材料科學與工程研究方向精選(九篇)
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第1篇：材料科學與工程研究方向范文
南北高校各有優勢
2011年，北京科技大學、北京航空航天大學、大連理工大學、蘇州大學和南京理工大學五所高校開始招收納米材料與技術專業本科生。五所大學中，北京科技大學、北京航空航天大學和大連理工大學三所北方高校在材料科學上屬傳統名校，而南方院校蘇州大學和南京理工大學把納米材料成果產業化，形成了自己的特點。
北方三所高校算是材料科學與工程領域傳統名校，值得注意的是，它們卻均未設置專門的納米材料研究機構，更多的是依托原有的強勢學科，在傳統材料研究領域引入納米科技，尋求突破。
北京科技大學
北京科技大學原名北京鋼鐵學院，曾被譽為“鋼鐵搖籃”，其材料科學研究側重點是金屬材料。除了材料學院這個重點學院外，從事材料科學研究的還有新金屬國家重點實驗室、高效軋制國家工程研究中心、國家材料服役安全科學中心等機構，側重點也不局限于金屬材料，在無機非金屬、高分子、生物醫藥材料等方面亦有建樹。
目前，北科大納米材料課題組主要研究納米材料制備與表征、納米材料改性、功能納米材料等方面。此外，亦有部分老師研究納米加工、納米組裝、納米器件等應用方向。
北京航空航天大學
與北科大不同，北航材料學院在北航不屬于重點學院，規模較小，師資力量僅百來人，這決定了北航材料學院的研究方向不會太廣。作為航天航空院校，北航材料學院也有自己的優勢，正在籌建的航空科學與技術國家實驗室（航空領域最高級別實驗室），它的側重點在金屬材料、樹脂基復合材料及失效分析、先進結構材料、新型功能材料等方面。
在納米材料上，北航材料學院重點關注納米器件和納米涂層。材料學院的納米材料研究發展趨勢可能是納米技術在航天航空領域的應用。
大連理工大學
大連理工大學的材料學院在金屬材料、材料加工方面實力強，基于大連的地理位置，材料學院還開設了五年制金屬材料工程日語強化班。不過，納米材料與技術專業并非隸屬于材料能源學部，而是化工與環境學部。因而，大連理工大學的納米材料研究偏化工類，包括納米粒子合成化學技術、無機納米功能材料、納米復合材料等方向。納米材料與技術專業開設的專業課中，亦有化工原理、基礎化學、材料化學等化工類課程。可以說，這是大連理工大學納米材料與技術專業的一大特色。
與北方三所高校相比，蘇州大學和南京理工大學納米材料與技術專業的發展方向截然不同。兩所南方高校均成立多個納米材料研發機構，在研究方向上，兩所高校側重于納米材料器件應用，嘗試產業化。這些特點可能與江浙一帶出現納米高新技術企業有關。
蘇州大學
蘇州大學沒有材料科學與工程學院，而是材料與化工學部，研究偏向化工，在無機非金屬、高分子材料方面實力不錯。納米材料與技術專業并沒有開設在材料與化工學部，而是2010年成立的納米科學技術學院。除了納米科學技術學院，蘇州大學研究納米材料的機構還有2008年成立的蘇州大學功能納米與軟物質研究院、2011年成立的蘇州大學-滑鐵盧大學蘇州納米科技研究院。其中，以中科院院士李述湯教授領銜組建的功能納米與軟物質研究院已初具規模，它以功能納米材料和軟物質為研究對象，側重于功能納米材料與器件、有機光電材料與器件、納米生物醫學技術等，尋求在納米器件以及新能源、環保、醫用等領域的應用。
南京理工大學
南京理工大學由軍工學院演變發展而來，其材料科學與工程學院的材料學研究側重于金屬材料及復合材料。不過，南理工是國內最早開展納米材料與技術研究的大學之一，正籌建納米結構研究中心，研究側重點是與納米結構材料相關的分析、材料力學、電化學性能評估等。由南理工化工系和南京部分企業共同支持的南京市高聚物納米復合材料工程技術中心，研究側重點是納米材料制備、應用、納米催化聚合反應、納米復合材料，該中心已與江蘇部分納米企業開展納米技術產業化合作。此外，南理工還共建了金屬納米材料與技術聯合實驗室。
其他高校納米特色
上海交通大學
上海交通大學材料科學與工程學院在各類相關排名中居首，教職工200多人，研究側重點包括金屬材料、復合材料、塑性成形、輕合金精密成型等，在中國是材料科學與工程學子公認的夢想學府。其材料學院也涉及納米材料，比如，復合材料研究所部分老師從事納米復合材料研究，微電子材料與技術研究所從事納米電子材料研究。此外，上海交通大學還成立了微納科學技術研究院，研究方向為納米生物醫學、納米電子學與器件。生物醫藥工程學院也開展納米材料的可控合成與制備、納米生物材料等方面的研究。
清華大學
與北京航空航天大學相似，清華大學材料科學與工程系是學校名氣大于院系實力，每年有數百人爭奪材料系不足30個研究生名額。材料系建有新型陶瓷與精細工藝國家重點實驗室，研究側重點以陶瓷材料為主，同時涉及磁性材料、復合材料、電極材料和核材料。在納米材料方面，清華材料系主要研究納米材料結構、納米材料合成和微納米顆粒等。2010年，清華大學成立了微納米力學與多學科交叉創新研究中心，主要研究微納米器件、納米復合材料在電能存儲上應用和微納米設備研發等。
北京大學
北大材料科學與工程系成立于2005年，教職工10余人，成立之初就把材料科學與納米技術結合起來，欲在納米材料與微納器件方面有所突破。此外，北大成立了納米化學研究中心，教職工7人直博生卻達45人，主要研究領域包括低維新材料與納米器件、納米領域的基本物理化學問題。
西北工業大學
西工大是西部材料科學與工程實力最強的院校，其材料學院師資隊伍近200人，有凝固技術國家重點實驗室和超高溫復合材料國防科技重點實驗室。因此，其研究側重點在凝固，復合材料和金屬材料的實力亦不俗。在納米材料方面，西工大成立了微/納米系統研究中心，致力于航空航天微系統技術、微納器件設計制造技術、微納功能結構技術?？傊?，西工大的納米材料研究可能集中于納米器件在航天、航空、航海方面的應用。
留學兩大國
納米技術是交叉學科，包括納米科技、物理、化學、數學、分子生物學等課程。報考納米專業或方向的研究生在本科一般學的是材料學、材料物理與化學、凝聚態物理、物理化學等。就留學而言，由于納米材料處于基礎研究階段，容易；各個國家在納米材料方面投入大量資金，使得科研經費相對充足，相比于其他專業容易申請獎學金。這兩點決定了留學攻讀納米技術專業研究生相對容易。
2000年，美國白宮國家納米技術計劃，美國的納米技術得到飛速發展。總體上看，美國的納米技術已經處在納米技術實用化階段，而其他各國仍處在納米技術的基礎研究階段。美國各大高校也爭相進入納米材料各個研究領域——
實力強勁的麻省理工學院在太陽能存儲、航空材料、燃料電池薄膜、封裝材料耐磨織物和生物醫療設備領域的碳納米管、聚合納米復合材料等方面成果顯著。
加州大學伯克利分校注重于納米材料在能源、藥物、環境等方面的應用，已卓有成效。
哈佛大學則側重在生物納米科技，即生物學、工程學與納米科學的交叉領域。
康奈爾大學已經在納米級電子機械設備、碳納米管應用電池、納米纖維等方面獲得突破。
斯坦福大學重在納米晶的光學性能、輸運性能和生物應用，以及納米傳感器、納米圖形技術等。
普渡大學的納米電子學、納米光子學、計算納米技術，尤其是計算納米技術全球領先。
紐約州立大學奧爾巴尼分校專注于納米工程、納米生物科學，其納米技術研究中心是全球該領域最先進的研究機構。
萊斯大學在納米碳材料領域成果顯著，在學校的研究人員中，納米材料研究人員的比重約為四分之一，是美國納米材料研究人員最多的大學之一。
此外，美國有很多研究納米技術的實驗室，它們比較愿意招中國大學生，這一點也值得注意。
日本算是最早開展納米技術基礎及應用研究的國家，早在1981年，日本政府就建立了納米技術扶持計劃。美國公布國家納米技術計劃前，曾派人去日本做調查。日本納米技術的研發特點是企業界是主力軍，它們試圖將納米技術融入到產業中。比如，日本企業紛紛斥巨資建納米技術研究機構，同時建立納米材料分廠實現產業化。此外，企業與大學、科研院所合作，開發納米技術。比如，富士通和德國慕尼黑大學合作，三菱公司和日本京都大學合作。
與美國在納米技術基礎研究和生物工程技術領域領先不同，日本在精細元器件及材料的制造方面獨占鰲頭，日本對納米材料研究的投入不斷加大，也使得去日本讀納米專業是一個不錯的選擇。
Tips：何去何從
納米材料專業畢業生有三大去處。選擇留學深造或進高校、研究院從事研發；進入納米材料行業企業；進入傳統材料企業。
第2篇：材料科學與工程研究方向范文
一、金屬間化合物材料的概述和應用
金屬間化合物是指以金屬元素或類金屬元素為主組成的二元或多元系合金中出現的中間相。金屬間化合物主要指金屬與金屬間，金屬與類金屬之間按一定劑量比所形成的化合物，金屬間化合物有的已是或將是重要的新型功能材料和結構材料。金屬間化合物的歷史由來已久，金屬間化合物的研究已經成為材料科學研究的熱點之一。人們發現許多金屬間化合物的強度并不是隨溫度的升高而單調地下降，相反是先升高后降低。因為這一特性，掀起了新一輪金屬間化合物的研究熱潮，使金屬間化合物具備了成為新型高溫結構材料的基礎?，F在已研究出許多方法和措施，用來改善和提高金屬間化合物的塑性，為將金屬間化合物材料開發成為有實用價值的結構材料打下基礎。金屬間化合物是航空材料和高溫結構材料領域內具有重要應用價值的新材料。金屬間化合物強度高，抗氧化性能好和抗硫化腐蝕性能優良，優于不銹鋼和鈷基，鎳基合金等傳統的高溫合金，而且具有較高的韌性，因此金屬間化合物被公認為是航空材料和高溫結構材料領域內具有重要應用價值的新材料。金屬間化合物材料作為近20年內才發展起來的新材料，相對于傳統金屬材料具有特殊的優點和規律，廣泛用于制備金屬間化合物基復合材料。金屬間化合物相對于金屬材料為脆性材料，相對于其他材料則具有一定的韌性，并且具有相當高的塑性。某些金屬間化合物還具有反常的強度-溫度關系，在一定的溫度范圍內，強度隨著溫度的升高而升高，這對高溫結構材料的開發和應用給予很大的希望。此外許多金屬間化合物材料具有良好的抗氧化性能，耐腐蝕性能和耐磨損性能，如Ni-Al金屬間化合物和Fe-Al金屬間化合物材料。因此采用金屬間化合物和其他材料相復合制備復合材料可以提高金屬間化合物材料的力學性能。
金屬間化合物具有一系列的優異性能是最具有吸引力的新一代高溫結構材料和表面涂層材料。金屬間化合物的種類非常多，近年來國內外主要研究集中于Ni-Al金屬間化合物，Ti-Al金屬間化合物，Fe-Al金屬間化合物等含Al金屬間化合物的研究。目前金屬間化合物材料已經研究和開發的較為廣泛。許多金屬間化合物材料已經用于鑄造，鍛壓和高溫熔煉等。金屬間化合物材料具有高溫強度好，高溫抗蠕變性能強，抗腐蝕性能好，抗氧化性能好等優點，且在一定的溫度范圍內金屬間化合物的屈服強度隨著溫度的升高而升高。但是金屬間化合物材料作為使用的結構材料，還存在硬度低，斷裂韌性差以及高溫強度低等缺點。將金屬間化合物與其他材料進行復合制備金屬間化合物基復合材料，以制備出兼具有二者優點的復合材料是當前的重要研究和發展方向。金屬間化合物材料具有較高的加工硬化率和較特殊的高溫性能，因而被認為是下一代高溫結構材料和高溫耐磨損材料之一，特別是在改善金屬間化合物材料的塑性后，更是受到了廣泛的重視和研究。為了進一步提高金屬間化合物材料的綜合性能，很多研究工作者在金屬間化合物材料中加入強化相制備金屬間化合物復合材料，即形成金屬間化合物基復合材料。可以向金屬間化合物中加入碳化物硬質相制備耐磨損的金屬間化合物基復合材料。金屬間化合物材料具有許多優秀的性能而被廣泛的應用到工程領域中。
二、金屬間化合物在材料科學與工程專業教學實踐中的研究和應用
金屬間化合物材料由于具有許多優異的性能而被廣泛的應用在工程領域中，所以應該在材料科學與工程專業的課堂教學和實踐教學中增加一些金屬間化合物的知識和內容。金屬間化合物材料主要包括Al系金屬間化合物材料，主要有Fe-Al金屬間化合物，Ni-Al金屬間化合物，Ti-Al金屬間化合物等，還有其他的如Cu-Al合金，Cu-Zn合金以及Ni-Ti合金體系等金屬間化合物材料。由于一般常用的金屬間化合物是由兩種金屬元素形成的化合物并具有典型的二元相圖，所以可以通過認識和了解金屬間化合物學習和掌握二元相圖的知識內容。此外金屬間化合物材料的制備工藝方法也有很多，主要有金屬熔煉法，高溫自蔓延反應合成法，機械合金化法，反應燒結法，粉末冶金工藝等多種方法。其中反應熔煉法是將不同種金屬元素放到熔煉爐中進行熔化形成金屬合金熔體使其均勻混合并冷卻形成金屬間化合物材料。高溫自蔓延反應合成方法是通過反應放出大量的熱量維持反應繼續進行最終形成所需要的金屬合金材料。機械合金化工藝過程是利用高能球磨機把兩種純金屬粉末放入球磨罐中并加入適量的添加劑進行球磨，粉末的制備由機械合金化過程完成，塊體的制備則由燒結過程實現，機械合金化工藝是一種固態反應的過程。機械合金化技術是近年來發展起來的一種材料制備方法，機械合金化工藝通過對粉末反復的破碎，焊合來達到合金化的目的，由于合金化過程中引入大量的應變，缺陷以及納米級的微結構，機械合金化制備的材料具有一些與傳統方法制備材料不同的特性。通過機械合金化工藝就可以制備出金屬間化合物粉末。粉末冶金技術是制備金屬間化合物材料比較常用的一種方法。以單質或合金粉末為原料，一般是先用塑性加工的方法把粉末制備成所需要的復合材料制件，然后在燒結同時實現了制件的成型。反應燒結法是將不同種金屬元素粉末通過熱壓燒結工藝或者常壓燒結工藝形成金屬間化合物塊體材料。金屬間化合物材料的制備通常采用粉末冶金工藝進行制備。
由于金屬間化合物材料原料成本較低，制備工藝不復雜，所以對于金屬間化合物材料的制備和性能的研究工作可以引入到材料科學與工程專業的實驗教學工作中?？梢栽趯嶒灲虒W的課程中增加金屬間化合物材料的制備和性能的研究內容，例如通過反應熔煉法，機械合金化方法和粉末冶金法等制備金屬間化合物材料，并對金屬間化合物材料的結構和性能進行研究。通過以上實驗教學過程可以鍛煉學生的實踐能力和分析能力，還可以加深學生對材料科學與工程專業知識內容的認識和了解。在上述實驗方法中，其中機械合金化工藝是比較實用并且能夠在實驗室里進行的。機械合金化工藝是將兩種不同的金屬粉末混合并經過高能球磨過程制成金屬間化合物粉末，并通過燒結過程制備金屬間化合物塊材。機械合金化工藝可以在實驗室里進行，可以安排學生通過機械合金化工藝制備金屬間化合物材料。此外在本科學生的專業課程設計和畢業設計期間也可以安排學生進行金屬間化合物材料的制備和性能的研究工作。通過對金屬間化合物材料的制備和性能的研究工作，使得學生充分的認識和了解金屬間化合物材料的性能特點，并加深學生對所學習的材料科學與工程專業課程知識內容的認識和了解，使得學生對材料科學與工程專業的課程內容有一定的掌握和熟悉，并通過實驗教學過程提高了學生的實踐能力和分析問題解決問題的能力，擴展了學生的知識面。所以本文作者認為應該在材料科學與工程專業的實踐教學過程中增加一些關于金屬間化合物材料的實驗課程，并以金屬間化合物材料的制備和性能的研究內容作為實驗教學課程，這將有助于提高學生的實踐能力并擴展了學生的知識面，這為本科學生以后學習材料科學與工程專業的知識內容打下堅實的實驗基礎。
三、金屬間化合物材料未來的研究方向和發展趨勢
第3篇：材料科學與工程研究方向范文
關鍵詞：材料物理；人才培養；課程設置
中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）07-0058-02
一、材料物理專業簡介
材料物理專業各高校定義不一，縱觀各大高校的描述，認為南京郵電大學[1]描述比較全面：材料物理專業培養掌握材料科學的基礎理論與技術，掌握現代材料科學研究方法，掌握材料性能與各層次微觀結構之間關系的基本規律，能從事各種材料應用基礎理論研究，傳統材料的性能改進與新型材料開發與研制，材料的合理使用和材料的檢測分析等工作的高級專門人才。能在材料科學與工程和相關交叉學科領域從事科研、教學、產品研發、生產技術或管理工作的具有理科素質及工科意識的理工復合型專門人才。本專業畢業生應具有以下幾方面的能力和素質：具備寬厚的數學和物理基礎，較好的計算機和電子科學技術基礎，人文社會科學基礎和外語綜合能力；系統掌握物理和材料物理基礎理論，基本實驗方法和技能；本專業學生繼續深造的方向有材料學、材料物理與化學、材料加工工程、微電子學與固體電子學、凝聚態物理、物理電子學、光學和半導體物理學等。本專業學生畢業后可以在材料、能源、電子、信息等諸多領域和交叉學科從事教學、科研、開發、設計和管理工作。主要研究方向有：固體微結構分析與信息功能材料，位移式相變與形狀記憶和超彈性材料，復合功能材料與智能結構，生物醫學材料及應用以及界面化學與功能陶瓷等。
二、材料物理人才培養的瓶頸
材料物理專業，一般屬于理學院或者材料工程學院下轄的專業之一，所涉及到的方面主要是材料的宏觀及微觀結構，尤其是微觀結構，材料的物理性能基本參數以及這些參數的物理本質。畢業生可能面臨的另外一個問題是，由于很多高校建立材料專業的背景不同，兼之材料科學作為專業名稱提出來，又不是很長時間的事情，造成很多用人單位不了解這個專業的畢業生究竟是做什么的。這也是導致這幾年材料物理專業越來越多的畢業生畢業后待業的一個重要的原因。眾多的因素阻礙著材料物理學生的發展，但是最主要的還是學生的專業課程設置，不同的教學安排會培養出完全不同的學生，最終的結果也會大不相同。
三、材料物理人才培養的趨勢
材料物理專業是材料科學不可或缺的重要組成部分。猶如支撐萬丈高樓的基石，材料支撐著人類文明。雖然材料物理專業目前遇到了很多的問題，但是幸運的是這些問題被教育者意識到了，現在很多學者都在探討材料物理專業以后的培養模式和方向。隨著科學技術的發展，材料正朝著微型化、功能化、智能化的方向發展。這也就意味著材料行業將迎來一次大的變革，相應的材料產物也會隨著變化?，F在頗為流行的納米材料、環境材料、電子材料、信息材料，大部分都是材料的物理性能在各個領域的應用。社會對人才的要求是各大高校培養學生的一個重要依據，雖然各個學校有自己的特色，但是面對瞬息萬變的局勢，各大高校還是打破框架，尋求發展。很多學校與時俱進，將材料學的重心由傳統材料開始偏向于新型材料，如：納米材料、復合材料、環保材料、電子材料等。從目前來看，在短時間內，各大高校的培養趨勢將會繼續朝著微型化、功能化、智能化材料方向發展，未來也會隨著科學技術的發展，跟上前沿科技，不斷更新培養計劃，培養出21世紀綜合型的人才。
四、武漢科技大學材料物理專業簡介
武漢科技大學理學院材料物理專業開辦于2001年，是一門材料學與物理學相交叉的學科，迄今已有6屆畢業生，材料物理專業在探索中發展。武漢科技大學材料物理專業培養適應現代化建設需要，具有遠大理想和良好思想品德，具有較深厚的數學和物理學基礎，掌握材料科學基本理論和現代材料科學研究與測試的基本方法，能在科學研究、科技服務、教育、工業、事業、社會服務等方面從事材料及其相關領域的研究設計、性能檢測、技術開發、質量管理等方面工作的應用型高級專門人才。然而隨著經濟的快速發展，工程教育的擴大，材料類專業教育進行了改革。武漢科技大學材料物理專業自2004年以來，也對教學進行了初步調整，但特色仍不明顯。2008年金融危機以來，大學生就業問題越來越嚴重，材料物理專業的發展也因此面臨著新的挑戰，對未來科學和教育趨勢面臨著新的思考。武漢科技大學材料物理專業就業率有降低趨勢，加入鋼鐵相關企業的畢業生也逐年減少，選擇考研的同學占大多數。
五、材料物理專業課程設置的特點
通過對國內多所名校的調研，給出了以下結論：名校的課程都由基礎課、專業課、必修課、選修課和實踐課組成。名校的課程設置都是緊密結合本校的特色，充分依托學校這個平臺，使專業的發展平臺更加寬廣同時有底氣。名校在設置課程的時候也會均衡各個學期學生的學習任務，學生的接受程度，盡量做到循序漸進，由淺入深，由易到難。所有的高校都步伐統一的把專業課放在了第五、第六和第七學期。但是調查表明學生并不希望太晚上專業課，特別是第七學期，大家都希望可以提前一些時間上專業課，使專業課上課時間同學生考研和找工作的時間分開。武漢科技大學材料物理專業的主要課程有普通物理、理論物理、固體物理、數學物理方法、物理化學、材料物理導論、材料科學基礎、材料研究方法、材料合成與制備、普通物理實驗、近代物理實驗、材料物理專業實驗等。我校材料物理由于成立得比較晚，所以成立的時候大量的借鑒了其他高校的課程安排。雖然這樣的借鑒可以幫助我們少走彎路，但是過多的借鑒使我校的材料物理專業缺乏特色。我校的材料物理專業的基礎課就是一些最基本的知識，我有人有，人有我無。不過有一點也是值得欣慰的，就是我們的物理基礎比較牢靠。我們的專業選修課雖然很多，但是不受重視，安排的時間太晚。我們的專業課比較少，而且都是些入門的基礎知識，實用性不強。實驗很多，但是創新實驗比較少，都是些傳統的實驗，且在考核方式上要進行合理的改善。實踐課程安排得很好，這是我校的亮點?？傮w來說，我校的材料物理專業的課程偏理論，應用型的課很少，課程間的交叉太多，這樣造成我們的課程多而雜，缺乏特色，就業口徑窄。換句話說，我校的材料物理專業的整體設計顯得太過中規中矩，這樣的設置不會出錯，但是也缺少特色，缺乏亮點，所以我們的課程設置有必要進行一些改進。如何更好更有效地改進材料物理專業課程的設置將是我們下一步重點研究和討論的課題。
參考文獻：
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[2]石敏，陳翌慶，許育東，等.論材料物理專業教學的改革[J].中國科教創新導刊，2009，（19）：73-74.
[3]劉強春，袁廣宇，戴建明.材料物理專業實驗課程體系的改革與實踐[J].牡丹江師范學院學報，2010，70（1）：65-66.
第4篇：材料科學與工程研究方向范文
一、建立科學系統的課程體系
當前材料正朝著復合型、精密型和功能型發展，材料的應用領域也越來越廣泛。建筑材料行業要快速良好發展，急需同時具備堅實的材料科學基礎知識和擁有一技之長的實用型人才和創新型人才。針對這種情況，山東建筑大學材料學院建筑材料工程專業在課程體系設置方面非常重視材料學基礎課程教學，構建堅實的理論基礎，同時注重加強專業課程教學改革，保證專業課程的全面性、適應性及先進性。將專業課程分為三個層次:一是專業基礎課，內容為材料科學基礎、材料測試技術及膠凝材料等理論基礎課程。從本科教育角度，課程設置首先應使學生具有較強的材料科學基礎，為其進行材料專業的學習打下較為扎實的基礎，同時使學生具有材料科學與其它科學相互交叉所應掌握的知識，或者說是從事相關行業時所應具備的材料學知識。只有具備了扎實的材料學理論知識，掌握了先進的研究思想和方法，才具備良好的專業的學習能力和研究應用能力。二是建筑材料的基本性能和工藝課程，內容為建筑材料的性能研究、生產應用原理等限定選修課程。通過這些課程的學習，掌握建筑材料的性能研究、生產、應用、檢測的基本理論和實驗技能。專業限選課是建筑材料工程專業學生形成專業知識體系的重要內容，我們注重了教材選用的典型性和先進性，并且經常組織專業任課教師交流學習，對所教授課程內容進行提煉，對相關行業新內容進行補充，以保證課堂教學內容符合行業發展需求。三是專業內某一個技術方向上的課程定為任選課。任選課是專業課體系中設置最靈活的課程，但不應成為學生心目中”次要”的課程，課程設置要適應國家相關的政策法規及建材行業發展要求。例如，以目前國家建筑節能政策中推廣的一些新型的節能材料和技術為主要內容，設立了建筑節能材料及在工程中的應用選修課程。隨著建筑技術和混凝土技術的發展，很多相關新材料和新技術不斷發展起來并在工程實際應用廣泛。但往往由于課時所限，這些知識在專業限選課中不能全面涉及，針對這樣情況，分別開設了混凝土外加劑和高性能混凝土等專業任選課，使學生知識體系對社會的適應性有了提高，增強了社會競爭力，拓寬了就業面，使專業任選課成為專業課程體系中的亮點。
二、加強實踐環節教學
在課程體系建設中，我們在注意加強理論學習的同時，更加注重實踐能力的培養。美國從20世紀70年代開始返回“注重社會化應用”，重視工程教育［2］。中國也開始認識到這一問題的重要性，教育部于2001年、2005年分別在《加強高等學校本科教學工作的意見》中都提出要進一步加強實踐教學，注重學生創新精神和實踐能力的培養，提高大學生的創新能力的意見。建筑材料種類多，用途廣，而且不同種類建材之間其性能、制備工藝、應用施工差異大，為了讓學生更切實的對建材有直觀且正確的認識，在培養方案中配合專業課程學習進度，設置了認識實習、生產實習和畢業實習三個實習實踐環節。在實習單位的選擇方面，兼顧多樣性、典型性和實用性，如:為了讓學生對建材種類和市場有所了解，在認識實習環節，除參觀相關工廠和工程外，還增加了建筑材料產品市場調研環節。為加深學生對不同材料的生產過程的認識，選擇具有典型代表性的建筑陶瓷、玻璃及水泥生產廠家進行實習的同時，也建立了新型化學建材實習基地。為加強學生對建筑材料理論與工程實踐知識相結合，建立了混凝土攪拌站、建筑施工現場實習固定實習環節。各類型的實習環節共同保證了學生認識實踐過程的系統性，對其將來的就業或繼續深造有極好的引導和促進作用。建筑材料實驗環節，以實驗周的形式開展，以適應水泥、砂漿及混凝土等試件制備需要一定養護周期及耐久性能測試需要試驗周期的特點。實驗模式以“綜合性、設計性”實驗模式為主，“驗證性”實驗模式為輔，使學生從模仿式的被動狀態，轉入到創新性的主動狀態，提高學生的動手能力和主動性。精心科學設計實驗內容，既要與理論課程相銜接，使學生能夠用到所學的理論知識，又要能夠發揮學生的能動性，給學生留出一定的空間。如:建筑結構材料試驗周，設置了普通水泥混凝土配合比設計、大流動度混凝土配合比設計和建筑砂漿配合比設計三個設計性實驗，在設計性實驗試件養護及性能測試過程期間穿插水泥、石膏、建筑砂石、建筑鋼材和水泥外加劑等驗證性實驗。所有實驗項目均要求學生掌握對建筑材料性能測試的標準方法及評定標準外，還對其設計能力有要求。如:大流動度混凝土配合比設計、建筑砂漿配合比設計，要求學生自己對原材料進行選擇，并進行配合比設計，實驗試拌，混凝土(砂漿)工作性能測試，配合比調整，及后期的力學及耐久性能測試等。這樣的實驗周設置不僅鍛煉了學生的動手能力，對各種建筑材料的制備、性能和應用等方面知識的相關性有所體現，較之片段式的課程實驗模式效果更好。
三、開展多種形式且具有專業特色的課外科技活動
除了課堂及實驗實踐環節教學外，組織專業任課教師參與指導學生的課外科技活動，給學生創造更多的動手實踐和參與創新的機會。經過幾年的探索，在課外科技活動的模式及實施方面獲得了一些經驗，并取得了較好的成績。在課外科技活動的內容方面，絕大多數的專業任課教師都參與進來，從所從事的科研工作中提煉適于本科生學生參與的課題，保證了學生課外科技活動的效果，成為教與學的一個有機結合點，而不僅僅流于形式。這些課題或者可以使學生能夠接觸到較為前沿的學術思維，或者具有較高的工程實用價值，可以從不同的角度提高學生的學習和實踐能力。在實踐中，我們采取了多種的組織形式讓更多的學生有機會參與課外科技活動。一是鼓勵學生參與各類大學生科技競賽，如:“挑戰杯”等大學生課外學術科技作品競賽。二是建立課外興趣小組，從大三上學期專業分方向開始，組織專業任課教師提供研究方向供學生選擇，并自愿組成興趣小組。學生在開展專業課學習的同時，利用課余時間查閱資料、制定研究方案，并獨立實施研究工作，教師在科技活動中起指導和協助作用。這是參與教師和學生人數最多的一種形式。通過這種方式，學生在科技活動中獲得的一些思維可以帶到課堂中來，在課堂中學習的一些理論知識和研究方法可以在課余實踐中得到驗證，甚至可以指導其動手實踐。三是組織校內建筑材料類設計及試驗操作技能等競賽。如:校級混凝土設計大賽，通過競賽組織不同專業學生參與混凝土設計大賽，使不同專業的學生獲得交流和溝通的平臺。
第5篇：材料科學與工程研究方向范文
關鍵詞：新能源材料；教學實踐；教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）22-0182-02
能源危機是當今世界面臨的難題，發展清潔、可再生的新能源是當今社會發展面臨的一個巨大挑戰[1]。培養新能源領域的高新技術人才，已經成為我國高校教育的重要目標之一。我國在2010年將“新能源材料與器件專業”確定為戰略性新興產業相關專業之一[1]?！缎履茉床牧稀氛n程作為新能源及材料類專業的核心課程之一，將為學生今后從事能源材料研發和工作奠定良好的基礎。該課程的內容涵蓋范圍廣，需要支撐的基礎理論課多，包括大學化學、大學物理、材料科學基礎、半導體物理等基礎和專業課，是一門涉及到材料科學、化學、物理學、與電子科學等多學科知識交叉的綜合課程[2-5]。目前，國內雖然陸續有很多高校開設了新能源相關的專業，但是其課程建設依然滯后。而《新能源材料》課程是新能源專業最重要的專業課程，將這門課建設好具有重要的意義。如何提高《新能源材料》課程的教學效果，培養出在新能源材料領域具有研發和工作能力的技術人才顯得尤為重要。基于此，作者根據自己在《新能源材料》課程的教學經驗，針對《新能源材料》課程教學中存在的問題，通過對課程知識結構、課程內容、教學理念、教學模式和教學手段進行探討和實踐，提出了切實可行的意見和思考。
一、《新能源材料》課程存在的主要問題
1.教材的選擇。新能源材料是一門新興的學科，這就決定了它不像材料科學與基礎、材料工程、材料力學等材料基礎學科經過長期的發展和篩選而具經典又權威的教材和參考書。雖然已經有一些新能源材料教材的出版，但由于編者學科背景不一樣而導致教材內容和側重點不一樣。近年來，隨著各種新能源材料的快速發展，有關于新能源材料的基本理論、制備方法、結構表征、性能測試等不同的方面已取得了顯著的進步。然而，已有的新能源材料教材中的知識點更新緩慢，致使最新的研究成果和進展不能及時地補充到教材內容中。為了掌握該領域新能源材料最新的知識和發展趨勢，必須加快教材的出版周期，這也是我們全體從事新能源材料研究與教學同仁最為緊迫的一個問題。
2.教學課時與內容不匹配。《新能源材料》課程涉及到的內容涵蓋范圍非常廣，涉及半導體物理學、光化學、電化學等學科，每一章的內容都可以作為單獨的研究領域。然而，該課程一般只有32學時。如何在有限的課時內合理安排教學內容，使學生獲取更多的理論知識，是該課程教學中的一個難點問題。
3.課程內容跨度大。目前使用的《新能源材料》教材內容豐富，涉及到鋰離子電池、太陽能電池、染料電池、生物質能轉換材料、儲能材料、光催化材和半導體照明發光材料的相關理論知識，這些內容都可以作為單獨的領域被研究。對于任課老師來說，其專長一般只涉及到某一個領域，而對于其他領域的認識有限。即使任課老師擅長了某個研究領域，但對于該研究領域所有的理論知識也難于做到面面俱到。比如在太陽電池研究領域，目前該研究方向涉及到硅基P-N節太陽電池、染料敏化納米晶太陽電池、鈣鈦礦太陽電池等多個研究方向，而同時掌握了這三種太陽電池相關理論知識的教師較少。因此，《新能源材料》課程內容豐富對于任課教師來講是一個巨大的挑戰。
二、課程教學模式探討與實踐
1.結合培養目標，優化課程內容。我們對材料科學與工程專業的本科生開設了《新能源材料》課程，該課程的學時是32學時。該課程的教學目標是掌握新能源材料基本理論知識，掌握新能源材料制備方法、結構表征、器件制備工藝和性能測試的方法，了解新能源材料最新成果和發展方向。通過對幾種《新能源材料》教材的對比與篩選，結合學生專業的實際情況，我們選用吳其勝編寫的《新能源材料》為教材[6]。該教材不僅覆蓋了目前新能源材料的基本理論知識，包括了鋰離子電池材料、金屬氫化物鎳電池材料、太陽能電池、燃料電池材料、半導體照明發光材料及相變儲能材料等新能源材料，同時對這些新能源材料的發展應用前景及趨勢進行了說明。
2.教學模式多樣化。使用PPT課件流水線式給學生灌溉相關知識，容易使學生產生厭學情緒。在講到一些重點和難點內容時，適當地使用板書，逐步講解，可以使學生有更多的時間來接納和理解知識內容。因此，在教學過程中將傳統的板書和多媒體數字教學有機地結合，取長補短，使學生更容易學習到課本上的內容。此外，在教學過程中，積極開展采用以案例分析為背景的教學模式，通過使用豐富的案例地來調動學生的學習興趣。
第6篇：材料科學與工程研究方向范文
防火涂料作為一種較為有效的消防措施，目前得到越來越廣泛的應用。但與發達國家相比，我國防火涂料的總體水平還較低，品種較少，質量也較低。我國每年要花費大量外匯購買國外的防火涂料。此外，鋼結構的防腐蝕問題也十分突出，每年因鋼結構腐蝕造成的損失數以千萬元計。為此，采用防腐蝕涂料進行防腐蝕涂裝勢在必行，但至今為止防火涂料和防腐蝕涂料都只具有單一的功能。同濟大學與相關單位進行合作，歷時3年，在三位學者的共同努力下，從鋼結構的防火和防腐蝕著手，成功研制出了“鋼結構超薄膨脹型防腐防火雙功能涂料”（國家“863”計劃項目，編號為：202AA331130）。該種涂料同時具備優良的防火和防腐蝕性能，在國內外均為首創。涂料的耐火極限達到98min（涂層2mm），耐酸、堿性達到840h，耐鹽霧性達到30次以上，遠遠超過現有國內防火涂料和防腐蝕涂料的總體水平。這項技術彌補了國內外防火防腐蝕雙功能涂料的空白，對提升我國防火涂料和防腐蝕涂料水平有十分重要的作用，不僅具有良好的經濟效益，也有重要的社會效益。該成果榮獲2005年度教育部提名“國家科學技術獎技術發明二等獎”。對該涂料研制做出突出貢獻的三位專家分別是：
王國建，工學博士，教授，博士生導師?，F任同濟大學材料科學與工程學院副院長兼高分子材料研究所所長，兼任上海市建設與管理委員會科技委委員、上海市化學建材行業協會常務理事、《建筑材料學報》、《化學建材》、《化學推進劑與高分子材料》和《上海涂料》等雜志編委。長期以來，王教授主要從事高分子活性聚合、高分子功能材料、高分子化學建材、涂料等方面的教學和研究工作，已100多篇。由他主編的《建筑涂料與涂裝》、《高分子合成新技術》、《特種與功能高分子材料》等教材和專著6部，申請專利13項，其中授權6項，主持完成的“鋼結構防火涂料的研制”項目，通過上海市科學委員會鑒定并獲上海市高新技術成果轉化認定證書。另外，他還曾主持浙江省自然科學基金項目“活性可控聚合制備高吸水非交聯材料的研究”等各類研究課題三十多項。
許乾慰，博士，教授，碩士生導師?，F任同濟大學材料科學與工程學院院長助理、高分子材料研究所副所長。 許教授長期以來從事高分子材料研發和表征方面的教學與研究工作，已40余篇，主編和參編《聚合物降解與穩定化》、《材料研究方法》等教材和專著5部，申請專利9項，其中授權2項。另外，他還主持并完成了各類研究課題二十多項。
劉琳，碩士，副教授，碩士生導師。她的主要研究方向為活性可控聚合基礎研究、功能高分子材料的制備研究、特種化學建材的開發研究、工程塑料的開發研究和高分子合金的研究等。到現在為止，她已經20余篇，主編《建筑涂料與涂裝》、《特種與功能高分子材料》等教材和專著3部，申請專利9項，其中授權2項。她已主持和完成了各類研究課題二十多項。
“三人同心，其利斷金”――這三位學者敏銳地看到了行業的需求和空白，他們默默付出、甘心奉獻，以自己的學識與魄力奏響了時代的強音。
第7篇：材料科學與工程研究方向范文
32歲，他破格晉升為武漢理工大學教授，并成為當時學校最年輕的博士生導師；
34歲，他舍棄在德國繼續深造的機會，回到母校從事科研工作；
35歲，他放棄武漢理工大學材料復合新技術國家重點實驗室的優越條件，俯身廣西教育事業；
如今，46歲的他，瞄準世界材料科學發展的前沿，刻苦鉆研，勇于創新，為實現廣西從有色金屬資源大省向有色金屬資源強省轉變，積極貢獻自己的青春與才智。
他，就是廣西有色金屬及特色材料加工國家重點實驗室培育基地、有色金屬及材料加工新技術教育部重點實驗室學術帶頭人、桂林理工大學教授、博士生導師――方亮。
從中國到德國，只為占領材料研究高端
1970年，湖北宜昌三峽大學校園，方亮呱呱落地，從童年起，研究哲學的父親和研究生物的母親就讓方亮無拘無束成長，運動成了他的至愛。1988年，復讀一年的方亮以全校第三名的成績被以材料學科見長的全國重點大學武漢工業大學錄取，成為當時武漢工業大學材料科學實驗班僅有的九名學生之一，成為武工大校長、我國著名材料學專家袁潤章教授的弟子。
“正是高考的挫折，讓我明白，一個人要對自己的人生負責，要建立一套屬于自己的學習和工作方法?！狈搅琳f，在運動和科研上，他找到平衡點：“運動強健體魄，培養競爭意識和面對挫折的能力，拼搏帶給我不懈努力的干勁。”
大學四年，方亮成績優異，曾連續三年被評為三好學生標兵，之后免試直升研究生，1998年獲得武漢工業大學（2000年更名為武漢理工大學）復合材料工學博士學位，同年留校在材料復合新技術國家重點實驗室從事科研工作。2003年5月，方亮破格晉升為武漢理工大學教授，并成為當時學校最年輕的博士生導師，也被武漢市組織部作為江漢大學副校長人選進行考察。為了家庭團聚，當年12月，方亮去到久負盛名的德國亞琛工業大學及尤里西研究中心電子材料所當訪問學者，利用國外先進設備加快自己的研究進程，先后在國際專業刊物發表15篇電子材料方面的論文，成為2004年武漢理工大學發表SCI論文排名第一的教師。
方亮長期從事新型無機非金屬功能材料的合成、結構與性能探索工作，在復合氧化物電、磁功能材料系統中設計與合成了類鈣鈦礦結構與六方磁鉛石結構新有色金屬復合氧化物600余個，均被ICDD授予了PDF卡，成為鑒定它們的國際標準數據，開展了新型微波介電陶瓷、無鉛鐵電與壓電材料、鐵電―鐵磁材料等探索工作。作為負責人或技術負責人承擔了國家自然科學基金重大專項及青年基金項目、面上項目與地區聯合資助項目、教育部重大項目、留學回國基金項目與“新世紀優秀人才”支持計劃項目、美國國際衍射數據中心資助項目、國防軍工重點項目等30余項。獲得授權國家發明專利200余件，作為主要作者300余篇，SCI已收錄260余篇，SCI引用超2000次，其中7篇論文被ISI評為2000年來本領域引用率最高的1%以內高引頻論文。
回顧自己14年的科研經歷，方亮說：“材料科學是人類發展進步的三大支柱學科之一，我的導師一直告誡我們，要對新材料保持興趣與探索，科學研究永無止境，總有更好性能的材料出現，總有更好方法去改進現在的人類進程?！?/p>
從武漢到桂林，只為打造材料學界國家重點實驗室與材料學科博士點
2005年，34歲的方亮決定離開德國優越的科研生活環境，回國后與同為材料領域專家的妻子進入中科院上海硅酸鹽研究所，同時在母校繼續執教。方亮說：“在國外可以學習到先進的科學技術和學習、工作管理制度。但是那些收獲都是個人的，而做出的成果和知識產權卻歸國外所有，與其貢獻自己的才智給外國人‘打工’，不如回國傳授先進的技術，起領頭的作用，影響一批人、帶動一批人，共同建設我們的國家。”
然而，半年后，方亮再次做出了一個讓人吃驚的決定：放棄武漢理工大學的優越條件，不是去上海，而是從武漢到桂林，應邀作為桂林理工大學有色金屬與材料加工新技術教育部重點實驗室講座教授，面對各方疑問，方亮答道：“廣西青山綠水自然環境好，民風淳樸好客，是一個有色資源大省，但是社會、經濟與教育的發展都有所欠缺，廣西的加速發展更需要材料科學的推動與高素質科技人才的培養。通過我的努力，充分利用桂林理工大學提供的良好的科研與教育平臺，可以實現學以致用、報效國家的理想，做出比在發達地區更大的貢獻?！?/p>
到校一年后，方亮協同吳伯麟教授完成了教育部重點實驗室的驗收，2007年在時任桂林理工大學書記黎志和校長趙艷林的邀請下，正式加入了桂林理工大學，并擔任了教育部重點實驗室主任，2010年該實驗室成為廣西第二個國家重點實驗室培育基地，2013年桂林理工大學獲得廣西目前唯一的材料科學與工程學科一級博士點。
在桂林理工大學的教學崗位，方亮除了給本科生授課、指導畢業論文，還培養碩士生、博士生。方亮認為，對于本科生的培養，應該因材施教，根據學生不同的興趣導向來對他們進行分類培養，對立志從事科學研究的部分學生，要在平時的教學實踐中注意對其科學素養的培養，提高獨立進行科學研究的能力；而對另一部分立志于畢業后參加工作的同學，則應為他們多提供一些實踐機會，讓他們能夠在畢業后盡快適應社會。
作為碩士、博士生導師，方亮關注研究生培養質量，他利用自己的影響力，積極邀請行業內國內外專家到校指導，先后有多位國內外材料學知名專家來重點實驗室開展講座，有效提升研究生學科素養，每名研究生都能在SCI二區及以上國際期刊發表學術論文，其中2013級研究生李潔作為第一作者在發表無機非金屬材料領域頂級期刊J. Am. Ceram Soc.、J. Eur. Ceram Soc發表3篇SCI論文，被華中科技大學錄取為博士研究生。
在擔任桂理理工大學國家重點實驗室培育基地主任期間，方亮傾力打造一個能夠走在學術前端的團隊，他建立一套“教授、青年博士教師、研究生、本科生”四位一體的聯動模式，充分實現各個層次人才之間的“學、幫、帶”。青年教師初來乍到，沒有經費，方亮無償提供自己的設備、原料等急需物資；參加國際會議能夠更好地與同行交流，方亮拿出自己的科研經費資助青年教師參加國際會議。2009年，四年一屆的國際鐵電會議在西安舉行，這是該領域的一次重要會議。在方亮的資助下，桂林理工大學兩名青年教師、一名博士生和兩名碩士生到會展示了他們的最新研究成果。此外，實驗室每兩周一次的學術報告，方亮認真聽取學生報告，并對學生提出的問題耐心予以指導，使大家更加明確方向，找到解決問題的方法。
方亮牽頭與廣西新未來信息產業股份有限公司組建廣西“電子材料與器件人才小高地”，2013年得到廣西壯族自治區人才工作領導小組、自治區黨委組織部共同認定，為廣西大力培養“材料人才”，在科研、創新、人才培養、發明創造方面均有不俗的成績。日前，從“廣西電子材料與器件人才小高地”傳來喜訊，2016年方亮研究組共有7名考生被錄取為西安交大、華中科技大、中山大學等校博士研究生。
從象牙塔到生產車間，只為實現產學研一體化
“科研成果只有走出實驗室，轉變成生產力，才能為社會產生更廣泛的經濟、社會效益。”這是方亮一直堅持的理念。
桂林理工大學重點實驗室教授陳平研發一種綠色生態建材制備新技術，方亮積極支持陳平教授推廣這項技術，提出學校與廣西重點企業柳州魚峰水泥集團全面合作的構想，得到學校領導的高度重視。2008年12月，桂林理工大學與魚峰集團簽訂全面合作框架協議，目前已經發揮多重作用：依托桂林理工大學的技術，魚峰集團全面改造四條生產線，生產工藝節能20%，產品性能提高20%，每年新增經濟效益1000多萬元；以該項目為主的成果獲得了2010年廣西科技進步一等獎，2011年獲得了目前廣西唯一的一項國家技術發明獎二等獎。
2010年5月，方亮帶領團隊成員周煥福、劉來君等赴北海，與廣西新未來股份有限公司進行調研與技術交流，并達成教育部重點實驗室與廣西新未來股份有限公司共建“廣西敏感元器件工程與研究中心”全面合作框架協議，并從2010年6月起，參與新未來股份有限公司承擔的廣西“千億元產業”電子元器件研發中心的共建工作，在此基礎上，雙方不斷加強合作，把研發的重點之一確定為“新未來”公司主導產品氧化鋅壓敏電阻的低溫燒結制備技術，獲得了“千億元產業”重大項目資助，申請10項發明專利，解決了高能型氧化鋅壓敏電阻器在低溫化制備、與電極的共燒匹配等關鍵工藝技術難題，實現了兩條低溫共燒生產線的改造，2013年11月至2016年2月累計生產高能型氧化鋅壓敏電阻3.5億只，累計節約生產成本約1749萬元，銷售收入達到1.4億元，利稅3155萬元。
微波介質陶瓷是方亮的主要研究領域，它是現代通信技術的關鍵基礎材料，主要在微波頻段（主要是UHF、SHF頻段）電路中作為介質諧振器與濾波器，在通信、雷達、導航、電子對抗、全球衛星定位系統（GPS）等領域已得到廣泛應用。方亮發現了綜合性能優異的系列B位缺位類鈣鈦礦微波介質材料，作為第一完成人獲2007年度中國建筑材料工業協會?中國硅酸鹽學會建筑材料科學技術獎（簡稱中國建材獎，科技部批準立項，具有推薦國家獎資格）一等獎。
近5年來，方亮利用廣西的優勢有色金屬資源，開展可低溫共燒的有色金屬復合氧化物微波介電材料的研究，在新型微波介質陶瓷的研究成果得到國外同行的認同，在國際硅酸鹽或陶瓷領域排名前三位的學術刊物J. Eur. Ceram Soc.、J. Am. Ceram Soc、Inter. Ceram40余篇，2013年度獲得廣西自然科學獎二等獎（第一完成人）。在國內外率先報道了高Q值的尖晶石結構化合物、Li基鹽巖結構、六方鈣鈦礦與復合鈣鈦礦、V基石榴石化合物等新型微波介質陶瓷以及與Ag電極的低溫共燒研究結果，其中2010年與印度Sebastain研究組同時以快報形式報道了尖晶石結構化合物Li2MTi3O8具有高的品質因子、低的諧振頻率溫度系數，而且燒結溫度也低于1075 ℃，被J. Am. Ceram Soc認為是繼日本村田公司發現（Zr，Sn）TiO4后的中介電常數微波介質材料的一個突破，目前已在上市公司進行中試生產與成果轉化。
2013年1月方亮擔任了桂林理工大學科技處處長，當年學?？蒲薪涃M就突破了億元大關，以后逐年穩定增長。這三年間桂林理工大學獲得國家自然科學基金項目總量穩居廣西區第三位，其中重點項目（2項）和國家優秀青年基金項目（1項）總數名列廣西第一。專利申請量及授權量位列廣西壯族自治區前兩位（2015年申請發明專利533件，獲授權中國發明專利245件，累計授權率及有效專利擁有量名列廣西企事業單位第二位），對桂林市“國家知識產權試點示范城市”的創建以及桂林國家級高新區知識產權工作提供重要的支撐。2011年，方亮入選國家知識產權局第三批“百千萬知識產權人才工程”百名高層次人才培養人選，2014年自治區知識產權局立項支持廣西知識產權培訓基地（桂林理工大學）試點建設。
“只問過程，不問結果”是方亮埋頭苦干的真實寫照，各方贊揚與各種榮譽卻不曾忘記他：他入選2006年度教育部新世紀優秀人才支持計劃與2006年度廣西“新世紀十百千人才工程”第二層次人選；獲得15次美國國際衍射數據中心（ICDD）頒發的重要貢獻證書；獲得2008年度廣西青年“五四”獎章標兵榮譽稱號，獲得2009年度 “廣西高校首屆杰出科技人才”稱號，2010年入選第三批廣西高?！鞍斯饘W者”、2011年11月被自治區黨委、自治區人民政府聘請為首批特聘專家。
從全國尋訪優才，只為打造一支優秀“材料團隊”
從1995年起，方亮師從原武漢工業大學校長袁潤章教授、材料復合新技術國家重點實驗室常務副主任吳伯麟教授從事鈮鉭酸鹽電光功能材料研究，那時，他就深深體會到學術研究團隊對學術成長的重要性。
2005年9月，方亮來到桂林理工大學執教后，拓展了新型有色金屬氧化物電光功能材料的研究方向。此時的方亮，已深切感受到人才對團隊建設、對廣西材料研究及應用領域的不可或缺。
求賢若渴的方亮開始在全國范圍尋訪優秀人才。2009年，分別從西北工業大學引進從事無鉛壓電與鐵電材料、巨介電材料的核心成員劉來君博士、陳秀麗博士；從西安交通大學等引進從事微波介電陶瓷研究的核心成員周煥福博士。2010年，方亮帶領的團隊獲得廣西高校創新團隊資助，目前合作發表了系列論文100余篇、申報專利40余項；2010年，方亮聘請了從事高溫材料化學的北京科技大學“長江學者”、國家杰出青年基金獲得者邢獻然教授為學校講座教授；2012年，留學英國做博士后六年并已入選中山大學“百人計劃”的北大博士匡小軍來桂林與方亮合作期間，毅然決定加入研究團隊，經過學科交叉與凝練特色，研究團隊明確了新型有色金屬氧化物電功能材料與器件的研究方向，入選2015年廣西自然科學基金創新研究團隊。
第8篇：材料科學與工程研究方向范文
1. 磁控濺射鍍膜實驗開設的必要性
1.1 培養目標的要求。本專業要求學生能掌握材料物理基本理論與技術，具備材料科學相關的基本知識、基本理論和基本技能，具有一定的創新能力和較強的實踐技能，能在材料科學與工程及其相關的領域從事研究、教學、科技開發及相關管理工作。
磁控濺射鍍膜裝置是較復雜的系統，包含了很多組件，例如真空計、機械泵、濺射靶等。材料物理專業的學生已經通過開設的不同理論課程的學習，具有非常扎實的專業理論知識，但是學生很難將所學的知識同實際操作有機結合起來。[3]通過鍍膜實驗的學習，學生能將課程所學的零散的知識進行全面和系統的掌握。
1.2 社會的需求。磁控濺射鍍膜方式在多個工業領域中被廣泛的應用[1，2]。例如現在應用比較廣泛的ITO(IndiumTinOxide)導電膜玻璃就是利用磁控濺射的方法鍍上一層氧化銦錫（俗稱ITO）膜加工制作成的。很多材料專業的學生在磁控濺射鍍膜實驗知識方面存在著欠缺，僅停留在單純的理論知識掌握的層面。學生接觸設備后，只會簡單的設定程序的操作，一旦磁控濺射設備出現問題就會束手無策。另外，鍍膜的好壞直接影響后續產品的質量，如果要制備出高質量、符合標準的薄膜就必須從磁控濺射技術著手、進行工藝等方面的優化。這都說明畢業生想要在相關領域占有重要的一席之地，需要進行磁控濺射鍍膜實驗課程的學習。
2．磁控濺射設備的結構和工作流程
2.1 磁控濺射原理及結構。磁控濺射又稱為高速、低溫的濺射技術，其本質是在陰極濺射的基礎上按磁控模式運行的一種新型的高速、低溫濺射。其裝置性能穩定，便于操作，工藝容易控制，生產重復性好，適合于大面積沉積膜，又便于連續和半連續生產，因此獲得了迅速的發展和廣泛的應用。
磁控濺射系統主要結構如圖1，具體含有主要的部件如下：
1）生長室及內部組件：真空室（內部有三個濺射靶材），基片加熱裝置、基片回轉和加偏壓部件、熱偶規、電離規等。
2）工作氣路系統：質量流量控制器、進氣截止閥、管路、接頭等
3）真空系統：分子泵、機械泵、電磁閥、金屬軟管等
4）控制系統：總控制電源、加熱控溫電源、加熱烘烤及照明電源、分子泵控制電源、射頻電源、直流電源和直流偏壓電源等。
5）水路系統：冷卻機、水管、水閥等。
圖1 系統主要結構示意圖
2.2 磁控濺射設備操作流程。將靶材和清潔襯底固定于相應位置，關閉真空室；檢查水源、氣源和電源，打開冷卻循環水；系統抽真真空；通入工作氣體，氣體流量由流量計控制；預濺射以祛除靶材表面污染物；濺射成膜；濺射完畢后，關閉濺射電源、襯底加熱電源和氣源，提起真空室取出樣品；合上真空室門，將真空室內抽到一定真空后，然后關掉機械泵，關掉總電源，切斷冷卻水。
3.實驗課教學
鍍膜實驗教學采用小規模授課方式分組學習,每組4名學生.學生在教師的指導下開展實驗項目.
1)課前準備。薄膜的制備是綜合實驗項目,需要的理論知識很雜，實驗課前作為指導老師要研究實驗內容、準備講義，一定要親自進行試做，將試做過程中出現的問題記錄下來。利用2個學時的時間，對磁控濺射技術的原理、結構及實驗注意事項進行詳細的講解。主要講解內容：1）磁控濺射的原理及操作注意事項。2）機械泵和分子泵的工作原理、構造與使用方法；熱電效應及熱電偶；電阻真空計和電離真空計的使用方法、極限真空。
2)課堂的組織。對于剛進入實驗室，首次接受復雜設備的學生，指導老師要根據課前2學時講授的相關理論知識，對照實驗設備進行說明和講解。很多環節需要教師進行示范操作，在示范過程中提醒學生需要注意的地方。指導老師要全程參加學生的實驗活動,關注學生操作的每一個環節，隨時指導學生。當學生遇到問題時,指導老師盡可能的通過引導使其自行獨立解決問題,以培養學生的獨立思考能力和實踐能力。
3)考核方式。磁控濺射鍍膜實驗主要考核學生基礎知識掌握、基本操作技能和解決實際問題的能力,采用準確客觀評價學生基和綜合素質與創新能力的實驗考核評價體系?？己顺煽兊臉嫵?平時成績占50%,操作考試成績占50%.平時成績包括：預習的情況、實驗結果、操作過程中的熟練程度和解決問題的能力等等。操作考試的考評方式為:教師任意指定某一操作環節或故障,讓學生在規定的時間內獨立完成或排除,根據動手能力、思維能力和完成情況打分[5].
4.結束語
隨著材料科學的快速發展,材料正在朝著復合型、功能型和精密型發展，這對材料類專業人員提出了更高的要求[6]。磁控濺射鍍膜實驗課的開設擴大了學生的知識面和視野，提高了學生的綜合能力，使得學生更加適應社會的需求。
參考文獻
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[2]孫銀潔,馬林,齊宏進磁控濺射法制備防水透濕織物,高分子材料科學與工程[J]
[3]劉親壯， 陳得寶低溫測量系統在實驗教學中應用的探討[J]
[4]劉強春,袁廣宇,戴建明.材料物理專業實驗課程體系的改革與實踐[J]
第9篇：材料科學與工程研究方向范文
一以石油石化為背景，跨學科交叉培養模式的優勢
中國石油大學(北京)是我國石油石化學科領域最高學府，擁有雄厚的師資力量和廣闊的優勢學科平臺，理學院各專業雖然不是主干學科，但是其在石油石化的背景下，具有鮮明的特色。
1學科交叉，促綜合發展
中國石油大學理學院的材料科學、應用化學等學科都圍繞石油石化學科來建設，與其它大學相關專業的側重點不同，擁有石油與天然氣化學、功能材料化學、新型清潔能源化學、界面和膠體化學、材料的腐蝕與防護、功能材料及智能材料、高分子材料、石油高性能材料、失效分析等研究方向。作為基礎學科的數學具有應用數學、計算數學、隨機數學、概率統計方向等。材料、應化、數學、物理專業以主干專業的重大項目或學術平臺為依托，承擔了多項國家863、973項目，并且主干專業學科與非主干專業學科通過不同學科背景之間的交流和學習，發揮各自優勢完善自身知識結構的同時，也不斷激發創新思維產生，提高整體的水平，實現高等教育的再次創新和飛躍。數學、物理專業都是基礎學科，而材料科學與工程、應用化學專業是工程應用型學科，工程應用離不開基礎學科的理論支撐，基礎理論也離不開工程應用實踐來檢驗，科學與技術相互促進。
2學科交叉，促復合人才培養
在學科交叉的基礎上，培養的人才也具有鮮明的特色。中國石油大學堅持走產、學、研相結合的道路，鼓勵學生支援國家西部建設，每年為石油石化行業輸送大批優秀人才。石大學生繼承了老一輩石油人肯吃苦、踏實干的鐵人精神，除了具備扎實的本專業基礎知識和工程項目背景外，還了解石油石化的相關基礎知識，熟悉石油企業文化，具有石油石化一線的實踐經歷。通過親身體會和實踐接觸石油開采、運輸、煉制等各環節達到理論教學和實踐環節的有機結合，我們培養了大批知識面廣，專業知識、技術過硬，理論水平高，實踐經驗豐富的優秀多元化人才。學生通過培訓也能夠較快地融入企業文化和適應工程技術崗位。
二培養學科交叉人才的途徑
學科交叉融合與新學科培育工作任重道遠。為了充分發揮學院綜合性的發展潛力，將學科齊全的優勢變成跨越發展的能力，突出理、工學科交叉融合與新興前沿學科的縱深探索，尋找融合與創新。我們致力于以下幾方面具體建議和思考：
1學院為學科交叉創建氛圍和平臺
學科交叉的順利開展需要良好的氛圍作為支撐，學院集合了管理和服務職責于一體，其對交叉學科研究提供物質等支持程度決定了學科交叉人才培養的可行性。學院作為交叉學科研究群體連接外界環境的紐帶，需要為研究者提供從事交叉學科研究的平臺。學院應制定相關激勵政策及管理制度，調動學院內部人員積極性，劃撥交叉學科專項經費，設立交叉學科研究項目等，確保資源的合理規劃、有效利用。學院積極為學科交叉研究人員提供學術交流、討論的必要機會，及時準確獲得行業發展動態、新的學術熱點等，通過不同學術觀點的辨證和學術思想火花的碰撞，啟迪研究者的創新思維，為促進學科交叉發展打下堅實基礎。
學院在人才引進方面應該考慮完善和優化導師隊伍，導師除了具備專業的背景知識外，還應具備企業鍛煉經歷。學科交叉人才培養的提出本身就來源于復雜多變的社會問題，經過企業鍛煉經歷的人一方面具有更好的團隊合作精神，另一方面也為學院人才培養提供了強有力的企業需求信息，實現企業需求與人才培養的直接對話。這些人才的引進為學院更好的發展交叉學科以及學科交叉人才的培養提供了經驗指導。
2導師團隊帶動研究生參與交叉學科課題
隨著市場競爭的日益激烈，團隊合作建立群體共識也顯得尤為重要，導師在大學生培養教育中發揮著十分重要的作用。中國石油大學(北京)從本科生到博士生的培養均采用導師培養制，對研究生的培養，理學院采用導師以項目為紐帶，帶動學生參加交叉學科課題，同時鼓勵學生積極跨學科選課，對學生進行多學科多思維多方法的培訓。培養學生能力的同時，也對教師的授課方式、課程設置等提出了更高的要求。針對有項目合作的課題組，學院鼓勵研究生跨學科報考博士，一方面較大程度上實現了學生交叉人才培養，另一方面在確保博士研究生研究領域深入性的同時，也向其他相關領域滲透。
從2009年開始，中國石油大學(北京)按照國家教育部門對新形勢下高校研究生培養機制改革與發展的要求，提出專業型碩士的新型人才培養模式，經過1年的課程學習后，專業型碩士進入企業工作站學習。理學院將這部分人才輸送到石油石化企業中，在企業中一邊實習，一邊完成畢業設計。學生除了掌握相關的知識技能外，還得了解和融入企業文化，學生定期向導師匯報課題進度，企業不定期考核學生適應能力和管理能力。通過學校和企業的聯合培養是現實具有專業背景和企業管理能力的綜合人才培養。
3鼓勵本科生跨學科參加學科競賽
對于本科生的培養，理學院成立導師團隊聯合指導學生團隊參加各項學科競賽，組內各導師和學生具有不同的專業背景，不同的思維方式，更有利于創新型人才的培養。理學院每年承辦數學建模競賽，都取得了優異的成績。這與理學院領導的大力支持和學院老師兢兢業業的工作是密不可分的。理學院承辦的學科競賽均有帶隊老師，并負責比賽的指導和相關培訓工作，培訓對象為中國石油大學全體本科生，有參加意向的同學均可參加，專業和年級不限。通過考試或者校內比賽進行初選，對成績優異者集中輔導，參加全國比賽。
除了指導學科競賽之外，理學院還積極組織導師團隊指導大學生科技創新，中國石油大學(北京)大學生科技創新活動已經開展到第11批，每次活動立項、結題評審導師團隊都嚴格把關，活動進行階段，導師團隊盡心盡責全程指導，學生需定期向導師匯報成果。特別是科技創新中的雙選項目，指導老師在選擇學生團隊時，更加注重學生的興趣，對學生的專業背景要求不是很嚴格，因為不同學科背景的交匯和碰撞下更容易摩擦出創新的火花。專業知識在興趣的指導下，學生通過努力也可以在一定時間范圍內掌握。
4建立健全有利于學科交叉的決策機制現行學科發展決策機制屬選優性決策機制，是風險最小
的決策機制，但在一定程度上束縛了傳統優勢學科的發展，也不利于學科交叉和創新。新機制應實行三級決策：一是學校決策。學校領導層依據科學技術的發展趨勢、國家產業政策方向和學?，F有學科優勢與特色，確定學校學科建設的優先領域，如世界科學技術發展的總體趨勢是以信息化帶動科技的發展，主要表現在生命科學領域、新材料領域、新能源領域和信息技術領域，學科決策過程中應根據這些發展趨勢結合學校學科的優勢，有選擇地確定若干優先領域。二是優先突破點的決策。在學校確定優先發展領域的基礎上，理學院將相應的學科建設經費下達到各相關領域，相關領域則根據領域發展趨勢和前沿科技動態，相關學科結合各自學科特色和優勢，選擇優先發展領域的突破口，開展學科建設，其中主要要發揮首席科學家與相關學科帶頭人的作用，聘請高水平有遠見的學科帶頭人，選準方向是學科建設取得突破性進展的關鍵。三是圍繞突破口的項目決策，采用開放式自由申請的形式，決定研究方向的建設項目，實現擇優選擇學科，多個學科相互交叉，相互滲透，發揮各個學科的積極性和創造性，為共同的建設目標努力。
5建立有利于學科交叉的管理體制
理學院注重學科的綜合發展，與時俱進，在優化學科結構的同時，大力加快學科群的建設，學院根據學校戰略決策確定的重點發展領域，組織建立一批跨學科的交叉研究中心，以此為依托，組織不同學科的學術力量，開展跨學科的交叉研究，并在研究發展的基礎上，促進交叉學科的萌芽和發展，派生出新興的學科，實現學科發展的新增長。精心組織、扶持“科技沙龍”，營造有利于學科交叉的環境。不同學科的隊伍成員對相關學科隊伍的成員有比較充分的了解和足夠的信任是學科交叉的重要前提，在目前的多科性大學中，不同學科成員之間的相互了解不充分，更缺乏足夠的信任。因此開展學術交流，促進不同學科隊伍成員之間的了解和認識，建立相互之間的信任關系是目前綜合性大學實現學科交叉的必要環節，同時通過學術交流和思想碰撞，促進研究人員思想創新。
在新的教育發展時代，提升高等教育人才培養質量和整體競爭力的關鍵是在繼續推動現有學科縱深發展的同時更充分地發揮高校學科特色優勢，遵循科學發展規律，從學科建設、學術隊伍、研究條件等方面進行規劃與建設，加強學科交叉融合，引導、鼓勵、組織新興學科研究與建設，形成多元化人才培養和科學研究的創新實力。
參考文獻
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[2]周永明，樓程富.注重學科交叉培養復合創新人才[J]中國大學教學，2010(8).
