微型旋轉(zhuǎn)木馬、倫敦塔橋模型、迷你挖掘機(jī)、撲翼機(jī)、機(jī)械抓手……在清華大學(xué)首屆“曼恒杯”3D打印技能大賽的比賽現(xiàn)場(chǎng)，這些精妙絕倫的展出作品令人嘆為觀(guān)止、心悅誠(chéng)服。更難以想象的是，作品從制圖、建模、打印到后期處理，前后不過(guò)兩天。比賽展現(xiàn)了清華學(xué)子們出色的設(shè)計(jì)意識(shí)和動(dòng)手能力，而比賽的主辦方——清華大學(xué)材料學(xué)院的先進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，則是一個(gè)擁有完備的教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、多樣的科創(chuàng)活動(dòng)和豐富的教學(xué)資源的國(guó)家級(jí)教學(xué)示范中心，依托清華強(qiáng)大的材料學(xué)學(xué)科優(yōu)勢(shì)，引領(lǐng)學(xué)生了解學(xué)科前沿，培養(yǎng)學(xué)生的科研實(shí)踐能力。
材料科學(xué)與工程是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué)，因此實(shí)驗(yàn)是本科生培養(yǎng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。然而，傳統(tǒng)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)一直依附于專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課的課堂教學(xué)。為打破這一傳統(tǒng)模式，先進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建立了一套獨(dú)特的教學(xué)體系，在加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力培訓(xùn)的同時(shí)，著力培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題的能力。中心面向材料學(xué)院學(xué)生開(kāi)設(shè)的“材料科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)系列”四門(mén)課程，從本科第四學(xué)期開(kāi)始，每學(xué)期開(kāi)設(shè)一門(mén)，使學(xué)生逐步掌握學(xué)科的基本實(shí)驗(yàn)技能，提升科學(xué)研究能力，為實(shí)際科研訓(xùn)練打下良好基礎(chǔ)。
先進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的李亮亮老師介紹說(shuō)，除了材料科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)系列課程外，中心還向材料學(xué)院本科生提供了專(zhuān)業(yè)技能訓(xùn)練，包括各個(gè)二級(jí)學(xué)科的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)、本科生的課外科技活動(dòng)、綜合論文訓(xùn)練等，全面提高學(xué)生的科研水平和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
在注重材料學(xué)院專(zhuān)業(yè)教育的同時(shí)，先進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心面向全校提供通識(shí)基礎(chǔ)教育，包括《工程材料》《工程材料基礎(chǔ)》《材料加工》和《測(cè)試與檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)》等實(shí)驗(yàn)課。這些課程從材料應(yīng)用的角度出發(fā)，為其他院系的學(xué)生進(jìn)一步在自己的主修學(xué)科中運(yùn)用材料學(xué)知識(shí)奠定了基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心尤其注意將最先進(jìn)的科研設(shè)備用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)，將最先進(jìn)的科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容。正因如此，每年這些課程都吸引了大量來(lái)自航空航天學(xué)院、能動(dòng)系、工物系、機(jī)械系等其他院系的同學(xué)。
李亮亮老師笑著說(shuō)，中心的課程廣受歡迎，尤其是最新開(kāi)設(shè)的3D打印課程，每年選課結(jié)果都爆滿(mǎn)。選課的同學(xué)們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下用軟件模擬設(shè)計(jì)出各種形狀，再通過(guò)3D打印機(jī)進(jìn)行實(shí)體化。為了適應(yīng)教學(xué)需求，每年實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的設(shè)備都會(huì)更新?lián)Q代。
教學(xué)之外，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心還每年舉辦面向全校本科生的科技競(jìng)賽，包括已經(jīng)舉辦了五屆的本科生金相技能大賽，參賽學(xué)生要根據(jù)要求制作金屬樣品，并進(jìn)行拋光打磨。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心舉辦的3D打印技能大賽吸引了來(lái)自20多個(gè)院系的同學(xué)，其中不乏來(lái)自美術(shù)學(xué)院、新雅書(shū)院甚至清華附中的學(xué)生。
由于在教學(xué)上的突出貢獻(xiàn)，先進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心曾獲得清華大學(xué)教育教學(xué)成果一等獎(jiǎng)等榮譽(yù)，并被教育部評(píng)為“十二五”國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心。
作為21世紀(jì)的核心學(xué)科，材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)面臨著技術(shù)突破和重大產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)遇。相信通過(guò)先進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的精心培養(yǎng)，清華園里會(huì)走出更多高層次的材料工程科學(xué)研究人才，站在學(xué)科前沿，為中國(guó)未來(lái)的科技發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
