《材料科学基础 (2)》课程教学大纲

《材料科学基础》课程教学大纲课程编号：04310264课程性质：专业方向课适合专业：新能源科学与工程先修课程：固体物理学开设学期：第五学期考核方式：闭卷考试总学时数：72学分：4（一）课程教学目标通过本课程的学习，使学生加深对固体学知识的理解，掌握能带理论等基本的理论，掌握分析材料性能产生原因的基本技能，提高学生的理解能力及材料设计能力。（二）课程的目的与任务材料物理是应用物理学专业一门专业基础课，通过对本课程的学习有助于该专业的学生巩固大学四年来所学的基础知识，在课程教学和实践过程中，能够培养学生学习和工作的能力，掌握必要的工作技能，对于学生今后就业或创业发挥着重要的作用。在当今科技迅速发展的年代，培养出适合材料学发展的应用型人才。（三）理论教学的基本要求学习了本课程以后，使学生在知识面方面得到扩展，在基本技能方面得到提高，到独立调研文献和市场分析的能力。了解材料的分类标准；理解材料学的基本理论，理解材料学在科学技术发展的重要作用；掌握相应的材料制备技术和分析方法。（四）实践教学要求（包括但不限于以下内容）18学时的实验，按照实验课程标准开设。实验项目编号实验项目名称实验内容提要学时分配实验类型每组人数必开/选开0431026401扫描电镜在材料表面形貌观察了解扫描电镜的基本结构和工作原理，掌握扫描电镜的功能和用途；了解扫描电镜对样品的要求以及如何制备样品。6综合性2必开0431026402X射线衍射原理与材料物相分析学习了解X射线衍射仪的结构和工作原理；掌握X射线衍射物相定性分析的方法和步骤；学会用PDF（ASTM）卡片及索引以及JADE软件对多相物质进行物相分析6综合性2必开0431026403红外光谱的研究掌握红外光谱仪基本原理；掌握红外光谱仪的测试步骤；了解简单的光谱分析6综合性2必开（五）教学学时分配数章次各章名称总学时学时分配讲课实验上机课外小计1第一章材料引言1212122第二章材料结构1266123第三章晶体结构16106164第四章晶体缺陷1616165第五章相图8268复习与习题课888总计72541872（六）大纲内容第一章材料引言教学目的与要求：要求学生了解材料的分类，掌握材料学的研究方法，达到能够独立设计材料的能力，能应用所学知识对材料学问题进行解释。教学重点：材料的发展历程、材料的分类、纳米材料、聚合物材料、金属铸造工艺、材料的环境效应、生物医学材料教学难点：半导体材料的导电理论、金属相变理论、磁性理论第二章材料结构教学目的与要求：要求学生了解材料结构的基本知识，掌握原子核外电子的排布规则，能熟练计算原子间化学键的键能大小和电负性。教学重点：原子间的化学键、电子的排布规律、离子键、共价键、分子键和氢键教学难点：化学键键能的计算、金属键第三章晶体结构教学目的与要求：要求学生了解晶体结构的分类，掌握晶面和晶面间距的算法，能熟练运用晶体学理论进行材料设计，能解释材料的硬度和熔点与晶体微结构的关系。教学重点：晶体结构的特点、七大晶系十四种空间点阵、晶体中质点的堆积、晶格填充率、晶向指数和晶面指数教学难点：晶体相变、晶带轴定律的应用、晶面间距的计算第四章晶体缺陷教学目的与要求：要求学生了解晶体缺陷的形成原因，掌握晶体缺陷的分类，能熟练运用晶体学理论对晶体缺陷的数量进行控制。教学重点：点缺陷、热缺陷、非化学计量缺陷、杂质缺陷教学难点：缺陷反应方程式、缺陷浓度的计算第五章相图教学目的与要求：要求学生了解相图的基本理论，掌握相变的条件，能运用相变理论对物质的相进行控制。教学重点：相律、一元相图、二元相图、三元相图教学难点：晶体的析晶过程、三元相图理论（七）课程有关说明课程大纲的设置为专业服务，坚持以就业为导向，加强对学生应用能力的培养，提高学生的素养，与同事和睦相处的能力，加强强化职业道德建设。面对当今科技社会，培养出适应21世纪社会对材料要求的人才，建立完善的《纳米材料与应用》的教学大纲。根据新的教学大纲要求，参考国内有关教材，结合新的教学理念、方法和手段，编写新教材。在进行本课程学习前应结合材料物理学、固体物理学等课程进行学习，积极应用所学知识分析影响材料性能的因素。在教学过程中难点和重点突出，对于重点和难点要用心讲解，做到深入浅出。考核方式将闭卷考试和课堂考察相结合，加强对学生综合能力的培养。（八）主要教学方法与媒体要求拓展教学方法，在做好课堂教学的同时，调动学生的积极性开展课堂讨论，并积极应用新的教学方法和教学手段。（九）使用教材及主要参考书1.赵品主编：《材料科学基础》（第1版），武汉理工大学出版社，1999年8月版。2.谢希文主编：《材料科学基础》（第1版），武汉理工大学出版社，1999年1月版。3.莫淑华主编：《材料科学基础》（第1版），哈尔滨工业大学出版社，2012年8月版。4.曾燕伟主编：《材料科学基础》（第1版），武汉理工大学出版社，2015年3月版。（十）推荐的教学网站和相关专业文献网站相关专业课程教师建设的网络空间。（十一）其他通过开展课堂讨论加深学生对所学知识的理解，并培养学生实事求是勇于创新的精神，合理布