材料科学与工程的学科发展、现状及人才培养.pdf.pdf

第24卷第15期 2008年8月 甘肃科技 Gansu Science and Technology VrDZ．24 Aug。 No．15 2008 材料科学与工程的学科发展、现状及人才培养 张钧林 (同济大学材料科学与工程学院，上海200092) 摘要：材料科学与工程的发展从细分走向综合，通过学科相互交叉、渗透、移植。最终形成具有共同理论和技术基 础的大材料科学。在我国217所设置了材料科学与工程专业的高校中。涵盖了研究型、教学研究型和教学应用型三 类学校。当前我国材料学科的发展得到了难得的机遇和严峻的挑战。培养创新性和适应性人才和做好大材料背景 下的通识教育是材料专业人才培养的基本方针与基本途径。 关键词：材料科学与工程；学科发展；人才培养 中图分类号：TH4 信息技术、生物技术以及材料科学与工程三大 技术已经成为全球经济增长的主要驱动力。材料 科学与工程使其它两个关键技术得已实现。在以高 科技为主要特征的知识经济时代，世界各国在教育 与人才培养、科学研究和产业政策等方面都给予了 材料科学重点支持、优先发展的政策。培养大批适 应材料产业和技术飞速发展的宽口径材料科学与工 程专业人才已成为各国的共识。 1材料科学与工程(M SE)的学科发展 “材料科学”这个名词于1957年由美国学者首 先提出。前苏联人造卫星首先上天，美国朝野为之 震惊，认为自己落后的主要原因之一是先进材料的 研究应用不够，于是在一些大学相继成立了十余个 材料研究中心，采用先进的科学理论与实验方法对 A(同体物理) 8(材料L程 20年代 40年代 材料进行深入的研究，取得重要成果。从此，“材料 科学”这个概念开始为人们所使用。 1．1材料科学与工程学科从细分走向综合 材料学科的发展过程遵循了现代科学发展的普 遍规律，也是从细分走向综合。各门材料学科通过 相互交叉、渗透、移植，由细分最终走向具有共同理 论和技术基础的全材料科学[I】。 20世纪40年代以前，基础科学和工程之间的 联系并不十分紧密。如图1所示，在20世纪20年 代固体物理和材料工程两学科是分离的，到40年代 两学科才有交叉。从60年代初开始出现了材料科 学，到了70年代，材料科学和材料工程的学科内涵 大部分重叠，材料科学兼备自然科学和应用科学的 属性，故“材料科学与工程”(MSE)作为一个大学 科逐步为科技界和教育界所接受。 MS(材料科学) f；()年代 MSE(材料科学与1：程) 70年代以后 图1“材料科学与工程”的形成和发展 美国西北大学M．E．F ine教授等人首先于上 20世纪60年代以前，国内外高校均没有明确 世纪60年代初提出了材料科学与工程(MSE)这一 完整的MSE教育。此时，材料科学与技术人才的 大学科概念。 培养分属冶金、化工或机械等专业。从60年代初 万方数据 166 甘肃科技 第24卷 起，欧美等国家高校中冶金、机械或化工等与材料 有关的系或相关的专业及学科开始改设“材料科学 与工程系”、“材料科学系”、“材料工学系”。至80年 代中后期，欧美等国大部分高校已完成此项工作。 这种教育符合材料科学技术发展趋势。 表1是美国麻省理工学院(MIT)材料学科专业 由“地质与采矿工程”演变到“材料科学与工程” (MSE)的情况。表1反映的学科设置的变化反映 了当时社会的需求与学科的发展趋势，具有典型意 义。 表1 美国麻省理工学院(MIT)材料学科专业演变 至2007年，美国有86所大学设有材料学科，材 料科学与工程是材料学科教育的中心。 近年来，美国与欧洲在材料教育方面的最显著 特点就是把材料科学与工程看作是一门学科。在大 学不再需要专门的材料主题。这些材料不再是冶 金、陶瓷或电子材料学，而统称为材料，材料教育涉 及的范围包括金属、陶瓷、高分子、半导体以及其他 所有类型的材料。 1．2我国高等学校(MSE)专业设置逐步与世界接 轨 中国的材料科学教育起始于采矿和矿冶等学 科，有上百年的历史。其特点是，教学内容包括采 矿、选矿、冶金、材料等内容，是一种不划分专业、宽 领域培养模式【2]。 解放初期，我国高等教育承袭了原苏联培养模 式与教学体系，由宽领域培养模式改为窄专业培养 模式，材料科学技术人才被分割在十几个专业培养， 分属于冶金、机械、化工等系内。仅金属材料就被细 分为冶金物理化学、金属材料热处理、铸造、焊接、压 力加工、金属腐蚀与防护、粉末冶金、高温合金、精密 合金等专业。建国后至1966年“十年动乱”开始为 止，我国材料学科教育水平得到很大的提高，规模 有很大发展。由于吸收了当时处于国际先进水平的 原苏联科学技术知识和教学内容，又由于当时我国 是计划经济体制，高校学生从招生到分配均由国家 同一计划安排，按原苏联模式培养的学生多能在对 口行业(或工种)工作，能较快适应