《材料科學基礎(chǔ)》課程教學大綱

1、材料科學基礎(chǔ)課程教學大綱課程編號 100095101課程名稱 材料科學基礎(chǔ)高等教育層次 本科課程在培養(yǎng)方案中的地位：課程性質(zhì) 必修對應(yīng)于材料科學與工程專業(yè)；屬于BZ專業(yè)課程基本模塊本課程的思政工作要點是理想信念教育開課學年及學期 第4學期先修課程a微積分，b大學物理，c物理化學課程總學時 88，學分 5.5 課程教學形式 0普通課程課程教學目標與教學效果評價課程教學目標（給出知識能力素養(yǎng)各方面的具體教學結(jié)果）教學效果評價不及格及格，中良優(yōu)1知悉和理解金屬、無機非金屬和高分子材料的鍵合、晶體結(jié)構(gòu)、相組成、晶體缺陷、擴散、材料變形、再結(jié)晶、凝固、合金相圖、亞穩(wěn)態(tài)的基本特征。完全不知道，或?qū)ο嚓P(guān)知識

2、僅有碎片化的理解。對相關(guān)主要內(nèi)容能理解，但不完整。對相關(guān)主要內(nèi)容能完整理解，但不系統(tǒng)，存在斷點。對相關(guān)主要內(nèi)容能完整系統(tǒng)地理解。2掌握金屬、無機非金屬材料中晶體缺陷運動、擴散、變形、再結(jié)晶、凝固和一些相變的基本規(guī)律及其影響因素。完全沒能力，或僅能夠運用零碎的相關(guān)知識對所涉及的材料結(jié)構(gòu)組織演變、行為響應(yīng)進行正確分析。整體上具備運用相關(guān)知識分析所涉及的材料結(jié)構(gòu)組織演變、行為響應(yīng)的能力，但缺乏系統(tǒng)性。整體上具備運用相關(guān)知識分析所涉及的材料結(jié)構(gòu)組織演變、行為響應(yīng)的能力，有一定的系統(tǒng)性，但系統(tǒng)性方面存在斷點。具備運用相關(guān)知識分析所涉及的材料結(jié)構(gòu)組織演變、行為響應(yīng)的能力。3能夠形成運用相關(guān)知識對所涉及的材

3、料結(jié)構(gòu)組織演變、行為響應(yīng)等從能量角度進行分析的意識。完全沒有從能量角度分析材料結(jié)構(gòu)、狀態(tài)演變的意識。整體上具備從能量角度分析所涉及的材料結(jié)構(gòu)組織演變、行為響應(yīng)的能力，但缺乏系統(tǒng)性。整體上具備從能量角度分析所涉及的材料結(jié)構(gòu)組織演變、行為響應(yīng)的能力，有一定的系統(tǒng)性，但系統(tǒng)性方面存在斷點。具備從能量角度分析所涉及的材料結(jié)構(gòu)組織演變、行為響應(yīng)的能力。4能夠根據(jù)對金屬、無機非金屬材料的鍵合、晶體結(jié)構(gòu)、基本相組成、晶體缺陷、固體擴散、材料變形、再結(jié)晶、凝固、合金相圖、亞穩(wěn)態(tài)及其特征的理解，結(jié)合后續(xù)相關(guān)課程學習，開展合理、符合社會發(fā)展要求的金屬、無機非金屬材料的成分、微觀組織設(shè)計。完全沒能力，或僅具備運用相

4、關(guān)知識零碎分析、解決材料科學中涉及晶體缺陷、擴散、變形、再結(jié)晶和凝固的演變過程與材料力學性能關(guān)系綜合問題的素養(yǎng)。整體上具備運用相關(guān)知識零碎分析、解決材料科學中涉及晶體缺陷、擴散、變形、再結(jié)晶和凝固的演變過程與材料力學性能關(guān)系綜合問題的素養(yǎng)，但缺乏系統(tǒng)性。整體上具備運用相關(guān)知識零碎分析、解決材料科學中涉及晶體缺陷、擴散、變形、再結(jié)晶和凝固的演變過程與材料力學性能關(guān)系綜合問題的素養(yǎng)，有一定的系統(tǒng)性，但系統(tǒng)性方面存在斷點。具備運用相關(guān)知識零碎分析、解決材料科學中涉及晶體缺陷、擴散、變形、再結(jié)晶和凝固的演變過程與材料力學性能關(guān)系綜合問題的素養(yǎng)。5能夠根據(jù)對金屬、無機非金屬材料的鍵合、晶體結(jié)構(gòu)、基本相組

5、成、晶體缺陷、固體擴散、材料變形、再結(jié)晶、凝固、合金相圖、亞穩(wěn)態(tài)及其特征的理解，結(jié)合后續(xù)相關(guān)課程學習，進行合理、符合社會發(fā)展要求的金屬、無機非金屬材料的制備和加工工藝設(shè)計。完全沒能力，或僅具備運用相關(guān)知識零碎分析、解決材料科學中涉及晶體缺陷、擴散、變形、再結(jié)晶和凝固的演變過程與材料力學性能關(guān)系綜合問題的素養(yǎng)。整體上具備運用相關(guān)知識零碎分析、解決材料科學中涉及晶體缺陷、擴散、變形、再結(jié)晶和凝固的演變過程與材料力學性能關(guān)系綜合問題的素養(yǎng)，但缺乏系統(tǒng)性。整體上具備運用相關(guān)知識零碎分析、解決材料科學中涉及晶體缺陷、擴散、變形、再結(jié)晶和凝固的演變過程與材料力學性能關(guān)系綜合問題的素養(yǎng)，有一定的系統(tǒng)性，但系

6、統(tǒng)性方面存在斷點。具備運用相關(guān)知識零碎分析、解決材料科學中涉及晶體缺陷、擴散、變形、再結(jié)晶和凝固的演變過程與材料力學性能關(guān)系綜合問題的素養(yǎng)。6結(jié)合后續(xù)相關(guān)課程學習，具備運用所學材料科學基本理論知識綜合分析、解決材料科學中涉及晶體缺陷、擴散、變形、再結(jié)晶和凝固等演變過程與材料力學性能關(guān)系的能力。完全不具備運用所學材料科學基本理論知識綜合分析、解決材料科學中涉及晶體缺陷、擴散、變形、再結(jié)晶和凝固等演變過程與材料力學性能關(guān)系的能力基礎(chǔ)。整體上具備運用所學材料科學基本理論知識綜合分析、解決材料科學中涉及晶體缺陷、擴散、變形、再結(jié)晶和凝固等演變過程與材料力學性能關(guān)系的能力基礎(chǔ)，但不系統(tǒng)、不扎實。整體上具

7、備運用所學材料科學基本理論知識綜合分析、解決材料科學中涉及晶體缺陷、擴散、變形、再結(jié)晶和凝固等演變過程與材料力學性能關(guān)系的能力基礎(chǔ)，有一定的系統(tǒng)性，但系統(tǒng)性方面存在斷點。具備運用所學材料科學基本理論知識綜合分析、解決材料科學中涉及晶體缺陷、擴散、變形、再結(jié)晶和凝固等演變過程與材料力學性能關(guān)系的能力基礎(chǔ)。課程教學目標與所支撐的畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系（公共平臺課無需細化到畢業(yè)要求指標點（見各專業(yè)培養(yǎng)方案說明書），暫無專業(yè)認證需求的專業(yè)下表可選填）畢業(yè)要求（指標點）編號畢業(yè)要求（指標點）內(nèi)容課程教學目標（給出知識能力素養(yǎng)各方面的的具體教學結(jié)果）1.2具有金屬材料、無機非金屬材料及相關(guān)領(lǐng)域的工程基礎(chǔ)知識和專

8、業(yè)知識。目標1：知悉和理解金屬、無機非金屬和高分子材料的鍵合、晶體結(jié)構(gòu)、相組成、晶體缺陷、擴散、材料變形、再結(jié)晶、凝固、合金相圖、亞穩(wěn)態(tài)的基本特征。目標2：掌握金屬、無機非金屬材料中晶體缺陷運動、擴散、變形、再結(jié)晶、凝固和一些相變的基本規(guī)律及其影響因素。4.1能夠基于科學原理，通過文獻研究或相關(guān)方法，調(diào)研和分析金屬材料、無機非金屬材料及相關(guān)領(lǐng)域復雜工程問題的解決方案。目標3：能夠形成運用相關(guān)知識對所涉及的材料結(jié)構(gòu)組織演變、行為響應(yīng)等從能量角度進行分析的意識。目標4：能夠根據(jù)對金屬、無機非金屬材料的鍵合、晶體結(jié)構(gòu)、基本相組成、晶體缺陷、固體擴散、材料變形、再結(jié)晶、凝固、合金相圖、亞穩(wěn)態(tài)及其特征的

9、理解，結(jié)合后續(xù)相關(guān)課程學習，開展合理、符合社會發(fā)展要求的金屬、無機非金屬材料的成分、微觀組織設(shè)計。目標5：能夠根據(jù)對金屬、無機非金屬材料的鍵合、晶體結(jié)構(gòu)、基本相組成、晶體缺陷、固體擴散、材料變形、再結(jié)晶、凝固、合金相圖、亞穩(wěn)態(tài)及其特征的理解，結(jié)合后續(xù)相關(guān)課程學習，進行合理、符合社會發(fā)展要求的金屬、無機非金屬材料的制備和加工工藝設(shè)計。4.4能對實驗結(jié)果進行總結(jié)，分析和解釋實現(xiàn)現(xiàn)象和實驗規(guī)律，并通過綜合分析得到合理有效的結(jié)論，對結(jié)論的正確性加以評判。目標6：結(jié)合后續(xù)相關(guān)課程學習，具備運用所學材料科學基本理論知識綜合分析、解決材料科學中涉及晶體缺陷、擴散、變形、再結(jié)晶和凝固等演變過程與材料力學性能關(guān)

10、系的能力。教學內(nèi)容、學時分配、與進度安排教學內(nèi)容學時分配所支撐的課程教學目標教學方法與策略第一章 原子結(jié)構(gòu)與鍵1.1原子結(jié)構(gòu)1.2原子的鍵合1.3高分子鏈3 1課堂講授第二章 固體結(jié)構(gòu)2.1晶體學基礎(chǔ)2.2金屬晶體結(jié)構(gòu)2.3合金相結(jié)構(gòu)2.4離子晶體結(jié)構(gòu)2.5共價晶體結(jié)構(gòu)2.6非晶態(tài)結(jié)構(gòu)2.7準晶結(jié)構(gòu)181，2課堂講授第三章 晶體缺陷3.1點缺陷3.2位錯3.3表面與界面14 1，2課堂講授、討論第四章 固體中原子及分子的運動4.1表象理論4.2擴散的熱力學分析4.3擴散的原子理論4.4擴散激活能4.5無規(guī)行走與擴散距離4.6影響擴散的因素4.7反應(yīng)擴散4.8離子晶體中的擴散101，2課堂講授第

11、五章 材料的形變與再結(jié)晶5.1彈性與粘彈性5.2晶體的塑性變形5.3回復與再結(jié)晶5.4熱變形與動態(tài)回復5.5陶瓷材料變性的特點101，2，3課堂講授、討論第六章 單組元相圖及純金屬的凝固6.1單元系相變熱力學與相平衡6.2純晶體的凝固101，2，3課堂講授第七章 二元相圖及其合金的凝固7.1相圖的表示和測定7.2相圖熱力學7.3二元相圖分析7.4二元合金的凝固理論141，2，3課堂講授、討論第八章 三元相圖8.1三元相圖基礎(chǔ)8.2固態(tài)不互溶的三元共晶相圖8.3固態(tài)有限互溶的三元共晶相圖8.4包共晶型三元相圖81，2，3課堂講授考核與成績評定：平時成績、期末考試在總成績中的比例，平時成績的記錄方

12、法?？己朔绞剑罕菊n程采用平時考核（包括作業(yè)及日?？记诘龋┡c課程結(jié)束后考試相結(jié)合的方式對本課程的學習情況進行考核，考試以閉卷方式進行。成績評定：本課程學習最終總成績由平時考核成績和課程結(jié)束后的考試成績共同構(gòu)成，平時考核成績（包括作業(yè)及日?？记诘龋┱甲罱K總成績的20%，考試成績占最終總成績的80%，課程學習最終總成績按百分制給出。60分以下為不及格，60分（含）70分為及格，70分（含）80分為中等，80分（含）90分為良好，90分（含）100分為優(yōu)秀。教材，參考書:選用教材：胡賡祥,蔡珣 編.材料科學基礎(chǔ)（修訂版）M.上海：上海交通大學出版社,2006.參考書：1陶杰 等.材料科學基礎(chǔ)M.北京：化學工業(yè)出版社，2006.2徐恒鈞.材料科學基礎(chǔ)M.北京：北京工業(yè)大學出版社,2001.3Will1am D Callister,Jr.材料科學與工程基礎(chǔ)（英文版）.M.北京：化學工業(yè)出版社,2004.4鐘家湘 等.金屬學教程M.北京：北京理工大學出版社,1995.大綱說明：材料科學基礎(chǔ)課程是材料科學與工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課和必修課。本課程教學目的是強化創(chuàng)新能力培養(yǎng)，努力培育工程科技領(lǐng)域的創(chuàng)新人才；使