涂铭旌有两个心愿一直萦绕在心头。第一个是知识回报家乡之愿。这是他从当初离家奔赴沪上就已萌生的信念，可以说，穷毕生所学回报家乡，是涂铭旌六十多年来的一个夙愿。而到了晚年，发挥余热，回报家乡的愿望愈发强烈，特别是罹患癌症后，愈是感到分秒必争，只争朝夕。他在访谈中谈道：

我也没有逐鹿中原、称霸一方之志。现在不是报纸上批评嘛，我们有的院士是学霸、学阀，是吧?我没有这种。我只有精忠科教报国之心，岳飞（是）精忠报国，我现在是只有精忠科教报国之心，只有回故乡报恩之愿。回四川，是回到故乡。别人是做大事，我呢，想做点小事，做一点实事。就是说，根据我的情况，我在四川，围绕着四川或者是重庆，做区域经济发展当中的一些具体问题。所以，从我来讲，应该说，虽然老了，但是我的确是希望分秒必争，因为人的这个生命是有限的，怎么把有限的余生做有限的目标，尽量作为。所以，从我来讲是分秒必争，只争朝夕。怎么去分秒必争，怎么去发挥我的余热?我曾经记得这个屈原《离骚》有那么一句话说“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”。这句话对我来讲，有很大的指教。

第二个心愿是探索新办学模式之愿。涂铭旌谈到，他晚年时刻在问天、问地，问中国何时何法才能从制造大国变为制造强国?也时常思索钱学森之问：“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才?”所以他一直想推动两个办学模式的探索：特色鲜明的材料应用研究所模式；优秀材料工程师培养模式。

材料应用研究所模式的探索，主要是针对当前高校研究所的通病，即“四重四轻”：重理论轻实践；重科学轻工程；重论文（研究）轻应用；重专利轻转化。涂铭旌和很多科学家都认为当前我们国家科技成果的转化和运用方面做得非常差，科技成果的浪费非常大，很多高校、科研机构的科研人员，工作重心都是发表论文、申请专利，却甚少有人真正在意和重视科研成果的转化。即便是涂铭旌自己，搞了一辈子研究，成果很丰富，但也有很多没有能够应用于产业，发挥科研的实际价值，所以他就想到在有生之年，能不能在科技成果转化这个方面再做一些推动，再尽一点奉献。而他想探索的材料应用研究所的办学模式，是要以“扎根地方，服务地方，面向全国”为理念，大力开展应用研究，实行成果四化（产品化、商品化、示范产业化、规模化），推动“政、产、学、研、资”五方结合、协同创新；全心全意服务区域经济发展，努力成为地方技术库和智慧库；建设交叉学科协同创新中心，构建大科学、大工程、大联合、大竞争的格局。

探索并实践优秀材料工程师的培养模式，也主要是针对现在研究生培养模式存在的弊端，即工学博士不“工”；材料专业学生愿意当白领、不愿下厂当蓝领；工程实践边缘化，形同虚设。他认为“马栏难驯千里马，温室难栽万年松”，学生不扎根企业，缺乏工程锻炼是无法成为优秀工程师的。他觉得应该根据“制造强国”的人才素质需要，根据从中国制造向中国智造转变的人才需要，培养具有四个工程能力——工程实践能力（特别是工程应变能力）、工程设计及实验的能力、工程创造能力、管理及竞争能力——的优秀人才。

在这两个心愿的驱使下，涂铭旌不遗余力地为四川、重庆地方产业发展献计献策，也更加致力于推动材料学科领域交流与合作，在耄耋之年还决定支援重庆文理学院发展材料学科，并开展办学模式的新探索。