材料科学与工程专业导论课认识和感受

材料科学与工程专业导论课认识和感受

作为一名材料科学与工程专业的本科生，专业导论课是学习本专业的最先接触的一门专业知识课程。材料科学与工程专业导论课由几位杰出的本领域的老师讲授，在此过程中，我们对本专业有了整体而细致地了解，而且还能在一定程度上激发我们对本专业的学习兴趣，它的关键在于课业比较系统的了解材料科学领域的研究方向和研究内容，同时，这门课还有着培养学生学习材料科学相关知识的兴趣的作用。

进入材料科学与工程专业导论的学习已经有一段时间了，经历这个阶段，有了对这个专业知之甚少到现在有所了解的转变。通过王金玉等老师专业导论课对于本专业细致讲解，让我们颇为真实地感受了材料的魅力，引起我们的广泛兴趣。老师们从材料和人类与社会各个方面的联系作为出发点，深切地指出材料在人类生活，社会发展，科技进步以及文化等各个方面的重要意义和作用。

材料科学与工程专业是研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用的学科。在现代科学技术中，材料科学是国民经济发展的三大支柱之一。主要专业方向有金属材料、无机非金属材料、高分子材料，材料加工等。过去，现在和将来，材料在整个人类发展过程始终扮演着十分重要的作用。材料是人类文明的物质基础和先导，是人类认识自然和改造自然的工具，是直接推动社会发展的动力。材料的发展及其应用是人类社会文明和进步的重要里程碑。没有材料科学的发展，就不会有人类社会的进步和经济的繁荣。人类社会的发展历程，是以材料为主要标志的。某一种新材料的问世及其应用，往往会引起人类社会的重大变革，“新材料”的发现和使用伴随着人类的文明进程。比如中国古代，人们往往把人类历史分为石器、青铜器和铁器时代。陶瓷材料的发明和应用，创造了新石器时代的仰韶文化，后来在制陶技术的基础上又发明了瓷器。这是陶瓷材料发展的一次飞跃，瓷器的出现已成为中华民族文化的象征之一，对世界文化产生过深远的影响。再如，人们在大量地烧制陶瓷的实践中，熟练地掌握了高温加工技术，利用这种技术来烧炼矿石，逐渐冶炼出铜及其合金青铜。可以说这是人类社会最早出现的金属材料，它使人类社会从新石器时代转入到青铜器时代。中国商代的司母戊大方鼎和四羊方尊都是古代青铜材料制品的代表。

在近代社会，上个世纪70年代以来，人们把信息、材料和能源作为社会文明的支柱。80年代又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。进入21世纪，以纳米材料、超导材料、光电子材料、生物医用材料及新能源材料等为代表的新材料技术。

创新显得更为异常活跃，新材料诸多领域正面临着一系列新的技术突破和重大的产业发展机遇。材料科学与工程学导论着眼于材料科学的基本问题、共性问题，将金属材料、无机非金属材料、高分子材料紧密结合在一起，使学生在初步把握材料共性的同时了解材料的个性。现代材料科学技术的发展，促进了金属、非金属无机材料和高分子材料之间的密切联系，从而出现了一个新的材料领域——复合材料。复合材料以一种材料为基体，另一种或几种材料为增强体，可获得比单一材料更优越的性能。复合材料作为高性能的结构材料和功能材料，不仅用于航空航天领域，而且在现代民用工业、能源技术和信息技术方面不断扩大应用。材料是人类进化最重要的动力，任何工程技术都离不开材料的设计和制造工艺，一种新材料的出现，必将支持和促进当时世界文明的发展和技术的进步。从人类的出现到二十一世纪的今天，人类的文明程度不断提高，材料及材料科学也在不

断发展，材料的发展始终推动着人类文明的进程向更高更远处前进。

随着科技的发展，材料基本上经历了纯天然材料，火制造材料，合成材料和材料的复合化和高级科技化这几个阶段。目前的新材料是指新出现或正在发展中的、具有传统材料所不具有的优异性能的材料。它主要包括电子信息、光电、超导材料；生物功能材料；能源材料和生态环境材料；高性能陶瓷材料及新型工程塑料；粉体、纳米、微孔材料和高纯金属及高纯材料；表面技术与涂层和薄膜材料；复合材料；智能材料；新结构功能助剂材料、优异性能的新型结构材料等。现在的前沿材料主要是纳米材料，智能材料，生物材料，电子信息材料，有机高分子材料等。对人类的生产和生活都产生了积极深远的影响。随着我国社会经济持续快速发展，特别是城市化、工业化进程的加快，新材料的应用领域将进一步拓宽，产业波及效应逐步提高，新材料产业的发展前景非常广阔。

尤其是老师在讲授高分子材料时，我对高分子的种类如此之多，性能如此之广产生了浓厚的兴趣。高分子材料是有机化合物, 有机化合物是碳元素的化合物．除碳原子外, 其他元素主要是氢、氧、氮等．碳原子与碳原子之间, 碳原子与其他元素的原子之间, 能形成稳定的结构．碳原子是四价, 每个一价的价键可以和一个氢原子键连接, 所以可形成为数众多的、具有不同结构的有机化合物．有机化合物的总数已接近千万种, 远远超过其他元素的化合物的总和, 而且新的有机化合物还不断地被合成出来．这样, 由於不同的特殊结构的形成, 使有机化合物具有很独特的功能．高分子中可以把某些有机物结构（又称为功能团）替换, 以改变高分子的特性．高分子具有巨大的分子量, 达到至少１万以上, 或几百万至千万以上。高分子已明确地承担起历史的重任, 向高性能化、多功能化、生物化三个方向发展．２１世纪的材料将是一个光辉灿烂的高分子王国．。

材料的多样性使它能够保持持久的活性，能够一直扮演着社会发展的重要推手，并且也正开拓着新的类型和应用领域。比如智能材料和超导材料。智能材材料是不同于传统的结构材料和功能材料的全新材料概念，它模糊了两者的界限，实现结构功能化，功能多样化，是一个逐渐兴起的并很快会成为主流的材料学分枝。智能材料的构想来源于仿生学，它的目标就是想研制出一种材料，使它成为具有类似于生物的各种功能的“活”的材料。因此智能材料必须具备感知、驱动和控制这三个基本要素。而超导材料是在低温条件下能出现超导电性的物质。超导材料最独特的性能是电能在输送过程中几乎不会损失。超导材料的发展经历了从低温到高温的过程，经过无数科学家的努力，超导材料的研究已经取得了巨大的发展。近年来，随着材料科学的发展，超导材料的性能不断优化，实现超导的临界温度也越来越高。高温超导材料的制备工艺也得到了长足的发展，一些制备高温超导材料的材料陆续被科学家发现。现在，超导材料的研究主要集中在超导输电线缆，超导变压器等电力系统方面，还有，利用超导材料可以形成强磁场，是超导材料在磁悬浮列车的研究上有了用武之地，另外，超导材料在医学，生物学领域也取得了很大的成就。超导材料的研究未来，超导材料的研究将会努力向实用化发展。一旦室温超导体达到实用化、工业化，将对现代文明社会中的科学技术产生深刻的影响。

通过专业导论课，我对材料和本专业有了基本的了解，知道了材料对人类和社会的作用。也了解了目前的材料前沿的情况，对以后的就业和研究方向具有一定的指导作用。