《材料類專業(yè)導論》教學大綱

《材料類專業(yè)導論》教學大綱課程英文名IntroductiontoMaterials課程代碼G0804Z23學分1.5總學時24理論學時24實驗/實踐學時0課程類別學科基礎課課程性質(zhì)限選先修課程無適用專業(yè)材料化學開課學院材料科學與工程一、課程地位與課程目標（一）課程地位《材料類專業(yè)導論》課程是材料科學與工程一級學科下設的公共性學科基礎課，它是材料化學專業(yè)本科生的第一門涉及到材料專業(yè)相關知識的基礎課程。本課程的目的是讓學生學習本學科在歷史上對人類進步的巨大貢獻，讓學生掌握目前傳統(tǒng)材料的現(xiàn)狀，讓學生了解國際上材料科學與工程學科日新月異的發(fā)展動向，從而拓寬學生的知識面，激發(fā)學生對本學科的興趣，為學習后續(xù)課程打下一定的材料專業(yè)基礎?！恫牧项悓I(yè)導論》在課程設置上起著先導的作用，它是材料專業(yè)基礎理論的啟蒙，為后續(xù)材料專業(yè)課程的展開扮演著基礎鋪墊和專業(yè)引導的角色。本課程以材料的演變?yōu)橹骶€，將傳統(tǒng)基礎材料、熱門新材料以及開創(chuàng)性的材料研究手段有機地結(jié)合起來，使學生能更深刻的理解各類材料的基本用途、起源以及發(fā)展未來，為學生能順利進行后繼材料專業(yè)課程的學習奠定先導基礎。（二）課程目標（1）掌握材料對人類文明與現(xiàn)代科學技術的貢獻，理解作為當代文明與新技術革命三大基礎的材料科學與工程對于人類社會進步的意義。（2）掌握材料科學與工程的形成與范疇，明白材料科學與工程的形成歷史，了解材料學科出現(xiàn)的必然性，了解材料學科所涉足的范疇，對材料學涉足的研究領域有明確的認識，明確該學科與工程的關系，明白材料科學與工程所涉及到的知識內(nèi)容。

（3）熟練掌握傳統(tǒng)金屬材料和無機非金屬材料及其應用，掌握傳統(tǒng)金屬材料的組成、分類、特性、應用背景，了解其基本的制備方法。掌握傳統(tǒng)無機非金屬材料的主要分類，每種分類的組成、應用背景與特性，了解無機非金屬材料的制備方法。（4）深刻理解目前國內(nèi)外新材料發(fā)展及其應用，主要介紹近代新型材料和材料制備技術的發(fā)展和應用，著重介紹新型材料發(fā)展及其在現(xiàn)代高科技領域的應用。選擇對于現(xiàn)代社會發(fā)展意義較大的新材料進行重點講解，包括硅半導體材料、太陽能材料、磁性材料、發(fā)光二極管LED相關材料、綠色能源與能源材料（鋰離子電池）、碳纖維、復合材料等新型材料，掌握新型材料的主要制備技術和特殊的物理化學特性，了解各類不同的材料在工程技術領域和高科技領域的應用。（5）深刻理解材料發(fā)展歷史上起到重要作用的開創(chuàng)性的材料研究方法，初步掌握衍射技術（X射線衍射分析）與圖像技術（電子顯微術）的基本原理和儀器組成，初步了解計算機在材料科學與工程上的應用。二、課程目標達成的途徑與方法《材料類專業(yè)導論》課程教學以課堂教學為主，針對材料科學與工程的基本概念，學習材料科學與工程有關的基本知識點，包括材料科學與工程的起源、傳統(tǒng)材料、常見新型材料、材料科學與工程的開創(chuàng)性的研究方法。這門課是材料專業(yè)基礎理論的啟蒙，為后續(xù)課程的展開進行基礎鋪墊和專業(yè)引導。培養(yǎng)學生理解各類傳統(tǒng)材料與新材料的基本屬性以及應用背景以及運用什么研究方法分析和解決材料科學與工程領域問題的能力。（1）課堂教學主要講述材料科學與工程的起源、種類與基本概念。將常見的、簡單的材料科學與工程實例融入教學中，使學生能夠更加容易理解材料科學與工程的相關知識點，提高學習材料科學與工程的興趣，熟悉材料科學與工程的各個知識體系，形成良好的思維方式和學習方法。（2）在課堂教學中，充分引入互動環(huán)節(jié)，提高教學效果。讓學生進行課堂討論學習環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生對于材料科學與工程專業(yè)的自主學習意識和能力。（3）針對材料類專業(yè)導論的知識覆蓋廣的特點，采用網(wǎng)上作業(yè)與討論教學方式，培養(yǎng)學生對于材料類專業(yè)導論知識的理解與應用能力。三、課程目標與相關畢業(yè)要求的對應關系

課程目標畢業(yè)要求（支撐程度H、M、L）171112課程目標（1）MHLH課程目標（2）HHLH課程目標（3）LMHM課程目標（4）MMMM課程目標（5）HLML畢業(yè)要求分解指標點支撐權重（1）工程知識：能夠?qū)?shù)學、自然科學、工程基礎和專業(yè)知識用于新材料(磁性、光電、環(huán)境等材料)開發(fā)與生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量控制的復雜工程問題，能夠解決新材料檢測方法與準確度、新材料結(jié)構、成分、性能等計量復雜工程問題。1-1具有描述材料科學與工程領域復雜工程問題的數(shù)學與自然科學的基礎知識；1-2具有描述材料科學與工程領域復雜工程問題的機、電、算等工程基礎知識；1-3理解材料檢測、計量的基本理論在材料科學與工程領域的基本運用；0.25（7）環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展：能夠理解和評價針對新材料的產(chǎn)品設計、性能檢測、工藝制定和質(zhì)量管理等復雜工程問題的專業(yè)工程實踐對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響。7-1理解材料與環(huán)境保護的關系，了解新材料開發(fā)及工程應用對于可持續(xù)發(fā)展的影響；0.157-2理解新材料研發(fā)、生產(chǎn)及工程應用對于客觀世界的影響，理解用技術手段降低其環(huán)境負面影響的作用與其局限性；0.27-3能夠分析和評價新材料設計、制備及工程應用對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響。11）項目管理：理解并掌握工程管理原理與經(jīng)濟決策方法，并能在多學科環(huán)境中應用。11-1理解新材料研發(fā)、檢測及工程應用過程中涉及的重要經(jīng)濟與管理因素；0.2011-2能夠運用工程管理基本原理規(guī)劃實施新材料研發(fā)、檢測及工程應用；11-3能夠綜合工程活動中的多學科因素，進行合理決策。（12）終身學習：具有自主學習和終身學習的意識，有不斷學習和適應發(fā)展能力。12-1能夠正確認識社會及技術的發(fā)展與自我發(fā)展的關系，理解認識終身學習的必要性；0.512-2能夠通過合適的途徑獲取信息資源，且能夠有效評估及利用信息資源；12-3能夠采用合適的方法通過學習發(fā)展自身的能力。四、課程主要內(nèi)容與基本要求知識點主要內(nèi)容基本要求對應的課程目標①緒論材料對人類文明的貢獻L1課程目標（1）材料對現(xiàn)代科學技術的貢獻L1課程目標（1）材料科學與工程學科的形成與范疇L1課程目標（1）②傳統(tǒng)材料導論傳統(tǒng)鋼鐵材料概論L3課程目標（3）傳統(tǒng)有色金屬材料概論L3課程目標（3）傳統(tǒng)無機非金屬材料概論L3課程目標（3）③新型材料硅半導體材料、太陽能材料、發(fā)光二極管LED相關材料基本原理與概論L3課程目標（4）磁性材料基本原理與概論L3課程目標（4）綠色能源與能源材料基本原理與概論L3課程目標（4）新型結(jié)構材料（碳纖維、復合材料）概論L3課程目標（4）④開創(chuàng)性材料研究方法衍射技術（X射線衍射分析）L2課程目標（5）圖像技術（電子顯微術）L2課程目標（5）計算機在材料科學與工程上的應用L1課程目標（5）基本要求：L1-理解，L2-掌握，L3-熟練掌握五、課程學時安排知識點章節(jié)教學內(nèi)容課時數(shù)①緒論材料對人類文明的貢獻2材料對現(xiàn)代科學技術的貢獻1材料科學與工程學科的形成與范疇1②傳統(tǒng)材料導論傳統(tǒng)鋼鐵材料概論2傳統(tǒng)有色金屬材料概論2傳統(tǒng)無機非金屬材料概論2③新型材料硅半導體材料、太陽能材料、發(fā)光二極管LED相關材料基本原理與概論2磁性材料基本原理與概論2綠色能源與能源材料基本原理與概論2新型結(jié)構材料（碳纖維、復合材料）概論2④開創(chuàng)性材料研究方法衍射技術（X射線衍射分析）2圖像技術（電子顯微術）2計算機在材料科學與工程上的應用2共計24課時六、考核方式及成績評定考核內(nèi)容考核方式考核內(nèi)容評定標準（依據(jù)）占總成績比例過程考核課堂與網(wǎng)絡平臺討論考核學生對于材料化學專業(yè)的自主學習理解和能力。3次課堂討論或者網(wǎng)絡平臺發(fā)言，每次以百分制打分10%網(wǎng)絡平臺作業(yè)成績考核教學各知識點的聽課效果和掌握熟練度。共6次作業(yè)，以作業(yè)完成情況百分制打分15%課堂表現(xiàn)成績以點驗到課率形式，檢驗學生學習態(tài)度。共10次點到5%期末考核閉卷考核材料類專業(yè)導論各知識點的基本概念，以及在生活中如何應用這些知識。題型為單選、多選、填空、簡答題和論述題。試卷參考答案和評分標準70%考核類別考試成績登記方式百分制七、推薦教材與主要參考書1、推薦教材：2、主要參考書：（1）羅伯特W.康著《走進材料科學》，化學工業(yè)出版社（2）馮端師昌緒劉治國編《材料科學導論》，化學工業(yè)出版社（3）郝士明編著《材料圖學—關于材料發(fā)展史的對話》，化學工業(yè)出版社（4）嚴東生馮端主編《材料新星》，湖南科學技術出版社（5）嚴東生主編陳全明王公善陸厚根編寫《在大自然的饋贈之外——材料技術》上?？萍冀逃霭嫔纾?）喬松樓樂俊懷蘇雨生編著《新材料技術——科技進步的基石》，國科學技術出版社（7）白春禮《原子和分子的觀察與操縱》，湖南教育出版社（8）馮端馮步云《晶態(tài)面