《材料性能学3》课程教学大纲
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13
3.1
3.1技术磁化和反磁化机制，磁性材料的各自特点。
材料的磁化特征、物质的磁性及其物理本质
M1
2
讲授
2
自学资料
14
3.2
3.2物质的铁磁性及磁特性
铁磁性本质，铁磁体的形状各项异性及退磁能，磁畴与磁畴结构。
M2
2
讲授
2
自学资料
15
3.3
3.3技术磁化和反磁化过程，动态磁化特性
磁化现象及磁化强度，技术磁化的机制。
晶格热振动概念；热容的概念与物理意义，晶态固体热容的经验定律和经典理论，晶态固体热容的量子理论。
M2
2
讲授
2
自学资料
3
1.2
1.2材料的热膨胀
热膨胀系数概念，固体材料热膨胀的机理和热膨胀与其他性能的关系。
M1
2
讲授
2
自学资料
4
1.3
1.3材料的导热性
热导率的概念与物理意义和固体材料热传导的宏观规律，固体材料热传导的微观机理。
10%
5
课堂表现随机检查学生上课源自神状态、回答问题情况10%
五、评分细则
序号
课程目标
考核环节
大致占比
评分等级
1
M1
平时作业
30%
A-能够独立思考、按时完成作业，格式规范、答案准确。B-能够思考按时完成作业，格式合理、答案较准确。C-能够按时完成作业，格式比较合理、答案基本正确。D-作业抄袭，未能按时完成，解题思路混乱。
六、教材与参考资料
序号
教学参考资料明细
1
图书|材料物理性能, ,中国石油大学（华东）, 2018.（*主教材）
2
图书|材料物理性能,邱成军,哈尔滨工业大学出版社出版, 2003, ISBN:787560318271.
3
图书|无机材料物理性能,关振锋,清华大学出版社, 2011, ISBN:9787302009559.
《材料性能学
一、课程基本信息
课程名称
材料性能学
Properties of Materials
课程编码
MAT210421020
开课院部
材料科学与工程学院
课程团队
（未设置）
学分
2.0
课内学时
32
讲授
32
实验
0
上机
0
实践
0
课外学时
32
适用专业
材料化学
授课语言
中文
先修课程
课程简介
（限选）
本课程是针对材料物理、材料化学两个专业的限选课，课程将主要学习材料的电、介电、热、磁等物理性能的物理本质，了解材料的这些物性与其成分、组织结构、工艺过程的关系，介绍各种重要物理性能的基本理论及微观机制，性能的测定方法以及控制和改善性能的措施，以及材料各性能之间的相互制约与变化规律。课程融入了最新的科学研究成果，提高教材的科技质量，增强学生实践应用能力，使课堂教学和科研实现协调发展、良性互动，实现创新型人才培养目标。通过本课程学习培养学生理论联系实际的能力，以及提出问题、分析问题和解决问题的能力；培养学生科学思维，掌握多种科学研究方法，提高学生的科学素质，为从事材料工作及与材料有关的各项工作打好基础。使学生在学习中学会探索学习，在思考中学会独立思考，在创造中学会应用创造。
是
3.3
3.3
4
M4
目标4：能保障课程正常秩序、课堂保障层面
否
三、课程内容
序号
章节号
标题
课程内容/重难点
支撑课程目标
课内学时
教学方式
课外学时
课外环节
1
第1章
第1章材料的热学性质
本章重点难点：材料热膨胀概念与机理，难点是晶态固体热容的量子理论和固体材料热传导的微观机理。
/
/
/
/
2
1.1
1.1材料的热容
M1
4
讲授
4
自学资料
5
1.4
1.4材料的热稳定性
材料热稳定性的概念和表示方法，提高抗热冲击断裂性能的措施。
M3
2
讲授
2
自学资料
6
第2章
第2章材料的电学性能
本章重点难点：导电机理，能带理论及电子电导的载流子迁移率和浓度与能带理论的关系
/
/
/
/
7
2.1
2.1导电性与晶体的能带
能带理论及电子电导的载流子迁移率和浓度与能带理论的关系。
This course is a limited course for two majors of material physics and material chemistry. It will mainly study the physical nature of the material's electrical, dielectric, thermal, magnetic and other physical properties. We will understand the relationship between these physical properties of materials and their composition, organizational structure, and technological process, and introduce the basic theory and micro mechanism of various important physical properties, performance measurement methods. We will also study the law of mutual restriction and change between the properties of materials. The course integrates the latest scientific research results, improves the scientific and technological quality of teaching materials, enhances the practical application ability of students, and makes classroom teaching and scientific research achieve coordinated development. Through this course, students' ability of combining theory with practice, as well as the ability of putting forward, analyzing and solving problems; students' scientific thinking will be cultivated, a variety of scientific research methods will be mastered, and students' scientific quality will be improved, so as to lay a good foundation for material work and other work related to materials. This course will make students learn to explore, learn to think independently in thinking and learn to apply creation in creation.
M1
2
讲授
2
自学资料
8
2.2
2.2金属、合金的导电性
金属的导电机制与马基申定则，导电性及其测量与应用。
M2
2
讲授
2
作业
9
2.3
2.3半导体的电学性能
半导体的能带状态，能级分裂,本征半导体的电学性能,杂质半导体的电学性能,p-n结。
M1
4
讲授
4
自学资料
10
2.4
2.4绝缘体的电学性能、超导体、接触电性、热电性
2.主要考核学生对材料性能学基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，题型主要有填空题、选择题、简答题等。
50%
3
大作业
本课程要求结合所学内容自主查找材料性能学资料，挑选典型特色材料，形成方案，制作ppt上交，挑选优秀的课上进行自主讲解。
20%
4
考勤
随机点名、刷卡点名、雨课堂点名等
负责人
大纲执笔人
审核人
二、课程目标
序号
代号
课程目标
OBE
毕业要求指标点
任务
自选
1
M1
目标1：理解并认识材料的电、介电、热、磁等物理性能的物理本质
是
2.2
2.2
2
M2
目标2：理解物性与材料的成分、组织结构、工艺过程的关系及变化规律
是
4.2
4.2
3
M3
目标3：通过课程培养学生理论联系工程实际的能力，提高提出问题、分析问题和解决问题的能力
金属—金属接触电效应，金属—半导体的接触，热电效应。
M3
4
讲授
4
综合大作业
11
2.5
2.5压电性、热释电效应、铁电性、光电性、磁电性
压电效应，热释电效应，铁电体的性能及其应用，外光电效应，内光电效应。
M2
4
讲授
4
自学资料
12
第3章
第3章材料的磁学性能
本章重点难点：磁性的基本概念和本质，物质的铁磁性及其物理本质。
2
M1
期末考试
70%
（见试卷评分标准）
3
M2
大作业
40%
A-能够自主查找材料性能学资料，挑选典型特色材料，并形成方案，制作优秀的ppt，课上的讲解流畅、合理。B-能够查找材料性能学资料，挑选材料形成方案，制作较好的ppt，课上讲解较为流畅、合理。C-能够挑选材料并形成方案，制作合格的ppt，课上讲解不流畅。D-不能够挑选材料，不能形成方案，不能制作ppt，课上无法讲解。
4
M2
期末考试
60%
（见试卷评分标准）
5
M3
期末考试
100%
（见试卷评分标准）
6
M4
考勤
100%
M-缺勤2次以内。N-缺勤3次。
7
M4
课堂表现
100%
M-精神状态良好，问题回答较好。N-精神状态较差，回答问题有误。
评分等级说明：
[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[M,N]=[80-100,0-79]
M3
2
讲授
2
综合大作业
四、考核方式
序号
考核环节
操作细节
总评占比
1
平时作业
1.每周布置2~3道题目。
2.成绩采用百分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。
3.考核学生对材料性能基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力。
10%
2
期末考试
1.闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。
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3.1
3.1技术磁化和反磁化机制，磁性材料的各自特点。
材料的磁化特征、物质的磁性及其物理本质
M1
2
讲授
2
自学资料
14
3.2
3.2物质的铁磁性及磁特性
铁磁性本质，铁磁体的形状各项异性及退磁能，磁畴与磁畴结构。
M2
2
讲授
2
自学资料
15
3.3
3.3技术磁化和反磁化过程，动态磁化特性
磁化现象及磁化强度，技术磁化的机制。
晶格热振动概念；热容的概念与物理意义，晶态固体热容的经验定律和经典理论，晶态固体热容的量子理论。
M2
2
讲授
2
自学资料
3
1.2
1.2材料的热膨胀
热膨胀系数概念，固体材料热膨胀的机理和热膨胀与其他性能的关系。
M1
2
讲授
2
自学资料
4
1.3
1.3材料的导热性
热导率的概念与物理意义和固体材料热传导的宏观规律，固体材料热传导的微观机理。
10%
5
课堂表现随机检查学生上课源自神状态、回答问题情况10%
五、评分细则
序号
课程目标
考核环节
大致占比
评分等级
1
M1
平时作业
30%
A-能够独立思考、按时完成作业，格式规范、答案准确。B-能够思考按时完成作业，格式合理、答案较准确。C-能够按时完成作业，格式比较合理、答案基本正确。D-作业抄袭，未能按时完成，解题思路混乱。
六、教材与参考资料
序号
教学参考资料明细
1
图书|材料物理性能, ,中国石油大学（华东）, 2018.（*主教材）
2
图书|材料物理性能,邱成军,哈尔滨工业大学出版社出版, 2003, ISBN:787560318271.
3
图书|无机材料物理性能,关振锋,清华大学出版社, 2011, ISBN:9787302009559.
《材料性能学
一、课程基本信息
课程名称
材料性能学
Properties of Materials
课程编码
MAT210421020
开课院部
材料科学与工程学院
课程团队
（未设置）
学分
2.0
课内学时
32
讲授
32
实验
0
上机
0
实践
0
课外学时
32
适用专业
材料化学
授课语言
中文
先修课程
课程简介
（限选）
本课程是针对材料物理、材料化学两个专业的限选课，课程将主要学习材料的电、介电、热、磁等物理性能的物理本质，了解材料的这些物性与其成分、组织结构、工艺过程的关系，介绍各种重要物理性能的基本理论及微观机制，性能的测定方法以及控制和改善性能的措施，以及材料各性能之间的相互制约与变化规律。课程融入了最新的科学研究成果，提高教材的科技质量，增强学生实践应用能力，使课堂教学和科研实现协调发展、良性互动，实现创新型人才培养目标。通过本课程学习培养学生理论联系实际的能力，以及提出问题、分析问题和解决问题的能力；培养学生科学思维，掌握多种科学研究方法，提高学生的科学素质，为从事材料工作及与材料有关的各项工作打好基础。使学生在学习中学会探索学习，在思考中学会独立思考，在创造中学会应用创造。
是
3.3
3.3
4
M4
目标4：能保障课程正常秩序、课堂保障层面
否
三、课程内容
序号
章节号
标题
课程内容/重难点
支撑课程目标
课内学时
教学方式
课外学时
课外环节
1
第1章
第1章材料的热学性质
本章重点难点：材料热膨胀概念与机理，难点是晶态固体热容的量子理论和固体材料热传导的微观机理。
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1.1
1.1材料的热容
M1
4
讲授
4
自学资料
5
1.4
1.4材料的热稳定性
材料热稳定性的概念和表示方法，提高抗热冲击断裂性能的措施。
M3
2
讲授
2
自学资料
6
第2章
第2章材料的电学性能
本章重点难点：导电机理，能带理论及电子电导的载流子迁移率和浓度与能带理论的关系
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2.1
2.1导电性与晶体的能带
能带理论及电子电导的载流子迁移率和浓度与能带理论的关系。
This course is a limited course for two majors of material physics and material chemistry. It will mainly study the physical nature of the material's electrical, dielectric, thermal, magnetic and other physical properties. We will understand the relationship between these physical properties of materials and their composition, organizational structure, and technological process, and introduce the basic theory and micro mechanism of various important physical properties, performance measurement methods. We will also study the law of mutual restriction and change between the properties of materials. The course integrates the latest scientific research results, improves the scientific and technological quality of teaching materials, enhances the practical application ability of students, and makes classroom teaching and scientific research achieve coordinated development. Through this course, students' ability of combining theory with practice, as well as the ability of putting forward, analyzing and solving problems; students' scientific thinking will be cultivated, a variety of scientific research methods will be mastered, and students' scientific quality will be improved, so as to lay a good foundation for material work and other work related to materials. This course will make students learn to explore, learn to think independently in thinking and learn to apply creation in creation.
M1
2
讲授
2
自学资料
8
2.2
2.2金属、合金的导电性
金属的导电机制与马基申定则，导电性及其测量与应用。
M2
2
讲授
2
作业
9
2.3
2.3半导体的电学性能
半导体的能带状态，能级分裂,本征半导体的电学性能,杂质半导体的电学性能,p-n结。
M1
4
讲授
4
自学资料
10
2.4
2.4绝缘体的电学性能、超导体、接触电性、热电性
2.主要考核学生对材料性能学基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，题型主要有填空题、选择题、简答题等。
50%
3
大作业
本课程要求结合所学内容自主查找材料性能学资料，挑选典型特色材料，形成方案，制作ppt上交，挑选优秀的课上进行自主讲解。
20%
4
考勤
随机点名、刷卡点名、雨课堂点名等
负责人
大纲执笔人
审核人
二、课程目标
序号
代号
课程目标
OBE
毕业要求指标点
任务
自选
1
M1
目标1：理解并认识材料的电、介电、热、磁等物理性能的物理本质
是
2.2
2.2
2
M2
目标2：理解物性与材料的成分、组织结构、工艺过程的关系及变化规律
是
4.2
4.2
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M3
目标3：通过课程培养学生理论联系工程实际的能力，提高提出问题、分析问题和解决问题的能力
金属—金属接触电效应，金属—半导体的接触，热电效应。
M3
4
讲授
4
综合大作业
11
2.5
2.5压电性、热释电效应、铁电性、光电性、磁电性
压电效应，热释电效应，铁电体的性能及其应用，外光电效应，内光电效应。
M2
4
讲授
4
自学资料
12
第3章
第3章材料的磁学性能
本章重点难点：磁性的基本概念和本质，物质的铁磁性及其物理本质。
2
M1
期末考试
70%
（见试卷评分标准）
3
M2
大作业
40%
A-能够自主查找材料性能学资料，挑选典型特色材料，并形成方案，制作优秀的ppt，课上的讲解流畅、合理。B-能够查找材料性能学资料，挑选材料形成方案，制作较好的ppt，课上讲解较为流畅、合理。C-能够挑选材料并形成方案，制作合格的ppt，课上讲解不流畅。D-不能够挑选材料，不能形成方案，不能制作ppt，课上无法讲解。
4
M2
期末考试
60%
（见试卷评分标准）
5
M3
期末考试
100%
（见试卷评分标准）
6
M4
考勤
100%
M-缺勤2次以内。N-缺勤3次。
7
M4
课堂表现
100%
M-精神状态良好，问题回答较好。N-精神状态较差，回答问题有误。
评分等级说明：
[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[M,N]=[80-100,0-79]
M3
2
讲授
2
综合大作业
四、考核方式
序号
考核环节
操作细节
总评占比
1
平时作业
1.每周布置2~3道题目。
2.成绩采用百分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。
3.考核学生对材料性能基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力。
10%
2
期末考试
1.闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。