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《材料物理性能》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程名称

材料物理性能

课程编号

330020060

课程性质

学科专业基础课程

课程类别

专业课

开课单位

无机材料教研室

授课学期

第5学期

学分/学时

3/46

课内学时

46

理论授课

46

上机学时

0

课内实践

0

实验学时

0

课外学时

55

适用专业

新能源材料与器件

是否双语

否

先修课程

《无机与分析化学》、《物理化学》、《材料科学基础》、《固体物理》、《新能源材料概论》

后续课程

《锂离子电池原理与技术》、《太阳能电池原理与技术》、《专业综合实验》、《毕业设计（论文）》

二、课程简介

《材料物理性能》是新能源材料与器件专业的一门必修学科专业基础课。该课程系统地阐述了材料的物理特性和本质，包括力学、热学、光学、电学等性能及其发展和应用，同时介绍了各种重要物理性能的原理及微观机制、性能的影响因素以及控制和改善性能的措施等。通过本课程的学习，使学生掌握无机材料本征参数物理意义，掌握影响材料物理性能的微观机理；掌握材料组成、结构对制品性能的影响，提高学生分析问题和解决问题能力，为材料设计和材料改性打下坚实的基础。

三、课程目标及对毕业要求指标点的支撑

（一）课程目标

通过本课程的学习，使学生达到以下目标：

课程目标1.能够准确了解无机材料的力学、热学、电学、光学及介电性能；掌握上述性能的的原理与微观机制，能够正确分析无机材料结构与性能之间的关系。

课程目标2.能够从材料微观结构的角度，分析材料在外界条件下发生响应的原因及发生规律；能够基于材料性能发生的微观机制，准确分析各种因素对材料性能的影响，并提出改善材料性能的方法或途径；融入矛盾的对立统一性、质变和量变等辩证唯物主义思想，培养学生树立科学的世界观。

课程目标3.能够从材料性能的基础知识出发，具备设计具有优异性能材料的能力；能够利用材料性能的知识，解释和解决实际生产中的问题，具备一定的应用能力；培养学生的科学精神，使学生了解科学的思维方法。

（二）课程目标对毕业要求指标点的支撑

课程目标

支撑毕业要求指标点

毕业要求

课程目标1

指标点1-2：掌握用于解决复杂工程问题的物理、化学等自然科学类基础知识，并能用于对新能源材料与器件生产和加工过程复杂工程问题进行恰当的公式表征和计算。

指标点2-1：掌握工程科学基本原理。

工程知识

2-问题分析

课程目标2

指标点1-4：掌握用于解决复杂工程问题的新能源材料与器件专业基础知识，并能用于新能源材料的制备、表征、器件组装、性能检测等，解决新能源材料与器件领域复杂工程问题。

指标点2-3：具有应用新能源材料与器件的基本原理，并通过文献研究对新能源材料与器件工程领域内复杂工程问题进行识别、分析、表达，以获得有效结论的能力。

1-工程知识

2-问题分析

课程目标3

指标点12-2：掌握良好的学习方法，具有一定的探索知识能力。

12-终身学习

四、课程基本教学内容及对课程目标的支撑

（一）课程基本教学内容

第一模块力学性能（学时数：16学时）

1.课程主要内容

理解弹性形变、塑性形变、高温蠕变、粘滞流动等受力形变的基本概念、宏观表现、微观机制、影响因素；掌握影响弹性模量的因素及两相组分弹性模量上下限计算方法；掌握滑移条件和滑移系统的构成；掌握无机材料缺乏塑性变形的原因；利用所学知识分析实际问题；理解断裂的表征参数及断裂过程，以及强度和断裂韧性的概念等；了解裂纹的产生途径和原因；掌握利用微裂纹理论计算和分析无机材料裂纹扩展和产生脆性断裂的原因和方法；了解材料产生静态疲劳的原因，利用所学知识改善材料的强度和韧性；学会对材料的性能进行设计和评价。

2.重点和难点

重点：掌握受力后各种行为的基本概念、影响因素以及控制和改善措施。

难点：理解材料力学形变的微观机制。

3.教学方法

（1）通过多媒体课件和传统教学相结合的教学方式，全面讲述力学性能的基本概念、基本原理、基本分析，特别是材料受力后发生各种形变的微观机制；

（2）通过课堂练习和课堂测验，帮助学生掌握各种力学规律，加深学生对材料力学性能的理解；

（3）随着社会经济的不断发展，人们对力学材料又提出了新的要求及挑战，鼓励学生课下查阅文献，进一步加深对行业发展动态的了解，培育学生的科学思维和探索创新的精神。

4.学生学习预期成果

作为高等院校新能源专业的学生，通过该单元的学习，可以了解力学性能的基本概念、基本原理、基本分析，掌握力学性能控制和改善的基本措施。

5.支撑课程目标

课程目标1.能够准确了解无机材料的力学、热学、电学、光学及介电性能；掌握上述性能的的原理与微观机制，能够正确分析无机材料结构与性能之间的关系。

课程目标2.能够从材料微观结构的角度，分析材料在外界条件下发生响应的原因及发生规律；能够基于材料性能发生的微