高分子材料与工程

1、专业名称、学制、学位

高分子材料与工程,学制4年,工学学士学位

2、培养目标

本专业旨在培养具有系统扎实的高分子材料与工程专业知识,掌握较高的外语、计算机和现代信息应用技能,拥有较强的自主学习能力、团队合作精神、创新意识、国际化视野以及可持续发展理念,具备良好的人文修养、社会责任感和职业道德,能够适应区域经济发展需要,在高分子材料及相关领域从事科学研究、工程设计、技术开发、生产与经营管理等方面工作的应用研究型人才。本专业结合学科特点及社会需求设置高分子合成与加工、包装材料与技术、塑料成型与模具设计3个专业方向。

根据本专业的定位,本专业培养目标可表述为如下6个目标:

目标1:了解国家宏观发展相关产业政策与法律法规,正确认识和评价工程实践对环境、社会、健康、安全以及文化的影响,保持与社会、环境的和谐可持续发展。

目标2:熟练掌握和运用现代工具,具有信息收集、检索、阅读分析能力;对高分子材料及相关领域的复杂工程问题进行分析和研究,对解决方案及结果评估优化。

目标3:熟练运用一门外语,具有较强的口头和书面表达能力、交流沟通能力和组织管理能力。

目标4:具有良好的人文素养和团队合作精神,高度的社会责任感、理解并遵守职业伦理并具有创新意识。

目标5:具有自主学习和终身学习的能力,持续更新知识以适应职业发展。

目标6:在高分子材料方面基础扎实、能够独立从事与高分子材料领域相关的产品研发、工艺设计、生产经营和技术管理工作。

3、培养要求

根据专业特色,贯彻“厚基础、宽口径、强适应性”的人才培养理念,本专业要求学生掌握自然科学、工程基础知识和专业知识,通过实践环节(包括实验、工程实践、科研训练等)掌握高分子材料工艺开发、设计、过程优化等基本技能,具备一定的分析和解决问题的能力,注重人文社科、法律法规和责任道德的素质修养。本专业培养的毕业生在知识架构、能力要求和素质要求方面的具体要求如下:

知识构架:掌握外语、计算机、信息技术、自然科学、人文社科与机械电子等工科专业本科生必需的基本知识;掌握材料的组成、结构、性能、表征与应用的基础知识;掌握高分子材料的制备加工原理、生产工艺、工艺设备与工艺设计等专业知识。

能力要求能够将掌握的自然科学、工程科学基础知识和专业知识,用于识别、表达并分析高分子材料及相关领域的复杂工程问题,设计满足高分子产品特定需求的系统、单元(部件)或工艺流程,通过信息综合得到合理有效的结论,并能够在设计环节中体现创新意识;具有开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具对高分子材料领域复杂工程问题进行预测与模拟的能力;具备团队协作与交流沟通的能力;具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。

素质修养:具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任;具有科学的思维方式、良好的工程意识、较强的创新意识及现代环境意识等专业素质。

4、专业特色

本专业是国家特色专业湖北省品牌专业湖北省高等学校战略性新兴(支柱)产业人才培养计划专业湖北省专业综合改革试点专业2019年6月通过教育部工程教育认证,2019年底入选国家一流本科专业建设点。专业教研室被评为湖北省优秀基层教学组织。本专业具有研究生推免资格。

5、核心课程(主干学科)

基础类:高等数学、大学物理、基础化学、有机化学、物理化学等。

专业基础类:材料科学基础、高分子化学、高分子物理、聚合物加工原理、材料研究与测试方法、材料科技英语、高分子化学与物理实验、高分子材料专业实验。

专业方向类:工程设计CAD,聚合反应工程,包装工艺学,模具材料与制造等。

6、交流合作

高分子材料与工程专业十分重视对外交流与合作,具有良好的产学合作培养基础,与湖北宜化化工股份有限公司、湖北科普达实业有限公司、中南橡胶集团有限责任公司、宜昌弘建新材料有限公司、应城市恒天药业包装有限公司、湖北茂鑫特种胶带有限公司和迅兴塑胶模具(深圳)有限公司等数十家企业建立了实践教学平台,为专业学生的工程实践训练提供了坚实的基础条件保障。其中,湖北茂鑫特种胶带有限公司为湖北省级校企共建基地,湖北科普达实业有限公司等为产学研合作基地。

7、学生活动

7.1文体活动

在校团委、学院团委和各文体协会的组织协调下,高分子材料与工程专业的同学开展了丰富多彩的文体活动。

7.2课外科技活动

高分子材料与工程专业学生参加的课外科技活动有:“高分子材料创新创业大赛”、“全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛”、“湖北省大学生创新设计大赛”、“湖北省大学生课外学术科技作品竞赛”等,并多次获得国家级和省级大奖。

8、解读专业

院长解读:我校高分子材料与工程专业于1993年批准设立,2010年成为国家级特色专业、湖北省本科品牌专业,2012年获批湖北省“战略性新兴(支柱)产业人才培养计划”专业和湖北省“专业综合改革试点”专业。2019年入选国家一流本科专业。所属学科是湖北省重点学科。设有“材料科学与工程”一级学科硕士点和博士点,“高分子化学与物理”二级学科硕士点。经过20余年的专业建设与发展,我校高分子材料与工程专业的教学改革研究多次荣获湖北省高等学校教学成果奖,(2018年荣获两个湖北省高等学校教学成果三等奖),取得了一系列的教学改革和研究成果,为高分子材料生产、产品研发、过程控制、质量管理和工程设计培养了许多高素质专业技术人才,使他们能够胜任高分子材料及其相关领域的生产管理、质量控制、技术开发、工程设计等工作,为我国高分子材料发展提供了坚实的人才队伍。

目前本专业现有专任教师32人,100%具有研究生学历,95%为博士研究生学历,60%以上毕业于985高校或海外名校。专任教师中教授13人,其中“楚天学子计划”特聘教授5人、“工大学者”特聘教授4人;副教授17人,教授和副教授占专任教师总人数的94%;博士生导师5人,硕士生导师24人。已经形成一支由教授、楚天学子、工大特聘教授等拔尖人才领衔、一批中青年学科带头人和优秀青年骨干教师组成的素质精良、结构合理、专业性强、富有活力的高水平的教学科研教师队伍。

本专业拥有九个专业实验室:设有高分子化学实验室,高分子物理实验室,高分子材料成型加工实验室,高分子材料性能实验室,高分子材料结构表征实验室,塑料模具设计实验室,模具成型加工实验室,包装设计与包装材料性能测试实验室。实验室面积超过2000㎡;实验设备固定资产总额超过1800万元;拥有各类校外实习与实践基地14个。

本专业设置有高分子合成与加工、包装材料与技术、塑料成型与模具设计3个专业方向。学生毕业后可在科研机构、高等院校、企事业单位工作。本专业学生多次获得国家级各类竞赛奖项,毕业生的省优秀学士学位论文获奖率、考研率、就业率均居全校前列。

教授解读:高分子材料具有其他材料难以具备的高比强度、高绝缘性和高弹性。再加上其耐腐蚀、易加工等特性,在航空航天、电子设备、医药等尖端领域以及工业生产和日常生活领域都有广泛应用。

在航空航天方面,高分子材料与高性能纤维复合制得的树脂基复合材料,具有质量轻、强度高、耐腐蚀、耐疲劳等特点,因此在航天器、飞行器中有着很广泛的应用,并从次承力结构向主承力结构发展:国内外先进飞机中,复合材料的用量都在不断增加;空客A380飞机中,复合材料的用量占到全部质量的25%;波音B787中,复合材料用量达50%,且全机结构件几乎都由复合材料制成。在我国自行研发的神7航天服中,处处看见高分子材料的身影:除了提供功能性和舒适性外,它们还保护了航天员免收剧烈的空间温度变化和强烈的太空辐射危害。

在汽车方面,目前,为了实现汽车的轻量化、安全性、舒适性并节约能源,高分子材料得到了越来越多的应用:从车身、油箱、仪表盘、保险杠到内饰件等,高分子材料的单车用量已经超过了200千克。轮胎是汽车最重要的部件之一,仅轮胎用橡胶就占到了橡胶总消费量的50-60%。在各种车辆轮胎中,不仅橡胶,高性能纤维也发挥了重要作用。

在医用医药方面:由具有良好生物相容性和可降解性的聚酯、水凝胶等高分子材料制备的人工骨、人工关节、人造心脏、人造皮肤等已经开始进入临床,为恢复患者的身体机能,减轻病痛发挥积极作用。世界上第一例人造软骨的成功实施引起巨大轰动;人工晶体帮助许多失明患者重见光明。缓释胶囊的高分子材料壳层可以在人体内缓慢降解,使药物缓慢释放,达到“一次服药,长期有效”的作用,减少患者多次服药的痛苦和药物的毒副作用。利用各种高分子纤维制成的无纺布广泛用于一次性口罩、防护服、手术服、急救包、隔离衣、床单、被套等一次性医疗用耗材,对细菌、尘埃过滤性高,交叉感染率低,消毒灭菌方便。

在国防军事上,KEVLAR、超高分子量PE纤维等高强度纤维的强度和模量远远超过同样粗细的钢丝,而且重量很轻。采用高强度纤维制成的防弹衣和防弹头盔轻盈舒适,防弹效果优异。在先进的隐形战机如美国的F22、F35和我国的歼20中,通过采用特殊的机型设计和在机身表面涂覆雷达吸波材料或红外隐身涂料,就可以使战机“透明”,大大提高机动作战能力。

在体育运动器材方面,高分子材料同样用于各种体育运动器材。碳纤维复合材料制作高尔夫球杆、羽毛球拍、网球拍、钓鱼竿、撑杆跳杆等;特种纤维制作鲨鱼皮泳衣、跑鞋,玻璃钢制作赛艇,橡胶和合成革制作球类;在许多体育场馆的建设中,高分子材料带来了新的亮点。体育场馆的屋顶材料采用憎水的PTFE材料制成,不易沾污,利用雨水即可自洁;塑胶跑道采用彩色PU颗粒和EPDM颗粒铺设而成,弹性好,可保护运动员关节,且经久耐用。水立方采用ETFE膜作为外墙材料,由3000多个气枕组成。强度高,耐腐蚀性好,自洁能力强,且便于自然采光。

在新能源方面:近年来,随着清洁和可再生能源的开发和利用,高分子材料在这一新的领域同样发挥着巨大的作用。风力发电机大型叶片,长度可达几十米,一般由玻璃纤维或碳纤维增强的环氧树脂、不饱和聚酯树脂制成。具有质量轻、弹性好、刚性好等优点。太阳能蓄能材料采用复合相变材料吸收并储存太阳能,可提高可再生能源在能源结构中的比例,减少对化石能源的依赖

所以,无论“上天”,还是“入地”奇妙的高分子新材料探索之旅都在等待你的加入!

9、毕业概况

9.1 毕业生深造和就业情况

从2015年至今,高分子材料与工程专业学生的一次就业率一直维持在全校前列,一次性就业率稳定在95%以上;高端就业(世界500强、国内100强、机关事业单位)学生比例逐年提升。近三年,本专业的国内外研究生平均录取率在50%以上。近年来,本专业出现多个全部考取知名高校研究生的“学霸寝室”,多次被湖北公共频道《问新闻》栏目、中国教育在线等媒体宣传报道。无论升学还是就业,培养的学生得到了高等院校和企事业单位的肯定。

9.2 毕业生就业行业

高分子材料与工程专业毕业的学生可到石油化工、电子电器、建材、汽车、包装、航空航天、军工、轻纺及医药等系统的科研(设计)院所、企业从事塑料、橡胶、化纤、涂料、粘合剂、复合材料的合成、加工、应用、生产技术管理和市场开发等工作,以及为高新技术领域研究开发高性能材料、功能材料、生物医用材料、光电材料、精细高分子材料和其它特种高分子材料,也可到高等院校从事教学、科研工作。

10、优秀校友(本专业优秀校友)

张道洪:96级高分子材料与工程专业,华南理工大学博士,华南理工大学-广州秀珀化工股份有限公司博士后。享受湖北省政府特殊津贴,教育部新世纪优秀人才获得者,湖北省杰出青年基金获得者。2006年至今工作于中南民族大学,教授,博导;2012-2013作为客座科学家留学澳大利亚联邦科学工业研究组织(CSIRO)。从事功能性超支化聚合物的设计制备及应用研究,提出了原位增韧增强机理。主持科研项目20余项,包括国家自然科学基金项目3项,在ACS Nano等杂志发表SCI收录论文50余篇,申请发明专利35项,其中授权26项,2项“国际先进水平”鉴定成果,获湖北省科技进步二等奖、三等奖各1项。入选全国万名优秀创新创业导师人才库。

张俊珩2000级高分子材料与工程专业,华南理工大学博士,现任中南民族大学化学与材料科学学院副教授。

陈宋辉2000级高分子材料与工程专业,南京工大环境科技有限公司副总经理。作为主要责任人创立创建废气、固废版块,带领技术团队完成多项关键技术和装备研发并成功应用于国内化工行业废气、固废资源化和治理领域(服务了中石化南化公司、神华集团、大唐国际等大型石化企业及200余家精细化工企业),技术团队已成为国家环保部和江苏省环保厅重要依托力量。

李世保:2001级高分子材料与工程专业,北京化工大学博士,现任北京化工大学北化大投资有限公司总经理。

陈归2004级高分子材料与工程专业,华中科技大学武汉光电国家实验室物理电子学博士,主要从事半导体材料及TFT器件的研究工作,在Adv.Mater.、Adv.Func.Mater.、ACS Nano等国际著名学术期刊上发表SCI收录论文20余篇,部分研究成果被作为期刊Cover, 同时也被Nature Photonics作为research highlight进行专题报道。现任TCL集团附属公司—武汉华星光电技术有限公司产品开发部主任工程师。目前主要从事面板新产品的开发工作,如产品评估、性能设计、版图设计,仿真,工艺文件,产品试做状况跟踪,产品验证,不良解析等工作。曾参与华星光电5.5Inch Panel的Layout设计及相关Issue解析,并获得TCL优秀团队。

叶龙:2006级高分子材料与工程专业,中科院化学所博士,美国北卡罗来纳州立大学物理系博士后,从事高性能聚合物太阳电池材料与形貌方面的研究,以第一作者或通讯作者身份在Nature Materials, Advanced Materials, Advanced Energy Materials, Advanced Functional Materials, Accounts of Chemical Research, Chemistry of Materials, Macromolecules, Materials Today等国际核心期刊发表论文30篇,其中单篇引用过百论文7篇,最高单篇他引超过300次,1篇论文入选2014年中国百篇最具影响国际学术论文, 8篇论文入选ESI高被引论文,12篇论文的影响因子大于10,研究工作多次被Science Daily, Phys Org等国际科技新闻媒体报道。他曾应邀在美国布鲁克海文国家实验室和斯坦福同步辐射国家实验室的X射线散射研讨会做邀请报告。此外,叶博士也担任10多个国际学术期刊的独立审稿人。

彭旭2007级高分子材料科学与工程专业,中国科技大学博士,现工作于湖北大学化学化工学院,研究方向为二维组装薄膜电子/离子输运在能源和机敏响应器件中的应用。至今共发表论文14篇,其中以第一作者身份发表论文4篇,Nat. Commun. (1篇),J. Am. Chem. Soc. (1篇),Chem. Soc. Rev.(1篇)(Inside Cover),4篇为ESI高被引论文。

曾显词:2012级高分子材料与工程专业,现在美国宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院攻读博士学位。

11、校友评价(读书期间的收获、感受等)

陈宋辉:紧扣专业和行业发展动向,最大限度拓宽知识面,以“学以致用”为学习的领航灯!

张道洪:诚信、勤奋、踏实、坚持的品质将助你更加优秀!