羽豐
我與“材料類”專業的初次見面是在我的高考錄取結果上,看到錄取專業那一欄內容時,我的第一反應是:啊?我被調劑了!望著陌生的“材料類”三個字,我滿心疑惑,這是一個怎樣的專業?我聞所未聞,只好在萬能的互聯網上尋求答案。
“度娘”給出的回答為:“材料類”專業屬于工科專業,包括金屬材料科學與工程、高分子材料科學與工程、無機非金屬材料科學與工程、材料成型及控制工程等。看完這些,我依舊似懂非懂,但我一向是個樂天派,并執著地相信天意和緣分,認為存在即合理,所以,抱著干一行愛一行的心態,我開啟了與材料類專業的緣分之旅。
經過四年的學習,我才對材料類專業有了一個初步的認識。我本科學習的專業方向側重于金屬材料,科研實驗主要是研究鎂合金材料,具體專業是“材料科學與工程”。這里我以自己的學習為例來介紹這個專業,僅供大家參考。
材料是什么
我們從小就有“十萬個為什么”,總愛問大人們:這是什么東西?它是怎么來的?它為什么長這個樣子?材料類專業的學習可以為你解答大部分這類問題。
材料,顧名思義,就是物質或東西。生活中我們所接觸到的物品其本質都可以歸為材料。它無處不在,如我們穿的衣服,通常是高分子材料;不可或缺的電腦、手機,其合金外殼是金屬材料;吃飯的陶瓷碗、喝水的玻璃杯,都屬于無機非金屬材料……它的官方定義是:有用的物質都可以稱為材料。我們所用到的這些東西,其成分、組織結構、制造過程以及使用時的性能等正是我們所要學習和研究的。
材料類專業的知識涵蓋面非常廣泛,涉及的領域較多,本科階段的學習頂多算是有一個比較寬泛的了解,所以我們通常需要繼續深造,讀完碩士、博士,甚至博士后,方能對這個專業有更清晰的認識,才敢期望在該領域能夠有所建樹。
主要學什么
材料類專業的主要學習任務是研究材料的成分、組織結構、制備與加工工藝對材料性能的影響。《材料科學基礎》是我們的專業基礎課,本書主要介紹了材料的內部結構、組織以及工藝與性能的關系,這也是材料專業的精髓所在——以小見大,微觀結構決定宏觀性能。
材料類專業是一個交叉型學科,學習內容十分寬泛,需要學的東西數不勝數。我們不僅要學本專業的知識——金屬材料、高分子材料、無機非金屬材料、復合材料,還要學習四大化學、四大力學、固體物理、工程制圖等,這也對我們的學習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、無機非金屬材料。復合材料是我們日常生活中應用得最廣泛的一種材料,而它就來源于“三大支柱”材料。復合材料是根據基礎材料不同的配比,利用不同工藝參數或方法加工制備而成的,多種材料的復合能夠實現單一材料所不能達到的效果,是“1+1>2”的真實寫照。
實踐是檢驗真理的唯一標準。材料類專業除了學習課本中的知識,更重要的還是實驗科研,理論和實踐相結合才能體現我們專業的研究意義。就像我所在的課題組研究的鎂合金,需要根據所學的基礎知識,不斷調整合金元素的配比和材料的加工工藝等來改善材料的力學性能,使其制造成本更低,可使用的范圍更廣。
既然實踐如此重要,那實習就不可或缺了。我們學校安排了為期一個月的校內實習——造一把小鐵錘。利用所學的車、銑、鋸、磨等技術,加上鉆孔、攻螺紋等操作,最后每個人都成功地擁有了一把自己親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的血汗,頗有紀念意義。
主要做什么
“生化環材”四個專業被稱為“四大天坑”,主要是因為它們的工作環境相對較差,上升空間有限,沒有“錢”途等。但作為21世紀的大學生,我們應該擁有更長遠的眼光。材料是國民經濟的物質基礎和國家科技發展水平的標志,是國家發展的基石,是民生的保障。材料、能源和信息被稱為現代技術的“三大支柱”,由此可見,材料的研發具有重要意義。
材料類專業是一個比較傳統的工科專業,它起源于傳統的金屬材料,《走進材料科學》一書中曾提到,材料科學最早起源于歐美國家的礦冶系,在20世紀50年代發展為材料冶金系或者材料系。前期研究材料旨在發展重工業,重點放在制造汽車、輪船、飛機等原材料的研究上,因而鋼鐵等各種金屬材料研究較多。隨著經濟和工業的發展,材料的研究方向也開始發生轉變——漸漸貼近生活、接近民用,高分子材料的研究逐漸成為熱門。目前,新興、前沿的材料研究層出不窮,材料在逐漸開拓新的天地,可見其發展及應用前景之廣闊。
材料類專業培養的目標主要是具有動手操作能力和創新能力的技術人員或者科研工作者,通俗來講,就是該專業畢業后可以做技術人員,具體崗位有:材料工程師、技術工程師、產品研發師、認證工程師、檢驗員、區域銷售專員、采購工程師等;也可以實現你小時候的夢想——成為一名科學家。如果你有志投身材料事業,那就要做好深造的準備,學成歸來可以進入高校做老師,邊踏實教學邊潛心科研。
活到老學到老,選擇了就要堅定地走下去。我學習材料的步伐從未停止,并且即將開啟與材料的下一段旅程,也希望更多的學弟學妹能擁有一顆熱愛“材料”的心,為國家的發展和人民生活的便利而積極投身到材料領域的研究建設中來!