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金属材料科学发展的历程与人类思维方式的演变摘要：纵览了人类思维方式的演变、自然科学和金属材料科学发展的历程，阐述了金属材料及其理论的层次性和相关性。
介绍了我们为实现金属材料科学设计的规划轮廓。
关键字：材料科学物理金属学材料设计系统论材料科学是探索研究和制造新材料规律的科学，它不仅指出特殊材料研制的特殊方法，而日‘还揭示出各种不同材料研制的共同规律。
材料科学技术是一门技术科学，它介于基础科学和工程技术之间。
与基础科学相比较，材料科学技术更接近于具体实践。
而与工程技术相比较，它则更接近于理论研究。
它是基础科学研究中基础理论转化为应用技术的中间环节。
它的主要特点是将具体技术中带有共同性的科学问题集中起来加以研究。
在材料科学研究中，探寻其中的哲学问题对材料科学技术的发展很有必要。
1．人类思维方式的演变与自然科学的发展人类对客观世界的认识经历了“朴素整体论”和“分解论”(或称还原论)的时代，当前正处于向“系统论”演变的新时代。
回顾人类思维方式的演变和科学发展的历程对我们进行创造性思维和卓有成效的工作是极为有益的。
中世纪以前的古代科学是处于“朴素整体论”的时代。
由于低的生产力和科学水平的限制，人们并不知道每一事物是一个具有复杂结构的系统，也不能认清事物之间联系的细节，古代的先哲们就是在这种情况下追求事物的整体性和统一性的。
古中国的先哲们就曾以“金、木、水、火、土”解释万物构成的世界。
随着生产力和科学水平的提高，人类进人了“分解论”的时代。
人们运用割断事物之间联系的方法，把研究的事物从联系中抽出来，进行结构、特性、原因和结果的细致研究。
首先是自然科学从哲学中脱解出来，随之，数学、天文学、物理学、化学、生物学等学科相继形成。
随着人们认识的深化和知识的不断积累，这种“分解”进一步在每一学科内延续。
分解论的思维方式所追求的是对事物精确和严密的逻辑性描述，反对含糊笼统的臆断。
人类每作一步分解，便有新的理论建立。
人类运用这种思维方式取得了永远值得自豪的光辉成就。
第二框创新是引领发展的第一动力一、选择题1.我国科学家最近研制的新型镁锂合金，是通过在金属镁中添加锂元素，使其具备了低密度、高比刚度、高比强度的优异力学性能和减震、消噪的高阻尼性能,以及抗辐射、抗电磁干扰性能,是当今世界最轻的金属结构材料，被称为未来最为“绿色环保”的革命性材料。
这表明( )①创新更新了人们的生产工具②创新促进了生产技术的进步③创新提高了劳动者的素质④创新开辟了更广阔的劳动对象A.①②B.①③C.②④D.③④,使其具备了低密度、高比刚度、高比强度的优异力学性能和减震、消噪的高阻尼性能,以及抗辐射、抗电磁干扰性能”，表明创新促进了生产技术的进步，②符合题意;我国科学家最近研制的新型镁锂合金是当今世界最轻的金属结构材料，被称为未来最为“绿色环保”的革命性材料，表明创新开辟了更广阔的劳动对象,④符合题意;①③材料体现不出。
2.2018年9月以来,省一级的机构改革方案密集获批，截至2018年底,至少29省份的机构改革方案已获中央批复同意.此轮地方党政机构的调整在与中央步调保持总体一致的基础上，一批因地制宜、体现当地特色的机构挂牌亮相。
此轮地方党政机构调整（）①坚持了矛盾的普遍性与特殊性的统一②发挥了制度创新在社会发展中的先导作用③运用创新意识推进社会治理方式现代化④是调整生产关系适应生产力不断发展的客观要求A.①②B。
①③C。
②④ D.③④,一批因地制宜、体现当地特色的机构挂牌亮相,体现了矛盾的普遍性与特殊性的统一，①符合题意；此轮地方党政机构调整体现了我国运用创新意识推进社会治理方式现代化，③符合题意;实践基础上的理论创新在社会发展中起先导作用，②说法错误；地方党政机构的调整属于对上层建筑的调整,不属于生产关系,④不选。
3.从以经济建设为中心、发展是硬道理,到发展是党执政兴国的第一要务,到坚持科学发展、全面协调可持续发展，到坚持“五位一体”总体布局，每一次发展理念的创新和完善,都推动发展实现了新的跨越。
科学思维的方法有哪些科学思维是人类获得和发现知识的基本思维方法。
在那么科学思维的方法有哪些呢?下面店铺为大家介绍的科学思维的方法有哪些，希望对您有帮助哦。
科学思维的方法1、等量代换法等量代换法即把不能直接解决的问题用在某方面和他相同或相似的，并容易解决的问题代替求解，从而求出所要问题的答案，或是找到类似的解决方法。
2、观察渗透理论科学实验证明，人的头脑在认识事物之前，并不是空无一物的“白板”，而是已经存在着某种东西了。
这就是已有的知识储备、理论框架、价值观念等。
它们对观察者的观察范围和思考偏向作了预先的规定。
对于创造者个人来说，观念的转变或理论背景的转换，就意味着一种新创意的产生。
RNA酶的发现即是一个著名的例证，它告诉我们，一旦观察者的理论思想观念发生了转换，就会使他的视野发生深刻的、戏剧性的变化，就能观察到从前“视而不见”、“充耳不闻”的东西。
这就要求观察者具备良好的知识结构，不能囿于传统的思想观念，善于改变因一定理论的框架、范式而习惯形成的固定思路和先人为主的做法，从而有助于新创意的产生。
3、黑箱方法所谓黑箱方法，就是把研究对象视为“黑箱” (由于种种条件的限制，无法从外部或无法打开来直接探察其内部的奥秘，如人的大脑、人口系统、原子结构、密封的仪器等，都可看作“黑箱”)，通过观察外界向“黑箱”输入的信息和从“黑箱”输出的信息，来研究“黑箱”内部状态、结构和机理，从而揭示研究对象的特点和规律的一种科学方法。
这种方法实际上是—种察其“表”而知其底的方法。
由于黑箱方法不需要打开研究对象，只需通过外部观察、试验，就可了解研究对象的内部情况和变化，同时，它是从事物的整体功能着眼，不考虑事物的内部细节，所以它有着广泛的应用价值。
运用黑箱方法整体地、活体地研究高度组织和活动性的生命系统，具有独特的优越性，可以在不干涉生命正常活动的条件下研究生命系统的活动规律。
如在探讨脑功能的本质的过程中，科学家常用黑箱方法。
实用上金属材料课的心得（汇总17篇）（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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材料学科发展的历程材料学科是一门研究材料性质、结构、性能和制备的学科。
它的发展历程可以追溯到人类最早开始使用石器工具的时代。
在远古时期，人类开始利用石头、木材和骨头等天然材料来制作工具。
这些天然材料虽然结构简单，但具有一定的强度和硬度。
随着人类社会的发展，对材料的需求越来越多样化，人们开始对更多种类的材料进行研究和利用。
在公元前3000年左右，人类开始使用金属材料，如铜和铁，来制作工具和武器。
金属的出现使得人类社会的发展迈入了一个新的阶段。
石器被金属器取代，农业生产和手工业的发展得到了进一步提升。
对金属材料的研究也逐渐开始，人们开始探索如何提高金属材料的强度和硬度。
到了十八世纪，工业革命的到来推动了材料科学的发展。
工业化带来了大规模的生产需求，人们开始探索如何提高材料的生产效率和质量。
同时，人们也开始关注材料的结构和性能之间的关系，进一步深入研究材料的物理和化学性质。
这些研究为材料的设计和制备提供了理论基础。
二十世纪初，材料科学进入了一个新的发展阶段。
人们开始研究和利用新型材料，如塑料、复合材料和半导体材料。
这些新材料的出现极大地拓宽了人们的想象空间，使得新的技术和应用得以实现。
例如，塑料的出现使得人们能够开发出更加轻便、坚固和环保的产品；半导体材料的应用促进了电子技术的飞速发展。
近年来，随着纳米科学的兴起，材料科学又进入了一个新的阶段。
纳米材料具有特殊的结构和性能，广泛应用于能源、电子、生物医学等领域。
同时，人们也开始关注材料科学与环境保护之间的联系，研究如何开发更加可持续和环保的材料。
总的来说，材料学科的发展可以概括为从天然材料到金属材料，再到新型材料的演变过程。
随着科学技术的进步和社会需求的变化，材料学科在不断发展壮大。
未来，材料科学将继续面临新的挑战和机遇，推动人类社会的进步和发展。
《钢铁是怎样炼成的》：意志与奋斗的熔炉1. 引言1.1 概述钢铁是人类社会发展史上的一个重要里程碑，它不仅改变了我们的生活方式，也推动了经济和科技的进步。
本文将探讨钢铁是如何从无到有、由弱变强的过程，以及其中所蕴含的意志与奋斗。
1.2 文章结构本文共分为五个部分进行论述。
首先在“钢铁的起源”部分，我们将探讨矿石的发现与采集，以及冶炼技术的演进，该部分将带领我们走进远古时代。
其次，在“钢铁工业的崛起”部分，我们将剖析工业革命对钢铁生产所带来的深远影响，并探讨大规模生产与科技创新对于钢铁工业发展的推动作用。
然后，在“钢铁是如何锻造成强者的”一节中，我们将深入探讨那些凭借坚毅不折不挠之意志和在挫折中寻找成长之奋斗能力而得以成功塑造自己并走向成功的人们。
最后，在“结论”部分中我们将总结探讨的要点，并强调钢铁制造所蕴含的意志与奋斗精神的重要性，以及在面对困难和挑战时要坚持不懈求索的重要性。
1.3 目的本文旨在通过深入研究钢铁制造的历史过程，揭示背后所孕育出来的意志力量和奋斗精神。
我们将从技术、经济、社会等多个角度探讨钢铁是如何经历无数人们勤劳耕耘和锲而不舍追求所最终成就的。
通过了解这一过程，我们可以从中汲取力量，启发自己在面对困难和挑战时坚定信心，并积极拼搏奋斗，实现个人与社会发展的目标。
2. 钢铁的起源2.1 矿石的发现与采集人类对于金属和矿石的认知可以追溯到远古时代。
在早期，人们主要使用自然形成的金属，如黄铜、青铜等。
然而，随着时间的推移，他们开始寻找更坚固、更耐用的材料来满足日益增长的需求。
这导致了对铁矿石的探索与开采。
古代各个文明都有自己探索和利用铁矿石的历程。
早在公元前约1600年左右，埃及人就已经掌握了从铁矿中提取金属铁的技术。
同时，亚洲其他地区（如中国与印度）以及地中海地区（如希腊、罗马）也陆续发现了自己国内丰富的铁资源，并开始进行开采和冶炼。
2.2 冶炼技术的演进钢铁制造背后离不开冶炼技术的逐步演进。
《金属材料及热处理》课程思政建设的实践与探索【摘要】本文主要介绍了关于《金属材料及热处理》课程思政建设的实践与探索。
在从背景介绍和意义重要性方面提出了问题。
在围绕课程理念与设计、课程内容与教学方法、学生学习效果评估、课程实践案例分享和学生思政教育效果展开讨论。
结论部分总结了实践与探索的成果，并展望了未来发展方向。
通过这篇文章的探讨，可以更好地了解到如何在金属材料及热处理课程中融入思政教育元素，促进学生综合素质的提升，为学生的思想品德教育提供参考和借鉴。
【关键词】金属材料、热处理、课程思政建设、实践、探索、课程理念、课程设计、教学方法、学习效果评估、实践案例分享、思政教育效果、成果、发展方向。
1. 引言1.1 背景介绍金属材料及热处理课程作为材料科学与工程专业的重要课程之一，对于培养学生的专业能力和思想素养起着至关重要的作用。
随着社会经济的不断发展和科技水平的不断提升，金属材料在工业生产和科研领域中的应用也日益广泛，因此有必要对金属材料及其热处理技术进行系统的教学与探讨。
本课程旨在通过理论与实践相结合的方式，使学生深入了解金属材料的性能、结构和热处理原理，培养其对金属材料及其相关问题的思考和解决能力。
在传统的金属材料课程教学中，往往侧重于理论知识的传授，而对学生的实际动手能力和创新思维的培养不够，这与时代发展的需求和学生个体发展的需求不尽相符。
本课程在设计中充分考虑到了学生的实践能力培养和思想素质提升，将理论知识与实践技能相结合，注重培养学生的创新能力和团队协作精神，使其在学习金属材料及热处理的过程中不仅掌握了专业知识，更重要的是培养了扎实的实践操作能力和综合分析问题的能力。
1.2 意义重要性金属材料及热处理课程在当今社会中具有重要的意义和价值。
金属材料及热处理作为材料科学与工程领域的重要内容之一，对于培养学生的工程素养和专业技能具有重要意义。
通过学习这门课程，学生可以深入了解金属材料的性能、结构和加工特性，掌握金属热处理的原理和技术，为将来从事相关工程领域提供坚实的理论基础和实践技能。
材料学科中的哲学思考材料的概念最早出现在石器时代，那时以天然的石、木、皮材料做器件；后来陆续出现了陶器；随着冶炼技术的发展，人们又进入了铜器时代；当进入铁器时代时，对技术的要求就更高了，因为氧与铁的结合要比氧与铜的结合强得多，还原铁更为困难。
现代科学技术的发展更离不开材料。
支撑人类生存大厦的主要有材料科学技术、生物科学技术、能源科学技术、信息科学技术，这些技术支持着上到航天技术下到海洋技术，而这些技术无一不是以材料物质为基础的，因此可以说，材料是人类物质文明的基础和支柱。
回顾历史，人类的历史是一部材料不断进步发展的历史。
正是在历史发展过程中以及与此相联系的人类知识和经验的增长过程中，材料的使用才得以发展。
材料的发展与社会的发展以及人类文明之间贯穿着一条辩证的线索。
在人类发展史的早期阶段，直接获取的自然财富被用于满足最简单的需要。
随着分工程度的深化，对在自然界寻觅到的原始材料进行加工的兴趣提高了。
如果没有具备相应数量、质量、形式和布局的一定材料，没有必要的知识和技能，人类便会停留在原始阶段。
世界是由物质组成的，对人类有用的物质即材料，而只有材料的不断创新才能令社会前进。
近二三十年来，在生产力发展和高技术产业需求的推动下，新材料的种类正以每年5%的速度增长，规模不断扩大。
新材料的发展应用不仅是技术革命与创新的基础和社会前进的动力。
也成为社会经济可持续发展的有力保证。
同时，新材料开发应用中所产生的创新性思想方法极大地丰富了马克思主义辩证思维的内容，促进了人类思维方式的变革。
加深了人类对大自然的认识。
从大的方面讲，人们进行任何科学研究工作。
都必须自觉或不自觉地以辩证唯物主义的世界观和方法论为指导。
科学的进步和人类知识的迅速增加。
必然伴随着研究方法和思维方法的变革。
尤其是在新材料的研究、开发、应用过程中。
人们常综合运用各种研究手段和思维方法。
从而衍生出许多新的构思、概念和认知方法。
这些都为辩证唯物主义的认识论与方法论提供了生动的素材，极大地丰富了辩证唯物主义认识论与方法论的内容。
《材料科技与人类文明》说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的题目是《材料科技与人类文明》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析本节课的教材内容主要围绕材料科技在人类文明发展进程中的重要作用展开。
通过对不同历史时期材料的演变以及材料对社会生产、生活和科技进步的影响进行阐述，让学生了解材料科技与人类文明之间的紧密联系。
教材首先介绍了古代材料的发展，如石器、青铜器和铁器等，这些材料的出现推动了人类社会从原始社会向农业社会的转变。
接着，教材讲述了近代工业革命以来新材料的不断涌现，如钢铁、塑料、合成纤维等，这些材料的广泛应用极大地改变了人类的生产方式和生活质量。
最后，教材展望了未来材料科技的发展趋势，如纳米材料、智能材料等，为学生展示了材料科技的广阔前景和无限可能。
二、学情分析授课对象为_____年级的学生，他们在之前的学习中已经对物理、化学等相关学科有了一定的基础，具备了一定的科学思维和探究能力。
但对于材料科技这一较为综合的领域，学生的认识还比较有限，需要通过本节课的学习，进一步拓宽视野，加深对材料科技的理解。
这个年龄段的学生好奇心强，对新鲜事物充满兴趣，但在学习过程中可能存在注意力不集中、对抽象概念理解困难等问题。
因此，在教学过程中，需要采用多样化的教学方法和手段，激发学生的学习积极性，帮助他们更好地掌握知识。
三、教学目标1、知识与技能目标（1）学生能够了解材料科技的发展历程，包括古代、近代和现代不同时期的主要材料及其特点。
（2）掌握常见材料的分类和性能，能够区分金属材料、无机非金属材料、高分子材料等。
（3）了解材料科技在人类文明发展中的重要作用，以及对社会、经济和环境的影响。
2、过程与方法目标（1）通过案例分析和讨论，培养学生的分析问题和解决问题的能力。
（2）通过实验探究和观察，提高学生的动手能力和观察能力。
材料科学发展的历史材料科学是一门研究物质的结构、性质、制备和应用的学科。
它涵盖了多个领域，如金属、陶瓷、聚合物和复合材料等。
材料科学的发展历史可以追溯到人类最早使用工具的时期，随着时间的推移，人们对材料的认识和应用不断深入。
1. 早期材料的使用人类早期使用的材料主要是自然界中的石头、木材、骨头和兽皮等。
这些材料虽然简单，但满足了人类最基本的需求，如建筑、狩猎和存储食物等。
当时的人们通过试错的方式逐渐发现了不同材料的特性和用途。
2. 金属时代的到来随着冶金技术的发展，人类进入了金属时代。
最早发现和应用的金属是铜和锡，它们可以通过冶炼和铸造等方法加工成各种工具和武器。
后来，人们发现了铁的存在，并逐渐掌握了铁的冶炼技术，这标志着人类进入了铁器时代。
3. 材料科学的萌芽在古代，人们对材料的认识逐渐深入，例如古希腊的哲学家亚里士多德就提出了一些关于材料的理论。
他认为，物质由四种元素（地、水、火、气）组成，不同材料的性质取决于元素的组合和排列方式。
这些理论为后来的材料科学奠定了基础。
4. 工业革命的推动18世纪的工业革命为材料科学的发展提供了巨大的推动力。
随着机械工业的兴起，对材料的需求大幅增加。
人们开始研究和改进材料的性能，以满足不断变化的工业需求。
在这一时期，煤炭和铁矿石等资源的大规模开采和利用，使得钢铁等材料得到了广泛应用。
5. 材料科学的建立20世纪初，材料科学作为一门独立的学科开始建立。
人们开始系统地研究材料的结构和性质，以及材料的制备和应用技术。
随着科学技术的进步，人们逐渐掌握了更多材料的制备方法，例如陶瓷材料的烧结技术、金属材料的合金化和热处理技术等。
6. 新材料的涌现随着科学技术的不断进步，新材料不断涌现。
例如，20世纪50年代发现的半导体材料为电子技术的发展提供了基础。
20世纪70年代发现的高温超导材料在能源领域具有重要应用价值。
此外，纳米材料、生物材料和功能材料等也成为材料科学研究的热点领域。
2024年材料科学导论心得体会样本尊敬的教师：您好！首先非常感谢您给予我写心得体会的机会。
在这学期的材料科学导论课程中，我收获了很多知识，也对材料科学有了更深入的了解。
在此，我将结合个人对课程的理解和感悟，写下我对材料科学导论的心得体会。
一、对材料科学导论的认识材料科学导论作为一门导论性的课程，是我们学习材料学的第一课。
通过本课的学习，我对材料科学的定义、发展历程和研究内容等方面有了更全面的了解。
材料科学是一门交叉学科，它研究的是物质的结构、性能和制备方法等方面的知识。
材料科学的发展源远流长，从古代的陶瓷、金属材料到现代的高分子材料、纳米材料，材料科学与人类的生产生活息息相关。
二、材料科学导论的教学特点材料科学导论的教学特点主要体现在以下几个方面：1. 主动性：在课程中，我们不仅仅只是被动地接受知识，更重要的是要积极主动地思考和探索。
在老师的引导下，我们常常有机会进行小组讨论、实验研究和课堂演讲等活动，这样不仅能够加深对知识的理解，还能培养我们的分析和解决问题的能力。
2. 交叉性：材料科学是一门交叉学科，与物理、化学、工程学等学科有密切的联系。
因此，在材料科学导论中我们需要综合运用各个学科的知识进行学习和研究。
这种交叉性的教学方法不仅能够增加知识的广度，还能够激发我们的创造力和创新思维。
3. 实践性：材料科学是一门实践性很强的学科，需要通过实验和实际操作来加深对理论知识的理解和掌握。
因此，在课程中，我们常常有机会进行实验和实践活动，这样不仅可以巩固理论知识，还能够培养我们的实际操作能力和动手能力。
三、材料科学导论的学习方法在材料科学导论的学习过程中，我总结了以下几点学习方法，供参考：1. 多角度学习：材料科学导论是一门综合性很强的课程，需要我们从多个角度进行学习。
在学习过程中，我们应该充分利用教材、课堂讲义、参考书籍和网络等资源，从理论和实践两个方面来进行学习。
2. 理论联系实际：学习材料科学导论不仅要注重理论知识的学习，还要注重将理论与实际生活联系起来。
材料科学发展的历史材料科学是一门研究材料性质、结构、性能和应用的学科，它在现代科技和工业生产中起着至关重要的作用。
本文将详细介绍材料科学发展的历史，从古代的金属冶炼开始，一直到现代材料的多样化应用。
1. 古代的金属冶炼在人类历史的早期阶段，人们开始探索金属冶炼的技术。
最早的金属冶炼可以追溯到公元前6000年左右的新石器时代。
在这个时期，人们发现了铜的存在，并学会了如何从矿石中提取铜。
这标志着人类进入了金属时代。
随着时间的推移，人们开始探索其他金属的冶炼方法，如铁、锡等。
2. 工艺和手工制造时代在古代，材料的制备和加工主要依靠手工制造和传统工艺。
例如，在古埃及时期，人们使用陶器、木材和石头制作工具和建筑材料。
古代中国的青铜器制作也是一项重要的材料工艺。
3. 工业革命时期的材料科学工业革命的到来标志着材料科学的重大进展。
随着机械制造业的兴起，对材料性能和质量的要求也越来越高。
在18世纪末和19世纪初，人们开始研究和应用新的材料，如钢铁和铸铁。
这些材料具有更高的强度和耐久性，推动了工业生产的发展。
4. 金属合金和材料多样化随着材料科学的发展，人们开始研究和开发各种金属合金。
金属合金是由两种或更多种金属组成的材料，具有优异的性能和特殊的应用。
例如，钢是一种铁和碳的合金，具有高强度和耐腐蚀性，广泛应用于建筑、汽车和航空航天等领域。
5. 高分子材料的发展20世纪初，高分子材料的研究和应用成为材料科学的一个重要领域。
高分子材料是由大量重复单元组成的材料，如塑料和橡胶。
这些材料具有轻质、耐磨、绝缘等特点，广泛应用于塑料制品、电子产品和医疗器械等领域。
6. 纳米材料的崛起近年来，随着纳米技术的发展，纳米材料成为材料科学的热点研究领域。
纳米材料具有特殊的物理和化学性质，如高强度、导电性和磁性等。
这些特性使得纳米材料在能源、环境、医学和电子等领域具有广泛的应用前景。
7. 可持续发展的材料科学随着全球环境问题的日益严重，可持续发展的材料科学受到越来越多的关注。
Vol.54No.2Feb.2021从《金属材料学》（第3版）研究金属材料衽室内家装设计中的应用（河南工学院，河南新乡453000）人类社会的发展和文明的进步与金属材料的不断变革有着密切的关系。
石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代,这些时代发展中对于金属工具的铸造打磨，都可作为金属材料的实践应用,成为时代发展的重要表现。
现代技术的不断创新，使得金属材料也有了越来越多的种类和表现形式，已成为人类社会发展的重要物质基础。
金属材料在现代日常生活中得到越来越广泛的应用，其是以金属元素或以金属元素为主而构成的具有金属特性的材料的统称。
金属材料学是研究金属材料的专业学科，是金属材料工程、金属热加工等学科重要的专业基础课之一。
由袁志钟编著、化学工业出版社岀版的《金属材料学》（第3版）一书，作为材料科学专业的课程教材，具体阐述了关于金属材料的历史发展历程,并对金属零部件的寿命和使用情况作简要介绍,并进一步介绍了各类钢铁材料的形成原理，创造性地对新型金属材料进行了概括总结。
全书兼具理论性、应用性和综合性,在内容上凸显了当代材料科学领域理论发展的思辨性与强韧性，突岀了材料科学与工程研究的核心方法论，既可作为高等院校材料工程专业的教学用书,也可供相关研究人员作为理论参考使用。
《金属材料学》（第3版）全书共分为三篇十五章节。
绪论部分对金属材料的发展历程、当代发展状况及未来发展趋势作了总结概括。
第一至八章为第一篇，从钢的合金化、工程结构钢、机械制造结构钢、工模具钢、不锈钢、耐热钢等方面对钢铁材料进行了全面而详细的论述。
第九至十二章为第二篇，是对有色金属合金的综合论述，主要介绍了铝合金、铜合金、钛合金、镁合金等有色金属合金,从性质、特点、分类、应用等方面对各类有色金属合金做作了具体分析。
第十三至十五章为第三篇，以新型金属材料为主要论述对象，分别介绍了金属功能材料、金属基复合材料及金属间化合物结构材料,对各类新型金属材料的性能、特点、种类及未来发展应用作了具体总结。
金属和金属材料讲学案【本课思想导图】课题1 金属材料教学【教学设计思路】根据课程标准要求，关于金属材料的学习，在认知领域的教学属于知道和了解水平，且学生已有关于金属和合金的不少生活常识，学习难度不大。
为维护课标的严肃性，教学忌拔高知识难度，但在教学中，对于过程与方法，情感态度与价值观可考虑加强一些。
使学生在学习过程中去深刻感知金属的物理性质及合金的巨大使用价值。
从方法和情感层面获得加强和熏陶，不失为一种教学创新。
这样做对知识学习而言，可以变枯燥为生动；对过程与方法而言，可以获得实验探究、调查研究、归纳分析等训练；还可透过关于中国冶金发展史的学习对爱国情感的熏陶等等。
同时，本课题教材联系学生生活常识较多。
为扩大学习成果，在课前、课中及课后力求安排一些学生活动，以激发化学学习的持久兴趣及升华科学情结。
因此，本课题的教学，以指导学生探究学习、发展学生认知能力为出发点及归宿而设计。
【教学目标】知识与技能：1、通过日常生活中广泛使用金属材料等具体事例，认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。
2、了解常见金属的物理性质，知道物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但同时还需考虑如价格、资源以及废料是否易于回收等其他因素。
3、认识在金属中加热熔合某些金属或非金属可以制得合金，知道生铁和钢等重要合金，以及合金比纯金属具有更广泛的用途。
过程与方法：1、引导学生自主实验探究金属的物理性质（重点探究导电、导热性等）。
2、通过讨论探究物质的性质与用途的关系，培养学生综合分析问题的能力。
3、通过查阅合金的资料，培养学生独立获取知识的能力。
情感态度与价值观：1、通过实验探究活动让学生体验成功的喜悦，逐步养成在学习过程中敢于质疑敢于探究的良好品质。
2、通过调查考察认识化学科学的发展在开发新材料提高人类生存质量方面的重大意义和贡献。
【教学重点】1、引导自主探究金属的物理性质。
2、在交流学习中认识常见的合金并了解其广泛的用途。
金属材料科学发展的历程与人类思维方式的演变摘要：纵览了人类思维方式的演变、自然科学和金属材料科学发展的历程，阐述了金属材料及其理论的层次性和相关性。
介绍了我们为实现金属材料科学设计的规划轮廓。
关键字：材料科学物理金属学材料设计系统论材料科学是探索研究和制造新材料规律的科学，它不仅指出特殊材料研制的特殊方法，而日‘还揭示出各种不同材料研制的共同规律。
材料科学技术是一门技术科学，它介于基础科学和工程技术之间。
与基础科学相比较，材料科学技术更接近于具体实践。
而与工程技术相比较，它则更接近于理论研究。
它是基础科学研究中基础理论转化为应用技术的中间环节。
它的主要特点是将具体技术中带有共同性的科学问题集中起来加以研究。
在材料科学研究中，探寻其中的哲学问题对材料科学技术的发展很有必要。
1．人类思维方式的演变与自然科学的发展人类对客观世界的认识经历了“朴素整体论”和“分解论”(或称还原论)的时代，当前正处于向“系统论”演变的新时代。
回顾人类思维方式的演变和科学发展的历程对我们进行创造性思维和卓有成效的工作是极为有益的。
中世纪以前的古代科学是处于“朴素整体论”的时代。
由于低的生产力和科学水平的限制，人们并不知道每一事物是一个具有复杂结构的系统，也不能认清事物之间联系的细节，古代的先哲们就是在这种情况下追求事物的整体性和统一性的。
古中国的先哲们就曾以“金、木、水、火、土”解释万物构成的世界。
随着生产力和科学水平的提高，人类进人了“分解论”的时代。
人们运用割断事物之间联系的方法，把研究的事物从联系中抽出来，进行结构、特性、原因和结果的细致研究。
首先是自然科学从哲学中脱解出来，随之，数学、天文学、物理学、化学、生物学等学科相继形成。
随着人们认识的深化和知识的不断积累，这种“分解”进一步在每一学科内延续。
分解论的思维方式所追求的是对事物精确和严密的逻辑性描述，反对含糊笼统的臆断。
人类每作一步分解，便有新的理论建立。
人类运用这种思维方式取得了永远值得自豪的光辉成就。
在这一时代出现了以哥白尼、伽俐略、牛顿和爱因斯坦等为代表的一大批成就卓著的科学家。
然而，分解论的思维方式并不是尽善尽美的，由于层层分解，忽略甚至完全割断事物之间的固有联系，就会使事物发生“变形”，以致使人们不能从整体上把握事物的性质和总的发展规律，甚至有时导致了精确性与正确性相冲突的结论。
“分久必合，合久必分”。
由于生产力和科学技术的高度发展，知识的大量积累，分解论思维方式的局限性更加显露，导致了一个新的系统论思维方式的产生。
系统论的创始人贝塔朗菲说，生物学走的是还原论的道路，研究越来越细，一直研究到分子，叫分子生物学。
但是最后说到生命现象到底怎么回事，好像越来越渺茫，研究的越细，对“整体”越说不清楚。
他认为应朝另一个方向来看待研究的对象，从而提出了系统思想，建立了系统论。
人们经历了分解论思维方式时代以后，逐渐以系统的思维方式重新开始对自然界进行综合的整体性探索。
如果说在过去人们每作一次新的“分解”便有一批鲜艳的花朵开放，那么在当今系统论的时代，人们每作一次新的“综合”便有一批丰硕的果实成熟。
这意味着只有经历了分解论时代，才能进入系统论时代。
同时也只有在这一新的时代，自然科学家才能从整体上把握事物的全部特征及其演变规律。
至今己有一批专门性的系统科学和相应的系统工程产生;一批新兴的综合性科学和一批横向科学也相继出现。
2．人类思维方式的演变与金属材料科学的发展Meh1和Cahn详细叙述了金属材料科学发展的历史[1]，本文将以他们提供的史料为主要依据，结合各专门学科和理论形成情况，将人类思维方式在金属材料科学中的体现划分为四个时期，将金属材料科学的发展历程划分为相应的四个阶段(见表1)。
2.1物理金属学的孕育阶段（19世纪以前)在冶金学方面,19世纪以前的漫长历史是人们思维方式处于朴素整体论时期，有关金属材料的工艺技术和科学并属于英文“Metallurgy”和中文“冶金学”之中，甚至整个技艺，包括冶炼、提纯、合金化、成型和处理是由同一类技师来承担。
在18世纪，化学和物理学从自然科学中脱解出来，但冶金学仍包容着化学和物理的内容。
当时冶金学家和化学家难以区分，一些著名的物理学家也在进行着有关金属的组织和性质的先导性研究。
伽俐略测量了金属的拉伸强度、虎克提出了著名的弹性定律、牛顿考虑了断裂表面、Reaumur用放大镜观察了金属晶粒尺寸并预言了奥氏体晶粒尺寸对硬化的影响。
冶金学孕育着化学冶金和物理金属学的分解。
2. 2物理金属学的生长阶段(19世纪)19世纪是人们思维方式处于分解论的初期，冶金学分解为化学冶金和物理金属学。
金相学、晶体学、合金宏观热力学及相图和材料力学等专门学科的相继出现是物理金属学发育形成的主要标志。
Hessel在1830年提出了32种晶类，Bravais在1849年提出了14种平移点阵。
在19世纪末，Federov, Schoenfliesz和Barlow各自独立地导出了230种空间群。
晶体学的这些成就奠定了对金属材料晶体结构本质认识的基础。
被尊为金相之父的Sorby于1864年首次摄得钢的金相照片。
随后又观察到珍珠色的珠光体组织，并认识到珠光体是由一种均匀的高温相分解而形成的，淬火时这种组织的形成就被抑止。
因此，他已清楚地认识钢中相转变的存在和应用。
由于组织与性质有着密切的关系，应用金相显微镜研究的热潮迅速高涨，钢中一些有特殊意义的组织相继被发现，钢的质量控制和检测主要依赖于金相学。
在有关合金系相组成的知识发展过程中，Gibbs的相律具有里程碑作用。
由相律所阐明的相平衡条件获得广泛的应用。
Roozeboom应用相律最先建立了Fe-Fe3C的平衡相图，随后又有Heycock及Nevill对铜-锡系相组成所作的工作，表明合金热力学及相图这个重要的专门学科分支已经形成。
在工业革命时期，钢主要作为结构材料使用，因此材料的力学性能极受关注。
由于Young,Cauchy和Poisson等的工作成就，普通材料力学实验和弹性理论到1871年已经完全建立起来。
对于大应力作用下材料的塑性变形、加工硬化以及退火引起再结晶软化均有了初步研究。
2. 3物理金属学的成熟阶段（1900~ 1980 ）这一时期的主要特征是：(1)原有专门学科进一步分解和深化；(2)脱解出大量新的理论，以至达到接近极限的程度；(3)由实验归纳法向数学演绎法转变，分解沦思维方式发展到高级阶段。
这里仅列举对物理金属学的发展具有深刻意义的几个方面。
1912年Laue的实验既证明组成晶体的原子在空间排列的周期性和对称性，同时也证明了X射线波的本质。
随后，Bragg等建立的晶体X射线衍射学使科学家的视野由金相显微镜观察的组织结构层次深入到相的原子排布的结构层次，给出了原子排布的大量信息:长程有序、近程有序、原子偏聚、原子空位和原子间隙等，对所有己知金属的同素异构体和合金相的晶胞参数和原子占位都进行了测定，这些知识对其它专门学科的深化和新理论的建立给予了巨大的支持。
物理金属学的进一步深化便进入到电子一结构层次。
1905年Lorentz将金属设想成传导电子和金属离子的集合体，应用经典统计方法论述了金属的导电性和导热性。
1928年，Sommerfeld为了克服Lorentz理论在电子对比热贡献上所面临的困境，将金属中自由电子的状态以波函数描述，电子的分布应遵从Pauli原理并使总能量最小，建立了电子的量子统计理沦。
1929年，Bloch考虑了金属中的电子与规则排列的离子势场的相互作用，为能带理论的建立奠定了基础。
1927年Heitler和London应用量子力学原理对氢分子电子结构的研究开创了现代化学键理论的先河随后，Paining对价键理论的建立作出了大量贡献，应用状态杂化、共振、电负性和单键半径等概念对分子和晶体构型进行了卓有成效的研究。
1937年Slater在其“合金的电子结构”一文中指出:今后物理金属学的发展将取决于合金电子理论的进步，如同上一个世纪物理金属学的发展依赖于合金热力学和溶液理论一样。
然而，Slater的预言实现得并不理想，这是由于合金中原子排布的多变性和随机性，以及成分的可连续变化性使金属电子理沦发展极度缓慢。
1978年，余瑞璜倡导走理论与经验相结合的道路，发表了“固体与分子经验电子理论”[2]，重新唤起人们对发展金属与合金电子理论的重视。
晶体塑性变形时滑移带的存在和理论切变强度比观测值大几个数量级的惊人差异导致Taylor,Orowan和Polanyi各自独立在1934年提出了晶体中存在着位错的假设，开创了一条运用演绎法处理金属形变和力学性质的路径。
随后由于Britol学派和Birmingham学派的大力研究，以及Hirsch等利用电子显微镜在薄晶体中观察到位错及其运动，使位错理论牢固地建立起来，并由它衍生出现代的塑性变形理论、强度理论、蠕变理论和断裂理论，大大地丰富了物理金属学。
科学家们不满足于宏观热力学中一些经验性规律，他们从描述系统的配分函数出发，探索原子之间相互作用的规律，通过演绎的方法推导一系列热力学函数，使合金热力学拓展到相的原子层次，形成合金统计热力学，并使相图计算科学又向前大大推进了一步。
2. 4物理金属学向金属材料系统科学的转变阶段(1980~)在这一阶段，由于粒子光学的不断发展，除电子显微镜向多功能方向发展以外又产生了一些新的研究金属材料结构的现代仪器:如电子微区探针分析器、场离子发射显微镜和场电子发射显微镜等。
由于这些仪器提供了大量表面和界而的微观结构实验资料，导致金属表而和界面科学的产生。
此时，物理金属学中新的专门学科和单一结构和单一性质理论的形成似乎已接近尽头。
物理金属学和生物学一样，走的也是一条还原论的道路，研究越来越细，一直研究到电子。
但是最后说到怎样科学地设计新材料?人们既感到茫然，又显得束手无策。
材料科学家们对此状况均不满意，但又无可奈何。
正如Mehl所说:“当时知识宝库迅速增大，使得专业化成了势在必行之事。
现在可知，这种专业化和相互分隔是令人遗憾，但又无法避免的”。
由人类思维方式演变的进程可知，专门学科分支的形成是知识宝库增长的标志，是科学发展的必然规律，不经过分解论的思维方式，就不可能进入系统论思维方式。
没有专门学科的分解，便没有各专门学科的综合。
人们已开始注意各专门学科之间的联系，并着手将由化整为零的研究方式所取得的成果进行综合。
肖纪美以“能量”为基本性质综合了热力学、统计物理、弹性理论和界而科学等的研究成果，并归纳为较完整的合金能量学[3]提供了一个运用系统论思维方式进行综合的范例。
一旦系统论思维方式为广大材料科学工作者所运用，金属材料科学的发展又将出现一个新的高潮。
到了发展的后期，化学又会来到物理金属学中，物理金属学这个名词可能会被金属材料科学所取代。
