材料导论
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spContent=材料科学与工程是科技发展的先导和基础,材料已广泛用于各领域,它们是些什么材料呢?它们的组成、结构和性能如何,又是如何制备的?怎样选择和设计适合应用需求的材料?此外,您还想了解当今材料的前沿发展吗?想提高您的专业英语水平吗?加入我们,一起用双语来感受、发现、应用、创新材料吧!
—— 课程团队
课程概述

材料学科的国际共通性和飞速发展特点,为大材料类专业高等教育适应国际化带来了新的机遇与挑战。《材料导论》课程采用中英双语讲授,使学习者学习材料科学与工程的基础知识,同时积累材料学科领域的专业英语知识,培养、提高学习者在材料科学与工程专业领域的国际交流能力,为学习后续专业知识、了解材料科学前沿发展动态、在国内外进行进一步的深造和科学研究奠定基础。课程设置和学习有利于促进我国高等教育适应国际化进程、培养具有国际竞争力的材料领域高素质创新人才。

课程以中英双语系统讲授材料科学与工程学科知识,以材料制备-结构-性能-应用之间的关系为教学主线,将学科基础知识与前沿知识相融合、专业知识与英语知识相融合,以帮助学习者构建完整的材料制备-结构-性能-应用知识体系和思维模式,培养材料学科领域的英语思维习惯,实现材料学科知识与专业英语应用能力的同步提升。

课程内容包括八章:1. 材料发展简史、材料研究方法、材料选择、材料环和材料家族等简介;2. 材料的性质和结构,包括原子与分子结构、价键理论、固体材料结构和相图等;3. 材料的性能,包括力学、热学和电学等性能;4. 金属材料;5.聚合物材料;6. 陶瓷材料;7. 复合材料;8. 生物材料。每章围绕核心知识点形成视频课件,视频包含字幕、关键词和图片展示以及有关重要知识点的弹题;每章内容设有作业和单元测验。

课程采用多元化考核评价体系,关注学习者的过程评价、能力评价与期末考试评价。学习者通过学习内容、完成作业、参加测验和考试,得到课程成绩并获得证书。

    本课程适用于材料相关专业的本科生、研究生,作为专业基础课进行学习;适用于机械、电子、环境、生物工程等其他相关专业方向的本科生,作为选修课进行学习,也适用于具有一定材料科学基础及材料性能相关知识的社会人士进行学习。 


授课目标

课程目标是培养学习者掌握材料科学与工程学科基础知识及其专业英语知识与交流能力,构建材料-制备processing)-结构(structure-性能(properties-应用(performance)四位一体的研究思维模式,同步提升学习者的终生学习和跟踪材料领域学科发展前沿、吸收国际先进技术的能力,培养学习者成为材料领域具有全球化视野和创新能力的高层次学术型、技术型和复合型人才。


课程大纲

Module 1 Introduction

1.0 Learning Objectives

1.1 Engineering Materials Technology

1.2 The Materials Cycle

1.3 Family of Materials

Module 1 Quiz

Module 1 Q.1

Module 2 Structure of Materials

2.1 Atomic Structure and Interatomic Bonding

2.2 Solid State

2.3 The Structure of Crystalline Solids

2.4 Imperfections in Solids

2.5 Phase Diagram

Module 2 Quiz

Module 2 Q.2

Module 3  Properties of Materials

3.1 Mechanical Properties

3.2 Thermal Properties

3.3 Electrochemistry

Module 3 Quiz

Module 3 Q.3

Module 4 Metalic Materials

4.1 Nature of Metals

4.2 Processing of Metals

4.3 Types of Metals

4.4  Corrosion of Metals and Its Prevention

4.5 Advanced Metals

Module 4 Quiz

Module 4 Q.4

Module 5 Polymeric Materials

5.1 Polymer Structures

5.2 Chemistry of Polymer Molecules

5.3 Polymer Properties

5.4 Plastics

5.5 Elastomers

5.6 Adhesives

Module 5 Quiz

Module 5 Q.5

Module 6 Ceramic materials

6.1 Nature of Ceramics

6.2 Structureof Ceramics

6.3 Ceramic Processing

6.4 Concrete and Cement

6.5 Glass

6.6 Advanced Ceramics

Module 6 Quiz

Module 6 Q.6

Module 7 Composites

7.1 Introduction to Composites

7.2 Fiber-Reinforced Composites (FRCs)

7.3 Particle-Reinforced Composites

7.4 Layered Composites

7.5 Advanced Composites

Module 7 Quiz

Module 7 Q.7

Module 8 Biomaterials

8.1 Introduction to Biomaterials

8.2 Basic Properties of Biomaterials

8.3 Natural Biomaterials

8.4 Degradable Biomaterials

8.5 Applications of Biomaterials

Module 8 Quiz

Module 8 Q.8


预备知识

大学化学、大学英语、物理化学


证书要求


1       完成所有课程内容的学习,完成每个视频课中弹题和随堂测验。该部分不计分数,仅作为学习过程的检验。

2       完成课程所有章节测验(8),每次测验可以重3次,取3次中的最高分数计入总分;(35分)

3       完成主观题作业,每人至少完成5主观题作业,同时每人互评其他5人主观题作业。按照完成主观题互评的次数要求和互评质量获得该部分分数。(20

4      完成课程期末考试。期末考试需在规定时间内完成,且仅能够提交一次考试答案,不可重做。(45分)

5       完成上述1-4项的内容,成绩60-84分为合格, 85以上为优秀,可获得课程学习证书。

6       其他:对课程有突出贡献的学员,可以获得10-20分的加分,包括课程推广,课程讨论,积极帮助改进课程、积极帮助其他学员等。


参考资料

 1. 《工程材料技术——结构、工艺、性能与选择》(第五版)(英文版)(Engineering Materials TechnologyStructures, Processing, Properties, and Selection, fifth edition. James A. Jacobs & Thomas F. Kilduff著,赵静等改编。电子工业出版社,2007.

2.Materials Science and Engineering-an Introduction (Eighth Edition), William D. Callister, Jr. & David G. Rethwisth, John Wiley & Sons, Inc., 2009.

3.《材料导论》(第二版)励杭泉等著,中国轻工业出版社,北京,2013.

4.《材料导论》(第一版)励杭泉著,中国轻工业出版社,北京,2000.

5. Polymer Science and Technology, Robert O. Ebewele, CRC Press LLC, N.W. Corporate Blvd., Boca Raton, Florida 33431, 2000.ISBN 0-8493-8939-9

6. Fiber Reinforced Composites ---- Materials, Manufacturing, and Design (Third edition), P.K. Mallick, Taylor & Francis Group, LLC., 2007ISBN 13: 978-0-8493-4205-9

7. Introduction to Biomaterials – Basic Theory with Engineering Applications, C. Mauli Agrawal, Joo L. Ong, Mark R. Appleford and Gopinath Mani, Cambridge University Press, 2014, ISBN: 978-0-521-11690-9

8. Fundamentals of Ceramics, Michel W Barsoum,Institute of Physics Publishing, Bristol and Philadelphia, ISBN: 0-7503-0902-4

9. Ceramic Technology and Processing, Alan G. King, Noyes Publications, William Andrew Publishing, Norwich, New York, U. S. A., ISBN: 0-8155-1443-3

10. Electrochemistry and Corrosion Science (Second Edition), Nestor Perez, Springer International Publishing AG Switzerland, ISBN 978-3-319-24845-5