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材料科学基础课程教学大纲

一、课程背景与目标

材料科学基础课程是材料科学与工程专业的一门基础性课程，旨在培养学生对材料科学基本理论和基本知识的理解和掌握，为其后续的专业学习和科研工作打下坚实的基础。本课程通过系统地讲授材料结构、性能与应用等方面的基础知识，旨在培养学生的科学思维、分析问题和解决问题的能力。

二、教学内容

1.材料科学基础

1.1材料科学的发展历程

1.2材料科学的研究方法与手段

1.3材料科学的基本概念和专业术语

2.材料结构与性能

2.1材料的晶体结构与非晶体结构

2.2材料的晶体缺陷与非晶缺陷

2.3材料的晶体结构与性能关系

2.4材料的物理性质与化学性质

2.5材料的机械性能与材料强度

3.材料制备与加工

3.1金属材料的制备与加工

3.2陶瓷材料的制备与加工

3.3高分子材料的制备与加工

3.4复合材料的制备与加工

3.5材料制备与加工中的工艺控制与监测

4.材料性能测试与分析

4.1材料性能测试的基本原理与方法

4.2材料力学性能测试与分析

4.3材料热学性能测试与分析

4.4材料电学性能测试与分析

4.5材料光学性能测试与分析

三、教学目标与要求

1.掌握材料科学的基本概念和专业术语，了解材料科学的发展历程及研究方法与手段；

2.理解材料的晶体结构与非晶结构、晶体缺陷与非晶缺陷等基本概念，掌握材料结构与性能的关系；

3.熟悉常见材料制备与加工的原理和方法，了解材料制备与加工中的工艺控制与监测；

4.能够运用适当的方法进行材料性能测试与分析，掌握力学性能、热学性能、电学性能和光学性能测试与分析的基本原理与方法；

5.培养学生的科学思维、分析问题和解决问题的能力，培养学生的团队合作与创新能力。

四、教学方式与方法

1.讲授：通过系统的课堂讲授掌握材料科学基础知识；

2.实验：开展材料性能测试与分析的实验，培养学生的实践能力；

3.讨论：组织学生进行小组讨论，提高学生的合作与交流能力；

4.案例分析：通过案例分析，让学生学会运用理论知识解决实际问题；

5.课程设计：布置小组或个人课程设计任务，让学生在实践中巩固所学知识。

五、教学评估与考核

1.课堂学习表现：参与课堂讨论、课堂练习与作业完成情况；

2.实验报告：实验操作、数据处理与分析、实验报告书写；

3.期末考试：对课程所学知识的理解与掌握程度进行考核；

4.课程设计报告：课程设计任务的完成情况和报告书写能力评估。

六、参考教材

1.《材料科学基础》（第三版），雷明，高等教育出版社，2008年

2.《材料科学基础与材料性能实验教程》，肖剑，高等教育出版社，2009年

通过本门课程的学习，学生将对材料科学的基本理论和基本知识有一个全面系统的了解和掌握，为其后续的专业学习和科研工作奠定坚实基础。希望学生能够通过积极参与课堂学习、实验实践和课程设计等活动，不仅仅掌握知识，更重要的是能够培养科学思维和解决问题的能力，为将来的学习和研究打下坚实的基础。同时，也希望学生能够发扬创新精神，不断拓展材料科学领域的研究和应用，为材料科学的发展做出贡献。