材料科学基础教学大纲.docx
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1、材料科学基础教学大纲材料科学基础教学大纲 本文关键词:材料科学,教学大纲,基础材料科学基础教学大纲 本文简介:深圳高校课程教学大纲课程编号:22209908课程名称:材料科学基础开课院系:材料学院制订(修订)人:朱光明审核人:批准人:2022年07月17日制(修)订课程名称:材料科学基础英文名称:FundamentalsofMmaterialScience总学时:72其中:试验课18学时学分:4先修课程:物材料科学基础教学大纲 本文内容:深圳高校课程教学大纲课程编号:22209908课程名称:材料科学基础开课院系:材料学院制订(修订)人:朱光明审核人:批准人:2022年07月17日制(修)订课
2、程名称:材料科学基础英文名称:FundamentalsofMmaterialScience总学时:72其中:试验课18学时学分:4先修课程:物理化学、高校物理、材料力学教材:材料科学基础(其次版),胡赓祥,蔡珣,戎咏华主编,上海交通高校出版社,上海(2022)参考教材:1.WilliamD.Callister,FundamentalsofMaterialsScienceandEngineering,JohnWiley&Sons,Inc.20012.潘金生、仝健民、田民波编,材料科学基础,清华高校出版社,19983.冯端、师昌绪、刘治国等编,材料科学导论,化学工业出版社,20024.李见主编,材
3、料科学基础,冶金工业出版社,2000课程性质:材料科学与工程专业的专业基础课,必修。教学目标:要求驾驭进行材料科学探讨的基础理论,驾驭各种材料(包括金属、陶瓷、高分子材料)的微观结构和宏观结构规律,驾驭材料的组织结构(Structure)与性能(Property)之间的关系。其内部结构包括四个层次:原子结构;结合键;原子的排列方式;显微组织使学生重点在获得较广泛的材料加工工艺基础学问的同时,能依据材料的性能、结构与应用要求,提出材料制备加工的方案与方法。课程简介:本课程将材料大致分为金属、陶瓷、高分子三类,重点阐明它们共有的基本性质和基础理论。课程从原子结构、结合键、原子的排列方式和显微组织四
4、个内部微观结构层次论述材料的物理化学性能和力学行为,揭示材料结构与性能的内在关系及规律,为相识、运用和改进材料的性能供应必备的学问,为后续有关金属、陶瓷和高分子的专业课程打基础。教学内容:本课程的内容分三大部分,分别是:(一)材料的结构介绍材料内部的原子的键合类型、形成的晶体的特征。重点讲解晶体结构、不同维度的晶体缺陷在晶体中的运动和固相中原子及分子的扩散规律。(二)相图和相变介绍相平衡的基本规律,固态相变的几个基本类型以及单元、二元及三元相图在材料中的应用。重点是二元和三元相图分析及合金凝固规律。(三)材料的变形介绍材料的弹性变形和塑性变形以及变形后性能的回复,重点介绍塑性变形与位错运动之间
5、的关系。学时安排:(请填写下表)(课堂教学3.5学分,试验教学0.5学分,即18学时)章节主要内容各教学环节学时安排备注讲授试验探讨习题小计1原子结构和键合300.50.542固体结构10011123晶体缺陷7311124固体中的扩散500.50.565材料变形与再结晶430.50.586相图与相变、单元相图230.50.537二元相图7311128三元相图1001112考试与成果评定方式:学期总成果包括平常成果、试验成果和期末考试成果三部分组成。平常成果包括平常记录的出勤状况、课堂提问、以及课后作业等,占30;试验成果按试验报告评分,占20;期末成果占50。篇2:材料科学基础课程标准模板材料
6、科学基础课程标准模板 本文关键词:材料科学,课程标准,模板,基础材料科学基础课程标准模板 本文简介:材料科学基础学习领域(课程)标准课程编号:适用专业:光伏材料加工与应用课程类别:岗位基础学习领域课程修课方式:必修教学时数:60一、课程的性质和任务(一)课程定位材料科学基础学习领域是光伏材料加工与应用专业的一门核心学习领域课程。通过本课程的学习,使学生驾驭材料的组成、结构与性能间的相互关系材料科学基础课程标准模板 本文内容:材料科学基础学习领域(课程)标准课程编号:适用专业:光伏材料加工与应用课程类别:岗位基础学习领域课程修课方式:必修教学时数:60一、课程的性质和任务(一)课程定位材料科学基
7、础学习领域是光伏材料加工与应用专业的一门核心学习领域课程。通过本课程的学习,使学生驾驭材料的组成、结构与性能间的相互关系和改变规律;无机材料在高温下的物理化学过程;相变过程;界面现象。基本驾驭各种材料制备工艺过程的物理化学基础和探讨方法段,基本驾驭常用仪器设备的运用与操作,能够对试验数据进行计算处理与分析,并能够撰写正确规范的试验报告。(二)学习目标通过材料科学基础的学习,使学生驾驭以下学问、专业实力、方法实力、社会实力等目标。1.专业实力目标(1)学会材料组成的基础学问;(2)驾驭材料结构与性能之间的改变规律;(3)学会材料在高温下的相变过程;(4)娴熟驾驭材料学仪器设备的运用与操作;(5)
8、娴熟材料制备工艺过程及探讨方法;(6)驾驭对试验数据的计算处理及分析。2.社会实力目标(1)具有较强的口头与书面表达实力、人际沟通实力;(2)具有团队精神和协作精神;(3)具有良好的心理素养和克服困难的实力。3.方法实力目标(1)能独立制定工作安排并进行实施;(2)具有独立进行分析、设计、实施、评估的实力;(3)具有获得、分析、归纳、沟通、运用信息和新技术的实力;(4)具有自学实力、理解实力与表达实力;(5)具有将学问与技术综合运用与转换的实力;(6)具有综合运用学问与技术从事程度教困难的技术工作的实力。(三)前导课程本课程的为光伏材料加工与应用专业基础课程。(四)后续课程半导体材料,硅材料科
9、学,光伏材料加工等。二、课程内容标准(一)学习情境划分及学时安排材料科学基础采纳以行动为导向,基于工作过程的课程开发方法进行设计,整个学习领域由若干个学习情境组成。学习情境的设计主要考虑以下因素:1.学习情境的设计要符合基于工作过程的教学设计思想的要求。学习情境是在职业院校实训场地对真实工作过程的教学化加工,以完成详细的工作任务为目标。2.学习情境的前后排序要符合学生认知规律,按典型材料加工过程中的详细工作进行设计。依据典型材料加工的真实工作任务为载体,结合职业实力培育规律,整合选取了四个典型工作过程,学习情境的划分如下表11所示,教学内容根据结构完整的工作过程教学组织,即划分为“确定工作任务
10、”、“安排”、“实施”、“检查评价”几个阶段,意在培育学生完成综合性工作的实力学习情境教学学时序号学习情境名称任务内容课堂教学时数实践教学时数1晶体结构与晶体结构缺陷1原子键合12原子的规则排列223原子的不规则排列14固熔体15.金属间化合物16.陶瓷晶体相17.玻璃相18.分子相12凝固1金属结晶的基本规律12金属结晶的基本条件13.晶核的形成14.晶体的长大15.陶瓷、聚合物的凝固13相图1相、相平衡及相图的制作222二元匀晶相图13.二元共晶相图14.二元包晶相图15.其他二元相图16.二元相图的分析方法27.相图的热力学说明18.铸锭(件)的组织与偏析19.三元相图14材料中的扩散1
11、.扩散定律及其应用12扩散的微观机理13扩散的热力学理论14.影响扩散的因素15塑性变形及回复与再结晶1.金属的应力-应变曲线142.单晶体的塑性变形243.多晶体的塑性变形24.合金的塑性变形15.冷变形金属的组织与性能16.冷变形金属在热加工时的改变17.回复28.再结晶29.金属的热变形26固态相变1.固态相变的特点12.固态相变的形核13.固态相变的晶核长大1小计4812(二)学习情境描述学习情境1晶体结构与晶体结构缺陷教学时间第一学期学习目标驾驭晶体几何基础学问;了解晶体化学基本原理;驾驭晶体结构缺陷;了解典型无机化合物晶体结构及硅酸盐晶体结构;了解固溶体及金属间化合物结构教学内容【
12、学问点】1.能说出晶体中基本原子键合;2.对于原子的规则排列及不规则排列有肯定相识.;3.熟识固体中的相结构【技能点】1能够画出基本晶体结构2能说明晶体中的原子堆垛次序3.能够计算出晶体的晶面指数、晶向指数及晶体缺陷的柏氏矢量教学方法引导文法、项目教学法、四步教学法。教学条件各种说明书,通用计算机,课件,黑板,多媒体等。考核评价成果评定60%,老师评价25%,自我评价15%。学生的学问和实力要求1识图制图实力2计算机应用实力3.几何空间想象实力老师的学问和实力要求1识图实力2计算机的应用实力3绘图软件的应用实力4.物理化学、结构化学、热力学基础学问学习情境2凝固教学时间第一学期学习目标驾驭金属
13、结晶的基本规律,了解金属结晶的基本条件;驾驭晶核的形成;驾驭晶体的长大;了解陶瓷、聚合物的凝固。教学内容【学问点】1.驾驭晶体结晶的微观及宏观现象;2.了解晶体结晶热力学及结构条件;3.驾驭晶核匀称形核及非匀称形核4.驾驭晶体长大机制【技能点】1.能够对晶体的形核及长大通过热力学条件作出说明2.能够对于晶核长大的过程作出几何说明教学方法引导文法、项目教学法、四步教学法。教学条件通用计算机,课件,黑板,多媒体等。考核评价成果评定60%,老师评价25%,自我评价15%。学生的学问和实力要求1数学基础学问2.热力学基础学问3.材料学基础学问3平安意识、质量意识、责随意识、诚信意识、职业规范意识等老师
14、的学问和实力要求1物质的热解特性2物理化学学学问3.材料学学问4结构化学基础学问3.计算机的应用实力学习情境3相图教学时间第一学期学习目标驾驭相、相平衡的基础学问;娴熟制作相图的方法;驾驭二元匀晶相图的理论说明;驾驭二元共晶相图的理论说明;驾驭二元包晶相图的理论说明;了解其他二元相图;驾驭二元相图的分析方法;了解相图的热力学说明;驾驭铸锭的组织与偏析;了解三元相图的分析教学内容【学问点】1.相平衡与相率间的关系;2.热分析法测定相图;3.二元匀晶相图的分析;4.二元共晶相图的分析;5.二元匀晶相图的分析;6.二元相图的分析方法;7.相图的热力学说明;8.铸锭的组织与偏析【技能点】1.会用热分析
15、法测定二元合金相图;2.会用显微镜观测相图中各阶段成分显微组织;3.驾驭Fe-Fe3C合金相图中各点成分的分析教学方法引导文法、项目教学法、四步教学法。教学条件各种说明书,通用计算机,课件,黑板,多媒体等。考核评价成果评定60%,老师评价25%,自我评价15%。学生的学问和实力要求1热力学基础学问2.物理化学基础学问2平安意识、质量意识、责随意识、诚信意识、职业规范意识等老师的学问和实力要求1.工程热力基础学问2.材料科学基础学问3计算机的应用实力3.物理化学基础学问学习情境4材料中的扩散教学时间第一学期学习目标驾驭扩散定律及在合金凝固过程中的应用;了解扩散的微观机理;了解扩散的热力学理论;了
16、解反应扩散;了解影响扩散的一些重要因素教学内容【学问点】1.扩散速率及其宏观规律2.扩散微观机理,扩散过程中原子(或分子、离子)的详细迁移方式【技能点】会用扩散定律说明凝固过程中原子(或分子、离子)的迁移教学方法引导文法、项目教学法、四步教学法。教学条件各种说明书,通用计算机,课件,黑板,多媒体等考核评价成果评定60%,老师评价25%,自我评价15%。学生的学问和实力要求1热力学基础学问3平安意识、质量意识、责随意识、诚信意识、职业规范意识等老师的学问和实力要求1材料学基础学问2热力学基础学问3计算机的应用实力学习情境5塑性变形及回复与再结晶教学时间第一学期学习目标驾驭金属的应力-应变曲线;驾
17、驭单晶体的塑性变形;驾驭多晶体的塑性变形;驾驭合金的塑性变形过程;驾驭冷变形金属的组织与性能及其加工工艺;了解聚合物的变形;了解陶瓷材料的塑性变形;驾驭冷变形金属在加热时的改变;驾驭金属的回复;了解金属的再结晶及长大过程;驾驭再结晶退火对于合金组织的影响教学内容【学问点】1.金属的应力-应变曲线;2.真应力-真应变曲线;3.单晶体的滑移及孪生;4.多晶体的晶粒取向及晶界对其塑性变形的影响;5.固熔强化;6.加工硬化;7.聚合物的变形;8.陶瓷材料的塑性变形;9.冷变形金属在加热时的改变;10.再结晶及长大;11.金属的再结晶退火对合金组织的影响【技能点】1.能够运用金属拉伸试验机测定金属的应力
18、-应变曲线2.能够运用布氏硬度计测定金属合金的硬度3.能够塑性变形的理论说明应力-应变曲线4.能够用固熔强化理论说明金属的冷加工变形过程中力学性能的改变5.能够用回复动力学说明冷变形金属加热时的组织性能改变教学方法引导文法、项目教学法、四步教学法。教学条件各种说明书,通用计算机,课件,黑板,多媒体等。考核评价成果评定60%,老师评价25%,自我评价15%。学生的学问和实力要求1识图制图实力2平安意识、质量意识、责随意识、诚信意识、职业规范意识等老师的学问和实力要求1材料科学基础2.工程热力学基础3.机械制造基础4计算机的应用实力学习情境6固态相变教学时间第一学期学习目标驾驭固态形变的特点;了解
19、固态相变的形核及晶核长大;了解扩散型相变的示例;了解无扩散型相变教学内容【学问点】1.相界面及位相关系;2.固态相变的形核及生长机制;3.脱熔转变;4.调幅分解;5.马氏体相变;6.多晶型转变【技能点】会用固态相变理论说明马氏体相变过程教学方法引导文法、四项目教学法、四步教学法。教学条件各种说明书,通用计算机,课件,黑板,多媒体等。考核评价成果评定60%,老师评价25%,自我评价15%。学生的学问和实力要求1识图制图实力2热力学基础学问3平安意识、质量意识、责随意识、诚信意识、职业规范意识等老师的学问和实力要求1识图制图实力2材料科学学问3.热力学学问4计算机的应用实力三、课程实施建议(一)课
20、程教学模式为实现本课程的目标,体现本课程的基本理念,提倡多种教学形式。广阔老师应结合实际状况,创建性开展教学,在教学中总结阅历,探究教学规律。下面就教学方面的一些问题提出建议。1.落实课程理念,提倡探究性学习本课程的基本理念中强调对学生的科学素养的培育。科学素养是指学生将来参与社会生活、从事经济生产、作出个人决策做必学的对科学概念和过程的理解,以及肯定的探究实力,能较好地理解科学技术与社会的相互关系和科学的本质,形成科学的看法和正确的价值观。所以提倡探究性学习,对我们的教学工作具有重要的指导意义,应当贯彻在我们的全部教学活动中。材料科学基础学习领域课程的教学,是以材料实际加工过程中组织性能的改
21、变为参照系,将物理化学及结构化学的学问贯穿其中。2明确老师在教学活动中的地位,强调以学生为中心的教学。材料科学的教学是材料加工过程中材料组织及其性能改变的教学,让老师成为教学活动的组织者,以学生为中心,培育其自我推断实力。其次要让学生有多种机会在不同的情境下去应用它们所学的学问,最终要让学生能依据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的相识和解决实际问题的方案。这就要求我们老师在教学过程中尽力帮助学生自己进行学问构建,而不是去复制学问,即老师要引导学生自己去相识和发觉学问,相识和发觉科学的方法,创建和实现学问与科学方法的应用。为此,老师就要细心设计每一次的教学活动,要依据不同层次的教学对象,课程的
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