成材有方,国之栋梁

作者: 绿蚁

材料、信息和能源被称为新科技革命的“三大支柱”。不过,电子信息产业发展的支柱是电子信息材料,新能源技术的核心是新能源材料,因此,材料是“三大支柱”中最基础的部分。

全国大学生金相技能大赛最初是由清华大学、北京科技大学、昆明理工大学、重庆大学、东南大学、中南大学、国防科技大学、湖南大学、上海应用技术学院(现为上海应用技术大学)等高校联合发起的一项大学生赛事。2015年8月,教育部高等学校材料类专业教学指导委员会正式成为大赛的主办单位,大赛自此成为一项得到教育部有关部门认可的全国性大学生赛事,现已发展成为材料类专业规格最高、制度最健全、规模最大、影响最广泛的全国性大学生赛事。

2024年7月25日至30日,“徕卡杯”第十三届全国大学生金相技能大赛暨“永新杯”第二届全国大学生金相大会决赛在黄冈举行。经过紧张激烈的角逐,“徕卡杯”第十三届全国大学生金相技能大赛共产生个人一等奖250名、个人二等奖625名和个人三等奖1026名。其中,夺得个人一等奖的高校有吉林大学、中南大学、北京航空航天大学、北京工业大学、燕山大学等。“永新杯”第二届全国大学生金相大会决赛最终产生了个人一等奖53名、个人二等奖78名、个人三等奖198名。其中,夺得个人一等奖的高校有华中科技大学、华南理工大学、北京航空航天大学、武汉理工大学等。

这期,我们一起来看看在材料领域实力强劲的部分高校。

北京航空航天大学

七十载强材筑梦

北京航空航天大学的材料科学与工程学院起源于1954年成立的航空冶金系。2001年,学校正式建立材料科学与工程学院,下设材料科学系、材料物理与化学系(包含材料物理中心和材料化学中心)、高分子及复合材料系、材料加工工程与自动化系。

学院的材料科学与工程学科为国家首批一级重点学科。2017年及2022年,材料科学与工程学科连续两轮入选国家“双一流”建设学科。在第四轮学科评估中,材料科学与工程学科获评A+。

在本科生培养方面,学院的材料科学与工程专业低年级实施一级学科宽口径培养课程体系,高年级的专业课按材料学、材料物理、材料化学、无机非金属、高分子及复合材料、材料加工等方向组织教学;纳米材料与技术专业注重材料大专业基础培养,强化固体物理、量子力学、纳米材料化学、纳米材料制备等专业知识的学习,突出空天能源材料、功能器件、表面技术等方面的专业特色。

近年来,学院科研创新成果丰硕,代表性成果有飞机钛合金等大型复杂构件激光增材制造技术;高温结构材料与涂层技术;新型磁弹性材料技术及其应用(如稀土巨磁致伸缩微位移控制器是高精度微型智能机器人的核心部件、稀土巨磁致伸缩超声无损检测系统在我国重大工程中有关键应用等);大尺寸铝合金车轮成型关键技术及其应用;在顶级期刊上发表了多篇学术论文,如赵立东教授在热电材料解耦电热传输矛盾方面取得重大进展,连续在Nature、Science上发表了10篇论文;2020年,杨树斌教授实现了高单层率和高产率二维材料的可控制备,在Nature上发表论文;2022年2月,张海天教授在相变材料调控及多功能类脑计算器件基础研究方面取得突破性进展,在Science上发表论文;2023年,刘知琪、蒋成保教授研发出了国际上首个全反铁磁隧道结器件,在Nature上发表论文……

此外,学院获批建设国家级科研平台7个,省部级科研平台10个;主持国家重大与重点项目40余项,获得国家级、省部级科技奖励20余项。

北京航空航天大学的材料科学与工程学院与中国航空工业集团有限公司、中国航天科技集团有限公司和中国航天科工集团有限公司等10余家企业共建了教学实习基地。近5年来,材料科学与工程学院本科毕业生就业率一直保持在99%以上,本科生读研率保持在70%以上。

武汉理工大学

尚德启智,开物铸材

武汉理工大学的材料科学与工程学院是我国材料科学与工程学科人才培养、科学研究的重要基地之一。在多年的发展中,学院为我国建材、汽车与交通行业培养了4万多名高层次人才,提供了100余项重大科技成果,特别是为建材工业从无到有、从小到大、走向世界并引领全球建材工业发展做出了重大贡献,为国防、现代工业、新兴产业、国家和区域经济提供了关键新材料技术支撑。

学院的材料科学与工程学科于1988年被列为首批国家重点学科,于1996年被列为国家“211工程”重点建设学科,于2007年被列为一级学科国家重点学科。2017年及2022年,材料科学与工程学科连续两轮入选国家“双一流”建设学科。

学院拥有材料科学与工程国家级实验教学示范中心、材料复合新技术国家重点实验室、硅酸盐建筑材料国家重点实验室、光纤传感技术与网络国家工程研究中心等多个国家级教学科研平台、基地,拥有特种功能材料技术教育部重点实验室、绿色建筑材料及制造教育部工程研究中心等多个省部级教学科研平台、基地。

学院依托学科全面聚焦“四个面向”,始终围绕“双碳”战略下建筑材料工业转型升级和高端装备发展的战略需求,重点完善建筑材料绿色制造体系,并重点发展战略性新兴建筑材料、面向高端装备的关键新材料、高效能源转换与储能新材料及器件、面向重大工程及装备的光纤传感智能材料、新能源与智能汽车关键材料和技术等,实现了科学研究的创新发展。

近5年,学院与学科共建单位一起承担了国家重点任务330余项,到款经费13亿元。2010年以来,学院获得国家科技成果奖18项,其中,国家科学技术进步奖一等奖1项、国家自然科学奖二等奖3项、国家技术发明奖二等奖7项、国家科学技术进步奖二等奖7项。

作为建材行业特色鲜明的高层次人才培养基地,学院充分挖掘行业办学优势,与行业企业联合建立了100余个人才培养基地,培养了以中国科学院院士张清杰、南策文、张跃,中国工程院院士姜德生、张联盟、彭寿、傅正义为代表的科技领军人才,以及以中国建材集团有限公司党委书记、董事长周育先,中国信息通信科技集团有限公司党委副书记、总经理何书平,中国第一汽车集团有限公司董事、总经理、党委副书记刘亦功为代表的行业领军人才。

近年来,学院有50%左右的本科毕业生选择报考研究生继续学业,包括保送至清华大学、北京大学、浙江大学、北京航空航天大学、上海交通大学等高校;每年平均约有50名本科毕业生前往哈佛大学、麻省理工学院、斯坦福大学、牛津大学、帝国理工学院等国际顶尖高校深造。

此外,本科毕业生也深受广大招聘单位的欢迎,主要进入建材、建工、化工、汽车、交通、新材料、新能源等行业就业。

北京科技大学

材料科技的殿堂,人才建设之高地

北京科技大学的材料科学与工程学科始建于1952年,由柯俊、肖纪美、章守华等著名材料科学家创建的中国最早的金相热处理、金属压力加工和金属物理专业发展而来。怀揣着科教兴国的热忱,肩负着工业发展的使命,北京科技大学材料科学与工程学科始终奋斗在我国高校科技创新的最前沿。

北京科技大学的材料类学科教育教学改革成效显著。20世纪90年代初,柯俊院士推动组建了被誉为“大材料”的教育改革试点班,提出了“厚基础,宽口径”的培养理念,首开国内工程领域人才培养模式改革先河,于2001年获得国家级教学成果一等奖;2014年,“四阶递进、三体并举”的材料类创新型本科人才培养体系,再次获得国家级教学成果一等奖,也是材料领域唯一的一等奖。此外,北京科技大学材料科学与工程学院还牵头制定了《普通高等学校本科专业材料类教学质量国家标准》《材料工程领域工程硕士专业学位标准》等标准。

近年来,材料科学与工程学院将大数据理论运用于材料教育,与国内众多高校、企业合作建立了“材料科学基础课程虚拟教研室”,实现了高校间优质特色教育资源的共建共享。

北京科技大学的材料类学科素有“材料名门”之称。

葛昌纯院士临危受命,带领团队艰苦研发,于1964年率先成功研制出乙种分离膜,这使得研发核武器的关键技术——分离膜制造技术——不再受制于人。这一年,我国的第一颗原子弹在新疆罗布泊爆炸成功!原子弹爆炸成功后的第6年,杨让教授等人为我国第一颗人造地球卫星穿上了坚硬的钢铁“外套”。1980年,我国第一枚洲际导弹“东风五号”面世,其壳体材料也是北京科技大学“材料人”的心血。

“两弹一星”关键材料的成功研制,让新中国在西方国家的封锁威慑中站稳了脚跟。此后,北京科技大学“材料人”继续求索,以材料科学助力科技腾飞,以接续之力助推大国崛起:陈国良院士20年“甘坐冷板凳”,助力我国航空航天发动机材料向世界领先水平迈进;谢建新院士研发的铜包铝连铸直接复合技术,缓解了我国铜资源短缺的困难;毛新平院士构建了引领世界发展的桥梁用钢铁材料新体系,推动我国桥梁建造越洋出海;张跃院士专注低维半导体材料的相关研究,致力于将材料研究和国家重大需求相结合……

然而,学校“材料人”并没有因这些不世之功而止步不前,他们依旧不断地探索与创新。他们剑指“大国重器”——解决高铁制动关键技术难题;攻克“国之重器”壳体材料的“卡脖子”难题;服务首钢滑雪大跳台等国家重大工程。他们解决国家重大需求——制成新一代可降解锌合金冠状动脉支架;结束中国高端氮化铝粉体长期依赖进口的历史;研制出的“一维弹性伸杆机构”助力深空探测。他们助推行业发展——实现电子废弃物绿色资源化;推进先进钛材料在重点装备及民用领域的应用进程;研发出新一代超高强度钢。

无论是新中国刚成立的艰难时期,还是民族腾飞的复兴之路,北京科技大学“材料人”都扎根在钢铁冶金、国防军工、航空航天、生物医药等领域,默默奉献。

多年来,北京科技大学材料类学科为国家培养了3万余名优秀人才,包括罗干、刘晓峰等党和国家领导人,王崇愚、叶恒强、张统一、张跃等“两院”院士,葛红林、张少明、段向东等特大型央企董事长(总经理),他们有力支撑了我国钢铁工业由小到大、由弱到强的转变。

近几年,北京科技大学培养的材料类专业本科毕业生就业率超过99%、深造率近70%。

深造方面,学生出国深造的院校主要有英国的牛津大学、剑桥大学、帝国理工学院等,美国的麻省理工学院、斯坦福大学、哈佛大学等;国内读研深造的院校主要有清华大学、北京大学、中国科学院大学等。

就业方面,毕业生去向单位遍布航空航天、装备制造、电子信息、能源动力等行业,许多毕业生已成为中国运载火箭技术研究院、中国电子科技集团有限公司、中国兵器工业集团有限公司、华为技术有限公司、中国宝武钢铁集团有限公司、中国中车集团有限公司等国际著名大型企业的技术和管理骨干人才。

燕山大学

勇攀材料制备高峰

燕山大学的材料科学与工程学院源于哈尔滨工业大学重型机械学院的金属材料及热处理专业。学校于1984年成立材料工程系,于1996年成立材料工程学院。经过多次分离与合并,材料工程学院于2000年更名为材料科学与工程学院。

学院建成了覆盖“材料设计—样品制备—表征分析—超常规条件服役性能评价”全链条的一体化教学科研平台,仪器设备总价值超过5亿元。

学院现有金属材料工程、无机非金属材料工程、材料物理、高分子材料与工程4个本科专业,其中金属材料工程、无机非金属材料工程专业于2019年入选国家首批一流本科专业“双万计划”建设点名单;材料物理、高分子材料与工程专业于2020年入选国家第二批一流本科专业“双万计划”建设点名单。

学院以建设一流研究型学院为目标,以亚稳材料基础理论、制备技术及超常规服役为特色,以解决相关领域的关键科学技术问题、服务国家重大战略需求、培养具有家国情怀和国际视野的复合型研究人才为使命,与国内外同层次学院并肩发展。

比如,学院所建的亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室(以下简称“实验室”)以亚稳材料制备技术与科学为主题,立足于基础研究和应用基础研究,同时注重向应用开发延伸。基础研究方面注重亚稳材料的成分设计,进行了理论、微观结构、物理性能和力学性能等方面的研究;应用基础研究方面注重亚稳材料制备技术及其装备、加工工艺和工业性的开发。

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