論述材料科學與工程專業導論課認識和感受
材料科學與工程專業導論課認識和感受
作為一名材料科學與工程專業的本科生，專業導論課是學習本專業的最先接觸的一門專業知識課程。材料科學與工程專業導論課由幾位傑出的本領域的老師講授，在此過程中，我們對本專業有了整體而細緻地瞭解，而且還能在一定程度上激發我們對本專業的學習興趣，它的關鍵在於課業比較系統的瞭解材料科學領域的研究方向和研究內容，同時，這門課還有著培養學生學習材料科學相關知識的興趣的作用。
進入材料科學與工程專業導論的學習已經有一段時間了，經歷這個階段，有了對這個專業知之甚少到現在有所瞭解的轉變。透過王金玉等老師專業導論課對於本專業細緻講解，讓我們頗為真實地感受了材料的魅力，引起我們的廣泛興趣。老師們從材料和人類與社會各個方面的聯絡作為出發點，深切地指出材料在人類生活，社會發展，科技進步以及文化等各個方面的重要意義和作用。
材料科學與工程專業是研究材料成分、結構、加工工藝與其效能和應用的學科。在現代科學技術中，材料科學是國民經濟發展的三大支柱之一。主要專業方向有金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料，材料加工等。過去，現在和將來，材料在整個人類發展過程始終扮演著十分重要的作用。材料是人類文明的物質基礎和先導，是人類認識自然和改造自然的工具，是直接推動社會發展的動力。材料的發展及其應用是人類社會文明和進步的重要里程碑。沒有材料科學的發展，就不會有人類社會的進步和經濟的繁榮。人類社會的發展歷程，是以材料為主要標誌的。某一種新材料的問世及其應用，往往會引起人類社會的重大變革，“新材料”的發現和使用伴隨著人類的文明程序。比如中國古代，人們往往把人類歷史分為石器、青銅器和鐵器時代。陶瓷材料的發明和應用，創造了新石器時代的仰韶文化，後來在製陶技術的基礎上又發明了瓷器。這是陶瓷材料發展的一次飛躍，瓷器的出現已成為中華民族文化的象徵之一，對世界文化產生過深遠的影響。再如，人們在大量地燒製陶瓷的實踐中，熟練地掌握了高溫加工技術，利用這種技術來燒煉礦石，逐漸冶煉出銅及其合金青銅。可以說這是人類社會最早出現的金屬材料，它使人類社會從新石器時代轉入到青銅器時代。中國商代的司母戊大方鼎和四羊方尊都是古代青銅材料製品的代表。
在近代社會，上個世紀70年代以來，人們把資訊、材料和能源作為社會文明的支柱。80年代又把新材料、資訊科技和生物技術並列為新技術革命的重要標誌。進入21世紀，以奈米材料、超導材料、光電子材料、生物醫用材料及新能源材料等為代表的新材料技術。
創新顯得更為異常活躍，新材料諸多領域正面臨著一系列新的技術突破和重大的產業發展機遇。材料科學與工程學導論著眼於材料科學的基本問題、共性問題，將金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料緊密結合在一起，使學生在初步把握材料共性的同時瞭解材料的個性。現代材料科學技術的發展，促進了金屬、非金屬無機材料和高分子材料之間的密切聯絡，從而出現了一個新的材料領域——複合材料。複合材料以一種材料為基體，另一種或幾種材料為增強體，可獲得比單一材料更優越的效能。複合材料作為高效能的結構材料和功能材料，不僅用於航空航天領域，而且在現代民用工業、能源技術和資訊科技方面不斷擴大應用。材料是人類進化最重要的動力，任何工程技術都離不開材料的設計和製造工藝，一種新材料的出現，必將支援和促進當時世界文明的發展和技術的進步。從人類的出現到二十一世紀的今天，人類的文明程度不斷提高，材料及材料科學也在不斷髮展，材料的發展始終推動著人類文明的程序向更高更遠處前進。
隨著科技的發展，材料基本上經歷了純天然材料，火製造材料，合成材料和材料的複合化和高階科技化這幾個階段。目前的新材料是指新出現或正在發展中的、具有傳統材料所不具有的優異效能的材 料。它主要包括電子資訊、光電、超導材料；生物功能材料；能源材料和生態環境材料；高效能陶瓷材料及新型工程塑膠；粉體、奈米、微孔材料和高純金屬及高純材料；表面技術與塗層和薄膜材料；複合材料；智慧材料；新結構功能助劑材料、優異效能的新型結構材料等。現在的前沿材料主要是奈米材料，智慧材料，生物材料，電子資訊材料，有機高分子材料等。對人類的生產和生活都產生了積極深遠的影響。隨著我國社會經濟持續快速發展，特別是城市化、工業化程序的加快，新材料的應用領域將進一步拓寬，產業波及效應逐步提高，新材料產業的發展前景非常廣闊。
尤其是老師在講授高分子材料時，我對高分子的種類如此之多，效能如此之廣產生了濃厚的興趣。高分子材料是有機化合物, 有機化合物是碳元素的化合物．除碳原子外, 其他元素主要是氫、氧、氮等．碳原子與碳原子之間, 碳原子與其他元素的原子之間, 能形成穩定的結構．碳原子是四價, 每個一價的價鍵可以和一個氫原子鍵連線, 所以可形成為數眾多的、具有不同結構的有機化合物．有機化合物的總數已接近千萬種, 遠遠超過其他元素的化合物的總和, 而且新的有機化合物還不斷地被合成出來．這樣, 由於不同的特殊結構的形成, 使有機化合物具有很獨特的功能．高分子中可以把某些有機物結構（又稱為功能團）替換, 以改變高分子的特性．高分子具有巨大的分子量, 達到至少１ 萬以上, 或幾百萬至千萬以上。高分子已明確地承擔起歷史的.重任, 向高效能化、多功能化、生物化三個方向發展．２１ 世紀的材料將是一個光輝燦爛的高分子王國．。
材料的多樣性使它能夠保持持久的活性，能夠一直扮演著社會發展的重要推手，並且也正開拓著新的型別和應用領域。比如智慧材料和超導材料。智慧材材料是不同於傳統的結構材料和功能材料的全新材料概念，它模糊了兩者的界限，實現結構功能化，功能多樣化，是一個逐漸興起的並很快會成為主流的材料學分枝。智慧材料的構想來源於仿生學，它的目標就是想研製出一種材料，使它成為具有類似於生物的各種功能的“活”的材料。因此智慧材料必須具備感知、驅動和控制這三個基本要素。而超導材料是在低溫條件下能出現超導電性的物質。超導材料最獨特的效能是電能在輸送過程中幾乎不會損失。超導材料的發展經歷了從低溫到高溫的過程，經過無數科學家的努力，超導材料的研究已經取得了巨大的發展。近年來，隨著材料科學的發展，超導材料的效能不斷最佳化，實現超導的臨界溫度也越來越高。高溫超導材料的製備工藝也得到了長足的發展，一些製備高溫超導材料的材料陸續被科學家發現。現在，超導材料的研究主要集中在超導輸電線纜，超導變壓器等電力系統方面，還有，利用超導材料可以形成強磁場，是超導材料在磁懸浮列車的研究上有了用武之地，另外，超導材料在醫學，生物學領域也取得了很大的成就。超導材料的研究未來，超導材料的研究將會努力向實用化發展。一旦室溫超導體達到實用化、工業化，將對現代文明社會中的科學技術產生深刻的影響。
透過專業導論課，我對材料和本專業有了基本的瞭解，知道了材料對人類和社會的作用。也瞭解了目前的材料前沿的情況，對以後的就業和研究方向具有一定的指導作用。
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