高分子材料加工新技术精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的高分子材料加工新技术主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：高分子材料加工新技术范文

关键词高分子材料成型控制技术

中图分类号：TB324文献标识码：A

当前，利用高分子材料制作的产品已经有效地利用在现代化的工业建设之中，满足人们生产生活的需要，并且由于科研工作者们的不懈努力，高分子材料成型及其控制技术取得了飞速发展，但是由于本文就高分子材料成型及其控制是比较困难的，所以本文就高分子材料成型及其控制加以分析，希望对高分子材料的发展有所帮助。

1高分子材料成型技术分析

1.1高分子材料成型原理

高分子材料的合成和制备，就是由几个化工单元操作通过高分子反应将多个单元操作熔为一体。在传统聚合过程中，高分子反应加工研究的重点是高分子形态结构。在传热和传质问题上，主要是利用溶剂和缓慢反应来进行处理，这样会容易因为具体反应中物料的温度过高导致物料反应受到影响，从而出现物料降解和碳化情况。为了解决这一问题，工作人员是利用设备来给物料加热，这样在聚合反应中出现热量聚集的情况就可以及时将设备移走，从而降低温度，提高聚合反应效果。虽然这种方法在解决传热和传质的问题上取得的效果不错，但是由于操作比较繁琐的，就容易出现差错。当前则是以流变学为理论基础，研究物理材料的应力、应变、温度、湿度、辐射等条件下与时间因素有关的变形、流动的规律，以此来改变高分子反应的某些条件，利用高分子反应加工来解决传热和传质问题。

1.2高分子材料成型的加工技术

1.2.1聚合物动态反应加工技术及设备

高分子材料成型加工是高能耗过程，无论是挤出、注射还是中空吹塑成型，原理都必须经过熔融塑化及输送这一基本和共性的过程。在传统加工设备中，在传热反应和化学反应上难以控制，还会增加投资费用、产生较大噪音等，所以在进行高分子材料成型加工的过程中，尽量不要采用传统加工设备。当今主要是采用聚合物动态反应加工技术，就是将聚合物反应挤出全过程引入到由电磁场引起的机械振动中，这样能控制聚合物反应，主要是控制化学反应、控制制品的物理性能和化学性能、控制反应产生物的凝聚态结构等。另外，还可以通过使用适合的、有效的设备如螺杆挤出机和螺杆注射机等，可以控制聚合物单体的停留时间分布情况；加强聚合物反应加工控制可以通过振动立场的作用。通过科学合理的利用聚合物动态反应加工技术及相关设备来控制聚合物反应条件，从而来保证反应产生物质量、动量及能量传递等方面达到需求标准。

1.2.2以动态反应加工设备为基础的新材料制备新技术

目前，利用动态反应加工设备为基础的新材料制备新技术主要是在聚合物/无机物材料物理强化制备新技术上的应用效果较佳，其复合材料就是利用聚合物进行原位表面改性处理、原位包覆处理等来成型的；另外在热塑性弹性体动态全硫化制备技术应用效果也比较好，因为将混炼引入到振动力场中能够使混炼的橡胶转变成动态全硫化，从而有效控制硫化反直进程，避免共混物相态反转的现象发生。

2高分子材料成型中的控制

不管采用何种技术来进行高分子材料成型加工，都是需要通过对控制高分子材料成型过程的控制，来减少由于不良问题而影响高分子材料成型效果的情况发生。通过对高分子材料成型过程的分析，发现反应过程最容易出现的就是共混物形态发生变化，所以加强形态控制和制品温度控制是非常必要的。

2.1形态控制

在聚合物反应中，多数聚合物多相体系是不相溶的，所以为了改善相容性，一般要加入第三组分来控制聚合物混合加工过程中形体和稳定性。通过对高分子材料加工中进行有效的形态控制，可以为工业及其他领域创造较高的经济效益，并且对确定开发高分子材料也是非常有意义的。

2.2制品温度控制

通过以上分析可知多种聚合物反应加工的过程都是盲目控制制品温度的，这是因为对聚合物及其共混物在非等温场作用下制品温度随时间变化关系的不清楚的关系，这样制品的性能就会受到影响，导致其使用性大打折扣。但是通过相关研究人员研究发现，微纤对基体聚合物结晶形态、结构有一定影响，所以在多种聚合物反应加工的过程中将导电离子组装到微纤中，微纤在体系中就会形成导电三维网络结构，从而可以有效对制品的温度加以控制。

3结语

综上所述，确定高分子材料成型及其控制技术的有效应用可以提高高分子材料的应用价值，为创造较高的生产力奠定基础。但是目前我国高分子材料成型及其控制技术研究正处于起步阶段，相关工艺还不成熟，所以相关研究人员要持续致力于此方面的研究，让高分子材料更多的应用于生活中，满足人们生活的更高要求。

参考文献 

[1] 雷玉臣，唐刚.浅谈高分子材料成型及其控制技术[J].科技创新与应用，2015（11）. 

第2篇：高分子材料加工新技术范文

[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。 转贴于

（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．

第3篇：高分子材料加工新技术范文

关键词：塑料制品；配方设计；理论；实践；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）27-0063-02

从事高分子材料专业学习的学生知道，“高分子成型加工”、“高分子物理”和“高分子化学”，共同构成了高分子材料专业的三大主干基础课程。而“塑料材料与配方设计”是高分子材料与工程专业成型加工分支下一门重要的专业课程，对合成树脂及塑料助剂的深入了解，正确的选用塑料原料和塑料助剂，合理的进行配方设计，在塑料成型加工过程中至关重要，也是获得品质优良塑料制品的技术保障。然而，“塑料材料与配方设计”在课程教学环节中，只是片面的理论介绍涉及某一材料的某一性能，大部分同学觉得课堂内容比较单一，理论性过多，实践性较少。鉴于以上不足，为了培养和提高学生理论联系实践的能力，适应目前社会对高分子人才的实际需求，力求学生能在较短的时间内掌握该课程的教学内容，特别是课程理论与实践教学有效的结合学习，改变传统的教学模式，本文从以下几个方面的教学改革进行了有效的探索。

一、围绕人才培养目标，夯实课程建设的教学改革探索

立足贵阳学院的人才培养目标――“突出实用、服务本地”，紧扣《贵州省新材料产业“十二五”发展规划》中涉及的高分子材料人才培养方向领域，我校根据具体情况和要求，对专业人才培养方案进行了认真地讨论，不断完善课程的教学大纲与基本要求，力求符合实际的需求。材料科学与工程本科生的课程和教学大纲应主要集中在材料科学与工程的四个基本要素――合成和加工、结构、性质、使用性能及其相互关系[1]。“塑料材料与配方设计”课程以每种塑料材料的合成、结构与性能关系、加工性能、应用性能、成型方法、改性以及最新的发展状况等角度，完整地将通用热塑性塑料、工程塑料、热固性塑料展现在每位高分子专业学生面前，从而使学生可以完整、全面地了解每种塑料材料以及各种助剂的功效、添加量、作用机理和最新发展状况。目的是使学生掌握高分子材料加工助剂的概况、合成、作用机理及其应用，重点掌握塑料增塑剂、抗氧剂、热稳定剂和阻燃剂的结构特点和作用机理，了解其结构与性能之间的关系，熟悉塑料制品实际应用配方设计。力求紧扣工程应用型人才培养的目标和工程实际，从应用型本科生学习的实际出发，重视理论与工程实际的结合，突出应用性较强的内容，有利于工程应用。通过该课程的学习，再配以一定的配方设计方法的讲授，为培养高素质应用型人才，提高学生综合素质打下坚实基础。

二、完善教学内容的教学改革探索

1.教学内容与专业特色相结合。“塑料材料与配方设计”是我校高分子材料专业一门重要的专业课，根据在以往的教学过程中的观察与经验，教学多采用传统模式，课程具有与物理化学联系密切、抽象概念多等特点，大多数学生觉得课堂内容难以理解，不感兴趣，丧失学好该课程的信心，然后就逐渐厌学甚至放弃学习。该门课程的授课对象是大学三年级的学生，处于这个时期的学生学习兴趣和学习热情处于整个大学的全盛时期，求知欲强，精力充沛。面对这样的学生，如何有效地利用他们的求知欲，激发起学习该课程的兴趣，并针对他们的缺点，制定行之有效的方法及对策，使其通过该门课程的学习，培养起运用创新教学理念、联系科学研究和提高解决实际问题的能力，是值得我们教学工作者思考并认真对待的问题。如何围绕塑料制品的化学组成、结构及聚合方式、添加剂及其配比以及成型加工工艺、工艺条件及其控制、成型设备等知识内容对学生开展有效教学是一个重中之重。教学内容必须与专业特色有效结合，在向学生传授课程理论基础知识的同时，又要围绕当前贵州省高分子材料人才培养领域涉及的塑料成型加工新技术、新发展方向进行有效的结合介绍。遵循高分子材料的成型加工基本原理，着重对新的成型加工工艺进行研究，尤其是通用塑料与工程塑料的成型加工区别。在日常教学过程中，将高分子材料基础理论与实际日常生活中常见塑料制品的例子相结合，开展与学生的分析和讨论，启发学生在学习过程中牢牢抓住本课程的主题思想。例如：在介绍五大通用塑料制品尤其是PVC制品生产时，介绍了生产PVC软硬制品过程中各类助剂的选择及添加量控制，合理的配方设计，不同的成型加工方法，以及不同成型工艺生产的制品具有不同的特殊性能，应用的不同的场合，让学生掌握“高分子材料-成型加工-制品性能”三者之间的关系。

2.教学内容与科研实践相结合。“塑料材料与配方设计”课程教学内容应与教师科研实践有效结合，使两者达到互助互促的作用，以科研促进教学发展，将教师科研工作有效融入到教学实验中，体现教学与科研的互动，提高学生分析问题、解决问题、实验操作和使用计算机软件的能力。例如：塑料制品的增韧途径有多种方法，可将教师科研课题与相关课程知识相结合来进行教学，如聚合物纳米复合材料对塑料增韧的影响，尤其是近年来较热门的稀土偶联剂的研究，在增加粒子与基体树脂结合力的同时，兼顾一定的内作用等，可以鼓励感兴趣的学生参与到教师的科研实验中来，学以致用，加强对知识点理解的同时，拓宽视野，锻炼科研及动手能力。

三、丰富教学方法的教学改革探索

1.传统与先进多媒体辅助、计算机技术运用等教学手段相结合。传统的教学手段――板书由于其单调、枯燥的特点已不能完全适应当前的教学要求，而多媒体辅助――PPT教学使原本量大、抽象、复杂、枯燥无味的理论知识，通过形象、生动、直观的图文并茂形式表现出来，调动了学生的积极性和学习兴趣，便于学生对知识的理解和掌握[3]。比如通过多媒体电子课件辅助教学，对于高分子塑料制品成型加工过程中塑料助剂的作用机理的演示以及挤出成型、注射成型等成型加工过程的演示，更加直观和生动，利于学生对理论知识的进一步掌握。塑料配方设计是指确定配方中各种助剂加入量的方法。一个塑料配方中往往包括增塑剂、热稳定剂、抗氧剂、光稳定剂、剂、填充剂、阻燃剂等多种添加剂。多种助剂的合理搭配，通过利于计算机技术（word、cad）来对配方设计进行科学地设计，有效地减少了实验次数，节省实验时间，使配方设计更加准确、快速，达到事半功倍的效果。

2.教师理论实践指导与学生自主学习相结合。在理论教学中，我们知道塑料配方设计的方法有两种：一种是单因素变量配方设计法；一种是多因素变量配方设计法。在课程理论教学过程中，尤其是正交设计法介绍环节，我们在教学中采用重点难点教师讲授、学生自主学习的方法。学生自主学习之后，采用课堂提问的方式以检验学生自主学习的学习成果，让学生了解正交设计法的使用特点，掌握多因素变量的实验方法，优化出最佳配方。学生具有较强的学习兴趣和能力，通过教师理论指导与学生自主学习相结合，我们将学生能力激发出来，使学生的学习变被动为主动，从而收到事半功倍的教学效果。在实践教学中，秉承贵州省的绿色发展观念，保护自然生态环境，走节能减排可持续发展之路，在塑料制品成型加工及废旧塑料回收及再生利用中，始终贯彻绿色生态理念，对日常生活废弃塑料，譬如食品包装、各类饮料瓶、储存容器及薄膜等塑料制品，有意识地进行分选挑捡，改性再生利用，将实验课程内容涉及到的包括塑料的混炼，塑料的双螺杆挤出成型、注射成型等各种加工方法工艺，通过相容性混炼技术来进行废旧塑料的再生利用。比如：回收的PP耐应力开裂性能较差且低温脆性较大，可选择回收HDPE及LLDPE制备再生共混物，也可以回收农膜与PP制备合金，利用适当设备经过混炼实施。这既增加了学生的实践操作能力，又培养了绿色环保创新意识。同时，成立课外实践兴趣小组，让学生充分调动主观能动性，开展探讨思考，与教师共同讨论分析，提出解决思路，找出解决问题办法，提高学习兴趣和逐步培养科研创新能力。

3.企事业工厂参观学习。本专业目前与贵州省材料产业技术研究院、龙里蓝图新材料公司等企事业单位建立了良好合作关系，建立了实习基地。通过与这些合作企业的协作，学生可以现场实地对各种成型加工所涉及的原料处理、设备、工艺流程、质量控制等实际生产过程进行近距离的感受，让学生们了解橡胶和塑料加工过程使用的原材料、工艺方法及工艺流程以及生产过程中所使用的仪器和设备。将知识与生产进一步联系和认识，毋庸置疑对学生有了很大的帮助。比如：参观塑钢门窗加工工厂时，讲解员详细地向学生介绍了加工车间的工作情况及以聚氯乙烯树脂为基本原料进行成型工艺的加工流程。通过参观，每一个学生都受益匪浅，知道了PVC，这也为我们以后专业方向的选择和学习打下了良好的基础。

随着市场对塑料制品需求的不断扩大以及塑料工业的高速发展，培养出高素质应用型人才，使其具备更加牢固的知识基础，更加灵活地运用知识的能力，成为当务之急。本课程通过几个方面的课程理论与实践教学改革，极大地调动了学生的学习兴趣，提高了学生的逻辑推理能力以及分析问题和解决问题的能力，在培养学生的积极自主学习能力、配方设计能力、实践能力等方面都取得了良好的效果。

参考文献：

第4篇：高分子材料加工新技术范文

关键词：高职院校；战略伙伴型工学合作；工学结合

一、引言

百年大计，教育为本。2010年《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）》指出，要继续加强职业教育，以就业为目标，整合教育资源，改进教学方式，着力培养学生的就业创业能力；要制定优惠政策，鼓励企业接收学生实习实训和教师实践，鼓励企业加大对职业教育的投入。国家鼓励有条件的高职院校要以不同形式进入企业或同企业合作，走产学研结合的发展道路，解决科技和教育体制上存在的条块分割、力量分散的问题。

广东省高分子材料加工工程技术开发中心，通过对广东轻工职业技术学院现有资源进行整合，围绕高分子材料加工技术专业群，不断拓宽校企合作范围，实行弹性学制，以高职技术开发中心“承包”学生的顶岗实习，充分调动学生的学习动力，彰显个性，发展潜能，满足了行业企业和社会发展对人才的需求。

二、工学结合亟需解决的问题

目前，国内许多职业院校在“工学结合”人才培养模式构建上进行了大量的探索和实践，取得了很多喜人的成果。然而受长期传统教学的影响，一些高职毕业生仍需经过企业长时间的锻炼方能适应岗位需要，胜任工作要求。有别于中职教育，高职“工学结合”即为“产学研结合”，其具体做法和结合深度等方面还存在着一些亟待解决的问题：

（1）对工学结合的认识十分肤浅，仅将其理解为解决学生的实习问题，至于如何以产学研结合为手段提高学生的综合素质，缺乏整体的规划和科学的管理与监督。

（2）实习中设计的课程内容不适应学生将来从事的工作及岗位要求，教学过程仍带有很浓的学科体系特点，没有真正融入社会并服务社会。

（3）由于企业对高职教育的认识有限，对工学结合的人才培养模式理解不深，或在企业利益分配问题上考虑不周，致使企业能工巧匠指导学生顶岗实习的机制尚未真正建立，很难达到师傅带徒弟的效果。

三、战略伙伴型工学合作模式的构建与实施

1. 战略伙伴型工学合作的内涵。

工学结合的基本内涵是：遵循职业教育基本规律，以适应现代经济建设、产业发展和社会进步需求为原则，建立行业(企业)与职业院校密切协作、资源共享、共赢互利的机制，通过学习与工作相互交替融合的途径，将课堂的理论学习与社会的实际工作紧密结合起来，着力培养高素质技能型、应用型人才。

战略伙伴型工学合作的内涵大致包括四个方面：一是办学理念的更新，强调学校“以他方为中心”的办学行为；二是组织结构的设计，即校企之间联系纽带的建立和校内组织结构的开放性构成，校企双方你中有我，我中有你；三是校企资源的共享，学校按照企业的需要开展企业员工的职业培训，与企业合作开展应用研究和技术开发；四是以企业需求为依据的开放式运作，成立由双方领导组成的董事会等。

2. 战略伙伴型工学合作的构建与实施。

（1）更新理念与完善机制。学习发达国家职业教育产学研建设的先进理念，突出职业性、实践性和开放性的特点，将行业标准、企业文化、企业经营理念、职业规范和职业道德等要素融入到高职教育中。

（2）产学研结合机制。“源于企业”――将工程化项目与高职学生顶岗实习结合起来。通过研发项目的导入带动项目化教学改革，为学生从事真实工作提供机会和锻炼空间，为学生顶岗实习提供岗位和场地，增强高职生就业能力。“用于企业”――为中小企业提供技术咨询或培训服务，不仅帮助企业对技术进行改造升级，而且学生亦用于企业，降低企业培养员工的成本。

（3）紧跟社会经济发展需求，与当地政府、行业或企业深度合作，通过互通有无、利益共分、风险共担、资源共享和示范带动等方式组建预就业的校外顶岗工作基地。

（4）在充分考虑专业及专业群培育目标所要求的技能基础上，加大实训基地建设投入的力度，彻底改造和整合传统的实验室，以职业能力培养为主线建设实训室，并在原有实训基地的基础上增加生产，满足学生生产性实训和综合职业能力培养的需要。

（5）以项目为依托，以工程技术开发中心为平台，培养和造就一批高水平、高素质的专兼结合的实践教学教师队伍。

（6）建立相应的实训软环境。编写适合项目化教学需要的实训教材和操作规范，组织行业企业专家和骨干教师，针对岗位(群)的特点，吸收新知识、新技术和新工艺，编写指导教材、技能训练手册和操作规范，并积极推行职业资格鉴定，促进实训教学的深入开展。

（7）根据职业能力形成规律，建立相应的考评体系，本着过程考核、终结考核和多元考核相结合的原则建立科学的考评体系，引导学生注重实践能力的养成。

四、协同高职技术开发中心构建战略伙伴型工学合作案例

广东省高分子材料加工工程技术开发中心主要依托广东轻工职业技术学院轻化工程系，该系是广东轻工职业技术学院的龙头系，以高分子材料加工、精细化工、造纸、日化和陶瓷作为其专业建设的特色，该系目前有6个专业、1个国家级示范专业、2个省级示范专业、2个省级重点建设专业、13个教学科研实验室和4个校内化工实训基地(成果集成与工程化基地)。较早前已进行了多元教学改革，课程建设以满足职业岗位要求为前提，以专业核心课程建设为主线，综合课程体系和课程教学内容，整体推进教材建设、教学手段和教学方法改革。通过组织职业课程改革专家、企业行家及专业骨干教师，构建以岗位能力培养为核心的课程体系，建设以工作任务引领的、满足职业资格要求的岗位技能认证体系。在设计课程体系时，注重岗位情境中实践智慧的生成，培养学生在复杂的工作过程中做出判断并采取行动的综合职业能力。

（1）重塑高职人才培养方案，以培养学生的就业能力为主，构建高职工程技术开发中心“承包”学生顶岗实习，合作企业“承包”学生顶岗工作的实习机制，使学生熟悉未来的工作环境、岗位要求、经营理念及企业文化，全面提高学生的就业能力。

（2）导入工程化项目 ――“源于企业”， 通过研发项目的导入驱动顶岗实践，加快教学改革，为学生顶岗实习营造真实的工作环境和氛围，增强高职生的综合素质和就业竞争力。

（3）输出技术成果――“用于企业”， 强化服务意识，为中小企业提供技术咨询、员工培训，帮助企业进行技术的改造升级，同时，将学生也输出到企业，构建互利共赢局面。

（4）推行“2 + 0.5 + 0.5”弹性教学模式，即第五学期在工程技术开发中心顶岗实习，第六学期在合作企业顶岗工作。突出学生职业成长历程的规划和职业技能的培养，激发学生的学习兴趣、主动性和积极性。

（5）创设高职工学结合人才培养模式下的实践教学软环境。制定出高分子专业（群）工程技术开发中心实训项目与设备配置推荐方案，模拟职业能力培养，深度融入行业要素、企业要素与职业要素，使学生在做中学，在学中练，为工学结合人才培养模式的实施提供保障。

（6）聘请职业课程改革专家、企业行家及专业骨干教师参与制订相关的项目实训考核标准，建立有利于师生沟通交流的考核反馈体系，保证该体系是促进学生发展，发挥其潜能，树立自信心，调整自我规划方案的平台。

（7）以项目为依托，以工程技术开发中心为平台，培养和造就一批高水平、高素质的专兼结合的教学团队，重视师资队伍建设，注重专任教师实践能力的提高和专业化成长。

[2011年度中国高等教育学会专项课题（2011GZZX001）、广东轻工职业技术学院2010年度教学改革项目（JG201014）]

（作者单位：广东轻工职业技术学院）

参考文献：

[1]崔凤祥．构建校企合作战略伙伴关系，探索高职教育的产业学院办学模式[J].天津职业大学学报，2009，（12）．

[2]徐辉，郁汉琪，朱军．校企合作共建的实践与探究[J]．实验室研究与探索，2009，(12)．

[3]张良．工学结合模式下高职教学管理问题与对策[J]．职业技术教育，2010，(11)．

[4]张东平，潘效军，耿玉．校企共建产学研结合运行机制与管理模式的研究与实践[J].中国电力教育，2009，(23)．

[5]周忠旺．加强校企合作推进人才培养模式创新[J]．教育研究，2009，(12)．

第5篇：高分子材料加工新技术范文

【关键词】快速成型；应用进展

在过去的几十年中，牙科与材料发展的关系十分密切。牙科引领了医学对新材料和新技术的吸纳。而对新技术CAD/CAM的应用就是一个明证。CAD/CAM技术在70年代首次被Duret 和 Preston首次用于牙科[1]，随着计算机技术的不断进步，CAD/CAM得到了突飞猛进的发展。现在CAD/CAM技术已为多数齿科加工所接受，有些医生甚至在椅旁应用CAD/CAM[2]，CAD/CAM为口腔修复带来了一次变革。

1.CAD/CAM技术在牙科的发展

CAD/CAM技术的发展基于三个因素称为：数据采集、数据处理、数控加工。计算机处理数据能力的指数增长使以上三个领域发生了巨大进步，特别是最近市场推介的口内扫描系统（3M的 Lav C.O.S， 3Shape的 Trio 及Cadent的 iTero）更是其发展的例证。例如LavaTMC.O.S.每秒可采集30个数据集并即时建模。这样就可能不用取印模、灌模而直接建立口腔三维模型，并利用目前众多的激光扫描系统之一使模型的数字化。数字模型可用于设计修复体，现在有很多软件可设计牙科修复体如贴面、嵌体、冠、桥、局部义齿支架。

牙科CAD/CAM技术的进一步发展是从封闭向开放数据库系统的转变。过去数据采集、设计、加工设备构成一个独立封闭的体系，现在随着越来越多的技术逐渐开放，CAD/CAM系统的各个组成部分可分别购买了。这使CAD/CAM技术更加灵活，数据采集来源广泛（口内扫描、对颌或激光模型数字化、CT、MRI），设计软件与修复体（冠、桥，义齿支架、个性化种植体及基台）更加匹配。该转变的另一重要意义是可选择更广泛的加工程序及材料。这样人们就摆脱了目前多数牙科CAD/CAM系统应用的数控加工设备的束缚。

2.减法制造技术

牙科CAD/CAM最初是基于减法制造技术。人们对此最熟悉的就是计算机数控机床，用电动工具如锯、车床、铣床、钻床等锋利切割工具将材料切割成需要的几何形状，其全过程由计算机控制，这样从一块材料开始，机床切除不需要的部分来完成修复体。这种方法使加工时间大大缩短，而且常规方法制作困难或不能制作的情况也更加简单。这种技术现在已广泛发展出包括电火花加工，电化学加工，电子束加工，光化学加工，超声加工等在内的多个分支[3]。这些方法都是基于减法制造，其很大的缺点被切削浪费的材料多于成品所需材料，而且每次只能加工一件修复体[4]。而加法制造则可以克服切削法的这一弊端，且加法加工最大优势是可以形成复杂的内部空腔结构，并能同时加工多件修复体。

3.加法制造技术

加法制造的定义是：依据3D数据模型累加材料加工零件的过程，一般是依据计算机上构成的零件三维设计模型，对其进行分层切片，得到各层面的二维轮廓，按这些轮廓，成形头选择性地逐层固化材料，形成各个截面轮廓并逐步顺序叠加形成三维零件。该方法特别适合用于定制个性化零件，而且材料浪费少。加法制造在1980年代开始用于加工机件原型、模型、铸模，并被命名为快速成型技术[2]，近年来加法制造技术逐渐成熟，广泛应用于多种行业，包括医学领域，可用于加法制造的材料包括高分子材料、金属、陶瓷等。而在口腔修复领域，由于需要针对每个患者各自制作个体化的修复体，加法制造表现出特有优势。

目前可能用于口腔修复的快速成型技术包括：立体光固化成型（Stereolithography SLA）、选区电子束熔化（Selective electron beam melting SEBM）、激光粉末成形（Laser powder forming）、立体喷墨打印（Inkjet printing）、熔融沉积成型（Fused deposition modeling FDM）。

3.1立体光固化（Stereolithography SLA）

SLA工艺也称光造型或立体光刻，SLA技术是基于液态光敏树脂的紫外光聚合原理工作的。液槽中盛满液态光固化树脂，紫外光束在在液态表面上聚焦扫描， 使光斑聚焦处液体固化。成型开始时，工作平台在液面下一个确定的深度，聚焦后的光斑在液面上按计算机的指令逐点扫描固化。当一层扫描完成后，未被照射的地方仍是液态树脂。然后升降台带动平台下降一层高度，已成型的层面上又布满一层树脂，然后再进行下一层的扫描，新固化的一层牢固地粘在前一层上，如此重复直到整个机件制造完毕，得到一个三维实体机件。

SLA在医学领域的应用是从基于CT数据制作人体解剖实体模型开始的，后用于外科手术中个体化植入物的设计制作如颅骨成形、眶底修复，而且主要是用于制作钛植入物的铸模或模型[5]，现在常规用于制作牙种植体手术导板，其应用范围逐渐扩展至临时冠桥及失蜡铸模的树脂模型制作[6]。

3.2选区电子束熔化（Selective electron beam melting SEBM）

SEBM是一种加工多孔结构金属零件的方法，这种方法是在高真空环境下以电子束逐层熔化金属粉末形成零件。由于电子束能量高，因此粉末熔化后结构致密、无气泡、强度高。该技术广泛应用于骨科及颌面外科个体化植入体的制作，可将多种合金材料（cp-titanium、 Ti-6Al-4V、Co/Cr）加工成高度多孔结构[7][8]，多孔或泡沫样结构可使合金的机械性能与骨更加匹配，尤其是弹性模量，这样可以减轻应力遮挡。另外，多孔结构利于骨向植体内生长，以提供植体稳固性。SEBM加工精确度为0.3-0.4mm，表面粗糙度Ra值达到25μm[8]，这可能更适合制作种植体而不宜用于冠、桥、义齿支架的制作。

3.3激光粉末成形（Laser powder forming）

基于激光的加法制造技术包括选择性激光熔化（selective laser meltingSLM）和选择性激光烧结（selective laser sintering SLS），将高能激光聚焦于由薄层粉末形成的基面，激光光斑处形成熔化池，粉末颗粒熔化融合，一个层面扫描完成后，工作基面下移一个层厚的高度，然后在其上添加新一层材料，如此重复累加，直至机件完成。该技术依据CAD数据可加工复杂几何结构的部件，因此被广泛应用。目前就如何区分两种术语名称仍无统一意见，加工高分子材料或陶瓷材料时通常称之为SLS，而加工金属材料时常用SLM或直接金属激光烧结（direct metal laser sintering DMLS）。

SLS/SLM较其它加法制造方式可应用的材料范围更为广泛，包括高分子材料如聚酰胺用于面部赝复体[9]，超大分子量聚乙烯、聚己酸内酯用于功能梯度支架[10]，高分子混合物如聚己酸内酯和药物形成缓释剂型[11]，羟磷灰石和聚乙烯聚酰胺用于个体化组织工程支架材料[12]；金属粉末材料如钢、钛、Co-Cr合金等。很多情况可以把大量零件集中于一个工作基面，使生产效率达到很高水平。这种技术已被广泛应用于构建各种骨内植入体包括牙种植体[13]，以及冠桥、可摘局部义齿支架[14]。但选择性激光烧结用于将瓷粉加工为零件仍有许多问题需要解决，但也有部分研究前景看好，如用一种多孔磷灰石-磷酸钙玻璃陶瓷构建骨支架[15]。

3.4立体喷墨打印（Inkjet printing）

立体喷墨打印是不依赖激光的成型技术，其原理类似于喷墨打印机，使用粉末材料和粘接剂，按原型或零件分层界面轮廓，喷头在每一层铺好的材料粉末层上选择性地喷射粘接剂，喷过粘接剂的路径材料被粘接在一起，其他则仍为松散粉末，层层粘接后得到三维空间实体。该技术已用于组织工程制作多孔聚磷酸钙，作为组织支架。

基于其工作原理，立体喷墨打印在口腔医学中的发展方向可能在复制牙模型、牙种植外科手术导板、牙齿护套甚至试戴用贴面（try-in veneers）等方面[16]。例如牙齿护套，这种方法的另一大特点是可以用两种性能完全不同的材料制作一个零件，因此有可能制作出有软硬及颜色不同区域的牙齿护套。

3.5熔融沉积成型（Fused deposition modeling FDM）

FDM工艺也是一种不依靠激光作为成型能源、而将各种丝材（如工程塑料ABS、聚碳酸酯PC、蜡等）加热熔化进而堆积成型方法，其原理如下：加热喷头在计算机的控制下，根据产品零件的截面轮廓信息，作平面运动，热塑性丝状材料由供丝机构送至热熔喷头，并在喷头中加热和熔化成半液态，然后被挤压出来，有选择性的涂覆在工作台上，快速冷却后形成一层薄片轮廓。一层截面成型完成后工作台下降一定高度，再进行下一层的熔覆，好像一层层"画出"截面轮廓，如此循环累加，最终形成三维产品零件。生物绘图技术（bioplotter）就是依据FDM工艺的一种加工技术，也可以将多种原料复合打印成三维结构，可用于组织工程中组织器官打印研究[17]。但在口腔修复领域尚未见报道。

减法制造技术相比较，快速成型技术目前有加工速度慢，精确性和可靠性不高的缺点，但其优势也明显：（1）快速成型技术可以节约大量传统制造方式中所需技工人员，降低劳动力成本；（2）可以加工结构复杂的零件；（3）可以同时加工多个零件，节约时间；（4）材料浪费少甚至没有材料浪费，节约物质成本。关于修复体的制作，目前虽然是减法制造技术占主导地位，但加法制造技术的影响在改善了速度、精确性和可靠性后必将加强。原则上来说，没有一种技术能涵盖牙科治疗的全部。实际上任何义齿加工所制作的产品都可能用数字化技术制作，并且可能更准确、快捷而廉价。当快速成型制造技术能制作高质量的修复体时，口腔设备和材料可能会经历第二次变革。

【参考文献】

[1]F.Duret，J.D.Preston CAD/CAM imaging in dentistryCurr Opin Dent，1991（1）：150-154.

[2]Miyazaki，Y.Hotta，J.Kunii et al.A review of dental CAD/CAM：current status and future perspectives from 20 years of experience.Dent Mater J，2009 （28）：44-56.

[3]N.B.van Roekel Electircal discharge machining in dentistry Int J Prosthodont，1992（5）：114-121.

[4]J.M.Yates，D.G.Wildgoose，R.van Noort Correction of a mandibular asymmetry using a custom-made titanium onlayJ Plast Reconstr Aesthet Surg，2009（62）：247-250.

[5]H.Eufinger，M.Wehmoller Individual prefabricated titanium implants in reconstructive craniofacial surgery：clinical and technical aspects of the first 22 casesPlast Reconstruct Surg，1998（102）：300-308.

[6]J.Winder，R.Bibb Medcial rapid prototyping technologies：state of the art and current limitations for applications in oral and maxillofacial surgery J Oral Maxillofac Surg，2005（63）：1006-1015.

[7]S.Ponader，C.von Wilmowsky，M.Widenmayer et al.In vivo performance of selective electron beam-melted Ti-6Al-4V structures.J Biomed Mater Res，2010（92）：56-62.

[8]L.E.Murr，K.N.Amato，S.J.Li et al.Microstructure and mechanical properties of open-cellular biomaterials prototypes for total knee replacement implants fabricated by electron beam meltingJ Mech Behav Biomed Mater，2011（4）：1396-1411.

[9]A.A.Mueller，P.Paysan，R.Schumacher et al.Missing facial parts computed by a morphable model and transferred directly to a polyamide laser-sintered prosthesis：an innovation study Brit J Oral Maxillofac Surg，2011（1）.

[10]N.Sudarmadji，J.Y.Tan，K.F.Leong et al.Investigation of the mechanical properties and porosity relationships in selective laser-sintered polyhedral for functionally graded scaffolds Acta Biomater，2011（7）：530-537.

[11]K.F.Leong，F.R.Wiria，C.K.Chua，S.H.Li Characterization of a poly-epsilon-caprolactone polymeric drug delivery device built by selective laser sintering Biomed Mater Eng，2007（17）：147-157.

[12]Y.Zhang，L.Hao，M.M.Savalani et al.Characterization and dynamic mechanical analysis of selective laser sintered hydroxyapatite-filled polymeric composites J Biomed Mater Res A，2008（86）：607-616.

[13]T.Traini，C.Mangano，R.L.Sammons et al.Direct laser metal sintering as a new approach to fabrication of an isoelastic functionally graded material for manufacture of porous titanium dental implantsDental Mater，2008（24）：1525-1533.

[14]M.A.Tara，S.Eschbach，F.Bohlsen，M.Kern Clinical outcome of metal-ceramic crowns fabricated with laser-sintering technologyInt J Prosthodont，2011（24）：46-48.

[15]K.Xiao，K.W.Dalgarno，D.J.Wood，R.D.Goodridge，C.Ohtsuki Indirect selective laser sintering of apatite-wollostonite glass-ceramic Proc Inst Mech Eng H，2008 （222）：1107-1114.

第6篇：高分子材料加工新技术范文

关键词：材料类专业；卓越工程师；本科；课程体系

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）16-0237-03

高等院校的主要任务是根据国家科技与产业发展需求，培养服务于社会的专业人才。工程技术作为国民经济发展的一个重要支点，为现代社会创造了大量的物质财富。大量优秀工程技术人才的培养，是我国成为科技与产业大国的重要前提。截止2010年，我国开设工科专业的本科高校1003所，占本科高校总数的90%；接受高等工程教育的本科在校生达到371万人，研究生47万人。但与此同时，长期以来我国许多高校一直是以高水平研究型人才培养为目标，忽视工程技术人才的培养，这与我国大学生教育早已走下神坛，逐渐成为大众化教育的现状相脱节。为此，2010年起，国家教育部提出卓越工程师教育培养计划，旨在培养一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。高校本科教育不再是为研究型人才培养服务，而要将为社会培养高水平、国际化、创新型工程技术人才培养作为己任，让学生学致以用、人尽其才[1，2]。同年，同济大学作为国内首批试点高校，开始实施“卓越人才”培养计划，积极致力于“卓越工程师”培养模式的实践与探索，并作为主要单位发起成立了“卓越人才培养合作高校”联盟。卓越工程师教育培养模式并不是否定研究型人才的培养，而是要求从适应国家发展需求出发，根据各高校自身特点和国家教育体系中所处位置确定合适的培养计划，分层次地培养包括研究型人才和工程技术人才在内的各种所需优秀人才。本科教学作为卓越工程师计划中的一个基座，肩负这两种人才培养的重任，这就要求我们从实际出发，根据学校自身特点和学生发展方向制定适合社会人才需求的专业课程体系，以满足优秀科技人才培养的需求。

一、材料类专业的沿革和课程体系现状

材料学科主要研究材料的组成、结构、工艺、性能及应用之间的相互作用规律，进而展开涵盖金属、无机非金属、高分子及复合材料等各类材料的科学级工程技术研究。材料科学研究是各种工程技术研究的基础和重要保证，在我国几乎所有的综合性大学中都开设了材料类的本科专业。1998年，教育部在本科专业引导性目录中提出了按材料科学与工程一级学科进行专业招生的思路，随后130余所高校针对教育部有关材料科学与工程专业人才的培养要求，相继开展了按材料科学与工程专业一级学科办学工作[3]。材料类专业涉及面很广，除了包含金属、无机非金属、高分子及复合材料等几个领域外，大量新材料的涌现和引用拓展，又为该专业带入了大量的知识面和研究方向。以一级学科开设本科专业，其优点在于可以拓宽学生的知识面和就业面，但也带来专业课程涉及面太多、学生对于每个专业领域无法深入等问题。因此，如何搞好材料类专业课程体系建设，让学生在对整个材料科学技术领域的基本理论知识有较好把握的同时，又能在某一领域学有专长，更好地适应国家科学与工程建设需要，就成为该专业教改建设中的一项重要任务[4，5]。从目前的各校材料类专业设置情况来看，大部分高校在坚持以材料科学与工程一级学科进行大专业方向进行专业教学的同时，也根据自身的特点开设了若干专业或专业方向，让学生选择某一专业方向领域进行深入学习。其专业方向设置较多的是以金属、无机非金属、高分子、复合材料等专业方向进行分类，也有以材料科学、材料工程、材料加工、功能材料、半导体材料、生态环境材料等多种形式进行分类。从其专业课程体系来看，一般都分为学科基础（平台）课程、专业课程和选修课程等几类，学科基础课程主要从材料科学的角度讲授材料科学的基础理论、材料组成―结构―性能关系、理化性能及其分析方法等；专业课程则包括深入介绍某一材料领域的科学理论和专业知识，而选修课程则可让学生有选择性地学习传统材料理论及工程技术、新材料领域专业理论及技术等几方面课程。表1列出了国内外部分高校材料类专业的专业课程分类和课程开设情况比较数据，从表中可以看出，根据高校的所处地位、培养目标和学生就业去向的差异，各校的专业课程体系设置有所不同。

对于一些“985工程”高校而言，其学生培养目标较注重材料科学研究领域，强调材料科学理论知识的传授，相关专业基础课程的学分占比较高，同时鼓励学生通过选修课程选择自己的侧重专业方向。就专业课程开设情况而言，首先是有关材料学科领域的专业基础或平台课程的数量占专业课程总数的三分之一左右，其次是与传统材料科学技术相关的课程，与新材料相关的专业课程占四分之一强左右。对于一些“211工程”院校而言，专业课程分类与前者相差并不大，专业基础或课程的占比稍大些；而在专业课程开设中，与传统材料相关的课程占比明显增多，新材料相关课程数量则有所减少。而对于一些普通高校来说，这种传统材料相关课程数高于新材料相关课程数的趋势尤为明显。这种课程设置的分布实际上与各类高校的学科定位以及毕业生未来主要服务方向相当，很大程度上满足了国家各层次人才培养的需求。与此同时，比较一些国外知名高校的材料类专业的课程设置情况，可以发现其介绍材料科学研究领域的专业基础类课程占据相当重的比例，明显高于国内高校；同时新材料相关课程的开设数也高于传统材料相关课程数，反映了欧美发达国家对新材料工业发展的偏重趋势。重专业基础教学有利于学生夯实专业基础，无论今后选择哪个主攻方向都容易上手。还有一个明显的特点是，国外高校的实验、实践类课程较多，有利于培养学生的动手、实践能力。

二、适应卓越工程师培养需求的专业课程体系建设

卓越工程师教育培养计划的提出，目的是面向工业界、面向未来培养一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才，其培养层次包括本科、硕士研究生、博士研究生培养等几个层次，而本科生的培养为整个培养体系的基础。同济大学作为一所国家“985”、“211工程”建设的著名工科高校，为国家培养了大批工程建设急需的各类人才，同时也培养了一批高水平科学研究型人才。其材料学专业作为国家重点学科，经过多年发展成为包含无机非金属材料、金属材料、高分子材料、复合材料、建筑结构与功能材料等5个专业方向的大材料学科模式，形成了自己的一定特色。因此，面向卓越工程师培养模式的课程体系建设，需要根据自身特点和毕业生去向，提出适应本科―硕士―博士研究生教育一体化培养要求的本科生专业课程体系，以满足各种层次人才培养的需求。同济大学材料科学与工程学院自成立以来，培养了一大批国家急需的各类专业人才，其毕业生服务于国民经济各行各业。因此，本科专业课程体系的建设，也需通过分析其毕业生去向，把握自己的定位，以适应人才培养的需求。相比较于国内普通高校材料专业的本科毕业生就业去向[6]，同济大学作为“985”和“211工程”高校，其材料科学与工程专业的本科生毕业去向呈现明显的特点，一是出国深造和攻读硕士研究生的比例相当高，近三年，其数量占学生总量的50%～60%；二是服务于汽车、生物、电子信息及其他工业制造领域的学生数量相当多。即使在服务于传统材料相关领域的学生中，由于近年来90%以上的就业学生都选择留在上海等特大城市工作，而传统的硅酸盐等传统材料工业因城市规划等因素逐渐调整出这些特大城市，因此他们也主要服务于传统材料应用企业而非制造企业。表2列出了资料统计的国内9所高校材料类专业本科生近几年毕业去向[7]与同济大学材料科学与工程专业近三年本科生毕业去向的对比数据，从中可看出高校种类和地域的鲜明特色。而在后端的同济大学硕士研究生毕业去向中（表3），20%左右学生服务于传统材料相关企业，5%～10%左右学生选择继续深造，其余大部分就业于新材料相关等其他工业领域。如果综合考虑其本科―硕士―博士整个教育体系的就业情况，可以发现其90%以上的学生最终服务于工程技术领域，少部分学生最终从事教学与科学研究，这与卓越工程师计划的培养目标相一致。

材料类专业的本科教学建设应该结合上述毕业生去向特点，按照课程体系既能满足大批学生继续深造的要求，又要满足能直接服务于新材料和传统材料应用相关行业、材料制造等多种行业的需求，建设材料科学研究和工程技术教育有机衔接，传统材料与新材料课程教学相平衡，材料制造和应用教学相结合的本科课程体系。在整个本科课程体系中，学科基础课程应该是本科教学的一个重要内容，它可以向学生传授材料科学领域所需的基础知识，打破无机非金属材料与金属材料、高分子材料的传统界限，从大材料的角度让学生掌握材料科学与工程技术研究的必备知识，也适应现代科技应用中材料复合的大趋势。而在专业课程设置中，其课程体系的设置应能满足学生未来去向的要求，因此其必修、限修、选修课程模块应有不同的偏向。专业方向课程应该体现材料学科各专业方向的教学特点，深入介绍材料学及各专业方向的专业知识，包括金属、无机非金属、高分子与复合材料等方向的相关专业理论知识、制备技术、性能与应用等方面的课程介绍，让学生有选择性地选择某一专业方向深入学习。专业限选课程则主要针对学生的兴趣爱好，分别从科学与工程技术各领域分类介绍相关专业课程，以对接本科毕业生升学和就业的两大出口。在材料科学领域的课程设置中，可以面向希望继续研究生阶段教育的同学，更多地从科学角度进行专业教学，通过增加专业理论类课程的开设数提高学生对材料科学领域的把握和素养，有些工程类的课程可以在研究生阶段继续讲授。而在材料工程技术领域的课程设置中，则根据工程师培养的要求，着重介绍工程技术领域的课程；在具体课程设置中，应根据学生未来去向的特点，在掌握传统材料制备工艺技术必要知识的前提下，更多地从材料性能与应用出发，介绍现代无机材料在各行各业的应用技术，以满足学生在多种工程技术领域，从事材料应用相关技术工作的就业现状要求。与此同时，在专业方向课程模块中增加跨专业方向选修课程的开设，鼓励学生提高对材料学科其他专业方向的了解。选修课程的设置则更多地从学生兴趣出发，针对现代科学技术发展与学生就业兴趣，分别从现代材料制备新技术、新材料、纳米科技、生物技术、信息电子、汽车与交通产业、化工制造、现代科技管理等角度开设选修课程，适当增加新材料相关课程的比例。同时可以开设一门实践应用型课程，邀请一些科学研究领域或工程技术领域的专家、技术人员以讲座形式介绍材料科学与技术领域的最新发展，让学生把握材料科技发展的脉搏。

通过学科基础课程、专业方向课程、专业选修课程等的设置，不同类别课程之间相互支持，在扎实材料学科专业基础知识的前提下，通过分类限选科学研究类或工程技术类专业课程与学生未来发展方向相适应，通过专业选修课程及跨专业方向课程扩宽专业视野而各有所侧重，建立同时适应未来工程师或研究生培养的材料类专业本科课程体系，以满足不同类型、不同层次人才培养的需求。

三、结论

具有创新性、国际性视野的卓越工程师培养体系建立是使我国由教育大国向工程技术大国转变的一个关键，作为整个卓越工程师培养中的基础环节，材料类专业课程的设置必须在适应学校自身特点和学生就业去向的情况下制订特色鲜明的、本科―硕士―博士研究生课程设置有机统一的本科专业课程体系，以优秀工程型技术人才培养为主线，突出材料应用技术教育，同时兼顾材料科学研究类人才的培养需求，更好地为我国科学与工程技术发展输送各种优秀人才。

参考文献：

[1]扶慧娟，辛勇.推行“卓越工程师计划”培养实践型工程人才[J].实验技术与管理，2011，28（11）：155-158.

[2]李继怀，王力军.工程教育的理性回归与卓越工程师培养[J].黑龙江高教研究，2011，（3）：140-142.

[3]李燕.建筑类地方院校材料科学与工程专业课程体系的探讨[J].皖西学院学报，2009，25（2）：106-108.

[4]林金辉，汪灵，邱克辉，等.材料科学与工程专业的课程体系和实验教学体系建设[J].高等教育研究，2007，24（2）：54-56.

[5]曹新鑫，何小芳，管学茂，等.关于材料科学与工程专业特色课程群建设的思考[J].重庆科技学院学报（社会科学版），2010，（5）：177-178.

[6]罗瑞锋.高等院校材料类专科学生就业思想探析[J].重庆科技学院学报（社会科学版），2011，（18）：194-195，202.

第7篇：高分子材料加工新技术范文

关键词：辽宁；石化产业；竞争力

辽宁石化产业的发展面临着非常好的机遇。一是中央实施振兴东北老工业基地战略，出台了一系列鼓励和扶持石化产业发展的政策措施，同时在国家振兴东北老工业基地优惠政策的吸引下，辽宁已经成为海内外投资的热点地区，为充分利用国内外两个市场、两种资源发展石化工业带来了机遇；二是世界经济的复苏，我国经济的快速、健康发展，对石油、天然气、化工产品的需求快速增长，为石化工业开辟了广阔的空间。石化工业是辽宁省的第二支柱产业，2006年，辽宁石化产业完成工业增加值880.46亿元，比上年增长13.1%；实现销售收入3672.8亿元，比上年增长26.85%；实现利润3.18亿元；实现利税1754.52亿元。

辽宁省的石化产业在发展过程中拥有丰富的自然资源优势，其中煤、石油、天然气、油页岩、化学矿、海盐等品种齐全；拥有企业群体优势，形成了一批有一定实力的企业群体和重点骨干产品；拥有强大的技术优势和区位优势，良好的技术和区位条件有利于辽宁省石化行业充分利用两种资源和两个市场，加快发展，提升国际竞争力。

辽宁的石化产业有效地利用和发挥优势，改变不利状况，提升产业竞争力，宜采取的对策如下。

一 、打造精细化工产业体系

到2010年辽宁省精细化率由2005年的27.7%提高到45%。可在沈大高速公路和环渤海沿线城市中，对一些精细化工产业基础和发展前景比较好的城市，按照高标准建设，高速度集聚，高质量发展的方针，精心规划建设一批具有地区和产业特色的精细化工园区。

1.打造由两个层次构成的现代精细化工产业体系。大力发展精深加工、拉长产品链，实现石油化工一体化。着重发展“三烯三苯”，进而向精细化工领域广为拓展。鼓励和扶持民营和个体经济向精、专、特、新方向发展。一是为优势产业和重点企业搞好专业配套。二是以重点企业主、副产品为依托、延伸产品链，发展终端产品，形成若干个企业群或产品群。

2.创建精细化工园区。园区可使化工企业相对集中，在资源综合利用、产品链延伸及优化、提高生产规模、减少物流成本、解决三废处理等方面产生集约效益，已成为石化工业发展的必然趋势。建设有地区特色和产业特色的精细化工园区或在石化区内分设精细化工区。

3.调整产品结构，培育产品群。大力发展乙烯、丙烯精深加工，把合成材料加工业做大做强。大力发展炼油催化剂、助剂、油田化学品，如高分子材料、纳米材料、油水分离净化剂等。大力发展高效、低毒、低残留化学农药，生物农药，植物生长调节剂、食品、水果保鲜剂等。用高新技术和先进适用技术开发符合环保要求的涂料、染料、颜料。发展新领域精细化工，发展饲料添加剂中的蛋氨酸、赖氨酸、维生素、丙酸和脱氟磷酸盐等；食品添加剂中的L-乳酸、山梨酸、核酸、安全的脂肪代用品等；生物化工产品中的新型酶制剂、新型生物降解高分子材料、长链二元酸、新型生物农药等。积极开发新品种，同时要与国外知名品牌和国内知名企业加强合作。

二 、大力推进技术创新，加快信息化进程

科技创新是提升石油化工产业竞争力的支撑和动力。

1.加快炼油、化工技术开发。加快石油化工技术开发。在密切跟踪和消化吸收国外先进技术的基础上，加大科技开发和技术创新力度，加强科研、设计和企业的紧密结合，强化技术与装备的有机结合，以及各大公司间的联手合作，形成集聚优势，加快科研成果的转化和产业化。尽快开发和形成拥有自主知识产权的大型乙烯、聚乙烯、聚丙烯、己内酞胺、丙烯睛成套技术等。力争使石油化工的技术装备达到国际水平，部分达到国际先进水平。

2.运用现代信息技术，提升石化产业竞争力。按照以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，实现跨越式发展的方针，从石油化工产业的实际出发，广泛应用信息技术，形成覆盖企业生产过程及全部经营活动的信息系统，实现工厂智能化、数字化，以提高经济效益和国际竞争力。

企业要紧紧围绕生产经营，实现物资流、资金流、信息流的三流合一，支撑规范、量化的绩效考核体系和成本考核体系，支撑“市场一生产一供应，，整合的供应链管理，形成统一规范的信息技术平台，应用重点包括:开展过程检测和控制技术、生产管理技术、经营管理与决策支持系统技术、工程设计与科研自动化、智能化技术的应用等。实现生产经营实时信息的上下贯通与共享，达到信息系统与生产业务运营的紧密结合，以提升技术水平，增强市场应变能力，提高内部控制力和工作效率，提升石油化工企业的国际竞争

三、 提高石化产品质量和实现清洁生产

提高产品质量和实现清洁生产是我省石化产业适应国际竞争和实现可持续发展的必然要求。

1.提高产品质量，提升产品竞争力。做好产品质量标准的研究制定工作，使之成为促进石油化工产品质量提升、推动技术创新、提高油品竞争力的一项重要措施。

依靠技术创新，努力提高汽、柴油质量。根据全球清洁燃料发展趋势，结合我国实际情况，开发符合辽宁省炼厂实际需要的提高油品质量的实用技术；加大催化裂化汽油降硫、降烯烃工艺及催化剂、助剂的研究开发，以及劣质催化裂化原料预处理脱硫技术、催化裂化汽油后处理和高辛烷值组分生产技术的研究开发的力度；加强柴油深度脱硫脱芳、深度加氢精制催化剂及生产工艺的开发，为汽柴油质量升级提供有力的技术支撑。

2.推行清洁生产、废物综合利用和末端治理方针，支持发展循环经济。清洁生产我省石油化工产业适应国际竞争，避免绿色贸易壁垒的重要措施。大力开发和推广清洁生产工艺。使用无毒、无害的原料、催化剂、溶剂和助剂等，推广加氢工艺，提高硫回收率，淘汰污染严重和不符合安全生产条件的生产工艺；开发节能技术和燃烧控制技术；实现废渣的减量化和无害化。

加强废物回收和循环利用。开发相应技术，提高油再生、废催化剂、废旧合成材料的回收利用水平；提高水循环技术和污水回用技术水平，实现供水、用水和净水一体化，达到一水多用、分质使用、净水重复使用；建立固体废物堆放场，避免污染物的扩散；回收水中的石油类物质、废渣中的催化剂和贵重金属，减少污染，节约资源。

推行安全、环境与健康(HSE)一体化管理，实现生产经营全过程的有效监控。建立和健全环境管理和环境监测机构，落实到企业各层次，分解到原料管理、设备管理、生产过程管理、产品质量管理和现场环境管理的所有环节，全面推进HSE管理体系。

四 、按“一体化”的理念建设化工园区，发挥产业集群效应

化工园区是政府支撑扶持形成的一体化产业区域网络，涵盖了供应商、分销商、支撑服务和基础设施提供商等合作供应链环节。化工园区成为各国各地区大力发展化工产业的重要形式。辽宁要提升石化产业竞争力，可将建设化工园区作为发展重点。化工园区“一体化”模式包括以下五个方面的内容：产品项目一体化。基地内的主项目实现整体规划、合理布局、有序建设；公用工程一体化。统一规划，集中建设，形成水、电、气、热为一体的公用工程岛，实行基地内能源的统一供给，梯级使用；物流传输一体化。通过与各生产装置连成一体的输送管网以及仓库、码头、铁路和道路等一体化的物料运输系统，将区域内的原料、能源和中间体安全、快捷地送达目的地；环境保护一体化。通过运用环境无害化技术和清洁生产工艺来保护环境，并通过对废水和废弃物的统一处理，形成一体化的清洁生产环境；管理服务一体化。政府提供“一门式”办公服务，同时，结合市场经济手段向厂商提供后勤的“一条龙”服务，使各生产单位集中全部精力进行其核心生产活动。

辽宁建设石化产业园区可以结合国内外一些知名化工企业的园区建设和发展经验，规范建设。如上海化工园区的科学建设和管理就值得我省借鉴。上海化工园区吸引了拜耳、巴斯夫和BP等世界化工巨头100亿美元以上的投资，落户在园区内的企业生产了互补性的上下游产品链关系。从利用石油生成乙烯和苯类上游产品开始，接着将上游产品作为聚碳酸酯等中游产品的原料，再由中游产品生产出塑料等下游产品。将石油化工产品的上中下游产品链有机地连接起来，形成循环机制，从原料投放到最终产品，实现最小物耗和排放。这种作法既减少了污染，又提高了投资收益。辽宁在建设石油化工区时，宜做好产品链规划，按照产品链对招商项目实行准入制，不属于规划中产品链一环的企业一律不能进入化工区.

五、加快石油化工产业国际化人才培养

国内外激烈的人才竞争给我省提高石油化工产业的竞争力提出了严峻挑战。我省石油化工产业必须坚持“人力资源是第一资源”的指导思想，树立科学的人才观，加快人才队伍建设，为提高辽宁石油化工产业的竞争力提供人力资源保证。

首先，加快培养经营管理人才。按照参与国际市场竞争要求，突出战略开拓、现代化经营管理、领导能力和跨文化管理等能力的培养，加快高层次经营管理队伍建设。

其次，加快培养各类专业技术人才。不断优化科技人才结构，努力造就一批德才兼备、国际一流的科技创新型人才，建设一支高素质的科技创新队伍，特别是要为年轻人才脱颖而出、施展才干提供更大的舞台和更多的机会。

第三，加快培养拥有丰富实际经验和一技之长的技工人才。石油化工生产是现代化的大工业生产，非常需要技艺精湛、能够解决现场技术难题的能工巧匠、技术能手和高级技能人才。为此，要坚持普及与提高相结合，按照职业资格和岗位管理制度的要求，突出有效解决生产技术难题的技能培养，大力开展技能操作人员的培训工作，抓紧培养拥有丰富实际经验和一技之长的技工人才。

作者单位：沈阳化工学院经济管理学院

第8篇：高分子材料加工新技术范文

关键词：应用型地方本科院校；材料物理专业；培养方案

一、人才需求与专业简介

材料产业一直是湖南省高新技术产业发展规划中的重点领域。湖南省188家高新技术新材料企业中年产值过亿元的企业165家，过10亿元的有18家。在湖南省“十二五”规划中，根据产业转型升级战略，湖南省将新材料产业作为发展重点。同时，《湖南省2012年度新材料产业发展报告》明确指出，发展新材料产业，有利于挖掘湖南省经济发展潜力、有利于湖南省突破经济发展瓶颈、有利于带动相关产业发展并有利于促进湖南在中部崛起。衡阳市在“十二五”规划中确定了五个战略性新兴产业目标，其中就包括新能源材料产业这一目标。为了实现这一目标，衡阳市自2012年以来开始以“六大举措”助力光伏产业发展，创建国家级光伏工程研究中心。因此，随着新材料产业的快速发展，迫切需要大量基础实、技术精、能力强的材料物理专业人才。

材料物理专业提供材料科学、材料化学和材料物理的基本理论、基本知识和基本技能的系统学习，材料探索、制备与合成的思维与技能等方面的基本训练，以及材料加工、材料结构与性能测定及材料应用等方面的专业训练，旨在使学生掌握材料物理及其相关的基础知识、基本原理和实验技能，具备运用材料物理的基础理论、基本知识和实验技能进行材料探索和技术开发的基本能力，能在材料科学与工程及其相关交叉学科继续深造或发展成为在相关行业从事材料检测、设计、应用开发等方面的创新性人才。

二、专业定位

湖南工学院是一所培养应用型人才的地方本科院校，服务面向定位：立足湖南，重点面向工业企业，为区域经济建设和社会发展服务。在学院的“十二五”发展规划中，强调突出材料学科专业建设，以材料学为省级重点建设学科。根据新专业调整目录，材料学下包括材料科学与工程、材料物理、材料化学、冶金工程、金属材料工程、无机非金属材料工程等专业。湖南工学院现设有金属材料工程、无机非金属材料工程和高分子材料与工程三个材料学专业。材料物理专业是学校新办专业，2014年开始招生。为了避免重复性，我校材料物理专业在专业定位上有所侧重，突出了为地方经济服务的特色。

本专业涵盖光电材料、新能源材料（主要是光伏电池材料与器件）的设计、合成、改性以及成型加工、检测和应用等内容的本科专业。根据应用型本科院校的办学定位，以材料学、工程理论、量子力学和材料物理为基础，以光电材料、新能源材料合成改性、成型加工、材料检测为专业发展方向，培养具备光电材料和新能源材料生产加工、产品检测与质量控制、生产技术管理等能力的高级应用型工程技术人才。

本专业秉承夯实基础、提高能力、拓宽范围、了解前沿的基本理念，按照国家、湖南省以及衡阳市经济建设对加强新材料、新能源材料研究开发的规划，根据社会对专业型、应用型、复合型、学习型人才的需求，以较厚的基础、较宽的专业口径、较强的工程应用能力、较高的综合素质和继续学习能力为基本出发点，兼顾相近学科间的交叉和融合，并最终发展成为在湖南省同类专业中的领先者。

三、人才培养方案构思

（一）培养目标

本专业培养适应区域经济和社会发展需要，德智体美劳全面发展，掌握较系统的材料科学和物理学基本理论和基本知识，具有较强的工程技术能力和社会实践能力，能够在半导体、能源、建材、航空、汽车、仪电等行业部门，尤其在与光伏、光电材料相关企事业单位，从事有关材料检测分析、材料应用设计、材料制备加工、企业管理与决策等相关工作的具有创新精神和社会责任感的高级应用型人才。

（二）培养具体要求

1.知识方面的具体要求

（1）自然科学知识：掌握与本专业相关的物理学、化学方面的基础理论知识以及相应的实验技能；（2）人文社科知识：掌握社会学、哲学、文学、语言学、心理学、思想道德等方面的知识；（3）工具性知识：掌握英语基本知识与应用技巧，具备一定的听、说、读、写能力；掌握计算机知识及语言，具备计算机编程和利用相关软件进行模拟计算的能力；（4）专业核心知识：具有扎实的专业基础知识和专业方向知识，内容包括：材料科学基础、材料物理性能、材料制备原理与技术、材料结构与性能表征等专业基础理论知识、太阳能电池原理与工艺、光伏发电技术与实践、半导体照明原理与技术、薄膜物理与器件、光电子技术及新型材料、光电器件基础及应用、电子材料及元器件等专业方向知识；（5）政策与法律法规知识：熟悉国家关于材料科学与工程研究及相关产业政策，尤其了解光伏、光电材料的行业需求和相关政策。

2.能力方面的具体要求

（1）材料检测分析、应用设计、制备加工的能力：具备从应用目标出发对现有材料进行成本、工艺、环保、性能和效益综合评估及材料选用的能力，具有对典型材料产品进行工艺设计和加工的能力，具有对功能材料，特别是光伏、光电材料，进行性能检测和分析的能力；（2）开拓创新的意识和能力：具有依托掌握的知识和技能，通过文献资料和科学方法，进行理论分析及实验验证的能力，具备开展新材料及产品开发等方面的初步能力；（3）具有交流、合作与竞争的能力：能采用口头、文字和图表等方式进行专业和非专业交流；进行材料学、物理学，以及跨学科领域的合作；（4）具有信息获取、自主学习和终生学习的能力：掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取专业信息的基本方法，具有优化高效的学习策略和自主学习的能力，养成良好的学习习惯；（5）应对危机与突发事件的基本能力：具有危机意识，冷静思维，反应敏捷，具备良好的协调关系能力、善于运用相关资源的能力、灵活运用各种方法的能力以及较强的计划、决断和指导管理能力。

3.素质方面的具体要求

（1）思想道德素质：具有正确的世界观、人生观、价值观；具有强烈的社会责任感，具有遵纪守法、爱岗敬业和乐于奉献的职业素养；（2）文化素质：具备良好的文学艺术修养、现代意识、人际交往意识和传统美德以及强烈的使命感；（3）专业素质：具有宽厚的专业知识，具有熟练的专业技能，具有运用专业知识分析问题、解决问题的能力；（4）身心素质：具备自尊自强、自制自控的能力、自我锻炼的意识，具有良好的身体素质与健康的心理素质。

（三）人才培养模式

推行“学程分段、分类培养”的培养模式，在第一阶段（第一、二学年）淡化专业，主要开设通识基础课程、学科专业基础课程，在第二阶段（第三、四学年）主要开设专业主干课程、专业特色课程、公共任选课程和实践教育课程，并设置不同的专业方向课程，使专业教育得到延伸和拓展，提高学生的专业技能，满足学生的兴趣和爱好，促进学生个性发展。

参考文献：

[1]张新稳，沈清明.材料物理专业培养方案建设的探索[J].中国电力教育，2013（22）.

[2]彭顺金，李新，周怡，等.如何培养具有创新精神和创新能力的高素质人才：对武汉科技大学材料物理专业教学改革与实践的思考[J].大学教育，2013（12）.

第9篇：高分子材料加工新技术范文

一、CAE模块化教学改革的意义

模具在飞机、汽车、摩托车、工程机械、机床、兵器、仪器仪表、轻工、日用五金等制造业中起着极其重要的作用。模具是实现这些行业的钣金件、压铸件、铸件、锻件、注塑件等生产的重要工艺设备。目前一个国家的模具技术发展水平已成为其制造水平的重要标志。从上世纪80年代以来，我国模具行业取得迅猛发展。目前，中国的模具工业制造总量已经位于全球第三，仅次于美国和日本，然而并非模具制造强国，许多高端模具（如高端轿车覆盖件模具）等依然靠进口解决。模具制造技术水平地域差距比较明显，沿海的技术水平和自动化水平比内地高，如与内地相比，广东东莞和江苏昆山的模具制造水平和设计水平以及自动化程度相对高一些。

传统的模具开发和制造过程中，主要是根据经验的积累和不断反复的试模和返修，直到做出合格产品。通过这种依靠经验和不断反复试模和修模的模具生产周期长、人工成本高、生产效率低下。目前，许多企业侧重于采用UG、Pro/E、Catia、Solidedge、Solidworks等三维CAD/CAM软件进行模具辅助设计和制造（如重庆长安汽车集团公司普遍采用UG和Catia三维造型软件进行模具设计与制造），对CAE二次开发的要求不高，有些企业甚至根本没有进行CAE二次开发。随着计算机技术的迅速发展和数学模型的不断更新和完善，作为材料成形工艺分析和模具设计的辅助工具的CAE技术越来越受到企业和研究人员的重视。在模具制造之前通过采用CAE数值模拟仿真技术将材料成型过程中的动态变化和可能产生的缺陷显示出来，然后再进行优化获得最佳工艺方案和工艺参数，从而可以提高模具设计水平、缩短模具制造周期、进而降低模具生产成本。尽管模具CAE技术在国外已经普遍使用，然而我国还缺乏熟练应用模具CAE技术的专业人才。作为培养模具设计与制造高级人才高校的材料成型及控制工程专业应与时俱进、大力开展模具CAE技术课程的教学，探索模具CAE创新人才的培养，以满足社会对创新模具人才不断增加的需要。

二、CAE模块化教学改革的安排

金属材料成形工艺过程复杂，生产周期长，影响因素多，质量难以控制。进入20世纪80年代以来，随着计算机模拟技术水平的迅速发展和新的数学模型和各种判据的不断建立，使得模拟计算结果不断接近于实际结果，从而使解决这些长期阻碍铸造、锻造、冲压和注塑等生产发展的问题成为现实。液态成形是将液化的金属或合金在重力或其它力的作用下注入铸型的型腔中，待其冷却凝固后获得与型腔形状相似的铸件的一种成形方法，这种方法通常又称为铸造（Foundry）。它是一个质量不变的过程，其基本过程是熔炼（Melting）、浇注（Pouring）和凝固（Solidification）。传统的铸件生产只能对铸件的形成过程进行粗糙的基于经验和一般理论基础上的控制，只能做定性分析和需要反复试制才能确定工艺。要精确地分析温度场、流场、浓度场和应力场等的计算，只能通过计算机采用金属液态成形CAE进行数值模拟。目前，常用的液态成形CAE铸造模拟分析软件主要有美国ESI公司的Procast、美国的Flow-3D、德国的MAGMA、韩国的Anycasting、日本的Stefan、华中科大开发的华铸CAE等软件。由于重庆渝江压铸集团有限公司和重庆长安汽车集团有限公司主要采用Anycasting铸造模拟分析软件进行CAE分析，结合我校材料成型控制工程专业铸造方向的需要，购买了Anycasting铸造模拟分析软件。在铸造CAE课程的教学过程中，重点讲授与重庆实际生产中应用比较多的砂型铸造、压铸和重力铸造数值模拟分析模块，而对熔模铸造、离心铸造和陶瓷型铸造等模块的数值模拟仅作简单介绍。与此同时，结合摩托车端盖进行压铸CAE成形案例分析。

金属塑性成形是金属与合金在外力作用下产生塑性变形的过程。金属塑性成形主要包括锻造、冲压和挤压变形等。金属塑性成形加工过程中外加载荷、加载速度、约束条件、加载方式、温度场、接触摩擦条件、几何形状和组织形貌等的变化相当复杂，难以进行精确的预测。在过去相当长的一段时间内，金属塑性成形完全依靠经验。21世纪信息时代的到来，通过采用计算机进行数值模拟技术可以回答经验设计无法回答的问题，了解金属塑性变形的全过程，如金属成形过程中各阶段材料填充模具的情况、材料变形趋势、材料内部的应力、应变等。这对塑性成形工艺设计、模具设计、压力机的选择以及成形质量的控制等具有重大的现实意义。我们根据材料成型及控制工程专业锻造和冲压方向的设置分别购买了Deform3D体积成形数值模拟分析软件，Dynaform板料成形数值模拟分析软件和板料网格分析系统软件。在Deform数值模拟CAE成形模块教学过程中，重点讲授模锻成形和挤压成形，并结合重庆建设工业集团有限公司和重庆五九所的产品进行CAE分析对比。在板料成形数值模拟分析CAE模块教学过程中，重点介绍汽车覆盖件的拉深成形数值模拟，并以重庆大江集团的覆盖件为实例进行分析。针对科研助手和研究生，我们再开设板料网格分析系统软件的教学，从而使分析与研究更加深入。

焊接是一种永久性连接金属材料的工艺方法，其实质是用加热或加压等手段，借助于金属原子的结合与扩散作用，使分离的金属材料牢固地连接起来。焊接方法主要有三大类：熔化焊、压力焊及钎焊等。由于焊接具有冶金温度高、反应剧烈、焊接熔池小、冷却速度快、各种冶金反应难以达到平衡状态、焊接热影响区各点的受热温度不同、焊缝中化学成分不均匀等特点，因此控制影响焊接质量的因素很多，难以控制，需要通过采用焊接过程CAE计算机辅助设计才能实现焊接过程的全面控制。目前我校杜长华教授在电子焊料产学研方面的研究具有相当的优势和特色，并获得了中国专利优秀奖。目前我校没有购买专用的数值模拟分析软件，焊接成形CAE模块的教学主要采用大型通用有限元分析软件Ansys或者Abaqus进行电子束等焊接模拟的教学与科研，尚有待进一步发展。随着机械、电子、家电、日用五金等工业产品塑料化趋势的不断增强，以及塑料、橡胶制品的广泛应用与发展，对塑料、橡胶制品的成形技术的发展与其模具在数量、品质、精度和复杂程度等方面都提出了更高的要求。电子信息产业在不久的将来将成为重庆第一支柱产业，塑料产品将越来越多，将需要更多的技术人员。注塑成形是指将原材料加热融化后由高压射入模腔，经冷却固化后，得到具有一定形状和尺寸的成形品的方法。注塑成型主要包括合模、注射、保压、冷却、开模、制品取出6个阶段，影响因素复杂。我校材料成型及控制工程专业在2006年开设了高分子材料科学及技术方向，目前已将该方向单独成立了一个专业以适应重庆市经济技术发展的需要。注塑成形CAE模块教学过程中，重点介绍汽车内饰件的CAE模拟仿真。如黄虹教授通过Molflow模拟分析软件对汽车保险杠横梁的注塑件进行了数值模拟，并以此对学生进行案例教学与分析，效果良好。

三、CAE模块化教学师资队伍的培养

高水平的师资队伍是材料成型及控制工程专业CAE模块化教学成功最重要的保证，因此引进和培养创新型的模块化教学的师资队伍尤其重要。为此，该专业主要采取了以下措施：

（1）根据专业发展需要，发挥年轻博士的数值模拟学习与分析能力较强的优势，引进年轻的优秀博士。如通过本专业在近年来分别从重庆大学引进了从事板料冲压成形CAE数值模拟的李小平博士、从中国科学院金属研究所引进了从事铸造成形CAE数值模拟分析的周志明博士、从哈尔滨工业大学引进了焊接成形的许惠斌博士、从四川大学引进了从事注塑成形的李又兵博士等。

（2）青年教师进修制。如分别送培从事Deform数值模拟分析CAE的胡建军和从事挤压成形CAE的胡到重庆大学攻读博士。

（3）以科研项目为纽带，科研产品案例化。将教师的科研项目及CAE数值模拟分析结果做成案例，用于课堂教学，既提高了学生的学习兴趣，又培养了学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力。

（4）实行企业优秀CAE工程师聘任制。如本专业定期聘请长安集团模具公司的资深模具工程师钱云忠高级工程师给学生讲汽车覆盖件冲压成形CAE的数值模拟分析和长安发动机研究所的卿辉斌副所长讲授发动机压铸成形Anycasting数值模拟分析，让学生能分享到企业的最新技术和相关的专业知识，并有利于培养学生解决实际问题能力和提高创新能力。