北京工业大学：材料科学基础 教学大纲
《材料科学基础》课程教学大纲
《材料科学基础》课程教学大纲课程编号：08061211课程名称：材料科学基础英文名称：Fundamental of Materials Science课程类型：学科基础课课程要求：必修学时／学分：88／5.5 （讲课学时：80 实验学时：8 上机学时：0）适用专业：材料成型与控制工程；焊接技术及工程；金属材料工程；无机非金属材料工程一、课程性质与任务《材料科学基础》是材料科学与工程学院各专业学生学习和掌握材料的成分、组织结构与性能间的关系及其变化规律，特别是固体材料的结构、晶体缺陷、平衡相图、凝固和原子扩散过程诸方面的基本概念和基础理论，以及有关的加工工艺对材料的组织结构和性能的影响规律的学科基础课，也是学生将来学习专业课程的理论基础。
本课程在教学内容方面着重基本知识、基本理论和基本规律等方面的讲解；在培养实践能力方面着重试样的选取与制备及显微组织的观察等基本方法的训练，使学生熟悉材料科学的相关基础知识，为后续专业课程的学习以及将来解决材料的生产、加工等问题和探索新材料、新技术、新工艺打下比较系统而坚实的理论基础。
二、 课程与其他课程的联系选修课：大学物理，材料物理化学本课程是在学习了大学物理、材料物理化学等课程后方能学习本课程；该课程也是学习后续专业课程的理论基础。
通过该课程的学习，使学生掌握材料的成分、组织结构与性能间的关系及其变化规律，从而为进一步深入学习材料科学与工程学院各专业的专业课程奠定基础，并且理论结合实践，使其有机的结合起来，形成一个完整的系统的专业学科基础理论体系。
三、课程教学目标1．学习并掌握常见的晶体结构与材料的相结构、晶体缺陷及固态材料中的原子扩散、材料的凝固、二元相图及塑性变形等基本知识，使学生在材料方面具有扎实的基础理论知识，了解并掌握金属材料产品由不同工艺形成的组织特征，具有开发和选用新材料的能力和工程实际应用的能力；（支撑毕业能力要求1.1、1.2）2．培养学生的工程实践学习能力，使学生掌握观察材料显微组织的实验方法，获得实验技能的基本训练，具有查阅有关技术资料的能力；（支撑能力毕业要求2.1、2.3）3．培养学生对金属材料的各类物理现象、特性进行研究并通过实验验证的能力。
《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、《材料科学基础》课程说明（一）课程代码：08131015（二）课程英文名称：Fun dame ntals of Materials Scie nee（三）开课对象：材料物理专业（四）课程性质：《材料科学基础》是材料科学与工程系各专业本科生的一门重要的专业基础课，以介绍工程材料的基础理论为目的，既具有较强的理论性，又与生产实际有紧密的联系。
研究材料的成份、组织结构、性能及三者间的关系。
（五）教学目的：掌握有关工程材料的基本理论和知识，训练用所学理论分析实际问题的方法和思路。
初步掌握材料的科学实验方法和有关的实验技术；掌握定量、半定量地解决工程材料问题的方法。
（六）教学内容：本课程主要包括工程材料中的原子排列、固体中的相结构、凝固、相图、固体中的扩散、塑性变形、回复与再结晶、固态相变、复合效应与界面，以上内容都是材料科学的基础理论，它对于发展新材料、培养学生创新能力具有深远的意义。
（七）学时数、学分数及学时数具体分配学时数：72学时分数：4 学分学时数具体分配：（八）教学方式：以讲授为主的教学方式。
（九）考核方式和成绩记载说明：考核方式为考试。
严格考核学生出勤情况，达到学籍管理规定的旷课量取消考试资格。
综合成绩根据平时成绩和期末成绩评定，平时成绩占40%，期末成绩占60%。
二、讲授大纲与各章的基本要求第一章工程材料中的原子排列教学要点：通过本章的学习使学生掌握固体中原子的排列方式和分布规律，包括固体中的原子是如何相互作用并结合起来的，晶体的特征及其描述方法，晶体结构的特点，各种晶体间的差异，以及晶体结构中缺陷的类型及性质。
这些都是本章重点介绍的内容。
这些知识不仅是学习材料学科课程的基础，也是学习其他专业课程比不可少的基础。
1. 掌握晶面、晶向的表示方法2 •熟悉三种典型的晶体结构3 •晶体缺陷的基本类型、基本特征、基本性质4•位错的应力场和应变能；位错的运动与交互作用教学时数：13 学时教学内容：第一节原子键合一、固体中的原子的结合键（金属键、共价键、离子键、分子键、氢键）二、工程材料的分类第二节原子的规则排列一、晶体学基础（晶体、结构、空间点阵、布拉菲点阵晶面指数、晶向指数、晶面间距）二、晶体结构及其几何特征（金属中常见晶体结构、陶瓷的晶体结构）第三节原子的不规则排列一、点缺陷（平衡浓度、形成、结构和能量）二、线缺陷（位错的基本类型、柏氏矢量、位错密度、作用在位错上的力及位错的运动、位错的应力场与应变能位错之间的交互作用、位错的增值、塞积与交割、实际晶体中的位错）三、面缺陷（晶界、亚晶界、挛晶界和相界）考核要求：1、原子键合1.1 固体中的原子的结合键（识记）1.2 工程材料的分类（领会）2、原子的规则排列2.1 晶体学基础（领会）2.2 晶体结构及其几何特征（识记）3、原子的不规则排列3.1点缺陷（应用）3.2线缺陷（应用）3.3面缺陷（领会）第二章固体中的相结构教学要点：通过本章的学习使学生掌握固熔体、化合物、陶瓷晶体相、玻璃相及分子相等五类。
《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》教学大纲适用四年制本科材料科学与工程专业(参考时数：80学时)一、课程代码8103010二、课程的性质、任务“材料科学基础”是材料科学与工程专业本科生一门重要的专业基础课，它从材料的内部结构探讨其性质与行为，揭示材料结构与性能的内在联系及规律，为认识和改进材料的性能提供必备的基础知识。
人们可以从其基本理论出发，指导材料的生产及科研，解决材料使用中的问题。
三、课程基本要求通过本课程的学习，要求学生了解并掌握以下内容：1. 晶体学基础,特别是三种典型的金属晶体结构；2. 晶体缺陷对材料性能的影响；3. 固体中各种相的结构及特点；4. 金属结晶的基本规律及基本条件；5.材料的相图与性能的关系，重点掌握铁碳相图；6.材料中原子扩散及固态相变的基本理论；7.塑性变形对材料组织及性能的影响；8.回复及再结晶对冷变形金属组织及性能的影响。
四、课程内容1．工程材料中的原子排列1）.原子键合金属键，共价键，离子键，分子键，氢键2）.原子的规则排列晶体学基础：晶体，晶体结构与空间点阵，布拉菲点阵，晶向指数与晶面指数；晶体结构及其几何特征：三种典型的金属晶体结构，晶胞中的原子数，点阵常数，晶体原子排列的紧密程度，晶体结构中的间隙，晶体中原子的堆垛方式晶体结构的多晶型性；陶瓷的晶体结构：离子晶体的结构，共价键晶体的结构。
2．原子的不规则排列----晶体缺陷1）.点缺陷点缺陷的形成、结构和能量，点缺陷的平衡浓度，点缺陷对晶体性质的影响；2）.线缺陷位错的基本类型，柏氏矢量，位错密度，作用在位错上的力及位错的运动，位错的应力场与应变能，位错之间的交互作用，位错的增殖、塞积与交割，3）.实际晶体中的位错常见金属晶体中的位错，全位错和不全位错，位错反应；离子晶体中的位错，共价晶体中的位错。
4）.面缺陷晶界，小角晶界，大角晶界，晶界能；亚晶界，孪晶界和相界。
3．固体中的相结构1）.固溶体置换固溶体，间隙固溶体，有序固溶体，固溶体的性能。
《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》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）。
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
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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。
教学方法：板书要有英文标题和部分专业英文词汇；安排有较多数量的习题。
讲课配以必要的实物模型，如密堆积，三元立体相图等。
使用计算机多媒体（晶体结构、相图），课件等现代化教学手段。
按章节安排的习题数量如下：第一章（2－3）；第二章（5－10）；第三章（3－5）；第五章（5－6）；第六章（2－3）
考试环节：笔试。
四、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
材料科学基础Ⅱ－2
英文名称：Principles of Materials Science Ⅱ-2
课程编号：0003241
课程类型：学科基础必修课
学时： 56
学分： 3.5
适用对象：材料科学与工程专业本科生
先修课程：物理化学，材料力学，材料导论，材料科学基础Ⅱ-1
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的专业基础必修课，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
材料科学基础II－2课程，内容主要包括：晶体态固体中的扩散，晶态固体材料中的界面，材料的变形与再结晶，材料的强韧化及固态相变。
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
三、课程教学基本要求
课堂讲授为主。
教学方法：板书要有英文标题和部分专业英文词汇；安排有较多数量的习题。
使用计算机多媒体（晶体塑性变形、固态相变），课件等现代化教学手段。
按章节安排的习题数量如下：第一章（3－5）；第二章（3－5）；第三章（4－6）；第四章（4－6）；第五章（2－3）
考试环节：笔试。
四、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。