發布時間：2023-03-25 10:49:27
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的無機非金屬材料論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
工藝實踐是結合專業課程而制定的與現場實習類似的一類實踐教學，通過自己動手，能夠對無機非金屬材料工程專業工廠的主要生產環節產生更為實際的感性認識，能對其生產過程有一個完整的了解，進而熟練掌握水泥、玻璃、陶瓷等工藝的操作流程，了解常用和現代無機非金屬材料設備的性能和用途，能借鑒材料工藝應用的成功經驗，通過工藝實踐的開展，為畢業設計和今后從事的專業工作打下基礎。
1．2專業實習
無機非金屬材料工程專業實習包括教學實習和生產實習兩個環節，實習均安排在企業進行。教學實習以現場參觀、集中講解和簡單操作的形式完成，通過實習使學生獲得對無機非金屬材料工程工廠生產的感性認識，加深理解所學的理論知識，逐步提升學生分析問題、解決問題和動手實踐的能力，并讓學生對生產過程有全面的了解，生產實習安排在專業課程教學之后，采用集中學習、分散跟崗的模式，為避免學生在進入實習基地對專業課與實習內容產生脫節感，在學生進行實習之前，將安排學生自主查閱相關教材和資料，使學生在實習之前對所實習的工廠基地有一個全面的了解，這樣有利于學生認真對待實習、重視實習。通過系統的專業實習后，學生能夠熟悉無機非金屬材料工程的各個生產環節，從原料準備到生產、運輸與管理的全過程，了解先進的生產技術與裝備，為今后的學習、工作及科研打下堅定的實踐基礎。學院要選擇一個好的實習基地，要求實習基地配備經驗豐富的指導老師，為學生提供實踐、教學、科研場所以及設備，并且給學生可以參加實踐的機會，力爭通過生產一線的工程訓練，提高學生的工程實踐能力。另外，對于學生的考核不應該一味追求實習結束后撰寫實習報告，可以采取靈活的手段進行考核，比如以現場提問，答辯的形式，結合實習報告的形式來完成。
1．3畢業設計(論文)
畢業設計目的在于訓練學生運用所學基礎理論和工藝知識獨立地解決有關無機非金屬材料工程工廠設計中的工程技術問題。通過畢業設計把所學的理論知識和實際技能有機地結合起來，并應用于工程設計，進一步提高分析問題和解決問題的能力及運算和繪圖能力，同時，要學會利用文獻資料、查閱圖表、手冊等方法，初步掌握無機非金屬材料工程工藝設計的基本原理、方法、步驟和編制設計文件的基本能力。畢業設計(論文)是學生在校學習期間一個重要的實踐性教學環節，利用無機非金屬材料專業加入“卓越計劃”的契機，選派相關教師到合作企業中鍛煉，加強教師的工程素養。建立一支“雙師型”指導隊伍，聯合指導學生的畢業設計(論文)。學生在選題時，一方面結合學院對卓越計劃的培養目標，另一方面結合學生在現場實習時所遇到的問題，共同為學生制定畢業設計(論文)題目，讓學生能夠“真刀真槍”完成畢業設計(論文)，提高學生研發和工程設計的能力。
2加強實踐教學基地建設
校外實習基地是高校開展實踐教學的重要場所，學院積極與相關企業聯系，開展實習基地建設，根據企業規模和學生就業意圖，經過廣泛調研，無機非金屬材料工程專業分別在淮南、淮北、蚌埠、南京，湖南等地二十多個單位建立了長期的實踐教學基地，可以滿足學生開展創新實踐教學的需要。實踐對于學生來說是非常重要的一個環節，學生在第7學期開始熟悉所在企業的工藝流程，做到所學理論知識與實踐的相結合，到第8學期實行企業同老師雙師型指導教學，可以聘請企業技術人員進行現場講解，座談，加深學生對實際生產與所學理論知識的融合，齊全的實踐教學基地和產學研基地為無機非金屬材料工程專業人才培養質量提供了支持和保障。
3加強教師隊伍建設
無機非金屬工程專業現有教師大部分是博士，碩士，參加工作就直接從事教學，現場經驗不足，工程實踐能力欠缺，為了使卓越計劃的成功實施，需要加強無機非金屬材料工程專業教師隊伍的建設:一是加強對現有教師工程能力的培養，鼓勵部分教師到企業工程崗位工作學習1～2年，豐富青年教師的工程實踐背景;二是直接從企業聘請具有豐富工程實踐經驗的工程技術人員擔任兼職教師，為學生在企業學習提供全面指導，讓其承擔專業課程教學，指導畢業設計等任務或擔任本科生、研究生的聯合導師。著力建設一支具有一定工程經歷的高水平專、兼職教師隊伍，強化師資隊伍的教育素質和技能培訓，提高教師的工程實踐能力，加強和完善教學團隊的教師隊伍力量，使工程型教師達到專任教師總數的90%以上，形成專業水平高、實踐能力強的教學團隊。
4鼓勵學生積極參與教師科研項目
將教師的科研課題與實踐教學相結合，鼓勵學生參與到教師的研究課題里，目的是提高學生的動手能力和對本專業的興趣，學院鼓勵學生以卓越計劃為依托，盡早與導師聯系，盡早走入實驗室，自主進行研究。在學生進入實驗室時，摒棄以往教師是實驗的設計者，學生是實施者的角色，讓學生積極查找文獻、制定技術方案、研究探討、方案實施、優化方案和撰寫總結報告，這樣就使學生在實驗過程中把握學習主動性，加深對知識的理解，擴大學生的知識面，提高學生的科研創新能力和實踐動手能力。
5加強實踐教學管理
制定實踐教學計劃和實踐教學標準，同時加大監督、管理、檢查力度，合理制定各層次的管理規章制度，并建立和完善各層次的管理目標責任制，加強實訓教學的考核管理，制定合理的實訓教學考核辦法，如教學制度的執行情況，實驗教學內容的安排及完成情況。將實驗設備的維護管理都融入到教學管理體制中，將教師實踐教學的積極性充分調動起來，形成一個良好的實踐教學機制，讓實踐教學真正落到實處。學生校內的實踐課程考核主要由作業、出勤、考試、實驗等幾部分組成，根據課程的性質不同，還可以加入項目設計及測驗等形式;對于企業實踐環節的考核，將由學院和實習基地共同完成，但主要評定由實習基地的導師根據學生參加工程訓練的情況給出。具體考核方法:單獨對每個培訓環節進行考核，在現場由每個實訓導師按照實習基地的標準對學生進行考核，考核方式可采取提問答辯、現場操作等，學生的實習成績由學生在該實習基地的實際表現給出。
6結語
關鍵詞：無機非金屬材料系；人工晶體；教學研究；新就業模式
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）35-0198-02
一、前言
人工晶體是無機非金屬材料的重要分支，隨著相關產業的快速發展，直接刺激著人工晶體方向的人才需求也在逐步擴大，也逐漸成為無機非金屬材料專業就業的主流方向，而不再是局限于傳統的硅酸鹽材料這一單一方向。因此在這種雙就業方向情況下，高等工程教育應著力培養相關的專業型人才，以適應當前就業形勢，為學生進入工作階段做知識的儲備和引導。同時，晶體學是無機非金屬材料學科必須夯實的理論基礎，然而，人工晶體具有較強的專業技術性，并沒有相對系統的教學體系，仍然存在著諸多問題。因此，如何完善人工晶體教學體系，提高教學質量，如何在有限的教學時間內教授足夠的必要內容并提高教學效果，激發學生的學習興趣及能動性，以便更靈活地掌握專業知識，成為教學面臨的現實問題。
二、課程現狀
根據無機非金屬材料專業的專業設計及人工晶體定位，人工晶體課程既服務于無機非金屬材料專業，又服務于材料科學與工程一級學科下的其他工學專業[1]，然而，目前針對該課程教學還存在以下問題：（1）相關課程設置少，沒有專門的理論知識教材配套；（2）實驗及實踐教學缺乏，常規的實驗儀器與設備供給不足，難以實現理論與實踐相結合；（3）教學方法單一，教學模式固定化，學生積極性不高。基于人工晶體課程存在的以上問題，提出合理的教學方法，進行實際、可行的教學完善改革，以實現教學的目標是亟待解決的問題。
三、課程改革措施初探
根據人工晶體課程較強的專業技術性、理論知識的抽象復雜性及多學科的交叉性等特點[2]，我們對人工晶體課程教材建設、實踐教學改革、教學方法創新和考核形式調整等各個環節進行了探討。
1.進行教材建設，實現課程重組。針對當前人工晶體課程沒有專業的理論知識教材相配套的狀況，課題小組將重新設計理論教學的知識結構，編寫出適于本科生和研究生的教材。內容涉及人工晶體的種類（如激光晶體、半導體晶體、閃爍晶體等分類講解）、合成生長機理及應用領域等基本專業知識，并補充和晶體內容相關的國內外先進的前沿性知識，讓學生及時了解人工晶體的最新動態和切實應用。并適時地編寫雙語教材，在專業術語標注英語的基礎上，將每章前面的概要用雙語同時寫出，使學生在學習專業知識的同時，熟悉英語專業術語。
2.優化實驗教學體系，重視實踐教學。在實驗教學的安排上，首先課題小組要增加人工晶體的實驗教學內容，設計出完整的晶體制備和生長過程實驗，再要增設練習基本方法、基本操作技能的實驗。并且要打破以往實驗教學的固定模式[3]，積極調動學生的主動性，要求學生自己查閱資料，自主設計實驗，完成實驗操作，鍛煉學生的實踐動手能力，為將來就業打好基礎。實踐教學環節是學生直接接觸實際工作和鍛煉能力的關鍵環節，本課題小組精心策劃了人工晶體的實踐教學內容。無機非金屬材料專業的生產實習階段增加通信等光電信息領域的實習基地，讓學生了解人工晶體在生產領域的基本情況，也讓學生思想上有從實驗領域到工程領域的過渡認識。適時安排綜合性課題設計，立題多樣化，緊貼晶體材料工程實際，讓同學們親自動手操作，加深學生對專業課程的理解和鞏固。畢業設計不再局限于傳統無機非金屬材料的設計，要充分利用人工晶體實驗室資源，開設人工晶體設計題目，設計一些光電子領域能夠反映前沿工作的課題，能夠讓學生充分接觸研究前沿的畢業設計，在培養學生科研的基本素質和能力的同時，也為學生走入社會儲存能量。
3.改變教學模式，創新教學方法。如前文所述，傳統教學模式已不能滿足現代培養需求[4]，因此教師應積極嘗試采用更多的現代教學方式，如：討論式、體驗式、提問式或觀摩教學、多媒體教學、互動教學等，把現代教學方法和技巧滲透到人工晶體相關課程中，改變“一言堂”“獨角戲”的模式[5-6]，要調動學生思維，營造思考氛圍，對于一些較深的理論問題，還可采用文章研討、小組討論的方法，這樣既提高了學生的學習興趣，又鍛煉了他們分析問題的能力和邏輯思維能力。由于晶體的結構、形貌等內容較抽象，對學生的空間想象能力要求較高，因此除一般的多媒體平面教學外，我課題小組擬制作三維格式的課件，除了在課堂上演示外，學生也可在教學網站上實時觀察。也可以針對內容放映視頻或flash課件，如工程生產的過程記錄、教學錄像或國內外有關晶體的最新研究成果報道等，都有助于培養學生學習興趣。而且在實驗課上的多媒體教學也可以應用到人工晶體課程中，如為學生演示晶體光學現象，可以通過連接偏光顯微鏡和計算機投影儀，實現顯微互動教學，教師可以隨時與學生對顯微鏡里看到的現象通過計算機上的圖像進行交流。實驗教學多媒體化使教學內容生動形象，提高了教學效率和質量。
4.調整課程考核形式，激發學習積極性。在實施教學方法改革創新，主觀上提高學生積極性的同時，還應該通過考核方式上的改進，客觀上改變學生學習的態度。因此，理論課程中，教師應根據學生平時出勤、課堂發言、參與討論、發表見解、書寫小論文等情況，適當分配所占成績比例（70%），再加上筆試測試的成績（30%），最終得到考核成績。實驗課程中，應根據學生預習報告、實驗報告、課堂問題討論、操作規范程度、順利解決實驗過程中問題等作為平時實驗成績，最終考試要有基本實驗技能考核，若有自主設計的實驗要給予加分。而且實踐教學中的表現也要計入大學期間的總學分，使學生能夠認真對待，不斷培養未來就業所需的綜合素質。
四、總結
基于當前無機非金屬材料專業的就業形勢，人工晶體方向的專業人才需求逐步擴大，而我們的教學目的就是要培養具有主動和創造能力的高素質專業型人才，來推動學生的職業生涯發展。本文提出的教學內容及教學方法是根據就業和人才市場的需要不斷進行調整的，形成一種“動態”的課程設置和教學方式。我們堅信隨著課程建設的逐步深入，人工晶體的教學質量和效果必將提高。
參考文獻：
[1]張英.大材料背景下晶體學課程的改革與創新[J].科教文匯，2011，10（28）：71-72.
[2]侯翠紅，張婕，陳衛航，湯建偉，任保增，萬亞珍，雒延亮.化學工程與工藝專業課程體系與教學內容的改革[J].高等理科教育，2012，（4）：115-118.
[3]田光佩，徐倩.大學實驗教學改革綜述[J].中國教育研究論叢，2007，（00）：151-153.
[4]鄭舉功，陳泉水，劉曉東，楊婷，劉云海，任廣元.材料專業應用型創新人才培養模式與課程體系建設[J].高等理科教育，2011，（6）：143-147.
[5]陳明，雷芝崢，王彩燕.課程教學和科學研究相結合的教學方式[J].桂林電子科技大學學報，2008，28（2）：163-166.
[6]金應燮.淺議教學模式的改革[J].中國教育研究論叢，2006，（00）：105-106.
一、教學方面
自入校參加工作以來，__老師先后講授過的課程有《材料科學基礎》、《材料物理》、《新型無機材料》和《專業基礎實驗》等課程。其中《材料科學基礎》、《材料物理》、《專業基礎實驗》為材料科學與工程專業的核心課程。作為負責人，他還擔任校級精品課程《材料科學基礎》的建設任務。__老師也非常重視教學改革，不斷探索和嘗試新的教學方法。在繁瑣的日常教學和教學管理工作，不忘總結經驗，撰寫多篇教改論文。
在實踐教學方面，為無機非金屬教研室的實驗室建設做了奠基工作。具體情況如下:1、主持制定無機非金屬材料實驗室建設規劃并組織實施，2、擔任1項進口大精設備的技術負責人。3、負責無機非金屬實驗室的布局及規劃工作;4、負責編寫無機非金屬綜合實驗大綱;5、指導03、04、05級本科生的材料科學基礎實驗和專業基礎實驗的工作;6、負責實驗室設備購進安裝及調試工作。7.編寫了相關的指導書籍。
二、科研方面
到我校工作以來，承擔了一項國家863計劃專題課題、兩項校級自然科學基金和多項橫向課題。
三、教書育人方面
在薛老師的帶領下，無機非教研室充分發揮了科研工作在學科建設、人才培養特別是本科生教學等方面的積極作用，研究生和本科生通過參與教研室(來源：文秘站 ）承擔的國家級、省級和校級各個級別的科研項目，綜合能力得到很大提高，實現了科研與教學協同發展，在以科研促教學方面取得了突出成就，獲得了學校科研促教學一等獎。
[關鍵詞]循環經濟 再生資源 專業建設
[中圖分類號] G642.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）01-0046-02
科技部、發展改革委、工業和信息化部、環境保護部、住房城鄉建設部、商務部及中國科學院于2012年4月13日正式印發《廢物資源化科技工程“十二五”專項規劃》。其發展總體目標是：“十二五”期間，重點選擇再生資源、工業固廢、垃圾與污泥等量大面廣和污染嚴重的廢物，以廢物資源化全過程清潔控制為基本前提，加強廢物循環利用理論研究，大力推進廢物資源化全過程污染控制技術研發，發展廢物預處理專用技術，加快廢物資源化利用技術研發，形成100項左右重大核心技術，開發100項左右市場前景好、附加值高的廢物資源化產品。
由以上可以看出，廢物資源化即資源再生技術將是國家優先發展的領域之一。我校適應國家經濟發展的要求，在冶金與資源學院籌建了“再生資源科學與技術”新專業。根據這一學科的特點，我們認為，專業建設必須與循環經濟發展需要緊密結合，只有這樣才能培養出高素質、符合經濟發展需要的人才。因此，本文提出基于循環經濟發展需求的再生資源專業建設模式，圍繞專業建設目標，積極開展該專業各個環節的探索與創新，為本校及其他院校再生資源專業的發展積累有益的探索經驗。
一、再生資源科學與技術專業目標、特色定位
本專業的培養目標，是要求學生樹立“資源再生”的基本意識，充分認識到資源再生在循環經濟發展中的地位，從而對本專業課程展開積極、主動的學習。本校專業核心是“資源再生”，因此“再生”這一導向始終貫穿于專業培養目標中。本專業培養目標為：具備再生資源科學方面知識，能在鋼鐵、有色金屬和無機非金屬材料等部門從事再生資源利用的生產、科研開發、應用研究、經營管理等方面的工程應用技術人才。掌握再生金屬資源回收、再生和利用、冶金固廢資源化基本理論，具備良好實驗操作技能。專業口徑寬，適應能力強，能在鋼鐵、有色金屬和無機非金屬材料等領域從事生產、科研開發、應用研究和管理等方面工作。
該專業的特色是密切結合經濟發展需要，著重于工程技術人才的培養。相關的學科包括：無機非金屬材料、鋼鐵冶金、有色金屬冶金、金屬材料、有機高分子材料、選礦工程等專業。本專業與上述專業的根本區別在于：上述所有的相關專業全部是研究一次資源（即原生資源），而再生資源科學與技術專業則是研究二次資源 （再生資源）。此外，研究一次資源的領域已按材料的分類設置了許多專業，而再生資源與技術專業卻是二次資源領域里的唯一專業，這就使得該專業具有多門基礎理論學科、多種工程技術學科復雜交叉的特點。
二、基于循環經濟發展需要的專業建設思路
在專業培養目標的指導下，該專業的建設思路緊緊圍繞“面向循環經濟需要”這一時代主題，以課堂教學為基礎，積極拓展實踐與創新教育空間，實現理論、實踐與創新的無縫對接，激發學生的學習興趣，深化學生對“資源再生”的認識，努力將其培養成高素質的、符合循環經濟發展需要的復合人才。基于這一思路，我們在專業課程設置、實踐教學及學生創新教育等方面進行了探索。
三、再生資源科學與技術專業建設模式探索
（一）課程設置
課程教學內容的安排必須為專業發展目標服務，充分反映課程教學的目的。在參考本校冶金專業、材料專業及無機非金屬專業課程設置的基礎上，同時參考其他院校相關專業的課程設置，我們提出了本專業的課程設置。根據教學目標，我們將課程設置分為通識教育類課程、專業基礎課程、專業課程、選修課程。具體如下：
通識教育類課程：包括德育教育類、外語、數學、物理、基礎化學、制圖、計算機、體育以及其他適合本學科的特色課程。
專業基礎課程：包括物理化學、冶金原理、傳輸過程基本原理、材料科學（金屬材料、無機非金屬材料）、工程力學、工業生態學、機械設計基礎等。
專業課程：包括再生金屬冶金、冶金固廢資源化、冶金工藝學、資源加工學以及其他與本專業相關的特色核心課程。
選修課程：包括循環經濟學、環境材料、冶金過程物流管理、冶金資源綜合利用、再生資源利用新技術等。
具體如圖1所示。
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圖1 再生資源科學與技術課程設置體系
（二） 實踐教學探索
實踐教學密切聯系課堂、社團和合作基地廣泛開展。進入專業課的學習后所需要進行的實習包括認識實習、生產實習、畢業實習三類。
認識實習的目的主要在于通過教師和工程技術人員的授課，以及工人師傅的現身說法全面了解相關的工藝過程。在實習的過程中，學會從技術人員和工人們那里獲得直接的和間接的生產實踐經驗，積累相關的生產知識。通過認識實習，學習本專業方面的生產實踐知識，為專業課學習打下堅實的基礎，同時為畢業后走向工作崗位積累有用的經驗。本專業學生2014年將進行認識實習，為了使學生能夠真正認識資源的再生過程，我們選取了幾個比較有代表性的廠家作為我們的合作伙伴。比如我們選擇電弧爐廠，這樣既可以使學生對冶金過程有所了解，又可以對廢鋼的回收利用有一個基本的認識。比如選擇轉底爐廠，可以使學生知道鋼鐵粉塵回收以后在經過轉底爐的處理，就可以生成金屬率非常高的球團，可以直接進入轉爐或電爐。這是鋼鐵廠資源回收的一個重要途徑，這必將加深學生對本專業的認識。
比如生產實習，是學生在生產現場以工人、技術員、管理員等身份，直接參與生產過的程。但是目前由于各種原因，學生沒有辦法真正參與到生產過程中。為了解決這一矛盾，我們考慮將學生分成小組的形式，將集中實習期變為分散實習。比如將學生分為若干組，每組4～6人，每周有固定的1～2天以企業員工的身份直接參與到企業的生產中。學生除了在生產現場實踐以外，還要幫助企業整理相關資料，如有必要可利用自己的理論知識對相關工人開展講座，這樣應該會受到部分企業的歡迎。這對于企業和學生來說是一個雙贏的局面，既鍛煉了學生的能力，又幫助企業解決了部分問題，部分學生畢業后還可能到相關企業工作。
（三）創新教育
本專業作為一個新興專業，擔負著為循環經濟發展做出貢獻的使命。因此在對學生的培養過程中，必須抓住“創新”這一重要命題開展相關教學。為此，我們在教學過程中采取了以下措施強化學生的創新意識。
1.本專業所有學生須參加“創造力與創新能力開發”這門課程的教學。這門課程由本校從事多年素質教育的教師擔任主講，這對于加深學生對創新的認識有重要的啟發作用。
2.鼓勵學生積極參與相關的科研課題。從大學二年級開始，鼓勵學生參與到教師的科研項目中，并為學生指定相應的導師；同時也鼓勵學生到當地的再生資源企業中開展相關的社會實踐，了解目前資源循環產業的發展現狀及趨勢。
3.鼓勵學生積極參與專利的撰寫、申報，強化學生的知識產權意識；鼓勵學生積極申報本校SRTP（大學生科研訓練項目），撰寫相關的科技論文，強化學生的科研意識。
關鍵詞： 輝光放電質譜 深度分析 應用 定量分析
輝光放電質譜法（GDMS）被認為是目前對固體導電材料直接進行痕量及超痕量元素分析的最有效的手段。由于其可以直接固體進樣，近20 年來已廣泛應用于高純金屬、合金等材料的分析。
1、基本原理
輝光放電（G10w Discharge）是一種低壓氣體放電現象，由于氣體放電的操作簡單，可以產生很強的離子流，所以在早期的質譜研究中，氣體放電就被用作離子源。在真空火花源發展之前，氣體放電源體現了巨大的實用價值。火花源質譜（SSMS）得到發展后，表現出了很強的分析能力，在相當長的一段時間里，輝光放電淡出了研究者的視野。然而，隨著火花源研究的不斷深入，這種離子源的局限性也逐漸顯露，而輝光放電源則以自身出色的穩定性重新獲得了重視。
2、輝光放電質譜的特點
2.1 輝光放電質譜的工作原理
輝光放電質譜由輝光放電離子源和質譜分析器兩部分組成。輝光放電離子源（GD源）利用惰性氣體（一般是氬氣，壓強約10-100Pa）在上千伏特電壓下電離產生的離子撞擊樣品表面使之發生濺射，濺射產生的樣品原子擴散至等離子體中進一步離子化，進而被質譜分析器收集檢測。輝光放電屬于低壓放電，放電產生的大量電子和亞穩態惰性氣體原子與樣品原子頻繁碰撞，使樣品得到極大的濺射和電離。同時，由于GD源中樣品的原子化和離子化分別在靠近樣品表面的陰極暗區和靠近陽極的負輝區兩個不同的區域內進行，也使基體效應大為降低。GD源對不同元素的響應差異較小（一般在10倍以內），并具備很寬的線性動態范圍（約10個數量級），因此，即使在沒有標樣的情況下，也能給出較準確的多元素半定量分析結果，十分有利于超純樣品的半定量分析。
2.2 GD源的供電方式
GD源的供電方式可分為直流輝光放電（DC-GD）、射頻輝光放電（RF-GD）和脈沖輝光放電（pulsed-GD）。后二者與質譜的結合還處于實驗室階段，尚無商品化的儀器出現。部分DCGDMS配備四極桿質譜，其結構簡單，質譜與輝光放電離子源的結合較容易實現，但由于四極桿質譜為單位質量分辨，測定干擾較大，檢出限也不理想。Thermo Elemental 公司于80 年代中期推出了第一臺高分辨輝光放電質譜儀VG9000，采用了反向雙聚焦磁質譜儀，常規質量分辨率為4000，最高可達到10000，元素典型檢出限可達0.01 ng/g。VG9000配備Farady cup 和Daly 兩種檢測器，可同時給出從主量到痕量元素的分析結果。這也是目前唯一采用高分辨磁質譜儀的商品化GDMS。
3、輝光放電質譜的應用
直流輝光放電質譜（dc―GDMs）主要的用途是高純金屬、半導體等導電材料的痕量雜質分析，由鍍層、電沉積、滲透等工藝制備的層狀樣品的深度分析。除此之外，還可以用于沉積物、氧化物等非金屬材料的雜質分析以及對精確度要求不高的同位素豐度分析中。
國內有Element GD輝光放電質譜儀十余臺，多個研究單位能夠進行GDMs分析與測試，例如中國計量科學研究院、國家有色金屬及電子材料分析測試中心、中國科學院福建物質結構研究所、金川集團鎳鈷合金研究院等，在高純基準物質研究，有色金屬、太陽能級硅材料、金屬合金檢測等方面發揮著重要的作用。
3.1 高純材料分析
高純材料雜質分析主要有兩個難點：其一是雜質的濃度很低，對儀器的檢測能力、本底控制、消除干擾等要求較高；其二是基體元素濃度很高，容易對被測元素造成干擾。高分辨GDMs去除干擾能力強，動態范圍寬，可以實現常量、微量、痕量、超痕量分析，較容易克服以上困難，因此特別適合高純物質的分析。
3.2 深度分析
GDMS的濺射進樣方式決定了它可以進行深度分析。輝光放電非常穩定，可以在樣品表面獲得幾乎相同的取樣坑，而且通過控制放電條件可以對濺射的速率進行控制。已有很多文獻報道了GDMs在深度分析方面的應用。深度分析在研究薄層材料方面有著重要的意義，有助于對一些表面化學或物理現象的原理進行研究，對防腐、表面材料的生產工藝提供指導。
3.3 導體材科分析
dc―GDMs不能直接分析非導體材料，常用的用于分析非導體材料處理方法主要有兩種：第二陰極法和混合法。第二陰極法對第二陰極的材料要求較為苛刻，一般情況下基體信號強度比導體弱，穩定性較差，而且無法區分第二陰極雜質本底和樣品雜質；對于粉末樣品，可與導電物質混合，如石墨、金、銅、鉭、銀粉，壓制成型，然后進行分析。這種方法容易產生污染，同樣添加物會增加背景信號，而且會稀釋樣品降低靈敏度。
4、定量分析
4.1 輝光放電質譜定量測量的原理
GDMS可以對常量、微量、痕量元素進行分析。靈敏度是在定量測量中經常涉及的概念，對于元素L的靈敏度（SFL），可以用其質量數為肘的同位素定義：
SFL=
式中，I是質量數為M的同位素的離子計數，CL是元素L的濃度，b是同位素豐度。靈敏度受到很多因素的影響，隨著測量條件、環境、儀器條件等因素的變化而變化。
4.2 定量分析方法
常見的GDMS定量分析方法主要有：通過測量基體匹配的標準物質獲得相對靈敏度因子（RsF）值，用RSF進行定量測量；利用標準物質或人工合成的校正樣品繪制標準曲線，借助標準曲線進行定量分析。
5、結論
GDMS雖然已經在很多領域得到了廣泛應用，并在金屬和半導體分析中顯示出它的優越性，但是它的潛力仍然沒有得到完全開發，對絕緣體、粉末、液體、有機物和生物樣品的分析應用正在積極進行研究和完善，類似的工作將開創GDMS應用的新領域。
參考文獻：
[關鍵詞]創新型人才培養;創新精神;高校大學生
[中圖分類號] C961 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）11-0042-02
創新能力和實踐能力已經成為現今社會衡量優秀人才的重要指標，高等學校在創新型人才培養中扮演著重要角色。創新型人才是指富于開拓性，具有創造能力、實踐能力，能夠開創新局面，對社會發展具有推動作用的人才。我國的高等教育現今已經進入大眾化階段，在謀求數量增長的同時，我們更應該注重質量的建設，而我國高校是否具有創新性，能否培養出創新型人才，是衡量高校辦學質量的重要標準。[1]
一、創新型人才培養的內在意義
（一）創新型人才是推動國家發展的強勁動力
創新是一個民族進步的靈魂，是國家興旺發達的不竭動力。一個沒有創新能力的民族，難以屹立于世界先進民族之林。[2]建設創新型國家是我國從全面建設小康社會，開創中國特色社會主義事業新局面的全局出發做出的重大戰略決策，而建設創新型國家，關鍵是人才，基礎在教育。創新型人才是促進國家經濟發展的動力，而創新型人才培養則為國家的發展，民族的進步提供了源源不斷的能量。
（二）有利于促進高校素質教育的發展
培養創新型人才是為了培養具有創新精神、創新思維、創新人格、創新能力和創新知識結構五種基本素質的新型人才。[3]高校通過在培養創新型人才的過程中積累經驗，為社會源源不斷輸送新鮮血液的同時，也擴大了學校對社會的影響力，得到社會的認可，為高校的升級、學生資源的涌入提供無可爭議的事實依據。而優秀的創新型人才在邁出校園的那一刻起代表的不僅僅是自己，還代表著學校，對尚未畢業的學生起到良好的榜樣作用，有利于促進高校素質教育的發展。
二、創新型人才培養的策略
（一）采用互動啟發教學模式調動學習積極性
在現有的教學模式中互動啟發式教學無疑是最有效可行的教育教學模式。互動啟發式教學就是在教學過程中，將學生作為學習的主體，充分調動他們對學習的主動性，引導他們對新知識的積極思考與探索并提高他們分析問題和解決問題的能力。[4]學生是否具有學習的積極性是體現“學生為主體”的關鍵，而學習的積極性又離不開老師的引導，因此通過這種教學模式來引導學生積極思考，讓學生學會主動學習，對培養創新型人才顯得尤為重要。除此之外，我們還可通過采用探究式、討論式、參與式方法幫助學生學習，使學生能夠始終保持創新性思維，面對問題能夠沉著應對，處理問題能夠充滿創新性和高效性，成為社會需要的創新型人才。
如我們在講授本校無機非金屬材料與工程系的專業課無機非金屬材料物理性能時，涉及p-n結部分時，先把p-n結的構建原理、能有效分離電子和空穴的特點交代給學生。在科研課題“設計、構建新型光催化劑以光催化效率”中，光激發產生的電子與空穴的有效分離和遷移是提高光催化效率的關鍵，可讓學生結合教材的相關概念、原理，大量查閱相關的文獻資料，開展科研調研，設計合理的p-n結以解決實際科研問題。學生們因此對科研課題產生濃厚興趣，課外及時查閱大量文獻資料，既有了對所學材料的深刻認識，又加深了對相關概念、原理等理論的理解。
（二）采用產學研合作教育培養學生綜合創新能力
所謂產學研合作教育就是把學生的綜合素質、綜合能力作為培養重點，在學校與企業、科研單位之間建立起紐帶，達到教育環境和資源充分利用的目的，在培養創新型人才方面各顯其能，把只以單一的課堂傳授知識為主的學校教育與直接能夠獲取實踐經驗、創新能力為主的生產、科研單位有機結合的一種新型教育模式。[5]產學研合作教育可以促進高校科研成果產業化，而同時產業化所帶來的經濟效益能促進學校的發展，并反哺教學和科研;能獲取更多的專業知識，提高學生素質和適應未來工作的能力;使教師和學生都會意識到教學中理論知識與實踐過程中需要到的知識的差距并意識到創新的重要性，有助于教學的實用化并提高學生的創新能力。
我們在以往的教學工作中，會在理論課教學、實驗教學、教學輔導以及畢業設計指導和學生競賽指導中加強本校與其他單位尤其是地方企業的合作，為學生提供生產實踐的機會和科研機會。參與試點的學生畢業設計題目的擬定來自于企業的攻關課題或科研單位的科研項目;安排學生在畢業設計期間到相關企業或科研單位，加入不同的課題科研小組，面向科研前沿參與科研或技術攻關。通過“雙指導教師”的方式聘請一些具有較強的科研工作能力和豐富的工程實踐經驗的技術骨干，共同指導畢業生的畢業設計工作，讓學生在完成畢業論文的同時，切實而直觀的感受到通過創新來實現自我價值所帶來的巨大成就感，深刻體會到理論與實踐相結合的重要性，進而引起學生對如何提升自己的創新能力產生濃厚的興趣，有效提高了學生把理論知識付諸實踐的應用能力。
（三）積極組織課外活動增強創新型人才的實踐能力
課外活動是學生在校園生活中必不可少的一部分，也是教育工作者挖掘學生興趣所在的重要途徑，教育工作更應該充分合理的利用好這一重要環節培養學生的創新能力、實踐能力。通過課外活動，有利于學生在實踐中總結經驗，并在實踐當中追溯理論，把實踐與理論有機結合，提高學生的綜合實踐能力。高校要想培養出適應新時代的創新型人才，更應注重課外活動對培養大學生的重要意義，堅持利用開放式、疏導式與其他教育方法的有效結合，最大限度上提高學生的創新實踐能力。此外，課外活動還便于使單線教育與多渠道教育相結合，融合了思想性、知識性、趣味性，利于培養學生綜合素質，利于培養出全面創新型人才。
我們在講授本校無機非金屬材料與工程系的專業課材料制備原理時，鼓勵學生課后加入各類科研訓練小組，讓學生明白，在科研和工作中如何正確使用材料以及改善和提高材料物理性能，以充分發揮材料性能潛力有著重要的影響。例如，在講到光學材料時，把熒光材料的發光原理和特點介紹給學生，讓學生了解到熒光是物質吸收光照或者其他電磁輻射后發出的光。然后結合日常生活，讓學生了解熒光顏料的最早及最廣泛的商業應用是各色各類的廣告。接著多媒體展示商店內外的廣告招牌，高速公路旁的巨幅廣告，各類商品包裝，各類雜志封頁和廣告插頁等，讓學生思考耀眼奪目的熒光在哪些領域還能應用，以及如何應用。通過將教師的課題融入教學，使學生對所學基本理論和規律有了更形象、深刻的了解，這樣，學生既了解了所學學科專業的前沿知識，又有利于學生科研素養的形成，同時也激發了學生的學習興趣。
（四）設計創新課程，探索實驗室開放
實驗室開放涉及實驗室資源的配置、隊伍建設和科學規范的管理制度的建設等，是一項系統工程。需要組織有豐富教學和實踐經驗的教師建立核心實驗教學團隊，融入科技創新和實驗教學改革成果，實現開放實驗項目的不斷更新。以校級實驗示范中心建設為契機，將院系的實驗室進行整合，推進實驗資源共享，破除過去設在各專業實驗室之間的資源共享壁壘，建立共用開放型實驗室。加強師生互動，讓教師與學生之間溝通順暢，并且學校定時統計教師輔導學生實驗工作量，對工作積極且科研成果突出的教師給予適當獎勵。同時，利用校園網絡及時實驗室開放的信息，使學生及時了解相關實驗室開放的信息，盡快與相關人員取得聯系，盡早走進實驗室與教師合作，開展創新實驗學習。
（五）構建良好的校園文化是滋養創新型人才的搖籃
良好的校園文化既包括良好的校園環境，優越的教育設施和科學的教學、生活管理制度，還包括良好的校風、教風、學風、校園文化活動等。良好的大學校園文化對培養創新型人才有著至關重要的作用，良好的環境能夠營造良好的學術氣氛，激起學生對創新實踐的熱情。我們必須遵循科學的發展規律，為科學發現和發明提供一個寬松的環境。
三、結語
隨著現代社會知識更新的速度不斷加快，社會發展日新月異，社會需要大批的創新型人才來適應這樣的發展速度與規模，創新型人才培養已成為推進社會發展的重要主題。高校教育必須緊隨時代步伐，吸納、借鑒古今中外合理的教育思想，創造性地運用當代素質教育的研究成果，全面改變傳統教育模式，培養具有創新精神、創新能力的創新型人才。
[ 注 釋 ]
[1] 許青云.高校創新型人才培養研究[J].國家教育行政學院學報，2010（3）：11-14.
[2] 張立明.培養創造型人才的時代意義和操作實施[J].考試周刊，2008（26）：183.
[3] 王青耀，周瑛.基于創新型人才培養的創新教育研究[J].科技進步與對策，2007（3）：184-186.
關鍵詞 材料科學與工程專業 提升 策略
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A
Combined with School Characteristics to Promote Training Quality
of Materials Science and Engineering Professional
ZHANG Lanfang， LI Li
（School of Civil Engineering and Architecture， Chongqing Jiaotong University， Chongqing 400074）
Abstract Improve materials science and engineering professional， mainly through innovative training model， the revised professional training programs， teaching team building， curriculum and teaching content optimization， improve students' practical ability， the measures to broaden the practice platform， highlighting the school characteristics to meet the "wide caliber， thick foundation， strong capacity， high-quality" personnel training objectives， reflecting the principles of quality， competence and knowledge of the structure of the coordinated development and to foster a community need， identify material class talent.
Key words material science and engineering; improve; strategy
0 引言
材料科學與工程是21世紀國家重點發展領域。材料科學與工程專業屬于一級學科，涵蓋了金屬材料工程、冶金工程、無機非金屬材料工程、高分子材料工程、材料物理和材料化學等二級學科專業，目前，我國大部分理工科高校都設有材料類學科，各學校的定位和特色也有所區別。
重慶交通大學材料科學與工程專業始于上世紀50年代的建材教研室，2000年成立了以公路工程材料應用為特色的材料科學與工程專業，同年獲得材料學專業碩士學位授權資格。材料科學與工程專業自2001年招生，立足學校在交通土建方面的行業優勢，結合土木工程專業培養滿通建設需要的材料專業技術人才，通過吸收兄弟院校的辦學經驗，遵循“厚基礎、寬專業、強能力、高素質”的原則，強化基礎理論，不斷優化組合土木相關課程;加強基本實驗技能和實踐環節訓練提高學生的實踐能力。為進一步理清專業建設思路、明確專業建設目標、明晰專業建設方向，立足長遠，擬定切實可行的具體措施，扎實推進專業內涵建設，完善專業人才培養體系，規范教學過程，切實增強專業的辦學水平、社會適應度和社會聲譽，從2011年開始進行專業提升計劃的實施，目前正按計劃、有步驟地逐步實現。
1 明確專業定位，凝練專業特色
重慶交通大學材料科學與工程專業依托我校在交通土木行業的優勢，與交通土建材料的研究、開發和應用方面的學科交叉，以無機非金屬材料、有機高分子材料為基礎，向相關功能材料領域拓展，教學與科研并舉，立足重慶，面向西南，走向全國，建設市內絕對領先，在國內有一定影響的教學研究型材料科學與工程專業，為交通土建行業培養高層次的人才，提供高水平的科技服務。本專業經過幾年的辦學實踐，已經形成了以土木工程材料、復合材料為特色的專業，構建了科學合理、特色鮮明的人才培養方案、課程結構體系及實踐教學體系，并建立了較為完善的本科教學質量監控及質量保障體系，且運行良好，保證了教學質量，目前，已為國家特別是西部地區培養了大批優秀交通建設材料科技人才。
2 材料科學與工程專業培養水平的提升策略
2.1 人才培養模式的創新
繼續發揮學校特色優勢，在材料科學與工程專業現有的人才培養模式基礎上，改革單一化的人才培養模式，突出學生個性發展的同時，探索具有交通特色的材料科學人才培養模式。
（1）加強學科專業調研，深入把握重慶市、西部地區及全國經濟結構調整、人才市場需求和國際競爭能力的需要，結合我校由教學型向教學研究型過渡的特點，進一步明確材料科學與工程專業建設和結構調整的方向，突顯辦學特色。
（2）以材料科學與工程專業班級為依托，調整和完善人才培養方案、課程體系、實踐教學體系等，不斷完善具有交通特色的材料科學創新型人才培養方案。
（3）以全面性、開放性、主體性、實踐性、差異性為培養方法，實現個體創新能力的挖掘和培養。主要體現在以下幾個方面：①建立以本科生導師制為核心的全過程引導的培養模式。從入學起，就建立專業老師、輔導員聯系、溝通的制度，加強學生的人生目標規劃，加強對學生的指導，根據每個學生的自身特點提出階段性的發展計劃，幫助學生形成優良的計劃能力和實現目標的執行能力。②在兼顧共性和個性的基礎上，制定個性化培養方案。根據每個學生的特點來制定學習方案，充分發揮學生的個人特長，最大程度地挖掘每個學生的潛力。③針對現代研究型人才素質培養特點，鼓勵本科生參與指導教師的科研項目研究，重在研究意識、過程與方法，學習與研究相互促進，實現個體創新能力的挖掘和培養。
2.2 培養方案修訂
按照學校材料科學與工程專業人才培養目標和規格的要求，并針對我國、尤其西部地區公路工程材料人才培養方面的專業幾乎為空白，進一步開展學科多層次、多尺度交叉，構建適合交通行業的高素質人才培養方案和培養模式，實現教學與科研相結合、科學與工程相促進，深化專業內涵，進一步完善以公路工程材料應用為特色的人才培養方案，同時考慮培養方案能夠適應社會需求的動態變化。突出本專業的特色，按照“以科研促教學，以實踐促創新，以特色促發展”的思路，培養大批在工程材料領域內的高層次、高質量、高能力的創新性復合人才。具體措施是：（1）在已重點調研國內高校辦學情況的基礎上，對材料科學與工程專業人才培養方案進行修改和調整，將力求與社會對材料學科人才的需求相統一，并與對應的行業單位、 企業開展對話，進一步分析并把握未來的市場需求;（2）注重專業間的協調與發展，完善課程體系，優化理論教學與實際教學環節體系及比例，擴大選修課程設置，增加實踐環節，既滿足人才全面發展的共性要求，又顧及學生的個性需要。（3）在材料科學與工程專業人才培養方案中將繼續體現邊緣學科的交叉和前沿學科的發展，并將進一步豐富其內容，及時將本專業科研成果作為專題進行講座，以開拓學生的視野。
2.3 課程及教學內容優化
材料科學與工程專業的課程設置不但要符合專業規范，還必須突出交通行業的特色，并隨著社會和專業不斷發展的需求而進行必要的調整，做到需求為首，與時俱進。材料科學與工程專業的課程建設主要考慮了以下幾個方面：（1）以工程材料應用特色為主線，加強工程實踐能力為核心來構建本專業的核心課程、特色課程;（2）對原有課程設置加以調整，優化核心、特色課程的知識結構體系。例如，近年來本專業先后對建材實驗與檢測技術基礎、膠凝材料學、混凝土學、瀝青與瀝青混合料等主干課程進行優化和教學內容的改革，取得了明顯效果;（3）加強重點課程和精品課程的建設，加強課程整合，更新教學內容、不斷改革教學方法和教學手段;（4）在課程教材的建設上，堅持編、選并重的原則，選用質量上乘、科學適用的優秀教材，同時也進一步加強自編教材的編寫水平和出版工作;（5）利用現有試驗條件，為專業課程服務，促進本科教學質量的提高。
2.4 教學團隊建設
根據材料科學與工程專業特色方向所建設的目標，重點建設寬容、和諧的教學團隊，培養教學團隊的核心競爭力，激發團隊的凝聚力。積極展示團隊學術成果，加強對團隊及團隊帶頭人的宣傳，從而培養一個優秀的教學團隊。目前具體采取的主要措施有：
（1）重視教學隊伍“雙師”結構建設，利用學校的優惠政策引進高層次的人才，有效吸引骨干教師積極參與專業建設和人才培養，采取多種措施鼓勵本校青年老師脫產攻讀博士學位，安排出國或在國內名牌大學訪學、進修，鼓勵教師參加校內外多種形式的學術交流活動，并發揮每個團隊成員的特長，實現每個人都是所學專業領域的專家，教學和科研都很出色，鍛煉和培養一個高水平的教師團隊。
（2）在教育教學研究方面，本專業全體教師積極開展課程建設、教材建設、多媒體課件建設等;編寫先進、適用的高教特色教材;積極開展教學標準、課程體系、教學內容、課件、案例、實訓實習項目、教學指導等教學資源的建設，同時，促進與外校各專業合作、同校各系、教研室的合作交流，進行跨學科、跨院系、跨專業的教學改革嘗試，從而提高人才的培養質量，也為形成教師的教學合作機制和協作氛圍起到積極推動的作用。
（3）擴大和吸引材料專業領域的一線人員到校，通過講學、做報告、開設短期課程等形式，形成專兼結合的高水平教師隊伍，并進一步建立與企業進行更深層次的資源共享與人員交流的機制。
2.5 提高實踐能力，拓寬實踐平臺
實踐教學是通過調查、實驗、實習實訓、課外實踐活動、科研訓練、畢業論文等方式培養學生的實踐動手能力，實踐教學是理論教學的鞏固與升華。目前，實踐教學環節主要是實驗環節和實習環節。實驗環節要增加綜合型和設計型實驗內容，增加實驗設備和學生實驗時間。實習環節要擴大實習單位的數量，到設備先進和與教學內容相關的企業去，并聯系企業的生產和課堂學習內容，制定合適的實習題目，讓學生帶著問題去學習，觀察或解決問題。通過強化理論和實踐兩個課堂互動的方式，來提高學生的動手實踐能力，同時，從解決社會或企業實際問題入手，以提高綜合訓練的實踐效果出發，做好綜合設計（論文）工作的選題和過程管理，使畢業設計環節理論聯系實際，真正做到“真題真做”。
3 結論
目前，材料科學與工程已呈現出與多學科相互滲透、交叉綜合的發展趨勢。單一的行業工程師人才已經滿足不了人才市場對材料類專業人才的要求，材料科學與工程人才的培養，應結合實際辦學條件，在突出學校特色的同時，還必須要滿足“寬口徑、厚基礎、強能力、高素質”的人才培養目標，培養出社會需要的、認同的材料人才，這是材料科學與工程專業建設的重任，也是材料科學與工程專業提升的最終目的。
重慶交通大學教育教學改革研究基金資助項目（1203005）
參考文獻
[1] 陳一勝，張雪輝，朱志云.材料科學工程專業教學改革研究――基于MOI人才培養模式的探討與實踐.中國電力教育，2011（19）.
[2] 劉昭明，韋巧燕.人才培養模式創新探討.現代商貿工業，2009.21（18）：204-205.
[3] 寧春花，曾小君，袁榮鑫.材料科學與工程專業教學改革思路.中國電力教育，2008（21）.
關鍵詞：金屬材料 性能 組織 使用
能源、信息、材料是社會發展的三大支柱。其中材料是人類生存和發展的物質基礎，它是社會發展和進步的標志，是人類文明的重要支柱。而材料又主要分為金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料和復合材料，這其中，金屬材料是人類歷史上系統的應用研究時間最長，在目前應用也較為廣泛的一種重要材料。
一、金屬材料對人類社會的意義
金屬材料是指由金屬元素或以金屬元素為主構成的具有金屬特性的材料的統稱。包括純金屬、合金、金屬間化合物和特種金屬材料等。金屬材料可以說是人類社會發展的見證者，因為它在人類社會各個轉型期起到了舉足輕重的作用。人類文明的發展和社會的進步同金屬材料關系十分密切。繼石器時代之后出現的銅器時代、鐵器時代，均以金屬材料的應用為其時代的顯著標志。現在，種類繁多的金屬材料已經成為人類社會發展的重要物質基礎，尤其是鋼鐵，對人類文明發揮著重要的作用。一方面是由于它本身具有比其他材料更加優越的綜合性能，能夠更適應科技和生活方面提出的各種不同的要求；另一方面，是由于它始終蘊藏著的在性能、數量、質量方面的巨大潛力，能夠隨著日益增長的要求不斷發展和更新。作為人類最早發現并開始加以利用的一種材料，金屬可以說從方方面面影響著人類的歷史發展進程。
二、金屬材料的應用
金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。①黑色金屬又稱鋼鐵材料，包括含鐵90%以上的工業純鐵，含碳 2%～4%的鑄鐵，含碳小于 2%的碳鋼，以及各種用途的結構鋼、不銹鋼、耐熱鋼、高溫合金、精密合金等。廣義的黑色金屬還包括鉻、錳及其合金。②有色金屬是指除鐵、鉻、錳以外的所有金屬及其合金，通常分為輕金屬、重金屬、貴金屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬等。有色合金是以一種有色金屬為基體（通常大于50%），加入一種或幾種其他元素而構成的合金。有色合金的強度和硬度一般比純金屬高，并且電阻大、電阻溫度系數小。③特種金屬材料包括不同用途的結構金屬材料和功能金屬材料。高性能金屬結構材料指與傳統結構材料相比具備更高的耐高溫性、抗腐蝕性、高延展性等特性的新型金屬材料，主要包括鈦、鎂、鋯及其合金、鉭鈮、硬質材料等，以及高端特殊鋼、鋁新型材等。金屬功能材料指具有輔助實現光、電、磁或其他特殊功能的材料，包括磁性材料、金屬能源材料、催化凈化材料、信息材料、超導材料、功能陶瓷材料等。
農業現代化、工業現代化、國防和科學技術現代化都離不開金屬的支持，小到農具、機械零件、日常用品，大到飛機、導彈、火箭、衛星、核潛艇等尖端武器以及原子能、電視、通訊、雷達、電子計算機等尖端技術所需的構件或部件大都是由金屬制成。現在世界上許多國家，尤其是工業發達國家，競相發展金屬、有色金屬工業，增加金屬的戰略儲備。所以說金屬材料是國民經濟、人民日常生活及國防工業、科學技術發展必不可少的基礎材料和重要的戰略物資。
三、影響金屬材料性能的因素
金屬材料，尤其是鋼鐵，因其本身具有優越的綜合性能和在數量、質量方面的無限潛力，能夠適應社會不斷發展和需要，所以金屬材料對人類文明發揮著重要的作用。對其成分、組織結構、性能三者之間的關系及變化規律的研究也顯得至關重要。
金屬材料中往往會含有不同種類的金屬元素，不同金屬元素成份對金屬材料影響不同。例如，鋼除含碳以外，還含有少量錳（Mn）、硅（Si）、硫（S）、磷（P）、氧（O）、氮（N）和氫（H）等元素。一些元素是為改善鋼材質量有意加入的，而另一些是由礦石及冶煉過程中帶入的，稱為雜質元素。這些雜質對鋼的性能是有一定影響，從而降低鋼材使用性能，為了保證鋼材的質量，在國家標準中對各類鋼的化學成分都有嚴格的規定。決定金屬材料性能的基本因素是化學成分和組織結構。同一化學成分，或是同一結構的金屬材料，其某些性能可以在一個大的范圍內變化，從而影響其性能（最主要是工藝性能和使用性能）。
金屬材料的工藝性能和使用性能是既有聯系又不相同的兩類性能。金屬材料從冶煉到制造成器件使用，需要經過鑄造、壓力加工、機械加工、熱處理以及鉚焊等一系列的工藝過程，其所具有的那種能夠適應實際生產要求的能力統稱為工藝性能，如鑄造性、鍛造性、深沖性、彎曲性、切削性、焊接性、淬透性等。而金屬的使用性能是說金屬材料制作成工件后，在使用過程中，要求其能適應或是抵抗作用到它上面的各種外界作用（諸如力學、化學、輻射、電磁場以及冷熱作用等，這些作用有強有弱，有大有小，有單一有復合）。金屬材料的這兩種性能及相輔相成又互相制約，平衡兩者之間的關系會促進金屬材料發展，更有效利用資源。
四、新型金屬材料的應用
由于金屬材料具有其他材料體系不能完全取代的獨特性質和使用性能，例如它具有很高的模量，較高的韌性，并且具有磁性和導電性等優異的性能。而且，在其他材料發展的過程中，金屬材料也在不斷地推陳出新。現在，許多新興的金屬材料應運而生，傳統的鋼鐵材料正在不斷提高質量、降低成本、擴大品種規格，在其加工和處理等工藝上不斷革新。近些年，中國制造業迅速崛起，作為制造業的基礎行業之一的金屬加工、成形行業，發展更為明顯：在過去幾年，整個行業以年均增長20-30%的速度發展，產品品質也在以驚人的速度提升，逐漸獲得整個世界制造業的認可。新型金屬材料在整個發展浪潮中更是炙手可熱。
現如今，節能減排已深入人心，而汽車工業更是改革重點。汽車工業節能減排的首選便是輕量化材料。據測算，汽車自重減輕10%，其燃油效率可提高5.5%，而鎂、鋁作為實際應用中最輕的金屬結構材料，在汽車的減重和性能改善中發揮出重要作用。鋁合金具有密度小、導熱性好、易于成形、價格低廉等優點，已廣泛應用于航空航天、交通運輸、輕工建材等部門，是輕合金中應用最廣、用量最多的合金。鎂合金具有密度小，比強度高，彈性模量大，散熱好，消震性好，承受沖擊載荷能力比鋁合金大，耐有機物和堿的腐蝕性能好等有點。如果每輛汽車能使用70公斤鎂，CO的年排放量就能減少30%以上。世界各大汽車公司已經將鎂合金制造零件作為重要發展方向。現在世界各國的汽車廠商正極力爭取采用鎂合金零件的多少作為自身車輛領先的標志。
五、合理利用金屬材料
如今金屬材料工業中，鋼鐵工業已經具有了一套相當完整的生產技術并擁有相應的生產能力，且具有質量穩定，供應方便，性價比高等優勢。金屬是可以回收循環使用的，其本身對環境并沒有污染，但是在提煉過程中卻會對環境產生污染。如有色金屬，在生產過程中通常產生大量廢氣、廢水和廢渣，其中含有多種有用組分，有時含有有毒物質。因此，在生產過程中，必須注意綜合利用與環境保護。金屬礦石中常是多種金屬共生，因此必須合理提取和回收有用組分，做好綜合利用，以便合理利用自然資源。
自從人類發現了金屬，金屬就與我們的生活息息相關，密不可分。人類在不斷的求知探索中，對金屬材料的運用逐漸成熟，成熟的技術和先進的工藝方法使得金屬材料為人類社會不斷提供更便捷、更高效的服務。
參考文獻：
[1]劉宗昌，任慧平，郝少祥 金屬材料工程概論【M】；冶金工業出版社。
[2]馬秋 鎂合金汽車零件壓鑄模具設計與數值模擬研究 [學位論文] 碩士2005 [3]燕來生 工程材料 內蒙古人民出版社，2000。
[4]趙玉祥，沈頤身 現代冶金原理.北京：冶金工業出版社，1993.。
