SPOC学校专有课程
材料物理性能
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spContent=本课程从材料科学理论出发并结合工程实际应用,强调多学科知识的交叉与渗透,重点介绍材料电学、介电、磁学、热学和弹性性能以及材料的各种性能指标,讲述材料性能指标的测量原理与方法,分析各种内在因素和外在因素对材料各项性能的影响。本课程注重培养学生从物理效应及微观机制角度解决金属材料相关工程问题的思路,使学生能够掌握材料的性能特点、影响因素、测量方法以及实际应用,培养学生的逻辑思辨、独立探索与协作创新能力。为正确选择和合理使用材料提供可靠的性能依据,也为研制新材料、改进和创新加工工艺,以及零件或器件的失效分析等方面提供坚实的理论基础和工程应用知识。
—— 课程团队
课程概述

教学目标

① 能够基于材料几种物理性能的主要参量及性能变化的微观机制等基本理论的学习,分析和评价金属材料复杂工程应用中材料物理性能发生变化的本质原因。引导学生理论联系实际,培养学生的“理性、实证、批判、试错”的科学精神。

 

② 能结合自然科学知识、物理化学、热处理原理与工艺和材料科学基础等知识,正确分析内在因素(如材料成分、组织状态等)和外在因素(如应力状态、温度、环境介质等)对材料各项性能的影响。能针对多原理和多机制的金属材料制备加工复杂工程问题中关键工艺参数和解决方案的给出专业描述。掌握各项材料性能指标之间的相互关系,熟悉不同材料的性能特点和应用领域。

③ 能结合数学模型方法、课内实验、物理化学和材料科学基础原理知识,理解并掌握表征材料性能各物理量的主要测试方法,理解同一个物理量受不同因素的影响本质,能针对金属材料复杂工程问题中涉及的材料性能检测制定合适的方案。

④ 在研制新材料、改进和创新加工工艺、充分发挥材料性能潜力方面,能够利用所学的材料物理性能学知识指导实践,针对材料工程问题提出解决方案。能结合课程教学提出的要求,有效利用网络和图书馆资源查阅、归纳并总结金属材料物理性能相关知识,能自我拓展专业基础知识用于分析和评价金属材料相关的复杂工程问题。

 

课程特色

① 知识体系的模块化,课程内容依据材料的电学、介电、磁学、热学以及弹性性能进行模块化划分。

② 教学内容层层递进,按照“基础理论”“评价指标”“影响因素”“测量方法”“工程实例”开展,梳理清晰的知识主线,便于学生快速理解教学内容的脉络,简化理论推导,引导学生思考材料性能学的知识和原理。

③ 突出课程思政,通过对教学内容的整理,丰富教学案例,结合拓展专题开展课程思政教学,培养学生家国情怀和社会责任感。


成绩要求

1. 总成绩构成:课程总成绩=线上视频学习×5%+线上单元测验成绩×5%+线上讨论成绩×5%+线上单元作业成绩×10%+线下作业成绩×5%+实验成绩×20%+课堂讨论表现×5%+翻转课堂×5%+期末考试成绩×40%

2. 单元测验,题型以选择题、判断题等客观题型为主。

3. 单元作业,提交作业并完成规定的互评。

4. 课堂讨论,在课堂交流区参与课程论坛讨论达到一定次数。

5. 期末考试,根据本课程教学大纲和讲授内容来确定考试范围和考试要求。


课程大纲
预备知识

对于材料类专业学生,需具备一定的高等数学、大学物理、工程力学相关基础知识,本课程为学生在今后工作中对材料的选用、设计、改造、创新打下良好的基础。



参考资料

1.材料物理性能》田 莳主编,北京航空航天大学出版社,2004年第1版.

2.材料物理性能》邱成军、王元化、曲伟编著,哈尔滨工业出版社,2012年第3版.

3.材料物理性能》刘强、黄新友主编,化学工业出版社,2010年.

4.无机材料物理性能,关振铎、张中太、焦今生编著,清华大学出版社, 2011年第2版

5.《材料物理性能,陈文、吴建青、许启明编著,武汉理工大学出版社, 2010年.

6.《固体物理基础》阎守胜编著,北京大学出版社,2011年.

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