材料科学与工程学科建设规划
材料科学与工程学科建设规划
1 现有基础
1.1 师资队伍
    高素质的教师队伍是人才培养的根本保证。近年来，学院十分重视师资队伍建设，通过校内培养、选派、外出进修和从校外引进等手段，在材料学科已经形成了一支知识结构、学缘结构、职称结构较为合理的师资队伍和科研创新学术梯队。本学科现有专任教师15人，其中教授2名，副教授5名，具有博士学位的6名，其余均具有硕士学位。
1.2 科研工作
    红岩作者能源、信息和材料是现代国民经济的三大支柱，其中材料更是各行各业的基础。材料学科是当今开展科学研究最为活跃的领域之一。合肥学院材料学科汇集了一批年富力强的中青年学术骨干和一批奋发进取的年轻博士，他们大多来自材料学、材料物理与化学等学科方向，在自己擅长的研究领域积极开展科研活动并取得丰硕的研究成果。经过多年的努力，他们的科研能力和研究水平得到了很大的提高，在材料学科凝炼出了三个主要的研究方向，现分别
介绍如下：
1.2.1新型功能材料方向
（1）新型金属－羧酸配位聚合物材料
金属-羧酸配位聚合物是当前晶体工程和超分子化学领域研究的热点之一，它在光电、吸附和催化等方面有着广泛的应用。研究这类化合物对超分子化学、晶体工程及材料化学的发展具有重要的意义。利用分子构筑单元来构筑开放型固态结构，一直是金属－有机配位聚合物这一研究领域的热点。大量文献报道证明，有多齿连接功能的羧酸配体能够形成更刚性的框架，这得益于羧酸盐具有集结金属离子成为M-O-C团簇的能力，这种团簇通常被称为“次构建单元”(SBU)。SBU在构筑开放型结构类型的化合物中有很多优点。
本研究通过选择合适的合成方法，控制羧酸有机配体与金属离子的组装，合成了具有新颖结构的金属－羧酸配位聚合物，根据其结构上的特点有选择地进行导电性能、磁性或气体吸附等方面的研究，实验表明，有些结构表现了强的发光性能、吸附性能或是不对称催化性能；进一步探索化合物的结构与性能之间的关系及应用的可能性。
（2）有机/无机纳米复合功能材料
有机/无机纳米复合材料是材料科学领域最重要的研究方向之一，聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料是有机/无机纳米复合材料的热点之一。聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料 (PLSN) 是指聚合物以客体的形式插入到层状硅酸盐主体中形成的一类杂化物。与传统的复合材料相比，PLSN具有优异的力学性能、阻隔性能、热稳定性、阻燃性能和光电性能等。PLSN正成为新一代高阻隔性包装材料、高强度轻量化工程材料、高阻燃绝缘电器材料和抗疲劳高性能弹性体材料。
六面体倍半硅氧烷（POSS）具有近似立方体的笼型结构，其八个顶点连有机取代基团R。POSS分子的三维尺寸一般在1~3nm左右，被看成是最小的经过有机改性的氧化硅颗粒。既可以通过共混又可以通过共聚方法，将POSS均匀而稳定地分散在聚合物基体中，显著提高聚合物的热性能、力学性能、抗氧化性和阻燃性等，得到性能优异的聚合物/POSS纳米复合材料。
（3）低介电常数材料
随着超大规模集成电路（ULSI）进入纳米时代，急需介电常数小于2.2的超低介电常数材料，以解决芯片内连线间和层间的互连延迟及串扰导致的信号传输速度下降和能耗加剧等问题，而目前性能优越的符合ULSI制作要求的材料尚未出现。我们提出以笼型倍半硅氧烷为结构构造基元，通过化学反应，利用线形有机分子将所有POSS笼连接，形成具有交联网络结构的纳米杂化材料。POSS的引入减小了材料的密度，使材料具有较低的介电常数，且成膜性好、力学性能和热稳定性高，是很好的低介电常数材料。再以此杂化分子为模板，通过氧化-裂解去除杂化分子中的有机物，在POSS之间形成孔隙，并可通过调节有机碳链的长度来调控材料的孔隙率，从而达到调控材料介电常数的目的。
以上研究得到了国家自然科学基金、安徽省教育厅自然科学研究基金及合肥学院人才基金的资助。发表SCI、EI收录论文20余篇。部分研究成果发表于J. Coord. Chem., J. Chem. Cryst., Acta Cryst. C, Macromolecules, J. Polym. Sci., J. Appl. Polym. Sci., Compo. Sci. and Tech., Polym. Adv. Tech.等国际知名学术刊物。
1.2.2粉体工程技术及应用
粉体工程技术及应用主要研究粉体材料生产及加工领域的共性内容如颗粒的粒度及粒度分
布、力学性能、收尘等的科学技术，是一门涉及到化学、材料、机械等多门学科的新兴边缘学科，和化学工程及技术领域有着紧密的相关性。以我国优势以及非传统非金属矿物资源为对象，以低成本硅酸盐矿物粉体加工技术和应用为重点，进行超细高纯纳米改性粉体研究，以期攻克高效选矿提纯技术、超细化技术、特殊形态硅酸盐矿物的深加工关键技术，在非金属矿精细加工的研究和应用方面具有重要作用。通过“颗粒微观结构与组分的设计，实现粉体材料宏观性能调控”的技术路线，实现颗粒的功能化和复合化，成为构建微纳米级/介观新物质，使功能单一的粉体材料具备期望的功能，制备更具特的复合粉体产品，为下游产品的设计与生产提供理想的原料。并通过改善无机粉体的界面、物理、化学等性能，提高粉体在聚合物基体中的分散性，研究复合材料体系的组分、结构形态及表面/职称评定工作总结界面相对材料性能的影响并揭示其内在规律。
该方向有三个研究重点：1、特殊微结构（无机非碳管状、层状等）功能性粉体的制备工艺、技术研究：开展基于流类材料的电磁等功能性开发研究，确定无机铁系管状化合物的合成制备技术研究、硫化铁系材料制备及性能研究等具体研究方向。2、粉体表面特性反表面修饰改性与粉体复合技术研究：开展基于相关材料性能与应用开发，确定了透明阻热节能材料粉体的制备与性能研究，硫化钙晶体的制备与应用研究等具体研究内容。3、规模化
粉体加工制备过程的传递行为研究，确定了粉体的分离分级技术研究与开发，环保防尘技术等具体研究内容。
在该方向上，目前参加1项国家自然科学基金、1项国防科工委预研项目，主持2项安徽省教育厅、1项中国博士后科研基金、1项合肥市人才发展资金及3项合肥学院人才引进基金等项目的资助，申请国家发明专利4项，发表的研究论文中有李应升诫子书20想你的夜原唱多篇被SCI、EI收录，部分研究成果发表在国际学术刊物上。
1.2.3能源与环境材料
能源事关国民经济的高速发展与环境的有效保护。当今社会，所遇到的共同的难题是：经济发展的同时造成严重的环境污染。燃料电池是目前能有效解决此难题中技术最成熟，也是最先进的途径之一。固体氧化物燃料电池是以氧化陶瓷为材料，被认为是第五代燃料电池，具有转换效率最高，全陶瓷结构等优点，被世界各国广泛重视并投入巨资进行工业化应用研究。本研究方向是以燃料电池的工业化应用为目的，解决电池制备与材料中的关键科学与技术问题。主要研究方向为：（1）高性能陶瓷材料粉体的制备。采用溶胶-凝胶法、溶胶-燃烧法、凝胶浇注法等软化学法合成具有特殊形貌和性能要求的陶瓷材料粉体，
获得优异的电、磁性能，同时进行相应的材料成形工艺研究，为新型能源材料及器件的研究奠定基础。（2）以燃料电池的关键材料的研究为基础，着重进行固体氧化物燃料电池关键材料及制备技术的研究。在电解质陶瓷薄膜的制备、单电池的制备、新型电极材料的研究、玻璃-陶瓷封接材料的研究等方面进行深入地探索。
近两年内已获得国家发明专利3项，其部分研究成果已在黑铁J. Power Sources, Solid State Ionics,等国际专业权威刊物上发表。
1.3 教育教学改革
合肥学院是在改革中诞生的一所大学，以“地方性、应用型、国际化”为办学定位。通过多年的国际化合作办学，积极引进德国应用科技大学的应用型人才培养的成功经验，结合中国国情及服务于地方经济建设的办学宗旨，基本形成了具有鲜明特的应用型人才培养模式。其核心在于通过不断深化教育教学改革，推出创新的教育教学方法和措施，着力培养学生的创新思维能力，拓宽思维方式，提高综合素质和能力，使之能够灵活地运用所学的知识创造性地解决在实际工作遇到的各种难题，更好地服务于地方经济建设。
合肥学院材料学科下设无机非金属材料工程和粉体材料工程两个专业，其中的粉体材料工程是一个新兴专业，在1999年申报专科专业获批时，是全国第一家，2005年又成功申报获批了粉体材料科学与工程本科专业。对于合肥学院而言，无机非金属材料工程和粉体材料工程都是新办的本科专业，是在合肥学院已经成功引进德国应用科技大学的应用型人才培养模式并已取得阶段性成果的基础上兴办的。因此，在专业创办之初，就按照学院的办学定位，不断推进教育教学改革，主要表现在以下几个方面。
1.3.1加强产学研结合，建立双师型教师队伍
在配备教师队伍时，注意引进具有企业背景的专业人员，他们既有较高的专业知识和学术水平，又有丰富的工作经验和实践能力。另外，计划把高学历高职称的教师派到企业去锻炼，同时聘请相关企业的高级工程师担任我们的专业教授，讲授一门短课时的课程，并邀请他们参与专业人才培养方案的制定。这些新的尝试旨在打造双师型教学队伍，为培养应用型专门人才奠定基础。
无机非金属材料工程和粉体材料工程属于工程学科，与企业的实际生产关系密切。我们积极与企业联系，通过开展广泛的产学研活动，使我们的教师深入生产一线，帮助企业解决
实际生产过程遇到的某些困难。体现了学校服务于地方经济，同时又锻炼了我们的师资队伍。
1.3.2完善实践教学体系，加强学生动手能力培养
近年来，粉体材料科学与工程专业和无机非金属材料专业在学院的关心和指导下，充分发挥广大教师敢于创新、勇于探索的精神，对原有的教学计划进行大胆的修订，推动人才培养模式向应用型转变。通过减少理论教学课时，加大实践教学比重，整合与优化实践教学体系，建立以实验课程、实习与实训课程为主的实践能力训练体系。通过实践课程的强化训练，使实践教学真正成为应用型人才培养的重要环节。
1.3.3建立校外实习基地，推动认知实习
为进一步加强学生实践能力的培养，充分体现应用型人才培养模式，学院引进德国应用科技大学的认知实践学期的做法，将原人才培养方案的八学期调整为九学期，即在大学二年级后设置了一个为期10～12周的短学期——认知实习学期。在学院的统一部署下，认知实习已经自2005五年级英语试卷分析级学生开始执行，学生进入与专业相关的工厂企业，作为企业的一名员工，
与工人同时上下班，参与企业的整个生产过程。认知实习目的是，让学生在与自己相关或相近的岗位上经过认知实习，了解本专业所需要的专业知识、能力、素质。认知实践并不是一种岗位实习，而在于学生经过实地学习了解之后，他们对今后专业课的学习会有更多的思考，有利于他们结合自己的兴趣，规划自己未来的发展，在专业方向的选择、课程模块的选择上会更加主动。

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