微型旋轉(zhuǎn)木馬、倫敦塔橋模型、迷你挖掘機、撲翼機、機械抓手……在清華大學首屆“曼恒杯”3D打印技能大賽的比賽現(xiàn)場，這些精妙絕倫的展出作品令人嘆為觀止、心悅誠服。更難以想象的是，作品從制圖、建模、打印到后期處理，前后不過兩天。比賽展現(xiàn)了清華學子們出色的設計意識和動手能力，而比賽的主辦方——清華大學材料學院的先進材料實驗教學示范中心，則是一個擁有完備的教學實驗平臺、多樣的科創(chuàng)活動和豐富的教學資源的國家級教學示范中心，依托清華強大的材料學學科優(yōu)勢，引領學生了解學科前沿，培養(yǎng)學生的科研實踐能力。
材料科學與工程是一門實驗科學，因此實驗是本科生培養(yǎng)的一個重要環(huán)節(jié)。然而，傳統(tǒng)的教學實驗環(huán)節(jié)一直依附于專業(yè)基礎課和專業(yè)課的課堂教學。為打破這一傳統(tǒng)模式，先進材料實驗教學中心建立了一套獨特的教學體系，在加強學生實驗動手能力培訓的同時，著力培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力。中心面向材料學院學生開設的“材料科學與工程實驗系列”四門課程，從本科第四學期開始，每學期開設一門，使學生逐步掌握學科的基本實驗技能，提升科學研究能力，為實際科研訓練打下良好基礎。
先進材料實驗教學中心的李亮亮老師介紹說，除了材料科學與工程實驗系列課程外，中心還向材料學院本科生提供了專業(yè)技能訓練，包括各個二級學科的專業(yè)實驗、本科生的課外科技活動、綜合論文訓練等，全面提高學生的科研水平和實驗能力。
在注重材料學院專業(yè)教育的同時，先進材料實驗教學中心面向全校提供通識基礎教育，包括《工程材料》《工程材料基礎》《材料加工》和《測試與檢測技術基礎》等實驗課。這些課程從材料應用的角度出發(fā)，為其他院系的學生進一步在自己的主修學科中運用材料學知識奠定了基礎。實驗教學中心尤其注意將最先進的科研設備用于教學實驗，將最先進的科研成果轉(zhuǎn)化為教學內(nèi)容。正因如此，每年這些課程都吸引了大量來自航空航天學院、能動系、工物系、機械系等其他院系的同學。
李亮亮老師笑著說，中心的課程廣受歡迎，尤其是最新開設的3D打印課程，每年選課結(jié)果都爆滿。選課的同學們在老師的指導下用軟件模擬設計出各種形狀，再通過3D打印機進行實體化。為了適應教學需求，每年實驗教學中心的設備都會更新?lián)Q代。
教學之外，實驗教學中心還每年舉辦面向全校本科生的科技競賽，包括已經(jīng)舉辦了五屆的本科生金相技能大賽，參賽學生要根據(jù)要求制作金屬樣品，并進行拋光打磨。實驗教學中心舉辦的3D打印技能大賽吸引了來自20多個院系的同學，其中不乏來自美術學院、新雅書院甚至清華附中的學生。
由于在教學上的突出貢獻，先進材料實驗教學中心曾獲得清華大學教育教學成果一等獎等榮譽，并被教育部評為“十二五”國家級實驗教學示范中心。
作為21世紀的核心學科，材料科學與工程專業(yè)面臨著技術突破和重大產(chǎn)業(yè)發(fā)展機遇。相信通過先進材料實驗教學中心的精心培養(yǎng)，清華園里會走出更多高層次的材料工程科學研究人才，站在學科前沿，為中國未來的科技發(fā)展作出貢獻。
