材料科学基础C(一)---教学大纲.docx

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1、材料科学基础C（一）一、课程说明课程编号：070306Z10课程名称：材料科学基础C（一）/Fundamenta1ofMateria1ScienceC1）课程类别：专业教育课程学时与学分：48/3先修课程要求：大学化学大学数学大学物理物理化学金工实习适应专业：高分子材料科学与工程教材、教学参考书：1 .（美）Wi11iamF.SmithJavadHashemi主编.材料科学与工程基础（英文版.原书第4版）FoundationsofMateria1sScienceandEngineering.北京：机械工业出版社.2006；2 .石德珂主编.材料科学基础.北京：机械工业出版社.2014；3 .胡

2、震祥、钱苗根主编.材料科学基础.上海：上海科学技术出版社.2010；4 .（美）Dona1dR.Aske1andPradeepP.Phu1e等主编.材料科学与工程基础.北京:清华大学出版社，2005o二、课程设置的目的和意义材料科学基础C（一）是材料科学与工程专业重要的专业基础课。设置材料科学基础C（一）作为高分子材料科学与工程专业的专业基础课，是为了让学生通过学习材料科学基础C（一）,能对整个材料学科有所了解，力求较全面地了解材料科学的基础知识：材料及晶体结构、缺陷、扩散，相图，拓展对金属材料的性能与成分、组织结构的关系的理解，并掌握金属材料研究的一些基本方法，构建材料组织结构与性能的知识体

3、系，为各类材料性能的分析与提高奠定理论基础，并有利于创新性的开发新的材料体系，扩展专业领域，为从事材料及相关行业的研究开发工作奠定基础。三、课程的基本要求知识：以材料为中心，从培养材料工程师着眼,有选择地选取基础知识内容。课程分8章，第1-4章着重于原子结构与键合、固体结构（纯金属、离子和共价晶体结构及特征）、晶体结构缺陷（包括点缺陷、线缺陷和面缺陷）、固体中原子及分子的运动等基础知识上；第5-8章重点在于介绍金属材料的基本机械性能（滑移与挛晶变形、纯金属及合金的变形强化、冷变形金属的回复与再结晶、金属的热变形、动态回复再结晶、强化理论、金属材料的断裂，蠕变和疲劳性能），材料的相结构及相图（相

4、律、纯金属的结晶理论、晶核的形成、晶核的成长；匀晶、共晶、包晶二元相图），工程常用合金知识（Fe-C合金及相图等）。强调材料的化学成分一组织和结构一性能之间的内在的联系及在各种条件下的变化规律。学会从材料的组成与结构的关系分析材料的性能，从获得的材料的性质出发设计组织结构，形成材料设计一新材料开发的基本知识结构。能力：从应用和性能的角度学会设计材料的成份和组织结构，将材料科学的基础知识用于解决材料性能提高等工程问题；用材料结构的表征方法分析材料的性能，培养解决复杂工程问题的能力；掌握最基本的材料设计理念，针对具体问题提出有效的解决方案；在材料科学与基础与材料学的交叉知识的讨论中培养创新意识，提

5、高分析、发现、研究和解决问题的能力；素质：建立材料一成份一结构一体的观念，通过课程中的分析讨论培养分析沟通交流素质，建立材料组织结构和性能相对应的思维模式，提升理解材料工程决策的基本素质。通过课外导学的模式，提升自主学习和终身学习的意识，形成不断学习和适应发展素质。四、教学内容、重点难点及教学设计章节教学内容总学时学时分配教学重点教学难点教学方窠设计（含教学方法、教学手段）讲课（含研讨）实践第1章导论1原子结构与键合1.1 原子结构1.2 原子间的键合1.3 高分子链22O各结合键特点，原子排列原子电子结构、原子键合采取启发式和互动式的教学方法，充分利用先进的教学手段，第2章2固体结构2.1

6、晶体学基础2.2 金属的晶体结构2.3 合金相结构2.4 离子晶体结构2.5 共价晶体结构2.6 聚合物晶体结构88O晶向指数和晶面指数三种品体结构晶面指数与晶向指数，三种典型的晶体结构把课程教学与学生自学相结合，以教师讲解为主，适当安排学生课堂讨论和习题课。学第3章3晶体缺陷3.1 点缺陷3.2 位错3.3 表面及界面66O点缺陷线缺陷面缺陷位错的柏氏矢量位错的能量及交互作用生除完成课后作业外，自学教师布置的自学章节第4章4固体中原子及分子的运动4.1 扩散的表象理论、扩散的热力学和原子理论4.2 扩散激活能及影响因素4.3 反应扩散4.4 离子晶体和高分子中的扩散44O扩散系数，扩散原理，

7、反应扩散扩散热力学与扩散理论和阅读相关的资料、完成教师布置的专题阅读。针对学生作业问题与学生提问重点分析解答，提高同学观察与分析问题的能力；第5章5机械性能I5.1 弹性与粘弹性5.2 晶体的塑性变形5.3 回复与再结晶66O弹塑性变形回复与再结晶塑性变形机理，材料强化原理回复与再结讲授为主；布置课前预习题,上课时采取抢答，临章节教学内容总学时学时分配教学重点教学难点教学方案设计（含教学方法、教学手段）讲课（含研讨）实践5.4 热变形与动态回复、再结晶5.5 陶瓷材料变形特点5.6 高聚物的变形特点品机制时问答（即问即答）等方式讨论式教学：理论联系实际；多案例分析；第6章6机械性能II6.1

8、材料的断裂6.2 材料的硬度6.3 材料的冲击韧性与低温脆性6.4 材料的疲劳6.5 材料的高温力学性能880金属的断裂、蠕变、疲劳断裂机理金属的疲劳第7章7相图7.1 单组元相图7.2 纯晶体的凝固7.3 气-固相变与薄膜生长7.4 相图表示与测定7.5 相图热力学7.6 二元相图分析7.7 二元合金的凝固理论880共晶图二的论、包相及金理晶和元析合固匀晶二分元凝相图热力学相律及匀晶、共晶和包晶二元相图分析与凝固讨论为主；结合布置课前预习题（规定问题一上课时抢答题）临时问答（即问即答）等方式讨论式教学：采用问题抢答与对错分析；理论联系实际；多案例分析；.第8章8工程用合金8.1 铁和钢8.2

9、 Fe-C相图8.3 碳钢的热处理8.4 低合金钢8.5 铝合金8.6 铜合金8.7 不锈钢8.8 铸铁8.9 镁、钛和银合金8.10 特殊目的用合金660与-C析及金Fe分金金合图合合Fe及相铝铜Fe-C相图分析及合金凝固理论五、实践教学内容和基本要求本课程不含实践，对应的实践内容已纳入到实验模块材料科学与工程基础实验C（一）O六、考核方式及成绩评定教学过程采用讲授、讨论、分析、大型作业、课前导学等方式进行，注重过程考核，考核方式包括：笔试、作业、讨论、辩论、课内互动，课外阅读等。过程考核占总评成绩的50%,期末考试占50%。考核内容考核内容成绩比例（）备注课内互动和抢答基础知识、学习主动性10%专题讨论和辩论分析能力、交流素质10%大型作业创新和解决问题能力10%课外作业文献和自学能力与素质10%课程考勤主动性和团队素质10%期末考试课程知识和分析能力50%