材料、信息技术与能源称为现代人类文明的三大支柱。材料又是基础中的基础，作为先导和支柱产业，
起着不可替代的作用。
材料是人类进步时代划分的标志、文明社会的骨架、各类产业的基础、技术创新的源泉、国家核心
竞争力的体现、日常生活的陪伴。试想，如果没有当代丰富多彩、各式各样的材料，说不定人类要返回
到原始社会之前。
世界各国对新材料的研究与开发莫不予以足够重视。美国、欧盟、日本和韩国等在其最新国家计划
中，都把新材料及其制备技术列为国家关键技术之一加以重点支持。例如，美国国家研究理事会（National
Research Council,NRC）确定的“未来30 年十大研究方向”中与材料直接和间接相关的就有8 项；美国
国家关键技术委员会把新材料列为影响经济繁荣和国家安全的6 大类关键技术的首位。20 世纪90 年代
初确定的22 项关键技术中材料占了5 项。
我国“十五”期间确定的8 个对增强综合国力最具战略影响的高技术领域，分别是信息技术、生物
技术、新材料技术、制造与自动化技术、资源环境技术、航空航天技术、能源技术、先进防御等领域；
我国于2010 年确定，2012 年再次强调，将节能环保、新一代信息技术、生物、高端设备制造、新能源、
新材料、新能源汽车等产业作为战略性新兴产业重点培育和发展。
当今世界正处于新科技革命的前夜，新技术革命和产业革命初现端倪，一些重要科技领域显现出发
生革命性突破的先兆。物质科学、能源资源科技、信息科技、材料科技、生命科学与生物科技、生态环
保科技、海洋与空天科技等领域，都酝酿着激动人心的重大突破，并将深化我们对人类自身和宇宙自然
的认识，提升人们的科学理性，开辟生产力发展的新空间，创造新的社会需求，深刻影响人类的生产方式、
生活方式、思维方式，从根本上改变21 世纪人类社会发展面貌，催生以知识文明为特征的新型人类文明。
以上所述关于国家和世界发展的战略性方针和决策，无一不与材料相关，足见材料是何等重要。材
料的重要性无论怎样强调也不为过。
目前内地从事新材料及高技术研究、开发和生产的企业和单位数不胜数。据不完全统计，从事新材
料研究开发的部门所属的研究机构就有200 余家，全国有300 所以上的高等学校设有与材料相关的院系
和专业，还有数以千家的企业从事新材料的生产。从目前与材料相关的教学、科研、生产、经营等方面看，
一般涉及下述几种类型。
（1）学院型——按材料的类型划分院系和专业 依照构成材料的结合键，材料一般分为金属、陶瓷、
聚合物、复合材料，再加上面向功能应用的电子材料，共涉及五大类工程材料。目前内地大学的相关院
系，也以此设置专业。这样，可以有效组织力量，配置资源，便于交流，易于管理，也是基于历史原因，
积重难返。
（2）学者型——着眼于材料宏观性能与微观结构之间的关系 比较典型的是一般材料院系所开设的
专业基础课程《材料科学基础》《X 射线衍射分析》等。经过归纳和演绎，从特殊到一般，再从一般到特殊，
符合人类的认识规律，可高效率地获取知识。
（3）研究院、研究所型——集中力量，不惜成本，追求最高性能 由于有人才密集、知识密集、资
金密集等得天独厚的条件，再加上设备条件的保证等，可以较快地做出成果，以便发表文章、申请专利、
获奖等。
（4）工厂、企业型——强调材料的综合运用，以便实现整体功能 不管采用什么材料，以满足性能、
功能要求为目的。这就需要材料及构成件的设计者、使用者熟悉各种材料的性能、价格、资源状况、环
境影响等，选择最合适的材料，实现最佳功能。
（5）经营型——在激烈的竞争环境中，追求最高经济效益 需要及时了解国内外动态，科学决策，
开发新产品，抢占先机，打造品牌，开拓市场，建立、维护上下游，国内外客户的关系。
企业作为生产经营的市场主体，直接参与市场竞争，对产业和产品新技术发展创新最为敏感。只有
企业主导技术研发和创新，才能加快技术创新成果转化应用，才能有效整合产学研力量，以企业为主体、
产学研相结合的技术创新体系才能真正建立起来，也才能有效解决科技与经济“两张皮”问题。
文明、高效、创新型社会要求公平、道德、社会责任、环保、社会效益等，对材料领域更迫切需要
改变增长模式，树立科学发展观 ；强调创新，低碳，可持续发展，增强综合国力等。
科班出身的大学生，本专业的教科书读得不少，但往往熟悉上述的（1）、（2）、（3），掌握更多的是
孤立的、静止的、死板的知识，但对于（4）、（5）则训练不多。一出校门，面对现实，特别是激烈的竞
争，活跃的创新，眼花缭乱的新产品，显得无能为力，无所适从。如何做到从课堂到现场，从书本到产业，
从理论到实践，从基础到创新，一直是需要认真解决，特别是在当前更为突出的问题。
我们培养的学生从一进校门就应该逐渐了解、不断适应、主动关注上述各种不同知识和研究材料的
方式。应特别强调上述（4）和（5）开阔眼界，扩大视野，了解国内外最新进展，增加综合的、动态的、
鲜活的知识，让学生学的知识活起来，动起来，做到有滋有味，栩栩如生。
《材料学概论》和《创新材料学》作为材料学组合教材，试图在这方面作些尝试。面对初次接触材
料科学与工程的新同学，本教材的主要目的有：
（1） 在大一同学现有知识与材料科学知识之间搭建桥梁，并为后续课程作必要准备。做到承上启下，
融会贯通。
（2） 建立材料科学与工程学科的总体印象，使同学登高望远，开阔眼界。
（3） 使同学了解材料成分，组织与结构，合成与加工，性能与价格四者之间的关系，作为本学科的
主线，加深同学的印象。
（4） 介绍材料科学与工程学科的最新进展，特别是新材料在高科技发展、自主创新中的作用。
（5） 使学生感受到材料科学与工程的知识无处不在，作为其他学科和产业的基础，大有可为，前途
无量，可以大显身手。
《材料学概论》按10 条横线讨论绪论、元素周期表、金属、粉体、玻璃、陶瓷、聚合物、复合材料、
磁性材料、薄膜材料，说明每一类材料从原料到成品的全过程、相关性能及应用，推荐作为本科新生入
门教材，以《创新材料学》为辅；《创新材料学》按10 条纵线介绍各类材料在能量及信号转换、半导体
集成电路、微电子封装、平板显示器（包括触控屏和3D 电视）、白光LED 固体照明、化学电池、太阳电池、
核能利用、电磁屏蔽、环境保护等领域的应用，推荐作为研究生新生教材，以《材料学概论》为辅。每
章涉及一个相对独立的领域，自成体系，内容全面，系统完整。全书在选材上尽量做到内容新、形式新、
论述新、应用新，各章内容纵横交叉，旁及上下左右，共涉及百余个重要知识点，力图以快捷、形象的
方式把读者领入材料学知识的浩瀚海洋。帮助初学者从一跨入材料学领域开始，便建立起立体化、网络
化的知识架构。
本材料学组合教材既不是海阔天空的漫谈，也不是《材料科学基础》课程的压缩，更不是甲、乙、丙、
丁开中药铺。在内容上避免深、难、偏、窄、玄，强调浅、宽、新、活、鲜。在占有大量资料的前提下，
采用图文并茂的形式，全面且简明扼要地介绍各类材料的新进展、新性能、新应用，力求深入浅出，通
俗易懂。千方百计使知识新起来、动起来、活起来，做到有声有色，栩栩如生。帮助初学者从跨入材料
学领域开始，便建立起立体化、网络化的知识体系。本书除了用于本科生、研究生的入门教材之外，还
可以作为毕业生所学知识的总结，参加工作前自我测试的试题汇编。
本书可作为材料、机械、精密仪器、化工、能源、汽车、环境、微电子、计算机、物理、化学、光
学等学科本科生及研究生教材，对于从事相关行业的科技工作者和工程技术人员，也具有极为难得的参
考价值。
本书得到清华大学“985”名优教材立项资助并受到清华大学材料学院的全力支持。刘伟、陈娟、
程利霞、吴微微博士参加了本书的部分辅助工作。在此一并表示衷心感谢。
作者水平有限，不妥或谬误之处在所难免，恳请读者批评指正。
