、學科基礎課程、專業課程、實踐教學環節、個性課程、創新創業課程和文化素質教育課程七大模塊組成。公共課程模塊主要是通過獨立開設《Listening and Presentation》、《英語口語》、《實用公文寫作》、《計算機公共基礎》等提高學生英語、計算機應用能力和書面、口頭表達能力。學科基礎課程模塊則注重強化數理化、工程力學、工程制圖、化工等方面工程基礎原理知識。專業課模塊則主要課程有《材料科學與工程基礎》、《高分子物理》、《高分子化學》、《化工原理》、《高分子材料共混原理（雙語） 》、《聚合物合成原理及工藝學》、《高分子材料成型加工基礎》、《天然橡膠加工學》、《膠乳制品工藝學》、《塑料制品工藝學》、《橡膠工藝原理》、《塑料模具設計與制造》、《高分子材料與工程專業英語》、《現代測試及表征技術》、《工程訓練》等，其中《高分子材料共混原理（雙語） 》為海南省精品課程，《高分子物理》、《橡膠工藝原理 》、《天然橡膠加工學 》為校級精品課程，《高分子化學》為校級重點課程，《高分子材料與工程專業英語》為校級高標準網絡輔助教學課程。此外，在實踐教學環節模塊除了《認知實習》、《專業課程生產實習》、《畢業實習》、《畢業論文》等傳統實踐課程，還單獨開設了《工程實踐》和《工程訓練》以培養和鍛煉學生的思維創新能力、動手能力和團體協作能力，強化適應社會和企業素養。在個性化課程模塊中除了開設《膠乳制品工藝學》等眾多該校特色課程，還開設《企業工程管理》、《環保與安全》《技術經濟》等課程增強學生的工程應用與經濟管理能力。創新創業課程和文化素質教育課程模塊主要是培養學生的創新精神和人文素養，使學生成為兼具創新精神和人文素養的卓越工程師。
2課程教學模式改革與實踐
課程教學模式是課程體系實現知識傳播和轉化的重要途徑，直接影響著教學的效果。近年該校卓越班課程教學主要是適應課程體系模塊化要求，著力改變傳統的“滿堂灌”，構建以學生為中心，以老師為主導的教學模式，激發學生學習興趣、創新精神和動手能力。同時，通過教學與科研相結合、教學與科技競賽相結合，提升教師執教水平，完善輔助教學與管理，在工程實踐中培育學生創新精神和實踐能力，確保卓越人才培養的良好教學效果。
2.1 校內課堂教學模式
校內課堂教學需要采用靈活多樣化的組織形式和教學方法才能達到課程體系構建期望。在以往的校內課堂教學中，往往常采用“填鴨式”式教學，學生與教師缺乏交流互動和質疑精神，創造性培養成為一種奢求。而國外著名大學多以學生為主體設計教學活動，融合講授、研討、辯論、案例分析、項目研究的授課形式很值得在卓越人才培養中大力借鑒。下面就筆者運用教學中的幾種教學模式實踐與體驗加以列舉。
2.1.1研究性教學模式
對工科專業，研究性教學就是任課教師把最新的科研實踐設計理念、科研方法和新的研究結果引入到教學活動，指導學生選定與專業相關的專題進行主動探索、思考和實踐，并從中獲取知識和經驗、解決問題的方法。研究性教學是一種具有個性差異性的教學實踐。在卓越工程師教育的教學模式中，研究性教學被認為是提?{學生動手能力和創新精神的重要途徑。研究性教學（對學生而言，應該稱之為“研究性學習”）是一種符合工程能力培養規律、符合綜合素質形成邏輯的教學組織形式和教學方法。研究性教學模式不僅適用于探索性實驗、課程設計、畢業論文、創新型設計競賽等教學，也適用于高分子的特色專業課程教學。筆者曾將一些知識點設計成研究性的問題，讓學生主動探索思考，獲取知識和鍛煉分析解決問題的能力，如筆者在《現代測試與表征技術》課堂教學中，將自己科研工作中的電子掃描電鏡測試結果設計成知識點問題：對于這種材料采用什么樣的制樣方法？制樣時該注意哪些事項能得到更加高的圖像襯度以及避免假象？得到的測試結果如何分析？經過設問，學生主動學習思考，查閱相關研究文獻，進行實證結果解釋，解決問題，取得了良好的教學效果，實際解析能力得到切實的提高。
2.1.2微課教學模式
近年來，隨著信息化技術的發展與普及，“微課”作為一種課堂教學的重要手段逐漸受到重視。教育部教育信息管理中心曾對“微課”做了如下的定義：微課是基于一門學科/課程的某個重要專題（或某個單元、主題等）而設計開發的一種微型化的在線視頻網絡課程。微課程的開發有利于高分子材料科學與工程專業教師基礎理論知識的講授，便于在一個學生輕松的環境下提高了對專業課程的學習興趣以及對理論知識的掌握，具有事半功倍的效果。作為新型教學模式，“微課”充分利用現代信息技術、媒體傳播技術，提高了專業課程教學活動中的靈活性。筆者在高分子材料與工程專業英語授課時，利于現在豐富的網絡英語資源素材，結合專業知識點，制作了一些“微課”視頻，例如“Chain Polymerization”、“Polymer Solution”等“微課”生動形象地展示了知識點，對學生印象深刻。
2.1.3外延式教學模式
目前， 盡管課堂教學中已廣泛采用的多媒體教學，但仍然還是教師的演示工具， 信息傳遞是單方向的，在有限授課時間內能夠傳授的內容非常有限。此外，一般課堂教學中由于時間的限制，缺乏交互性、時空延續性，學生學習缺乏自主性、選擇性。本專業利用清華大學教育技術研究所為該校開發的網絡教學綜合平臺開展網絡輔助教學， 將課堂教學和網絡輔助教學有機地結合起來。課堂教學中教師的發揮主導作用， 課外學生則發揮自主作用，借助于網絡平臺將課堂教學延伸到了課外。教學播客、教學郵箱、網上論壇、問卷調查這些平臺欄目充分顯示了網絡教學的強大交互性，彌補了傳統教學方式存在的不足，給教學和學習帶來了新鮮感和樂趣，培養了學生的自主學習、協作學習和探究、創新的能力。
2.1.4前沿技術融合式教學模式
隨著科學前沿知識的進步，工程技術的也涌現出大量的新趨勢。如果將它們與現有教學模式進行融合，能進一步激發學生的學習熱情，增強學生自主學習和創新能力。塑料加工及模具設計課程群教師在塑料設計與制造、塑料模具CAD課程教學中，引入3D打印技術，讓學生熟悉熔融層積型3D打印機的使用方法，制備個性化的造型塑件，極大地激發了學生的學習興趣，提高課程教學效果。
3校企合作實踐教學模式
通過校企聯合實踐教學，高校可以充分利用企業的資源和優勢，給學生提供緊密聯系社會生產實際的實習實踐及工程訓練機會，提高辦學效益和教育質量；而企業則能通過校企合作教學機制宣傳自身形象，并依靠高校的人才、技術優勢，提升企業的市場競爭力。因此，高校與企業聯合實踐教學顯得格外重要。近年來，該校與海南天然橡膠集團股份有限公司緊密合作，經常與所屬企業溝通，將天然橡膠生產加工實際中的需求和問題，設定專項課題，然后教師指導學生成立針對性的技術攻關小組，讓學生帶著問題、有目的地進入企業生產車間和研發中心實習，既鍛煉了學生的工程應用能力，而且為企業做出一定貢獻，受到企業的好評。從校企合作教學現狀來說，還需從教師工程實踐能力和企業工程技術授課水平兩個方面努力提升，才能使校企合作實踐教學模式發揮日益重要的作用。高?？啥ㄆ谂晒こ棠芰^強的教師到國內外知名企業進行工程實訓交流，鍛煉任課教師的工程實踐能力，學習企業的先進工程管理模式；而企業工程技術人員只有理論上和授課水平上大幅提升，才能在教學過程中展現和應用好自己豐富的工程實踐經驗和卓越的工程創新能力。
4輔助教學及管理
卓越人才的創新和實踐能力培養及其寬廣的學術視野的拓展也離不開課堂輔助教學及管理。課外科技活動和學科競賽可激發學生對專業的濃厚興趣，培養其科學思維、創新意識、團隊精神、組織協調能力、工程能力。因此，該校高分子材料與工程專業通過建立起全方位開放現有專業實驗室制度，基于實踐課程（如創新創業課）、系列學科競賽（如高校環保創意大賽、大學生節能減排大賽、全國大學生挑戰杯大賽等）、課外科技活動（如本專業提供一定額度經費為本科生專門設立的自主科研課題）等培養學生的創新能力和實踐能力，學生的素質相比以前提升明顯。同時，作為一種大學本科生非普及的管理制度――導師制對提高他們的創新能力也大有裨益。該校高分子材料與工程卓越工程師班學生在第一學期末，通過雙向選擇，確定富有工程經驗的教師作為自己的導師。在其以后的學習生涯中，通過經常性的師生互動，有效地開啟了學生的創新能力。
高分子材料加工新技術范文4
人們通常把材料、信息和能源 人們通常把材料、信息和能源并列為現代科學技術的三大支柱，并認為他們是現代社會賴以生存和發展的基本條件之一。在這三大支柱中，材料科學顯得尤為重要，可以說材料科學是現代科學技術發展的重要支撐，這主要體現在材料是人類社會進步的里程碑，而先進材料是高新技術發展和社會現代化的基礎和先導，也因為信息和能源技術的發展都與材料科學的進步和發展密切相關。材料一直是人類賴以生存和發展的物質基礎，但材料科學的提出卻是20世紀60年代初的事情，也是科學技術發展的必然結果。隨著人們對材料的制備、微觀結構與宏觀性能之間關系等研究的逐步深入，各種材料體系，如金屬材料、高分子材料、陶瓷材料等都已相繼建立起來。對不同材料的研究可以相互借鑒，也使得不同材料之間的相互替代和補充成為可能，由此也出現了復合材料的概念并得到了廣泛應用。隨著人們對材料研究的深入，逐漸形成了材料科學與工程這門學科。這門學科除了研究材料的組成、結構與性質的關系等基礎研究之外，還研究材料在制備過程中的工藝和工程技術問題?，F在一般認為，材料科學與工程主要包括組成與結構、合成與制備、性質及使用效能等四個方面，它是關于材料成份、結構、工藝與它們的性能和用途之間的有關知識的開發和應用的科學。由此可以看出，材料科學與工程科學有多學科交叉、與實際應用密切相關等特點，并且也是一門正在發展中的科學。作為一級學科，材料科學與工程學科下設有材料物理與化學、材料學、材料加工工程三個二級學科。按照我國的專業規劃，材料科學與工程學科以材料學、化學、物理學為基礎，系統學習材料科學與工程專業的基礎理論和實驗技能，并將其應用于材料的合成、制備、結構、性能、應用等方面。更進一步講，材料科學與工程專業培養具備包括金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料等材料領域的科學與工程方面較寬的基礎知識，能在各種材料的制備、加工成型、材料結構與性能等領域從事科學研究與教學、技術開發、工藝和設備設計、技術改造及經營管理等方面工作的科學研究與工程技術人才。金屬材料領域涉及的金屬磁性材料和無機非金屬材料領域涉及的陶瓷基鐵氧體材料都已經得到了非常廣泛的應用。高分子領域的有機磁體，目前正在成為國際上研究的熱點，也是軟物理研究的一個重要領域。由此可以看出，材料科學與工程領域涉及的各個方面，都可以看到磁性材料的影子。材料一般分成結構材料和功能材料兩大類，磁性材料作為具有特定物理功能的材料，在功能材料中占有很大的比重。當前功能材料的研究和開發的熱點集中在光電子信息材料、功能陶瓷材料、能源材料、生物醫用材料、超導材料、功能高分子材料、先進復合材料、智能材料以及生態環境材料等領域，這幾類材料幾乎都與磁性材料有直接或間接的關系，各類材料的磁學性質無疑也是當今研究的熱點問題。
隨著社會的發展，特別是信息功能材料的發展和應用的日益廣泛，作為功能材料基礎的磁性材料得到了日益廣泛的應用。與此相適應的，在材料科學與工程學科的教學體系中，特別是在一些主干課程中都出現了與磁性材料相關的內容也就成為歷史的必然。因為磁性材料從材料微觀結構上涉及到晶態材料、非晶態材料、納米晶材料，也涉及到金屬材料、陶瓷材料等無機材料，所以在《材料物理導論》中把“材料的傳導性和磁性”作為一個章節，《新材料概論》中與磁性有關的有“磁性材料”和“超導材料”兩個章節，《金屬功能材料》涉及到磁性的章節更多，有“磁性材料”、“金屬薄膜材料”、“非晶態金屬材料”、“信息材料”、“超導材料”及“智能金屬材料”等章節，在涉及到材料物理性能及測試的教材中，都會不可避免地涉及到磁學知識。在國外的教材中，情況也是如此，如《工程材料科學與設計》一書。在無機材料、陶瓷材料等課程中，也都會涉及到磁性材料，在材料物理性能的講授中，也必然會涉及到電性及磁性的內容。考慮到磁學知識的廣泛性及分散性，我校在教學實踐中發現，有必要充分利用學校在這方面的優勢，把磁學的相關知識單獨作為一門學科進行講授，這樣既有利于學生對磁學知識有一個系統的理解，也可以適應社會發展的需要。磁性材料作為一種非常重要的基礎功能材料，在社會中已經得到了廣泛的應用，作為材料科學與工程專業的學生，非常有必要對磁學及磁性材料的知識有一個專門的了解，這樣做會使學生受益終生。因為一方面有利于擴大他們的知識面和視野，也非常有利于他們就業；另一方面有的學生進入研究生階段后，如果具備一些磁學相關知識，也非常有利于他們的學習和研究工作，《金屬材料結構與性能》屬于材料科學與工程學科領域的基礎教材和國內外材料專業碩士的必修教材，也把“材料的磁性能”作為一個章節進行講授。
作為重要的現代信息功能材料的磁性材料，其發展具有悠久的歷史，在這方面已經有許多專門的文獻資料進行了介紹，在此不再贅述。人類很早就開始了磁學的研究，但直到量子力學創立后，才對磁性的起源有了一個較為清晰的認識，也就是說，磁性本質上起源于物質的量子性質。這就說明要研究與磁性相關的現象，就必須具有《量子力學》的學習背景；要研究大量微觀粒子聚集體的磁學性質，就必然要用到《熱力學統計物理》的知識；要研究固體的磁學性質，也必然要對《固體物理》有深入的了解。所以，在學習《磁學》課程之前，必須要以這三門課程的學習為先導，而在材料科學與工程專業中作為專業基礎課，都會專門開設這三門課程，這也就為磁學課程的開設創造了有利條件。我校的探索實踐表明，在講授中應以《磁性材料》課程為主線來進行講授，并且適當增加一些必要的磁學知識和磁測量知識，以利于學生的理解，也有利于學生對其他相關課程的學習。我校幾年來的實踐教學都收到了良好的效果。人們對納米結構體系與新的量子效應器件的研究已經取得了許多新的進展，有許多成果已經產業化，并由此帶動了傳統產業的技術升級和技術進步，從而掀起了納米科技熱潮。納米結構由于具有納米微粒的特性，如量子尺寸效應、小尺寸效應、表面效應等特點，又存在由納米結構組合引起的新的效應，如量子耦合效應和協同效應等，這些都屬于量子力學現象，現代納米科技研究也多是以這些效應為出發點來進行的，這些內容也是材料科學與工程學科各門主干課程的重點內容。磁學主要研究物質的磁性及其起源，也就是研究與電子的自旋相關的性質及理論。磁學從創立之初就一直在從事與量子效應有關的知識研究。從量子力學創立至今，磁學從理論上對這些問題的探索已經有將近一個世紀的時間，積累了豐富的知識，對磁學相關知識的學習，必然會大大促進學生對材料科學與工程學科的學習和理解。
并列為現代科學技術的三大支柱，并認為他們是現代社會賴以生存和發展的基本條件之一。在這三大支柱中，材料科學顯得尤為重要，可以說材料科學是現代科學技術發展的重要支撐，這主要體現在材料是人類社會進步的里程碑，而先進材料是高新技術發展和社會現代化的基礎和先導，也因為信息和能源技術的發展都與材料科學的進步和發展密切相關。材料一直是人類賴以生存和發展的物質基礎，但材料科學的提出卻是20世紀60年代初的事情，也是科學技術發展的必然結果。隨著人們對材料的制備、微觀結構與宏觀性能之間關系等研究的逐步深入，各種材料體系，如金屬材料、高分子材料、陶瓷材料等都已相繼建立起來。對不同材料的研究可以相互借鑒，也使得不同材料之間的相互替代和補充成為可能，由此也出現了復合材料的概念并得到了廣泛應用。隨著人們對材料研究的深入，逐漸形成了材料科學與工程這門學科。這門學科除了研究材料的組成、結構與性質的關系等基礎研究之外，還研究材料在制備過程中的工藝和工程技術問題?，F在一般認為，材料科學與工程主要包括組成與結構、合成與制備、性質及使用效能等四個方面，它是關于材料成份、結構、工藝與它們的性能和用途之間的有關知識的開發和應用的科學。由此可以看出，材料科學與工程科學有多學科交叉、與實際應用密切相關等特點，并且也是一門正在發展中的科學。作為一級學科，材料科學與工程學科下設有材料物理與化學、材料學、材料加工工程三個二級學科。按照我國的專業規劃，材料科學與工程學科以材料學、化學、物理學為基礎，系統學習材料科學與工程專業的基礎理論和實驗技能，并將其應用于材料的合成、制備、結構、性能、應用等方面。更進一步講，材料科學與工程專業培養具備包括金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料等材料領域的科學與工程方面較寬的基礎知識，能在各種材料的制備、加工成型、材料結構與性能等領域從事科學研究與教學、技術開發、工藝和設備設計、技術改造及經營管理等方面工作的科學研究與工程技術人才。金屬材料領域涉及的金屬磁性材料和無機非金屬材料領域涉及的陶瓷基鐵氧體材料都已經得到了非常廣泛的應用。高分子領域的有機磁體，目前正在成為國際上研究的熱點，也是軟物理研究的一個重要領域。由此可以看出，材料科學與工程領域涉及的各個方面，都可以看到磁性材料的影子。材料一般分成結構材料和功能材料兩大類，磁性材料作為具有特定物理功能的材料，在功能材料中占有很大的比重。當前功能材料的研究和開發的熱點集中在光電子信息材料、功能陶瓷材料、能源材料、生物醫用材料、超導材料、功能高分子材料、先進復合材料、智能材料以及生態環境材料等領域，這幾類材料幾乎都與磁性材料有直接或間接的關系，各類材料的磁學性質無疑也是當今研究的熱點問題。
隨著社會的發展，特別是信息功能材料的發展和應用的日益廣泛，作為功能材料基礎的磁性材料得到了日益廣泛的應用。與此相適應的，在材料科學與工程學科的教學體系中，特別是在一些主干課程中都出現了與磁性材料相關的內容也就成為歷史的必然。因為磁性材料從材料微觀結構上涉及到晶態材料、非晶態材料、納米晶材料，也涉及到金屬材料、陶瓷材料等無機材料，所以在《材料物理導論》中把“材料的傳導性和磁性”作為一個章節，《新材料概論》中與磁性有關的有“磁性材料”和“超導材料”兩個章節，《金屬功能材料》涉及到磁性的章節更多，有“磁性材料”、“金屬薄膜材料”、“非晶態金屬材料”、“信息材料”、“超導材料”及“智能金屬材料”等章節，在涉及到材料物理性能及測試的教材中，都會不可避免地涉及到磁學知識。在國外的教材中，情況也是如此，如《工程材料科學與設計》一書。在無機材料、陶瓷材料等課程中，也都會涉及到磁性材料，在材料物理性能的講授中，也必然會涉及到電性及磁性的內容。考慮到磁學知識的廣泛性及分散性，我校在教學實踐中發現，有必要充分利用學校在這方面的優勢，把磁學的相關知識單獨作為一門學科進行講授，這樣既有利于學生對磁學知識有一個系統的理解，也可以適應社會發展的需要。磁性材料作為一種非常重要的基礎功能材料，在社會中已經得到了廣泛的應用，作為材料科學與工程專業的學生，非常有必要對磁學及磁性材料的知識有一個專門的了解，這樣做會使學生受益終生。因為一方面有利于擴大他們的知識面和視野，也非常有利于他們就業；另一方面有的學生進入研究生階段后，如果具備一些磁學相關知識，也非常有利于他們的學習和研究工作，《金屬材料結構與性能》屬于材料科學與工程學科領域的基礎教材和國內外材料專業碩士的必修教材，也把“材料的磁性能”作為一個章節進行講授。
高分子材料加工新技術范文5
重點領域，是指在區域經濟、社會發展中亟需科技提供支撐的產業和亟需發展的學科領域。優先主題，是指在重點領域中目標任務明確、科技基礎較好、近期能夠取得突破的技術群。
《綱要》圍繞省委七屆十次全會精神，從建設海峽西岸經濟區，推進資源節約型和環境友好型社會建設，壯大主導產業、改造提升優勢產業、培育高新技術產業，增強科技實力和競爭力出發，突出重點、協同集成，對科技發展的重點領域及其優先主題進行規劃和布局。按照有利于掌握關鍵和共性技術，提高產業核心競爭力；有利于提高區域技術創新和公共服務能力；有利于促進產業集聚，提高區域經濟發展后勁的原則，篩選確定9個重點領域、44個優先主題。
新材料領域
優先主題1、光電子材料
重點研究新型光電子功能晶體和高功率條件下的晶體材料，開發高質量、大尺寸、低成本的晶體生產工藝與鍍膜技術，拓展晶體功能；研發高效耦合的LD泵浦模塊技術，全固態半導體泵浦激光器，半導體照明(LED)芯片封裝及測試技術。
優先主題2、特種陶瓷材料
重點研究高性能氧化鋁、氧化鋯粉體、光電子陶瓷和玻璃陶瓷。開發新型微波介質陶瓷材料及其元器件、陶瓷敏感器件，光纖陶瓷配件、陶瓷工具、陶瓷構件，以及陶瓷高效精密加工技術等；研究高密度陶瓷封裝工藝，第三代S1C纖維、氧化物纖維制備的關鍵技術。
優先主題3、納米材料
重點研究納米功能材料及納電子器件，開發納米高聚物材料、納米薄膜，高性能高分子納米復合材料、納米材料自修復技術，以及納米技術在高效催化劑和催化功能材料等領域的應用。
優先主題4、功能高分子材料
重點開發環境友好型功能高分子材料專用樹脂；汽車、建材行業功能性塑料關鍵技術；高阻隔、耐高溫、抗靜電、保鮮等功能性塑料包裝材料研究天然與生物高分子材料的高值化利用技術；高分子材料加工助劑；高附加值油墨、涂料、膠粘劑產品；新型農藥中間體，精細化工產品等。
優先主題5、高性能金屬材料
重點研究功能復合材料的制備與應用開發金屬電子材料及其電子封裝的關鍵技術；鋁熔體處理、鎂合金加工關鍵技術及應用；稀有金屬回收與提純技術。
優先主題6、表面改性及涂層修復技術
重點研究開發納米陶瓷涂層技術、納米復合鍍技術；化學、電化學涂層技術及其應用，非晶態合金的復合電沉積、多元復合鍍技術；激光、等離子熔射／熔積表面處理及特種表面涂層制備與再制造技術；開發具有高性能的金屬基、非金屬基復合材料和復合表面工程技術；開展固體材料的研究與應用等。
電子信息領域
優先主題7、信息元器件與集成電路設計技術
重點研究集成電路設計技術；微機電(HEMS)器件及材料制備技術；開發音視頻專用芯片、高集成度專用芯片，通用交換芯片、系統應用芯片、射頻系統芯片以及貼裝元器件等。
優先主題8、現代信息服務關鍵技術
重點開發面向企業和服務行業的信息化應用公共服務平臺、政務數據的分布式共享服務平臺；研究海量數據分布式挖掘、可視化和行業推廣應用技術；基于GIS平臺的決策支持、應急指揮和行業應用服務技術，基于位置服務(LBS)或移動定位支撐技術及推廣；射頻識別(RFID)技術及應用。
優先主題9、軟件關鍵技術
重點發展面向優勢行業和領域，具有自主知識產權的應用軟件、信息安全軟件產品及組件、物流信息與集配管理軟件、企業信息化應用軟件、大型公共數據軟件和高附加值的出口軟件產品和技術。研究社區、建筑及交通智能化技術，開發實時數據采集、融合、處理、監控和預警技術等。
優先主題10、現代通信與終端技術
重點研究開發基于下一代網絡的網絡通信技術與產品，無線自組織網絡的高效分布式安全體系、基于內容的圖像識別與過濾技術、密碼新技術等網絡通信安全新技術，微波通信與光通訊設備，寬帶與無線接入應用設備，家庭網絡現代通信集成應用，交通運輸無線數字通信系統技術等。開發嵌入式軟件系統技術，新一代網絡信息終端的通訊和接入等關鍵技術，智能終端和網絡產品等。
優先主題11、大屏幕平板顯示技術
重點開發平板和投影顯示技術，研究平板顯示材料與器件，發展高清晰度大屏幕顯示產品和產業鏈。
先進制造領域
優先主題12、數字化設計技術
重點研究與應用面向行業數字化設計技術動態性能建模、仿真與優化設計技術；開發裝備、電機、電器、電子等主導產品的數字化樣機技術；企業間的協同設計技術；產品生命周期管理PLM技術及試點示范；CAD、CAM、CAPP和PDM及其集成技術的深化應用。
優先主題13、智能控制技術
重點研究與應用面向行業的開放式數控系統網絡集中控制技術：專用驅動技術及單元；在線智能檢測技術；典型裝置或生產過程的通用控制系統智能電力電子產品及控制技術；高壓、超高壓大電流設備在線傳感技術。
優先主題14、行業管理應用軟件
重點研究開發與推廣應用面向行業或產業群的數字化管理系統軟件；研究網絡化制造平臺關鍵技術，整合形成中小企業產業集群的網絡化制造平臺。
優先主題15、先進加工與成型技術
重點研究高速、高精度加工關鍵技術與集成應用；開發結構復雜的模具復合加工成型技術及其裝備金屬零部件的塑性成型／復合成型技術；高精度冷、溫鍛件生產技術；快速超塑性成型；硬脆性材料加工技術；無余量加工與制造技術等。
優先主題16、新型儀器設備
開發冶金、石化、機械、汽車等行業的自動化儀表；基于嵌入式系統的智能儀表；研究高穩定性、高可靠性、高精度、智能化的新型傳感器。開發新型實用臨床醫療、健康預測、診斷咨詢等醫療器械產品；開展虛擬儀器研究。
農業領域
優先主題17、種質資源發掘保存與新品種培育
重點開展主要糧食作物、果蔬茶菌、畜禽等新品種選育，研究優良親本資源與保存技術，優異性狀種質資源分子鑒定、遺傳改良。研究水稻等重要作物抗蟲、抗病、品質改良，果樹抗病蟲、速生、優質等轉基因育種，優良種畜禽快速擴繁，研究分子標記輔助育種、太空育種、轉基因育種及其與常規育種緊密結合的新技術。開展轉基因生物安全性評價，
優先主題18、農產品標準化生產及精深加工
重點研究開發主要農作物以及畜禽產品優質、高效、標準化生產及產期調節技術，開發先進適用農業機械、農業生
產自動控制設施、土壤水肥快速檢測技術、節約型農業技術；開發農產品貯藏、保鮮、精深加工生產技術與設備。
優先主題19、現代林業
重點研究能源、藥用、精細化工等非木質利用的植物良種選育、壯苗培育、栽培技術、生態安全等技術，開發植物有效成分的提純、分離等技術以及工業化生產工藝。
優先主題20、特色園藝產品開發
開展特色花卉、水果、蔬菜、茶葉和食用菌等園藝產品的產期調控、快速繁殖等關鍵技術研究及其產業化開發。
優先主題21、農林重大病蟲害防治
重點開展農林重大病蟲害防治研究，外來有害生物預警與控制技術研究，生物防治綜合技術研究，研制開發生物農藥、農藥環保制劑以及高效低毒化學農藥等。
海洋與漁業領域
優先主題22、水產良種保護與養殖關鍵技術
重點開展福建省主要水產品種的遺傳改良與良種選育技術、特色養殖種類優良品種的制種和保種技術研究；重要瀕危珍稀海洋物種人工繁育示范研究；培育大黃魚、九孔鮑、羅非魚、對蝦和壇紫菜等抗逆和抗病明顯增強的品系／品種；建立良種保種、制種和繁育基地；加強海洋牧場運行模式優化研究。
優先主題23、水產品精深加工及質量安全控制技術
重點研究水產品保鮮和?；罴夹g、精深加工過程中品質改良、風味營養保持及產品貯藏等關鍵生產技術，開發高附加值的功能食品；研究水產品質量檢測與控制技術、水產品加工HACCP體系關鍵技術等。
優先主題24、海洋資源開發與利用
重點研究開發海洋生物活性物質提取與分離技術，開發利用海洋生物毒素資源、甲殼質資源、海藻聚糖及海藻蛋白；建立深海微生物菌種資源庫；開展深海微生物資源開發利用關鍵技術研究；開發利用高溫酶、低溫酶和具有生物催化功能的極端酶；研究深海微生物新型代謝產物，篩選與應用深海浸礦微生物；加強微生物資源在環境保護與修復技術中的應用研究；開發高附加值海洋礦產加工、海水化學物質提取技術，發展海水淡化裝備和海水直接利用技術。加強海洋港口、海洋旅游和休閑漁業相關技術的開發利用。
人口與健康領域
優先主題25、新藥及原料藥研發
重點開展重大及新發傳染病的診斷試劑、疫苗、免疫抑制劑的研究開發；發展新型抗生素的研究開發：利用基因工程技術進行生物藥物研究開發利用蛋白質工程技術改良現有生物藥物；研發藥物的新劑型及新輔料，提高療效，降低毒副作用；研發療效確切的天然藥物及其生物活物質，開發質量穩定、療效確切的中藥新藥；利用海洋微生物進行創新藥物研制，研究開發海洋生物毒素及其衍生物藥用制劑等。
優先主題26、中藥材生產關鍵技術研究
研究具有福建省地方特色的藥用植物、藥用真菌的栽培技術、藥用動物的飼養技術，制定福建省地道藥材生產全過程的質量標準；研究福建省地方特色藥用動植物種質繁育技術和生物多樣，研究中藥資源的分布及其可持續開發利用；加強中藥炮制過程中生理活性成分變化的研究，規范福建省地道藥材的加工(包括炮制)方法，制定加工標準操作規程。
優先主題27、生殖疾病防控與出生缺陷干預研究
重點開展生育障礙發病主要病因分析，危險因子對人類生殖影響及防控的研究，研究生育障礙疾病獼猴動物模型，生育障礙疾病、生育障礙遲發遺傳病分子生物學創新診斷技術，研究重點病種的干預措施，出生缺陷干預評價體系。
優先主題28、器官移植、組織工程與再生醫學研究
重點開展干細胞誘導分化、細胞一組織工程與再生醫學、器官移植的臨床研究。研究胚胎干細胞和骨髓基質干細胞的定向誘導分化器官移植排斥反應特別是對移植物慢性失功能的機理；器官移植過程的免疫應答機制及其調控：建立免疫狀態臨床評價標準，免疫耐受誘導方法。
資源與環境領域
優先主題29、節能技術研究與應用
積極推廣電機、車船、空調等節能技術。開展熱、電、冷聯產和冷能利用技術研究試點；開展建筑節能關鍵技術的研究，新型節能墻體材料、保溫隔熱材料、節能門窗、節能燈具以及建筑節能設備的研究開發和推廣應用。
優先主題30、可再生能源開發
重點研究開發以燃料酒精、生物柴油和生物質制氫為代表的生物質能源的低成本開發及綜合利用技術，研究大型沼氣工程建造、運行、輸送和利用技術；研究風力發電機的設計、制造技術、負荷的調節與控制技術；開發太陽能綜合利用與建筑一體化技術，燃料電池、生物能電池、光伏發電應用技術及太陽能光電產品。
優先主題31、礦產資源高效利用
研究福建省金屬礦產資源成礦規律及其找礦和勘查技術。開發共伴生礦、難選冶礦、低品位礦和尾礦等資源綜合利用技術；生物濕法冶金技術；開展大范圍隱伏礦預測，遙感與地理信息技術在礦產資源開發中的應用。
優先主題32、節水技術
重點開發農村和城鎮飲用水安全保障集成技術研究多尺度水質在線監測、遙感遙測水質水量優化調配技術：研究雨水和海水利用技術，水肥耦合與微灌技術、工業用水循環使用技術和中水深度處理及輸送技術推廣工農業生產與生活節水技術，節水型的污水處理技術及尾水再利用技術。
優先主題33、大氣污染控制技術
在冶金、火電、水泥等耗能行業，重點開發工業窯爐清潔燃燒技術、脫硫、脫氮技術；開發與應用有機廢氣吸收、吸附、氣體膜分離技術，新型催化燃燒、吸附―濃縮―催化燃燒、靜電除霧、光催化技術。
優先主題34、環境保護產品研究開發
重點研發煙氣處理設備，推廣使用潔凈燃料設備。開發歐Ⅲ、歐Ⅳ標準的系列化汽車排氣催化轉化器，研究低成本膜處理技術，開發高效的固體廢物處理裝置、危險廢物的安全處置設備：污染源在線監測儀器與設備、便攜式監測儀器等。
優先主題35、環境動態監測技術
研究陸地、流域、海域等生態與環境本底值監測技術，陸地、流域、海域環境污染監測技術，陸地與水域非污染性環境破壞監測技術，生態與環境安全監測理論與技術，長期野外環境監測網絡組建技術，環境監測多源數據庫構建與網絡共享技術，遙感技術在陸地環境和水環境監測中的應用技術。研究海洋環境持續性有毒物質的監測新技術、富營養化和有害赤潮的預警預報及快速檢測技術。
公共安全領域
優先主題36、自然災害防御與減災技術
研究重大自然災害預測、預防、預警、動態顯示、危險性評估、災情分析、快速反應與救援、指揮決策、災后評估和恢復重建等關鍵技術，開發以信息化技術為平臺，實時監測、數據快速傳輸、數據庫、模型庫、預案庫互動的綜合技術，信息的虛擬仿真與空間化表達技術，災情的應急指揮技
術。
優先主題37、食品安全監測與控制技術
重點研究食品安全和風險評估、安全標準制定、有效監測檢測等關鍵技術。開展食物鏈中有害物質富集、疊加規律、污染物溯源研究，開發食品安全快速檢測儀器設備及檢測試劑，高通量檢測和監控技術。
優先主題38、公共安全和重大事故預警與救援技術
研究突發公共安全事件處置應急聯動、事故現場信息搜集、多媒體信息遠程傳遞、信息分析技術，突發公共事件預防和應急處置技術。開展危險化學品、放射性物品、病毒、物種和易燃易爆危險品等重大危險源的檢測評估、監控防范研究；開發推廣礦山安全監測、公共交通、通訊等安全生產新技術、新工藝、新設備；研究和開發網絡安全和信息安全技術，凈化網絡環境；探索生產與科研安全工作的特點和規律，制定生產與科研安全控制指標體系。
應用基礎研究領域
優先主題39、電子信息科學
開展光電子及光通信基礎理論研究，發展激光新波長、激光能量理論研究；研究新一代高性能計算系統軟件，虛擬計算環境機理，網格計算理論，海量信息存儲和處理以及知識挖掘理論與方法，人機交互理論，網絡安全與可信可控信息安全理論等；開展寬帶信息技術基礎理論研究工作，重點發展數字廣播技術，超高速、超寬帶通信網絡技術，新型寬頻帶、高功率微波器件設計技術等領域的應用基礎理論研究；開展空間信息科學、虛擬現實與計算機仿真、信息科學的數學基礎研究等。
優先主題40、醫藥與衛生科學
重點研究病原體的變異規律、變異體與疾病種類的關系；病原體、免疫、神經、內分泌和遺傳因素等在重大疾病發生發展中的作用重大疾病發生發展過程及其干預的分子與細胞基礎：藥物在分子、細胞與整體水平上的作用機理，環境對生理過程的干擾；開展中醫基本治法、中醫“證”的實質、辨證方法的機理，中醫藥診療、中草藥新型藥物等研究。
優先主題4l、農業科學
重點研究福建省重要糧食、經濟作物和動物的基因組及相關組學，重要性狀形成的分子機理及其調控機制，農業生物多樣性維護與新品種培育的遺傳基礎以及植物抗逆性、抗污染與資源高效利用的機理農業生物安全與有害生物的生態控制理論與技術基礎，以及農業生物災害與生物入侵的災變規律、入侵生物生長環境限制因素、應用生物多樣性進行有害生物生態控制的理論與方法海洋與海岸生物遺傳圖譜構建和標記輔助選育的研究。
優先主題42、新材料與工程科學
重點研究金屬、陶瓷、高分子和復合材料改性的組織設計、相變過程、結構控制；新型材料的設計、合成、制備；材料表面改性和整體改性及其所制備的元器件的新特性、新機制、新效應和新原理；材料服役與環境的相互作用、性能演變、失效機制及壽命預測；化學工程與機電工程重要理論與方法。
優先主題43、資源與環境科學
重點研究資源勘探和開發過程生態風險預測，山坡水文過程影響機理試驗研究；重要生態系統的能量、物質循環規律和調控機制，土地利用與覆被變化，加強區域、流域尺度上重大水、大氣環境問題及其特征的系統性、協同性研究。環境污染形成機理與生物修復、控制理論，陸海相互作用與海岸帶生態修復，濱海濕地的形成、演化、退化與修復技術及試驗；重要港灣與河口動力沉積關鍵過程與淤積災害防治；重大工程建設對近岸和港灣動力與生態環境的影響與對策：海岸與海洋生態系統動力學、演化、服務功能及調控研究，海洋資源可持續利用與海洋生態環境保護。
高分子材料加工新技術范文6
關鍵詞：創新人才培養；本科教育；基地班
高校是培養人才的前沿陣地，肩負著人才培養的光榮任務，制定合理的人才培養方案和科學的管理制度是高素質人才順利成長的有力保障。材料科學與工程創新基地班是鄭州大學在工科院系設立的第一個人才培養實驗班，實行精英型個性化培養方案，注重厚實的基礎知識教學，進行全新的創新能力和科研素質的培養，以培養具有材料科學專業思想、熟悉掌握材料科學的基本特點最終能夠制造先進材料的精英人才為目的。這一人才培養方案的實施為解決我國面臨的高層次創新型人才匱乏等難題提供了有效途徑，有望打開創新人才培養模式的新局面，加快我國從人力資源大國向人力資源強國轉化的進程，為人才規劃實施作出應有的貢獻。
一、材料科學與工程創新基地班的定位
鄭州大學材料科學與工程創新基地班于2006年12月正式成立，其定位為：“立足于為河南經濟建設和社會發展服務，發揮學科齊全、梯次結構合理的優勢，本科與研究生培養并重，全面提升學科、專業實力和水平，努力建設成為培養工程應用和科學研究創新型人才教學研究型學院?！币罁W院學科和教學基礎，結合所承擔的國家教改項目“發揮學科與區域優勢，構筑材料三級實踐載體，培養具有創新意識的應用型人才”，以“厚基礎、寬專業、重創新、高素質”的復合型人才為目標，培養適應未來發展要求具有科學前沿意識、創新精神和創業能力的高級研究型人才和實踐應用型人才。
二、材料科學與工程創新基地班的培養方案
圍繞專業建設和人才培養目標，材料科學與工程創新基地班對本科生的培養方案進行了較大規模的調整，體現了素質教育和創新教育理念，并遵循人才成長規律，注重系統性、前沿性和適應性，強調材料科學類課程與材料工程類課程的協調統一和同步建設。在學校政策引導和學院學科發展的統一要求下，構建起“平臺+模塊+課程群”的課程體系，其中平臺課程注重學科基礎教育，強調重視教育、體現寬口徑；模塊課程突出學科發展特色，設立了高分子材料科學與工程、無機非金屬材料科學與工程、金屬材料科學與工程三個模塊，課程分別由主干課和實踐教學環節構成；課程群由學科選修課和跨學科選修課組成，總學分控制在173學分。改革后的教學培養計劃既體現了“厚基礎”，又體現了“寬專業”，并強調學生創新能力的培養，在主體培養應用型人才的基礎上，分層次、分步驟培養不同的人才，適應不同應用領域的需求，分別從事應用實踐、技術創新、科研管理等工作。
1.注重基礎，夯實理論教學
在課程體系方面，基地班強化國外名校、名教材英語教學課程和研究性教學課程，采用國際上通用的原版教材、自編教材及國內優秀教材，知名教授講授基礎課和專業課，采取雙語授課。主要課程有高等數學、大學物理及實驗、線性代數、物理化學、材料科學與工程基礎（國家級精品課程）、材料近代研究方法（英文）、材料成型原理、材料科學與工程導論、工程制圖、普通化學、電工學、工程力學、機械設計基礎、高分子化學（英文）、高分子物理、材料成型原理、合金及熔煉、無機材料科學、無機復合材料學（英文）、陶瓷工藝原理（國家級精品課程）等。
在教學計劃方面，實行第一、二學年所有課程打通，第三學年第一學期部分課程打通，第三學年第二學期必修課和全院范圍內的限選課組中任選相結合。
2.加強技能，拓寬專業知識
基地班覆蓋材料學、材料加工工程以及材料物理化學等領域，以金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料和復合材料的合成和成型加工為重點，學習現代新材料、新技術所依賴的基本知識和技能，掌握材料合成原理、工藝、結構與性能之間的關系，進行各種材料的成分設計、合成、成型加工和應用。
3.重視創新，強調因材施教
在夯實學生科學文化知識基礎的同時，基地班還著力培養學生的創新精神和創新能力。
在實踐教學環節，引導和鼓勵學生盡早進入實驗室參與科學研究。近三年內，學院已經有12個由學生主持的實驗項目獲得國家大學生創新實驗項目支持，其中大部分學生是基地班的。學院實驗中心對基地班學生全面開放，學生可以利用課余時間在實驗中心開展實驗實踐活動，全面提高自己在實驗中發現問題、分析問題和解決問題的能力。
此外，學院還積極與校內外國家級重點實驗室、工程技術中心聯合建立獨特的實習基地；在畢業實習和設計環節中，引入類似碩士研究生的訓練模式，以培養學生的前沿科學意識和獨立的創新能力。
4.強化素質，注重全面發展
發達國家的高校都將提高學生的素質作為主要目標。他們充分利用學校的各種資源開展諸多實踐教育，有效地開闊了學生的知識面，增強了學生認識科學和揭示科學的信心?；匕嗍冀K注重學生的德、智、體、美全面發展，鼓勵學生選修學校的素質教育課程，并增設開放實驗和暑期課堂學分，鼓勵學生跨學科進行開放實驗，拓展知識面。在暑期，鼓勵學生走進高新企業研究機構或者國內知名科研院所進行跟班學習，使學生通過接觸或參與實際科學和技術難題的攻關，掌握科學研究的基本思路和方法，并將所學習的基礎理論知識與實踐應用聯系起來，提高學習興趣和實踐動手能力。這些實踐教育可以強化素質教育，有效提高學生的實踐創新能力。
三、材料科學與工程創新基地班建設和管理模式
1．基地班建設
成立基地班建設工作小組，由院長、分管教學的院長、骨干教師和管理人員組成?；匕嘟ㄔO工作小組的主要職責有以下6項。
（1）研究制定基地班建設總體規劃和基地班建設管理辦法等文件，審核基地班發展規劃，對基地班發展方向和改革決策提出指導性意見。
（2）指導、監督和推進基地建設與改革，檢查基地班教學效果和培養質量。
（3）籌措基地班建設的經費并監督經費的使用情況和使用效果。
（4）組織基地班建設項目和方案的篩選、審定。
（5）商討解決基地班建設中存在的問題，協調教學、科研、實驗室等有關部門的工作為基地班建設服務。
（6）迎接上級主管部門的檢查和評估。
基地班建設工作小組實行例會制度，定期商討基地班建設過程中出現的各種問題，幫助解決實際問題，重大問題直接向黨政聯席會匯報。
學院設基地班建設工作小組辦公室，負責基地班建設與各基地班的日常教學管理工作，辦公室設在本科教學辦公室，并配設秘書負責基地班的日常教學工作。
2.基地班管理模式
基地班的管理采用“三制”，即班主任制、導師制和末尾淘汰制。實行班主任和導師雙層管理，學院主管教學的副院長擔任基地班班主任，負責全院各年級基地班的建設與培養工作。前兩個學年按成績高低實行滾動，基地班末尾5名學生與非基地班學生交換，實行末尾淘汰。
在博士生導師和部分知名教授中為基地班遴選導師，學生在導師的指導下完成基礎平臺課、專業基礎課、專業課、素質課的學習以及畢業實習和畢業設計。
四、基地班學生選拔辦法
基地班每屆招收30人，首屆自2006級本科生開始?；匕鄬W生的選拔需經過3個步驟。
（1）材料科學與工程專業本科生根據第一學期末相關公修理論課程（含外語）的總成績進行排名，初選前50名學生。
（2）以英語、數學、大學物理的三個學科的單科成績為依據，低于75分者被淘汰，剩下的學生以三科總成績排名，選出前36名。
（3）經專家面試，最終選取30名進入基地班學生。基地班學生確定后公示5天，對不符合條件的入選者經核實后取消其資格，所缺人員根據排名遞推增補。
五、材料科學與工程創新基地班建設成效
經過近4年的成長，材料科學與工程創新基地班已經逐步形成完善的創新型應用人才的培養模式，并成功培養了第一屆畢業生。這些學生中有多人在省級以上的大學生科技競賽活動中獲得獎項，其中白陽同學主持的“一種使用新型材料處理廢水的裝置”項目獲得第十一屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽三等獎。首屆30名畢業生中有24人考入諸如浙江大學、中國科學研究院等國內著名院?；蜓芯繖C構進行研究生階段的學習，其余6人分別進入美的微波電器制造有限公司、比亞迪汽車銷售有限公司、中鐵隧道裝備制造有限公司等著名企業從事技術研發和管理工作。
基地班人才培養模式的改革探索不僅是國家教改項目研究的一個重要研究內容，而且作為工科類基地班的試點，在三級實踐載體建設、師資力量的配置、創新人才培養計劃的調整、本科生提前進入實驗室、開設開放性實驗、實行導師制、學生的創新活動開展等方面都具有一定的可借鑒性，同時這一應用型人才培養經驗還可進一步推廣到其他工科專業，以提高相關專業本科生的培養質量。
在探索創新型應用人才培養模式的同時，基地班的建設也促進了學院教學環境的改善和教學質量的提升，其中在國家教學質量工程項目建設方面取得的成效尤其顯著：由關紹康、張銳等教授完成的“構筑三級實踐載體，培養具有創新意識的應用型人才”教學成果曾獲得國家級教學成果二等獎，有多個由學生負責的項目獲得國家大學生創新科技創新型實驗項目支持，同時學院還擁有《材料科學基礎》《陶瓷工藝原理》兩門國家級精品課程、材料科學與工程國家級實驗教學示范中心、材料學系列課程國家級教學團隊、國家級教學名師1人。此外，材料科學與工程學院近年在大學生科技創新、學科競賽、學生活動等方面也取得了突出成績，已成為鄭州大學學生培養特色單位，大學畢業生就業率連年位居全校前列。
