材料科学与工程导论论文
1119003 1111900331 周潼
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。相应的，材料科学与工程专业也蓬勃发展起来。
材料科学与工程专业以材料学、化学、物理学为基础，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。
材料科学与工程专业培养具备包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料等材料领域的科学与工程方面较宽的基础知识，能在各种材料的制备、加工成型、材料结构与性能等领域从事科学研究与教学、技术开发、工艺和设备设计、技术改造及经营管理等方面工作，适应社会主义市场经济发展的高层次、高素质全面发展的科学研究与工程技术人才。
材料科学与工程专业学生主要学习材料科学与工程的基础理论，学习与掌握材料的制备、组成、组织结构与性能之间关系的基本规律。受到金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料以及各种先进材料的制备、性能分析与检测技能的基本训练。掌握材料设计和制备工艺设计、提高材料的性能和产品的质量、开发分析与检测技能的基本训练。掌握材料设计和制备工艺设计、提高材料的性能和产品的质量、开发研究新材料和新工艺方面的基本能力。
在大学四年里，该专业的学生应掌握金属材料、无机非金属材料、高分子材料、防腐专业以及其它高新技术材料科学的基础理论和材料合成与制备、材料复合、材料设计等专业基础知识；.掌握材料性能检测和产品质量控制的基本知识，具有研究和开发新材料、新工艺的初步能力；掌握材料加工的基本知识，具有正确选择设备进行材料研究、材料设计、材料研制的初步能力；具有本专业必需的机械设计、电工与电子技术、计算机应用的基本知识和技能；.熟悉技术经济管理知识以及文献检索、资料查询的基本方法，具有初步的科学研究和实际工作能力。
该专业在大学里主要涉及到物理化学、量子与统计力学、固体物理、材料学概论、材料科学基础、材料物理、材料化学、材料力学、材料科学研究方法、材料工艺与设备、计算机在材料科学中的应用等专业课程。包括专业实验、金工实习、电工电子实习、认识实习、生产实习、课程设计、毕业设计(论文)。掌握材料结构显微分析、近代仪器分析方法、材料的物理性能与力学性能测试、材料制备与成型加工工艺实验等实验方法。
该专业的毕业生大多进入各钢企、制造企业、汽车厂，以及陶瓷、水泥、家电等企业，就业范围广泛。一般的，材料科学与工程专业金属方向多进入钢企和相关研究院，高分子及非金属方向多进入陶瓷、玻璃、涂料、家电等行业，多属大型国企、军工、民企和科研院校。而材料科学与工程专业中，偏应用的材料加工和其他一些研究方向，相对找工作容易一些。由于材料科学与工程专业的特殊性，读研的比例相当高。而上述企事业单位提供的研发、技术职位也大多需要硕士及以上学历。
在该专业的具体专业方向中，我对金属材料比较感兴趣。金属材料的百分之九十以上是钢铁材料，而钢铁材料的百分之八十以上是低碳钢，没有任何一种工程材料像低碳钢那样价格低廉而又具备优良的综合性能。高的拉伸强度更是低碳钢的突出特点。不含特意加入的合金元素的简单低碳钢主要靠控制碳含量来调整强度。由于要保证足够的塑性、冲击韧性和你洗晶强化、第二相强化、位错强化、相变强化。一般来说固溶体总是要比纯金属有更高的
屈服强度，在两金属形成连续固溶体时，两纯金属附近，临界切应力大致与固溶体的浓度呈直线，这种有溶质原子浓度提高所带来的固溶体强度的提高叫做固溶强化。这是由溶质原子与位错的交互作用所引起的。溶质原子不仅钉扎位错，是位错开始运动的力变大。而且溶质原子改变了固溶体中的应力场，是位错运动的阻力变大。由细化铁素晶粒所带来的屈服应力的提高就是细晶强化。屈服应力与晶粒尺寸的关系可用著名的霍耳-佩奇公式描述，该公式不仅适用于低碳钢及低碳合金钢，也适用于单相的其他合金。细化晶粒可使韧脆转折温度下降。第二相可以是与母相晶粒尺寸相近的大块组织，也可以是远小于母相晶粒尺寸的粒子，这两种情况下的强化机制有很大不同。微细粒子的强化即沉淀强化，第二相微细粒子的强化作用又可分为两种，一种是在屈服是粒子被位错线切割，这是的强化作用是由切割粒子使母相粒子间界面增大，从而增加界面能所引起的。另一种是屈服是粒子本身并不变形，位错绕过粒子并形成围绕粒子的位错环，从而造成强化效果。低碳合金钢的主要强化机制为后者。如果通过塑形变形等过程向钢中引入位错也会造成强化。钢在屈服后的加工硬化正是位错密度随应变而增大的结果。位错密度增大时，首先出现位错线纠缠，继而由位错的不均匀分布而造成泡状结构，大多数位错聚集在一起组成胞壁。相变强化是指控制钢基体的晶体结构与组织形态的强化方式，最具有代表性的是讲钢由奥氏体状态淬火成马氏体的强化，控制奥氏体的冷却速度，可控制器发生的相变的温度，而调整相变产物的晶体结构及组织形态，达到不同的强化效果。相变强化实际上包含着多种强化机制，在同一钢中，随相变温度的降低，各种强化机制都在起作用。
在金属及其合金具体实例方面，我对钛及钛合金很干兴趣。钛及钛合金已在实际生产中得到充分的运用，钛具有比重小，强度高的优良性能，比铁强韧，且不会生锈，比铝更硬，而且耐热性能元优于铝，钛合金更是具有更佳的性能，正因如此，钛及钛合金在航空，海洋领域得到运用。钛的同素异构转变温度随着添加合金元素的种类和数量而变化。在研究合金元素对钛的作用时，需要得知哪些合金元素提高β/α转变温度，即稳定β相；哪些合金元素降低β/α转变温度，即稳定α相。α钛合金主要添加元素为铝、锡、锆等，使合金的β/α转变温度提高，所以一般不能通过热处理改变性能。强化途径一是通过冷加工硬化和冷加工再加退火来控制α晶粒大小，二是通过加合金元素以达到固溶强化。β钛合金具有体心立方结构，呈现良好的塑性，不经处理即具有较高的强度，可通过淬火和时效使合金进一步得到强化，这类合金元素主要为过渡元素，因而使合金的密度提高并降低比强度。（α+β）钛合金兼备α钛合金和β钛合金的优良性能，具有优良的塑性，容易锻造、压延和冲压，并可以通过淬火和时效使合金强化。工业上用的钛合金大多是这类钛合金。在对钛合金进行工艺处理的时候，应明白只用热处理方法消除钛合金粗晶组织效果不大，其次，钛及钛合金的热传导能力只有铝及铝合金的1/15，因此在热处理加热和冷却时，应考虑零件的温度均匀性以免产生非常大的温度梯度；在较高温度下，钛及钛合金与氧和水汽产生剧烈反应，要采取有效的防氧措施。
我认为专业导论课应该是在一定程度上让大一的学生了解自己的专业到底学些什么，做些什么；清楚地认识到该专业的各个专业具体方向应研究些什么，这一点对我们来说是非常重要的。每个专业方向的老师都来给我们上一节课，讲了很多关于自己研究方向的具体问题，从而让我们建立起自己的喜好以及兴趣。但另一方面，我们也看到学生上课的积极性并不高，究其原因，在于各个专业导师在讲解自己专业研究时，讲得过于仔细，对于没有一点专业知识的大一学生来说基本处于听不懂的状态，所以我觉得导师在讲专业方向的时候应注重在培养学生兴趣方面，尽量将所讲的内容简单化，更易于大一学生接受，尽量避免专业知识，才能使上课的积极性更高，这才是导论课应该的样子，培养起学生的专业兴趣，更进一步了解自己将来要研究些什么，从而明确自己的目标。
参考文献《新型材料导论》李见
材料科学基础Ι课程教学大纲 一、课程说明 （一）课程名称、所属专业、课程性质、学分； 课程名称：材料科学基础 所属专业：材料物理，材料化学 课程性质：专业基础课 学分：8 （二）课程简介、目标与任务； 课程简介： 本课程是材料学科本科生的一门专业基础课。它的主要任务是使学生对材料的生产、科研、应用以及它的过去、现在和未来有初步了解，以及对材料科学与工程有一个较全面而又概括的了解同时，使学生掌握较完整全面的材料科学基础知识。本课程的覆盖面较宽，要介绍工程材料的结构与性能，生产制备，科研和应用的概况，材料的发展历史，目前状况和发展趋势。各章节除介绍有关材料的基本知识外，尽可能反映该领域的新成果、新发展及其在新技术中的应用。用必要的例子生动地描述出该领域的基本情况、动态和趋势。从这个意义上说，它不是一门传统的导论课，而是学生掌握材料科学基础知识的基础课。它让学生了解这一领域的基础、现状和前景。课程对材料研究的若干方法也做一些简介。 目标与任务： 通过本课程教学，使学生对材料科学基础知识以及材料的生产过程有一个较全面、较概括的了解；对当前材料科学研究的前沿有初步了解；培养学生对材料科学的兴趣。初步掌握各类工程材料的基本概念，包括组织结构、性能、生产过程和应用等；初步了解材料科学的研究前沿以及我校材料学科的科研工作简况。 （三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接； 本课程是材料专业的专业基础课，本课程的学习需要学生具备高等数学、大学物理、大学化学作基础，同时又是材料专业的专业课（如金属材料学、陶瓷材料学、高分子材料、功能材料等）的基础。 （四）教材与主要参考书。 1. W.D. Callister, Jr., Materials Science and Engineering: An Introduction，6th edition, John Wiley and Sons, Inc., New York,2003.
北京工业大学 “材料科学与工程导论”——课程教学大纲 英文名称：Introduction to Materials Science and Engineering 课程编号：0000274 课程类型：学科基础必修课 学时：32 学分：2.0 适用对象：材料类本科生 先修课程：大学物理、高等数学、工程力学 使用教材及参考书： [1] 许并社，材料科学概论，北京工业大学出版社，2002 [2] 冯端、师昌绪、刘治国，材料科学导论，化学工业出版社，2002 [3] 张钧林、严彪、王德平、袁华，材料科学基础，化学工业出版社，2006 [4] 周达飞，材料概论，化学工业出版社，2001 [5] William D. Callister, David G. Rethwisch, Fundamentals of Materials Science and Engineering: An Integrated Approach, John Wiley & Sons INC, 2008 [6] 美国国家研究委员会，90年代的材料科学与材料工程，航空工业出版社，1992 [7] 李恒德、师昌绪，中国材料发展现状及迈入新世纪对策，山东科学技术出版 社，2002 一、课程性质、目的和任务 《材料科学与工程导论》是面向材料学院二年级本科生开设的专业基础必修课。其目的是使学生了解材料科学在经济社会发展中的作用以及材料科学与工程学的形成与学科发展趋势。以材料“四要素”及其相互关系为中心，使学生建立从材料设计、组织控制、制备加工到性能评价与工程应用的概念体系，在掌握材料共性规律与特点的基础上，使学生理解材料科学与工程内涵，学会分析材料问题的方法。以案例的形式，介绍典型金属及无机非金属的结构与功能材料的研究规律，强化学生对“四要素”的理解。 二、课程教学内容及要求
2006年华南理工大学环境科学与工程学院环境科学与工程导论 一、填空题（共50个空，每个空格１分） 1、水污染的主要来源可分为______和面源污染两种形式。 2、我国地面水水质标准中，能作为饮用水水源的是______类以上的水体。 3、水圈包括一切淡水、______、______、地下水、冰、以及大气圈中的______和______。 4、经过稀释、加酸或者加碱后，__________________的溶液称为缓冲溶液。 ______形成的缓冲体系，是水和废水处理系统中最重要的缓冲体系。 5、造成硬度的阳离子最主要的是______和______。 6、微生物生长的四个阶段是______、______、______和______。 7、150.0 mg/L质量浓度的硫酸的摩尔浓度为______。 8、快混池的搅拌器，当其转速降为原来的一半时，其所消耗功率降为原来的______。 9、在水处理过程中混合的程度由速度梯度来测量，速度梯度Ｇ与搅拌器输入功率Ｐ，混合池中水的体积Ｖ及粘度μ的关系式为______。 10、热污染会改变水生生物的群落，使原来的鱼类不适应高温而死亡。它还能加速有机污染物的______，使水中溶解氧______。 11、可用铁盐或铝盐来沉淀脱除污水中的磷，在沉淀过程中，控制水的 ｐＨ围是______。 12、常用的可定量指出水体被微生物污染的检测方法是____________。 13、最常用的饮用水消毒杀菌剂是______。
14、根据理想沉淀池的推导，沉淀池的沉淀效率与沉淀池的深度______。 15、按斯托克斯公式，颗粒的沉降速度与颗粒的直径的______成正比。 16、ＤＯ的中文意思是____________,是由英文____________缩写而成。 17、ＣＯＤ的中文意思是____________，是由英文____________缩写而成。 18、若曝气池中的污泥浓度为2200mg/L，混合液在200mL量筒经30分钟沉淀的污泥量为3 6mL，此时ＳＶ值为______，ＳＶＩ值为______。 19、大气污染物按其存在状态可分为两大类：污染物和污染物。 20、大气中的CO2被雨水溶解后形成碳酸，使未被污染的雨水本身呈酸性。pH值小于的雨水称为酸雨。 21、光化学烟雾是在一定条件下（如强日光、低风速和低湿度等）， 和发生化学转化形成由反应物和产物，即臭氧、过氧乙酰硝酸酯、高活性自由基、醛类、酮类和有机酸类等二次污染物，形成高氧化性的混合气团。 22、大气稳定度是指大气抑制或促进气团在方向运动的趋势它与风速及气温直减率有关。 23、当某处存在大量的天然或人为物质，其吸收和再辐射热的速率 周边地区的速率，则形成热岛效应。 24、CO2 有如温室中的玻璃：它让来自太阳的进入使地表增温，却制止了来自地表辐射热的逸出。大气中的CO2越多，温室效应越显著。
《材料科学基础》课程简介 1、课程代码 2、课程名称 材料科学基础 3、授课对象 金属材料工程专业本科生 4、学分 3.5 5、修读期 第4学期 6、课程组负责人 彭志方教授、雷燕讲师 7、课程简介 材料科学基础是材料科学与工程专业一级学科公共主干专业课。本课程将系统、全面地介绍材料基础理论知识，诸如材料的结合键、材料的晶体结构、晶体结构缺陷、材料的相结构与相图、材料的凝固、材料中的扩散，材料的塑性变形与强化、材料的亚稳态。本课程着眼于材料基本问题、从金属材料的基本理论出发，将高分子聚合物材料、陶瓷材料、复合材料等结合在一起，使学生能把握材料的共性，熟悉材料的个性。通过理论教学与实验教学，使学生不仅能掌握基本理论，善于分析和解决问题，同时也培养学生的动手能力、验证理论、探索新知识的能力。本课程也是材料科学与工程专业的技术基础课，它为该专业学生的后续课程，如材料加工成型、材料热处理、材料的性能、工程材料学、材料测试、材料的近代研究方法、计算机在材料科学中的应用等提供基础。 8、实践环节学时与内容或辅助学习活动 材料科学基础综合实验1周 9、课程考核 布置课后作业，作为平时成绩，占30％。 期末考试为闭卷考试，卷面考试成绩占70％。 10、指定教材 石德珂，材料科学基础，机械工业出版社，2006 11、参考书目 [1] 物理冶金基础，冶金工业出版社，唐仁正，1997 [2] 材料科学基础，哈尔滨工业大学出版社，赵品，谢辅洲，孙文山.，2000 [3] 材料科学基础，清华大学出版社，潘金生等，1998 [4] 金属学，上海科技出版社，胡庚祥，钱苗根.，1980 12、网上资源
浅淡对工业工程导论的认识 通过一段时间对工业工程导论的学习，使我认识到了工业工程这门学科在我们的生活中占据着非常重要的位置，虽然这门课对我们来说是一门选修课，但通过对这门的学习和认识，使我了解了工业工程的起源与发展，建立了对工业工程学科的总体概念，认识了工业工程学科的特点和目标，树立了工业工程意识，掌握了方法研究、作业测定、现场管理优化的知识、技术及技能，学会了综合应用这些技能解决生活生产实际问题的方法和程序，为后续专业课程的学习与实践打下了良好的基础。 工业工程(IE)，是这样一种活动，它以科学的方法，有效地利用人、财、物、信息、时间等经营资源，优质、廉价并及时地提供市场所需要的商品和服务，同时探求各种方法给从事这些工作的人们带来满足和幸福。 工业工程(IE)的形成与发展： 工业工程以现代工业化生产为背景，首先在发达国家得到了广泛的应用。现代工业工程是以大规模工业生产及社会经济系统为研究对象，在制造工程学、管理科学和系统工程学等学科基础上逐步形成和发展起来的一门交叉的工程学科。它是将人、设备、物料、信息和环境等生产系统要素进行优化配置，对工业等生产过程进行系统规划与设计、评价与创新，从而提高工业生产率和社会经济效益专门化的综合技术，且内容日益广泛。 在人类从事小农经济和手工业生产的时代里，人们是凭着自己的经验去管理生产。到20世纪初，工业开始进入“科学管理时代”。 二战期间和其后的一段时间内，工作研究（包括时间研究与方法研究）、质量控制、人事评价与选择、工厂布置、生产计划等都已正式成为工业工程的内容。随着制造业的发展，费希（J.Fish）开创了工程经济分析的研究领域；由于战争的需要，运筹学得到了很大的发展。战后由于经济建设和工业生产发展的需要，使得工业工程与运筹学结合起来，并为工业工程提供了更为科学的方法基础，工业工程的技术内容得到了极大的丰富和发展。 工业工程的发展及应用的实践表明，这门工程与管理有机结合的综合技术对提高企业的生产率和生产系统综合效率及效益，提高系统综合素质，对增强企业在开放经济条件下的国际市场竞争能力和知识经济环境中的综合创新能力，对赢得各类生产系统、管理系统及社会经济系统的高质量、可持续发展等，具有不可替代的重要作用。 工业工程(IE)的特点： 1、IE是以工程技术为基础,配合科学管理的技巧来发现问题/解决问题/预防问题; 2、IE最终目的是经由管理的运作，使企业能获得最大的利益，故与成本或经济效益有关，包括制度、作业方法、机器、模具、夹具均应予掌握并加以改善； 3、IE是一门应用科学，其操作理论均要能符合实际的需要，是故IE工程师均应具备身体力行的能力，而使理论与实务相得益彰，保证管理效果； 4、IE是运用重点管理的技巧，在所面临的问题上做重点突破。 工业工程(IE)的研究目的： IE是针对以生产现场为中心的作业进行
材料科学基础课程教学大纲 一、课程说明 （一）课程名称、所属专业、课程性质、学分 课程名称：材料科学基础 所属专业：材料化学 课程性质：专业基础课 学分：4学分（72学时） （二）课程简介、目标与任务、先修课与后续相关课程 课程简介： 本课程是材料专业的一门重要的专业理论基础课。本课程围绕材料化学成分、组织结构、加工工艺与使用性能之间的关系及其变化规律，系统介绍材料的晶体结构、晶体缺陷、弹塑性变形及回复和再结晶、材料中的扩散、结晶与凝固、材料中的相变、相结构与相图等内容及其相互联系。 目标与任务： 学习本课程的目的是为了使学生认识材料的本质，了解金属、无机非金属材料的化学成分、热加工工艺、组织结构与性能之间的关系及其变化规律，为以后学习和工作中如何控制材料的化学成分和生产工艺以提高材料的性能、改进和发展各种热加工工艺以及合理地选材打下系统而坚实的理论基础。 先修课与后续相关课程： 先修课：数学、物理、化学、物理化学等。 后续相关课程：其他相关专业课程。 （三）教材与主要参考书。 教材： (1) 石德柯，材料科学基础，机械工业出版社，第二版。 (2) 胡赓祥，蔡珣，材料科学基础，上海交通大学出版社，第二版。 主要参考书： (1) 赵品，材料科学基础教程，哈尔滨工业大学出版社，年第二版。 (2) 刘智恩，材料科学基础，西北工业大学出版社，年第二版。
二、课程内容与安排 绪论1学时 第一章材料结构的基本知识 第一节原子结构 第二节原子结合建 第三节原子排列方式 第四节晶体材料的组织 第五节材料的稳态与亚稳态结构 （一）教学方法与学时分配 讲授，1学时。 （二）内容及基本要求 主要内容： 【掌握】：熟悉金属键、离子键、共价键、范德华力和氢键的定义、特点。 【了解】：了解原子结构及键合类型；掌握物质的组成、原子的结构、电子结构和元素周期表； 【一般了解】：对什么是材料科学、材料的结构与内部性能之间的关系等知识进行概论。 第二章晶体结构 第一节晶体学基础 第二节纯金属的晶体结构 第三节离子晶体的结构 第四节共价晶体的结构 （一）教学方法与学时分配 讲授，10学时。 （二）内容及基本要求 主要内容： 【重点掌握】：熟悉晶体的特点、空间点阵、晶胞、晶系和布拉菲点阵，晶向和晶面的表示方法，晶体的对称性。 【掌握】：掌握材料的结合方式、晶体学基础、三种典型的金属晶体结构，致密度和配位数，点阵常数和原子半径，晶体的原子堆垛方式和间隙，多晶型性。
第一章 材料与人类 1.为什么说材料的发展是人类文明的里程碑？ 材料是一切文明和科学的基础，材料无处不在，无处不有，它使人类及其赖以生存的社会、环境存在着紧密而有机的联系。纵观人类利用材料的历史，可以清楚地看到，每一种重要材料的发现和利用，都会把人类支配和改造自然的能力提高到一个新的水平，给社会生产和人类生活带来巨大的变化。 2.什么是材料的单向循环？什么是材料的双向循环？两者的差别是什么？ 物质单向运动模式：“资源开采-生产加工-消费使用-废物丢弃” 双向循环模式：以仿效自然生态过程物质循环的模式，建立起废物能在不同生产过程中循环，多产品共生的工业模式，即所谓的双向循环模式（或理论意义上的闭合循环模式）。 差别：单向循环必然带来地球有限资源的紧缺和破坏，同时带来能源浪费，造成人类生存环境的污染。 无害循环：流程性材料生产中，如果一个过程的输出变为另一个过程的输入，即一个过程的废物变成另一个过程的原料，并且经过研究真正达到多种过程相互依存、相互利用的闭合的产业“网”、“链”，达到了清洁生产。 地球 原材料 工业原料 废料 产品 工程材料 资源开采 冶金等初加工 进一步加工 人类使用后失效 组合加工制造 地球 综合利用变为无害废物 综合利用变为无害废物 废料 工业用原料 原材料 产品 工程材料 经过人类处理重新利用后的无害废物
3.什么是生态环境材料？ 生态环境材料是指同时具有优良的使用性能和最佳环境协调性能的一大类材料。这类材料对资源和能源消耗少，对生态和环境污染小，再生利用率高或可降解化和可循环利用，而且要求在制造、使用、废弃直到再生利用的整个寿命周期中，都必须具有与环境的协调共存性。因此，所谓环境材料，实质是赋予传统结构材料、功能材料以特别优异的环境协调性的材料，它是材料工作者在环境意识指导下，或开发新型材料，或改进、改造传统材料，任何一种材料只要经过改造达到节约资源并与环境协调共存的要求，它就应被视为环境材料。 4.为什么说材料科学和材料工程是密不可分的系统工程？ 材料科学与工程的材料科学部分主要研究材料的结构与性能之间所存在的关系，即集中了解材料的本质，提出有关的理论和描述，说明材料结构是如何与其成分、性能以及行为相联系的。而另一方面，与此相对应，材料工程部分是在上述结构-性能关系的基础上，设计材料的组织结构并在工程上得以实施与保证，产生预定的种种性能，即涉及到对基础科学和经验知识的综合、运用，以便发展、制备、改善和使用材料，满足具体要求。两者只是侧重点不同，并没有明显的分界线，一般在使用材料科学这一术语时，通常都包含了材料工程的许多方面；而材料工程的具体问题的解决，毫无疑问，都必须以材料科学作为基础与理论依据，所以材料科学与材料工程是一个整体。 5.现代材料观的六面体是什么？怎样建立起一个完整的材料观？ 材料科学与工程研究材料组成、性能、生产流程和使用效能四个要素，构成四面体。 成分、合成与加工、结构、性能及使用效能连接在一起组成一个六面体。 6.什么是材料的使用效能？ 指材料在使用条件下的表现，如使用环境、受力状态对材料特征曲线以及寿命的影响。效能往往决定着材料能否得到发展和使用。 7.试讲一下材料设计与选用材料的基本思想与原则？ 材料设计是应用已知理论与信息，预报具有预期性能的材料，并提出其制备合成方案。材料设计可根据设计对象所涉及的空间尺度划分为显微结构层次、原子分子层次和电子层次设计，以及综合考虑各个层次的多尺度材料设计。 从工程角度，材料设计是依据产品所需材料的各项性能指标，利用各种有用信息，建立相关模型，制定具有预想的微观结构和性能的材料及材料生产工艺方法，以满足特定产品对新材料的需求。 选材原则：1）胜任某一特定功能；2）综合性能比较好；3）材料性能差异定量化；4）成本、经济与社会效益；5）与环境保护尽可能地一致，即对环境尽可能友好。 选材思想：设计-工艺-材料-用户最佳组合的结果 第二章工程材料概述 工程材料分为：金属材料、陶瓷材料、聚合物材料、复合材料以及不宜归入上述四类的“其他材料”。 1.什么是黑色金属？什么是有色金属？
IE程序分析 简介 基础工业工程分为：程序分析、动作分析、操作分析。 其中程序分析主要应用在程序优化、程序正确性验证等方面。相关技术包括类型系统、抽象解释、程序验证和模型检查等等。 程序分析是以某种语言书写的程序为对象，对其内部的运作流程进行分析。 1.程序分析的定义 程序分析主要是以整个生产过程为对象，研究分析一个完整的工艺程序，从第一个工作地到最后一个工作地全面研究、分析有无多余或重复的作业，程序是否合理，搬运是否太多，等待是否太长等，进一步改善工作程序 和工作方法。
2.1程序分析的常用符号 2.2流程图派生的复合活动符号
3.1 “5W1H”提问技术”。 为了使分析能得到最多的意见，而不致有任何遗漏，需要采用提问技术(即“5W1H”提问技术)依次进行提问。 考察点第一次提问第二次提问第三次提问 目的做了什么What 是否必要有无其他更合适的对象 原因为何做Why 为什么要这样做是否不需要做 时间何时做When 为何需要此时做有无其他更合适的时间 地点何处做Where 为何需要此处做有无其他更合适的地点 人员何人做Who 为何需要此人做有无其他更合适的人 方法如何做How 为何需要这样做有无其他更合适的方法与工具 3.2分析时的“ECRS”四大原则 1）取消（Elminate) 取消为改善的最佳效果，如取消不必要的工序、操作、动作，这是不需要投资的一种改进，是改进的最高原则。 2）合并（Combine) 对于无法取消而又必要者，看是否能合并，以达到省时简化目的。如合并一些工序或动作，或由多人于不同地点从事的不同操作，改为由一人或一台设备完成。 3）重排（Rearrange) 经过取消、合并后，可再根据“何人、何处、何时”三提问进行重排，使其能有最佳的顺序、除去重复、办事有序。 4）简化（Simple) 经过取消、合并、重排后的必要工作，就可考虑能否采用最简单的方法及设备，以节省人力、时间及费用。 3.3分析时的五个方面 1）操作分析这是最重要的分析，它涉及到产品的设计。产品设计的轻微改变，很可能改变整个制造过程，省去某些工序，减少搬运等。 2）搬运分析搬运问题需考虑搬运重量、距离及消耗时间。而运输方法和工具的改进，可减少搬运人员的劳动强度和时间消耗，进行设施布置时，要考虑搬运因素。
《材料科学基础》课后习题答案 第一章材料结构的基本知识 4. 简述一次键和二次键区别 答：根据结合力的强弱可把结合键分成一次键和二次键两大类。其中一次键的结合力较强，包括离子键、共价键和金属键。一次键的三种结合方式都是依靠外壳层电子转移或共享以形成稳定的电子壳层，从而使原子间相互结合起来。二次键的结合力较弱，包括范德瓦耳斯键和氢键。二次键是一种在原子和分子之间，由诱导或永久电偶相互作用而产生的一种副键。 6. 为什么金属键结合的固体材料的密度比离子键或共价键固体为高？ 答：材料的密度与结合键类型有关。一般金属键结合的固体材料的高密度有两个原因：（1）金属元素有较高的相对原子质量；（2）金属键的结合方式没有方向性，因此金属原子总是趋于密集排列。相反，对于离子键或共价键结合的材料，原子排列不可能很致密。共价键结合时，相邻原子的个数要受到共价键数目的限制；离子键结合时，则要满足正、负离子间电荷平衡的要求，它们的相邻原子数都不如金属多，因此离子键或共价键结合的材料密度较低。 9. 什么是单相组织？什么是两相组织？以它们为例说明显微组织的含义以及显微组织对性能的影响。 答：单相组织，顾名思义是具有单一相的组织。即所有晶粒的化学组成相同，晶体结构也相同。两相组织是指具有两相的组织。单相组织特征的主要有晶粒尺寸及形状。晶粒尺寸对材料性能有重要的影响，细化晶粒可以明显地提高材料的强度，改善材料的塑性和韧性。单相组织中，根据各方向生长条件的不同，会生成等轴晶和柱状晶。等轴晶的材料各方向上性能接近，而柱状晶则在各个方向上表现出性能的差异。对于两相组织，如果两个相的晶粒尺度相当，两者均匀地交替分布，此时合金的力学性能取决于两个相或者两种相或两种组织组成物的相对量及各自的性能。如果两个相的晶粒尺度相差甚远，其中尺寸较细的相以球状、点状、片状或针状等形态弥散地分布于另一相晶粒的基体内。如果弥散相的硬度明显高于基体相，则将显著提高材料的强度，同时降低材料的塑韧性。 10. 说明结构转变的热力学条件与动力学条件的意义，说明稳态结构和亚稳态结构之间的关系。 答：同一种材料在不同条件下可以得到不同的结构，其中能量最低的结构称为稳态结构或平衡太结构，而能量相对较高的结构则称为亚稳态结构。所谓的热力学条件是指结构形成时必须沿着能量降低的方向进行，或者说结构转变必须存在一个推动力，过程才能自发进行。热力学条件只预言了过程的可能性，至于过程是否真正实现，还需要考虑动力学条件，即反应速度。动力学条件的实质是考虑阻力。材料最终得到什么结构取决于何者起支配作用。如果热力学推动力起支配作用，则阻力并不大，材料最终得到稳态结构。从原则上讲，亚稳态结构有可能向稳态结构转变，以达到能量的最低状态，但这一转变必须在原子有足够活动能力的前提下才能够实现，而常温下的这种转变很难进行，因此亚稳态结构仍可以保持相对稳定。 第二章材料中的晶体结构 1. 回答下列问题： （1）在立方晶系的晶胞内画出具有下列密勒指数的晶面和晶向： 32）与[236] （001）与[210]，（111）与[112]，（110）与[111]，（132）与[123]，（2 （2）在立方晶系的一个晶胞中画出（111）和（112）晶面，并写出两晶面交线的晶向指数。 解：（1）
855环境科学与工程导论考试大纲 一、考试目的 环境科学与工程导论是环境学科重要专业基础课，其目的是考察考生对环境科学与工程的基本概念、基本原理和基本方法的掌握与综合应用程度。 二、考试的性质与范围 本考试是研究生入学专业考试，考察考生对环境科学与工程基本概念、基本原理和基本方法的掌握程度，以作为能否进一步深造的依据，主要范围涵盖环境学原理、生态学基础、水环境与水污染控制原理、大气环境与大气污染控制原理及固废处理与资源化的基本概念、基本原理与技术方法。 三、考试基本要求 考生应掌握环境科学与工程的基本概念和原理； 考生应掌握环境科学与工程的基本技术方法等内容。 四、考试形式 本考试采取客观试题与主观试题相结合，单项技能测试与综合技能测试相结合的方法。各项试题的分布情况见“考试内容”。 五、考试内容（或知识点） 考试内容包括以下部分：环境学原理、生态学基础、水环境与水污染控制原理、大气环境与大气污染控制原理和固废处理与资源化。总分为150分。 （一）环境学原理 1.了解环境科学与工程及其分类，环境科学与工程的研究领域和相关学科。掌握环境科学与工程常用科学词语和名称。 2.了解环境问题的实质、环境科学与工程的研究内容、任务和方法，了解环境保护与可持续发展的关系。 3.掌握环境污染、污染源、污染物和优先控制污染物等基本概念。 4.了解污染物在环境中的迁移转化方式以及影响因素。 5.掌握环境问题及其与社会经济发展的关系、当前世界关注的全球环境问题、我国的环境问题、解决环境问题的根本途经。 （二）生态学基础 1.了解生态学定义及其发展，生态系统的组成、结构和类型；了解生态学的一般规律。 2.掌握食物链（网）和营养级的概念，生态系统中的能量流动、物质循环和信息联系。 3.了解生态平衡的概念及其影响因素，生态平衡失调的标志。 4.掌握生态恢复的概念，了解退化生态系统的恢复与重建技术体系。 5.了解生态安全的概念、生态安全的现状及应对策略。 （三）水环境与水污染控制原理
《材料科学与工程》期末复习题 一、填空题（每空 1 分，共 24 分） 1.根据材料的化学组成，材料可以分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料。 2.生态环境材料的三要素为先进性、环境协调性、舒适性。 3.生态环境材料可分为原料无害化材料、绿色环境过程材料、可循环利用材料、高资源生产率材料。 4.按照断口颜色分，铸铁可以分为灰铸铁、白口铸铁和马口铸铁。 5.按照化学类型，贮氢合金可以分为AB5型、AB2型、AB型、A2B型。 6.减震合金的分类：孪晶型、铁磁性型、位错型、复相型、复合型。 7.常用的硬度测试方法：布氏硬度法、洛氏硬度法、维氏硬度法、显微维氏硬度、肖氏硬度 法。 8.按研究的尺度，材料的结构可以分为四个层次：宏观组织结构、显微组织结构、原子(分子)排列结构和原子中的电子结构。 9.塑性变形方式：位错运动、孪晶、蠕变、粘滞性流动。 10.选矿的主要方法有：手工选矿法、重力选矿法、磁选法、浮选法、联合选矿法。 11.从工艺角度看，冶炼可以分为火法冶炼、湿法冶炼、电冶炼。 二、判断题：（所给的是正确表述）（每题1 分，共6 分） 1.用洛氏硬度的三种表示方法 HRC、HRB、HRA 表示出来的硬度无法比较。 2.σmax/гmax 越大，脆性越大。 3.刃型位错的位错线与滑移方向垂直，螺旋位错的位错线与滑移方向平行。 4.位错属于线缺陷。 5.防锈铝合金，不可以采用热处理强化，而是采用冷加工变形硬化。 6.冷变形温度比淬火温度高。 7.工业高纯铝，数字越大,纯度越高。 8.固溶体的晶质类型跟溶剂保持一致。 三、简答题：（每题4 分，共16 分，8 选4） 1.什么是生命周期评价方法？ 答：是用数学物理方法结合实验分析对某一过程、产品或事件的资料、能源消耗、废物排放、环境吸收和消耗能力等环境负担性进行评价、定量该过程、产品或事件的环境合理性及环境负荷量的大小。 2.传统陶瓷与现代陶瓷的区别？ 答：
8．计算下列晶体的离于键与共价键的相对比例 (1)NaF (2)CaO (3)ZnS 解：1、查表得：X Na =,X F = 根据鲍林公式可得NaF 中离子键比例为：21 (0.93 3.98)4 [1]100%90.2%e ---?= 共价键比例为：%=% 2、同理，CaO 中离子键比例为：21 (1.00 3.44)4 [1]100%77.4%e ---?= 共价键比例为：%=% 3、ZnS 中离子键比例为：2 1/4(2.581.65)[1]100%19.44%ZnS e --=-?=中离子键含量 共价键比例为：%=% 10说明结构转变的热力学条件与动力学条件的意义．说明稳态结构与亚稳态结构之间的关系。 答：结构转变的热力学条件决定转变是否可行，是结构转变的推动力，是转变的必要条件；动力学条件决定转变速度的大小，反映转变过程中阻力的大小。 稳态结构与亚稳态结构之间的关系：两种状态都是物质存在的状态，材料得到的结构是稳态或亚稳态，取决于转交过程的推动力和阻力(即热力学条件和动力学条件)，阻力小时得到稳态结构，阻力很大时则得到亚稳态结构。稳态结构能量最低，热力学上最稳定，亚稳态结构能量高，热力学上不稳定，但向稳定结构转变速度慢，能保持相对稳定甚至长期存在。但在一定条件下，亚稳态结构向稳态结构转变。 第二章 1．回答下列问题： (1)在立方晶系的晶胞内画出具有下列密勒指数的晶面和晶向： (001）与[210]，(111）与[112]，(110)与 [111],(132)与[123],(322)与[236］ (2)在立方晶系的一个晶胞中画出（111)和 （112)晶面，并写出两晶面交线的晶向指数。 (3)在立方晶系的一个晶胞中画出同时位于（101). (011)和（112)晶面上的[111]晶向。 解：1、 2．有一正交点阵的 a=b, c=a/2。某晶面在三个晶轴上的截距分别为 6个、2个和4个原子间距，求该晶面的密勒指数。 3．立方晶系的 ｛111}, 1110}, {123）晶面族各包括多少晶面？写出它们的密勒指数。 4．写出六方晶系的{1012}晶面族中所有晶面的密勒指数，在六方晶胞中画出[1120]、[1101]晶向和(1012)晶面，并 确定(1012)晶面与六方晶胞交线的晶向指数。 5．根据刚性球模型回答下列问题： (1)以点阵常数为单位，计算体心立方、面心立方和密排六方晶体中的原子半径及四面体和八面体的间隙半径。 (2）计算体心立方、面心立方和密排六方晶胞中的原子数、致密度和配位数。 6．用密勒指数表示出体心立方、面心立方和密排六方结构中的原子密排面和原子密排方向，并分别计算这些晶面和晶向上的原子密度。 解：1、体心立方 密排面：{110}21 14 1.414a -+? = 密排方向：<111> 11.15a -= 2、面心立方
材料科学与工程导论 1 本课程的基本概念: 材料科学虽然是一门基础科学, 可是它涉及到诸如本课程的基本概念: 表面物理学、表面化学、金属学、陶瓷学、高分子学、传热学、传质学等多个学科的理论; 同时也与信息科学、生命科学、深海和深空科学等现代科学技术紧密相连。 1.1材料与人类文明一、材料与人类文明发展( 历史贡献) --石器时代、铜器时代、铁器时代、钢铁时代、合成材料时代、复合材料时代…… 陶器( china) 1.陶器出現是人类跨入新石器时代的重要标志之一, 2.据当前已知的考古资料, 中国的陶器制作至少已80 以上的历史。 青铜: 第一种合金 1.青铜, 古称金或吉金, 是红铜与其它化学元素( 锡、镍、铅、磷等) 的合金。 2.史学上所称的”青铜时代”是指大量使用青铜工具及青铜礼器的时期。 3.到春秋战国時期, 齐国工匠总结科技经验写成的《考工记》一书中, 提出了「金有六齐」, 这是世界科技史上最早的冶铜经验总结。 二、材料与人类现代文明 －－材料是发展高科技的先导和基石 ( 一) 支撑人类现代文明大厦的四大支柱技术 1.材料科学与技术 2.生物科学与技术 3.能源科学与技术 4.信息科学与技术 * 其中材料是基础! 材料的应用: 计算机与材料; 飞机和材料;复合科学材料能源。 ( 二) 新能源材料则是指实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术中所要用到的关键材料。 1.主要包括储氢电极合金材料为代表的镍氢电池材料;
2.嵌锂碳负极和LiCoO2正极为代表的锂离子电池材料、燃料电池材料; 3.Si 半导体材料为代表的太阳能电池材料; 4.铀、氘、氚为代表的反应堆核能材料等。 1.2 材料科学概论 化学成分不同的材料其性能也不相同。但对于同一成分的材料, 经过不同的加工工艺也能够使其性能发生极大的变化。*可见, 除化学成分外, 材料内部的结构和组织状态也是决定材料性能的重要因素。 *材料科学与工程( MSE ) 四要素:材料的合成与制备;成分与组织结构;材料特性;服役行为与使用寿命。 * 性能: 工程材料的性能主要是指材料的使用性能和工艺性能。 一使用性能: 材料的使用性能是指在服役条件下, 能保证安全可靠工作所必备的性能, 其中包括材料的力学性能、物理性能和化学性能。 ①力学性能:主要包括工程材料的强度、硬度、塑性、韧性、蠕变和疲劳性能。 ②物理性能:主要包括工程材料的熔点、密度以及电、磁、光和热性能。 ③化学性能:是指工程材料在环境作用下的耐腐蚀和抗老化性能。 ( 一) 、力学性能——材料在外加载荷( 外力或能量) 作用下或载荷环境因素( 温度、介质和加载速率) 联合作用下表现出来的行为。 －主要是指材料在力的作用下抵抗变形和开裂的性能。 机械设计中应首先考虑材料的力学性能。通俗地讲力学性能决定了在多大和怎样形式的载荷条件下而不致于改变零件几何形状和尺寸的能力。 指标:弹性、塑性、韧性、强度、硬度和疲劳强度等。1、材料的强度(strength)—材料所能承受的极限应力。 物理意义:材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力。 抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度、抗扭强度等。公式: σ=P/F o 单 位: 单位: MPa(MN/mm 2 ) ( 1) 屈服强度σs( yield strength) 和条件屈服强度σ0.02
《工业工程导论》知识点总结 一、工业工程的思想精髓： 1.提高效率是核心 2.追求无止境的改善 3.注重整体系统的思想 4.以人为本，重视人的作用 5.技术与管理结合的思想 二、生产系统的概念，作为现代工业工程的核心。 三、IE的主要领域 1.工效率学（含工作研究和人因工程） 2.运筹与优化 3.工程统计分析 4.管理信息系统与决策支持 5.生产运作管理 6.物流与供应链管管理（含设施规划与设计） 7.质量与可靠性 8.面向服务的工业工程（金融风险管理、健康工程等） 四、工业工程体系从运作管理、管理系统、企业服务三个层次上加以描述。 五、当你看到一个静止的物体的时候，那就是土木工程；当你看到一个运动的物体的时候，那就是机械工程；当你闻到味道的时候，那就是化学工程；当你看不到东西的时候，那
就是电子工程；但当你想都不能想象的时候，那就是工业工程。 六、飞机装配演变： 1.定位式装配：被装配的飞机在固定位置上，逐步完成全部装配和实验. 2.精益脉动装配：设置几个工位，间歇移动；装配周期时间缩短。 3.连续移动装配线：机身对接后连续移动装配。C919 七、七种浪费：1.过量生产 2.移动 3.多余的处理 4.缺陷品 5.库存 6.空签 7.运输和传送 八、工业工程在金融中的应用 成本核算工程经济学投资者风险偏好分析风险评估与防范金融产品优化资产管理优化金融预测与分析投资组合优化赋税优化九、工业工程在体育中应用：大型运动会物流与人流管理体育人因工程大型赛事调度体育设施布局优化大型赛事应急人员疏散大型运动会成本控制 十、工业工程在政府管理中应用：公共政策制定决策支持工作流程重构与优化政府工作效率改进公共设施建设项目管理公共设施规划与布局设计应急管理疫情控制 十一、工业工程基本任务：系统规划系统设计与实施系统评价系统创新 十二、工业工程应用领域：社会领域、制造领域、交通运输、行政管理、金融领域、医疗卫生、体育竞赛及其他行业
《材料科学与工程概论》复习思考题 一、名词解释 1.磁化曲线：磁感应强度或磁化强度与外加磁场强度的关系曲线称为磁化曲线。 2.磁滞效应及磁化曲线：磁感应强度的变化总是落后于磁场强度的变化，这种效应称为磁滞效应。由于磁滞效应的存在，磁化一周得到一个闭合回线，称为磁滞回线。 3.磁致伸缩：铁磁性物质在外磁场作用下，其尺寸伸长（或缩短），去掉外磁场后，其又恢复原来的长度，这种现象称为磁致伸缩现象（或效应）。 4. 硅酸盐材料：化学组成为硅酸盐类的材料称为硅酸盐材料，也称为无机非金属材料。 5. 水泥：水泥是一种粉末状的谁硬性胶凝材料，加入适量水拌合后成为塑性浆体，既能在空气中硬化又能在水中硬化，并可将砂、石、纤维和钢筋等材料牢固地念接起来，成为有较高强度的石状体，是建造高楼大厦、桥梁隧道、港口码头等工程的主要材料。 6. 复合材料：将两种或两种以上的单一材料复合可获得新的材料，这些新的材料保留了原有材料的优点，克服和弥补了各自的缺点，并显示出一些新的特性，这就是复合材料。 7. 合金：由一种金属跟另一种或几种金属或非金属所组成的具有金属特性的物质叫合金。 8. 晶体：由结晶物质构成的、其内部的构造质点(如原子、分子)呈平移周期性规律排列的固体。长程有序，各向异性。 9. 晶粒：结晶物质在生长过程中，由于受到外界空间的限制，未能发育成具有规则形态的晶体，而只是结晶成颗粒状称晶粒。 10.晶界：结构相同而取向不同晶粒之间的界面。在晶界面上，原子排列从一个取向过渡到另一个取向，故晶界处原子排列处于过渡状态。晶粒与晶粒之间的接触界面叫做晶界。 11.高分子材料：由相对分子质量较高的化合物构成的材料，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料等。 12.
工业工程导论作业答案 第一章 1．企业的生产运作有哪几种类型?各有什么特点? 答：(一)离散型机械制造企业 (l)车间任务型其特点: A．每项生产任务仅使用整个企业的一小部分能力和资源； B．生产设备一般按机群方式布置。 (2)流水线型生产其特点： A．工作地专业化程度高，按产品或加工对象组织生产； B．生产按节拍进行，各个工序同期进行作业，重复相同的作业内容； C．各道工序的单件作用时间与相应工序的工作地(或设备)数比值相等； D．工艺过程是封闭的。 (二)流程型制造企业 流程型制造是指通过对于一些原材料的加工，使其形状或化学属性发生变化，最终形成新形状或新材科的生产方式。 (三)重入离散型制造企业 重入型制造是指产品或零件在制造过程中被某些机器(至少一台)重复加工两次以上。 (四)服务型企业 必须以为人们提供服务，以社会服务为中心组织生产，努力使顾客满意。 2．什么是工业工程(IE)?试简明地表述IE的定义。 答：工业工程(IE)是以人、物料、设备、能源和信息组成的集成系统为主要研究对象，综合应用工程技术、管理科学和社会科学的理论与方法等知识，对其进行规划、设计、评价和创新等活动(基本职能、功能)，使其达到降低成本，提高质量和效益的目的。 3．工业工程的目标是什么？ 答：提高生产率、提高质量，降低成本。 4．什么是生产率？为什么说生产率是衡量生产系统经济效益的一个指标？ 答：生产率是经济学上一个用来衡量生产系统转换效率的指标，一般定义为“生产率就是产出与投入之比”。 产出与投入比值愈大，即生产率愈高。这意味着用同样的资源消耗，也就是在材料、劳动力和生产设施等方面花费相同的成本，能够生产较多的产品；或者说生产同样的产品而花的成本较少。较高的生产率表明能创造更大的经济价值，具有更高的效益。所以，生产率是一个重要的效益指标。 5．什么是工作研究?工作研究的对象、特点是什么? 答：工作研究是工业工程体系中最重要的基础技术，以提高生产率和整体效益为目的。利用方法研究和作业测定(工作衡量)两大技术，分析影响工作效率的各种因素，帮助企业挖潜、革新，消除人力、物力、财力和时间方面的浪费，减轻劳动强度，合理安排作业，用新的工作方法来代替现行的方法，并制定该项
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