SPOC学校专有课程
材料科学与工程基础
第1次开课
开课时间: 2022年02月18日 ~ 2022年06月30日
学时安排: 3
当前开课已结束 已有 51 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=材料是人类社会发展的巨大推动力,材料的使用和发展与生产力和科学技术的水平密切相关,新材料已成为科技发展的重要标志之一。欢迎来到国家级精品课程《材料科学与工程基础》,本课程以“集成化”模式为特征,讲授三大类材料的共性特征及规律。我们将在这里为您呈现一场材料的盛宴。
材料是人类社会发展的巨大推动力,材料的使用和发展与生产力和科学技术的水平密切相关,新材料已成为科技发展的重要标志之一。欢迎来到国家级精品课程《材料科学与工程基础》,本课程以“集成化”模式为特征,讲授三大类材料的共性特征及规律。我们将在这里为您呈现一场材料的盛宴。
—— 课程团队
课程概述

《材料科学与工程基础》课程是四川大学在高分子材料与工程专业教育教学改革过程中创建、发展和完善起来的。课程由国家级教学名师顾宜教授于1998年开设,2004年获准为国家级精品课程建设项目,使用自编“十一五”国家级规划教材。“材料科学与工程基础”课程是工科材料类专业的学科基础课程,是联系基础课与专业课的桥梁。该课程从材料科学与工程的“四要素”出发,采用“集成化”的模式,详细讲授金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料等各种材料的共性规律及个性特征。

本课程的教师团队由四川大学高分子科学与工程学院的多位教授、副教授组成。课程负责人赵长生教授为杰青、中组部“万人计划”获得者,主讲教师均长期进行本课程的讲授。


授课目标

通过该课程的学习,使学生建立材料制备/加工——组成/结构——性能——应用关系的一级学科整体概念,从原理上认识金属材料、无机非金属材料、高分子材料等各种材料的基本属性,及其在材料领域中的地位和作用,培养既掌握材料科学与工程基本原理,又通晓某一类材料制备与加工,组成与结构、性能与应用系统知识的宽专业人才。



成绩 要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


课程大纲
1.绪论
第一周 1.绪论
1. 绪论
2.材料结构基础(1)
第一周 2.材料结构基础(1)
2.1 物质的形态及材料结构
2.2 原子结构
第一周小测
2.材料结构基础(2)
第二周 2.材料结构基础(2)
2.3 原子之间的相互作用和结合
2.4 多原子体系电子的相互作用与稳定性
第二周小测
2.材料结构基础(3)
第三周 2.材料结构基础(3)
2.5.1 晶体的特性与性质以及几何学基础
2.5.2 晶体的结构
第三周小测
2.材料结构基础(4)
第四周 2.材料结构基础(4)
2.6.1 固溶体
2.6.2 晶体结构缺陷
2.6.3 扩散
第四周小测
2.材料结构基础(5)
第五周 2.材料结构基础(5)
2.7.1 固体中的转变类型
2.7.2 相变 相图
2.8 固体的表面结构
第五周小测
3.材料组成与结构 (1)
第六周 3.材料组成与结构 (1)
3.1 材料组成和结构的基本内容
3.2 金属材料的结构和组成
第六周小测
3.材料组成与结构(2)
第七周 3.材料组成与结构(2)
3.3 无机非金属材料的结构和组成
第七周小测
4.材料的组成与结构(3)
第八周 4.材料的组成与结构(3)
3.4 高分子材料的组成和结构
第八周小测
4.材料的组成与结构(4)
第九周 4.材料的组成与结构(4)
3.5 复合材料的组成与结构
第九周小测
4.材料的性能(1)
第十周 4.材料的性能(1)
4.1.1 固体材料的力学性能
4.1.2 应力和应变
4.1.3 应力和应变曲线
4.1.4 弹性形变-模量及其转换关系
4.1.5 弹性形变-聚合物的高弹性和粘弹性
4.1.6 永久形变-塑性和粘性流动
4.1.7 永久形变-材料的强化
第十周小测
4.材料的性能 (2)
第十一周 4.材料的性能 (2)
4.1.8 强度
4.1.9 断裂
4.1.10 理论断裂强度
4.1.11 格列菲斯理论
4.1.12 断裂韧性
第十一周小测
4.材料的性能 (3)
第十二周 4.材料的性能 (3)
4.1.13 硬度
4.1.14 摩擦和磨损
4.1.15 疲劳
4.2.1 热传导和比热容
4.2.2 热膨胀性
4.2.3 耐热性和热稳定性
4.2.4 燃烧特性
第十二周小测
4.材料的性能 (4)
第十三周 4.材料的性能 (4)
4.3.1 电导率和电阻率
4.3.2 材料的结构与导电性
4.3.3 材料的超导电性
4.3.4 材料的介电性
第十三周小测
4.材料的性能 (5)
第十四周 4.材料的性能 (5)
4.4.1 磁学的基本量与磁性的本质
4.4.2 磁性的分类
4.4.3 磁畴与磁滞回线
4.4.4 典型材料的磁学性能
第十四周小测
4.材料的性能(6)
第十五周 4.材料的性能(6)
4.5.1 光的本质
4.5.2 吸收、反射和透射
4.5.3 不同材料的光学性质和发光现象
4.6 材料的腐蚀性能
第十五周小测
4.材料的性能(7)
第十六周 4.材料的性能(7)
4.7.1 复合材料的特性和复合效应
4.7.2 复合材料的力学性能
4.8 纳米材料及效应
第十六周小测
5.材料的制备与成型加工
第十七周 5.材料的制备与成型加工
5.1 材料制备原理及方法
5.2 材料的成型加工性
第十七周小测
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预备知识

本课程作为本科材料学相关专业的基础课,要求学习者具有高中数学、物理、化学知识。



参考资料

(1)《材料科学与工程基础》(第三版),赵长生,顾宜 主编,化学工业出版社,2019。

(2)《Fundamentals of Materials Science and Engineering(材料科学与工程基础)》(第五版),William D. Callister Jr.主编,化学工业出版社。



源课程

该SPOC课程部分内容来自以上源课程,在源基础上老师进一步增加了新的课程内容

四川大学
1 位授课老师
杨坡

杨坡

副高

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