《材料科学研究方法》教学大纲
《材料研究方法》教学大纲
《材料研究方法》教学大纲一、课程概述本课程旨在介绍材料研究的基本思想、方法和技术。
通过学习本课程，学生将了解材料研究的基本过程，熟悉材料研究常用的实验方法和分析技术，并具备进行初步材料研究的能力。
二、教学目标1.了解材料研究的基本思想和方法；2.掌握材料实验的基本技术和常用分析方法；3.培养学生的探索精神和创新能力；4.培养学生的科学研究意识和科学研究方法。
三、教学内容及学时安排1.导论（2学时）a.课程引入b.材料研究的基本概念2.材料研究的基本过程（6学时）a.问题定义与目标确定b.方案设计与实验准备c.实验操作与数据采集d.数据分析与结果验证e.结论总结与讨论3.材料实验技术（10学时）a.常用实验设备的使用与维护b.实验样品的准备与处理c.常用实验技术的操作与实施d.实验数据的采集与记录e.实验安全与实验室管理4.材料分析技术（12学时）a.扫描电子显微镜(SEM)观测与分析b.能谱分析（EDS）原理与应用c.透射电子显微镜(TEM)观测与分析d.X射线衍射(XRD)原理与应用e.热重分析(TGA)原理与应用f.红外光谱(FTIR)观测与分析5.科研论文写作（4学时）a.科研论文写作的基本原则b.文献检索与引用的基本方法c.论文结构与内容的要求d.论文语言与格式的规范四、教学方法与手段1.理论教学结合实践教学，通过实验操作培养学生实际操作能力和解决问题的能力；2.课堂讲解结合案例分析，通过案例分析引导学生掌握材料研究的过程和方法；3.实验室实验教学，进行实验操作指导，培养学生实验技能；4.讨论和互动，通过小组讨论和课堂互动，促进思维碰撞和知识交流；5.根据学生的实际情况，可以采用小组项目研究的方式进行实践教学。
五、教材与参考资料1.教材：《材料研究方法与实验技术》（主编：XX）2.参考书籍：《材料科学与工程导论》（主编：XX）3.参考资料：材料研究相关领域的期刊论文和国际学术会议论文。
六、考核与评价考核方式：平时表现（30%）、实验报告（30%）、课堂互动（20%）、期末考试（20%）。
“材料科学与工程导论”——课程教学大纲
“材料科学与工程导论”——课程教学大纲课程名称：材料科学与工程导论
课程学分：3学分
课程类型：必修课
先修课程：无
一、课程目标
本课程旨在向学生介绍材料科学与工程的基本概念和原理，培养学生
对材料研究的兴趣和基本研究能力，为学生今后深入学习和开展相关研究
奠定坚实的基础。
二、教学内容
1.材料科学与工程的基本概念和发展历史
2.材料的分类和特性
3.材料结构与性能关系
4.材料的制备与加工技术
5.材料测试与表征方法
6.材料应用与发展前景
三、教学方法
本课程采用理论授课、实验操作、案例分析等教学方法相结合。
在课
堂上，教师将讲解材料科学与工程的基本概念和原理，引导学生进行讨论
和思考，并通过实验操作和案例分析培养学生的实践能力和问题解决能力。
四、教学评估与考核
1.平时成绩占总评成绩的30%，包括课堂表现、作业完成情况等。
2.期中考试占总评成绩的30%，考查学生对课程内容的理解和应用能力。
3.期末考试占总评成绩的40%，考查学生对整个课程的掌握程度。
五、教材与参考书目
教材：。
《材料学概论》教学大纲
《材料学概论》教学大纲材料学概论教学大纲一、课程目标与任务1.课程目标：本课程旨在使学生了解材料学的基本概念、基本原理、基本分类和基本应用，掌握材料学的基本知识和实验技能。
2.课程任务：(1)了解材料学的基本概念和基本原理；(2)掌握材料学的基本分类和组织结构；(3)了解材料学的基本应用和发展前景；(4)培养学生的实验能力和材料分析能力。
二、教学内容与教学方法1.教学内容：(1)材料学的概念和基本原理-材料的定义和分类-材料的结构和性质-材料的加工和改性(2)材料的基本分类和组织结构-金属材料-无机非金属材料-有机材料(3)材料学的基本应用和发展前景-材料科学与工程学的基本研究方向-材料在工业、医学、航空航天等领域的应用(4)材料学的实验技能和分析方法-材料的制备和加工技术-材料的结构和性能的表征方法2.教学方法：(1)讲授法：通过讲述材料学的基本概念、原理和分类，引导学生了解材料学的基本知识；(2)案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解材料学的应用和发展前景；(3)实验教学法：通过实验教学，培养学生的实验能力和材料分析能力；(4)讨论与互动：促进学生思维的活跃，通过讨论和互动形式培养学生的问题解决能力。
三、教学评估与考核方法1.教学评估方法：(1)平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况等；(2)实验报告：评估学生的实验能力和材料分析能力；(3)期末考试：考察学生对课程内容的掌握程度。
2.考核方法：(1)结合平时成绩、实验报告和期末考试成绩综合评定学生的学习成绩；(2)根据学生的学习情况，进行个别辅导和帮助，提高学生的学习效果。
四、教材与参考书目1.教材：2.参考书目：(1)《材料科学基础》主编：XXX，出版社：XXX，出版时间：XXXX。
(2)《材料工程概论》主编：XXX，出版社：XXX，出版时间：XXXX。
五、教学进度安排本课程总学时为XX学时，具体的教学进度安排如下：第一周：材料学的概念和基本原理（X学时）-材料的定义和分类-材料的结构和性质-材料的加工和改性第二周：材料的基本分类和组织结构（X学时）-金属材料-无机非金属材料-有机材料第三周：材料学的基本应用和发展前景（X学时）-材料科学与工程学的基本研究方向-材料在工业、医学、航空航天等领域的应用第四周：材料学的实验技能和分析方法（X学时）-材料的制备和加工技术-材料的结构和性能的表征方法注：具体的教学进度可能根据实际情况进行调整。
《材料科学基础》教学大纲
《材料科学基础》教学大纲一、课程基本信息课程名称：材料科学基础课程类别：专业基础课学分：＿____总学时：＿____适用专业：＿____先修课程：＿____后续课程：＿____二、课程性质与目标（一）课程性质《材料科学基础》是材料类专业的一门重要的学科基础课程，它是连接基础科学与工程应用的桥梁。
通过本课程的学习，学生将掌握材料科学的基本概念、基本理论和基本方法，为后续专业课程的学习和从事材料科学与工程领域的研究、开发和应用工作奠定坚实的基础。
（二）课程目标1、知识目标（1）掌握材料的晶体结构、晶体缺陷、相图、扩散、相变等基本概念和基本理论。
（2）熟悉材料的力学性能、物理性能、化学性能等与材料结构和组织的关系。
（3）了解材料科学领域的最新研究成果和发展动态。
2、能力目标（1）具备运用材料科学的基本理论分析和解决材料工程实际问题的能力。
（2）能够进行材料的成分设计、工艺设计和性能预测。
（3）具有查阅相关文献和资料，获取新知识和新信息的能力。
3、素质目标（1）培养学生的科学思维方法和创新意识。
（2）增强学生的工程意识和实践能力。
（3）提高学生的综合素质和社会责任感。
三、课程内容与要求（一）晶体结构1、晶体学基础（1）掌握晶体的基本概念，如空间点阵、晶胞、晶格常数等。
（2）熟悉晶体的对称性和晶体的分类。
2、金属的晶体结构（1）掌握常见金属的晶体结构类型，如体心立方、面心立方和密排六方结构。
（2）了解金属晶体中的原子堆垛方式和间隙类型。
3、离子晶体结构（1）掌握离子晶体的结构规则和典型离子晶体的结构。
（2）了解离子晶体的配位数和半径比规则。
4、共价晶体结构（1）掌握共价晶体的结构特点和典型共价晶体的结构。
（2）了解共价键的特性和共价晶体的性能。
（二）晶体缺陷1、点缺陷（1）掌握点缺陷的类型，如空位、间隙原子和杂质原子。
（2）熟悉点缺陷的形成能和平衡浓度的计算。
2、线缺陷（1）掌握位错的基本概念，如刃型位错、螺型位错和混合位错。
《材料科学与工程综合实验》课程教学大纲(本科)
材料科学与工程综合实验（Comprehensive Experiments of Materials Science and Engineering）课程代码：07410085学分：1学时：32先修课程：材料科学基础，材料科学研究方法，材料测试方法，材料力学性能，材料物理性能适用专业：复合材料工程教材或实验指导书：（选填）一、课程性质与课程目标（一）课程性质本课程针对材料科学与工程大类专业完成本专业的基础课程的理论学习后开设的对应实验课程，旨在为培养学生实际动手操作能力，加深学生对材料科学与工程先导课程中基础理论知识的理解，学会综合运用各种测试方法、表征手段与工具等解决材料科学与工程实际问题的能力。
（二）课程目标（根据课程特点和对毕业要求的贡献，确定课程目标。
应包括知识目标和能力目标。
）课程目标1：掌握材料科学研究所需的各种微观组织表征手段，如X射线衍射仪、光学金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等设备用于表征材料的微观结构；课程目标2：掌握材料科学研究所需的各种力学和物理性能测试方法如硬度、拉伸和压缩试验、冲击韧性、摩擦磨损等力学性能测试手段和热膨胀系数、导电性等物理性能测试手段用于获得材料内在的性能参数；课程目标3：掌握利用文字报告、图表等对材料科学与工程领域的实验数据的表达和解析能力。
注：工程类专业通识课程的课程目标应覆盖相应的工程教育认证毕业要求通用标准；（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点：1.毕业要求指标点3-2. 能够在社会、环境、法律等现实约束条件下，通过技术经济环境评价对设计方案的可行性进行研究。
2.毕业要求指标点4-4. 能对实验数据或结果进行正确的分析和解释，并通过信息综合归纳总结有效的结论。
注：课程目标与毕业要求指标点对接的单元格中可输入“✓”，也可标注“H、M、L”。
二、本课程开设的实验项目注：1.类型：指验证性、综合性、设计性等；2.要求：指必做、选做。
材料科学基础课程教学大纲
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。
《材料科学基础》教学大纲
《材料科学基础》教学大纲课程名称：材料科学基础学时：48学时学分：3学分课程目标：本课程旨在培养学生对于材料科学的基础知识与理解。
通过学习材料分类、结构、性能以及材料制备和表征的基本原理，学生将掌握材料科学基础知识，为进一步深入学习高级材料科学课程打下坚实的基础。
教学内容：第一章：材料科学概论（2学时）1.1材料科学的发展历程1.2材料在人类社会中的作用和意义1.3材料科学的研究内容和方法第二章：材料结构与性能（10学时）2.1材料的结构层次2.2结晶与非晶材料2.3晶体结构与晶格常数2.4材料的缺陷与缺陷对材料性能的影响2.5材料的力学性能、热学性能、电学性能等基本性能第三章：材料制备与处理（12学时）3.1材料的物质相与相图3.2材料的熔融法制备3.3材料的溶液法制备3.4材料的气相法制备3.5材料的固相反应制备3.6材料的表面处理与改性第四章：材料表征与分析（12学时）4.1材料的显微结构表征4.2材料的物理性能测试与测量4.3材料的化学成分分析4.4材料的表面形态与性质分析4.5材料的晶体结构表征第五章：新材料的发展与应用（12学时）5.1金属材料和合金的发展与应用5.2无机非金属材料的发展与应用5.3有机高分子材料的发展与应用5.4先进功能材料的发展与应用教学方式：本课程采用多种教学方法，包括课堂讲授、案例分析、小组讨论和实验室实践等。
通过理论与实践相结合的教学方式，促进学生对材料科学的深层次理解和应用能力的培养。
考核方式：课程考核主要包括平时成绩和期末考试。
平时成绩占总成绩的30%，包括课堂表现、小组讨论和实验报告等；期末考试占总成绩的70%，考查学生对于课程内容的理解和应用能力。
参考教材：1.王晓琪、李大鹏.材料科学基础[M].高等教育出版社.2.张安生、张雄飞、常凤祥.材料科学概论[M].高等教育出版社.3.陈传锋、郭晓义、沈宏.材料科学与工程导论[M].高等教育出版社.备注：本课程以培养学生的材料科学基础知识和理解能力为主要目标。
《材料科学与工程创新与研究》教学大纲
《材料科学与工程创新与研究》教学大纲一、课程概述《材料科学与工程创新与研究》是材料科学与工程专业的一门专业课程，旨在培养学生的创新意识和科学研究能力，提高学生的材料科学与工程的理论基础和实践能力。
通过本课程的学习，学生可以了解到材料科学与工程领域的前沿发展动态，了解材料的创新和研究方法，培养学生的科学研究思维和创新能力。
二、教学目标1.掌握材料科学与工程的基本概念和发展历程；2.了解材料科学与工程的前沿领域和研究进展；3.理解材料创新与研究的方法和思路；4.培养学生的科学研究思维和创新能力；5.提高学生的材料科学与工程实践能力。
三、教学内容1.材料科学与工程的基本概念和发展历程（2周）-材料科学与工程的定义和基本理论-材料科学与工程的发展历程和主要分支领域2.材料科学与工程的前沿领域和研究进展（4周）-先进材料的研究与应用-纳米材料与纳米技术-光、电、磁、声等功能材料-生物材料与医用材料-环保材料和可持续发展3.材料创新与研究的方法和思路（4周）-材料设计与合成-材料表征与测试技术-材料微结构与性能关系分析-材料模拟与计算4.科学研究思维与创新能力培养（4周）-学术论文写作与发表-科技项目申报与管理-学术会议与交流-创新创业基础5.材料科学与工程实践能力提升（4周）-单晶材料生长与制备-材料性能测试与分析-材料加工与制备技术-项目设计与实施四、教学方法1.理论授课：讲授课程的基本理论知识，介绍前沿发展动态。
2.实验实训：组织学生进行材料科学与工程实验实训，提高实践能力。
3.课堂讨论：组织学生进行问题讨论，培养学生的思维能力和合作能力。
4.个案分析：通过讲解和分析典型案例，引导学生进行研究创新思考。
5.课程设计：组织学生进行小组课程设计，培养学生的项目管理和创新能力。
五、考核方式1.平时成绩（40%）：包括出勤情况、课堂表现、课堂讨论和实验报告等成绩。
2.期末考试（60%）：包括笔试和实验考核两部分。
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《材料科学研究方法》教学大纲
一、基本信息
课程编号：01A41204
课程名称：材料科学研究方法
英文名称：Research Methods of Material Science
课程类型: □通识必修课□通识核心课□通识选修课□学科基础课
□专业基础课□专业必修课■专业选修课□实践环节
总学时：32 讲课学时：32 实验学时：0
学分：2.0
适用对象：材料科学与工程学院各方向专业的本科生
先修课程：马克思主义基本原理概论、大学计算机、现代材料测试技术、无机非金属材料科学基础等 课程负责人：于丽波
二、课程的性质与作用
《材料科学研究方法》是材料科学与工程学科的一门专业任选课，其任务是使所有材料类专业的学生对材料科学与工程学科的内在规律有一个宏观的认识，对材料研究开发的思路、方法有一个科学的、辩证的概念。
使学生对材料科学与工程学科的作用和意义有较好的认识；掌握现代材料的科学研究方法和技术开发工作的基本方法、基本思路、基本过程。
培养学生对材料研究的创新思维的主动意识，掌握材料研究活动的科学方法和对材料研究成果的分析能力。
三、教学目标
通过对该课程的学习，使所有材料类专业及相关专业的学生对材料科学与工程学科的内在规律有一个宏观的认识，了解材料的科学发展史及材料发展趋势；从宏观到微观比较深入的了解各类材料的共同特点和共同效应，掌握材料科学的共性与规律；树立材料的成分、结构、加工制备、性质、使用功能和环境间的系统工程概念；了解文献查阅、科研选题、论文撰写的步骤和程序；掌握材料科学研究基本方法的种类及各自特点，对现代材料的科学研究和技术开发工作的基本思路、基本方法、基本过程能够较好的理解，提高学生在科研过程中逻辑思维和形象思维的理解和运用。
为激发学生的创造性思维，提高论文的撰写水平、学习新知识、掌握材料研究活动的科学方法和新技术打下良好的基础。
课程目标与相关毕业要求指标点的对应关系
四、教学内容及要求
第一章 材料科学发展史 主要内容
(1) 学习本课程的目的、要求和学习方法。
物质与材料。
(2) 材料发展简史
(3) 当代材料发展和展望
要求：
(1) 了解自然界的元素与物质
(2) 了解古代和现代材料发展史
(3) 材料发展的历程和趋势和多材料的共存。
重点与难点：
(1) 重点：材料分类与作用。
(2) 难点：物质与材料的关系。
第二章 材料科学共性 主要内容
(1) 全材料科学的形成
(2) 材料科学的共性规律
(3) 材料的共同效应
要求：
(1) 了解材料科学与工程学科形成历史及地位特点。
(2) 掌握材料学科的交叉于渗透。
(3) 掌握材料科学学科的共性规律和共同效应。
重点与难点：
(1) 重点：材料科学与工程学科的地位和特点；材料科学学科的共性规律和共同效应。
(2) 难点：材料科学学科的共性规律和共同效应。
第三章 材料科学研究基本方法 主要内容
(1) 科研方法的概念及作用
(2) 归纳与演绎法
(3) 分析与综合法
(4)类比与移植法
(5)数学与模型法
(6)系统方法
(7)假说与理论法
(8)原型启发法与仿生法
要求：
(1)掌握科研方法的概念及作用
(2)掌握归纳与演绎法的类型特点、作用及其相互关系
(3)分析与综合法的作用特点
(4)类比与移植法的作用特点
(5)数学与模型法的作特点及其应用
(6)系统方法的基本原则与步骤、科研中的作用
(7)假说与理论法的特点作用
(8)原型启发法与仿生法的应用
重点与难点：
(1) 重点：归纳与演绎法、分析与综合法、类比与移植法、假说与理论法、原型启发法与仿生法的特点、作用及其在科研中的应用。
(2) 难点：各类科学研究方法在材料科学中的具体应用。
第四章 科研选题与总结
主要内容
(1) 科学研究的基本类型
(2) 科学问题与科学事实
(3) 科研选题与创新
(4)科学思维、机遇与创新
(5)研究成果总结与转化
(6)科技人员的哲学与伦理思想
要求：
(1)了解科学研究的基本类型及其三者之间的关联。
(2)了解科学问题和科学事实的概念和科研研究的出发点。
(3)掌握科研选题的五大原则
(4)了解非逻辑思维在科研中发挥的重要作用
(5)了解知识产权的重要性。
掌握研究成果的总结、鉴定及转化过程，掌握科技论文的构成及撰写规范。
(6)科技人员的职业道德修养
重点与难点：
(1) 重点：科研选题的五大原则；非逻辑思维、如想象、直觉等形象思维对科学研究的重要性及其在科研中的应用。
研究成果的总结、鉴定及转化过程；论文撰写规范。
(2) 难点：非逻辑思维、如想象、直觉等形象思维对科学研究的重要性及其在科研中的应用。
第五章 科学研究的试验与要求
主要内容
(1) 科学试验的作用
(2) 科学试验的基本特点
(3) 科学试验的基本类型
(4) 设计科学试验的基本要求
(5) 试验与数据处理
要求：
(1)掌握科学试验的作用
(2)掌握科学试验的特点和类型
(3)使学生能够基本掌握具体试验的操作过程及注意事项，并对简单数据能够进行分析，得到初步结论
(4)掌握数据处理的基本方法
重点与难点：
(1) 重点：科学试验的特点和类型；数据处理的基本方法
(2) 难点：科学试验的特点、类型和基本要求
五、课外习题及课程讨论
为达到本课程的教学基本要求，任课教师按授课内容，根据学生专业方向随机布置专题设计讨论作业，次数不低于2次。
六、教学方法与手段
本课程为专业选修课。
教学以课堂讲解为主要，讨论为辅，着重于材料科学思维研究方法在科研研究中应用。
目的使学生对材料学科和材料研发的认识、思路、方法有一个科学的、辩证的、创新的概念。
课堂教学要灵活，可采用多媒体课件，放映相关影像，努力调动学生的积极性，允许学生课堂提问，提倡课堂讨论。
有条件可以请相关领域的学者为学生开展专题报告。
课程内容特别是举例讲解部分应每年进行修订与更新，以反映最新的科研发展动态，在新的科研成果中探讨科学思维方法的应用。
七、创新创业教育的内容和措施
以相关领域的科研最新进展为例，讲解科学思维方法特别是创新思维在科学研究中的重要性。
八、各教学环节学时分配
章节
讲
课
习
题课
专题课
实
验
合
计
对应的课程
目标
材料科学发展史 4 4目标1
材料科学共性 6 6目标1 材料科学研究方法 10 10目标2
材料选题与总结 6 6目标3 科学研究的试验与要
4 4目标2
求
穿插专题报告 2
合计 30 2 32
九、考核方式
考核方式为平时考核与期末考试相结合方式进行。
平时考核包括学生上课、专题作业，占总成绩的30%。
期末考试一般采用闭卷形式，卷面成绩100分，占总成绩的70%。
考试试题由课程组组织命题小组统一命题，流水阅卷。
十、推荐教材和教学参考书
1. 教材
戴起勋. 材料科学研究方法[M], 国防工业出版社, 2004
2. 主要参考书
(1) 戴起勋. 科技创新与论文写作[M], 机械工业出版社, 2009.
(2) 林定夷. 科学研究方法概论[M], 科学出版社, 1986
(3) 教育部社会科学研究与思想政治工作司. 自然辩证法概论[M], 高等教育出版社, 2004.。