《材料物理3》课程教学大纲

《材料物理3》教学大纲一、课程基本信息课程名称材料物理MaterialPhysics课程编码MAT323121030开课院部材料科学与工程学院课程团队材料物理教学团队学分3.0课内学时48讲授48实验0上机0实践0课外学时B适用专业本研一体化班（材料科学类）授课语言中文先修课程固体物理课程简介（限选）（课程简介...）本课程的课程内容主要包括固体结构基础、导电物理、电介质物理、高分子物理、材料非线性、碳纳米管等六部分，课程内容突出了专业特色之“新能源材料物理”。通过学习本课程，可以使学生以物理的角度来分析解释生产、生活中的一些材料特性，掌握一些材料物理特性机理，逐步学会如何从物理机理出发设计新材料或者优化材料的物理特性。另外，该课程通过增加课外创新实验环节，突出培养学生的实践创新能力、发现问题并解决问题的能力，为学生将来在继续深造、步入社会工作发展提供更多的机会。(Intro...)Thiscourseisarequiredcourseformaterialsphysics.Itincludessolidstructurebasis,conductivephysics,dielectricphysics,polymerphysics,materialnonlinearity,carbonnanotubes.Thecoursehighlightstheprofessionalcharacteristicsofthe"newenergymaterialsphysics."Throughthestudyofthiscourse,studentscanexplaintheproductionandlifeofsomeofthematerialpropertiesfromaphysicalpointofview.Also,theycanmastersomemechanismofthematerialphysicalcharacteristicsandgraduallylearnhowtodesignanewmaterialfromthephysicalmechanismoroptimizethephysicalpropertiesofmaterials.Inaddition,throughtheinnovativeexperimentalpart,thecoursecancultivatetheactivityandinnovationability.Thenmoreopportunitiescanbecreatedforstudentswhentheyfacethefurtherstudyorfindajob.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1M1目标1：了解并认识生产、生活中的一些新材料极其物理现象是2M2目标2：理解并掌握某些材料结构与物理特性之间的联系是3M3目标3：通过课程理论内容及课外实践项目的实践，培养学生的实践创新能力、发现问题并解决问题的能力是三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课外学时课外环节111绪论介绍材料的特性与应用、材料的性能本质、材料的合成，以及与《材料物理》课程有关的基本要求M12讲授/作业22.12.1原子结构及键型原子结合方式、原子电子结构和几种量子数，离子键、共价键、金属键和范德瓦尔键的性质，四种结合键对应形成的晶体的性质M22讲授/作业32.22.2晶体结构与晶体学七大晶系、十四种布拉菲点阵；米勒指数、晶向指数、致密度、密排面和密排方向M22讲授/作业42.32.3准晶、非晶和液晶准晶；非晶；液晶；物理性质；实际应用M32讲授/作业52.42.4材料的实验研究方法FIM、STM、AFM显微镜的测量原理及实际应用；中子衍射、x射线衍射以及电子衍射的物理区别及实际应用M32讲授/作业63.13.1材料导电概述金属导电机制；马西森定则；压力和温度对电阻材料影响的内在本质M12讲授/作业73.23.2半导体及p-n结P型半导体；N型半导体；PN结的结构和导电原理；单向导电性；二极管M24讲授/作业83.33.3半导体的物理效应电致发光效应；光生伏特效应；余辉效应；半导体激光M36讲授/作业93.43.4能带理论在半导体中的应用半导体的能带结构；半导体材料与金属材料（半导体）接触前后能级的变化；接触后产生的特殊效应M32讲授/作业103.53.5半导体陶瓷的缺陷化学理论基础KV符号系统；质量作用定律；准化学反应式；半导体陶瓷的掺杂改性M22讲授/作业113.63.6超导物理超导现象，超导态特性；性能指标；超导应用；技术难题M22讲授/作业124.14.1静电场中的电介质行为电极化的微观机制；静电介电系数；电极化强度的推导；洛伦兹有效场的计算模型M12讲授/作业134.24.2变动电场中电介质行为及介质损耗变动电场中电介质的行为；介电损耗；极化驰豫；动态介电系数M22讲授/作业144.34.3固体电介质的电导与击穿电介质的击穿特性；击穿的不同机制；固体电介质电导的不同类型；对复介电常数和介电谱的实验研究M32讲授/作业155.15.1有机材料的电子输运有机材料的分类和特征；分子轨道理论；分子轨道的分布特点和分类；极化子的定义M12讲授/作业165.25.2有机材料中的能带与载流子输运机制有机材料能带的特点与掺杂；有机材料中产生载流子的方法；极化子；激子；孤子M22讲授/作业176.16.1材料的自组装现象自组装；耗散结构；混沌现象产生的原理；耗散结构形成的条件M12讲授/作业186.26.2分形分形定义；描述方法和维数的计算M22讲授/作业196.36.3混沌混沌的概念；混沌基本理论；混沌三要素M32讲授/作业206.46.4混沌的概念；混沌基本理论；混沌三要素相变的原理；一级相变和二级相变；相变动力学；均匀相变与非均匀相变M32讲授/作业2177第七章碳纳米管材料碳纳米管的基本特性；制备方法；应用领域M22讲授/作业四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1课堂参与（问答、作业、小专题）1.随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；2.每次课布置作业1-2题；3.根据学科前沿，综合运用自己所学知识，以小组形式完成一份ppt或调研报告。15%2创新实验的研发制作分小组自行调研，并进行创新器件的制作，根据试验的专业度赋分10%3阶段性测试（你问我答）以小组的形式互问互答。15%4期末考试1.闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩为100分；2.考核学生对课程知识的掌握情况，以及学生分析问题、解决问题的能力，题型主要有简答题、分析题等。60%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M1课堂参与（问答、作业、小专题）40%A-独立思考，上课积极回答问题和小专题讨论，按时完成作业，答案准确；B-独立思考，上课回答问题和小专题讨论，按时完成作业，答案较准确；C-独立思考，按时完成作业，答案较准确；D-上课很少参与问题回答以及小专题讨论，作业抄袭，解题思路乱。2M1阶段性测试（你问我答）60%A-独立思考，积极参与小组互问互答，回答问题思路清晰有逻辑；B-独立思考，积极参与小组互问互答，回答问题思路较清晰。3M2课堂参与（问答、作业、小专题）30%A-独立思考，上课积极回答问题和小专题讨论，按时完成作业，答案准确；B-独立思考，上课回答问题和小专题讨论，按时完成作业，答案较准确；C-独立思考，按时完成作业，答案较准确；D-上课很少参与问题回答以及小专题讨论，作业抄袭，解题思路乱。4M2期末考试70%（见试卷评分标准）5M3创新实验的研发制作70%根据试验的专业度赋分6M3期末考试30%（见试卷评分标准）评分等级说明：[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59];[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B,C]=