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中国材料科学的发展范文1
关键词：双语教学 材料科学与工程 教学模式
在世界进入21世纪的今天，随着中国加入WTO，我国改革开放日趋深化，中国正走向世界，世界也在向中国走来，国家和社会发展使得对双语人才的需求程度迅速提高。如何在材料学科本科教学中培养学生专业英语的应用能力，使之具备综合素质，是当前高分子材料与复合材料专业教育与教学改革中需要深入探讨的问题之一。
我校自1997年开始招收复合材料专业，每年基本上招生2个本科班，在原有的高分子材料基础上进行有机整合，分为高分子材料与工程专业与复合材料与工程专业。从共性知识体系中提炼出基本问题，建立起材料科学与工程的基础教学体系，从宽基础角度加强专业基础课教学，使一部分专业课趋于向专业基础课的调整，在这样的教改思路下，原来各专业方向的专业外语课程面临着向大材料专业的过渡，从而产生了一门新的课程――《材料科学与工程基础》，并设为双语教学示范课程，作为高分子材料与工程专业与复合材料与工程专业六大平台课程之一，材料科学与工程基础的内容因双语教学而偏向于基本概念和基本应用，为避免重复，材料科学与工程基础将不涉及各材料方向的具体理论。
一、材料科学与工程基础双语教学的必要性与目的
专业外语(实际上多为专业英语)是以往的专业设置下各专业开设的一门专业必修课，其目的在于提高学生对外文文献的阅读与理解能力，而主要以专业英语作为整班授课内容。目前，由于高校近年来开设了双语教学课程，所以专业外语面临着被取消的可能或过渡为双语教学课程。我校高分子材料科学与工程专业即以双语教学的《材料科学与工程基础》课程来代替专业外语，但两者之间又存在着本质的区别。
以高分子材料科学与工程专业为例，专业外语课程为32学时，分两部分在第五和第六学期两期授课，其学习内容主要涉及的是专业基础常识和后续专业课程的部分内容，如高分子化学中的合成部分，高分子物理中的结晶部分等，而上课主要以翻译形式为主，课上一般较为单调。由于所涉及的内容学生还没有学过，对学生来讲内容较深，学生不能够以英语完全了解本专业，而从专业外语课程中学生对专业内容的领会往往不完整，因此专业外语课程一般难以取得非常良好的授课效果。为了让学生能够理解并应用外语进行专业知识的表达，并实现宽基础教学，《材料科学与工程基础》首先从授课内容上进行了大幅度调整。考虑到双语教学的《材料科学与工程基础》将被安排在第五学期教学，是最早与学生接触的一门专业基础课，学生还未接触各方向的基础理论，所以本课程计划从材料基本结构出发，根据材料的不同结构特点分类，介绍三大材料及功能和复合材料的主要品种及其应用，其内容自成体系，不再依赖各专业方向。从以上意义上讲，以双语教学的《材料科学与工程基础》代替专业外语是必然的趋势。
二、材料科学与工程基础双语教学的基本模式存在的问题
双语教学是近年来出现的一种新的教学模式，它所遇到的问题在其它课程的双语教学中已经体现出来，就我校高分子材料科学与工程专业来讲，所遇到的问题可能还来自于以下这方面：就是不能找到合适的授课教师精通所有三个专业方向的内容，我校的现任教师分别来自于高分子、无机和金属三大材料专业，不具备全部专业方向的材料基础知识的能力，每位只能讲授自己专业熟悉的一部分内容，而学生要接受至少三位教师的讲课，这样一来课程缺乏系统性，但从另一角度讲，授课教师分别来自于三大材料专业，所以他们会对本材料十分了解，而使得学生可以学到更充实的知识。
三、材料科学与工程基础双语教学模式
针对双语教学存在问题，我们首先采取了分章节专业教学模式，即每部分专业知识都有该专业教师授课。我们学院整合全院的教师资源，形成了材料加工、金属材料、高分子材料、复合材料及无机非金属材料五个专业教师组成的教学团队，负责该课程的全院教学，合理安排教学时间与内容，各专业的知识都有该专业的老师授课，通过几年的实践，获得了很好效果。
其次，课堂形式主要采用多媒体教学，用将课堂的主要内容以全部英文的形式演示给学生，并且配备了与原版教材相配套的多媒体课件，以图文并茂的方式对学生进行授课，使学生从视觉听觉多角度来获取知识信息，增强了学生的学习兴趣。为了充分发挥主体性参与学习的使用，在教学过程中我们积极开发学生的学习潜力，在资料的查询、英文写作与翻译、语言的表达方面进行了培养锻炼，注重培养学生的综合能力的提高。
在教学中结合材料科学最前沿科学与研究领域，将学生分成若干小组，且给各小组分好一个关于最新研究成果的英文题目，指导学生主动利用图书馆和网络等资源搜索所需信息对该英文题目进行分析与评价，并提出问题与展望未来研究发展趋势，培养学生对材料信息的收集能力、阅读能力、理解能力与写作能力。学生可以根据自己的个人情况将论成形式上台进行演讲，使学生锻炼了胆量，提高了表达能力。这样大大增强了学生英语的思维能力，提高了学生们英语学习本专业的兴趣，拓宽了学生们的专业知识视野，为他们未来从事本专业的科学研究奠定了坚实的基础。
通过材料科学与工程课程双语教学实践，发现无论对学生还是教师在英语水平的考验和专业知识的讲授和学习都是一个考验，只要采用适当的方法，教师具有驾驭英语和专业知识的能力，积极调动学生的学习积极性，变被动学习为主动学习，用双语进行专业课的教学是可以完全达到用中文讲课的同样目的。
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中国材料科学的发展范文2
摘 要：文章以安徽农业大学为例，分析高等农林院校新建材料科学与工程专业的特色，即在于以农林生物质材料为主要教研对象，因具有循环再生及环境友好等特征，成为21世纪热点发展领域，在时代需求、发展方向与专业依托等方面富有特色，并结合其专业创建过程中的师资队伍建设、专业性教材建设、实践教学与创新创业等问题，提出采取夯实学科基础、加大人才引进力度、加强专业基础建设、优化实践教学体系、开展创新创业教学等措施，提高学生的综合素质和能力，以实现人才培养目标。
关键词：高等农林院校；材料科学与工程；特色；路径
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2017）05-0030-03
材料是国民经济建设的物质基础。材料科学是21世纪的支柱学科和技术先导，是众多学科发展的坚强后盾，材料在某些领域已成为制约我国关键技术的瓶颈。随着经济快速发展和国际竞争的加剧，高新材料的地位日益凸显，社会对材料科学与工程专业技术人才的需求越来越高。
材料科学与工程专业是一门主要涉及物理、化学、计算科学、工程学和材料学的综合叉学科，其内涵极为丰富，涵盖金属材料、冶金、无机非金属材料、高分子材料、材料物理和材料化学等二级学科，是研究材料的组成与结构、合成与制备、性质及使用性能、测试与表征等四个基本要素及其相互关系与制约规律的一门科学[1-2]。
目前，我国大部分院校开设有材料类及其相关专业，根据院校自身发展特点，大致分为两种类型：一类存在于理工院校，与冶金、机械、金属、非金属和高分子材料交叉融合，侧重于从实际应用领域来探求新材料的制备、性能评价与使用；另一类存在于综合性大学，由物理学和化学孕育并分化形成材料物理与材料化学，侧重于基础研究方向[3-4]。由此可见，基于不同起点和研究重点，这两类材料学科研究方向在发展中自我完善又相互靠近，形成了基础研究与应用研究逐步融合发展的方向。
一、新建材料科学与工程专业的特色
（一）时代需求方面
随着时代的发展，材料科学与工程研究方向正从传统领域向新型生物质功能材料拓展，农林生物质材料主要以木本、禾本和藤本植物及其加工剩余物和废弃物为原材料，通过物理、化学和生物等高科技手段，加工成性能优异、环境友好、附加值高的新型材料[5]。2010年教育部明确提出要大力发展互联网、绿色经济、低碳经济、环保技术、生物医药等关系到未来环境和人类生活的重要战略性新兴产业，要加大战略性新兴产业人才培养力度，支持和鼓励有条件的高等学校申报与战略性新兴产业相关的专业，其中新材料产业中的新型生物质功能材料就是优先申报的领域[6]。目前，高等农林院校每年向社会输送此类人才最多400人，远远不能满足国家未来战略性新兴产业发展对人才之需求，在此背景下，安徽农业大学成功申报了材料科学与工程专业。
（二）发展方向
所谓专业特色是指学校根据所具备的优势条件，经过长期的办学实践逐步积淀形成，具有优于其他学校的、独特的、稳定的、鲜明的个性特点并为社会所承认的专业风格[7]。高等农林类院校在农业和林业等方面积累了深厚的研究基础。
随着我国经济的快速发展，能源等资源供给存在巨大缺口，已成为可持续发展的瓶颈。目前，世界上每年主要以石油为原料生产约1.57亿吨的高分子聚合物，同时产生8000多万吨的塑料废弃物，从理论上讲，聚烯烃塑料在环境中自然降解需要200年甚至100万年的时间，大量的废弃塑料积累在环境中，给环境修复带来了巨大的压力和破坏，而且石化资源是有限的。可再生、可循环利用、无污染的植物资源在自然界中储量丰富，发展潜力大，加快生物质资源的培育、研究和利用，发展农林生物质材料产业，对缓解资源与环境压力意义重大，符合可持续发展和循环经济的理念，将成为不可逆转的历史潮流[8]。我国生物质资源品种及产量位居世界前列，年均生产量约21亿吨，其中仅农业秸秆年产量就达7亿吨，目前只有约5000万吨得到初级利用，发展潜力很大[9-10]。农林生物质材料作为材料科学与工程专业的研究对象，其发展前景具有不可替代的优势，专业性人才的培养势必能够推动生物质材料研究的步伐，满足社会对人才的需求。
（三）专业依托
全国大约有7所高等农林院校在木材科学与工程本科专业基础上，以新型生物质功能材料为方向新建材料科学与工程专业，借助木材科学与工程专业的传统优势，短期内提升材料科学与工程专业发展的水平和质量。安徽农业大学是一所具有80多年办学历史、学术积淀深厚的省属重点高等农林院校，长期以来，与林业生物质材料相关的林业工程、农业工程、纺织工程等学科得到了飞速发展，在木材功能材料、纤维功能、农作物秸秆改性材料等方面已取得了一系列的研究成果，具有较好的学术积淀和较强的师资队伍。安徽农业大学以木材科学与工程实验室、林产化学与工程实验室、高分子材料与工程实验室、纺织材料实验室等为基础，整合现有资源，进行优化组合，创建了材料科学与工程专业，培养生物质材料与工程专业人才，满足了国家和安徽省新型战略产业发展之需要。
二、新建材料科学与工程专业面临的挑战
新建材料科学与工程专业面临的机遇与挑战并存。如何抓住机遇迎接挑战，需要认真剖析建设过程中的诸多“障碍”，才能将挑战转化成机遇。
（一）师资队伍建设
新专业师资队伍存在的问题主要集中在教师资源少，专业教师年轻化，教学科研成果缺乏积淀上，因此如何在短期内建立起职称结构、学历层次、年g梯度合理的师资队伍，是新专业建设亟待解决的关键问题。
（二）专业教材建设
以生物质材料为发展方向的高等农林院校新建材料专业，由于办学时间短，针对生物质材料的系列教材缺乏，目前选择的或是理工院校，或是综合大学同类专业的教材，或是农林院校相近专业的教材，因此针对性、系统性不强，生物质材料特色不明显，教师和学生都不甚满意。
（三）实践教学
实践教学作为人才能力培养的核心，在“双创型”、“复合型”人才培养过程中起到十分重要的作用。新专业在建立之初，通常存在实验室建设不完善，实习基地建设不规范，实习点较少，创新实践活动缺乏新颖性等问题。如何建立“网络化”、“系统化”的实践教学模式是创新型人才培养的关键。
（四）创新创业教育
大学生就业形势严峻，缓解就业压力的一条重要途径是走创新创业之路，学校有责任培养他们的创新创业意识和能力。我们都知道要o学生一杯水，教师得有一桶水的道理，因此，创新创业教育的质量和效果，首先取决于学校及教师自身创新创业的水平，这就为学校和教师提出了新的更高要求。显然，对于新建专业，教师的精力更多尚在适应课堂教学的努力中，自身创业经验缺乏，教师和学生创新创业水平亟待同步提升。
三、新建材料科学与工程专业的发展路径
在新建材料科学与工程专业的过程中，为了弥补发展中的不足，解决发展瓶颈，提升专业发展层次，针对材料科学与工程专业知识特点，进行教学体系改革，调整专业知识结构，变革教学方式，不断优化专业基础建设，解决建设过程中出现的问题。
（一）夯实学科基础，拓宽专业口径
农林院校材料专业虽然以农林生物质材料为主要方向和特色，但课程的设置要充分考虑材料学科的共性基础，考虑多学科的交叉融合，使得培养的学生既有学科特色，又有广泛的社会适应性，如安徽农业大学开设了理论力学、材料力学、高分子化学与物理、物理化学、高分子材料学、生物质资源材料学、复合材料学、材料装备学和胶合材料学等基础课程，学生毕业后的就业或深造可在高分子材料、以植物资源为基础的生物质材料及复合材料等领域，为学生今后的发展奠定坚实的基础和宽广的空间。
（二）加大人才引进力度，建设结构合理的教师队伍
师资队伍的水平是办学质量的根本。新建专业的教师紧缺，是亟待解决的最重要的工作之一。虽然有校内传统相关专业部分教师能够承担新专业的教学，但仅仅是一种应急措施，教师知识构成的局限性、师资整体结构的系统性，都远不能满足新专业建设和发展的需求，因此师资队伍的建设刻不容缓，必须要加大人才引进的力度，采用灵活多变的政策广纳人才，包括从师资队伍充沛的老牌兄弟院校、科研院所等，通过人才合理流动，实现教师资源的优化配置。同时要加强对新进青年教师的培养，激励他们参与国际、国内访学交流和社会实践，促进师资队伍快速成长。如安徽农业大学在人事引进制度上采用“一人一议”政策，最近从国外著名大学引进1位材料专业的30岁博士后，并破格聘他为教授。
（三）加强基础条件建设，全面服务新专业的发展
在新专业建设之初，教材、实验室、实习基地等基础条件都很不足，对这些基础条件必须同步建设，才能在短期内适应新专业教学所需。
1.教材建设。教材是学生课堂前后预习和温故知新的物质条件，必须跟进，但新建专业教材的配套性总是不尽如人意，虽然现在教材版本繁多，表面上选择余地很大，但不可否认，粗制滥造现象也不罕见，因此对现有教材的选取必须高度重视，要充分发扬民主精神，集思广益，将真正优秀的、适合的教材甄别出来。同时加强教材编写力度，对尚不成熟的脚本，先作为讲义印发给学生，经过一届学生的试用，在修改完善后正式出版，逐步建立起一套针对性强的教材体系。
2.实验室建设。实验室建设是新专业建设中资金投入最大的部分，涉及实验用房的建设、实验仪器设备的购置及实验教师的培养等诸多方面，牵涉面广，需要学校多部门的磋商协调。往往基础课实验条件建设容易实现，因为基础课实验内容的刚性强，建设思想易统一；而专业课实验室建设弹性大，投入多，易受到挤压或拖延，但专业课实验室恰恰是体现专业特征的地方，是学生创新训练的主要场所，也是教师科研的主要依托，因此在实验室建设中，对建设目标的充分论证、建设过程的细致规划，是专业实验室建设得到学校理解支持的关键。如安徽农业大学在材料科学与工程新专业实验设备购置方面，近三年投入300多万元。
3.实习基地建设。实践教学离不开实习基地，离不开相关行业的企事业单位。让这些企事业单位乐于接收学生的实习，必须从实习安全、产学研合作、人才输送与就业等多方面为企业着想。学院动员所有领导和教师主动出击、多方联系，在诚信的基础上，解除企业对学生实习的顾虑。如安徽农业大学在竹材的基础研究方面具有较多成果，积极探讨竹材深加工的应用方向，因此与安徽龙华竹业有限公司达成了合作共识，建立了良好的校企合作实践教学基地。
（四）优化实践教学体系，提升学生的实践能力
实践教学是确保学生理论联系实际、学以致用的重要环节，这也是工科专业的一个重要特征，材料科学与工程专业更是如此[9-11]。如安徽农业大学为了学生将来更快地适应工作需要，成为社会需要的精英人才，在专业课设置中几乎都有配套实验，根据教学内容，加强理论与实践的结合，为了突出实验教学的全过程化，通过开设综合性、设计性实验，进一步提高学生的创新能力。
（五）开展创新创业教学，提升学生的创新能力
校内的创新创业教育需要鼓励和氛围，通过宣传大学生创业先进典型，培养学生创新创业的意识、信心和勇气；通过创新创业讲座和科研活动，形成以项目和社团为组织的“创新创业教育”实践群体，如安徽农业大学每年开展“创客”大赛，每个班级组成若干团队参赛，让学生在参赛过程中得到锻炼和提高。另外每年都有国家级、省级和学校创新基金项目，鼓励二年级以上的学生组团申报，到大四时，基本上每位学生都是创新基金项目的参与者。
此外，创新创业需要走出校园、走进社会，从专业的角度去发现问题、需求和不足，寻找专业的创新点，进而发现创业的切入点，提升创业的竞争力。要求学生走进社会，首先教师要密切与社会的联系，如安徽农业大学对新建专业给予一定经费上的投入，支持教师通过参加学术会议、加入行业协会等途径，开拓社会资源，为学生搭建创新创业训练的桥梁和平台。
四、结语
材料科学与工程专业已呈现出与多学科相互渗透、交叉综合的发展趋势，以生物质资源为材料主体是高等农林院校材料科学与工程专业的特色，顺应了当今社会经济对高素质人才需求。它在新建过程中出现了一系列的问题，这些问题要在实践中予以解决，最终目的是为了办好新专业，引领新专业走入正轨，迈向一个较高的发展平台。因此，我们要探索出一条适合我国国情的、具有国际化与工程背景、富有创新创业精神和实践能力的高素质材料类人才培养的路子，提高我国材料工业水平并使之具有可持续发展能力，使我国尽快从一个材料大国走向材料强国。
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收稿日期：2016-08-29
中国材料科学的发展范文3
南北高校各有优势
2011年，北京科技大学、北京航空航天大学、大连理工大学、苏州大学和南京理工大学五所高校开始招收纳米材料与技术专业本科生。五所大学中，北京科技大学、北京航空航天大学和大连理工大学三所北方高校在材料科学上属传统名校，而南方院校苏州大学和南京理工大学把纳米材料成果产业化，形成了自己的特点。
北方三所高校算是材料科学与工程领域传统名校，值得注意的是，它们却均未设置专门的纳米材料研究机构，更多的是依托原有的强势学科，在传统材料研究领域引入纳米科技，寻求突破。
北京科技大学
北京科技大学原名北京钢铁学院，曾被誉为“钢铁摇篮”，其材料科学研究侧重点是金属材料。除了材料学院这个重点学院外，从事材料科学研究的还有新金属国家重点实验室、高效轧制国家工程研究中心、国家材料服役安全科学中心等机构，侧重点也不局限于金属材料，在无机非金属、高分子、生物医药材料等方面亦有建树。
目前，北科大纳米材料课题组主要研究纳米材料制备与表征、纳米材料改性、功能纳米材料等方面。此外，亦有部分老师研究纳米加工、纳米组装、纳米器件等应用方向。
北京航空航天大学
与北科大不同，北航材料学院在北航不属于重点学院，规模较小，师资力量仅百来人，这决定了北航材料学院的研究方向不会太广。作为航天航空院校，北航材料学院也有自己的优势，正在筹建的航空科学与技术国家实验室（航空领域最高级别实验室），它的侧重点在金属材料、树脂基复合材料及失效分析、先进结构材料、新型功能材料等方面。
在纳米材料上，北航材料学院重点关注纳米器件和纳米涂层。材料学院的纳米材料研究发展趋势可能是纳米技术在航天航空领域的应用。
大连理工大学
大连理工大学的材料学院在金属材料、材料加工方面实力强，基于大连的地理位置，材料学院还开设了五年制金属材料工程日语强化班。不过，纳米材料与技术专业并非隶属于材料能源学部，而是化工与环境学部。因而，大连理工大学的纳米材料研究偏化工类，包括纳米粒子合成化学技术、无机纳米功能材料、纳米复合材料等方向。纳米材料与技术专业开设的专业课中，亦有化工原理、基础化学、材料化学等化工类课程。可以说，这是大连理工大学纳米材料与技术专业的一大特色。
与北方三所高校相比，苏州大学和南京理工大学纳米材料与技术专业的发展方向截然不同。两所南方高校均成立多个纳米材料研发机构，在研究方向上，两所高校侧重于纳米材料器件应用，尝试产业化。这些特点可能与江浙一带出现纳米高新技术企业有关。
苏州大学
苏州大学没有材料科学与工程学院，而是材料与化工学部，研究偏向化工，在无机非金属、高分子材料方面实力不错。纳米材料与技术专业并没有开设在材料与化工学部，而是2010年成立的纳米科学技术学院。除了纳米科学技术学院，苏州大学研究纳米材料的机构还有2008年成立的苏州大学功能纳米与软物质研究院、2011年成立的苏州大学-滑铁卢大学苏州纳米科技研究院。其中，以中科院院士李述汤教授领衔组建的功能纳米与软物质研究院已初具规模，它以功能纳米材料和软物质为研究对象，侧重于功能纳米材料与器件、有机光电材料与器件、纳米生物医学技术等，寻求在纳米器件以及新能源、环保、医用等领域的应用。
南京理工大学
南京理工大学由军工学院演变发展而来，其材料科学与工程学院的材料学研究侧重于金属材料及复合材料。不过，南理工是国内最早开展纳米材料与技术研究的大学之一，正筹建纳米结构研究中心，研究侧重点是与纳米结构材料相关的分析、材料力学、电化学性能评估等。由南理工化工系和南京部分企业共同支持的南京市高聚物纳米复合材料工程技术中心，研究侧重点是纳米材料制备、应用、纳米催化聚合反应、纳米复合材料，该中心已与江苏部分纳米企业开展纳米技术产业化合作。此外，南理工还共建了金属纳米材料与技术联合实验室。
其他高校纳米特色
上海交通大学
上海交通大学材料科学与工程学院在各类相关排名中居首，教职工200多人，研究侧重点包括金属材料、复合材料、塑性成形、轻合金精密成型等，在中国是材料科学与工程学子公认的梦想学府。其材料学院也涉及纳米材料，比如，复合材料研究所部分老师从事纳米复合材料研究，微电子材料与技术研究所从事纳米电子材料研究。此外，上海交通大学还成立了微纳科学技术研究院，研究方向为纳米生物医学、纳米电子学与器件。生物医药工程学院也开展纳米材料的可控合成与制备、纳米生物材料等方面的研究。
清华大学
与北京航空航天大学相似，清华大学材料科学与工程系是学校名气大于院系实力，每年有数百人争夺材料系不足30个研究生名额。材料系建有新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室，研究侧重点以陶瓷材料为主，同时涉及磁性材料、复合材料、电极材料和核材料。在纳米材料方面，清华材料系主要研究纳米材料结构、纳米材料合成和微纳米颗粒等。2010年，清华大学成立了微纳米力学与多学科交叉创新研究中心，主要研究微纳米器件、纳米复合材料在电能存储上应用和微纳米设备研发等。
北京大学
北大材料科学与工程系成立于2005年，教职工10余人，成立之初就把材料科学与纳米技术结合起来，欲在纳米材料与微纳器件方面有所突破。此外，北大成立了纳米化学研究中心，教职工7人直博生却达45人，主要研究领域包括低维新材料与纳米器件、纳米领域的基本物理化学问题。
西北工业大学
西工大是西部材料科学与工程实力最强的院校，其材料学院师资队伍近200人，有凝固技术国家重点实验室和超高温复合材料国防科技重点实验室。因此，其研究侧重点在凝固，复合材料和金属材料的实力亦不俗。在纳米材料方面，西工大成立了微/纳米系统研究中心，致力于航空航天微系统技术、微纳器件设计制造技术、微纳功能结构技术。总之，西工大的纳米材料研究可能集中于纳米器件在航天、航空、航海方面的应用。
留学两大国
纳米技术是交叉学科，包括纳米科技、物理、化学、数学、分子生物学等课程。报考纳米专业或方向的研究生在本科一般学的是材料学、材料物理与化学、凝聚态物理、物理化学等。就留学而言，由于纳米材料处于基础研究阶段，容易；各个国家在纳米材料方面投入大量资金，使得科研经费相对充足，相比于其他专业容易申请奖学金。这两点决定了留学攻读纳米技术专业研究生相对容易。
2000年，美国白宫国家纳米技术计划，美国的纳米技术得到飞速发展。总体上看，美国的纳米技术已经处在纳米技术实用化阶段，而其他各国仍处在纳米技术的基础研究阶段。美国各大高校也争相进入纳米材料各个研究领域——
实力强劲的麻省理工学院在太阳能存储、航空材料、燃料电池薄膜、封装材料耐磨织物和生物医疗设备领域的碳纳米管、聚合纳米复合材料等方面成果显著。
加州大学伯克利分校注重于纳米材料在能源、药物、环境等方面的应用，已卓有成效。
哈佛大学则侧重在生物纳米科技，即生物学、工程学与纳米科学的交叉领域。
康奈尔大学已经在纳米级电子机械设备、碳纳米管应用电池、纳米纤维等方面获得突破。
斯坦福大学重在纳米晶的光学性能、输运性能和生物应用，以及纳米传感器、纳米图形技术等。
普渡大学的纳米电子学、纳米光子学、计算纳米技术，尤其是计算纳米技术全球领先。
纽约州立大学奥尔巴尼分校专注于纳米工程、纳米生物科学，其纳米技术研究中心是全球该领域最先进的研究机构。
莱斯大学在纳米碳材料领域成果显著，在学校的研究人员中，纳米材料研究人员的比重约为四分之一，是美国纳米材料研究人员最多的大学之一。
此外，美国有很多研究纳米技术的实验室，它们比较愿意招中国大学生，这一点也值得注意。
日本算是最早开展纳米技术基础及应用研究的国家，早在1981年，日本政府就建立了纳米技术扶持计划。美国公布国家纳米技术计划前，曾派人去日本做调查。日本纳米技术的研发特点是企业界是主力军，它们试图将纳米技术融入到产业中。比如，日本企业纷纷斥巨资建纳米技术研究机构，同时建立纳米材料分厂实现产业化。此外，企业与大学、科研院所合作，开发纳米技术。比如，富士通和德国慕尼黑大学合作，三菱公司和日本京都大学合作。
与美国在纳米技术基础研究和生物工程技术领域领先不同，日本在精细元器件及材料的制造方面独占鳌头，日本对纳米材料研究的投入不断加大，也使得去日本读纳米专业是一个不错的选择。
Tips：何去何从
纳米材料专业毕业生有三大去处。选择留学深造或进高校、研究院从事研发；进入纳米材料行业企业；进入传统材料企业。
中国材料科学的发展范文4
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中国材料科学的发展范文5
关键词：材料科学与工程 认识实习 实践 改革
中图分类号：G 642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）01（a）-0233-02
Education Reform and Thinking on the Cognition Practice of Materials Science and Engineering
Xu Leihua Chen Hui Gu Yongqin Zhu Lei Ou Xuemei
（School of Material Science and Engineering， China University of Mining and Technology， Xuzhou， the People’s Republic of China， Xuzhou Jiangsu，221116，China）
Abstract：Cognition practice is a important teaching link in the specialized training plan of Material science and technology. We analysed the current situation of the speciality cognition practice and found the problem that existed in the process of practice. According to the results of the analysis， we have reformed the design of practice and improved practical teaching.
Key Words：Material science and engineering； Cognition practice； Reform
材料科学技术的发展，是国民经济发展的重要基础，为航天、航空、信息、国防、交通等高新技术进步提供了有利的支撑作用。材料科学与工程专业以物理学、化学为理论基础，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、应用等方面研究的学科[1]。随着社会经济和科学技术的不断发展，材料科学与工程专业人才培养的实践能力和综合素质的要求也越来越高。实习是把理论教学和社会实践联系起来的有效途径，因而实习课程已经成为材料类本科生培养计划中的重要教学环节。
为了使课堂教学与生产需求密切联系，培养学生理论联系实际的能力，提高学生实践能力和综合素质，必须强化认识实习环节。大二结束时，大多数工科学生完成基础课程的学习，开始转入专业课程的学习。此时，学生对该专业课程的学习和未来的就业方向充满期待但又缺乏了解，认识实习作为学生了解该专业在实际生产中的应用窗口，能够帮助学生建立初步的专业概念并激发其学习专业课程的兴趣和爱好，为其未来两年的专业课程学习提供动力。因而，精心安排的认识实习对学生培养至关重要。
1 材料科学与工程专业认识实习现状分析
在多年实习教学的基础上，我们总结了开展实践教学的经验，同时也发现一些问题。认识实习中常遇到或发生的问题主要有实习单位的落实，实习教学的模式以及学生思想重视程度等问题。
近年来，受金融危机的影响，一些行业不景气，相关企业的经济形势也非常严峻，有些甚至都停工检修。这些单位不愿意接纳本科生进行认识实习，而且在生产不旺盛的企业里实习，学生的收获非常有限，甚至会影响其学习该专业的积极性。有一年，认识实习在一个从事金属件热处理的工厂进行，该厂工艺设备陈旧，能耗高，工人作业环境恶劣。当时就听到有学生悄悄说到“材料专业毕业后就在这样的工厂工作啊， 真不该报考材料”。显然，实习单位的选择不当大大影响学生的学习热情。还有一些企业出于安全考虑，对接受大学生参观实习缺乏积极性，不愿意承担相应的社会责任。因此很难与之建立起长效的合作机制。
由于材料专业人数众多，大多数实习单位场地局促，都是让企业负责人员带领学生参观生产流程的各个环节，且生产现场噪音大，大多数学生反映无法听清工作人员的讲解，对生产流程中各个环节的运转掌握不到位，实习效果不尽如人意。
有些学生重视理论课程的学习，而轻视实践教学，对实习重要性的认识不够。在实习过程中，这些同学走马观花，无意于对生产流程的观察，也就很难对复杂的生产流程建立起整体印象，对专业理论知识在实际中的应用也难以建立感性认识。这也使得实习效果不尽如人意。
2 材料科学与工程专业认识实习的改革与思考
为了提高认识实习的效果，提高实习质量，我们从实习单位的选择，实习模式以及实习效果的考核等3个方面进行了改革。
2.1 实习单位的选择
单位的选择应以学生为主体，按照本科生的培养计划，结合该专业特色来选择适合的实习单位，为学生了解专业的典型生产流程提供信息渠道。具体来说，实习单位的选择应本着能给学生产生良好、正面印象的原t。一些知名的国内外大中型企业，拥有先进技术和设备，往往更能够引起学生的关注，激发学生的实习兴趣。并且，这些企业重视其社会责任和企业形象，愿意支持与配合高校的认识实习工作，为认识实习提供更多的便利条件。此外，实习单位的选择还应该考虑是否适合认识实习的开展。例如，一些大型企业，其自动化程度高，大多数生产过程都通过控制仪表来完成，现场少有人工操作。在这样的企业实习，学生无法观察生产线内部的流程和工艺，连续生产设备如同原料和产品之间的黑匣子，难以产生感性认识，对于专业的了解帮助不大。这类企业虽然技术先进，但并不适合认识实习。相反，一些中小型企业，由于自动化程度不高，学生可以深入生产车间参观生产流程，近距离观察各种设备，甚至是人工的生产操作，因而对原料到产品的生产过程有深刻的感性认识。所以认识实习单位的选择要综合考虑多方面的因素，以适合认识实习的开展，达到实习目的为根本。
为了更好地开展认识实习工作，我们利用校企合作平台以及校友的力量在重型工程机械著称的徐州和经济活跃的常州建设了实习基地。实习单位涵盖了大中型国企，徐工集团，中车集团，德资Bosch-Rexroth公司以及中煤科工集团常州研究院有限公司等多家大中型国企外企下属的工厂和车间，为认识实习的顺利、高效的开展提供了强有力的保障[2]。
2.2 改进实习模式
为了提高实习的质量，改善实习效果，我们对实习模式进行改革，一改以往直接把学生送到实习地点，学多学少都是学生自己掌握，无法保证实习质量，而是按照实习前准备―进厂实习―实习后总结的思路开展实习工作。实习之前，在学校召开实习动员大会，首先把即将参观实习的厂家企业提前告知学生，布置学生查阅相关资料，对实习单位的产品、工艺流程进行了解，以及对所涉及到的专业知识做到心中有数。实习过程中，到达一个实习单位，首先请实习单位的技术负责人介绍，使学生对实习对象有个理性的认识，然后分成几个小组，每个小组分别由一个企业技术人员和一个指导教师带队，参观和实习生产流水线，将所学理论放到实践中验证；参观完毕后，全体集合，对参观产生的疑问进行统一解答，从实践又回到理论。通过理论―实践―理论的思路，取得了最佳实习效果[3]。
2.3 改革综合考核措施
有效的考核方式，能够帮助学生树立对认识实习的正确认识，在培养计划改革中，加大认识实习课程的学分，有利于提高学生对认识实习课程的重视，在机制上起到促进和激励学生认真参与认识实习的作用。考核不仅是保证实习效果的必要手段，而且能够促使学生在实习过程中深入钻研，琢磨理论知识和生产实际的有机结合。每个实习单位的参观完毕并不意味着实习的结束，我们要求学生对每一次参观有详细的现场实习日记，并转化成实习报告。实习报告的内容不仅包含所实习企业的基本概括，更重要的是要对现场技术人员讲解的生产原理、工艺流程、主要控制参数等内容进行总结归纳，内化成自己的知识。此外，实习报告中还要求学生针对自己的专业方向，结合实习的内容，阐述个人的理解和体会，以启发学生思考问题，拓展思路。同时，为了提高学生的主动性和积极性，我们鼓励他们与现场指导人员互动与交流，对生产流程提出问题，并及时记录学生在实习过程中的学习状态。通过综合考核现场实习情况和实习报告，树立学生对实习的正确态度，来督促学生对教学内容掌握，以期达到良好的实习效果。
3 结语
中国矿业大学历来重视学生的实习环节，近年来，学校加大对学生实习的经费投入，加强学生实习教学质量的控制和提高。经过多年的努力，我们在材料科学与工程专业认识实习教学的探索和实践中，已经在徐州和常州初步建设一批管理科学，技术先进的实习基地。在实习教学过程中，我们丰富了实践经验，拓宽了学生的专业知识和视野，提高了学生独立思考的能力，也培养了学生的工程意识。但是，我们也意识到：实习质量的提高是一项艰巨的、长期的任务，只有通过不懈的努力，用于探索与实践，不断完善现有实习条件，最大限度地启发学生的创新思维，激发他们对专业方向的兴趣，为专业课程的学习打下良好的基础。
⒖嘉南
[1] 徐小燕，李岩，王德平.材料科学与工程专业认识实习教学改革的探讨[J].广州化工，2012，40（23）：162-164.
中国材料科学的发展范文6
16年前，金展鹏突发疾病致瘫，但他以病躯坚守岗位，培养了一大批学术精英，创造了中国科技界的奇迹。
无私奉献为祖国
金展鹏是中南大学材料科学与工程学院的教授、博士生导师，主攻相图学。1979年，他得到改革开放后的首批出国留学机会，赴瑞典皇家学院做访问研究。
在留学期间，金展鹏潜心钻研，将传统材料科学与现代信息学糅合，首创了三元电子扩散偶――电子探针微区成分分析方法，实现了用一个试样测定出三元相图整个等温截面。而在此之前，德国科学家必须用52个试样才能达到同样目的。这一方法，轰动了国际相图界，被誉为“金氏相图测定法”。
尽管国外科研机构极力挽留，金展鹏仍坚持回国，组建了自己的相图室，取得了多项重大研究成果。声名鹊起的金展鹏，被国际上业界同行誉为“中国金”。从他团队走出来的“金家军”，大多成为国际相图界的高端人才。
“每次开国际相图大会，只要是黑头发黄皮肤的人，就会有人主动走来问，你是从‘中国金’那里来的吗？”学生郑峰说。
正当金展鹏意气风发地走向事业巅峰之际，不幸发生了。1998年，因严重的颈椎病，他全身瘫痪，仅脖子以上部分可以动弹。
除了脑袋能思维，金展鹏吃饭要人喂，衣服要人穿，看书要人翻。然而，这样一位重度残疾者，却以非凡的毅力跟命运做着不屈的抗争。
在轮椅上教书育人、潜心科研16年，金展鹏完成了1项国家863、3项自然科学基金和1项国际合作项目；培养了20多位博士和硕士；撰写了17份关于中国材料科学发展战略的建议书。2003年，金展鹏成为中国科学院院士。
16年来，究竟是什么力量在支撑着这位高位截瘫的老人，能克服巨大的生理病痛继续奉献？“因为，我活着对国家还有用。”金展鹏这样回答。
一世情深系桃李
16年来，每天10时到12时、16时到18时，金展鹏的夫人胡元英都会推着轮椅，送他到学校相图室，风雨无阻。
“冬天特别冷，夏天特别晒，可金老师天天准时来。有一回下大雨，师母推他走进相图室的时候，鞋子都湿透了。”金展鹏的工作助手蔡格梅说，“他的心里满满地装着学生。”
高位截瘫、青光眼、高血压……金展鹏的身体状况让人担心，但他总显得平静而坚强。
蔡格梅说：“有时在工作过程中突然感到身体不适，金老师就在沙发上躺一躺。他总是自己扛着，让人心疼。”
当轮椅上的这位老者神采飞扬地驰骋在他的精神殿堂时，或许正经历着常人难以想象的肉体痛苦。
“学生是他的止痛药。”胡元英告诉记者，病床上的老伴常被病痛折磨，但只要学生带着论文来和他探讨，“他就立马忘了疼”。
郑峰是中南大学材料科学与工程学院的教授，30多年前，金展鹏是他的毕业论文指导老师，这让他们结下了如同父子一样的深情。在国外留学时，每年春节郑峰都会收到金老师寄来的贺卡，还有相图室发表的论文清单。“金老师就像一根风筝线，无论我们飞得多高，他都牵着我们。”
“我有点小成就，首先向金老师报喜，遇到困难，首先向金老师求助，就连我检索日语资料所用的词典，都是金老师从长沙寄到美国去的。”郑峰记得，电话里每次问及老师身体，金老师总说“马马虎虎”。
2003年，郑峰回国看望恩师时，才发现电话里侃侃而谈的老师已瘫痪5年多。“我们通过无数次电话，金老师却只字未提自己的病情。”
学生刘华山记得，由于经常加班错过饭点，金老师多次叫他到家里吃饭。“师母做的‘芋头扣肉’，我们每次想起来还觉得有家的味道。”
惟愿后浪推前浪
金展鹏培养的50多名弟子，分布在17个国家，活跃在材料科学的国际前沿，“美国相图专业委员会有27名成员，其中6名华裔中的4名是金老师的学生。”郑峰说。
每当有学生选择从海外学成归国，他比谁都高兴。“中国是他们的根，有他们的家，我相信学成之后他们都会回来的。”金展鹏告诉记者，“成绩大小不重要，只要能尽自己的力量为国家作贡献，就很好。”
“长江学者”杜勇是2003年回国的，“一想起金老师在轮椅上还指导学生搞科研，我就觉得，没有理由不把在国外学到的东西传授给下一代。”
“金老师总会千方百计为学生提供一切可能的深造机会。”刘华山记得，毕业留校后，他得到去日本做博士后的机会。但当时正是金展鹏病倒住院时，实验室人手极少，刘华山犹豫了。“我还扛得住”“困难是暂时的”“眼光放远点”，金展鹏一再鼓励刘华山赴日留学。因为感念师恩，两年后刘华山如期归国。
“评为院士之后，总有很多企业、学校开价不菲邀请他去当顾问、客座教授。对这种挂名式的兼职，金老师总是拒绝，因为他觉得自己‘帮不了什么忙’。”刘华山说。
