《材料结构与性能》课程教学大纲.doc

《材料结构与性能》教学大纲

课程编号英文名称：StructureandPropertiesofMaterials

学分：2

学时：总学时32学时，其中理论32学时，实践0学时

先修课程：新能源材料与器件导论、无机化学1、无机化学2、分析化学、有机化学1、有机化学2、物理化学1、物理化学2、材料科学基础

课程类别：专业方向课程

授课对象：新能源材料与器件专业学生

教学单位：化学化工学院

修读学期：第5学期

一、课程描述和目标

材料结构与性能，是新能源材料与器件专业学生的一门专业选修课。本课程的目的在于让学生学习和掌握有关材料结构与性能的基本理论，材料的电子结构，晶体结构，晶体缺陷，轻合金、磁性材料、非晶合金、结构陶瓷、超导材料和光学功能材料的结构与性能的关系，使学生能够从材料结构与性能关系的一般角度来认识和研究材料，为判断材料优劣、正确选择和使用材料、改变材料性能、探索新材料、新性能、新工艺打下理论基础。

课程目标1：掌握材料结构与性能所涉及的主要基本概念、研究方法和技术手段；能够应用结构与物理性质所学的知识解决在今后从事材料物理的研究、工艺开发、材料设计与加工等方面所遇到的一些有关的理论和实验问题。

课程目标2：结合材料结构与性能之间关联的必威体育精装版研究成果，了解材料必威体育精装版、最前沿的成果和应用；具备相关文献查阅、获取和分析评述的能力。

课程目标3：培养在材料方向的专业素质，为将来工作过程中自学材料领域的其他知识、学习新材料和新工艺打下良好的基础，满足社会对材料方向人才的需求。具有高度社会责任感，良好的科学、文化素养、法律意识和道德水准。具有良好的交流能力、合作精神以及组织管理能力，能够成为团队的骨干或者领导。

二、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

权重

2-3掌握新能源材料与器件专业重要文献的来源和获取方法，通过调查和研究，能够分析复杂的新能源材料与器件相关问题，获得有效结论。

课程目标1

M

4-1：能够基于科学原理，借助文献检索等，调研复杂工程问题的解决方案，与进行合理地分析；

课程目标2

H

5-3：能够针对新能源材料与器件领域复杂的工程问题，创造性地使用现代工具进行模拟和预测，满足特定需求，并能够分析其局限性。

课程目标3

H

（注：要求课程目标与毕业要求指标点应是一一对应支撑）

三、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

基本要求及重、难点（含德育要求）

学时

教学

方式

对应课程目标

1

绪论、材料的原子和电子结构

了解课程目的意义；学习有关材料结构与性能的基本概念；

重/难点：掌握材料的原子与电子结构及其性能；

德育元素：培养学生的科学素养。

2

集中讲授

课程目标

1、2

2

材料的晶体结构及其缺陷

明确授课内容和知识点，认识晶体的结合和液晶结构；

重/难点：掌握晶体缺陷的类型、特点，缺陷对材料物理性能的影响，缺陷与材料的力学性能；

德育元素：培养学生的科学素养

4

集中讲授

课程目标

1、2、3

3

轻合金

了解轻合金的分类、组成及应用；

重/难点：掌握铝及其合金、镁及其合金、钛及其合金的组织与性能。

德育元素：培养学生的学以致用的态度

4

集中讲授

课程目标

1、2、3

4

磁性材料

了解几种特殊磁性材料的结构与性能。

重难点：掌握材料的结构与磁性，及相关影响因素；

德育元素：培养学生的探索精神

2

集中讲授

课程目标

1、2、3

5

非晶合金材料

认识如何区分晶体和非晶材料；

重难点：掌握非晶合金与非晶态转变；掌握非晶合金的结构特征：衍射法结构表征、短程有序、非晶结构模型；

德育元素：引导学生关注材料在社会中的实际应用。

6

集中讲授

课程目标

1、2、3

6

结构陶瓷

几种陶瓷材料的介绍：氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、氮化物陶瓷；

重难点：掌握原子结合键与晶体类型：离子键与离子晶体，共价键与共价晶体等；陶瓷材料的显微组织、强度与断裂：陶瓷的弹性模量、强度、塑性变形、断裂韧性、抗热震性能；

德育元素：培养良好的学习习惯。

6

集中讲授

课程目标

1、2、3

7

超导材料

了解超导微观理论和超导材料的应用；熟悉超导材料的结构分析方法。

重难点：掌握超导材料的基本特征、结构和性质；

德育元素：培养学生的科学人文素养

4

集中讲授

课程目标

1、2、3

8

光学功能材料

了解典型倍频晶体的结构与性能；

重难点：掌握光学功能材料的基本概念与分类、结构设计；

德育元素：通过分组作业，培养学生的协作能力

4

集中讲授

课程目标

1、2、3

合计

32

注：实验要求包括必修、选修；实验类型包括演示、验证、综合、设计等。

四、课程教学方法

本课程为理论课，以课堂多媒体演示、集中讲授为主，辅以小组讨论、集体答疑和课后个别答疑，并结合课前预习、课外作业、课后复习