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《材料科学基础A1》课程教学大纲

一、基本信息

中文名称：材料科学基础A（1）

英文名称：FundamentalsofMaterialsScienceA（1）

课程代码课程性质：专业基础课

学分：2.5总学时：40（其中理论：40实验：0上机：0实践：0）

适用学院及专业：材料科学与工程学院材料科学与工程专业无机非金属材料工程专业

先修课程：高等数学A、大学物理B、无机与分析化学、物理化学B等

开课单位：材料科学与工程学院材料工程系材料科学与工程教研室

二、课程地位与作用

本课程面向基本学制为四年的本科生，是材料科学与工程专业和无机非金属材料工程专业基础课程之一。它是培养材料科学与工程技术人才知识结构及能力结构的重要组成部分，也是材料类专业必不可少的基础课程，它与材料科学基础A（2）、材料工程基础、无机材料物理性能、材料现代研究方法/材料现代分析方法、无机材料机械与热工设备等课程共同构成材料科学与工程专业及无机非金属材料工程专业学生的专业基础知识体系。

三、课程教学目标

本课程支撑材料科学与工程专业毕业要求指标点2.1、2.3、4.1、4.2、4.3、8.2。

本课程支撑无机非金属材料工程专业毕业要求指标点2.1、2.2、3.1、4.1、4.2、4.3。

该课程坚持“立德树人”的教育使命。通过学习，学生能够深刻认识材料是所有科技进步的核心，是一个国家科学技术和工业水平的先导与标志，作为新时代的材料人肩负着光荣的历史使命与责任，要为实现中华民族伟大复兴的中国梦做出应有的贡献；能够深入、系统地掌握固体材料组成、晶体结构、结构缺陷形成与控制、非晶态结构、表面与界面性质等材料科学基本理论与基础知识；能够具有识别、分析计算与表达、论证与评价涉及材料科学与工程领域的复杂工程问题，获得有效结论，提出可行解决方案的能力；能够具有基于材料科学原理、采用科学方法对无机材料制备及质量控制系统中涉及的材料问题制定实验、研究方案并实施的能力。

通过本课程的学习，学生应具备以下能力：

目标1：深入、系统掌握固体材料组成、晶体结构、结构缺陷形成与控制、非晶态结构、表面与界面性质等材料科学基本理论。

目标2：掌握晶体、熔体、非晶体及固体表面结构，能够确定晶向、晶面和晶带的结晶符号，计算各晶系晶面间距、晶面夹角、晶向夹角并进行性质判定等；能够通过静电键强度的计算判定晶体的稳定性；能够通过玻璃结构参数的计算判定熔体及玻璃体的性质；能够通过接触角的计算判定液体与固体的润湿情况；掌握点缺陷的影响因素及浓度计算；掌握材料组成、结构与性能的关系等材料科学基础知识。

目标3：能够基于材料科学的基本理论及基础知识采用科学方法，针对无机材料制备过程中相关领域复杂工程问题制定研究（包括实验）方案并实施；能够对研究结果进行处理、分析和解释，并能把研究结果、理论分析与文献研究相结合，得出合理有效的结论。

目标4：能够从正反两方面的案例中理解材料工程师的职业性质并履行材料工程师的社会责任，能够用固体材料组成、晶体结构、结构缺陷形成与控制、非晶态结构、表面与界面性质等材料科学基本理论合理分析与评价材料工程实践和复杂工程问题的解决方案与社会、健康、安全、法律、文化方面的相互制约与影响。

课程教学目标与毕业要求的关系矩阵

教学目标

毕业要求指标点

教学方式

考核方式

目标1

2.1能够应用相关材料科学的基本原理识别和判断复杂材料工程问题的关键环节和影响参数。

课堂讲授、上网查阅相关资料和课程作业。

课程期末考试，

课程作业，课后讨论

目标2

材2.3无2.2能够运用材料科学基础知识，结合文献资料研究，对解决方案的各种影响因素进行分析，获得解决复杂工程问题的有效结论和解决途径。

无3.1能够综合运用专业知识，对建筑工程材料质量控制和建筑物修复等技术问题进行方案设计。

课堂讲授、典型案例分析、材料领域成就、课下答疑、上网查阅相关资料和课程作业。

课程期末考试，

课程作业

目标3

4.1能够对无机材料制备过程中的各类物理现象、材料特性进行研究和实验验证；

4.2能够基于科学原理并采用科学方法，针对无机材料制备过程中相关领域复杂工程问题制定实验方案并进行实验；

4.3能够对实验结果进行处理、分析和解释，并能把实验结果、理论分析和文献研究相结合，得出合理有效的结论。

课堂讲授、典型案例分析。

课程作业、课后讨论

目标4

材8.2理解材料工程师的职业性质并履行材料工程师的社会责任，能够在职业发展和工程实践中理解并遵守工程师职业道德和行为规范。能够合理分析与评价材料工程实践和复杂工程问题的解决方案与社会、健康、安全方面的相互制约与影响。

课堂讲授、典型案例分析、上网查阅相关资料。

课程作业、课后讨论

四、主要教学内容

第1章