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材料导论
第14次开课
开课时间: 2025年03月07日 ~ 2025年06月20日
学时安排: 3小时每周
当前开课已结束 已有 396 人参加
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课程详情
课程评价(528)
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,了解材料的组成、结构、性能和加工,设计选择和应用所需要的材料,是我们关注的重点。立足当今的材料,放眼未来的材料发展,帮助您提高专业英语水平,加入我们,一起用双语来感受、发现、应用和创新材料吧!
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,了解材料的组成、结构、性能和加工,设计选择和应用所需要的材料,是我们关注的重点。立足当今的材料,放眼未来的材料发展,帮助您提高专业英语水平,加入我们,一起用双语来感受、发现、应用和创新材料吧!
—— 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. 绪论:材料介绍、材料选择、材料环和材料家族成员简介;2. 材料的性质和结构,主要是固体材料结构;3. 材料的性能,主要是力学性能和热性能;4. 金属材料;5. 陶瓷材料; 6. 聚合物材料;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和期末评价。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,同不步学习材料相关专业英语;本学期课程针对不同层次的学习者对课程内容做了适当调整,适合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学术型、技术型和复合型人才。

课程大纲
Module 1 Introduction
课时目标:描述、分辨材料科学与工程学科中的基本概念;说明材料环组成和作用;举例说明材料家族成员及其主要特征;分析、体会材料发展对环境的影响。
1.0 Learning Objectives
1.1 Engineering Materials Technology
1.2 The Materials Cycle
1.3 Family of Materials
Module 2 Structure of Materials
课时目标:说明主要晶体结构特征,包括晶胞参数、空间点阵、晶系;说明结晶缺陷的类型;分析结晶缺陷对材料性能的影响。
2.1 Solid State
2.2 The Structure of Crystalline Solids
2.3 Imperfections in Solids
Module 3 Properties of Materials
课时目标:绘制应力-应变曲线;说明材料的热效应及相应的参数;从结构分析比较不同材料的力学、热性能
3.1 Mechanical Properties
3.2 Thermal Properties
Module 4 Metallic Materials
课时目标:说明金属材料典型结构和特征、及分类;举例说明、分辨黑色金属和有色金属(类型和特征);分析金属的结构特征对性能的影响。
4.1 Nature of Metals
4.2 Processing of Metals
4.3 Types of Metals
Module 5 Ceramic materials
课时目标:说明先进陶瓷与传统陶瓷在组成、结构、制备方面的不同;从化学键、组成、结构、应用等方面分析陶瓷材料的特点;分辨陶瓷的不同密度概念,分析陶瓷的孔对性能的影响;
5.1 Nature of Ceramics
5.2 Structure of Ceramics
5.3 Ceramic Processing
5.4 Glass
Module 6 Polymeric Materials
课时目标:举例说明聚合物及其类型;举例说明单体和聚合类型;分析说明聚合物的结晶性、粘弹性、Tg;从结构、性能、加工方式和应用等方法分析TP和TS的不同;举例说明弹性体的类型、结构特征,及应用
6.1 Polymer Structures
6.2 Chemistry of Polymer Molecules
6.3 Polymer Properties
6.4 Plastics
6.5 Elastomers
Module 7 Composites
课时目标:说明FRC的组成、类型;说明FRC(如GFRPC、CFRPC、C/C复合材料)的组成、特征、加工方式分析FRC各组分在材料中所起的功用;
7.1 Introduction to Composites
7.2 Fiber-Reinforced Composites (FRCs)
7.3 Layered Composites
Module 8 Biomaterials
课时目标:举例说明生物材料的概念、类型、特点以及应用要求;说明可降解生物材料的类型、结构特点及应用;分析、分辨、说明降解和溶蚀,本体溶蚀和表面溶蚀的不同。
8.1 Introduction to Biomaterials
8.2 Basic Properties of Biomaterials
8.3 Natural Biomaterials
8.4 Degradable Biomaterials
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预备知识

大学化学、大学英语、物理化学

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

北京化工大学
1 位授课老师
赵静

赵静

研究员

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