材料科學(xué)技術(shù)全文(5篇)

摘要：本篇文章從低碳經(jīng)濟(jì)的概念、核心以及主要內(nèi)容方面進(jìn)行了分析，根據(jù)低碳經(jīng)濟(jì)的各項(xiàng)需求，介紹了國(guó)內(nèi)外材料科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用狀況，并分析了材料科學(xué)和加工技術(shù)在各種材料領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀以及未來(lái)發(fā)展前景，提出了發(fā)展低碳技術(shù)和低碳經(jīng)濟(jì)的具體對(duì)策。

關(guān)鍵詞：低碳經(jīng)濟(jì)；低碳技術(shù)；材料科學(xué)

一、低碳經(jīng)濟(jì)下材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展概述

在當(dāng)前低碳經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，很多國(guó)家為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展，踴躍發(fā)展科學(xué)技術(shù)。材料科學(xué)技術(shù)是其中很重要的一個(gè)范疇，很多國(guó)家將材料科學(xué)技術(shù)看作國(guó)家發(fā)展策略當(dāng)中重要的構(gòu)成成分，應(yīng)當(dāng)?shù)玫街攸c(diǎn)的扶持。在國(guó)際范圍內(nèi)歐美國(guó)家較先發(fā)展材料科學(xué)技術(shù)，并且無(wú)論在科學(xué)理念還是科學(xué)研究成果方面都位居前列。其中美國(guó)的材料科技戰(zhàn)略的目的在于保持本國(guó)在全球范疇內(nèi)的領(lǐng)先地位，掌握信息技術(shù)以及生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)乃至納米技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)能源、信息等重要的部門(mén)和領(lǐng)域的要求。歐洲國(guó)家的新材料科技戰(zhàn)略的目標(biāo)在于實(shí)現(xiàn)航空材料、電信材料等領(lǐng)域在世界范圍內(nèi)的領(lǐng)先，在歐洲的一些國(guó)家大力發(fā)展光電材料，納米技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)等。通過(guò)產(chǎn)品的創(chuàng)新以及技術(shù)的創(chuàng)新，在新材料制造裝備、加工以及應(yīng)用等三個(gè)方面來(lái)實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在亞洲國(guó)家當(dāng)中，具有代表性的國(guó)家比如日本，重視材料科學(xué)技術(shù)的實(shí)用性，同時(shí)也注重產(chǎn)品的先進(jìn)性，追求產(chǎn)品的高端化發(fā)展，爭(zhēng)取在頂尖的領(lǐng)域趕超美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家。日本對(duì)于新材料的研究和傳統(tǒng)材料的優(yōu)化采用的是齊頭并進(jìn)的策略，重視對(duì)現(xiàn)有材料的性能提升以及對(duì)舊產(chǎn)品的回收利用等。在新世紀(jì)新材料技術(shù)發(fā)展籌劃當(dāng)中，重視環(huán)保型以及再生型產(chǎn)品的發(fā)展，以資源友好特性和環(huán)境保護(hù)特性為主要的發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)開(kāi)發(fā)新的材料科學(xué)技術(shù)以解決資源匱乏和環(huán)境污染的問(wèn)題。國(guó)內(nèi)對(duì)于材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也十分重視，具體體現(xiàn)在各大國(guó)家發(fā)展計(jì)劃當(dāng)中，為材料領(lǐng)域提供了可觀的篇幅，在材料科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域我國(guó)已經(jīng)有了比較充分的技術(shù)體系，并且在材料領(lǐng)域的研發(fā)方面有了明顯的進(jìn)步，在一些新材料領(lǐng)域的研究上取得了明顯的成效。但是我國(guó)缺乏自主創(chuàng)新能力，不夠重視帶有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的材料以及技術(shù)的發(fā)展，嚴(yán)重妨礙了新材料以及技術(shù)的研究和發(fā)展。所以，我國(guó)依舊需要努力，改善材料技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

二、低碳經(jīng)濟(jì)對(duì)于材料產(chǎn)業(yè)的具體要求

（一）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整

在低碳經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，新材料產(chǎn)業(yè)需要盡快調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，壓縮初始材料加工產(chǎn)能，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈的深入發(fā)展，改造產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及區(qū)域布局等。

摘要：材料科學(xué)涉及的內(nèi)容比較多，屬于一門(mén)綜合性比較強(qiáng)的學(xué)科，在發(fā)展的過(guò)程中融入計(jì)算機(jī)技術(shù)在很大程度上提升了材料科學(xué)的發(fā)展水平。例如，鋼鐵行業(yè)的發(fā)展和經(jīng)營(yíng)及煉鋼過(guò)程中溫度和流體運(yùn)動(dòng)的監(jiān)測(cè)等，這些精細(xì)化的活動(dòng)都需要計(jì)算機(jī)技術(shù)作為必要的支持。如今，人們對(duì)材料提出了更高的需求，這也為計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的發(fā)展奠定了現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。因此，文章結(jié)合具體的應(yīng)用方式及其注意事項(xiàng)進(jìn)行更為細(xì)致的論述，旨在為促進(jìn)材料科學(xué)的發(fā)展提供支持。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；材料科學(xué)；具體運(yùn)用

現(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)領(lǐng)域得到了非常廣泛的應(yīng)用，尤其在材料液態(tài)成型、連接成型和塑性成型的過(guò)程中，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)的先進(jìn)性可以對(duì)材料成型工藝進(jìn)行升級(jí)和優(yōu)化，運(yùn)用定量預(yù)測(cè)的方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)模式中的動(dòng)向描述。有關(guān)技術(shù)人員能夠借助這種方式來(lái)提升自身的工作效率，同時(shí)防止人工誤差對(duì)材料、工藝和環(huán)節(jié)造成的影響[1]。如今，經(jīng)驗(yàn)試錯(cuò)法已經(jīng)不適于當(dāng)今時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)，在計(jì)算機(jī)的協(xié)助之下，工作人員能夠以更加便捷可靠的操作形式進(jìn)行試驗(yàn)。將計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用到材料科學(xué)中，有助于形成質(zhì)量好、實(shí)用性強(qiáng)的材料。

1計(jì)算機(jī)技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用

1.1在新材料設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在分析材料設(shè)計(jì)的具體方式和尺寸測(cè)量等知識(shí)的過(guò)程中，應(yīng)該將人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)等當(dāng)下比較火熱的新技術(shù)運(yùn)用到新材料設(shè)計(jì)工作中，這樣能夠拓展研究人員的思維，讓他們?cè)趯?shí)際工作中加入更多的創(chuàng)新理念。利用傳統(tǒng)模式進(jìn)行工作的過(guò)程中需要運(yùn)用復(fù)雜的化學(xué)理論和物理理論，計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠?qū)⑦@些雜亂的試驗(yàn)資料進(jìn)行整合，并且衍生出全新的材料研發(fā)形式，從而有效提升工作效率，也提高了材料設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量[2]。

1.2在材料研究中的應(yīng)用

摘要：材料科學(xué)涉及的內(nèi)容比較多，屬于一門(mén)綜合性比較強(qiáng)的學(xué)科，在發(fā)展的過(guò)程中融入計(jì)算機(jī)技術(shù)在很大程度上提升了材料科學(xué)的發(fā)展水平。例如，鋼鐵行業(yè)的發(fā)展和經(jīng)營(yíng)及煉鋼過(guò)程中溫度和流體運(yùn)動(dòng)的監(jiān)測(cè)等，這些精細(xì)化的活動(dòng)都需要計(jì)算機(jī)技術(shù)作為必要的支持。如今，人們對(duì)材料提出了更高的需求，這也為計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的發(fā)展奠定了現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。因此，文章結(jié)合具體的應(yīng)用方式及其注意事項(xiàng)進(jìn)行更為細(xì)致的論述，旨在為促進(jìn)材料科學(xué)的發(fā)展提供支持。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；材料科學(xué)；具體運(yùn)用

現(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)領(lǐng)域得到了非常廣泛的應(yīng)用，尤其在材料液態(tài)成型、連接成型和塑性成型的過(guò)程中，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)的先進(jìn)性可以對(duì)材料成型工藝進(jìn)行升級(jí)和優(yōu)化，運(yùn)用定量預(yù)測(cè)的方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)模式中的動(dòng)向描述。有關(guān)技術(shù)人員能夠借助這種方式來(lái)提升自身的工作效率，同時(shí)防止人工誤差對(duì)材料、工藝和環(huán)節(jié)造成的影響[1]。如今，經(jīng)驗(yàn)試錯(cuò)法已經(jīng)不適于當(dāng)今時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)，在計(jì)算機(jī)的協(xié)助之下，工作人員能夠以更加便捷可靠的操作形式進(jìn)行試驗(yàn)。將計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用到材料科學(xué)中，有助于形成質(zhì)量好、實(shí)用性強(qiáng)的材料。

1計(jì)算機(jī)技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用

1.1在新材料設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在分析材料設(shè)計(jì)的具體方式和尺寸測(cè)量等知識(shí)的過(guò)程中，應(yīng)該將人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)等當(dāng)下比較火熱的新技術(shù)運(yùn)用到新材料設(shè)計(jì)工作中，這樣能夠拓展研究人員的思維，讓他們?cè)趯?shí)際工作中加入更多的創(chuàng)新理念。利用傳統(tǒng)模式進(jìn)行工作的過(guò)程中需要運(yùn)用復(fù)雜的化學(xué)理論和物理理論，計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠?qū)⑦@些雜亂的試驗(yàn)資料進(jìn)行整合，并且衍生出全新的材料研發(fā)形式，從而有效提升工作效率，也提高了材料設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量[2]。

1.2在材料研究中的應(yīng)用

經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)的日新月異，無(wú)機(jī)非金屬材料以其獨(dú)特的優(yōu)越性能成為當(dāng)代高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展不可或缺的關(guān)鍵材料，并作為當(dāng)代材料科學(xué)研究領(lǐng)域重點(diǎn)支持的科研制高點(diǎn)之一而不斷發(fā)展進(jìn)步。全球化發(fā)展背景下，經(jīng)濟(jì)和科研成果的不斷進(jìn)步必然會(huì)帶來(lái)國(guó)際間的交流討論，英語(yǔ)作為一種國(guó)際通用語(yǔ)言，在無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)領(lǐng)域的充分運(yùn)用能夠極大提高我國(guó)在國(guó)際材料科學(xué)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)交流話語(yǔ)表達(dá)權(quán)，推動(dòng)材料科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展。由杜永娟編著、化學(xué)工業(yè)出版社出版的《無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)英語(yǔ)》一書(shū)，嚴(yán)格按照高等教育改革下的高校英語(yǔ)教學(xué)大綱編著而成，全書(shū)采用英語(yǔ)教材普遍使用的單元教學(xué)的形式，共編有三十三個(gè)獨(dú)立單元，每個(gè)單元都是一個(gè)完整的專業(yè)英語(yǔ)學(xué)習(xí)體系，包括精讀課文、閱讀材料以及練習(xí)等部分。同時(shí)，考慮到各學(xué)科之間的相互滲透，該書(shū)還涉及無(wú)機(jī)材料、耐火材料、無(wú)機(jī)材料物理化學(xué)等方面的內(nèi)容，可供高等院校無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)英語(yǔ)，同時(shí)為廣大從事材料專業(yè)工程的工程技術(shù)人員提供專業(yè)英語(yǔ)學(xué)習(xí)指南，以供讀者參考學(xué)習(xí)借鑒。

《無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)英語(yǔ)》全書(shū)共分為七個(gè)部分。第一部分以晶體化學(xué)為主要研究對(duì)象，介紹了其鍵入類型、缺陷等方面內(nèi)容。第二部分主要介紹了陶瓷的制備工藝。第三部分從玻璃的結(jié)構(gòu)入手，介紹了其形成過(guò)程。第四部分介紹各種水泥的類型以及混凝土的制備工藝。第五部分從耐火材料的發(fā)展歷程出發(fā)，介紹了耐火粘合劑、性能，重點(diǎn)介紹了玻璃制造耐火材料。第六部分在總述概念的基礎(chǔ)上介紹了寶石性能以及光學(xué)特性等。第七部分介紹了無(wú)機(jī)材料的融化、儲(chǔ)存、混合以及形成操作。該書(shū)結(jié)尾附有總詞匯表，方便閱讀者學(xué)習(xí)查找。全書(shū)內(nèi)容豐富，選材有趣，以較強(qiáng)的專業(yè)代表性和前沿性在相關(guān)專業(yè)學(xué)術(shù)領(lǐng)域脫穎而出。高校專業(yè)英語(yǔ)作為一門(mén)兼具實(shí)用性與知識(shí)性的課程，具有重要的學(xué)習(xí)意義。尤其對(duì)于無(wú)機(jī)非金屬材料這類科研成果發(fā)展迅速的材料科學(xué)專業(yè)，良好的專業(yè)英語(yǔ)基礎(chǔ)能夠幫助讀者了解最新行業(yè)研究發(fā)展動(dòng)向，提高國(guó)際交流水平，從而為我國(guó)的科研進(jìn)步做充足的知識(shí)儲(chǔ)備。但傳統(tǒng)專業(yè)英語(yǔ)課程教學(xué)過(guò)程中，由于教學(xué)方式和手段單一、枯燥，不僅學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高，也進(jìn)一步影響了教師的教學(xué)效果。因此，在專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)中積極創(chuàng)新使用現(xiàn)代化教育方式方法，利用多媒體互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)專業(yè)英語(yǔ)課堂的多模態(tài)信息化教學(xué)系統(tǒng)改革，對(duì)于優(yōu)化整合教育教學(xué)資源、提升課堂教學(xué)效率具有重要作用。

一、翻轉(zhuǎn)課堂，提高學(xué)生課堂參與度

現(xiàn)代教育視角下的課堂教學(xué)顛覆了傳統(tǒng)教學(xué)模式，更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生的課堂參與。傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式中以教師為課堂進(jìn)程推動(dòng)者，學(xué)生只是知識(shí)的被動(dòng)接受者，不能做到真正將知識(shí)內(nèi)化吸收。尤其在無(wú)機(jī)非金屬材料這類專業(yè)性極強(qiáng)的英語(yǔ)教學(xué)中，這種教學(xué)模式失去了原有的課堂吸引力，教學(xué)效果并不明顯。而現(xiàn)代化教育視角強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為課堂中心來(lái)推動(dòng)課堂進(jìn)程，將被動(dòng)式接受轉(zhuǎn)為主動(dòng)式探索，在課堂教學(xué)過(guò)程中學(xué)生可通過(guò)小組討論和情景再現(xiàn)等方式增強(qiáng)課堂實(shí)踐，在討論中使自己對(duì)于本堂課的學(xué)習(xí)內(nèi)涵得到更深入地理解吸收，在角色扮演中提高學(xué)習(xí)效率。例如，教師可讓學(xué)生根據(jù)課本交談的情景式內(nèi)容進(jìn)行分組分角色演繹，在一段演繹完成之后進(jìn)行角色互換，讓每一位學(xué)生都參與其中，進(jìn)一步提高學(xué)生的聽(tīng)說(shuō)能力。

二、信息化教學(xué)，提高英語(yǔ)課堂的豐富性

現(xiàn)代教育的最大特點(diǎn)是可以利用技術(shù)優(yōu)勢(shì)促進(jìn)信息化教學(xué)并進(jìn)行資源優(yōu)化整合，從而提高英語(yǔ)課堂的豐富性。在傳統(tǒng)專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)中，教師大多數(shù)采用題海戰(zhàn)術(shù)，通過(guò)課本教材加習(xí)題冊(cè)的單一手段來(lái)提高學(xué)生的專業(yè)英語(yǔ)閱讀水平。而信息化教學(xué)則打破這種枯燥的學(xué)習(xí)模式，技術(shù)的發(fā)展使專業(yè)英語(yǔ)學(xué)習(xí)在保證基本教材核心內(nèi)容的基礎(chǔ)上更超脫于課本之外。教師可通過(guò)相關(guān)知識(shí)的鏈接設(shè)置，幫助學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容形成鏈條式了解，將重難點(diǎn)內(nèi)容以多種形式呈現(xiàn)并輔之以文字和音視頻講解，學(xué)生根據(jù)自身學(xué)習(xí)需求進(jìn)行下載學(xué)習(xí)，使學(xué)習(xí)內(nèi)容更加形象且多元化，從而增強(qiáng)課堂的有趣性和吸引力，進(jìn)一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。

三、打破時(shí)空限制，增強(qiáng)課堂教學(xué)的層次性

摘要：工科學(xué)生的工程倫理素養(yǎng)對(duì)社會(huì)發(fā)展的影響不可忽視。根據(jù)材料專業(yè)課程體系，采用分階段、逐步滲透、不斷加強(qiáng)的方式，強(qiáng)化學(xué)生責(zé)任意識(shí)、底線意識(shí)和工程決斷能力，幫助學(xué)生在材料工程建設(shè)中做出符合工程倫理的最優(yōu)決策，為培養(yǎng)高質(zhì)量的材料專業(yè)科技人才提供保障。

關(guān)鍵詞：工程倫理；材料專業(yè)；底線意識(shí)

工科學(xué)生未來(lái)從事的工程建設(shè)活動(dòng)具有復(fù)雜的社會(huì)屬性，對(duì)社會(huì)影響大。如果工程師缺乏足夠的責(zé)任意識(shí)和正確的價(jià)值觀，或是缺乏足夠的工程倫理決策能力，將無(wú)法做出正確、合理的決策，產(chǎn)生如豆腐渣工程、水域污染事件、毒奶粉事件、疫苗事件，等等[1-3]。工程倫理是指工程技術(shù)人員在工程活動(dòng)中所應(yīng)遵循的道德原則和行為規(guī)范，核心是責(zé)任意識(shí)，價(jià)值塑造是工程倫理教育的內(nèi)涵和主旨[4-5]。材料是人類社會(huì)進(jìn)步和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，也是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)先導(dǎo)[5]。國(guó)家大力扶持、發(fā)展材料制造業(yè)的同時(shí)，材料生產(chǎn)過(guò)程對(duì)資源能源的依賴，以及所造成的環(huán)境問(wèn)題日益突出。工程倫理教育的目標(biāo)為喚醒學(xué)生的道德敏感性、激發(fā)道德勇氣、提高道德決斷力、鼓勵(lì)道德實(shí)踐，使其在遭遇面對(duì)價(jià)值沖突的兩難抉擇時(shí)，堅(jiān)守底線、不昧良善心和慈悲心[5-8]。大力培養(yǎng)具備良好工程倫理素養(yǎng)的材料工程師，對(duì)提升中國(guó)制造的能力意義重大。

一、工程倫理教育模式

工程倫理教育是一種科學(xué)教育與人文教育交叉融合的教育。目前，高校工程倫理教育通常采用兩種課程模式：獨(dú)立設(shè)課或者在專業(yè)課程中融入工程倫理內(nèi)容[9-11]。獨(dú)立設(shè)課模式是開(kāi)設(shè)工程倫理課程，教師與學(xué)生系統(tǒng)討論工程倫理問(wèn)題。工程倫理課程與其它專業(yè)課程分離，授課內(nèi)容比較枯燥，實(shí)效性越來(lái)越受到學(xué)生群體排斥和其他專業(yè)課程教師的非議。將工程倫理養(yǎng)成教育結(jié)合或融入相關(guān)專業(yè)教學(xué)，對(duì)現(xiàn)有工程課程進(jìn)行倫理成分滲透，采用隱性課程的方式完成工程倫理教育，既不需要對(duì)原有課程進(jìn)行大幅度修改，學(xué)生的排斥心理也少。教師在專業(yè)課教學(xué)中堅(jiān)持工程倫理的灌輸，促使學(xué)生重視并在潛移默化中接受工程倫理教育。這種模式將工程倫理內(nèi)容分散到各個(gè)獨(dú)立專業(yè)課中，教學(xué)的深度和連續(xù)性可能不如獨(dú)立設(shè)課模式。

二、樹(shù)立專業(yè)課教師工程倫理教育意識(shí)

很多高校沒(méi)有單獨(dú)開(kāi)設(shè)工程倫理課程，而以目前的教育現(xiàn)狀來(lái)看，大多數(shù)專業(yè)課教師并不重視對(duì)學(xué)生工程倫理素養(yǎng)的教育。專業(yè)課教師很多時(shí)候只重視本課程相關(guān)的專業(yè)技術(shù)問(wèn)題傳授、講解，認(rèn)為工程倫理素養(yǎng)的培養(yǎng)屬于思政課教師的責(zé)任，有的教師甚至從未關(guān)注過(guò)本校學(xué)生是否接受過(guò)、在哪個(gè)環(huán)節(jié)接受了工程倫理素養(yǎng)教育。專業(yè)課教師在學(xué)生工程倫理素養(yǎng)教育方面的消極，必然導(dǎo)致學(xué)生工程倫理素養(yǎng)不夠，部分學(xué)生在大學(xué)畢業(yè)后從事工程活動(dòng)中做出的一些工程決斷不符合社會(huì)主義核心價(jià)值觀，不利于國(guó)家的長(zhǎng)久發(fā)展。只有當(dāng)每一位專業(yè)課教師重視對(duì)學(xué)生的工程倫理教育，才能自發(fā)地利用專業(yè)特長(zhǎng)，在專業(yè)課教授過(guò)程中融入工程倫理教育，提高教育效果。