《材料科学基础》课程教学大纲
《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。
材料科学基础教学大纲
材料科学基础教学大纲一、课程概述《材料科学基础》是材料类专业的一门重要的学科基础课程，它是研究材料的成分、结构、性能与制备之间相互关系的学科。
通过本课程的学习，使学生掌握材料科学的基本概念、基本理论和基本方法，为后续的专业课程学习以及从事材料科学与工程领域的研究、开发和生产工作奠定坚实的基础。
二、课程目标1、知识目标掌握材料的晶体结构、晶体缺陷、相图、扩散、相变等基本概念和理论。
了解材料的力学性能、物理性能、化学性能等与材料结构和成分的关系。
熟悉材料的制备方法和加工工艺对材料性能的影响。
2、能力目标能够运用所学的理论知识分析和解决材料科学中的实际问题。
具备一定的实验设计和数据分析能力。
培养学生的创新思维和独立思考能力。
3、素质目标培养学生严谨的科学态度和实事求是的工作作风。
增强学生的团队合作意识和沟通能力。
激发学生对材料科学的兴趣和探索精神。
三、课程内容1、晶体结构晶体学基础：空间点阵、晶胞、晶系、布拉菲点阵等。
金属晶体结构：体心立方、面心立方、密排六方等结构的特点和原子堆积方式。
离子晶体结构：NaCl 型、CsCl 型、闪锌矿型、纤锌矿型等结构的特点。
共价晶体结构：金刚石型、石墨型等结构的特点。
2、晶体缺陷点缺陷：空位、间隙原子、置换原子等的形成和平衡浓度。
线缺陷：位错的基本类型（刃型位错、螺型位错）、柏氏矢量、位错的运动和交割。
面缺陷：晶界、相界、表面的结构和性质。
3、固体中的扩散扩散的基本概念和菲克定律。
扩散的微观机制：空位机制、间隙机制等。
影响扩散的因素：温度、晶体结构、溶质浓度等。
4、相图相图的基本概念：相、组元、相平衡等。
二元相图：匀晶相图、共晶相图、包晶相图等的分析和应用。
三元相图：成分三角形、等温截面图、垂直截面图等的分析和应用。
5、材料的形变和再结晶金属的弹性变形和塑性变形：弹性变形的本质、塑性变形的方式（滑移、孪生）。
强化机制：固溶强化、细晶强化、加工硬化、时效强化等。
回复和再结晶：回复的机制、再结晶的动力学和晶粒长大。
材料科学基础教学大纲
材料科学基础教学大纲
一、课程名称
材料科学基础
二、课程目的
通过对材料科学基本概念、原理和常用材料的介绍，使学生了解材
料科学相关知识，培养学生的材料科学思维和创新能力，为学生以后
的专业学习奠定基础。
三、课程内容
1. 材料科学基础概念
介绍材料的定义，分类，材料性能指标和相关基本概念，包括密度、比热、热导率、电导率、热膨胀系数等。
2. 材料结构和性质
介绍材料的晶体结构和非晶态、晶界、界面等材料结构，掌握材料
结构对材料性质的影响，如硬度、强度、塑性、脆性等。
3. 材料加工
介绍材料加工的基本概念和分类，掌握常用的加工方式及其原理，
包括锻造、轧制、挤压、静压等。
4. 金属材料
介绍金属材料的基本性质、晶体结构、力学性能及其用途。
5. 陶瓷材料
介绍常见的陶瓷材料种类、性质、制备方法及应用领域。
6. 高分子材料
介绍高分子材料的基本原理、化学结构、加工方式及其应用领域。
7. 复合材料
介绍复合材料的结构和性质，常见的复合材料种类、制备方法及其应用。
8. 其他材料
介绍其他材料，如半导体材料、电子材料等，掌握其基本性质和应用领域。
四、课程评估
1. 平时成绩（30%）
包括出勤情况、课堂表现、作业和答辩等。
2. 期末考试（70%）
考查学生对课程内容的理解和掌握情况。
五、参考书目
•《材料科学基础》郑一民等
•《材料科学基础与工程基础》刘堃等
•《材料科学基础实验》蒋鹰等
注意：本教学大纲仅为参考，具体的教学内容和教学方式可根据学校实际情况而定。
材料科学基础Ι课程教学大纲
材料科学基础Ι课程教学大纲一、课程说明（一）课程名称、所属专业、课程性质、学分；课程名称：材料科学基础所属专业：材料物理，材料化学课程性质：专业基础课学分：8（二）课程简介、目标与任务；课程简介：本课程是材料学科本科生的一门专业基础课。
它的主要任务是使学生对材料的生产、科研、应用以及它的过去、现在和未来有初步了解，以及对材料科学与工程有一个较全面而又概括的了解同时，使学生掌握较完整全面的材料科学基础知识。
本课程的覆盖面较宽，要介绍工程材料的结构与性能，生产制备，科研和应用的概况，材料的发展历史，目前状况和发展趋势。
各章节除介绍有关材料的基本知识外，尽可能反映该领域的新成果、新发展及其在新技术中的应用。
用必要的例子生动地描述出该领域的基本情况、动态和趋势。
从这个意义上说，它不是一门传统的导论课，而是学生掌握材料科学基础知识的基础课。
它让学生了解这一领域的基础、现状和前景。
课程对材料研究的若干方法也做一些简介。
目标与任务：通过本课程教学，使学生对材料科学基础知识以及材料的生产过程有一个较全面、较概括的了解；对当前材料科学研究的前沿有初步了解；培养学生对材料科学的兴趣。
初步掌握各类工程材料的基本概念，包括组织结构、性能、生产过程和应用等；初步了解材料科学的研究前沿以及我校材料学科的科研工作简况。
（三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接；本课程是材料专业的专业基础课，本课程的学习需要学生具备高等数学、大学物理、大学化学作基础，同时又是材料专业的专业课（如金属材料学、陶瓷材料学、高分子材料、功能材料等）的基础。
（四）教材与主要参考书。
1. W.D. Callister, Jr., Materials Science and Engineering: An Introduction，6th edition, John Wiley and Sons, Inc., New York,2003.2. W.D. Callister, Jr.,Fundamentals of Materials Science and Engineering,5th edition, John Wiley and Sons, Inc. (2001). 化学工业出版社，2004年。
材料科学基础教学大纲
材料科学基础教学大纲课程号：课程名称：材料科学基础II 学分：4英文名称：Fundamentals of Materials Science （II）周学时： 4预修课程：《材料科学基础I》面向对象：材料科学与工程专业本科生一、课程介绍（100-150字）（一）中文简介《材料科学基础II》是《材料科学基础I》与材料科学后续专业课程的连接纽带，是材料系学生学习其它材料科学与工程相关专业课的基础，内容主要包括固态扩散、相图、固相反应、陶瓷烧结过程、熔融态与玻璃态、金属的凝固与结晶、固态相变过程等。
（二）英文简介This course provides fundamental knowleges for more specified courses related to materials science and engineering. The major contents are as follows: solid diffusion, phase diagrams, solid state reaction, sintering process of ceramics, molten and glassy states, solidification and crystallization of metals, and solid state phase transformations.二、教学目标（一）学习目标《材料科学基础II》课程教学的基本目的是在学生学完《材料科学基础I》课程之后，通过本课程的学习，进一步掌握材料研究与制备过程中所涉及的基础理论问题，如相平衡与相变过程、材料不同尺度范围内的本征结构、晶体组织、几何形态及表观性能，材料微观行为与宏观表现的有机联系，具有不同化学成分、加工过程、组织结构及宏观性能材料的物理本质、材料制备过程中的固相反应和烧结过程等。
学完本课程后，学生应掌握固态扩散基础知识；各类相图的判读以及在实际过程中的应用；理解固相反应、陶瓷烧结过程的实质和控制条件以及相关的动力学关系；掌握玻璃制备过程中的熔融态结构与性质以及玻璃形成过程与结构;掌握金属凝固和结晶基本过程以及成分分布、组织结构调控；掌握材料固态相变，特别是钢的奥氏体化、珠光体相变、马氏体相变、贝氏体相变、脱溶与时效、调幅分解等基础知识。
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、课程说明（一）课程名称、所属专业、课程性质、学分课程名称：材料科学基础所属专业：材料化学课程性质：专业基础课学分：4学分（72学时）（二）课程简介、目标与任务、先修课与后续相关课程课程简介：本课程是材料专业的一门重要的专业理论基础课。
本课程围绕材料化学成分、组织结构、加工工艺与使用性能之间的关系及其变化规律，系统介绍材料的晶体结构、晶体缺陷、弹塑性变形及回复和再结晶、材料中的扩散、结晶与凝固、材料中的相变、相结构与相图等内容及其相互联系。
目标与任务：学习本课程的目的是为了使学生认识材料的本质，了解金属、无机非金属材料的化学成分、热加工工艺、组织结构与性能之间的关系及其变化规律，为以后学习和工作中如何控制材料的化学成分和生产工艺以提高材料的性能、改进和发展各种热加工工艺以及合理地选材打下系统而坚实的理论基础。
先修课与后续相关课程：先修课：数学、物理、化学、物理化学等。
后续相关课程：其他相关专业课程。
（三）教材与主要参考书。
教材：(1) 石德柯，材料科学基础，机械工业出版社，第二版。
(2) 胡赓祥，蔡珣，材料科学基础，上海交通大学出版社，第二版。
主要参考书：(1) 赵品，材料科学基础教程，哈尔滨工业大学出版社，年第二版。
(2) 刘智恩，材料科学基础，西北工业大学出版社，年第二版。
二、课程内容与安排绪论1学时第一章材料结构的基本知识第一节原子结构第二节原子结合建第三节原子排列方式第四节晶体材料的组织第五节材料的稳态与亚稳态结构（一）教学方法与学时分配讲授，1学时。
（二）内容及基本要求主要内容：【掌握】：熟悉金属键、离子键、共价键、范德华力和氢键的定义、特点。
【了解】：了解原子结构及键合类型；掌握物质的组成、原子的结构、电子结构和元素周期表；【一般了解】：对什么是材料科学、材料的结构与内部性能之间的关系等知识进行概论。
第二章晶体结构第一节晶体学基础第二节纯金属的晶体结构第三节离子晶体的结构第四节共价晶体的结构（一）教学方法与学时分配讲授，10学时。
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》教学大纲适用四年制本科材料科学与工程专业(参考时数：80学时)一、课程代码8103010二、课程的性质、任务“材料科学基础”是材料科学与工程专业本科生一门重要的专业基础课，它从材料的内部结构探讨其性质与行为，揭示材料结构与性能的内在联系及规律，为认识和改进材料的性能提供必备的基础知识。
人们可以从其基本理论出发，指导材料的生产及科研，解决材料使用中的问题。
三、课程基本要求通过本课程的学习，要求学生了解并掌握以下内容：1. 晶体学基础,特别是三种典型的金属晶体结构；2. 晶体缺陷对材料性能的影响；3. 固体中各种相的结构及特点；4. 金属结晶的基本规律及基本条件；5.材料的相图与性能的关系，重点掌握铁碳相图；6.材料中原子扩散及固态相变的基本理论；7.塑性变形对材料组织及性能的影响；8.回复及再结晶对冷变形金属组织及性能的影响。
四、课程内容1．工程材料中的原子排列1）.原子键合金属键，共价键，离子键，分子键，氢键2）.原子的规则排列晶体学基础：晶体，晶体结构与空间点阵，布拉菲点阵，晶向指数与晶面指数；晶体结构及其几何特征：三种典型的金属晶体结构，晶胞中的原子数，点阵常数，晶体原子排列的紧密程度，晶体结构中的间隙，晶体中原子的堆垛方式晶体结构的多晶型性；陶瓷的晶体结构：离子晶体的结构，共价键晶体的结构。
2．原子的不规则排列----晶体缺陷1）.点缺陷点缺陷的形成、结构和能量，点缺陷的平衡浓度，点缺陷对晶体性质的影响；2）.线缺陷位错的基本类型，柏氏矢量，位错密度，作用在位错上的力及位错的运动，位错的应力场与应变能，位错之间的交互作用，位错的增殖、塞积与交割，3）.实际晶体中的位错常见金属晶体中的位错，全位错和不全位错，位错反应；离子晶体中的位错，共价晶体中的位错。
4）.面缺陷晶界，小角晶界，大角晶界，晶界能；亚晶界，孪晶界和相界。
3．固体中的相结构1）.固溶体置换固溶体，间隙固溶体，有序固溶体，固溶体的性能。
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《材料科学基础》课程教学大纲一．课程名称：材料科学基础
二．课程代码：MS101
三．学时：48学时（3学分）
四．授课对象：本科生
五．前置课程：无
六．课程性质：专业基础课
七．课程目标：
1．使学生了解材料科学的基本概念和基本原理。
2．培养学生运用材料科学知识解决实际问题的能力。
3．激发学生对材料科学研究的兴趣。
八．教材与参考书：
参考书：
九．教学内容和要求：
1．材料科学概述
1.1材料科学的定义和研究内容
1.2材料科学的发展历程
1.3材料分类和材料选择原则
1.4材料的性能和结构
1.5材料科学与工程应用
2．材料结构与组成
2.1原子结构与结晶
2.2晶体缺陷与非晶态材料
2.3材料的组织和相变
3．材料工艺与加工
3.1材料的制备过程
3.2材料的加工方法和加工工艺3.3材料表面处理和改性
4．材料性能与评价
4.1材料的物理性能
4.2材料的力学性能
4.3材料的化学性能
4.4材料的热学性能
4.5材料的电学性能
4.6材料的光学性能
4.7材料的磁学性能
4.8材料的导热性能
5．材料选型与应用
5.1材料的优化设计
5.2材料的可持续发展
5.3材料在能源领域的应用
5.4材料在医药领域的应用
5.5材料在环境保护领域的应用
5.6材料在信息技术领域的应用
十．教学方法：
1．理论教学
通过课堂讲授，结合多媒体和实例分析，引导学生理解材料科学的基
本概念和原理。
2．实验教学
开展相关实验，使学生通过自己动手操作和观察结果，加深对材料科
学的理解。
3．课外阅读
鼓励学生参考相关专业书籍和论文，加强对材料科学知识的深入了解。
十一．考核方式：
1．平时成绩（20%）
包括课堂表现和实验报告的评分。
2．期中考试（30%）
涵盖了课程的基本概念和原理。
3．期末考试（50%）
对整个课程的知识和理解进行综合考察。
十二．教学进度安排：
教学周数主题内容
第1周材料科学概述材料科学的定义和研究内容
第2周材料分类和材料选择原则材料的分类和选用原则
第3周材料的结构和组成材料的原子结构和结晶
第4周材料的组织和相变材料的组织和相变
第5周材料的制备过程材料的制备方法和工艺
第6周材料的加工方法和加工工艺材料的加工方法和工艺第7周材料表面处理和改性材料表面处理和改性方法
第8周期中考试
第9周材料的物理性能材料的物理性能和测试方法
第10周材料的力学性能材料的力学性能和测试方法
第11周材料的化学性能材料的化学性能和测试方法
第12周材料的热学性能材料的热学性能和测试方法
第13周材料的电学性能材料的电学性能和测试方法
第14周材料的光学性能材料的光学性能和测试方法
第15周材料的磁学性能材料的磁学性能和测试方法
第16周材料的导热性能材料的导热性能和测试方法
第17周材料的优化设计材料的优化设计方法
第18周材料的可持续发展材料的可持续发展原则
第19周材料在能源领域的应用材料在能源领域的应用
第20周材料在医药领域的应用材料在医药领域的应用
第21周材料在环境保护领域的应用材料在环境保护领域的应用
第22周材料在信息技术领域的应用材料在信息技术领域的应用
第23周复习
第24周期末考试
十三．补充说明：
本课程注重理论与实践相结合，通过实验教学和课外阅读，培养学生的实际操作能力和科学研究能力。
同时，学生应主动参与课堂讨论，提高学习效果。