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高分子材料加工新技术范文1
材料科学技术是国民经济发展的重要支撑，是航天、航空、信息、国防等高新技术进步的基础。北京理工大学材料学院培养从事金属、无机非金属、高分子材料的制备与加工和电子封装技术领域的高级研究和工程技术人才。
该学院设有材料科学与工程、高分子材料与工程、材料化学、材料成型及控制工程、电子封装技术五个本科专业，设有材料科学与工程博士后流动站，具有材料学、材料加工工程、材料物理与化学学科博士及硕士学位授予权，具有高分子化学与物理、有色冶金硕士学位授予权。
（来源：文章屋网 ）
高分子材料加工新技术范文2
关键词:高分子材料 成型加工 技术
近年来,某些特殊领域如航空工业、国防尖端工业等领域的发展对聚合物材料的性能提出了更高的要求,如高强度、高模量、轻质等,各种特定要求的高强度聚合物的开发研制越来越显迫切。
一、高分子材料成型加工技术发展概况
近50年来,高分子合成工业取得了很大的进展。例如,造粒用挤出机的结构有了很大的改进,产量有了极大的提高。20世纪60年代主要采用单螺杆挤出机造粒,产量约为3t/h;70年代至80年代中期,采用连续混炼机+单螺杆挤出机造粒,产量约为10t/h;80年代中期以来。采用双螺杆挤出机+齿轮泵造粒,产量可以达到40-45t/h,今后的发展方向是产量可高达60t/h。在l950年,全世界塑料的年产量为200万t。20世纪90年代。塑料产量的年均增长率为5.8%,2000年增加至1.8亿t至2010年,全世界塑料产量将达3亿t,此外。合成工业的新近避震使得易于璃确控制树脂的分子结构,加速采用大规模进行低成本的生产。随着汽车工业的发展,节能、高速、美观、环保、乘坐舒适及安全可靠等要求对汽车越来越重要.汽车规模的不断扩大和性能的提高带动了零部件及相关材料工业的发展。为降低整车成本及其自身增加汽车的有效载荷,提高塑料类材料在汽车中的使用量便成为关键。
据悉,目前汽车上100kg的塑料件可取代原先需要100-300kg的传统汽车材料(如钢铁等)。因此,汽车中越来越多的金属件由塑料件代替。此外,汽车中约90%的零部件均需依靠模具成型,例如制造一款普通轿车就需要制造1200多套模具,在美国、日本等汽车制造业发达的国家,模具产业超过50%的产品是汽车用模具。目前,高分子材料加工的主要目标是高生产率、高性能、低成本和快捷交货。制品方面向小尺寸、薄壁、轻质方向发展;成型加工方面,从大规模向较短研发周期的多品种转变,并向低能耗、全回收、零排放等方向发展。
二、现今高分子材料成型加工技术的创新研究
(一)聚合物动态反应加工技术及设备
聚合物反应加工技术是以现双螺杆挤出机为基础发展起来的。国外的Berstart公司已开发出作为连续反应和混炼的十螺杆挤出机,可以解决其它挤出机(包括双螺杆和四螺杆挤出机)作为反应器所存在的问题。国内反应成型加工技术的研究开发还处于起步阶段,但我国的经济发展强烈要求聚合物反应成型加工技术要有大的发展。指交换法聚碳酸酯(PC)连续化生产和尼龙生产中的比较关键的技术是缩聚反应器的反应挤出设备,我国每年还有数以千万吨计的改性聚合物及其合金材料的生产。关键技术也是反应挤出技术及设备。
目前国内外使用的反应加工设备从原理上看都是传统混合、混炼设备的改造产品,都存在传热、传质过程、混炼过程、化学反应过程难以控制、反应产物分子量及其分布不可控等问题.另外设备投资费用大、能耗高、噪音大、密封困难等也都是传统反应加工设备的缺陷。聚合物动态反应加工技术及设备与传统技术无论是在反应加工原理还是设备的结构上都完全不同,该技术是将电磁场引起的机械振动场引入聚合物反应挤出全过程,达到控制化学反应过程、反应生成物的凝聚态结构和反应制品的物理化学性能的目的。该技术首先从理论上突破了控制聚合物单体或预聚物混合混炼过程及停留时间分布不可控制的难点,解决了振动力场作用下聚合物反应加工过程中的质量、动量及能量传递及平衡问题,同时从技术上解决了设备结构集成化问题。新设备具有体积重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、适应性好、可靠性高等优点,这些优点是传统技术与设备无法比拟或是根本没有的。该项新技术使我国聚合物反应加工技术直接切人世界技术前沿,并在该领域处于技术领先地位。
(二)以动态反应加工设备为基础的新材料制备新技术
1.信息存储光盘盘基直接合成反应成型技术。此技术克服传统方式的中间环节多、周期长、能耗大、储运过程易受污染、成型前处理复杂等问题,将光盘级PC树脂生产、中间储运和光盘盘基成型三个过程整合为一体,结合动态连续反应成型技术,研究酯交换连续化生产技术,研制开发精密光盘注射成型装备,达到节能降耗、有效控制产品质量的目的。
2.聚合物/无机物复合材料物理场强化制备新技术。此技术在强振动剪切力场作用下对无机粒子表面特性及其功能设计(粒子设计),在设计好的连续加工环境和不加或少加其它化学改性剂的情况下,利用聚合物使无机粒子进行原位表面改性、原位包覆、强制分散,实现连续化制备聚合物/无机物复合材料。
3.热塑性弹性体动态全硫化制备技术。此技术将振动力场引入混炼挤出全过程,控制硫化反直进程,实现混炼过程中橡胶相动态全硫化.解决共混加工过程共混物相态反转问题。研制开发出拥有自主知识产权的热塑性弹性体动态硫化技术与设备,提高我国TPV技术水平。
三、高分子材料成型加工技术的发展趋势
近年来,各个新型成型装备国家工程研究中心在出色完成了国家级火炬计划预备项目和国家“八五”、“九五”重点科技计划(攻关)等项目同时,非常注重科技成果转化与产业化,完成产业化工程配套项目20多项,创办了广州华新科机械有限公司和北京华新科塑料机械有限公司,使其有自主知识产权的新技术与装备在国内外推广应用。塑料电磁动态塑化挤出设备已形成了7个规格系列,近两年在国内20多个省、市、自治区推广应用近800台(套)。销售额超过1.5亿元,还有部分新设备销往荷兰、泰国、孟加拉等国家.产生了良好的经济效益和社会效益。例如PE电磁动态发泡片材生产线2000年和2001年仅在广东即为国家节约外汇近1600万美元,每条生产线一年可为制品厂节约21万k的电费。塑料电磁动态注塑机已开发完善5个规格系列,投入批量生产并推向市场;塑料电磁动态混炼挤出机的中试及产业化工作已完成,目前开发完善的4个规格正在生产试用。并逐步推向市场目前新设备的市场需求情况很好,聚合物新型成型装备国家工程研究中心正在对广州华新科机械有限公司进行重组。将技术与资本结合,引入新的管理、市场等机制,争取在两三年内实现新设备年销售额超亿。我国已加入WTO,各个行业都将面临严峻挑战。
综上所述,我国必须走具有中国特色的发展高分子材料成型加工技技术与装备的道路,打破国外的技术封锁,实现由跟踪向跨越的转变;把握技术前沿,培育自主知识产权。促进科学研究与产业界的结合,加快成果转化为生产力的进程,加快我国高分子材料成型加工高新技术及其产业的发展是必由之路。
参考文献:
[1]Chris Rauwendaal,Polymer Extrusion,Carl Hanser Verlag,Munich/FkG,l999.
[2]瞿金平,聚合物动态塑化成型加工理论与技术[M].北京:科学出版社,2005 427435.
高分子材料加工新技术范文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
为适应新时期我国社会和经济发展的需要，于2010年6月23日，教育部正式启动了新的人才培养质量工程――“卓越计划”（全称“卓越工程师教育培养计划”）。卓越计划是高校工程教育改革的一项重大举措，旨在培养出具有优秀创新能力的工程技术类人才，为提升国家整体核心竞争力，建设成为创新型国家提供充足的才智保障。2013年海南大学高分子材料与工程专业荣幸获批为教育部卓越计划培养试点专业。而专业课程的教学是卓越工程师人才培养中的关键环节，专业课程教学模式优化和有效运用直接决定着专业课程的教学效果。该文基于卓越计划和新的教育理念，进行课程教学模式的改革和探索，以提升该校高分子材料与工程卓越工程师班的教学质量和学生的社会竞争力。
1建立科学的理论和实践教学课程体系
科学的理论和实践教学课程体系是先进教育理念付诸实施和人才培养目标得以实现的重要载体。面向卓越工程师培养的课程体系的设置需要与我国企业发展现状和当前工程技术领域前沿紧密结合。目前，海南大学高分子材料工程专业是海南省的特色优势专业和高分子材料加工海南省教学示范中心，在国内本科专业教育中具有较高的知名度。近年来，本专业依据对毕业生就业状况调查和任课老师与企业合作与交流过程中的反馈情况，进一步明确了本专业领域人才需求结构倾向，结合本科阶段学生知识结构，围绕着高分子材料加工特色，建立了比较科学的理论和实践教学课程体系。针对卓越人才培养所注重的工程应用性和实践性，已在江浙、山东、广东、广西、云南、海南等多地建立了固定的教学实习基地，依据本校高分子材料与工程专业的特色和优势，开设了门类比较齐全、特色突出的专业课程体系。该课程体系主要有公共课程、学科基础课程、专业课程、实践教学环节、个性课程、创新创业课程和文化素质教育课程七大模块组成。公共课程模块主要是通过独立开设《Listening and Presentation》、《英语口语》、《实用公文写作》、《计算机公共基础》等提高学生英语、计算机应用能力和书面、口头表达能力。学科基础课程模块则注重强化数理化、工程力学、工程制图、化工等方面工程基础原理知识。专业课模块则主要课程有《材料科学与工程基础》、《高分子物理》、《高分子化学》、《化工原理》、《高分子材料共混原理（双语） 》、《聚合物合成原理及工艺学》、《高分子材料成型加工基础》、《天然橡胶加工学》、《胶乳制品工艺学》、《塑料制品工艺学》、《橡胶工艺原理》、《塑料模具设计与制造》、《高分子材料与工程专业英语》、《现代测试及表征技术》、《工程训练》等，其中《高分子材料共混原理（双语） 》为海南省精品课程，《高分子物理》、《橡胶工艺原理 》、《天然橡胶加工学 》为校级精品课程，《高分子化学》为校级重点课程，《高分子材料与工程专业英语》为校级高标准网络辅助教学课程。此外，在实践教学环节模块除了《认知实习》、《专业课程生产实习》、《毕业实习》、《毕业论文》等传统实践课程，还单独开设了《工程实践》和《工程训练》以培养和锻炼学生的思维创新能力、动手能力和团体协作能力，强化适应社会和企业素养。在个性化课程模块中除了开设《胶乳制品工艺学》等众多该校特色课程，还开设《企业工程管理》、《环保与安全》《技术经济》等课程增强学生的工程应用与经济管理能力。创新创业课程和文化素质教育课程模块主要是培养学生的创新精神和人文素养，使学生成为兼具创新精神和人文素养的卓越工程师。
2课程教学模式改革与实践
课程教学模式是课程体系实现知识传播和转化的重要途径，直接影响着教学的效果。近年该校卓越班课程教学主要是适应课程体系模块化要求，着力改变传统的“满堂灌”，构建以学生为中心，以老师为主导的教学模式，激发学生学习兴趣、创新精神和动手能力。同时，通过教学与科研相结合、教学与科技竞赛相结合，提升教师执教水平，完善辅助教学与管理，在工程实践中培育学生创新精神和实践能力，确保卓越人才培养的良好教学效果。
2.1 校内课堂教学模式
校内课堂教学需要采用灵活多样化的组织形式和教学方法才能达到课程体系构建期望。在以往的校内课堂教学中，往往常采用“填鸭式”式教学，学生与教师缺乏交流互动和质疑精神，创造性培养成为一种奢求。而国外著名大学多以学生为主体设计教学活动，融合讲授、研讨、辩论、案例分析、项目研究的授课形式很值得在卓越人才培养中大力借鉴。下面就笔者运用教学中的几种教学模式实践与体验加以列举。
2.1.1研究性教学模式
对工科专业，研究性教学就是任课教师把最新的科研实践设计理念、科研方法和新的研究结果引入到教学活动，指导学生选定与专业相关的专题进行主动探索、思考和实践，并从中获取知识和经验、解决问题的方法。研究性教学是一种具有个性差异性的教学实践。在卓越工程师教育的教学模式中，研究性教学被认为是提?{学生动手能力和创新精神的重要途径。研究性教学（对学生而言，应该称之为“研究性学习”）是一种符合工程能力培养规律、符合综合素质形成逻辑的教学组织形式和教学方法。研究性教学模式不仅适用于探索性实验、课程设计、毕业论文、创新型设计竞赛等教学，也适用于高分子的特色专业课程教学。笔者曾将一些知识点设计成研究性的问题，让学生主动探索思考，获取知识和锻炼分析解决问题的能力，如笔者在《现代测试与表征技术》课堂教学中，将自己科研工作中的电子扫描电镜测试结果设计成知识点问题：对于这种材料采用什么样的制样方法？制样时该注意哪些事项能得到更加高的图像衬度以及避免假象？得到的测试结果如何分析？经过设问，学生主动学习思考，查阅相关研究文献，进行实证结果解释，解决问题，取得了良好的教学效果，实际解析能力得到切实的提高。
2.1.2微课教学模式
近年来，随着信息化技术的发展与普及，“微课”作为一种课堂教学的重要手段逐渐受到重视。教育部教育信息管理中心曾对“微课”做了如下的定义：微课是基于一门学科/课程的某个重要专题（或某个单元、主题等）而设计开发的一种微型化的在线视频网络课程。微课程的开发有利于高分子材料科学与工程专业教师基础理论知识的讲授，便于在一个学生轻松的环境下提高了对专业课程的学习兴趣以及对理论知识的掌握，具有事半功倍的效果。作为新型教学模式，“微课”充分利用现代信息技术、媒体传播技术，提高了专业课程教学活动中的灵活性。笔者在高分子材料与工程专业英语授课时，利于现在丰富的网络英语资源素材，结合专业知识点，制作了一些“微课”视频，例如“Chain Polymerization”、“Polymer Solution”等“微课”生动形象地展示了知识点，对学生印象深刻。
2.1.3外延式教学模式
目前， 尽管课堂教学中已广泛采用的多媒体教学，但仍然还是教师的演示工具， 信息传递是单方向的，在有限授课时间内能够传授的内容非常有限。此外，一般课堂教学中由于时间的限制，缺乏交互性、时空延续性，学生学习缺乏自主性、选择性。本专业利用清华大学教育技术研究所为该校开发的网络教学综合平台开展网络辅助教学， 将课堂教学和网络辅助教学有机地结合起来。课堂教学中教师的发挥主导作用， 课外学生则发挥自主作用，借助于网络平台将课堂教学延伸到了课外。教学播客、教学邮箱、网上论坛、问卷调查这些平台栏目充分显示了网络教学的强大交互性，弥补了传统教学方式存在的不足，给教学和学习带来了新鲜感和乐趣，培养了学生的自主学习、协作学习和探究、创新的能力。
2.1.4前沿技术融合式教学模式
随着科学前沿知识的进步，工程技术的也涌现出大量的新趋势。如果将它们与现有教学模式进行融合，能进一步激发学生的学习热情，增强学生自主学习和创新能力。塑料加工及模具设计课程群教师在塑料设计与制造、塑料模具CAD课程教学中，引入3D打印技术，让学生熟悉熔融层积型3D打印机的使用方法，制备个性化的造型塑件，极大地激发了学生的学习兴趣，提高课程教学效果。
3校企合作实践教学模式
通过校企联合实践教学，高校可以充分利用企业的资源和优势，给学生提供紧密联系社会生产实际的实习实践及工程训练机会，提高办学效益和教育质量；而企业则能通过校企合作教学机制宣传自身形象，并依靠高校的人才、技术优势，提升企业的市场竞争力。因此，高校与企业联合实践教学显得格外重要。近年来，该校与海南天然橡胶集团股份有限公司紧密合作，经常与所属企业沟通，将天然橡胶生产加工实际中的需求和问题，设定专项课题，然后教师指导学生成立针对性的技术攻关小组，让学生带着问题、有目的地进入企业生产车间和研发中心实习，既锻炼了学生的工程应用能力，而且为企业做出一定贡献，受到企业的好评。从校企合作教学现状来说，还需从教师工程实践能力和企业工程技术授课水平两个方面努力提升，才能使校企合作实践教学模式发挥日益重要的作用。高校可定期派工程能力较强的教师到国内外知名企业进行工程实训交流，锻炼任课教师的工程实践能力，学习企业的先进工程管理模式；而企业工程技术人员只有理论上和授课水平上大幅提升，才能在教学过程中展现和应用好自己丰富的工程实践经验和卓越的工程创新能力。
4辅助教学及管理
卓越人才的创新和实践能力培养及其宽广的学术视野的拓展也离不开课堂辅助教学及管理。课外科技活动和学科竞赛可激发学生对专业的浓厚兴趣，培养其科学思维、创新意识、团队精神、组织协调能力、工程能力。因此，该校高分子材料与工程专业通过建立起全方位开放现有专业实验室制度，基于实践课程（如创新创业课）、系列学科竞赛（如高校环保创意大赛、大学生节能减排大赛、全国大学生挑战杯大赛等）、课外科技活动（如本专业提供一定额度经费为本科生专门设立的自主科研课题）等培养学生的创新能力和实践能力，学生的素质相比以前提升明显。同时，作为一种大学本科生非普及的管理制度――导师制对提高他们的创新能力也大有裨益。该校高分子材料与工程卓越工程师班学生在第一学期末，通过双向选择，确定富有工程经验的教师作为自己的导师。在其以后的学习生涯中，通过经常性的师生互动，有效地开启了学生的创新能力。
高分子材料加工新技术范文4
人们通常把材料、信息和能源 人们通常把材料、信息和能源并列为现代科学技术的三大支柱，并认为他们是现代社会赖以生存和发展的基本条件之一。在这三大支柱中，材料科学显得尤为重要，可以说材料科学是现代科学技术发展的重要支撑，这主要体现在材料是人类社会进步的里程碑，而先进材料是高新技术发展和社会现代化的基础和先导，也因为信息和能源技术的发展都与材料科学的进步和发展密切相关。材料一直是人类赖以生存和发展的物质基础，但材料科学的提出却是20世纪60年代初的事情，也是科学技术发展的必然结果。随着人们对材料的制备、微观结构与宏观性能之间关系等研究的逐步深入，各种材料体系，如金属材料、高分子材料、陶瓷材料等都已相继建立起来。对不同材料的研究可以相互借鉴，也使得不同材料之间的相互替代和补充成为可能，由此也出现了复合材料的概念并得到了广泛应用。随着人们对材料研究的深入，逐渐形成了材料科学与工程这门学科。这门学科除了研究材料的组成、结构与性质的关系等基础研究之外，还研究材料在制备过程中的工艺和工程技术问题。现在一般认为，材料科学与工程主要包括组成与结构、合成与制备、性质及使用效能等四个方面，它是关于材料成份、结构、工艺与它们的性能和用途之间的有关知识的开发和应用的科学。由此可以看出，材料科学与工程科学有多学科交叉、与实际应用密切相关等特点，并且也是一门正在发展中的科学。作为一级学科，材料科学与工程学科下设有材料物理与化学、材料学、材料加工工程三个二级学科。按照我国的专业规划，材料科学与工程学科以材料学、化学、物理学为基础，系统学习材料科学与工程专业的基础理论和实验技能，并将其应用于材料的合成、制备、结构、性能、应用等方面。更进一步讲，材料科学与工程专业培养具备包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料等材料领域的科学与工程方面较宽的基础知识，能在各种材料的制备、加工成型、材料结构与性能等领域从事科学研究与教学、技术开发、工艺和设备设计、技术改造及经营管理等方面工作的科学研究与工程技术人才。金属材料领域涉及的金属磁性材料和无机非金属材料领域涉及的陶瓷基铁氧体材料都已经得到了非常广泛的应用。高分子领域的有机磁体，目前正在成为国际上研究的热点，也是软物理研究的一个重要领域。由此可以看出，材料科学与工程领域涉及的各个方面，都可以看到磁性材料的影子。材料一般分成结构材料和功能材料两大类，磁性材料作为具有特定物理功能的材料，在功能材料中占有很大的比重。当前功能材料的研究和开发的热点集中在光电子信息材料、功能陶瓷材料、能源材料、生物医用材料、超导材料、功能高分子材料、先进复合材料、智能材料以及生态环境材料等领域，这几类材料几乎都与磁性材料有直接或间接的关系，各类材料的磁学性质无疑也是当今研究的热点问题。
随着社会的发展，特别是信息功能材料的发展和应用的日益广泛，作为功能材料基础的磁性材料得到了日益广泛的应用。与此相适应的，在材料科学与工程学科的教学体系中，特别是在一些主干课程中都出现了与磁性材料相关的内容也就成为历史的必然。因为磁性材料从材料微观结构上涉及到晶态材料、非晶态材料、纳米晶材料，也涉及到金属材料、陶瓷材料等无机材料，所以在《材料物理导论》中把“材料的传导性和磁性”作为一个章节，《新材料概论》中与磁性有关的有“磁性材料”和“超导材料”两个章节，《金属功能材料》涉及到磁性的章节更多，有“磁性材料”、“金属薄膜材料”、“非晶态金属材料”、“信息材料”、“超导材料”及“智能金属材料”等章节，在涉及到材料物理性能及测试的教材中，都会不可避免地涉及到磁学知识。在国外的教材中，情况也是如此，如《工程材料科学与设计》一书。在无机材料、陶瓷材料等课程中，也都会涉及到磁性材料，在材料物理性能的讲授中，也必然会涉及到电性及磁性的内容。考虑到磁学知识的广泛性及分散性，我校在教学实践中发现，有必要充分利用学校在这方面的优势，把磁学的相关知识单独作为一门学科进行讲授，这样既有利于学生对磁学知识有一个系统的理解，也可以适应社会发展的需要。磁性材料作为一种非常重要的基础功能材料，在社会中已经得到了广泛的应用，作为材料科学与工程专业的学生，非常有必要对磁学及磁性材料的知识有一个专门的了解，这样做会使学生受益终生。因为一方面有利于扩大他们的知识面和视野，也非常有利于他们就业；另一方面有的学生进入研究生阶段后，如果具备一些磁学相关知识，也非常有利于他们的学习和研究工作，《金属材料结构与性能》属于材料科学与工程学科领域的基础教材和国内外材料专业硕士的必修教材，也把“材料的磁性能”作为一个章节进行讲授。
作为重要的现代信息功能材料的磁性材料，其发展具有悠久的历史，在这方面已经有许多专门的文献资料进行了介绍，在此不再赘述。人类很早就开始了磁学的研究，但直到量子力学创立后，才对磁性的起源有了一个较为清晰的认识，也就是说，磁性本质上起源于物质的量子性质。这就说明要研究与磁性相关的现象，就必须具有《量子力学》的学习背景；要研究大量微观粒子聚集体的磁学性质，就必然要用到《热力学统计物理》的知识；要研究固体的磁学性质，也必然要对《固体物理》有深入的了解。所以，在学习《磁学》课程之前，必须要以这三门课程的学习为先导，而在材料科学与工程专业中作为专业基础课，都会专门开设这三门课程，这也就为磁学课程的开设创造了有利条件。我校的探索实践表明，在讲授中应以《磁性材料》课程为主线来进行讲授，并且适当增加一些必要的磁学知识和磁测量知识，以利于学生的理解，也有利于学生对其他相关课程的学习。我校几年来的实践教学都收到了良好的效果。人们对纳米结构体系与新的量子效应器件的研究已经取得了许多新的进展，有许多成果已经产业化，并由此带动了传统产业的技术升级和技术进步，从而掀起了纳米科技热潮。纳米结构由于具有纳米微粒的特性，如量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应等特点，又存在由纳米结构组合引起的新的效应，如量子耦合效应和协同效应等，这些都属于量子力学现象，现代纳米科技研究也多是以这些效应为出发点来进行的，这些内容也是材料科学与工程学科各门主干课程的重点内容。磁学主要研究物质的磁性及其起源，也就是研究与电子的自旋相关的性质及理论。磁学从创立之初就一直在从事与量子效应有关的知识研究。从量子力学创立至今，磁学从理论上对这些问题的探索已经有将近一个世纪的时间，积累了丰富的知识，对磁学相关知识的学习，必然会大大促进学生对材料科学与工程学科的学习和理解。
并列为现代科学技术的三大支柱，并认为他们是现代社会赖以生存和发展的基本条件之一。在这三大支柱中，材料科学显得尤为重要，可以说材料科学是现代科学技术发展的重要支撑，这主要体现在材料是人类社会进步的里程碑，而先进材料是高新技术发展和社会现代化的基础和先导，也因为信息和能源技术的发展都与材料科学的进步和发展密切相关。材料一直是人类赖以生存和发展的物质基础，但材料科学的提出却是20世纪60年代初的事情，也是科学技术发展的必然结果。随着人们对材料的制备、微观结构与宏观性能之间关系等研究的逐步深入，各种材料体系，如金属材料、高分子材料、陶瓷材料等都已相继建立起来。对不同材料的研究可以相互借鉴，也使得不同材料之间的相互替代和补充成为可能，由此也出现了复合材料的概念并得到了广泛应用。随着人们对材料研究的深入，逐渐形成了材料科学与工程这门学科。这门学科除了研究材料的组成、结构与性质的关系等基础研究之外，还研究材料在制备过程中的工艺和工程技术问题。现在一般认为，材料科学与工程主要包括组成与结构、合成与制备、性质及使用效能等四个方面，它是关于材料成份、结构、工艺与它们的性能和用途之间的有关知识的开发和应用的科学。由此可以看出，材料科学与工程科学有多学科交叉、与实际应用密切相关等特点，并且也是一门正在发展中的科学。作为一级学科，材料科学与工程学科下设有材料物理与化学、材料学、材料加工工程三个二级学科。按照我国的专业规划，材料科学与工程学科以材料学、化学、物理学为基础，系统学习材料科学与工程专业的基础理论和实验技能，并将其应用于材料的合成、制备、结构、性能、应用等方面。更进一步讲，材料科学与工程专业培养具备包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料等材料领域的科学与工程方面较宽的基础知识，能在各种材料的制备、加工成型、材料结构与性能等领域从事科学研究与教学、技术开发、工艺和设备设计、技术改造及经营管理等方面工作的科学研究与工程技术人才。金属材料领域涉及的金属磁性材料和无机非金属材料领域涉及的陶瓷基铁氧体材料都已经得到了非常广泛的应用。高分子领域的有机磁体，目前正在成为国际上研究的热点，也是软物理研究的一个重要领域。由此可以看出，材料科学与工程领域涉及的各个方面，都可以看到磁性材料的影子。材料一般分成结构材料和功能材料两大类，磁性材料作为具有特定物理功能的材料，在功能材料中占有很大的比重。当前功能材料的研究和开发的热点集中在光电子信息材料、功能陶瓷材料、能源材料、生物医用材料、超导材料、功能高分子材料、先进复合材料、智能材料以及生态环境材料等领域，这几类材料几乎都与磁性材料有直接或间接的关系，各类材料的磁学性质无疑也是当今研究的热点问题。
随着社会的发展，特别是信息功能材料的发展和应用的日益广泛，作为功能材料基础的磁性材料得到了日益广泛的应用。与此相适应的，在材料科学与工程学科的教学体系中，特别是在一些主干课程中都出现了与磁性材料相关的内容也就成为历史的必然。因为磁性材料从材料微观结构上涉及到晶态材料、非晶态材料、纳米晶材料，也涉及到金属材料、陶瓷材料等无机材料，所以在《材料物理导论》中把“材料的传导性和磁性”作为一个章节，《新材料概论》中与磁性有关的有“磁性材料”和“超导材料”两个章节，《金属功能材料》涉及到磁性的章节更多，有“磁性材料”、“金属薄膜材料”、“非晶态金属材料”、“信息材料”、“超导材料”及“智能金属材料”等章节，在涉及到材料物理性能及测试的教材中，都会不可避免地涉及到磁学知识。在国外的教材中，情况也是如此，如《工程材料科学与设计》一书。在无机材料、陶瓷材料等课程中，也都会涉及到磁性材料，在材料物理性能的讲授中，也必然会涉及到电性及磁性的内容。考虑到磁学知识的广泛性及分散性，我校在教学实践中发现，有必要充分利用学校在这方面的优势，把磁学的相关知识单独作为一门学科进行讲授，这样既有利于学生对磁学知识有一个系统的理解，也可以适应社会发展的需要。磁性材料作为一种非常重要的基础功能材料，在社会中已经得到了广泛的应用，作为材料科学与工程专业的学生，非常有必要对磁学及磁性材料的知识有一个专门的了解，这样做会使学生受益终生。因为一方面有利于扩大他们的知识面和视野，也非常有利于他们就业；另一方面有的学生进入研究生阶段后，如果具备一些磁学相关知识，也非常有利于他们的学习和研究工作，《金属材料结构与性能》属于材料科学与工程学科领域的基础教材和国内外材料专业硕士的必修教材，也把“材料的磁性能”作为一个章节进行讲授。
高分子材料加工新技术范文5
重点领域，是指在区域经济、社会发展中亟需科技提供支撑的产业和亟需发展的学科领域。优先主题，是指在重点领域中目标任务明确、科技基础较好、近期能够取得突破的技术群。
《纲要》围绕省委七届十次全会精神，从建设海峡西岸经济区，推进资源节约型和环境友好型社会建设，壮大主导产业、改造提升优势产业、培育高新技术产业，增强科技实力和竞争力出发，突出重点、协同集成，对科技发展的重点领域及其优先主题进行规划和布局。按照有利于掌握关键和共性技术，提高产业核心竞争力；有利于提高区域技术创新和公共服务能力；有利于促进产业集聚，提高区域经济发展后劲的原则，筛选确定9个重点领域、44个优先主题。
新材料领域
优先主题1、光电子材料
重点研究新型光电子功能晶体和高功率条件下的晶体材料，开发高质量、大尺寸、低成本的晶体生产工艺与镀膜技术，拓展晶体功能；研发高效耦合的LD泵浦模块技术，全固态半导体泵浦激光器，半导体照明(LED)芯片封装及测试技术。
优先主题2、特种陶瓷材料
重点研究高性能氧化铝、氧化锆粉体、光电子陶瓷和玻璃陶瓷。开发新型微波介质陶瓷材料及其元器件、陶瓷敏感器件，光纤陶瓷配件、陶瓷工具、陶瓷构件，以及陶瓷高效精密加工技术等；研究高密度陶瓷封装工艺，第三代S1C纤维、氧化物纤维制备的关键技术。
优先主题3、纳米材料
重点研究纳米功能材料及纳电子器件，开发纳米高聚物材料、纳米薄膜，高性能高分子纳米复合材料、纳米材料自修复技术，以及纳米技术在高效催化剂和催化功能材料等领域的应用。
优先主题4、功能高分子材料
重点开发环境友好型功能高分子材料专用树脂；汽车、建材行业功能性塑料关键技术；高阻隔、耐高温、抗静电、保鲜等功能性塑料包装材料研究天然与生物高分子材料的高值化利用技术；高分子材料加工助剂；高附加值油墨、涂料、胶粘剂产品；新型农药中间体，精细化工产品等。
优先主题5、高性能金属材料
重点研究功能复合材料的制备与应用开发金属电子材料及其电子封装的关键技术；铝熔体处理、镁合金加工关键技术及应用；稀有金属回收与提纯技术。
优先主题6、表面改性及涂层修复技术
重点研究开发纳米陶瓷涂层技术、纳米复合镀技术；化学、电化学涂层技术及其应用，非晶态合金的复合电沉积、多元复合镀技术；激光、等离子熔射／熔积表面处理及特种表面涂层制备与再制造技术；开发具有高性能的金属基、非金属基复合材料和复合表面工程技术；开展固体材料的研究与应用等。
电子信息领域
优先主题7、信息元器件与集成电路设计技术
重点研究集成电路设计技术；微机电(HEMS)器件及材料制备技术；开发音视频专用芯片、高集成度专用芯片，通用交换芯片、系统应用芯片、射频系统芯片以及贴装元器件等。
优先主题8、现代信息服务关键技术
重点开发面向企业和服务行业的信息化应用公共服务平台、政务数据的分布式共享服务平台；研究海量数据分布式挖掘、可视化和行业推广应用技术；基于GIS平台的决策支持、应急指挥和行业应用服务技术，基于位置服务(LBS)或移动定位支撑技术及推广；射频识别(RFID)技术及应用。
优先主题9、软件关键技术
重点发展面向优势行业和领域，具有自主知识产权的应用软件、信息安全软件产品及组件、物流信息与集配管理软件、企业信息化应用软件、大型公共数据软件和高附加值的出口软件产品和技术。研究社区、建筑及交通智能化技术，开发实时数据采集、融合、处理、监控和预警技术等。
优先主题10、现代通信与终端技术
重点研究开发基于下一代网络的网络通信技术与产品，无线自组织网络的高效分布式安全体系、基于内容的图像识别与过滤技术、密码新技术等网络通信安全新技术，微波通信与光通讯设备，宽带与无线接入应用设备，家庭网络现代通信集成应用，交通运输无线数字通信系统技术等。开发嵌入式软件系统技术，新一代网络信息终端的通讯和接入等关键技术，智能终端和网络产品等。
优先主题11、大屏幕平板显示技术
重点开发平板和投影显示技术，研究平板显示材料与器件，发展高清晰度大屏幕显示产品和产业链。
先进制造领域
优先主题12、数字化设计技术
重点研究与应用面向行业数字化设计技术动态性能建模、仿真与优化设计技术；开发装备、电机、电器、电子等主导产品的数字化样机技术；企业间的协同设计技术；产品生命周期管理PLM技术及试点示范；CAD、CAM、CAPP和PDM及其集成技术的深化应用。
优先主题13、智能控制技术
重点研究与应用面向行业的开放式数控系统网络集中控制技术：专用驱动技术及单元；在线智能检测技术；典型装置或生产过程的通用控制系统智能电力电子产品及控制技术；高压、超高压大电流设备在线传感技术。
优先主题14、行业管理应用软件
重点研究开发与推广应用面向行业或产业群的数字化管理系统软件；研究网络化制造平台关键技术，整合形成中小企业产业集群的网络化制造平台。
优先主题15、先进加工与成型技术
重点研究高速、高精度加工关键技术与集成应用；开发结构复杂的模具复合加工成型技术及其装备金属零部件的塑性成型／复合成型技术；高精度冷、温锻件生产技术；快速超塑性成型；硬脆性材料加工技术；无余量加工与制造技术等。
优先主题16、新型仪器设备
开发冶金、石化、机械、汽车等行业的自动化仪表；基于嵌入式系统的智能仪表；研究高稳定性、高可靠性、高精度、智能化的新型传感器。开发新型实用临床医疗、健康预测、诊断咨询等医疗器械产品；开展虚拟仪器研究。
农业领域
优先主题17、种质资源发掘保存与新品种培育
重点开展主要粮食作物、果蔬茶菌、畜禽等新品种选育，研究优良亲本资源与保存技术，优异性状种质资源分子鉴定、遗传改良。研究水稻等重要作物抗虫、抗病、品质改良，果树抗病虫、速生、优质等转基因育种，优良种畜禽快速扩繁，研究分子标记辅助育种、太空育种、转基因育种及其与常规育种紧密结合的新技术。开展转基因生物安全性评价，
优先主题18、农产品标准化生产及精深加工
重点研究开发主要农作物以及畜禽产品优质、高效、标准化生产及产期调节技术，开发先进适用农业机械、农业生
产自动控制设施、土壤水肥快速检测技术、节约型农业技术；开发农产品贮藏、保鲜、精深加工生产技术与设备。
优先主题19、现代林业
重点研究能源、药用、精细化工等非木质利用的植物良种选育、壮苗培育、栽培技术、生态安全等技术，开发植物有效成分的提纯、分离等技术以及工业化生产工艺。
优先主题20、特色园艺产品开发
开展特色花卉、水果、蔬菜、茶叶和食用菌等园艺产品的产期调控、快速繁殖等关键技术研究及其产业化开发。
优先主题21、农林重大病虫害防治
重点开展农林重大病虫害防治研究，外来有害生物预警与控制技术研究，生物防治综合技术研究，研制开发生物农药、农药环保制剂以及高效低毒化学农药等。
海洋与渔业领域
优先主题22、水产良种保护与养殖关键技术
重点开展福建省主要水产品种的遗传改良与良种选育技术、特色养殖种类优良品种的制种和保种技术研究；重要濒危珍稀海洋物种人工繁育示范研究；培育大黄鱼、九孔鲍、罗非鱼、对虾和坛紫菜等抗逆和抗病明显增强的品系／品种；建立良种保种、制种和繁育基地；加强海洋牧场运行模式优化研究。
优先主题23、水产品精深加工及质量安全控制技术
重点研究水产品保鲜和保活技术、精深加工过程中品质改良、风味营养保持及产品贮藏等关键生产技术，开发高附加值的功能食品；研究水产品质量检测与控制技术、水产品加工HACCP体系关键技术等。
优先主题24、海洋资源开发与利用
重点研究开发海洋生物活性物质提取与分离技术，开发利用海洋生物毒素资源、甲壳质资源、海藻聚糖及海藻蛋白；建立深海微生物菌种资源库；开展深海微生物资源开发利用关键技术研究；开发利用高温酶、低温酶和具有生物催化功能的极端酶；研究深海微生物新型代谢产物，筛选与应用深海浸矿微生物；加强微生物资源在环境保护与修复技术中的应用研究；开发高附加值海洋矿产加工、海水化学物质提取技术，发展海水淡化装备和海水直接利用技术。加强海洋港口、海洋旅游和休闲渔业相关技术的开发利用。
人口与健康领域
优先主题25、新药及原料药研发
重点开展重大及新发传染病的诊断试剂、疫苗、免疫抑制剂的研究开发；发展新型抗生素的研究开发：利用基因工程技术进行生物药物研究开发利用蛋白质工程技术改良现有生物药物；研发药物的新剂型及新辅料，提高疗效，降低毒副作用；研发疗效确切的天然药物及其生物活物质，开发质量稳定、疗效确切的中药新药；利用海洋微生物进行创新药物研制，研究开发海洋生物毒素及其衍生物药用制剂等。
优先主题26、中药材生产关键技术研究
研究具有福建省地方特色的药用植物、药用真菌的栽培技术、药用动物的饲养技术，制定福建省地道药材生产全过程的质量标准；研究福建省地方特色药用动植物种质繁育技术和生物多样，研究中药资源的分布及其可持续开发利用；加强中药炮制过程中生理活性成分变化的研究，规范福建省地道药材的加工(包括炮制)方法，制定加工标准操作规程。
优先主题27、生殖疾病防控与出生缺陷干预研究
重点开展生育障碍发病主要病因分析，危险因子对人类生殖影响及防控的研究，研究生育障碍疾病猕猴动物模型，生育障碍疾病、生育障碍迟发遗传病分子生物学创新诊断技术，研究重点病种的干预措施，出生缺陷干预评价体系。
优先主题28、器官移植、组织工程与再生医学研究
重点开展干细胞诱导分化、细胞一组织工程与再生医学、器官移植的临床研究。研究胚胎干细胞和骨髓基质干细胞的定向诱导分化器官移植排斥反应特别是对移植物慢性失功能的机理；器官移植过程的免疫应答机制及其调控：建立免疫状态临床评价标准，免疫耐受诱导方法。
资源与环境领域
优先主题29、节能技术研究与应用
积极推广电机、车船、空调等节能技术。开展热、电、冷联产和冷能利用技术研究试点；开展建筑节能关键技术的研究，新型节能墙体材料、保温隔热材料、节能门窗、节能灯具以及建筑节能设备的研究开发和推广应用。
优先主题30、可再生能源开发
重点研究开发以燃料酒精、生物柴油和生物质制氢为代表的生物质能源的低成本开发及综合利用技术，研究大型沼气工程建造、运行、输送和利用技术；研究风力发电机的设计、制造技术、负荷的调节与控制技术；开发太阳能综合利用与建筑一体化技术，燃料电池、生物能电池、光伏发电应用技术及太阳能光电产品。
优先主题31、矿产资源高效利用
研究福建省金属矿产资源成矿规律及其找矿和勘查技术。开发共伴生矿、难选冶矿、低品位矿和尾矿等资源综合利用技术；生物湿法冶金技术；开展大范围隐伏矿预测，遥感与地理信息技术在矿产资源开发中的应用。
优先主题32、节水技术
重点开发农村和城镇饮用水安全保障集成技术研究多尺度水质在线监测、遥感遥测水质水量优化调配技术：研究雨水和海水利用技术，水肥耦合与微灌技术、工业用水循环使用技术和中水深度处理及输送技术推广工农业生产与生活节水技术，节水型的污水处理技术及尾水再利用技术。
优先主题33、大气污染控制技术
在冶金、火电、水泥等耗能行业，重点开发工业窑炉清洁燃烧技术、脱硫、脱氮技术；开发与应用有机废气吸收、吸附、气体膜分离技术，新型催化燃烧、吸附―浓缩―催化燃烧、静电除雾、光催化技术。
优先主题34、环境保护产品研究开发
重点研发烟气处理设备，推广使用洁净燃料设备。开发欧Ⅲ、欧Ⅳ标准的系列化汽车排气催化转化器，研究低成本膜处理技术，开发高效的固体废物处理装置、危险废物的安全处置设备：污染源在线监测仪器与设备、便携式监测仪器等。
优先主题35、环境动态监测技术
研究陆地、流域、海域等生态与环境本底值监测技术，陆地、流域、海域环境污染监测技术，陆地与水域非污染性环境破坏监测技术，生态与环境安全监测理论与技术，长期野外环境监测网络组建技术，环境监测多源数据库构建与网络共享技术，遥感技术在陆地环境和水环境监测中的应用技术。研究海洋环境持续性有毒物质的监测新技术、富营养化和有害赤潮的预警预报及快速检测技术。
公共安全领域
优先主题36、自然灾害防御与减灾技术
研究重大自然灾害预测、预防、预警、动态显示、危险性评估、灾情分析、快速反应与救援、指挥决策、灾后评估和恢复重建等关键技术，开发以信息化技术为平台，实时监测、数据快速传输、数据库、模型库、预案库互动的综合技术，信息的虚拟仿真与空间化表达技术，灾情的应急指挥技
术。
优先主题37、食品安全监测与控制技术
重点研究食品安全和风险评估、安全标准制定、有效监测检测等关键技术。开展食物链中有害物质富集、叠加规律、污染物溯源研究，开发食品安全快速检测仪器设备及检测试剂，高通量检测和监控技术。
优先主题38、公共安全和重大事故预警与救援技术
研究突发公共安全事件处置应急联动、事故现场信息搜集、多媒体信息远程传递、信息分析技术，突发公共事件预防和应急处置技术。开展危险化学品、放射性物品、病毒、物种和易燃易爆危险品等重大危险源的检测评估、监控防范研究；开发推广矿山安全监测、公共交通、通讯等安全生产新技术、新工艺、新设备；研究和开发网络安全和信息安全技术，净化网络环境；探索生产与科研安全工作的特点和规律，制定生产与科研安全控制指标体系。
应用基础研究领域
优先主题39、电子信息科学
开展光电子及光通信基础理论研究，发展激光新波长、激光能量理论研究；研究新一代高性能计算系统软件，虚拟计算环境机理，网格计算理论，海量信息存储和处理以及知识挖掘理论与方法，人机交互理论，网络安全与可信可控信息安全理论等；开展宽带信息技术基础理论研究工作，重点发展数字广播技术，超高速、超宽带通信网络技术，新型宽频带、高功率微波器件设计技术等领域的应用基础理论研究；开展空间信息科学、虚拟现实与计算机仿真、信息科学的数学基础研究等。
优先主题40、医药与卫生科学
重点研究病原体的变异规律、变异体与疾病种类的关系；病原体、免疫、神经、内分泌和遗传因素等在重大疾病发生发展中的作用重大疾病发生发展过程及其干预的分子与细胞基础：药物在分子、细胞与整体水平上的作用机理，环境对生理过程的干扰；开展中医基本治法、中医“证”的实质、辨证方法的机理，中医药诊疗、中草药新型药物等研究。
优先主题4l、农业科学
重点研究福建省重要粮食、经济作物和动物的基因组及相关组学，重要性状形成的分子机理及其调控机制，农业生物多样性维护与新品种培育的遗传基础以及植物抗逆性、抗污染与资源高效利用的机理农业生物安全与有害生物的生态控制理论与技术基础，以及农业生物灾害与生物入侵的灾变规律、入侵生物生长环境限制因素、应用生物多样性进行有害生物生态控制的理论与方法海洋与海岸生物遗传图谱构建和标记辅助选育的研究。
优先主题42、新材料与工程科学
重点研究金属、陶瓷、高分子和复合材料改性的组织设计、相变过程、结构控制；新型材料的设计、合成、制备；材料表面改性和整体改性及其所制备的元器件的新特性、新机制、新效应和新原理；材料服役与环境的相互作用、性能演变、失效机制及寿命预测；化学工程与机电工程重要理论与方法。
优先主题43、资源与环境科学
重点研究资源勘探和开发过程生态风险预测，山坡水文过程影响机理试验研究；重要生态系统的能量、物质循环规律和调控机制，土地利用与覆被变化，加强区域、流域尺度上重大水、大气环境问题及其特征的系统性、协同性研究。环境污染形成机理与生物修复、控制理论，陆海相互作用与海岸带生态修复，滨海湿地的形成、演化、退化与修复技术及试验；重要港湾与河口动力沉积关键过程与淤积灾害防治；重大工程建设对近岸和港湾动力与生态环境的影响与对策：海岸与海洋生态系统动力学、演化、服务功能及调控研究，海洋资源可持续利用与海洋生态环境保护。
高分子材料加工新技术范文6
关键词：创新人才培养；本科教育；基地班
高校是培养人才的前沿阵地，肩负着人才培养的光荣任务，制定合理的人才培养方案和科学的管理制度是高素质人才顺利成长的有力保障。材料科学与工程创新基地班是郑州大学在工科院系设立的第一个人才培养实验班，实行精英型个性化培养方案，注重厚实的基础知识教学，进行全新的创新能力和科研素质的培养，以培养具有材料科学专业思想、熟悉掌握材料科学的基本特点最终能够制造先进材料的精英人才为目的。这一人才培养方案的实施为解决我国面临的高层次创新型人才匮乏等难题提供了有效途径，有望打开创新人才培养模式的新局面，加快我国从人力资源大国向人力资源强国转化的进程，为人才规划实施作出应有的贡献。
一、材料科学与工程创新基地班的定位
郑州大学材料科学与工程创新基地班于2006年12月正式成立，其定位为：“立足于为河南经济建设和社会发展服务，发挥学科齐全、梯次结构合理的优势，本科与研究生培养并重，全面提升学科、专业实力和水平，努力建设成为培养工程应用和科学研究创新型人才教学研究型学院。”依据学院学科和教学基础，结合所承担的国家教改项目“发挥学科与区域优势，构筑材料三级实践载体，培养具有创新意识的应用型人才”，以“厚基础、宽专业、重创新、高素质”的复合型人才为目标，培养适应未来发展要求具有科学前沿意识、创新精神和创业能力的高级研究型人才和实践应用型人才。
二、材料科学与工程创新基地班的培养方案
围绕专业建设和人才培养目标，材料科学与工程创新基地班对本科生的培养方案进行了较大规模的调整，体现了素质教育和创新教育理念，并遵循人才成长规律，注重系统性、前沿性和适应性，强调材料科学类课程与材料工程类课程的协调统一和同步建设。在学校政策引导和学院学科发展的统一要求下，构建起“平台+模块+课程群”的课程体系，其中平台课程注重学科基础教育，强调重视教育、体现宽口径；模块课程突出学科发展特色，设立了高分子材料科学与工程、无机非金属材料科学与工程、金属材料科学与工程三个模块，课程分别由主干课和实践教学环节构成；课程群由学科选修课和跨学科选修课组成，总学分控制在173学分。改革后的教学培养计划既体现了“厚基础”，又体现了“宽专业”，并强调学生创新能力的培养，在主体培养应用型人才的基础上，分层次、分步骤培养不同的人才，适应不同应用领域的需求，分别从事应用实践、技术创新、科研管理等工作。
1.注重基础，夯实理论教学
在课程体系方面，基地班强化国外名校、名教材英语教学课程和研究性教学课程，采用国际上通用的原版教材、自编教材及国内优秀教材，知名教授讲授基础课和专业课，采取双语授课。主要课程有高等数学、大学物理及实验、线性代数、物理化学、材料科学与工程基础（国家级精品课程）、材料近代研究方法（英文）、材料成型原理、材料科学与工程导论、工程制图、普通化学、电工学、工程力学、机械设计基础、高分子化学（英文）、高分子物理、材料成型原理、合金及熔炼、无机材料科学、无机复合材料学（英文）、陶瓷工艺原理（国家级精品课程）等。
在教学计划方面，实行第一、二学年所有课程打通，第三学年第一学期部分课程打通，第三学年第二学期必修课和全院范围内的限选课组中任选相结合。
2.加强技能，拓宽专业知识
基地班覆盖材料学、材料加工工程以及材料物理化学等领域，以金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料的合成和成型加工为重点，学习现代新材料、新技术所依赖的基本知识和技能，掌握材料合成原理、工艺、结构与性能之间的关系，进行各种材料的成分设计、合成、成型加工和应用。
3.重视创新，强调因材施教
在夯实学生科学文化知识基础的同时，基地班还着力培养学生的创新精神和创新能力。
在实践教学环节，引导和鼓励学生尽早进入实验室参与科学研究。近三年内，学院已经有12个由学生主持的实验项目获得国家大学生创新实验项目支持，其中大部分学生是基地班的。学院实验中心对基地班学生全面开放，学生可以利用课余时间在实验中心开展实验实践活动，全面提高自己在实验中发现问题、分析问题和解决问题的能力。
此外，学院还积极与校内外国家级重点实验室、工程技术中心联合建立独特的实习基地；在毕业实习和设计环节中，引入类似硕士研究生的训练模式，以培养学生的前沿科学意识和独立的创新能力。
4.强化素质，注重全面发展
发达国家的高校都将提高学生的素质作为主要目标。他们充分利用学校的各种资源开展诸多实践教育，有效地开阔了学生的知识面，增强了学生认识科学和揭示科学的信心。基地班始终注重学生的德、智、体、美全面发展，鼓励学生选修学校的素质教育课程，并增设开放实验和暑期课堂学分，鼓励学生跨学科进行开放实验，拓展知识面。在暑期，鼓励学生走进高新企业研究机构或者国内知名科研院所进行跟班学习，使学生通过接触或参与实际科学和技术难题的攻关，掌握科学研究的基本思路和方法，并将所学习的基础理论知识与实践应用联系起来，提高学习兴趣和实践动手能力。这些实践教育可以强化素质教育，有效提高学生的实践创新能力。
三、材料科学与工程创新基地班建设和管理模式
1．基地班建设
成立基地班建设工作小组，由院长、分管教学的院长、骨干教师和管理人员组成。基地班建设工作小组的主要职责有以下6项。
（1）研究制定基地班建设总体规划和基地班建设管理办法等文件，审核基地班发展规划，对基地班发展方向和改革决策提出指导性意见。
（2）指导、监督和推进基地建设与改革，检查基地班教学效果和培养质量。
（3）筹措基地班建设的经费并监督经费的使用情况和使用效果。
（4）组织基地班建设项目和方案的筛选、审定。
（5）商讨解决基地班建设中存在的问题，协调教学、科研、实验室等有关部门的工作为基地班建设服务。
（6）迎接上级主管部门的检查和评估。
基地班建设工作小组实行例会制度，定期商讨基地班建设过程中出现的各种问题，帮助解决实际问题，重大问题直接向党政联席会汇报。
学院设基地班建设工作小组办公室，负责基地班建设与各基地班的日常教学管理工作，办公室设在本科教学办公室，并配设秘书负责基地班的日常教学工作。
2.基地班管理模式
基地班的管理采用“三制”，即班主任制、导师制和末尾淘汰制。实行班主任和导师双层管理，学院主管教学的副院长担任基地班班主任，负责全院各年级基地班的建设与培养工作。前两个学年按成绩高低实行滚动，基地班末尾5名学生与非基地班学生交换，实行末尾淘汰。
在博士生导师和部分知名教授中为基地班遴选导师，学生在导师的指导下完成基础平台课、专业基础课、专业课、素质课的学习以及毕业实习和毕业设计。
四、基地班学生选拔办法
基地班每届招收30人，首届自2006级本科生开始。基地班学生的选拔需经过3个步骤。
（1）材料科学与工程专业本科生根据第一学期末相关公修理论课程（含外语）的总成绩进行排名，初选前50名学生。
（2）以英语、数学、大学物理的三个学科的单科成绩为依据，低于75分者被淘汰，剩下的学生以三科总成绩排名，选出前36名。
（3）经专家面试，最终选取30名进入基地班学生。基地班学生确定后公示5天，对不符合条件的入选者经核实后取消其资格，所缺人员根据排名递推增补。
五、材料科学与工程创新基地班建设成效
经过近4年的成长，材料科学与工程创新基地班已经逐步形成完善的创新型应用人才的培养模式，并成功培养了第一届毕业生。这些学生中有多人在省级以上的大学生科技竞赛活动中获得奖项，其中白阳同学主持的“一种使用新型材料处理废水的装置”项目获得第十一届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛三等奖。首届30名毕业生中有24人考入诸如浙江大学、中国科学研究院等国内著名院校或研究机构进行研究生阶段的学习，其余6人分别进入美的微波电器制造有限公司、比亚迪汽车销售有限公司、中铁隧道装备制造有限公司等著名企业从事技术研发和管理工作。
基地班人才培养模式的改革探索不仅是国家教改项目研究的一个重要研究内容，而且作为工科类基地班的试点，在三级实践载体建设、师资力量的配置、创新人才培养计划的调整、本科生提前进入实验室、开设开放性实验、实行导师制、学生的创新活动开展等方面都具有一定的可借鉴性，同时这一应用型人才培养经验还可进一步推广到其他工科专业，以提高相关专业本科生的培养质量。
在探索创新型应用人才培养模式的同时，基地班的建设也促进了学院教学环境的改善和教学质量的提升，其中在国家教学质量工程项目建设方面取得的成效尤其显著：由关绍康、张锐等教授完成的“构筑三级实践载体，培养具有创新意识的应用型人才”教学成果曾获得国家级教学成果二等奖，有多个由学生负责的项目获得国家大学生创新科技创新型实验项目支持，同时学院还拥有《材料科学基础》《陶瓷工艺原理》两门国家级精品课程、材料科学与工程国家级实验教学示范中心、材料学系列课程国家级教学团队、国家级教学名师1人。此外，材料科学与工程学院近年在大学生科技创新、学科竞赛、学生活动等方面也取得了突出成绩，已成为郑州大学学生培养特色单位，大学毕业生就业率连年位居全校前列。
