一、基地概述
郑州大学材料科学与工程学院与河南神火集团有限公司合作建立的“河南省研究生教育创新培养基地”，依托郑州大学材料科学与工程学科的优势和特色，充分发挥双方的师资资源和技术优势，促进研究生教育与科技生产相结合，充分发挥高校和企事业单位在学术队伍、技术项目、科研平台和实验设备等方面的优势，为研究生进行学术交流、科学研究、自主研发和实践创新提供平台，推进研究生培养机制的改革与创新，不断提升我省研究生培养水平，探索有助于培养研究生创新能力的有效管理模式，为创新型、复合型人才成长创造环境，不断提高材料科学与工程专业研究生的创新能力和培养质量。项目合作过程中，采用理论联系实际的方式，专业基础课程由材料科学与工程学院教师讲授，技术实践环节则结合企业实际需求，采用“课题从生产科研中来，回到生产科研中去”的模式，对真实项目进行实际攻关。双方的合作建立研究生教育创新培养基地，具有高水平科研开发队伍，先进的科研设备及科研条件，学科优势明显，有稳定的科研方向与充足的科研经费，研究成果突出，完全胜任硕士研究生的培养工作。从2006年开始，每年郑州大学派不少于6名研究生在神火集团进行轻合金方面课题研究和学位论文工作，至2012年，郑州大学材料科学与工程学院与河南神火集团有限公司联合建立了研究生创新实践基地，并联合申报了首批“河南省研究生教育创新培养基地”，获得批准立项建设，并于2015年6月完成结项。2016年2月，经全国工程专业学位研究生教育指导委员会批准，该基地成功入选“全国示范性工程专业学位研究生联合培养基地”（国家级）。
二、联合培养举措
（1）双师队伍建设
郑州大学材料科学与工程学科具有一支在国内外具有较大影响和较强创新能力、以中青年学术骨干为主的研究队伍。学科拥有1名中国科学院院士、1名中国工程院院士、1名国家杰出青年基金、1名973首席科学家、1名国家级教学名师、4个省部级创新团队等。学科方向带头人关绍康教授，博士，博士研究生导师，国务院政府特殊津贴专家，全国教学名师，近年来一直从事铝、镁合金新材料及其加工技术、快速凝固合金与制备技术、生物材料及其表面改性技术的理论和应用研究工作。
神火集团的兼职导师均来自一线，具备深厚的专业实践经验和较强的研究或管理能力，对行业有深刻地了解，对工程硕士专业研究生的培养能提供强有力的支持。集团副总经理王西科教授，主要从事电解铝、铝合金及加工方面的研究工作，自1999年以来一直在郑州大学材料科学与工程学院招收硕士研究生。之后又陆续增加了该公司5名具有高级职称和丰富实践经验的工程技术人员和管理人员兼职担任校外指导教师。
（2）应用研究项目
近年来，双方通过校企合作的形式主要开展的应用型项目如下：
1.科技部国家科技支撑计划项目：合金短流程成型关键技术开发；
2.河南省科技成果转化计划项目：电解铝液直接铸轧高档双零铝箔毛料的工艺研究；铝硅钛合金研究；A356合金技术开发生产；铝合金铸轧和铝板带加工艺研究；短流程工艺生产优质PS版铝板基的研究与开发；高压电子铝箔组织结构和性能研究等。
（3）联合培养条件
郑州大学相关学科拥有国家橡塑模具工程研究中心、材料成型过程及模具教育部重点实验室、材料科学与工程（国家级）实验教学中心、河南省铝合金材料及加工技术研究中心、河南省镁合金及制品工程研究中心等省部级以上各类科研平台11个，科研实力雄厚。神火集团注重科技技术方面的项目、课题等方面的研究和应用，特别是在铝及铝合金板带材加工等材料成型技术方面，拥有博士后科研工作站，拥有自己的研究院、研发团队和检测中心，科研资源丰富。
三、基地管理模式与制度建设
专业学位研究生培养过程涉及到学校、院系、双导师和基地四个不同机构，综合四级管理模式、完善四级管理部门职能，使基地成为整合多种资源，协调各方关系，权责明确的综合管理机构。其中，各部分主要管理职能如下：
校研究生院，负责宏观管理、政策制定；院研究生办，主要执行机构；双导师，校内学习、基地实习和论文指导；企业，基地管理、校企沟通等。
详细的管理模式与制度建设如下：
（1）建章立制、科学管理
在研究生的招生、培养和学位授予等各个环节中，郑州大学与神火集团签订协议书，明确各自的职责划分：联合培养研究生的招生、课程学习、论文答辩和学位授予由郑州大学负责组织，科研工作阶段由神火集团会同校内导师共同负责，研究生可有选择地申请在校内实验室从事与企业和社会十几紧密联系的项目和课题，也可完全在培养基地从事企业一线技术问题的研究；经过实践后，企业导师将逐步参与到研究生招生和论文答辩的环节，在校内完成理论学习后，研究生的科研实践工作完全在培养基地，在企业导师的指导下从事工程技术应用的具体问题的研究。这种科学的合作模式，既考虑到研究生培养各环节的独特性和科学性，同时也充分利用了高等学校和企事业单位和科研院所的各自优势，共同培养高层次人才。
（2）精选课题、共同发展
本着资源共享、相互协作、互惠互利、共同发展的原则，校企双方合作密切。神火集团选拔优秀人才担任基地导师，对研究生招生严格把关、筛选优秀学生，并对进入基地的研究生进行严格指导，保证培养质量。此外，神火集团组织创新基地导师到郑州大学材料科学与工程学院进行交流学习，在人才培训、咨询服务、信息交流、生产服务等方面提供优惠服务。同时，郑州大学材料科学与工程学院与神火集团共同研究和解决工程技术和科研难题，进行相关新材料及加工新技术的联合研发，联合申请省级或国家级课题等。
（3）多措并举，优化环境
创新培养基地在教给学生知识的同时，也非常注重学生综合素质的培养。每次实习开始前，神火集团的副总经理王西科教授对全所指导教师进行部署，要求全体基地导师注重学生的品行等综合教育，以自己的言行教育学生。学生进入实习基地的第一天就进行学术、思想、安全、保密等相关教育。进入基地的研究生可结合神火集团研发和生产需求，在基地导师的指导下自主设计或选择课题；基地也鼓励研究生选择难度大、有风险但可能获得重要创新的研究课题，从经费、实验条件等方面进行重点支持；郑州大学材料科学与工程学院拥有的国家工程中心、省部级重点实验室、国家和省级重点学科、省级工程中心和各实验中心等要对进入创新基地的研究生开放，实现优质资源的共享。
四、基地建设形成的特色及示范性经验
创新培养基地以培养创新型、复合型人才为目标，在实践过程中探索出螺旋式培养模式，凸显研究生教育中的理论联系实际和校企联合培养两大特点。形成的特色及示范性经验如下所示：
（1） 创新型、复合型人才培养目标
培养创新型、复合型人才，就是将学生应用能力和创新能力的培养有机结合，提高工程专业研究生素质和培养质量，最终培养具有良好工程职业道德、独立工程技术和管理能力以及创新意识的高级工程技术人才。
（2）螺旋式培养模式
螺旋式培养采用从理论到实践，从实践再回到更高层理论的模式。即从课程学习到科研体验到企业实践，感受理论与实践的结合；经过总结与评价，带着实践中的问题和对理论知识的需求再进入更高层次的理论学习，将实践上升到理论层面，加深对客观事物的本质认识和理解。其具体实施过程如下：
第一学期理论学习。第一学期开设专业学位课（理论学习阶段），让研究生掌握深层次的科研理论基础和通用的现代工程工具。
第二学期理论学习+科研体验。第二学期进入了专业方向学习，主要是选修课的学习。同时，要求研究生进入研究组实验室，参与高年级研究生的科研工作，熟悉实验流程和具体的实验工具，同学习的科研理论进行印证、加深理解。
第二学年实施大实践+小螺旋。从第二学年开始，研究生正式进入创新培养基地，直接进入企业的行业项目开发过程中，先进行开题，然后直接参与或承担工程项目，半年进行中期检查，完善或深化工程项目，最后答辩结题。在这期间，研究生仍需经常返回学校，参加研究组研讨会、或由校内导师召开的科研进度研讨会，或者利用校内的科研资源满足特定的科研目标，即在基地实践过程中伴随的小螺旋。
实践证明，学生在经历螺旋式培养后，进入企业上手很快，能够发挥更有效的作用，有的同学还可以承担一定的项目管理工作，发挥了年轻学生思维敏捷，接受能力强，动手快的特点，深受企业骨干的好评。
（3）课题的自主性和可选择性
对于进入创新基地的研究生，结合神火集团研发和个人研究课题，在基地导师的指导下，研究生自主设计研究课题，并开展申报、立项和研究等工作，并在规划时间内完成预定目标，提交科研成果，基地导师对项目进行组织实施、检查和统筹管理。鼓励研究生选择难度大、有风险但可能获得重要创新的研究课题，从经费、政策上重点支持优秀研究生从事对学科发展有重要影响的原创性学术研究或极具应用前景的重大工程或技术创新研究，激励研究生做出重要创新成果。
（4）以职业能力为导向的学位论文评价标准
学位论文主要在校外实习基地完成；论文选题应来源于应用型研究课题或工程实际问题，必须具有明确的职业背景和应用价值；开题、预答辩至少有一名来自企业或应用研究部门的同行专家参加。学位论文应聘请本领域或相近领域的2名具有应用研究经验的专家进行评阅。
（5）接近实际岗位工作的能力培养
郑州大学材料科学与工程学院对通过基地培养的优秀毕业生优先推荐给神火集团，神火集团根据岗位需求，优先考虑录用郑州大学推荐的毕业生，可减少企业的培训成本，以及学生对工作的迷茫和机会成本。
（6）校企人员强力互动
材料科学与工程学院每年都邀请神火集团副总经理王西科教授参加学院硕士研究生学位论文答辩，并被推荐为郑州大学专业学位委员会委员，参加我校专业学位的评定和审核工作。另有邀请神火集团的技术人员萨里曼高级工程师、祝庆高级工程师等参加硕士学位论文答辩。
同时，我院关绍康教授受聘在神火集团博士后科研工作站指导博士后进行科研工作。
五、典型案例
案例1
双辊连续铸轧是集铸造和轧制为一体的加工工艺，由于其流程短，成本低等优势，双辊铸轧在我国铝加工工业中占有很大比重，是冷轧产品的主要供坯方式之一。铸嘴作为直接把铝液送进两铸轧辊辊缝中的关键部件，其内部铝熔体温度场流场的分布情况，直接影响到铸轧产品的产量和质量。所以研究铸嘴型腔内部铝熔体的温度场流场的分布规律，尤其是铸嘴出口处铝熔体的速度和温度分布情况对于铸轧生产来说具有重要的意义。
我院研究生刘慎结合河南神火集团子公司商丘阳光铝材有限公司的实际生产情况对生产中使用的一类铸嘴进行了深入研究，通过计算机模拟得出该类铸嘴型腔内铝熔体的速度和温度分布规律，并针对模拟结果对该类铸嘴型腔结构进行了相关改进。根据模拟结果对该类铸嘴结构进行优化，对分流块侧直边值做了优化，确定了合理的侧直边值，改善了铸嘴出口处温度和速度分布的均匀性。对分流块数目做了优化，确定了不同宽度铸嘴所适合的分流块的数目。对铸嘴边部分流块和侧壁的间距做了优化，可以显著改善铸轧板晶粒不均现象，从而降低钛丝的使用量，取得了良好的经济效益。
其研究成果减少了因铸嘴问题而产生的铸轧产品缺陷，提高了产品质量，降低了废品率，降低了生产成本，具有较好的经济效益，同时也提高了商丘阳光铝材有限公司在铝加工行业中的地位。也为研究生的自主研究能力和专业素质的培养提供了有力的帮助，提高了研究生的职业胜任力。
案例2
商丘阳光铝材有限公司采用电解铝液直接铸轧的生产工艺生产双零铝箔坯料，其生产工艺具有效率高、流程短、能耗低的特点，但铸轧坯料易在箔轧时造成断带和针孔缺陷。为解决铸轧生产工艺带来的缺陷，郑州大学材料科学与工程学院硕士研究生张韶垒结合商丘阳光铝材有限公司的生产状况针对生产中铸轧组织中出现的团状物缺陷进行大量研究，探讨其形成机理，并通过工艺调整将其消除。主要通过金相显微镜、扫描电子显微镜和能谱分析仪等手段对团状物这一缺陷进行深入研究，得出铝熔体中的氢和夹杂是形成团状物的主要原因，并通过优化除氢工艺和除渣工艺解决了这一缺陷，得出铸轧组织的团状物缺陷是造成近段时间来箔轧断带率高和双零铝箔成品针孔率高的主要原因，并通过实验得以验证。
其研究成果不仅减轻了一直困扰着商丘阳光铝材有限公司铸轧坯料易在箔轧时造成断带和针孔的缺陷，稳定了产品质量，降低了顾客投诉率，优化了产品结构，提高了公司产品市场占有率。同时，也为研究生的自主研究能力和专业素质的培养提供了有力的帮助，大大提高了研究生的在人才市场中的就业竞争力。
案例3
目前，国内6-7μm双零铝箔的生产一般使用AA1235合金，而欧美厂家则普遍使用AA8079合金。与AA1235合金相比，AA8079合金Fe、Si含量较高，用于生产铝箔坯料时具有更高的力学性能，轧制时可以采用较高的轧制速度而不至于断带，提高铝箔生产效率。因此，国内铝箔加工企业逐渐开始使用AA8079替代AA1235进行铝箔生产，但仍处于摸索阶段，生产过程中仍存在诸多问题。
为帮助商丘阳光铝材公司改变生产单一的AA1235合金双零铝箔坯料的现状，郑州大学材料科学与工程学院硕士研究生时国成结合商丘阳光铝材有限公司的实际生产情况及主要生产设备，对AA8079合金成分进行了深入的研究并在生产中进行了多次实验。AA8079合金成分对其组织及性能有直接影响，因此重点对合金中Fe、Si最佳含量进行了研究；研究加工过程中组织及第二相的演变规律。通过选取连续铸轧生产的AA8079合金，采用金相显微镜（OM）、电子背散射衍射（EBSD）、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)等分析方法，研究了AA8079铝箔坯料加工过程中微观组织和第二相的变化规律。通过力学性能检测和铝箔成品断带率、针孔率的统计，分析了AA8079与AA1235合金的性能差异及其产生原因。
其研究成果为商丘阳光铝材顺利实现AA8079合金双零铝箔的批量生产提供了有力的帮助，开拓了产品市场，提高了公司在同行业中的竞争力。同时，也为研究生的自主研究能力和专业素质的培养提供了有力的帮助，提高了研究生的职业胜任力。
案例4
在高性能铝箔的制备过程中，铝箔主要杂质元素含量的控制、工艺和组织优化等关键问题决定了铝箔的品质，也决定了生产成本。为提高铝箔制备过程中杂质元素和成本控制等关键问题，郑州大学材料科学与工程学院硕士研究生退张帅伟，对针对商丘阳光铝业公司现有的生产技术开展了系统的研究。在三层液电解法生产精铝过程中，开发了精铝槽全负荷开槽装置、移动式石墨搅拌器、精铝槽槽帮结壳清理专用工具等多项具有自主知识产权技术，有效控制了精铝中硅、铁、铜等主要微量元素的含量，满足了高性能铝电解电容器对原料的要求；研究了热轧、中间退火、冷轧、箔轧、再结晶退火等关键技术，有效提高了立方织构占有率；开发了合理的退火工艺技术，中间退火采用负压/氩气保护工艺，有效消除了轧制油对箔面的污染；再结晶退火采用分级退火工艺，改善了氧化膜结构，提高了立方织构强度，降低了位错率，获得了高性能的高压阳极电子铝箔等方面技术达到国际先进水平。
其研究成果不但提高了商丘阳光铝业公司高性能电子铝箔的质量，同时有效地节约了生产成本，对生产过程中的金属粉尘、有毒有害气体进行了控制和回收，降低了熔炉能耗的37.5%，提高了资源和能源的有效利用率，为企业带来了显著的经济和社会效益。
郑州大学材料科学与工程学院硕士生刘慎在商丘阳光铝材有限公司创新实践基地进行铝铸轧铸嘴内温度场流场数值模拟及铸嘴型腔优化设计项目实践
郑州大学材料科学与工程学院院领导、教师代表与河南神火集团有限公司国家级研究生创新实践基地研究生导师围绕人才培养、基地建设等展开研讨
