《材料科學基礎(chǔ)》課程教學大綱

《材料科學基礎(chǔ)》課程教學大綱課程代碼080402L課程名稱中文名：材料科學基礎(chǔ)英文名：FundamentalsofMaterialsScience課程類別專業(yè)課修讀類別必修學分4.0學時64(理論)開課學期第4學期開課單位材料科學與工程學院，材料科學系適用專業(yè)材料類(金屬材料工程、材料連接、無機非金屬材料科學、無機非金屬材料工程、高分子材料、功能材料等)先修課程高等數(shù)學，大學物理，無機化學，有機化學，物理化學，材料概論，等后續(xù)有關(guān)專業(yè)課程和教學環(huán)節(jié)材料性能學，材料現(xiàn)代分析方法，等主講教師／職稱付華/教授、張希清/副教授、吳紅亞/副教授、蔣曉軍/講師考核方式及各環(huán)節(jié)所占比例作業(yè)+期末考試（20%）+（80%）教材及主要參考書（1）《材料科學基礎(chǔ)》，付華，張光磊主編，北京大學出版社，2018。（2）《材料科學基礎(chǔ)》，徐恒鈞主編，北京工業(yè)大學出版社，2002。（3）《無機材料科學基礎(chǔ)》，\o"搜索'宋曉嵐黃學輝'編寫的更多圖書"宋曉嵐等編，十五國家級規(guī)劃教材，\o"搜索'化學工業(yè)出版社'出版的更多圖書"化學工業(yè)出版社，2006。（4）《材料科學基礎(chǔ)》，陶杰、姚正軍等編，\o"搜索'化學工業(yè)出版社'出版的更多圖書"化學工業(yè)出版社，2006。

一、課程性質(zhì)和目標本課程是材料類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)學位必修課，以金屬材料、無機非金屬材料以及高分子材料的共性基礎(chǔ)理論為核心，研究材料的結(jié)構(gòu)、缺陷、相圖、凝固與擴散等共性理論及規(guī)律，包括原子結(jié)構(gòu)與結(jié)合鍵、晶體學基礎(chǔ)、晶體結(jié)構(gòu)、晶體缺陷、非晶與準晶結(jié)構(gòu)、相圖、固體中的擴散、凝固與結(jié)晶理論，是后繼材料類專業(yè)課程和進行材料科學研究和工程技術(shù)開發(fā)的理論基礎(chǔ)。知識目標：能夠比較與評價金屬、無機非金屬、高分子材料的晶體、準晶與非晶體的結(jié)構(gòu)特點，辨別晶體結(jié)構(gòu)特點及其表達方法，描述穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，認識材料的不同結(jié)構(gòu)特點與工藝和性能之間的關(guān)系。能夠分析比較晶體結(jié)構(gòu)缺陷的類型和特點，解釋晶體缺陷模型，認識晶體缺陷與材料工藝和性能的關(guān)系。培養(yǎng)基本的相圖分析能力。能夠分析、繪制并重構(gòu)典型二元相圖及Fe-Fe3C平衡相圖，解釋基本三元相圖的類型，分析相變和組織轉(zhuǎn)變過程，預測并計算相與組織組成物，解釋典型鐵碳合金的相、組織及性能特點。理解相變理論，解釋固體擴散的基本定律，辨別微觀擴散機理，解釋不同工藝條件下凝固過程中組織結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律。能力目標：具備自主學習材料結(jié)構(gòu)、相圖與相變的基礎(chǔ)知識和方法，能判斷和預測材料的成分及工藝對結(jié)構(gòu)及性能影響，為自主學習和終身學習奠定基礎(chǔ)理論知識。二、本課程所支撐的畢業(yè)要求（1）本課程所能支撐的畢業(yè)要求和課程目標的對應(yīng)關(guān)系序號畢業(yè)要求指標點畢業(yè)要求指標點具體內(nèi)容課程目標2畢業(yè)要求1-2能夠針對材料結(jié)構(gòu)與合成問題，運用數(shù)學、自然科學、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識，建立結(jié)構(gòu)與反應(yīng)條件模型，并能選擇恰當?shù)倪吔鐥l件求解。1、2、43畢業(yè)要求1-3能夠針對材料的服役條件，運用自然科學、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識，進行材料的物理、力學和化學性能分析及性能改進。3、44畢業(yè)要求1-4能綜合分析材料組成、結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用之間關(guān)系，通過檢測和問題分析，提出材料性能改進方案。1、2、3、45畢業(yè)要求2-1能夠應(yīng)用專業(yè)基礎(chǔ)知識，分析材料合成與制備過程中的結(jié)構(gòu)變化問題，識別與判斷影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。1、2、3、46畢業(yè)要求12-2具備自主學習材料結(jié)構(gòu)、相圖與相變的基礎(chǔ)理論知識和方法，能針對個人或職業(yè)發(fā)展需求，具備終身學習的知識基礎(chǔ)，具備自主學習的方法和能力。5

（2）本課程內(nèi)容與課程目標、畢業(yè)要求指標點的對應(yīng)關(guān)系教學內(nèi)容課程目標畢業(yè)要求指標點理論教學

第一章緒論課程目標1、5畢業(yè)要求1-2，1-4，12-2第二章晶體學基礎(chǔ)課程目標1、5畢業(yè)要求1-2，12-2第三章晶體結(jié)構(gòu)課程目標1、5畢業(yè)要求1-2，12-2第四章晶體缺陷課程目標2、5畢業(yè)要求1-2，12-2第五章非晶體與準晶結(jié)構(gòu)課程目標1、5畢業(yè)要求1-2，12-2第六章相圖課程目標3、5畢業(yè)要求1-2，1-4，12-2第七章固體擴散課程目標4、5畢業(yè)要求1-2，12-2第八章凝固與結(jié)晶課程目標4、5畢業(yè)要求1-2，1-4，12-2

三、教學內(nèi)容及安排（一）理論教學基本內(nèi)容（64學時）1.緒論（2學時）（1）

基本要求1）材料的發(fā)展歷程對人類文明的影響，熟悉材料科學與工程學科的建立和發(fā)展進程。2）本課程的意義及在材料研究中的地位。材料研究五要素間的關(guān)系，材料研究的核心問題。3）本課程的教學特點與學習方法，樹立認真鉆研的學習態(tài)度。4）本課程的發(fā)展歷史及相關(guān)教材及參考書的特點。（2）教學內(nèi)容材料科學與工程學科的建立與發(fā)展。本課程的教學大綱。課程性質(zhì)、目標、教學內(nèi)容與培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求的關(guān)系、教學與學習方法、教學進程、考核形式與基本要求，預期達成學習效果，。本課程使用教材、參考書與提供的其他相關(guān)課程資源。（3）重點重點：本課程大綱、教學內(nèi)容及在后續(xù)課程和材料研究中的地位；材料研究的核心問題，材料的成分、結(jié)構(gòu)、制備與性能的關(guān)系。復習自學：1原子結(jié)構(gòu)與結(jié)合鍵2晶體學基礎(chǔ)（8學時）(1)基本要求

1）晶體與非晶體、晶格與晶胞等基本概念，解釋晶系與布拉菲點陣的演變。2）晶向指數(shù)與晶面指數(shù)表示方法，理解晶體投影的表示方法。3）晶體的宏觀對稱性，對稱要素和對稱操作。(2)教學內(nèi)容2.1空間點陣(Spacelattice)2.1.1空間點陣與晶胞2.1.2晶系與布拉菲點陣2.2晶向指數(shù)與晶面指數(shù)2.2.1立方晶系的晶向指數(shù)與晶面指數(shù)2.2.2六方晶系的晶向指數(shù)與晶面指數(shù)2.2.3晶向和晶面間的關(guān)系2.2.4課堂練習與討論2.3晶體投影2.3.1球面投影2.3.2極射赤平投影2.3.3標準投影2.4晶體的對稱性2.4.1宏觀對稱元素2.4.2微觀對稱元素2.4.3點群與空間群

2.5習題課(3)重點和難點重點：晶系與布拉菲點陣、晶向指數(shù)與晶面指數(shù)。難點：布拉菲點陣、特征晶向指數(shù)與晶面指數(shù)的晶體學意義和熟練應(yīng)用。3晶體結(jié)構(gòu)（10學時）(1)

基本要求1）晶體化學基本原理。2）金屬材料結(jié)構(gòu)（bcc、fcc、hcp）類型及性能特點。固溶體和化合物的晶體結(jié)構(gòu)。3）常見無機化合物的晶體結(jié)構(gòu)，解釋硅酸鹽晶體的結(jié)構(gòu)特點和類型。4）高分子材料的組成和結(jié)構(gòu)特征，解釋高分子鏈結(jié)構(gòu)和高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)特點，初步理解高分子材料的性能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系。(2)

教學內(nèi)容3.1晶體化學基本原理3.1.1原子半徑與離子半徑3.1.2球體緊密堆積與間隙3.1.3配位數(shù)與配位多面體3.2金屬的晶體結(jié)構(gòu)3.2.1單質(zhì)金屬的晶體結(jié)構(gòu)3.2.2金屬合金的晶體結(jié)構(gòu)3.2.3課堂練習與討論3.3無機非金屬材料結(jié)構(gòu)

3.3.1離子晶體的結(jié)構(gòu)規(guī)則3.3.2典型的離子晶體結(jié)構(gòu)3.3.3硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)3.4高分子的晶態(tài)結(jié)構(gòu)3.4.1高分子鏈的近程結(jié)構(gòu)3.4.2高分子鏈的遠程結(jié)構(gòu)3.4.3高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)3.4.4高聚物的晶態(tài)結(jié)構(gòu)3.5習題課(3)

重點和難點重點：金屬材料結(jié)構(gòu)（bcc、fcc、hcp）類型及性能特點。常見無機化合物的

晶體結(jié)構(gòu)，硅酸鹽晶體的結(jié)構(gòu)特點和類型。難點：金屬材料結(jié)構(gòu)（bcc、fcc、hcp）類型及特點，置換固溶體、間隙固溶體、金屬間化合物、正常價化合物、電子化合物、間隙相與間隙化合物的晶體結(jié)構(gòu)；常見無機化合物的晶體結(jié)構(gòu)。硅酸鹽晶體的結(jié)構(gòu)：島狀結(jié)構(gòu)、組裙狀結(jié)構(gòu)、鏈狀結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)、架狀結(jié)構(gòu)。4晶體缺陷（12學時）(1)

基本要求1）空位、刃型位錯和螺型位錯、柏氏矢量、滑移與攀移等基本概念。2）點缺陷的類型及形成，點缺陷對性能的影響。3）簡單立方晶系中刃型位錯和螺型位錯原子模型及其對應(yīng)的柏氏矢量。4）位錯的應(yīng)力場與彈性能，位錯與位錯間的交互作用，位錯與點缺陷間的交互作用，位錯增殖、塞積和交割等。5）位錯反應(yīng)的幾何條件和能量條件。表面結(jié)構(gòu)及表面吸附與偏析；晶界結(jié)構(gòu)與能量：大小角度晶界，晶界結(jié)構(gòu)模型，晶界的特性；固體中的共格、半共格和非共格相界面；界面能對顯微組織形貌的影響。（2）教學內(nèi)容4.1點缺陷4.1.1點缺陷的類型4.1.2點缺陷的濃度4.1.3

點缺陷對材料性能的影響4.2線缺陷4.2.1位錯的類型4.2.2柏氏矢量4.2.3位錯的運動4.2.4位錯的應(yīng)力場4.2.5位錯與晶體缺陷間的相互作用4.2.6位錯的增殖與塞積4.2.7實際晶體中的位錯4.3面缺陷4.3.1晶體表面4.3.2晶界結(jié)構(gòu)與能量4.3.3單相多晶體中的晶粒形貌4.3.4晶界偏析與晶界遷移

4.3.5相界4.4習題課(3)

重點和難點重點：位錯的基本概念，位錯的運動，實際晶體中的位錯，晶界結(jié)構(gòu)與能量，大小角度晶界，晶界結(jié)構(gòu)模型，晶界的特性。難點：位錯的運動。5

非晶體與準晶結(jié)構(gòu)（2學時）基本要求非晶和準晶的結(jié)構(gòu)特點和形成條件，特殊性能和應(yīng)用。(2)

教學內(nèi)容5.1非晶態(tài)結(jié)構(gòu)5.1.1玻璃結(jié)構(gòu)5.1.2金屬玻璃5.1.3高聚物的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)5.2準晶態(tài)結(jié)構(gòu)5.2.1準晶體的對稱性5.2.2準晶體的制備5.2.3準晶的性能及應(yīng)用(3)本章的重點和難點重點：金屬、無機、高分子材料的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)特點和形成工藝條件，準晶的結(jié)構(gòu)特點和形成條件。難點：金屬、無機、高分子材料的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)特點和形成工藝條件，準晶的結(jié)構(gòu)特點和形成條件。6

相圖（16學時）(1)基本要求1）合金、組元、相、組織、組織組成物、相律、杠桿定律等基本概念。2）二元相圖的特點及分析方法，分析相變過程及相與組織組成物含量的計算。3）Fe－Fe3C平衡相圖，分析相和組織轉(zhuǎn)變過程，計算平衡轉(zhuǎn)變時相組成和組織組成物的相對含量，繪制室溫組織示意圖。4）三元系的成分表示方法，了解三相平衡區(qū)和四相平衡區(qū)空間結(jié)構(gòu)特點和截面圖中的形狀及區(qū)的相鄰關(guān)系。(2)

教學內(nèi)容6.1相圖的基本知識6.1.1相與組織6.1.2相圖與相律6.1.3相圖研究的意義6.2單元相圖6.2.1純鐵相圖6.2.2SiO2相圖6.2.3聚合物相圖6.3二元相圖6.3.1勻晶相圖與杠桿定律6.3.2二元共晶相圖與共析相圖6.3.3課堂練習與討論6.3.4包晶相圖與包析相圖6.3.5其他類型二元相圖6.3.6二元相圖的幾何規(guī)律及分析方法

6.3.7鐵碳相圖6.3.8課堂練習與討論6.3.9無機材料專業(yè)相圖6.4三元相圖6.4.1等邊三角形的成分表示法6.4.2三元相圖中的基本法則6.4.3三元勻晶相圖6.4.4固態(tài)互不溶解的三元共晶相圖6.4.5課堂練習與討論6.4.6三元相圖的幾何規(guī)律及分析方法6.4.7典型的三元相圖6.5相圖熱力學6.5.1單元相圖熱力學6.5.2二元相圖熱力學6.5.3相圖與吉布斯自由能曲線6.6習題課(3)

重點和難點重點：二元系相圖（杠桿定律，基本類型及相圖分析，復雜二元相圖分析方法），鐵碳相圖（鐵碳合金平衡結(jié)晶分析，鐵碳合金的組織與性能的變化），三元系相圖（成分表示法，平衡轉(zhuǎn)變的定量法則，三元勻晶相圖分析，固體互不溶的三元共晶相圖分析）。難點：二元系相圖分析及杠桿定律應(yīng)用，典型鐵碳合金平衡結(jié)晶分析，固態(tài)

互不溶的三元共晶相圖結(jié)晶過程及投影圖分析。7固體擴散（4學時）(1)基本要求（1）擴散與擴散系數(shù)、上坡擴散、柯肯達爾效應(yīng)等基本概念。（2）菲克第二定律的誤差函數(shù)解的形式及其在工程中的應(yīng)用計算。（3）影響擴散系數(shù)的因素。（4）上坡擴散與反應(yīng)擴散。(2)教學內(nèi)容7.1擴散的宏觀規(guī)律—擴散定律7.1.1菲克第一定律7.1.2菲克第二定律7.2擴散機制7.3擴散系數(shù)7.3.1擴散系數(shù)和原子跳動7.3.2擴散系數(shù)與擴散激活能7.3.3柯肯達爾效應(yīng)7.4擴散驅(qū)動力7.5反應(yīng)擴散7.6影響擴散的因素(3)重點和難點重點：擴散的宏觀規(guī)律（菲克第一和第二定律、擴散方程在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用），擴散的微觀機理，擴散系數(shù)與擴散激活能，擴散驅(qū)動力。難點：菲克第二定律的解及應(yīng)用，擴散的微觀機理，擴散驅(qū)動力。8

凝固與結(jié)晶（8學時）(1)基本要求1）晶體結(jié)晶的基本概念及結(jié)晶過程。過冷現(xiàn)象，晶體長大機制，固溶體結(jié)晶，共晶轉(zhuǎn)變機制及共晶組織形貌，非平衡結(jié)晶。2）鑄錠三晶區(qū)，解釋幾種常用的凝固技術(shù)。3）硅酸鹽熔體的性質(zhì)，液－固轉(zhuǎn)變過程。4）高分子材料的凝固過程和聚合物熔體的結(jié)構(gòu)。(2)

教學內(nèi)容8.1

凝固與結(jié)晶的基礎(chǔ)理論

8.1.1液態(tài)結(jié)構(gòu)8.1.2結(jié)晶的熱力學條件和過冷度8.1.3結(jié)晶過程8.1.4均勻形核8.1.5非均勻形核8.1.6晶體長大8.2固溶體合金的結(jié)晶8.2.1固溶體合金的結(jié)晶特點8.2.2固溶體合金的平衡結(jié)晶8.2.3固溶體合金的非平衡結(jié)晶8.2.4固溶體非平衡結(jié)晶時溶質(zhì)的再分配

8.2.5成分過冷8.3共晶合金的結(jié)晶8.3.1共晶轉(zhuǎn)變機制8.3.2共晶組織形貌8.3.3亞共晶和過共晶合金初生相形態(tài)8.3.4共晶系合金的非平衡結(jié)晶8.4無機非金屬材料的液-固相變

8.4.1硅酸鹽熔體的結(jié)構(gòu)特點8.4.2硅酸鹽熔體的性質(zhì)8.4.3硅酸鹽熔體的凝固8.5高分子材料的凝固8.5.1聚合物熔體的結(jié)構(gòu)與特性8.5.2聚合物的結(jié)晶8.6習題課(3)重點和難點重點：純金屬的結(jié)晶熱力學條件，均勻形核和非均勻形核的特點，固溶體合

金的平衡結(jié)晶和非平衡結(jié)晶的特點，共晶合金的結(jié)晶特點。難點：均勻形核和非均勻形核的臨界半徑和形核功，固溶體非平衡結(jié)晶時溶質(zhì)的再分配，區(qū)域提純和成分過冷?？倧土暎鹨桑?學時）四、達成課程目標的途徑和措施1.教學方法本課程涉及到的教學方法有“講授法”、“視頻法”、“軟件動態(tài)演示法”、“結(jié)構(gòu)模型演示法”、“板書詳解法”、“課堂邊講邊練法”、“導入案例法”“學生講解法”等，具體根據(jù)教學內(nèi)容和目標不同采取不同的教學方法，總原則是化深奧為簡明，按淺—深—淺的思路引領(lǐng)學生對課程理論的理解。（1）“導入案例法”：導入案例，加強對基礎(chǔ)概念和理論的應(yīng)用講解?？茖W理論思想與生活中的案例。教師引導學生從日常生活現(xiàn)象中理解科學知識。材料學家生平，學生價值觀和積極人生態(tài)度的引導教育。（2）“視頻法”：增加大量視頻和動畫，幫助學生理解空間結(jié)構(gòu)。（3）“結(jié)構(gòu)模型演示法”：直觀生動演示材料的結(jié)構(gòu)特點。（4）“軟件動態(tài)演示法”：MaterialStudio材料結(jié)構(gòu)設(shè)計與模擬軟件結(jié)構(gòu)三維動態(tài)演示。（5）“板書詳解法”：板書詳細推導，較難的理論推導和過程分析，如：勻晶相圖、二元共晶相圖、鐵碳相圖分析；材料的凝固理論等。（6）“課堂邊講邊練法”：課堂邊講邊練，學生課堂練習。加強學生自主練習能力。如：晶向指數(shù)和晶面指數(shù)練習、勻晶相圖、二元共晶相圖、鐵碳相圖分析練習等。（7）“學生講解法”：學生自己講解作業(yè)，加深理解和表達能力。在具體實施過程中，教學內(nèi)容應(yīng)緊跟材料科學與工程學科的發(fā)展前沿，及時補充材料的新理論、新方法、新技術(shù)、新材料等內(nèi)容，并根據(jù)每屆學生的特點，對不同內(nèi)容根據(jù)需要調(diào)整課堂組織和討論內(nèi)容，完善網(wǎng)絡(luò)學習輔導，提高整體學習效果，促進畢業(yè)要求指標點的達成。2.教學手段本課程使用基于互聯(lián)網(wǎng)+的通識工程教育類《材料科學基礎(chǔ)》教材，利用采用現(xiàn)代化的教學手段，針對不同的課程內(nèi)容特點采用“多媒體”結(jié)合“板書”的教學手段進行授課，“多媒體”可將抽象的內(nèi)容生動化，“板書”可用于詳細展開和推進表達，二者充分發(fā)揮優(yōu)勢，揚長避短。教材引入了“二維碼素材”、“導入案例”、“知識構(gòu)架”、“背景知識”、“閱讀材料”及基本概念的“英文注釋”等模塊，增加教材的時代性和新穎性，激發(fā)學生的閱讀興趣。采用“問題導入”方式，引導思考，直抓核心問題。關(guān)于課程內(nèi)容的二維碼視頻和圖片有300多個。多樣化的例題、基礎(chǔ)練習題和拓展練習題相結(jié)合，強化理論知識的活學活用。3.課外閱讀要求推薦學生利用互聯(lián)網(wǎng)資源、校園網(wǎng)資源（校園網(wǎng)數(shù)據(jù)庫）、圖書館資源（期刊、專業(yè)文獻）等多種手段獲取信息，進行課外閱讀。通過課外閱讀，既能加深對教學內(nèi)容的理解，又能拓展專業(yè)視野，緊跟材料行業(yè)發(fā)展的最新前沿。五、課程綜合記分方法課程考核由作業(yè)和期末考試兩部分組成，內(nèi)容須覆蓋全部課程目標和畢業(yè)要求指標點。各考核環(huán)節(jié)及所占比重見下表：考核環(huán)節(jié)比重（%）作業(yè)20期末考試80總計100

（注：無故曠勤1/3者，不允許參加期末考試。）各個環(huán)節(jié)的評分標準如下：1.

作業(yè)每次作業(yè)按百分制評分，總評后折算成20分。作業(yè)（課堂作業(yè)/課后作業(yè)/作業(yè)講解）的評分標準觀測點85～100分75～84分60～74分<60分完成進度嚴格按照作業(yè)要求并及時完成基本按照作業(yè)要求并及時完成不能按照作業(yè)要求，未及時完成不能按照作業(yè)要求未及時完成概念解釋概念清晰概念基本清晰概念不清晰概念錯誤計算能力完全正確基本正確部分錯誤完全錯誤分析或結(jié)論有效性分析正確，結(jié)論有效分析基本合理，結(jié)論基本有效分析不合理

未給出分析課堂表達思路清晰，表達準確，概念清楚，儀態(tài)大方。思路較清晰，表達基本準確，概念基本清楚，儀態(tài)較大方。表達不清晰，概念有錯誤，分析不恰當。講解錯誤，舉止不得體。2.期末考試期末考試成績是通過閉卷考試的卷面成績給出，考核內(nèi)容覆蓋課程所講的晶體結(jié)構(gòu)、晶體缺陷、晶體表面結(jié)構(gòu)、相界面以及二元相圖和三元相圖等主要部分中的基本原理、基本定義以及綜合分析等知識點。知識點的考核以填空（占10-15%）、簡答（占30-45%）以及相圖閱讀、改錯與分析（30-45%）的形式，整體上以基本概念和理論為核心，加強基礎(chǔ)知識的應(yīng)用與分析。按期末考試的標準答案和評分標準百分制評分，總評后折算成80分。為了確?？己嗽嚲淼男哦群托Ф龋仨氠槍虒W目標、把握能力層次，進行試卷藍圖設(shè)計。試卷藍圖設(shè)計課程目標把握能力層次（對應(yīng)試題）目標分值百分比（%）了解理解應(yīng)用11-520-3010-2030-4530-4521-510-15/15-2015-203/20-3020-3040-4540-4541-51-5/1-101-1052-1050-6530-40100100

六、評估方法每學期課程結(jié)束后進行課程評估。本課程采用基于課程目標（即預期學習成果）的評估方法，包括：1）根據(jù)課程目標設(shè)計并實施相應(yīng)的學習任務(wù)和學習活動；2）收集學習活動中各種學習成果的評估資料；3）分析和評估實際的學習成果，做出正確的判斷。4）寫出反思和持續(xù)改進報告（包括評估過程、評估結(jié)果、教學反思和持續(xù)改進）。課程目標1的評估設(shè)計學習成果學習任務(wù)、過程和觀測預期學習成果細化的預期學習成果及實施準則預設(shè)的學習任務(wù)觀測點1、評價晶體的特點比較與評價晶體、準晶與非晶體的結(jié)構(gòu)特點與形成條件，晶格與晶胞等基本概念。作業(yè)（課堂練習/作業(yè)講解）期末考試第二章作業(yè)基礎(chǔ)練習一、填空題二、分析計算題第五章作業(yè)一、填空題(1~6)解釋晶系與布拉菲點陣。2、使用MILLER米勒指數(shù)表示晶體中的晶向與晶面解釋立方晶系的晶向指數(shù)與晶面指數(shù)的表示及標定方法，利用米勒指數(shù)表示特征的晶面和晶向。解釋晶向、晶面間及晶帶的關(guān)系。3、評價晶體結(jié)構(gòu)特點和類型解釋晶體化學基本原理。作業(yè)（課堂練習/作業(yè)講解）期末考試第三章作業(yè)基礎(chǔ)練習一、填空題二、分析計算題

評價典型材料結(jié)構(gòu)（bcc、fcc、hcp）類型及性能特點。比較常見無機化合物及硅酸鹽的晶體結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)特點和類型。課程目標2的評估設(shè)計學習成果學習任務(wù)、過程和觀測預期學習成果細化的預期學習成果及實施準則預設(shè)的學習任務(wù)觀測點1、比較點缺陷的基本類型及概念解釋并辨別晶體缺陷的類型及其特征。作業(yè)（課堂練習/作業(yè)講解）期末考試第四章作業(yè)基礎(chǔ)練習一、填空題二、分析題

解釋點缺陷的類型及形成，點缺陷對性能的影響2、解釋位錯的基本類型及相互作用解釋比較位錯的基本類型。比較簡單立方晶系中刃型位錯和螺型位錯原子模型及其對應(yīng)的柏氏矢量。認識位錯增殖、塞積和交割。解釋和計算位錯反應(yīng)的幾何條件和能量條件。2、解釋面缺陷的基本類型及形貌特點認識表面結(jié)構(gòu)及表面吸附與偏析。辨別晶界結(jié)構(gòu)與能量：大小角度晶界，晶界結(jié)構(gòu)模型，晶界的特性。分辨固體中的共格、半共格和非共格相界面及其形貌特點。課程目標3的評估設(shè)計學習成果學習任務(wù)、過程和觀測預期學習成果細化的預期學習成果及實施準則預設(shè)的學習任務(wù)觀測點1、解釋相圖的基本概念及規(guī)律解釋合金、組元、相、組織、組織組成物、相律、杠桿定律等基本概念。作業(yè)（課堂練習/作業(yè)講解），期末考試第六章作業(yè)基礎(chǔ)練習一、填空題（1~4，），二、改錯題，三、分析計算題（1，2，3，6，7）2、分析、繪制和重構(gòu)基本二元相圖及Fe-Fe3C相圖解釋并辨別不同二元相圖的特點及分析方法，分析相變和組織轉(zhuǎn)變過程，計算相與組織組成物含量。解釋Fe－Fe3C平衡相圖，分析相和組織轉(zhuǎn)變過程，計算平衡轉(zhuǎn)變時相組成和組織組成物的相對含量，繪制室溫組織示意圖。作業(yè)（課堂練習/作業(yè)講解）期末考試第六章作業(yè)基礎(chǔ)練習一、填空題（5~7），三、分析計算題（4，5）3、分析基本三元相圖解釋三元相圖的基本類型及成分表示方法。作業(yè)