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1、材料科学与工程基础教学大纲课程名称：材料科学与工程基础课程名称：材料科学与工程基础课程英文名称：Introduction to the Science and Engineering of Materials课程编码：0802ZY017课程类别/性质：学科基础/选修总学时/理论/实验（上机）：32/32/0开课单位：化工学院开课单位：化工学院适用专业：高分子材料与工程专业先修课程：无机及分析化学，有机化学一、课程简介材料科学与工程基础是高分子材料与工程专业学科基础课程。是一门研究材料的结 构、性能、加工和使用状况四者间关系的交叉学科。材料科学、材料工业和高新技术的发展 要求高分子材料与工程专业
2、的学生必须具备“大材料”基础和“中材料”专业的宽厚知识结 构。开设材料科学与工程基础这门课程，主要是为了使学生建立“大材料”基础。通过学习 材料科学与工程基础，学生将接触到金属材料、无机非金属材料、高分子材料以及复合材料 等各种材料，学生能清楚地认识到高分子材料在整个材料家族中所具有的结构特点、性能优 势、加工特殊性以及合适的应用领域，为学生以后进一步学习高分子材料和从拊才料科学与 工程方面的工作打下基础。Introduction to the Science and Engineering of Materials is a basic course of polymer materials
3、 and engineering. It is an interdisciplinary subject that studies the relationship between the structure, properties, processing and use of materials. The development of material science, material industry and high technology requires that students majoring in polymer materials and engineering must
4、have the foundation of big materials and the generous knowledge structure of medium materials. The course of fundamentals of materials science and engineering is mainly to enable students to establish the foundation of big materials. By studying the fundamentals of materials science and engineering,
5、 students will be exposed to various materials such as metal materials, inorganic non-me(allic materials, polymer materials and composites. Students can clearly understand the structural characteristics, performance advantages, processing particularity and appropriate application fields of polymer m
6、aterials in the whole material family. Lay a foundation for students to further study polymer materials and engage in material science and Engineering in the future.二、课程教学目标通过本课程的学习使学生掌握材料物质结构、性质、加工和使用性能间的相互联系，培 养学生具备“大材料”基础和“中材料”专业的宽厚知识结构，使学生建立“大材料”观。 为学习后续高分子材料相关专业课程打下坚实的理论基础。1. 价值目标：培养具有较高政治理论素养，
7、宽厚专业基础知识，有社会责任感，能够 将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决高分子材料领域复杂工程问题的高级人材。2. 知识和能力目标：（1）掌握先进材料合成原理，材料结构与材料性能之间的关系，能够理解材料科学与 材料加工处理工程学之间的联系。（毕业要求1.4）；（2）能基于短程有序和长和有序的概念，晶体结构，原了和离了的杉定性与扩散基理 等自然科学知识，熟悉材料工程的相关科学原理和数学模型方法，从而了解材料与工程领域 复杂工程问题。（毕业要求2.2）。（3）通过了解材料对环境的影响，材料的设计与选择，材料的腐蚀与防护等知识，掌 握材料工程领域的工程管理基本原理、经济分析与决策方法（毕业
8、要求ll.Do三、课程教学内容及学时分配课程教学以课堂教学为主，包括13章的理论教学内容。课内理论教学32学时。课堂理 论教学内容、要求及学时分配如下：课程教学内容及学习要求章节内容思政融入点要 求学时支撑毕 业要求 指标点理解掌 握分析与 应用第一章： 绪论第一节材料科学与工程的定义.重点培养学生协 调、绿色发展理念高中低21.4, 11.1第二节材料的分类中高低第三节材料对环境的影响高中中第四节材料的设计与选择中中中第二章： 原子的结构第一节材料的结构培养学生尊重科 学工作者。建立 探索未知、追求 真理、勇攀科学 高峰的使命感。高低中22.2第二节原子的结构高中中第三节化学键与材料性能中中
9、低第四节键能和原子间距中中中第三章： 原子和离子 的排列第一节短程有序和长和有序的概念让学生认识到基 础研究对于科技 大国的重要性，培养学生家国情 怀：科学精神。高中低42.2第二节无定形材料中高低第三节晶体的结构高中中第四节晶体中的点、晶向和晶面高中中第五节晶体中填隙原子位置中低中第六节离子品体的结构中中低第七节共价晶体的结构中中低第八节晶体结构分析和衍射技术中中中第四章： 原子和离子 排列中的缺陷第一节点缺陷用马克思主义立 场观点方法认识 问题、分析问题 和解决问题。中中低22.2第二节位错及位错的意义高中中第三节面缺陷中中中第四节缺陷的重要性中高中第五章： 材料中原子 和离子的移第一节扩
10、散的应用结合卡脖子领域 激发学生科技报 国的家国情怀和高低中22.2第二节原了和离了的稳定性与扩散基理中中中第三节扩散活化能与扩散速度中中低动第四节影响扩散的因素及高分子的渗透性使命担当。同时 宣讲人工智能在 未来大国竟争中 的重要性。中中中第五节扩散对组成分布的影响中中低第六节扩散与材料处理高中低第六章：材料的机械 性能第一节与材料机械性能相关的术语结合德国城际特 快列车事故调查 过程，培养学生 精益求精的大国 工匠精神。高中中41.4, 11.1第二节拉伸应力-应变曲线及其应用中中中第三节材料的拉伸机械性能高低中第四节真应力与其应变中中中第五节脆性材料的弯曲性能评价中中低第六节应变速率与材
11、料的抗冲击性能中中中第七节断裂力学及其重要性中中低笫八节材料断口的微观形貌中中低第九节断裂强度韦布尔统计分析高中中第十节疲劳及疲劳试验的应用中中中笫1一节蜻变及蜻变数据的应用中低中第十二节超塑性中中中第七章： 材料的加工 硬化与退火第节材料应力-应变曲线与冷加工结合材料冷加工 的特性培养学生 辩证思维能力。中中低21.4, 11.1第二节冷加工变形率对材料性能的影响中高中第三节冷加工的特性高中低第四节退火及退火控制中中低第五节退火和材料处理高中中第六节热加工及超塑性成型中中中第八章： 铁合金第一节钢的分类及其微观结构结合我国的科技 现状树立学生以 改革创新为核心 的时代精神。中低中21.4,
12、11.1第二节简易热处理与等温热处理中中中第三节淬火和S火处理中中低第四节硬化的应用及表面处理中中中第五节钢的可焊性高中低第六节铸铁中中低第九章： 复合材料第一节弥散强化复合材料结合材料科学未 来发展方向激发 学生科技报国的 家国情怀和使命 担当。高中中21.4, 11.1第二节颗料充填复合材料中中中第三节纤维增强复合材料及其特性高低中第四节纤维和复合材料的制造高中中第五节层叠复合材料举例和应用及应用中中低第十章： 建筑材料第一节木材的结构、水份和密度结合中华民族传 统制造工艺，增 强学生文化自信中中中211.1第二节木材的机械性质中中低第三节夹板高中低第四节混凝土及其性质中中中第五节增强和预
13、应力混凝土中中中第十一章： 磁性材料第一节磁性材料的分类结合磁性材料介 绍智能制造，培 养学生勇于创新 的精神。中低中211.1第二节 磁偶极子、磁矩和磁化强度中中中第三节铁磁性、铁氧体磁性、顺磁性 及抗磁性材料中中低第四节畴结构和磁滞回线中中中第五节磁性材料的应用高中低第十二章： 光子材料第一节电磁波频谱结合光子材料谈 基础研咒的重要 性。激励学生投 身基础科学研究中高低21.4, 11.1第二节 光线的折射、反射、吸收和透射中中中第三节选择性吸收、透射或反射中中中第四节光电效应及电致发光的应用高低中第十三章： 材料的腐蚀 与防护第-节化学腐蚀结合材料腐蚀与 防护培养学生绿 色发展的理念。中中中211.1第二节电化学腐蚀中中低第三节化学电池中的电极电位中中中第四节电化学腐蚀的种类高中低第五节电化学腐蚀的防护中中中四、教学方法教学方法以课堂讲授为主，借助多媒体展示技术进行课堂教学。课堂教学内容精选案例 进行分析，指导学生查阅文献。借助云班课等教学平台布置翻译作业。五、考核及成绩评定方式根据双语课程教学目标要求，考核及成绩评定包括两个方面：翻译两千字左右的原版教材内容，50%（毕业要求1.4, 11.1）；撰写一篇不低于3000字的论文，50%（毕业要求1.4,2.2）。六、参考教学资源1 Donald R. Askcland, Wcndc
