北京工业大学材料科学基础教学大纲
《材料科学基础》教学大纲
《材料科学基础》教学大纲一、课程基本信息课程名称：材料科学基础课程类别：专业基础课学分：＿____总学时：＿____适用专业：＿____先修课程：＿____后续课程：＿____二、课程性质与目标（一）课程性质《材料科学基础》是材料类专业的一门重要的学科基础课程，它是连接基础科学与工程应用的桥梁。
通过本课程的学习，学生将掌握材料科学的基本概念、基本理论和基本方法，为后续专业课程的学习和从事材料科学与工程领域的研究、开发和应用工作奠定坚实的基础。
（二）课程目标1、知识目标（1）掌握材料的晶体结构、晶体缺陷、相图、扩散、相变等基本概念和基本理论。
（2）熟悉材料的力学性能、物理性能、化学性能等与材料结构和组织的关系。
（3）了解材料科学领域的最新研究成果和发展动态。
2、能力目标（1）具备运用材料科学的基本理论分析和解决材料工程实际问题的能力。
（2）能够进行材料的成分设计、工艺设计和性能预测。
（3）具有查阅相关文献和资料，获取新知识和新信息的能力。
3、素质目标（1）培养学生的科学思维方法和创新意识。
（2）增强学生的工程意识和实践能力。
（3）提高学生的综合素质和社会责任感。
三、课程内容与要求（一）晶体结构1、晶体学基础（1）掌握晶体的基本概念，如空间点阵、晶胞、晶格常数等。
（2）熟悉晶体的对称性和晶体的分类。
2、金属的晶体结构（1）掌握常见金属的晶体结构类型，如体心立方、面心立方和密排六方结构。
（2）了解金属晶体中的原子堆垛方式和间隙类型。
3、离子晶体结构（1）掌握离子晶体的结构规则和典型离子晶体的结构。
（2）了解离子晶体的配位数和半径比规则。
4、共价晶体结构（1）掌握共价晶体的结构特点和典型共价晶体的结构。
（2）了解共价键的特性和共价晶体的性能。
（二）晶体缺陷1、点缺陷（1）掌握点缺陷的类型，如空位、间隙原子和杂质原子。
（2）熟悉点缺陷的形成能和平衡浓度的计算。
2、线缺陷（1）掌握位错的基本概念，如刃型位错、螺型位错和混合位错。
材料科学基础课程教学大纲 (2)
材料科学基础课程教学大纲课程名称：材料科学基础课程编号：16118545学时/学分：80/5.0开课学期：4适用专业：材料科学与工程课程类型：学科与专业基础必修课一、课程说明本课程是材料科学与工程专业的一门学科与专业基础必修课程，主要面向金属及功能材与建筑材料两个方向。
该课程系统、全面地介绍材料基础理论知识，诸如材料的结合键、材料的晶体结构、晶体结构缺陷、材料的相结构与相图、材料的凝固、材料中的扩散，材料的塑性变形与强化等，使学生系统掌握材料的化学成分、组织结构与性能之间的关系及其变化规律，训练学生用所学理论分析实际问题的方法和思路，为后续专业课学习打下牢固的基础。
二、课程对毕业要求的支撑毕业要求1工程知识：具有数学、自然科学、工程基础和材料专业知识，并能够将其应用于解决本专业的复杂工程问题。
指标点： 1.5掌握材料制备、生产、应用的基本原理和相关知识，并结合数学、自然科学、工程基础知识，用于解决本专业的复杂工程问题。
毕业要求2问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析材料复杂工程问题，以获得有效结论。
指标点： 2.2能够应用物理、化学知识对材料的组成、结构、物相、性能以及相互关系进行识别、表达和分析，并获得有效结论。
4.研究：掌握材料结构和性能的分析方法、实验设计和材料的制备与加工工艺，具备设计和开展实验的能力，并能对实验结果进行有效分析并得到合理有效的结论。
指标点 4.1掌握材料制备与加工的方法和相关设备，能够根据材料研究的需求选择不同设备、工艺条件、操作过程，并能对结果进行分析，得到合理有效的结论。
三、课程的教学目标：1．掌握材料组织结构—成分—工艺—性能相互关系的基本规律和基本理论，深入理解材料组织结构—成分—工艺—性能相互关系；2．具有应用所学的知识，分析、解决材料研究、开发和使用中实际问题的能力。
3．初步掌握材料科学研究的思路和方法，为后续课程学习和进一步深造奠定理论基础。
材料科学基础教学大纲
材料科学基础教学大纲材料科学基础（专业基础课）fundamentalofmaterialscience以下部分标题核对用黑体五号字体，具体内容填写内容字体为宋体五号）【课程编号】bj26603【学分数】4【学时数】80（理论66+实验9+研究5）【课程类别】专业基础课【撰写日期】2021.09【先修课程】高等数学、大学物理【适用于专业】金属材料、材料学、材料物理与化学一、教学目的、任务:材料科学基础是研究材料的成分、结构与性能之间的关系及其变化规律的一门应用基础科学。
本课程的任务是向学生较全面系统地介绍材料科学基本原理，注意材料的共性与个性的结合，实现多学科知识的交叉与渗透。
材料科学基础是金属材料工程专业教育课，学习本课程的目的是为后续专业课打下牢固的基础，同时为将来从事材料的研究与开发打下坚实的理论基础。
先修课程为物理化学、高等数学。
通过材料科学基础的教学，使学生了解和掌握材料科学的基本理论，培养学生理论思维的能力，为从事材料学教学和科研打下扎实的理论基础。
二、课程教学的基本建议：1．了解材料科学的重要地位与作用，工程材料的分类，课程的任务与内容，材料科学基础的学习方法。
2．认知原子的电子结构和元素周期表，掌控金属键、离子键、共价键、分子键和氢键几种典型融合键的特点。
3．掌握三大固体材料的结构特点、性能特点，建立材料结构与性能之间的关系。
掌握晶体学的基础知识，重点是掌握晶向指数与晶面指数的标定方法，三种典型的金属晶体结构，会求三种晶体结构的致密度和配位数。
4．掌控晶体缺陷的类型、各类瑕疵的结构特征、性质及其对材料性能的影响。
重点掌控势能的概念，柏氏矢量及其性质，势能的运动与交易，势能反应，掌控势能的应力场，介绍势能的能量、晶体的界面与界面能够，溶解与润湿等概念与现象。
5．掌握扩散的概念、重点掌握扩散第一定律、扩散第二定律及其应用、扩散机制。
了解柯肯达耳效应、扩散的热力学解释，掌握扩散系数的计算、影响扩散的因素和离子晶体的扩散。
材料科学基础课程教学大纲
材料科学基础课程教学大纲
一、课程背景与目标
材料科学基础课程是材料科学与工程专业的一门基础性课程，旨在培养学生对材料科学基本理论和基本知识的理解和掌握，为其后续的专业学习和科研工作打下坚实的基础。
本课程通过系统地讲授材料结构、性能与应用等方面的基础知识，旨在培养学生的科学思维、分析问题和解决问题的能力。
二、教学内容
1. 材料科学基础
1.1 材料科学的发展历程
1.2 材料科学的研究方法与手段
1.3 材料科学的基本概念和专业术语
2. 材料结构与性能
2.1 材料的晶体结构与非晶体结构
2.2 材料的晶体缺陷与非晶缺陷
2.3 材料的晶体结构与性能关系
2.4 材料的物理性质与化学性质
2.5 材料的机械性能与材料强度
3. 材料制备与加工
3.1 金属材料的制备与加工
3.2 陶瓷材料的制备与加工
3.3 高分子材料的制备与加工
3.4 复合材料的制备与加工
3.5 材料制备与加工中的工艺控制与监测
4. 材料性能测试与分析
4.1 材料性能测试的基本原理与方法4.2 材料力学性能测试与分析
4.3 材料热学性能测试与分析
4.4 材料电学性能测试与分析。
材料科学基础实践教学大纲
《材料科学基础》实验教学大纲一、课程简介《材料科学基础》实验是应用物理专业课程《材料科学基础》的相应实践教学环节，是该课程的课内实验部分。
二、课程实验教学目的与要求1、实验教学目的通过实验，巩固所学理论课程的基本概念、基本理论，掌握材料结构、成分、制备工艺与性能之间的关系，理解材料晶体缺陷常识，掌握金属材料、无机非金属材料、高分子材料组成结构等知识；掌握功能材料其基础物理知识，学习各种材料结构分析在科研等方面的实际应用。
从而培养学生的实践能力和分析问题、解决问题的能力。
2、实验教学要求《材料基础实验》课程要求学生掌握各种实验仪器的操作，加深对理论课程的理解、记忆、掌握，深入理解材料物理本质同材料性能之间的关系关联规律。
要求学生亲自参与实验过程，仔细观察实验现象，认真记录实验结果数据，分析实验现象和结果。
培养科学、严谨、实事求是的科学态度。
为后续课程的学习、专业课程的学习、课程设计及进一步深造打好基础。
三、实验项目1.材料晶体结构数据的获得－X射线衍射实验目的：了解粉末X射线衍射工作原理、结构及使用方法。
在理论课程的基础上，加深对材料晶体结构的理解，掌握晶体结构数据的获得方法。
实验原理:X射线衍射分析（X-ray diffraction，简称XRD），是利用晶体形成的X射线衍射，对物质进行内部原子在空间分布状况的结构分析方法。
将具有一定波长的X射线照射到结晶性物质上时，X射线因在结晶内遇到规则排列的原子或离子而发生散射，散射的X射线在某些方向上相位得到加强，从而显示与结晶结构相对应的特有的衍射现象。
X射线衍射方法具有不损伤样品、无污染、快捷、测量精度高、能得到有关晶体完整性的大量信息等优点。
衍射X射线满足布拉格（W.L.Bragg）方程：2dsinθ=nλ式中：λ是X射线的波长；θ是衍射角；d是结晶面间距；n是整数。
波长λ可用已知的X射线衍射角测定，进而求得面间隔，即结晶内原子或离子的规则排列状态。
《材料科学基础》课程教学大纲
《材料科学基础》课程教学大纲一．课程名称：材料科学基础二．课程代码：MS101三．学时：48学时（3学分）四．授课对象：本科生五．前置课程：无六．课程性质：专业基础课七．课程目标：1．使学生了解材料科学的基本概念和基本原理。
2．培养学生运用材料科学知识解决实际问题的能力。
3．激发学生对材料科学研究的兴趣。
八．教材与参考书：参考书：九．教学内容和要求：1．材料科学概述1.1材料科学的定义和研究内容1.2材料科学的发展历程1.3材料分类和材料选择原则1.4材料的性能和结构1.5材料科学与工程应用2．材料结构与组成2.1原子结构与结晶2.2晶体缺陷与非晶态材料2.3材料的组织和相变3．材料工艺与加工3.1材料的制备过程3.2材料的加工方法和加工工艺3.3材料表面处理和改性4．材料性能与评价4.1材料的物理性能4.2材料的力学性能4.3材料的化学性能4.4材料的热学性能4.5材料的电学性能4.6材料的光学性能4.7材料的磁学性能4.8材料的导热性能5．材料选型与应用5.1材料的优化设计5.2材料的可持续发展5.3材料在能源领域的应用5.4材料在医药领域的应用5.5材料在环境保护领域的应用5.6材料在信息技术领域的应用十．教学方法：1．理论教学通过课堂讲授，结合多媒体和实例分析，引导学生理解材料科学的基本概念和原理。
2．实验教学开展相关实验，使学生通过自己动手操作和观察结果，加深对材料科学的理解。
3．课外阅读鼓励学生参考相关专业书籍和论文，加强对材料科学知识的深入了解。
十一．考核方式：1．平时成绩（20%）包括课堂表现和实验报告的评分。
2．期中考试（30%）涵盖了课程的基本概念和原理。
3．期末考试（50%）对整个课程的知识和理解进行综合考察。
十二．教学进度安排：教学周数主题内容第1周材料科学概述材料科学的定义和研究内容第2周材料分类和材料选择原则材料的分类和选用原则第3周材料的结构和组成材料的原子结构和结晶第4周材料的组织和相变材料的组织和相变第5周材料的制备过程材料的制备方法和工艺第6周材料的加工方法和加工工艺材料的加工方法和工艺第7周材料表面处理和改性材料表面处理和改性方法第8周期中考试第9周材料的物理性能材料的物理性能和测试方法第10周材料的力学性能材料的力学性能和测试方法第11周材料的化学性能材料的化学性能和测试方法第12周材料的热学性能材料的热学性能和测试方法第13周材料的电学性能材料的电学性能和测试方法第14周材料的光学性能材料的光学性能和测试方法第15周材料的磁学性能材料的磁学性能和测试方法第16周材料的导热性能材料的导热性能和测试方法第17周材料的优化设计材料的优化设计方法第18周材料的可持续发展材料的可持续发展原则第19周材料在能源领域的应用材料在能源领域的应用第20周材料在医药领域的应用材料在医药领域的应用第21周材料在环境保护领域的应用材料在环境保护领域的应用第22周材料在信息技术领域的应用材料在信息技术领域的应用第23周复习第24周期末考试十三．补充说明：本课程注重理论与实践相结合，通过实验教学和课外阅读，培养学生的实际操作能力和科学研究能力。
《材料科学基础》教学大纲
《材料科学基础》教学大纲课程名称：材料科学基础学时：48学时学分：3学分课程目标：本课程旨在培养学生对于材料科学的基础知识与理解。
通过学习材料分类、结构、性能以及材料制备和表征的基本原理，学生将掌握材料科学基础知识，为进一步深入学习高级材料科学课程打下坚实的基础。
教学内容：第一章：材料科学概论（2学时）1.1材料科学的发展历程1.2材料在人类社会中的作用和意义1.3材料科学的研究内容和方法第二章：材料结构与性能（10学时）2.1材料的结构层次2.2结晶与非晶材料2.3晶体结构与晶格常数2.4材料的缺陷与缺陷对材料性能的影响2.5材料的力学性能、热学性能、电学性能等基本性能第三章：材料制备与处理（12学时）3.1材料的物质相与相图3.2材料的熔融法制备3.3材料的溶液法制备3.4材料的气相法制备3.5材料的固相反应制备3.6材料的表面处理与改性第四章：材料表征与分析（12学时）4.1材料的显微结构表征4.2材料的物理性能测试与测量4.3材料的化学成分分析4.4材料的表面形态与性质分析4.5材料的晶体结构表征第五章：新材料的发展与应用（12学时）5.1金属材料和合金的发展与应用5.2无机非金属材料的发展与应用5.3有机高分子材料的发展与应用5.4先进功能材料的发展与应用教学方式：本课程采用多种教学方法，包括课堂讲授、案例分析、小组讨论和实验室实践等。
通过理论与实践相结合的教学方式，促进学生对材料科学的深层次理解和应用能力的培养。
考核方式：课程考核主要包括平时成绩和期末考试。
平时成绩占总成绩的30%，包括课堂表现、小组讨论和实验报告等；期末考试占总成绩的70%，考查学生对于课程内容的理解和应用能力。
参考教材：1.王晓琪、李大鹏.材料科学基础[M].高等教育出版社.2.张安生、张雄飞、常凤祥.材料科学概论[M].高等教育出版社.3.陈传锋、郭晓义、沈宏.材料科学与工程导论[M].高等教育出版社.备注：本课程以培养学生的材料科学基础知识和理解能力为主要目标。
材料科学基础课程教学大纲
材料科学基础课程教学大纲课程名称：材料科学基础课程代码：MSE101学分：3学分开课对象：本科一年级材料科学与工程专业学生课程教师：XXX一、课程目标材料科学基础是一门介绍材料科学与工程领域基本概念、基本原理以及基本技能的课程。
通过本课程的学习，学生将掌握材料科学与工程的基本知识，包括材料分类、材料结构与性能的关系、材料制备和加工技术等方面的知识。
同时，本课程将培养学生的问题分析与解决能力，提高其实践操作能力和科学研究能力。
二、教学内容与教学安排1.材料科学与工程概述-介绍材料科学与工程的基本定义和发展历程-大纲各个章节的介绍2.结构与性能-原子结构与晶体结构的基本概念和分类-晶体缺陷和固溶体的形成-材料的力学性能、热性能、电性能等基本性能3.材料的制备与加工-金属材料的提取、精炼和制备-陶瓷材料的制备与加工-高分子材料的合成与制备-纳米材料的制备技术4.材料性能测试与分析-材料性能测试的基本原理和方法-金属材料、陶瓷材料和高分子材料的常用测试方法-材料性能测试数据的处理和分析5.材料应用与发展-不同材料在不同工程领域中的应用-材料科学与工程在可持续发展中的作用三、教学方法与学时安排本课程采用理论与实践相结合的教学方法。
理论部分通过讲课、课堂讨论和案例分析来讲解相关知识点。
实践部分设有课堂实验和实验报告，以及期末考核。
教学安排如下：-第1-4周：材料科学与工程概述-第5-8周：结构与性能-第9-12周：材料的制备与加工-第13-16周：材料性能测试与分析-第17-18周：材料应用与发展-第19周：期末考试四、考核方式与成绩评定1.平时表现（20%）-考勤情况（10%）-课堂讨论和参与度（10%）2.实验报告（30%）-实验报告的撰写质量和实验操作技能3.期末考试（50%）-考查学生对课程内容的理解和掌握程度五、参考教材1.材料科学与工程基础，陆谦、蔡生民，高等教育出版社2. 材料科学与工程导论，William D. Callister Jr.、David G. Rethwisch，机械工业出版社1. Materials Science and Engineering: An Introduction, William D. Callister Jr., David G. Rethwisch2. Introduction to Materials Science and Engineering, JamesF. Shackelford3. Fundamentals of Materials Science and Engineering, William D. Callister Jr., David G. Rethwisch以上即为《材料科学基础》课程的教学大纲。
《材料科学基础》第一章 原子结构与结合健
《材料科学基础》教学大纲四年制本科材料科学与工程专业用80 学时 4 学分一、课程性质和任务《材料科学基础》是材料科学方法与工程专业一级学科公共主干课，是介于一般基础课与专业课之间的专业基础课。
本课程将系统全面介绍材料科学的基础理论知识，诸如固体材料的结合键，材料的结构与性能，材料中的扩散，材料的相变，材料的塑性变形与强化，以及材料科学研究方法等，将金属材料、无机非金属材料、聚合物材料紧密地结合在一起，使学生更好地把握材料的属性，熟悉材料的共性，为后继课程的学习、进一步深造和从事科技工作奠定基础。
二、课程学习的目标和基本要求：1．对能力培养的要求通过学习，要求学生掌握材料组织结构—成分—工艺—性能相互关系的基本规律和基本理论，深入理解材料组织结构—成分—工艺—性能相互关系，培养学生应用所学的知识，分析、解决材料研究、开发和使用中实际问题的能力。
初步掌握材料科学研究的思路和方法，为后续课程的学习和进一步深造奠定理论基础。
2 ．课程的重点和难点本课程重点是料组织结构—成分—工艺—性能相互关系的基本规律和基本理论，如材料结构与缺陷，材料凝固与相图，塑性变形与强韧化等，并能应用所学的理论分析和解决实际问题。
难点是材料结构，位错理论，合金凝固，二元相图，三元相图，材料强韧化，晶体塑性变形等，3 ．先修课程及基本要求无机化学、物理化学、材料力学三、课程内容及学时分配•教学基本内容第一章材料的结构（ 22 学时）1.1 晶体学基础1.2 常见的晶体结构1.3 固溶体的晶体结构1.4 金属间化合物的晶体结构1.5 硅酸盐结构1.6 非晶态固体结构1.7固体的电子能带结构理论1.8 团簇与纳米材料结构1.9 准晶结构本章重点：•结晶学基础知识 (晶体的概念与性质、晶体宏观对称要素、晶体定向、•单位平行六面体的划分、配位数与配位多面体的概念、鲍林规则 )。
•常见材料的结构理论与模型（常见无机化合物的晶体结构、硅酸盐晶体结构分类及特征、固溶体晶体结构类型及影响因素、缺陷化学反应表示法、金属间化合物的结构类型及影响因素，玻璃的结构）。
材料科学基础教学大纲
《材料科学基础》课程教学大纲课程编号：0805000545课程名称：《材料科学基础》课程英文名称：《Fundamental of Material Sciences》课程类型：必修课总学时：40 讲课学时：40学分：2.5适用对象: 材料成型与控制工程本科生先修课程：《大学物理》、《物理化学》、《普通化学》一、课程的性质、目的和任务材料科学基础是材料成型与控制工程专业专业基础课。
本课程将系统、全面地介绍材料基础理论知识，诸如材料的结合键、材料的晶体结构、晶体结构缺陷、材料的相结构与相图、材料的凝固、材料中的扩散，材料的塑性变形与强化、材料的亚稳态。
本课程着眼于材料基本问题、从金属材料的基本理论出发，将高分子聚合物材料、陶瓷材料、复合材料等结合在一起，使学生能把握材料的共性，熟悉材料的个性。
通过理论教学与实验教学，使学生不仅能掌握基本理论，善于分析和解决问题，探索新知识的能力。
本课程也是材料成型与控制工程专业的技术基础课，它为该专业学生的后续课程，如材料加工成型、材料热处理、材料的性能、工程材料学、材料测试、材料的近代研究方法、计算机在材料科学中的应用等提供基础。
二、教学基本要求原子间的键合，晶体学基础、纯金属的晶体结构及特征、离子晶体的结构、共价晶体的结构、晶体的对称性、高分子材料的结构；晶体结构缺陷（包括点缺陷、线缺陷和面缺陷）、材料的相结构；相律、纯金属的结晶理论、晶核的形成、晶核的成长；匀晶相图、共晶相图、包晶二元相图及其分析、铁碳相图；固溶体的凝固理论、共晶合金的凝固理论；三元相图；扩散现象及本质，扩散方程的解及应用、扩散的微观机制、扩散驱动力、反应扩散、影响扩散的因素；滑移与孪晶变形、纯金属及合金的变形强化、冷变形金属的回复与再结晶，金属的热变形、动态回复再结晶，材料的强化理论等。
三、教学内容、要求及学时安排本课程的课堂教学时数约为68时，具体章节及学时分配如下：绪论 1学时第一章材料的结构 4学时第一节原子的键合方式第二节晶体学基本知识第三节纯金属的晶体结构第四节合金相的晶体结构第二章空位与位错 6 学时第—节空位第二节位错的基本类型及特征第三节柏氏矢量第四节位错的运动第五节位错的应变场和应力能第六节位错的受力第七节位错与晶体缺陷的交互作用第八节位错的萌生与增殖第九节实际晶体中的位错组态第三章材料的表面与界面 2学时第二节材料的界面第四章材料的凝固 4学时第—节金属液态结构与性能特点第二节金属结晶的基本规律第三节晶核的长大第四节结晶理论的应用第五章二元系相图及合金的凝固与组织 9学时第一节二元相图的表示方法第二节匀晶相图及固溶体合金的凝固和组织第三节共晶相图及共晶系合金的凝固和组织第四节匀晶相图及其合金的凝固和组织第五节偏晶相图及其合金的凝固和组织第八节如何分析和使用二元相图第八章材料的塑性变形 6学时第一节单晶体的塑性变形第二节多晶体的塑性变形第四节单相固溶体合金塑性变形的特点第五节金属冷加工后的组织和性能的变化第九章冷变形金属的回复、再结晶与热加工 4学时第一节冷变形金属的回复第二节冷变形金属的再结晶第三节晶粒的长大第四节金属的热加工第九章固态相变 4学时第二节过饱和固溶体的脱溶第三节共析转变第四节马氏体转变合计共40时五、课外习题及课程讨论适当安排学生课堂讨论，每章都留一定量的习题和思考题(除思考题外，书面作业一般在4～8题)。
北京工业大学：材料科学基础 教学大纲
材料科学基础教学大纲材料科学基础Ⅱ－1英文名称：Principles of Materials Science Ⅱ－1课程编号：0003240课程类型：学科基础必修课学时：64学分：4适用对象：材料类本科先修课程：物理化学使用教材及参考书：1.《材料科学基础》，徐恒钧编著，北京工业大学出版社，2001年10月2. Materials Science and Engineering An Introduction, William D. Callister, Jr. John Wiley & Sons(ASIA) Pte Ltd, 2002一、课程性质、目的和任务本课程为材料科学与工程一级学科专业基础必修课，是研究材料的成分、结构与性能之间的关系及其变化规律的一门应用基础科学，是进一步学习金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料、结构材料及功能材料的基础。
它将阐述各种材料的共性基础知识，从材料的组织结构出发，研究材料的结构与材料的制备方法、加工工艺以及材料性能之间的关系。
二、课程教学内容及要求第一章原子结构与结合键第一节原子结构：电子波函数及四个量子数[1]第二节结合键:键型及其性质[2]第二章材料的结构第一节晶体学基础：点阵和晶胞[1]；晶体对称性[2]；晶面指数和晶向指数[1]；晶体投影Δ第二节常见晶体结构：密堆积[1]；氯化铯[1]、氯化钠[1]；纤锌矿[1]；闪锌矿[1]；钙钛矿[1]；金红石[2]；萤石Δ第三节固溶体结构[2]；第四节金属间化合物[2]；第五节硅酸盐结构[2]；第六节非晶态固体[3]；第七节准晶体[3]；第八节能带理论初步Δ第三章晶体结构缺陷第一节点缺陷[1];第二节位错的结构[1]；第三节位错的运动[2]；第四节位错应力场[3]；第五节位错与缺陷的交互作用[3]；第六节位错的增殖、塞积与交割[3]；第七节全位错和不全位错[1]；位错反应[1]；扩展位错Δ第四章相平衡与相图第一节相与相平衡[2]；第二节单元系相图[2]；第三节二元系相图[1]；第四节铁碳相图[1]；第五节相图的热力学解释[3]第六节三元系相图[2]第五章材料的凝固第一节结晶：成核与长大[2]第二节溶质分凝[1]、成分过冷[1]；界面稳定性[2]；第三节共晶合金结晶[3]；第四节铸锭三晶区[2]；第五节凝固技术[3]；第六节无机材料的液固相变Δ；第七节高分子材料凝固Δ其中角标符号表示：[1] ：掌握、[2] ：理解、[3] ：了解、△：自学或粗讲三、课程教学基本要求课堂讲授为主。
教学大纲_材料科学基础p6
1、课程性质、目的与任务
材料科学基础是我校材料科学与工程一级大学科各专业方向（建筑结构与功能材料、无机材料、高分子材料、现代复合材料和金属功能与结构材料）的第一门专业基础课，与材料工程基础和材料研究方法两门课程一起，构成了材料科学与工程一级大学科的专业基础课程平台。通过本课程的学习，能促进学生对材料科学整体学科观念的建立和基本理论的掌握，承上启下，为后继的专业课程教学，也为进一步培养与当代材料科学与材料工业发展需求相适应的研究型、创新型、宽口径人才奠定基础。
第二节材料强化基本原理和方法
第三节材料韧化基本原理与方法
4、前修课程要求：
高等数学；无机化学；有机化学；分析化学；普通物理；物理化学；工程力学；概率论与数理统计。
5、学时分配，总学时72，具体分配如下：
序号
内容
理论课时
1
引论
5
2
第一章固体材料的结构 基础知识
6
3
第二章晶体结构与缺陷
5
4
第三章材料的相结构及 相图
* 2.Callister, William D. Materials science and engineering: an introduction[M].New York: Wiley, c2003.
* 3.徐恒钧.材料科学基础[M].北京：北京工业大学出版社，2001.
* 4.石德珂主编：材料科学基础，北京：机械工业出版社出版，2003年第二版
3、课程教学主要内容
引论
0.1关于材料的基本知识
0.2材料与人类文明
0.3材料结构与性能的共性问题
0.4关于材料科学的基本知识
0.5材料科学的本质属性
0.6材料科学的地位与任务
材料科学基础课程教学大纲
材料科学基础课程教学大纲一、课程简介材料科学基础课程是材料科学与工程专业的基础学科，旨在培养学生对材料科学的基本理论、基本知识和基本技能的掌握。
本课程旨在通过系统地讲授材料科学的基本概念、基本理论和基本原理，培养学生对材料科学的兴趣，为其后续学习和科研奠定基础。
二、课程目标1. 了解材料科学的定义、发展历程和学科体系，对材料科学学科的基本框架有初步了解；2. 理解材料的基本概念、分类以及材料性能与组成之间的关系；3. 掌握材料科学的基本原理和基本理论，能够运用这些知识解决实际问题；4. 培养学生的观察、实验和分析能力，使其具备科学研究的基本素养。
三、课程内容本课程主要内容包括以下方面：1. 材料科学基础概念：介绍材料科学的定义、特点和发展历程，引导学生了解材料科学的重要性和应用领域。
2. 材料的分类与性能：介绍材料按照物理、化学和结构特性的不同进行分类，并讲解不同类型材料的性能与组成之间的关系。
3. 材料结构与组织：介绍材料的晶体结构和非晶结构，讲解不同结构对材料性能的影响。
4. 材料表征与测试技术：介绍材料表征的基本方法和常用测试技术，包括显微镜观察、X射线衍射、热分析等。
5. 材料加工与工艺：探讨材料的加工过程和工艺方法，包括熔融法、固相法、溶剂法等。
6. 材料性能与应用：介绍材料的物理性能、化学性能和力学性能，以及不同材料在各个领域的应用。
四、教学方法与评估1. 教学方法：本课程采用教师讲授、学生讨论和实验演示相结合的教学方法，通过案例分析和实际问题讨论，培养学生的思维和分析能力。
2. 评估方式：考核方式包括平时表现、作业、实验报告和期末考试等，综合评定学生的学习成绩。
五、参考教材与参考资料参考教材：1. 《材料科学基础》（王萍主编）2. 《材料科学导论》（何选富主编）参考资料：1. Smith, W.F., Principles of Materials Science and Engineering2. Callister, W.D., Materials Science and Engineering: An Introduction六、教学计划本课程总共开设30学时，在教学时间上大致分布如下：1. 第1-2周：材料科学基础概念2. 第3-4周：材料的分类与性能3. 第5-6周：材料结构与组织4. 第7-8周：材料表征与测试技术5. 第9-10周：材料加工与工艺6. 第11-12周：材料性能与应用7. 第13-15周：复习与期末考试七、教学团队本课程的教学团队由材料科学与工程专业的教师组成，他们具有丰富的教学经验和科研背景，能够将材料科学的基本理论和实践相结合，为学生提供优质的教学服务。
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课程性质、目的和任务
本课程为材料科学与工程一级学科专业基础必修课，是研究材料的成分、结构与性能之间的关系及其变化规律的一门应用基础科学，是进一步学习金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料、结构材料及功能材料的基础。
它将阐述各种材料的共性基础知识，从材料的组织结构出发，研究材料的结构与材料的制备方法、加工工艺以及材料性能之间的关系。
第一部分
第一章原子结构与结合键
第一节原子结构：电子波函数及四个量子数[1]
第二节结合键:键型及其性质[2]
第二章材料的结构
第一节晶体学基础：点阵和晶胞[1]；晶体对称性[2]；晶面指数和晶向指数[1]；晶体投影Δ
第二节常见晶体结构：密堆积[1]；氯化铯[1]、氯化钠[1]；纤锌矿[1]；闪锌矿[1]；钙钛矿[1]；金红石[2]；萤石Δ
第三节固溶体结构[2]；
第四节金属间化合物[2]；
第五节硅酸盐结构[2]；
第六节非晶态固体[3]；
第七节准晶体[3]；
第八节能带理论初步Δ
第三章晶体结构缺陷
第一节点缺陷[1];
第二节位错的结构[1]；
第三节位错的运动[2]；
第四节位错应力场[3]；
第五节位错与缺陷的交互作用[3]；
第六节位错的增殖、塞积与交割[3]；
第七节全位错和不全位错[1]；位错反应[1]；扩展位错Δ
第四章相平衡与相图
第一节相与相平衡[2]；
第二节单元系相图[2]；
第三节二元系相图[1]；
第四节铁碳相图[1]；
第五节相图的热力学解释[3]
第六节三元系相图[2]
第五章材料的凝固
第一节结晶：成核与长大[2]
第二节溶质分凝[1]、成分过冷[1]；界面稳定性[2]；
第三节共晶合金结晶[3]；
第四节铸锭三晶区[2]；
第五节凝固技术[3]；
第六节无机材料的液固相变Δ；
第七节高分子材料凝固Δ
实践环节
实验一：位错蚀坑观察：要求了解位错蚀坑的形态和分布，了解位错增殖和位错运动。
实验二：铁碳合金平衡组织观察；
实验三：二元、三元组织观察；
实验四：凝固条件对组织的影响机光敏玻璃，了解非均匀成核
第二部分
第一章晶态固体中的扩散
第一节扩散宏观规律[1]
第二节扩散的微观机制[1]
第三节扩散热力学分析[2]
第四节扩散系数及影响因素[1]
第五节反应扩散[2]
第六节离子晶体中的扩散△
第二章晶态固体材料中的界面
第一节晶体表面[1]
第二节晶界结构（小角度晶界[1] 大角度晶界[3]）
第三节晶界的能量[1]
第四节晶界的平衡偏析[1]
第五节晶界的迁移[1]
第六节相界面[1]
第七节界面能与显微组织形貌[2]
第三章材料的变形与再结晶
第一节弹性变形[2]
第二节单晶体的塑性变形[1]
第三节多晶体塑性变形[1]
第四节塑变过程中的位错交互作用[1]
第五节多相合金塑性变形[2]
第六节高分子材料的塑性变形[2
第七节塑性变形对组织性能的影响[2]
第八节冷变形金属的回复与再结晶及晶粒长大[1]
第九节热加工及超塑性[3]
第四章固态相变
第一节固态相变总论[1]
第二节成分不变的相变[2]
第三节钢在加热时转变及共析转变[1]
第四节马氏体转变[1]
第五节贝氏体转变[2]
第六节脱溶转变及回火转变[1]
第五章材料的强韧化
第一节材料的强化基本原理[2]
第二节材料韧化的基本原理[2]
其中角标符号表示：[1] ：掌握、[2] ：理解、[3] ：了解、△：自学或粗讲
实践环节
实验一、金属的塑性变形与再结晶
对金属进行不同量的塑性变形后，在不同温度进行加热保温，研究塑性变形量、加热温度对于塑变后金属的再结晶过程及再结晶后组织的影响，使学生掌握该问题的研究方法，建立起课堂教学和实际过程的联系。
实验二、固态相变
观察固态相变过程及组织转变，了解马氏体相变形状记忆效应。
建立起课堂教学与实际固态相变过程及其应用之间的联系。