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材料科学基础
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spContent=材料是人类生存和文明的物质基础与先导,是直接推动社会发展的动力。材料的发展及其应用是人类社会文明和进步的重要里程碑。没有材料科学的发展,就不会有人类社会的进步和经济的繁荣。本课程的开设使学生了解材料科学与工程的研究方向和任务,为后续课程的开设打下基础。
—— 课程团队
课程概述

一、    基本情况

中文名称:材料科学基础

英文名称:Fundamentals of Materials Science

学时数  :48

先修课程:高等数学,无机化学

 

二、    授课思想

        该课程是材料类专业最主要的技术基础课。以金属材料、陶瓷材料、高分子材料及复合材料为对象,从材料的电子、原子尺度入手,介绍了热力学、动力学理论及纳观、微观尺度组织、细观尺度断裂机制及宏观性能。主要内容包括:材料结构,固态材料中原子的迁移,凝固与相变理论等。主要目的是介绍材料的成分、微观结构、制备工艺及性能之间的关系,为材料性能测试和材料加工奠定基础。

 

三、    课程地位

        对高等学校材料类专业的学生来说,“材料科学基础”课程是一门十分重要的技术基础课程。它是学生在学完基础课程(包括高等数学、大学物理、普通化学、物理化学、理论力学、材料力学等)后,进入专业课程(如材料的力学性能、材料的物理性能、钢的热处理原理及工艺、锻造原理及工艺加工、铸造原理及工艺、焊接原理及工艺等)学习前必须学习的一门课程。因为基础课与工程实际有较大的距离,而专业课程则紧密结合工程实际。这两者之间在思维方式上有较大的差别,因此需要有一个过渡,同时也需要在知识上作进一步的准备。学生通过“材料科学基础”课程,除了学习材料基础的、共性的具体知识外,更重要的是学会如何分析、解决实际问题,建立基本的工程思维方式,这对于培养一个合格的工程师或研究人员是非常重要的。


 


        

四、    教学内容设计思路

        本课程内容是依据以下原则进行设计的:

        1. 在课程内容的选择和各部分比重的确定方面,强调基本理论、基本概念和基本技能的教授,注重基本工程思维方式的培养;

        2. 以教学基本要求为出发点,在教学过程的各环节上将科研工作中的成果、对学科发展的了解和认识,将高性能材料研究方面的成果通过适当的形式融合到授课内容中去以增大教学内容的信息量,增强教学内容的新颖性和时代性,以提高教学效果,处理好基础性和先进性、经典与现代的关系。

 

五、    教学内容

        教学内容以金属材料为主,简单设计涉及陶瓷材料和复合材料的基础理论,强调基本理论、基本概念以及基本技能,适当掌握深度和广度。

        主要教学内容分包括两大部分:

          
          

       

          



 两个层次:

           
          



成绩要求

完成全部基本教学单元的学习要求,并参与讨论,通过考试者可申请获得认证证书。

课程大纲
预备知识

高等数学,无机化学

参考资料

选用教材:陶杰, 姚正军, 薛烽. 材料科学基础. 化学工业出版社,2013

参考教材:

1、胡赓祥、蔡珣、戎咏华. 材料科学基础.上海交通大学出版社,2013

2、顾宜、赵长生. 材料科学与工程基础. 化学工业出版社,2011

3、詹姆斯·谢弗等著,余永宁、强文江等译. 工程材料科学与设计. 机械工业出版社,2012

4、杜双明、王晓刚. 材料科学与工程概论. 西安电子科技大学出版社,2011

5Donald R. Askeland, Pradeep P. Phule. Essentials of Materials Science and Engineering (影印版).清华大学出版社,2005

6、周达飞. 材料概论. 化学工业出版社,2012