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《材料物理性能》课程教学大纲

一、课程基本情况

课程代码：101134123501

课程名称：材料物理性能/PhysicalPropertiesofMaterials

课程类别：专业必修课程

学分：1.5

总学时：24

理论学时：24

实验/实践学时：0

适用专业：金属材料工程

适用对象：本科

先修课程：材料科学基础、大学物理

教学环境：多媒体教室

开课学院：材料科学与工程学院

二、课程简介

1.课程任务与目的

《材料物理性能》是金属材料工程专业的专业必修基础课。本课程主要学习材料热学性能、电学性能、磁学性能以及光学性能这四部分知识，重点掌握基本的概念及理论，学习相关性能的测试方法及应用。通过本课程的学习，使学生达到能够了解应用中经常遇到的有关方面的材料性能、其规律性，以及其主要影响因素及控制、改进措施。此外，还要使学生了解材料性能的共性特点。

在本课程材料性能简介环节，介绍当前材料性能与其应用的关系及新材料性能设计内容，结合国家生产建设需求，建立学生的专业自信心，激发投入经济建设一线建功立业的热情。

2.对接培养的岗位能力

通过本课程学习，学生能够掌握材料物理性能及其功能之间的物理关系，培养学生通过性能要求，筛选材料类别，进行新材料设计制备的能力，形成良好的科研素养和职业素养。

三、课程教学目标

1.课程对毕业要求的支撑

[毕业要求指标点1.3]掌握工程基础理论和金属材料专业理论，并能够用于解决金属材料领域的复杂工程问题。

[毕业要求指标点2.3]能够借助信息技术、数据分析等多种手段对金属材料工程领域的复杂工程问题进行计算、表征和分析，以获得有效结论。

[毕业要求指标点3.2]能够运用工程基础知识，针对金属材料的成分设计、制备加工等复杂工程问题，通过合理选材，或者设计/开发加工技术及工艺流程，满足特定需求；

2.课程教学目标

对应毕业要求指标点，具体内容如下

教学目标1：课程以培养材料应用和材料制造专业人才为出发点，通过本课程的学习，使学生达到能够了解应用中经常遇到的有关方面的材料性能、其规律性，以及其主要影响因素及控制、改进措施。此外，还要使学生了解材料性能的共性特点。（支撑毕业要求1.3）

教学目标2：本课程要求学生掌握材料热学性能、电学性能、磁学性能以及光学性能等知识；熟悉表征各种性能的基本参数的物理意义及其本质。了解其影响因素；掌握各种性能的测试手段以及方法。（支撑毕业要求2.3）

教学目标3：通过本课程的学习，使学生达到能够了解应用中经常遇到的有关方面的材料性能、其规律性，以及其主要影响因素及控制、改进措施。熟练掌握材料物理参数与成分、结构的关系及影响因素，为设计新材料和材料改性打下一定基础。具有材料选用、热处理生产工艺编制与实施、材料表面改性、设备选择和制造的能力，具有综合运用金属材料工程领域的科学理论和技术手段，具有分析并解决工程实际问题的能力，具有研究开发新材料、新产品、新工艺和新设备的能力。（支撑毕业要求3.2）

四、教学课时安排

（一）学时分配

主题或知识点

教学内容

总学时

学时

完成课程

教学目标

讲课

实验

实践

主题或知识点1

材料性能简介

2

2

0

0

1、2、3

主题或知识点2

热学性能

6

6

0

0

1、2、3

主题或知识点3

电学性能

6

6

0

0

1、2、3

主题或知识点4

磁学性能

6

6

0

0

1、2、3

主题或知识点5

光学性能

4

4

0

0

1、2、3

合计

24

24

0

0

五、教学内容及教学设计

主题或知识点1材料性能简介

1.教学内容

掌握材料物理性能分类以学习课程的意义

思政案例：中国著名物理学家人物志系列：分享中国十大物理学家之邓稼先先生海外求学与归国报效事迹，激发学生终生持续学习、争做大国工匠的意志，树立文化自信和爱国热情。

2.教学重点

材料使役性能，材料力学性能、物理性能、化学性能、工艺性能的含义及包含内容。

3.教学难点

材料物理性能的含义及性能分类。

4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）

采用混合式教学，结合多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等多种教学方法。

主题或知识点2热学性能

1.教学内容

传导传热、掌握基本热容、热膨胀、热稳定性、热传导的基本知识

思政案例：中国著名物理学家人物志系列：分享核物理学家，国家最高科技奖获得者，“共和国勋章”获得者于敏先生事迹，激发学生终生持续学习、争做大国工匠的意志，树立文化自信和爱国热情。

2.教学重点

热容，热膨胀，热传导，热稳定性。晶态固体热容的量子理论，热膨胀机理，热传导微观机理。影响热学性能的因素。

3.教学难点

热容与热膨胀的微观机理。

4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）

采用混合式教学，结合多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等