《材料科学与工程概论》课程教学大纲.docx

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1、材料科学与工程概论课程代码:1013002总学时：48先修课程：材料力学，材料科学基础 开课对象：金属材料工程专业一、课程的性质、目的与任务：1、性质：材料科学与工程概论是金属材料工程专业基础专业课程之一。本课主要程介 绍材料的微观世界、材料的组织结构与性能之间的关系、材料工艺、零件失效分析与选材原 则等。2、目的与任务：使学生学完本课程后能基本了解材料科学与工程领域中主要的材料制 备方法，成型加工技术、改性方法及其质量控制的基础知识，以拓宽学生有关材料的知识面, 为以后学习各类材料的有关知识和研究开发新材料奠定良好的基础。二、教学基本内容与基本要求：第一章绪论，了解元素、物质、材料的区别与联

2、系，材料对人类文明进步的意义，获 得新材料的方法，材料科学与工程基本要素。第二章材料的微观世界，了解各种元素结合成不同材料所遵循的基本原则，包括原子 间结合力和结合能的特点、理想材料原子的排列方式、晶体缺陷以及不同元素或化合物构成 新物质的规律；不同的材料分类方法；了解固体中原子的排列，包括晶体结构、准晶、非晶 和液晶结构，晶体缺陷；掌握相与组织，包括相的分类、二元相图（匀晶、共晶、包晶和铁 碳合晶相图）；了解固体中的电子，包括单个原子的电子分布、晶体中的电子、导体、半导 体和绝缘体。第三章结构材料的组织结构与性能的关系，了解结构材料的宏观性能及其与微观组织 结构的关系，掌握材料中常见的强度、

3、塑性、韧性和硬度指标，并了解相关性能检测的实验 设备；熟悉金属材料的强化方式（固溶强化、形变强化、晶界强化和第二相强化），金属材 料的热处理（钢的热处理和铝合金的热处理），了解几种新金属材料；了解结构陶瓷材料的 基本组织结构、陶瓷微观结构对其性能的影响、改善陶瓷材料强、韧性的措施、先进结构陶 瓷材料、水泥和玻璃；了解有机高分子材料的一些基本概念、合成反应、高分子化合物的结 构、温度对高聚物力学状态的影响、高分子材料的性能特点、高分子材料性能与结构的关系、 塑性的组成和优缺点、常见的塑料种类；了解复合材料的分类、复合材料复合原理、增强材 料和典型的复合材料及应用。第四章功能材料的组织结构与性能的

4、关系，了解功能材料的宏观微观结构的性能及其 与微观组织结构的关系，功能材料性能、电性能与微观结构的关系、光性能与微观结构的关 系、磁性能与微观结构的关系、典型的几种功能材料。第五章材料工艺，了解材料工艺的重要性、材料工艺的创新途径、材料工艺的经济性、 稳定性、环境兼容性、不同材料的生产工艺、不同材料的加工工艺、材料工艺性能的表征、 新工艺新技术。第六章零件失效分析与选材原则，了解产品、工程的质量与材料、失效分析及其重要 性、选材原则及方法和零件失效分析。三、教学内容与学时分配：教学内容教学要求重点 （）难点 （）学时 安排备注 实验第一章绪论（教学要求：A -熟练掌握；B -掌握；C - 了解

5、）元素、物质、材料C1材料科学与工程的基本要索C1第二章材料的微观世界固体原子间的相互作用和材料分类C2固体中原子的排列B2相与组织B2固体中的电子C1第三章结构材料的组织结构与性能的关系材料在承载时发生的变化B2金属材料B4无机非金属材料C2有机高分子材料C3复合材料C1第四章功能材料的组织结构与性能的关系功能材料性能介绍C1电性与微观结构的关系C4光性能与微观结构的关系C4磁性能与微观结构的关系C3第五章材料工艺材料工艺概述C1材料的生产工艺B3材料的加工工艺B3材料工艺性能的表征C1新工艺新技术C1第六章零件失效分析与选材原则失效分析及其重要性C1选择原则及方法C2零件失效分析C3四、建

6、议实验项目与学时分配本课程实验安排项目：无。五、教学方法与教学手段1、教学方法采用启发式教学，鼓励学生自学，培养学生的自学能力；以扩大学生的知识面为原则， 增加课堂讨论内容，调动学生学习的主动性与积极性。2、教学手段采用黑板教学、幻灯教学、挂图讲解等教学方法相结合，并开展电子教案、CAI课件的 研制、引进和应用、研制多媒体教学系统。六、建议教材与参考书目1、材料科学与工程概论，顾家琳，清华大学出版社，2005。2、材料工程基础，周美玲，北京工业大学出版社，200lo3、材料工程基础，邵潭华，西安交通大学出版社，2000。七、大纲编写的依据与说明本课程教学大纲，是根据金属材料工程专业本科生培养目标与教学计划要求，结合本课 程的性质、教学的基本任务和基本要求编写的。