羽豐
我與“材料類”專業(yè)的初次見(jiàn)面是在我的高考錄取結(jié)果上,看到錄取專業(yè)那一欄內(nèi)容時(shí),我的第一反應(yīng)是:?。课冶徽{(diào)劑了!望著陌生的“材料類”三個(gè)字,我滿心疑惑,這是一個(gè)怎樣的專業(yè)?我聞所未聞,只好在萬(wàn)能的互聯(lián)網(wǎng)上尋求答案。
“度娘”給出的回答為:“材料類”專業(yè)屬于工科專業(yè),包括金屬材料科學(xué)與工程、高分子材料科學(xué)與工程、無(wú)機(jī)非金屬材料科學(xué)與工程、材料成型及控制工程等??赐赀@些,我依舊似懂非懂,但我一向是個(gè)樂(lè)天派,并執(zhí)著地相信天意和緣分,認(rèn)為存在即合理,所以,抱著干一行愛(ài)一行的心態(tài),我開(kāi)啟了與材料類專業(yè)的緣分之旅。
經(jīng)過(guò)四年的學(xué)習(xí),我才對(duì)材料類專業(yè)有了一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。我本科學(xué)習(xí)的專業(yè)方向側(cè)重于金屬材料,科研實(shí)驗(yàn)主要是研究鎂合金材料,具體專業(yè)是“材料科學(xué)與工程”。這里我以自己的學(xué)習(xí)為例來(lái)介紹這個(gè)專業(yè),僅供大家參考。
材料是什么
我們從小就有“十萬(wàn)個(gè)為什么”,總愛(ài)問(wèn)大人們:這是什么東西?它是怎么來(lái)的?它為什么長(zhǎng)這個(gè)樣子?材料類專業(yè)的學(xué)習(xí)可以為你解答大部分這類問(wèn)題。
材料,顧名思義,就是物質(zhì)或東西。生活中我們所接觸到的物品其本質(zhì)都可以歸為材料。它無(wú)處不在,如我們穿的衣服,通常是高分子材料;不可或缺的電腦、手機(jī),其合金外殼是金屬材料;吃飯的陶瓷碗、喝水的玻璃杯,都屬于無(wú)機(jī)非金屬材料……它的官方定義是:有用的物質(zhì)都可以稱為材料。我們所用到的這些東西,其成分、組織結(jié)構(gòu)、制造過(guò)程以及使用時(shí)的性能等正是我們所要學(xué)習(xí)和研究的。
材料類專業(yè)的知識(shí)涵蓋面非常廣泛,涉及的領(lǐng)域較多,本科階段的學(xué)習(xí)頂多算是有一個(gè)比較寬泛的了解,所以我們通常需要繼續(xù)深造,讀完碩士、博士,甚至博士后,方能對(duì)這個(gè)專業(yè)有更清晰的認(rèn)識(shí),才敢期望在該領(lǐng)域能夠有所建樹(shù)。
主要學(xué)什么
材料類專業(yè)的主要學(xué)習(xí)任務(wù)是研究材料的成分、組織結(jié)構(gòu)、制備與加工工藝對(duì)材料性能的影響?!恫牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)》是我們的專業(yè)基礎(chǔ)課,本書(shū)主要介紹了材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、組織以及工藝與性能的關(guān)系,這也是材料專業(yè)的精髓所在——以小見(jiàn)大,微觀結(jié)構(gòu)決定宏觀性能。
材料類專業(yè)是一個(gè)交叉型學(xué)科,學(xué)習(xí)內(nèi)容十分寬泛,需要學(xué)的東西數(shù)不勝數(shù)。我們不僅要學(xué)本專業(yè)的知識(shí)——金屬材料、高分子材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、復(fù)合材料,還要學(xué)習(xí)四大化學(xué)、四大力學(xué)、固體物理、工程制圖等,這也對(duì)我們的學(xué)習(xí)能力提出了更高的要求。
“材料”有“三大支柱”:金屬材料、高分子材料、無(wú)機(jī)非金屬材料。復(fù)合材料是我們?nèi)粘I钪袘?yīng)用得最廣泛的一種材料,而它就來(lái)源于“三大支柱”材料。復(fù)合材料是根據(jù)基礎(chǔ)材料不同的配比,利用不同工藝參數(shù)或方法加工制備而成的,多種材料的復(fù)合能夠?qū)崿F(xiàn)單一材料所不能達(dá)到的效果,是“1+1>2”的真實(shí)寫(xiě)照。
實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。材料類專業(yè)除了學(xué)習(xí)課本中的知識(shí),更重要的還是實(shí)驗(yàn)科研,理論和實(shí)踐相結(jié)合才能體現(xiàn)我們專業(yè)的研究意義。就像我所在的課題組研究的鎂合金,需要根據(jù)所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí),不斷調(diào)整合金元素的配比和材料的加工工藝等來(lái)改善材料的力學(xué)性能,使其制造成本更低,可使用的范圍更廣。
既然實(shí)踐如此重要,那實(shí)習(xí)就不可或缺了。我們學(xué)校安排了為期一個(gè)月的校內(nèi)實(shí)習(xí)——造一把小鐵錘。利用所學(xué)的車、銑、鋸、磨等技術(shù),加上鉆孔、攻螺紋等操作,最后每個(gè)人都成功地?fù)碛辛艘话炎约河H手做出的精致小錘子。在此期間,有人磨破了手,有人累得腰酸胳膊痛……小小鐵錘凝聚了同學(xué)的血汗,頗有紀(jì)念意義。
主要做什么
“生化環(huán)材”四個(gè)專業(yè)被稱為“四大天坑”,主要是因?yàn)樗鼈兊墓ぷ鳝h(huán)境相對(duì)較差,上升空間有限,沒(méi)有“錢”途等。但作為21世紀(jì)的大學(xué)生,我們應(yīng)該擁有更長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光。材料是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的物質(zhì)基礎(chǔ)和國(guó)家科技發(fā)展水平的標(biāo)志,是國(guó)家發(fā)展的基石,是民生的保障。材料、能源和信息被稱為現(xiàn)代技術(shù)的“三大支柱”,由此可見(jiàn),材料的研發(fā)具有重要意義。
材料類專業(yè)是一個(gè)比較傳統(tǒng)的工科專業(yè),它起源于傳統(tǒng)的金屬材料,《走進(jìn)材料科學(xué)》一書(shū)中曾提到,材料科學(xué)最早起源于歐美國(guó)家的礦冶系,在20世紀(jì)50年代發(fā)展為材料冶金系或者材料系。前期研究材料旨在發(fā)展重工業(yè),重點(diǎn)放在制造汽車、輪船、飛機(jī)等原材料的研究上,因而鋼鐵等各種金屬材料研究較多。隨著經(jīng)濟(jì)和工業(yè)的發(fā)展,材料的研究方向也開(kāi)始發(fā)生轉(zhuǎn)變——漸漸貼近生活、接近民用,高分子材料的研究逐漸成為熱門(mén)。目前,新興、前沿的材料研究層出不窮,材料在逐漸開(kāi)拓新的天地,可見(jiàn)其發(fā)展及應(yīng)用前景之廣闊。
材料類專業(yè)培養(yǎng)的目標(biāo)主要是具有動(dòng)手操作能力和創(chuàng)新能力的技術(shù)人員或者科研工作者,通俗來(lái)講,就是該專業(yè)畢業(yè)后可以做技術(shù)人員,具體崗位有:材料工程師、技術(shù)工程師、產(chǎn)品研發(fā)師、認(rèn)證工程師、檢驗(yàn)員、區(qū)域銷售專員、采購(gòu)工程師等;也可以實(shí)現(xiàn)你小時(shí)候的夢(mèng)想——成為一名科學(xué)家。如果你有志投身材料事業(yè),那就要做好深造的準(zhǔn)備,學(xué)成歸來(lái)可以進(jìn)入高校做老師,邊踏實(shí)教學(xué)邊潛心科研。
活到老學(xué)到老,選擇了就要堅(jiān)定地走下去。我學(xué)習(xí)材料的步伐從未停止,并且即將開(kāi)啟與材料的下一段旅程,也希望更多的學(xué)弟學(xué)妹能擁有一顆熱愛(ài)“材料”的心,為國(guó)家的發(fā)展和人民生活的便利而積極投身到材料領(lǐng)域的研究建設(shè)中來(lái)!