《无机材料物理性能》课程大纲（本科）.docx

《无机材料物理性能》课程大纲 课程编号：I0201014学 分： 3 学 时：48（其中：讲课学时：48 学时；实验学时：0 ；上机学时：0）先修课程：大学物理、高等数学、物理化学 适用专业：无机非金属材料工程专业开课学院：材料科学与工程学院 课程网站： 一、课程性质与地位 《无机材料物理性能》是无机非金属材料工程专业培养方案中专业必修课程，是系统了解掌握无机非金属材料的各种物理性能和材料科学的重要基础理论课程，是面向应用型大学的材料类专业核心课。先修课程包括大学物理、高等数学、物理化学等课程，按照 CDIO 工程教育范式，重点介绍无机材料物理性能的基本概念及其物理本质、物理性能表现及影响因素，以及在材料研究中的应用。主要包括：无机材料的受力形变、脆性断裂与形变、热性能、电导、介电性能、磁学性能、光学性能等内容，掌握相关理论，培养应用型大学材料类专业本科生的无机材料物理性能应用能力。 二、课程目标 （一）知识目标 课程目标 1：能够运用数学、自然科学、工程科学等学科基本原理，对无机材料复杂工程问题的关键环节和因素进行识别和判断。 （二）素质目标 课程目标 2：能够利用无机材料物理性能的基本原理和理论对无机非金属材料复杂工程问题的具体特征进行表达和描述。 课程目标 3：能够针对无机非金属材料复杂工程问题的具体特征，利用无机材料物理性能的基本原理和理论分析潜在的影响因素，并进行分析和论证，拟定几种解决途径。 课程目标 4：能够利用无机非金属材料受力形变、断裂行为、热学性能、电学性能、介电性能、磁学性能及光学性能的基本理论和原理，结合文献查阅，分析无机非金属材料复杂工程问题的关键影响因素，并得出有效结论。 三、课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系 本课程支持的毕业要求指标点如下： 指标点 2.1：能应用数学、自然科学、工程科学等学科的基本原理，识别和判断复杂工程问题的关键环节与参数； 指标点 2.2：能基于专业基础知识和数学模型方法正确表达无机非金属材料领域复杂工程问题；指标点 2.3：能认识到无机非金属材料领域工程问题有多种可选择方案，并能通过文献研究寻 求可替代的解决方案； 指标点 2.4：能运用基本原理，借助文献研究，分析无机非金属材料生产、设计、研发相关复杂工程问题，获得有效结论。 表 1 课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系 毕业要求指标点 课程目标 指标点 2.1 指标点 2.2 指标点 2.3 指标点 2.4 目标 1 √ 目标 2 √ 目标 3 √ 目标 4 √ 本课程针对解决复杂工程问题的培养 本课程的教学过程应充分体现和落实对学生解决复杂工程问题能力的培养，理解复杂工程问题的内涵，认识复杂工程问题的特征，有针对性培养和提高学生在无机材料物理性能中解决复杂工程问题的能力。 在讲授课程理论知识环节，不但注重学生对无机材料物理性能原理的深入理解，使学生掌握解决无机材料领域复杂工程问题所需的基本理论及了解相关的新技术对环境、社会、文化的影响，跟踪无机材料学科和行业发展前沿，掌握无机材料的环境效应，探讨当前热点问题，让学生了解无机材料发展历史中重大突破的背景与影响，培养学生锐意创新的态度和意识，激发学生学习兴趣。通过课后训练、课堂讨论、作业等方式检验学生初步解决发展工程问题的能力。根据课程目标，选择合适的考核方式，考题设置完全覆盖课程支撑的毕业要求指标点，考题设计充分体现对学生解决复杂工程问题的能力的考查，考题的难度和深度应能够体现复杂工程问题的特征。 总之，本课程的教学通过在理论讲授、课堂互动、课后作业、课外作业、课程考核等环节充分贯彻培养学生解决复杂工程问题能力的理念与要求，实现课程目标。 四、课程内容及要求 第一单元 绪论 本章支持课程目标 1：能够运用数学、自然科学、工程科学等学科基本原理，对无机材料受力形变、断裂行为、热学性能、电学性能、介电性能、磁学性能及光学性能的基本原理、理论及影响因素进行分析和理解。课程目标 2：能够利用无机材料物理性能的基本原理和理论对无机非金属材料复杂工程问题的具体特征进行表达和描述。课程目标 3：能够针对无机非金属材料复杂工程问题的具体特征，利用无机材料物理性能的基本原理和理论分析潜在的影响因素，并进行分析和论证，拟定几种解决途径。 教学内容与教学方法 无机材料的范围、特点（讲授）。 无机材料物理性能的研究方法（讲授+自主复习）。 无机材料物理性能的研究内容（讲授+自主复习）。 无机材料的应用（讲授+练习）。 知识、能力与素质等方面的基本要求 了解材料物理学的定义、特点与应用、材料性能的本质； 掌握无机材料物理性能的研究内容、研究方法、研究意义； 了解无机材料尤其是先进无机材料在当今国际竞争中的意义和作用。 重点与难点 重点：材料物理学的定义、特点与应用。 难点：材料性能的本质、