《材料科学》课程设计
《材料科学基础》教案 第四部分 纯金属的凝固
1 第四部分 纯金属的凝固一、教学目的及要求：通过本章学习，使学生们掌握结晶的基本过程、结晶的热力学条件、形核及长大规律、凝固理论的应用。
二、主要内容：1. 纯金属的凝固过程；2. 结晶的热力学条件；3. 形核及长大的规律；4. 凝固理论的应用。
三、学时安排： 6 学时（详细安排见教学日历）四、教学重点：结晶的基本过程、热力学条件、凝固理论的应用。
五、教学难点：1. 结晶的热力学条件；2. 形核及长大的规律。
六、教学过程：(见讲稿)七、思考题：1. 液态金属结构与固态金属结构有何区别，试述小体积液态纯金属结晶过程。
2. 什么叫临界晶核？它的物理意义及与过冷度的定量关系如何？3. 比较过冷度、临界过冷度与动态过冷度的区别。
4. 形核为什么需要形核功？均匀形核与非均匀形核形核功有何差别？八、作业：1. 若液态金属中形成一球形晶核，试证明临界晶核形成功△G c 与临界晶核体积V c 的关系为△G c =－V c G V 21。
2. 分析纯金属生长形态与温度梯度的关系。
3. 细化铸件晶粒的途径有那些？为什么？4. 液态金属结晶时需要过冷，那么固态金属熔化时是否会出现过热？△G c九、教学参考书：1．《金属的凝固》 胡汉起 冶金工业出版社 1985年2．《金属学》 胡庚祥主编 上海科技出版社 1980年 3《金属学教程》卢光熙主编 机械工业出版社 1985年4．《金属学原理》 李 超主编 哈工大出版社 1996年5．《材料科学基础》 马泗春主编 陕西科学技术出版社 1998年6．《材料科学基础》石德珂主编 西安交大出版社 1995年。
材料课程设计小结
材料课程设计小结一、教学目标本章节的教学目标包括以下三个方面：1.知识目标：学生能够掌握材料课程的基本概念、原理和特性，了解不同材料的特性和应用场景。
2.技能目标：学生能够运用所学知识分析、解决实际问题，具备一定的材料选择和应用能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对材料科学的兴趣和好奇心，提高学生对材料科学的社会责任感。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括以下部分：1.材料的基本概念和分类：介绍材料的定义、分类及性能指标。
2.材料的结构与性能：讲解不同材料的微观结构及其宏观性能。
3.材料的制备与加工：介绍常见材料的制备方法和加工技术。
4.材料的应用：分析不同材料在工程、生活等领域的应用实例。
三、教学方法为了实现教学目标，本章节将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解材料的基本概念、原理和特性。
2.案例分析法：分析实际案例，让学生了解材料的应用场景。
3.实验法：学生进行材料性能测试实验，增强学生的实践能力。
4.讨论法：鼓励学生积极参与课堂讨论，提高学生的思考能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统、科学的学习材料。
2.参考书：推荐学生阅读相关参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，提高课堂趣味性。
4.实验设备：准备实验器材，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本章节的教学评估将采用以下方式：1.平时表现：评估学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，占总评的20%。
2.作业：布置适量作业，评估学生的知识掌握和应用能力，占总评的30%。
3.考试：进行期中和期末考试，全面评估学生的知识水平和应用能力，占总评的50%。
评估方式将保持客观、公正，全面反映学生的学习成果。
六、教学安排本章节的教学安排如下：1.教学进度：按照教材的章节顺序进行教学，确保学生系统地掌握知识。
2.教学时间：合理安排课堂时间，保证教学内容的充分讲解和实践操作。
《材料科学与工程专业导论》课程大纲
《材料科学与工程专业导论》课程大纲一、课程概述课程名称（中文）：材料科学与工程专业导论（英文）：Fundamentals of Materials Science and Engineering 课程编号：14241014课程学分：0.5 学分课程总学时：8学时课程性质：专业课二、课程内容简介（300字以内）本课程以四个讲座的形式主要介绍了材料科学与工程领域的基本专业知识。
主要内容包括材料概述、材料性质、材料的基本性能；生物质基工程材料种类、性能及其相关性质；生物质材料结构特点及其主要品质因子；生物质材料与生物质材料科学发展背景、基本内涵、研究重要意义和发展趋势。
三、教学目标与要求通过本课程的学习，让学生初步了解材料科学与工程专业的研究方向。
有一定的感性认识。
四、教学内容与学时安排第一讲绪论（2学时）1. 教学目的与要求：介绍材料科学与工程专业研究的对象和内容；简单了解生物质材料的性质、结构。
组成和应用。
2. 教学重点与难点：重点与难点：生物质材料的性质。
第一节《材料科学与工程》专业介绍（0.5学时）第二节材料的分类、性质（0.5学时）第三节生物质材料的概述（1学时）第二讲生物质基工程材料（2学时）1. 教学目的与要求：生物质基工程材料的种类、性能及其相关性质；生物质基工程材料在国民经济中应用。
2. 教学重点与难点：重点与难点：生物质基工程材料的性质及应用。
第一节生物质基工程材料的概述（0.5学时）第二节生物质基工程材料的性能（1学时）第三节不同生物质基工程材料的应用（0.5学时）第三讲生物质材料结构特点及其主要品质因子（2学时）1. 教学目的与要求：了解生物质资源的类别及其重要性、把握生物质材料结构特点与应用之间的关系，重点掌握影响生物质材料的品质因子及应用上的应对措施。
2. 教学重点与难点：重点在于理解生物质材料结构特点与应用之间的关系，难点是生物质材料主要品质因子确定、分析和应对措施的掌握。
材料科学基础教案第一章
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静电力(electrost高分子链
Atomic Structure and Interatomic Bonding
第一章原子结构和键合
第二节 原子间的键合
材料的微观结构（Microstructure of Materials）
决定材料性质最为本质的内在因素： 组成材料各元素原子结构； 原子间相互作用、相互结合； 原子或分子在空间的排列和运动规律； 以及原子集合体的形貌特征。
取代基围绕特定原子在空间的排布规律。
构型
构造
近程结构
单体通过聚合反应连接而成的链状分子，称为高分子链。 高分子中的重复结构单元的数目称为聚合度。 高分子链的化学组成不同，化学和物理性能也不同。
链结构单元的化学组成（the Chemistry of mer unito) 碳链高分子 聚乙烯（见书9）
一、金属键（Metallic bonding）
典型金属原子结构：最外层电子数很少，即价电子（valence electron）极易挣脱原子核之束缚而成为自由电子（Free electron），并在整个晶体内运动，弥漫于金属正离子组成的晶格之中而形成电子云（electron cloud）。 金属中自由电子与金属正离子之间相互作用构成的键合称为金属键。 绝大多数金属均以金属键方式结合，基本特点——电子的共有化
诱导力(induction)
色散力(dispersive force)
贰
壹
材料科学综合性课程设计的实践与研究
材料科学综合性课程设计的实践与研究【摘要】江苏大学无机材料工程专业为培养学生的综合应用能力，对课程体系进行改革，将材料科学类课程组建成课程群，并按课程群设置了材料科学综合性课程设计。
这一综合性课程设计以突出培养学生对知识的综合应用能力和工程能力为目的，有利于培养学生运用专业知识的综合能力，同时对学生综合素质和创新能力的培养也起了重要作用。
【关键词】课程设计；综合；材料科学；实践能力课程设计是检查学生课程知识掌握情况和应用能力的重要教学环节，对于学生综合能力和创新思维的培养非常重要。
以往的课程设计都是与某一门课程相对应，设计中知识的应用也基本是某一门课程的知识点。
而在材料专业的专业课程中，往往是几门课程的知识相互联系、相互补充，因此，将课程设计只局限于某一门课程会束缚学生的思维，不利于培养学生的综合应用能力。
针对几门关联的课程设立综合性课程设计是一个较好的解决办法，江苏大学无机非金属材料在这方面积累了一些经验。
一、材料科学综合性课程设计的设立和选题材料科学类课程以材料科学基础为核心，包括材料测试方法、材料物理性能、材料力学性能等课程。
我们把这几门课程进行组合，将实验从几门课程中分离出来设置独立的综合性实验体系，并增加为整个课程群配套的综合性课程设计，形成以材料科学基础为核心的课程群。
这一课程群以材料微观结构为核心，着重于材料结构及缺陷的理论和结构测试方法，材料结构的形成过程及其原理，材料结构与性能的关系。
课程设计的内容应当与理论教学相辅相成，同时还要尽可能接触新材料的发展前沿。
我们选择功能陶瓷材料中的pzf（pbzro3-pbtio3）压电陶瓷作为综合性课程设计的研究对象，pzt 材料是目前应用最为广泛的压电陶瓷，在传感器、驱动器的智能结构等方面有着重要的应用价值。
这一选题不仅内容新，而且涵盖了课程中的主要知识点。
如pzt材料的结构及其特点与结晶学、晶体化学原理知识点相对应；pzt材料的配方选择与相图与相变知识点相对应；pzt材料中的离子掺杂与晶体缺陷、固溶体及材料物理性能的知识点相对应；pzt材料的主晶相合成与原理与扩散与固相反应原理知识点相对应；主晶相的分析用到材料测试方法的知识；pzt 材料的烧结与扩散与烧结原理及材料物理性能的知识点相对应；材料的结构一工艺一性能之间的关系则涉及到知识的综合运用。
材料科学基础教案
第一章材料中的原子排列第一节原子的结合方式1 原子结构2 原子结合键（1）离子键与离子晶体原子结合：电子转移，结合力大，无方向性和饱和性；离子晶体；硬度高，脆性大，熔点高、导电性差。
如氧化物陶瓷。
（2）共价键与原子晶体原子结合：电子共用，结合力大，有方向性和饱和性；原子晶体：强度高、硬度高（金刚石）、熔点高、脆性大、导电性差。
如高分子材料。
（3）金属键与金属晶体原子结合：电子逸出共有，结合力较大，无方向性和饱和性；金属晶体：导电性、导热性、延展性好，熔点较高。
如金属。
金属键：依靠正离子与构成电子气的自由电子之间的静电引力而使诸原子结合到一起的方式。
（3）分子键与分子晶体原子结合：电子云偏移，结合力很小，无方向性和饱和性。
分子晶体：熔点低，硬度低。
如高分子材料。
氢键：（离子结合）X-H---Y（氢键结合），有方向性，如O-H—O（4）混合键。
如复合材料。
3 结合键分类（1）一次键（化学键）：金属键、共价键、离子键。
（2）二次键（物理键）：分子键和氢键。
4 原子的排列方式（1）晶体：原子在三维空间内的周期性规则排列。
长程有序，各向异性。
（2）非晶体：――――――――――不规则排列。
长程无序，各向同性。
第二节原子的规则排列一晶体学基础1 空间点阵与晶体结构（1）空间点阵：由几何点做周期性的规则排列所形成的三维阵列。
图1-5特征：a 原子的理想排列；b 有14种。
其中：空间点阵中的点－阵点。
它是纯粹的几何点，各点周围环境相同。
描述晶体中原子排列规律的空间格架称之为晶格。
空间点阵中最小的几何单元称之为晶胞。
（2）晶体结构：原子、离子或原子团按照空间点阵的实际排列。
特征：a 可能存在局部缺陷；b 可有无限多种。
2 晶胞图1－6（1）――－：构成空间点阵的最基本单元。
（2）选取原则：a 能够充分反映空间点阵的对称性；b 相等的棱和角的数目最多；c 具有尽可能多的直角；d 体积最小。
（3）形状和大小有三个棱边的长度a,b,c及其夹角α,β,γ表示。
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。
《材料科学与工程基础》教案-四川大学课程中心30
【首页】【理、工科】1. 点缺陷：任何方向尺寸都远小于晶体线度的缺陷区类型：空位：未占据的阵点原子位置间隙原子：进入点阵间隙的原子（金属难；陶瓷易，如正离子）肖特基缺陷：有空位而无间隙原子（陶瓷中常见）弗兰克尔缺陷：等量的空位和间隙原子（陶瓷中常见）空位数，空位激活能，温度之间的关系例题2-6（EXAMPLE PROBLEM 5.1）2. 线缺陷（位错）：只在某一方向上尺寸可与晶体线度比拟的缺陷一列或数列原子发生有规则的错排1）类型：棱位错（刃位错）：位错线与滑移方向(柏格斯矢量)垂直受拉力、压力作用易发生螺旋位错：位错线与滑移方向(柏格斯矢量)平行与位错线垂直的平面在螺旋斜面受剪切力作用易发生柏格斯矢量及右手规则b ·ξ= 0相互垂直，纯棱位错b ·ξ= - b相互逆向平行，纯螺旋位错混合位错：位错线与滑移方向(柏格斯矢量)不平行也不垂直位错密度：单位体积内位错线的总长，即单位截面上位错线的露头数。
2）位错的滑移和爬移：滑移：外力是位错处原子受力不平衡而被推动，致位错移动到相邻位置移动方向平行滑移面爬移：与空位和间隙原子有关的位错在垂直滑移面方向的运动3. 面缺陷：只在某一平面各方向上尺寸可与晶体线度比拟的缺陷如由一系列刃位错排列成一个平面形成的缺陷4．体缺陷：各方向尺寸均可与晶体线度比拟的缺陷，如：空洞、嵌块要点图2-72随温度升高而增多如何求N可放到第三章讲要点，难点，图2-75，2-76，Fig.5.7图2-79，2-80，Fig.5.8,5.9 图2-81，介于二者之间该部分对于后面学习金属的塑性形变很重要，可以配合动画加深学生的印象，图2-84，2-85。
材料科学基础课程教案.docx
课程教案绪论教学目标或要求：《材料科学基础》是材料科学与工程、材料加工与控制等各专业一门重要技术基础课。
材料科学是研究材料的化学成分、组织结构、加工工艺与性能之间关系及变化规律的一门科学。
材料科学基础的任务是根据工程和科学技术发展的需要设计研制新型工程材料；解决材料制备原理和工艺方法，获取可供使用的工程材料；解决材料在加工和使用过程中组织结构和性能变化的微观机理，从中找出合宜的加工工艺、强化工艺和延寿措施；创新测试材料成分、组织结构和性能的方法，完善测试技术；合理地选择和使用工程材料。
本课程的任务是向学生较全面系统地介绍物理冶金原理，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。
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。
教学重点和难点1.教学重点:1.典型金属的晶体结构。
2.晶体缺陷3.凝固理论应用4.铁碳相图及其应用5.三元相图的应用6.塑性变形后的组织与性能7.再结晶2.教学难点：1.如何使学生理解晶体中的缺陷及其行为3.凝固理论，特别是非平衡凝固理论。
4.铁碳相图的分析尤其是合金的凝固工程分析5.三元共晶相图的分析6.塑性变形中的位错强化机制7.再结晶机制教学手段与方法：课堂讲授，结合多媒体教学。
教学内容：材料科学基础包含绪论、材料的结构、晶体缺陷、结晶理论、二元相图（含铁碳相图）、三元相图、塑性变形理论、再结晶理论、固态相变等九部分。
纵观材料科学基础所含内容可知，该课程内容较为庞杂。
具有三多的特点；即所谓内容头绪多、原理规律多（涉及原理、规律几十个）、概念定义多（名词、定义近300个），由于该课程具有上述特点，加之有些微观结构看不见、摸不到，而且课程内容枯燥、乏味，因此，教师感到难教，学生感到难学。
本课程推荐参考书目：1刘智恩.材料科学基础.西北工业大学出版社.20032赵品.材料科学基础教程.哈尔滨工业大学出版社.20023石德柯.材料科学基础.机械工业出版社.19994胡處祥.材料科学基础.上海交通大学出版社.20025徐恒钧.材料科学基础.北京工业大学出版社.2001.第一章材料的结构（6h）教学目标或要求：使学生们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。
材料科学基础教案教学资料
材料科学基础教案教学资料一、教学目标1.了解材料科学基础的概念和发展历史；2.掌握材料结构与性质之间的关系；3.了解材料的功能和分类；4.了解常用的材料制备方法；5.培养学生的科学实验能力和创新意识。
二、教学内容1.材料科学基础的概念和发展历史（1）材料科学基础的概念（2）材料科学基础的研究内容（3）材料科学基础的发展历史2.材料结构与性质的关系（1）晶体结构与材料性质（2）非晶态结构与材料性质（3）晶体缺陷与材料性质3.材料的功能和分类（1）机械性能（2）热性能（3）光学性能（4）电磁性能（5）材料分类4.常用的材料制备方法（1）粉末冶金法（2）溶液法（3）气相法（4）涂覆法（5）薄膜制备方法5.科学实验和创新意识（1）开展相关实验：材料性质测试、材料制备等（2）培养学生的科学实验能力（3）鼓励学生进行材料科学的创新研究三、教学方法1.讲授法：通过课堂讲解，向学生传授材料科学基础的知识。
2.实验教学法：引导学生开展相关实验，探索材料的性质和制备方法。
3.讨论交流法：组织学生小组讨论，进行学习心得的交流和分享。
4.案例分析法：通过案例分析，激发学生的学习兴趣，提高解决问题的能力。
四、教学评价1.考试评价：设置选择题、判断题、填空题等形式的考试题，评价学生对材料科学基础知识的理解和掌握程度。
2.实验报告评价：评价学生在开展实验过程中的实验设计、数据处理和结论总结的能力。
3.讨论表现评价：评价学生在讨论交流中的表现，包括思考问题的深度和表达观点的能力。
五、教学资料教材：《材料科学基础》参考书目：《材料科学导论》、《材料科学基础概论》实验资料：相关实验操作指导书、实验数据处理和分析指导手册案例分析：相关材料科学的案例分析材料六、教学进度安排1.第一节课：材料科学基础的概念和发展历史（学时：2小时）2.第二节课：材料结构与性质的关系（学时：2小时）3.第三节课：材料的功能和分类（学时：2小时）4.第四节课：常用的材料制备方法（学时：2小时）5.第五节课：科学实验和创新意识（学时：2小时）七、教学备注本教案以材料科学基础为主题，通过讲授、实验、讨论等多种教学方法，旨在培养学生对材料科学基础知识的理解和掌握能力，为学生进一步学习和研究材料科学提供基础。
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。
材料科学与工程概论课程教学大纲
材料科学与工程概论课程教学大纲课程名称：材料科学与工程概论课程编号：16118621学时/学分：32/2.0开课学期：3适用专业：材料科学与工程专业课程类型：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。
按材料科学与工程一级学科的教学要求，既着眼于材料科学的基本问题，又强调金属、无机非金属和有机高分子的个性和共性问题。
目的是使学生对材料科学基础知识有一个比较全面的、概括的了解，学习和掌握关于材料及材料科学研究的基本知识，认识到材料科学与工程在国民经济建设中的地位与作用，了解当今高技术新材料的发展以及对科学技术进步和人类文明发展的贡献和作用，为后续专业课程的学习奠定基础。
在素质和能力方面，通过学习和了解中华民族对材料发展的重大贡献和材料对人类文明和进步的贡献，激发学生对专业的热爱兴趣，培养爱国主义的精神。
二、课程对毕业要求的支撑毕业要求6工程与社会：能够基于本专业知识对工程实践的合理性进行分析，了解与材料研发、设计、生产相关的方针、政策以及承担的责任，能从社会、健康、安全、法律以及文化的角度，评价材料工程实践产生的影响。
指标点6.2：了解与材料专业相关的职业和行业中的生产、设计、研究与开发等方面的方针、政策以及承担的责任。
毕业要求7环境和可持续发展：能够正确理解和评价针对材料复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。
指标点7.1：能够理解和评价材料产业与环境保护的相互关系。
毕业要求8职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在本专业工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。
指标点8.2：理解中华民族在人类材料发展史上的贡献及可持续发展的科学发展道路，具有人文社会科学素养。
三、课程的教学目标1.要求通过本课程的学习，了解材料科学与工程学科的发展历程，熟练掌握材料科学与工程纲要中“四要素”的定义和内容，掌握金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料的特性、产生原因及其应用；理解新材料领域的技术前沿和发展方向。
玻璃工厂设计 武汉理工大学材料科学与工程专业课程设计
年平均气温：15.8-17.5℃；
极端最高温度：40.6℃；
极端最低温度：-8.5℃；
全年无霜期211~272天；
年平均降雨量：1269mm；
年平均风速：2.5m/s；
主风向：东北偏北
瞬时最大风速：22m/s
年平均相对湿度: 68%
夏季平均相对湿度: 76%
冬季平均相对湿度: 59%
最大冻土深度: 64cm
1
1500
原料堆场
1500
制氢工段
1
900
原料吊车库
2800
制氮工段
1
700
原料车间
1
48×15
充氧间
1
600
混合房
4
24×12
氢气站
1
500
纯碱、芒硝库
1
1200
办公、化验室
4
650
耐火材料堆棚
1
800
配电室
1
420
联合车间
熔制车间
2
90×36
职工宿舍
5
900
锡槽工段
2
54×24
食堂
1
1200
退火窑工段
2）主要车间在平面布置上的相互关系
首先，为满足主车间即浮法联合车间的要求，其地形应满足其长度要求，应大于400m，
3.3设计依据
此浮法玻璃厂设计任务书严格根据《平板玻璃工厂设计规范》（GB 50435-2007）、《平板玻璃工厂节能设计规范》（GB 50527-2009）等的要求及规定进行玻璃厂的总平面设计，综合考虑浮法玻璃厂的性质和规模，合理布置厂区结构，力争完美。
浮法玻璃厂总平面设计基本原则如下：
《材料科学与工程基础》课程教学大纲
《材料科学与工程基础》课程教学大纲英文名称：Fundamentals of Materials Science and Engineering课程类型：学科基础课课程要求：必修学时/学分：32/2适用专业：高分子材料与工程材料科学与工程材料学一、课程性质与任务材料科学与工程基础是高分子材料与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。
本课程也是高分子材料与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。
本课程在教学内容方面着重基本知识、基本理论和基本设计方法的讲解；在培养实践能力方面着重设计构思和基本设计技能的基本训练，使学生对材料合成与制备过程中的应用型知识有一定的了解并具有一定的设计能力。
二、课程与其他课程的联系学习本课程之前应该修完无机化学、物理化学，为材料结构的讲解奠定基础。
三、课程教学目标1．学习材料科学与工程基础知识和基本理论知识，掌握常用材料的结构分析方法、特性等基本知识；掌握材料科学的基础理论知识、材料合成及改性的方法，具有开发新型材料及产品的初步能力；具有对现有通用产品的生产和操作能力；具有常规分析仪器的操作和检测能力；具有进行技术经济分析和管理的初步能力。
3．学习常用的材料的设计原理、方法和设计等的一般规律，具有设计和检测常用工程材料的能力；掌握常规材料的生产及材料测试分析及表征设备的操作；能够进行专业实验的设计、操作、执行和结果分析，在专业实验中能够综合运用所学的基础理论解决合成和改性方面的工程实践问题的能力。
《材料科学基础》教学大纲
《材料科学基础》教学大纲一、课程信息二、课程内容（一）本课程的性质、目的本课程是材料科学与工程各专业的一门重要的学科基础理论课程，是该专业学生研究材料及其成型原理的重要理论基础。
本课程主要为专业课的学习提供有关材料科学的基础知识，为后继专业课程的学习、同时为将来从事材料的研究与开发打下坚实的理论基础。
该课程的教学目标是使学生充分掌握材料科学的基础理论，深入理解材料的组成、结构、性能和加工的规律及相互联系，能从材料组成-结构-性能-加工工艺相互联系的角度理解、解释材料制备、使用过程中的各种化学、物理现象和性能。
（二）基本教学内容第1章材料科学与工程材料与材料科学的重要地位，材料分类，材料性能与内部结构的关系，材料的制备与加工工艺对性能的影响，《材料科学基础》课程的性质、任务和内容以及在材料科学与工程技术中的作用。
介绍课程的学习方法，教学、考核的形式，主要参考书目。
第2章材料的原子结构目的要求：了解原子结构及建合类型，掌握物质的组成、原子的结构、电子结构和元素周期表，熟悉一次键（金属键、离子键、共价键）、二次健（范德华力和氢键）的定义、特点。
掌握材料中的结合键的类型对材料性能的影响，键-能曲线及其应用。
主要内容：1.原子结构主量子数、角量子数、磁量子数和自旋量子数、原子量、原子价和电负性等基本概念，能量最低原理、包利不相容原理等基本原理，原子核外电子排布规律。
原子结构、原子排列对材料性能的影响。
2.材料中的结合键的类型、本质，各结合键对材料性能的影响，键-能曲线及其应用。
3.原子的堆垛和配位数的基本概念及对材料性能的影响。
4.显微组织基本概念和对材料性能的影响。
重点难点：结合键的类型、本质，各结合键对材料性能的影响，键-能曲线及其应用。
第3章材料的晶态结构目的要求：了解晶体的特点、空间点阵、晶胞、晶系和布拉菲点阵，晶向和晶面的表示方法，晶带和晶带定律、晶面间距，晶体的对称性，极射投影。
掌握三种典型的金属晶体结构，致密度和配位数，点阵常数和原子半径，晶体的原子堆垛方式和间隙，多晶型性。
材料科学基础实验Ⅰ---实验大纲
实验教学大纲：材料学基础实验Ⅰ教学大纲课程名称：材料学基础实验Ⅰ课程编码：050242021课程类别：专业基础课课程性质：必修适用专业：金属材料工程课程总学时：8实验（上机）计划学时：8开课单位：材料学院一、大纲编写依据本实验教学大纲依据：我校材料类本科生培养计划和培养目标，综合本专业的特点，制定本大纲，指导实践教学环节。
二、实验课程地位及相关课程的联系本实验课程是金属材料工程专业本科生必修的一门独立实验课，让学生熟悉和掌握金属材料的有关常用实验技术和方法；在学习本课程前应先学完《材料工程基础》、《材料科学基础》，《物理化学》《普通物理》等课程，可以为后期的专业课程实验、课程设计、毕业论文（设计）以及毕业后从事相关工作打下坚实的理论及实践基础。
三、实验目的、性质和任务实验目的：1、了解金相显微镜的构造与掌握基本使用方法；掌握教学互动系统操作，会利用图像分析软件对某些参数进行测定。
学会最基本的晶粒度的测定（二选一）2、掌握金相显微试样的一般制备方法，独立完成金相试样的基本操作，熟练操作抛光机。
3、结合理论教学，对典型的二元合金组织进行观察和分析；掌握铁碳合金的平衡组织观察和分析，了解含碳量对铁素体、珠光体和渗碳体对组织及相对量的影响。
实验性质：操作性、观察性、验证、综合性实验。
实验任务：完成实验项目中规定的各项实验要求。
通过验证、综合实验，培养学生观察问题、分析问题和运用综合知识独立解决问题的能力通过实验操作、观察、结果分析，培养正确处理实验数据和分析实验结果的能力，以及正确书写实验报告的能力。
四、实验基本要求1、实验项目和实验内容的选定及其选定原则说明材料学基础实验是材料研究的重要组成部分。
为了使学生能更好地把理论知识与实践知识结合起来，独立开设8学时实验。
通过实验让学生熟悉和掌握金属材料的有关常用实验技术和方法，为以后开展实验工作和研究打下基础。
2、每个实验项目应达到的教学要求和具体规定第一个实验：了解金相显微镜的构造与掌握基本使用方法，学会光学显微镜的维护，初步认识并绘出组织示意图；掌握教学互动系统操作，会利用图像分析软件对某些参数进行测定。
新工科建设背景下“材料科学基础”课程案例教学模式设计与创新
新工科建设背景下“材料科学基础”课程案例教学模式设计与创新一、课程背景与特点“材料科学基础”是工科类专业中的一门基础课程，旨在为学生提供材料科学基础知识和相关的理论、技术、方法，使学生具备一定的材料科学基本素养和初步的科学研究能力。
该课程在培养学生的专业素养、实践能力和创新意识上具有重要意义。
传统的课堂教学模式往往以理论知识传授为主，缺乏实际案例的引入和应用。
这样的教学模式容易使学生产生学习兴趣的丧失和对材料科学学科的误解。
需要对“材料科学基础”课程的教学模式进行创新，以更好地满足新工科建设的要求，培养学生的实践能力和创新意识。
二、案例教学模式设计1. 选取典型案例在“材料科学基础”课程的教学中，可以针对具体的材料应用领域选取一些典型的案例，如航空航天材料、新能源材料、生物材料等。
这些案例应当具有代表性和实用性，能够引起学生的兴趣和好奇心。
这些案例也应当在材料科学的基础知识和理论上有所体现，能够与课程内容相互结合。
2. 引入案例教学在课堂教学中，可以通过引入相关案例来引发学生的思考和讨论。
可以选择研究性课程设计、实验项目或者工程实践项目作为案例，让学生从实际问题出发，了解材料科学原理和应用技术。
通过对案例的深入分析和讨论，引导学生理解材料科学基础知识的实际应用，激发学生的学习兴趣和创新意识。
3. 教学环节设计在案例教学过程中，可以设置多种教学环节，如学生小组讨论、案例分析报告、现场调研、行业实习等。
通过这些环节的设计，可以提高学生的合作能力和实际问题解决能力，培养学生的创新精神和团队意识。
三、创新与实践1. 创新教学方法针对“材料科学基础”课程的特点和学生的实际需求，可以使用多种创新的教学方法，如问题驱动式教学、项目驱动式教学、案例教学、实践教学等。
通过这些创新的教学方法，可以提高学生的学习积极性和主动性，促进学生的自主学习和能力培养。
除了课堂教学外，还可以将实践教学和案例教学相结合，开展一些行业实习、科研训练、工程实践等活动。
材料科学基础教案模板范文
课程名称：材料科学基础授课对象：本科一年级课时安排：2课时教学目标：1. 理解材料科学的基本概念和研究对象。
2. 掌握材料的基本分类和特点。
3. 了解材料的性能及其影响因素。
4. 培养学生运用材料科学知识分析和解决实际问题的能力。
教学重点：1. 材料科学的基本概念和研究对象。
2. 材料的基本分类和特点。
3. 材料的性能及其影响因素。
教学难点：1. 材料科学的基本概念和研究对象的理解。
2. 材料分类和性能的掌握。
教学过程：一、导入1. 引导学生回顾高中所学的物理、化学等知识，使学生认识到材料科学在各个领域的应用。
2. 提出问题：什么是材料？材料科学的研究对象是什么？二、新课讲解1. 材料科学的基本概念和研究对象- 材料是构成物质世界的基础，具有使用价值。
- 材料科学是研究材料的组成、结构、性能和加工工艺的科学。
2. 材料的基本分类和特点- 金属材料：具有良好的导电性、导热性、延展性等。
- 非金属材料：包括陶瓷、塑料、橡胶等，具有绝缘性、耐腐蚀性等特点。
- 复合材料：由两种或两种以上不同材料复合而成，具有优异的综合性能。
3. 材料的性能及其影响因素- 强度、硬度、韧性、塑性、导电性、导热性等。
- 影响因素：材料的组成、结构、加工工艺等。
三、案例分析1. 举例说明材料科学在实际生活中的应用，如建筑材料、交通工具、电子产品等。
2. 分析案例中材料的选择依据，使学生理解材料性能与实际应用的关系。
四、课堂练习1. 学生根据所学知识，对以下材料进行分类：- 钢铁、铝、塑料、橡胶、陶瓷、玻璃、复合材料等。
2. 分析以下材料的性能特点：- 钢铁：强度高、韧性好、耐腐蚀等。
- 塑料：绝缘性、耐腐蚀、轻便等。
五、总结与拓展1. 总结本节课所学内容，强调材料科学在各个领域的应用。
2. 引导学生关注材料科学的发展动态，拓展知识面。
教学反思：1. 通过本节课的学习，学生能够掌握材料科学的基本概念、分类和性能。
2. 注重案例分析，使学生将理论知识与实际应用相结合。
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7结论 科技论文一般在正文后面要有结论。结论是实验、 观测结果和理论分析的逻辑发展，是将实验、观 测得到的数据、结果，经过判断、推理、归纳等 逻辑分析过程而得到的对事物的本质和规律的认 识，是整篇论文的总论点。 8 参考文献 在科技论文中，凡是引用前人（包 括作者自己过去）已发表的文献中的观点、数据 和材料等，都要对它们在文中出现的地方予以标 明，并在文末列出参考文献表。
三、要求与主题
主题
PZT材料 结合材料科学基础的基本理论和信息功能 陶瓷材料综合实验知识，系统查阅并研究锆钛 酸铅（ PbZrO3-PbTiO3 固溶体，简称 PZT ）系压 电陶瓷的有关资料，掌握 PZT 陶瓷的晶体结构、 离子掺杂的作用和缺陷反应，熟悉 PZT 制备过 程中的固相反应原理、相变原理和烧结原理。 在此基础上撰写关于 PZT 材料基本原理的论文。
6 正文 正文是科技论文的主体，是用论据经过论证证明论 点而表述研究成果的核心部分。正文占论文的主要 篇幅，正文可分若于章节，编号为准：1，2，2.1， 2.2.，2.2.1，2.2.2，„， 可以包括以下部分或 内容：调查对象、基本原理、实验和观测方法、仪 器设备、材料原料。实验和观测结果、计算方法和 编程原理、数据资料、经过加工整理的图表、形成 的论点和导出的结论等。
三、要求与主题
时间要求（含工作量要求） 共三周，按每天8小时计，总工作量不少于 160小时。 一般程序 阅读资料，回顾已学过的知识点→确定主题 →拟定提纲→进一步阅读和理解资料，提出问 题→用已有知识解决问题→撰写论文 提纲完成后经同意再进行下一阶段工作。
四、课程设计内容要点
– 掌握PZT材料的晶体结构及其特点 – 掌握 PZT 材料中离子掺杂的作用、方法及缺陷反应方程
表1 纸张型参考文献著录格式
类型 文献 标志 类别 著录格式与示例 [序号]析出文献作者．析出文献题名[C]//会议论文集编著者．论文集名： 会议 其他文集信息．出版地：出版者，出版年：引文起止页码． 论文 [4]刘金砺．桩基承载性能及有关设计问题[C]//中国土木工程学会土力 集 学及基础工程学会桩基础学术委员会．桩基工程技术：全国第三届桩基 工程技术交流会论文集．北京：中国建材工业出版社，1996：1-7． [序号]析出文献作者．析出文献题名[G]//汇编文集编著者．汇编文集 论文 名．出版地：出版者，出版年：引文起止页码． 汇编 [5]燕立群．压力分散型锚索与拉力型锚索的比较[G]//徐祯祥．岩土锚 固技术与西部开发．北京：人民交通出版社，2002：19-26． [序号]作者．论文题名[D]．单位所在城市：学校或科研单位名称，写作 学位 年份：引文起止页码． 论文 [6]杨奇竹．乳化SBS改性沥青及其微表处技术研究[D]．广州：广州大学， 2004：5-7． [序号]作者．报告题名[R]．出版地：出版者，出版年：引文起止页码． 报告 [7]曹永琅，丛建．真空预压现场试验阶段报告[R]．南京：南京水利科 学研究院土工研究所，2000：10．
五、资料检索与阅读
六、格式与规范
科技论文一般包括以下9个部分：题名、论文作者、摘 要、关键词、引言、正文、结论、致谢和参考文献。 1 题名 题名又叫题目、标题，是科技论文的中心和总 纲。应准确恰当、简明扼要、醒目规范、便于检索。 2 署名 署名表示论文作者声明对论文拥有著作权、愿 意文责自负，同时便于读者与作者联系。署名包括工 作单位及联系方式。工作单位应写全称并包括所在城 市名称及邮政编码。
C
G
D
R
表1 纸张型参考文献著录格式
类型 文献 标志 类别 著录格式与示例 [序号]作者．文献题名[J]．刊名，年，卷（期）：引文起止页码． 期刊 [8]王明杰，于湲．污水排放与水源污染的探讨[J]．市政技术，2003， 析出 21（6）：361-363． 文章 [9]陆化普，史其信，殷亚峰．交通影响分析的基本思想与方法 [J]．城市规划，1996（4）：34-38． 报纸 [序号]作者．文献题名[N]．报纸名，出版年-月-日（版次）． 析出 [11]台桂花．水处理方程求解—2007城市水业战略论坛之热点难点技 文章 术政策研讨[N]．中国环境报，2007–04–10（5）． [序号]主要责任者（主要起草或主编单位）．标准编号标准名称 技术 [S]．出版地：出版者，出版年． 标准 [12]北京市政建设集团有限责任公司．CJJ 2—2008 城市桥梁工程施 工与质量验收规范[S]．北京：中国建筑工业出版社， 2009． [序号] 专利所有者．专利题名：专利国别，专利号[P]．公告或公开 专利 年-月-日． 文献 [12]山东华瑞道路材料技术有限公司．MAC沥青改性剂（干粉）：中 国，ZL02148759.6 [P]．．
J
N
S
P
表2 电子类型常用参考文献著录格式
类型 文献 著录格式与示例 标志 类别 联机 [序号]作者．题名：其他题名信息[DB/OL]．（发表或更新日期） [引用日期 DB/O 网上 ]．获取和访问途径． L 数据 [16]魏成勇．浅议施工索赔事件中索赔报告的撰写[DB/OL].()[]． 库 /view/7bffb81555270722192ef8.html?from=related [序号]作者．题名：其他题名信息[EB/OL]．（发表或更新日期）[引用日期 网上 EB/O ]．获取和访问途径． 电子 L [17]衡水中通路桥工程有限公司．桥面防水层施工应用实践 公告 [EB/OL].[]．/about.html ． [序号]作者．题名：其他题名信息[J /OL]．刊名，年，卷（期）：引文起止页 J 网上 码（发表日期）[引用日期]．获取和访问途径． /OL 期刊 [18]叶静怡．工程索赔管理工作主要问题的探讨[J/OL].浙江造价信息， 2011(8)：26（）[]. /qikan/index.php?func=listAll. [序号]作者．题名：其他题名信息[M/CD]．出版地：出版者，出版年：引文起 光盘 止页码． M/CD 图书 [19]万锦坤．中国大学学报论文文摘（1983–1993）：英文版[M/CD]．北京： 中国大百科全书出版社，1996：8．
表1 纸张型参考文献著录格式
类型 文献 标志 类别
著录格式与示例
[序号]作者．书名：其他书名信息[M]．版本项．出版地：出版者， 普通 出版年：引文起止页码． 图书 [1]孙慧修，郝以琼，龙腾锐．排水工程：上册[M]．4版．北京：中 国建筑工业出版社，1999：39. [序号]原作者．书名[M]．译者，译．出版地：出版者，出版年：引 文起止页码． 图书 [2]美国各州公路与运输工作者协会．公路与城市道路几何设计 M 译著 [M]．交通部第一公路勘察设计院，等译．西安：西北工业大学出版 社，1988：8-9． [序号]析出文献作者．析出文献题名[M]//图书编著者．书名：其他 图书 书名信息．版本项．出版地：出版者，出版年：引文起止页码． 析出 [3]程根伟．1998年长江洪水的成因与减灾对策[M]//许厚泽，赵其 文章 国．长江流域洪涝灾害与科技对策．北京：科学出版社，1999：3236．
Hale Waihona Puke 3 摘要 摘要是对论文的内容不加注释和评论的简短 陈述，是文章内容的高度概括。字数在200-600字之 间，主要内容包括： （1） 该项研究工作的内容、目的及其重要性。 （2） 所使用的实验方法。 （3） 总结研究成果，突出作者的新见解。 （4） 研究结论及其意义。 4 关键词 关键词是为了满足文献标引或检索工作的 需要而从论文中萃取出的、表示全文主题内容信息条 目的单词、词组或术语，一般列出3～8个。
式；掌握掺杂对材料晶体结构的影响 – 掌握 PZT 系统相图特点，配方的选择依据，材料制备过 程中的相变原理及相变前后材料晶体结构的变化 – 熟悉PZT材料固相反应的方法和原理 – 熟悉PZT材料的烧结机理 – 熟悉PZT材料的结构—工艺—性能之间的关系 – 根据上述内容撰写关于PZT材料结构及制备原理的论文
5 引言 引言又称前言、序言、绪论，它是一篇科技 论文的开场白，由它引出文章，所以写在正文之前。 5.1 引言的主要内容 （1）简要说明研究工作的主要目的、范围，即为什 么写这篇论文和要解决什么问题。 （2）前人在本课题相关领域内所做的工作和尚存的 知识空白，即作简要的历史回顾和现在国内外情况 的横向比较。 （3）研究的理论基础、技术路线、实验方法和手段， 以及选择特定研究方法的理由。 （4）预期研究结果及其意义。
参考文献著录规则
根据GB/T 7714—2005《文后参考文献著录规则》，参考 文献著录可具体按下列规定执行。 1 文后参考文献编排格式 参考文献按在正文中出现的先后排序，序号用数字 加方括号表示（如：[1]、[2]、„„），标在参考文献 引文的右上角。参考文献列于文后，标志“参考文献： ”左顶格。每一参考文献条目的最后均以“．”结束。 纸张与电子类型文后参考文献著录格式及示例分别如表1 、表2所示。
5.2 引言的写作要求 （1）引言应言简意赅，内容不得繁琐，文字不可冗 长，应能对读者产生吸引力。学术论文的引言根据 论文篇幅的大小和内容的多少而定，一般为200～ 600字，短则可不足100字，长则可达1000字左右。 （2）比较短的论文可不单列“引言”一节，在论文 正文前只写一小段文字即可起到引言的效用。 （3）引言不可与摘要雷同，不要写成摘要的注释。 一般教科书中有的知识，在引言中不必赘述。 （4）引言的目的应是向读者提供足够的背景知识， 不要给读者悬念。
《材料科学》综合性课程设计
一、目的
《材料科学》课程设计目的在于加强实践教学 环节，加深对课堂教学中传输的理论知识的理 解，培养学生综合运用基础理论和专业知识分 析、解决实际问题的能力。
二、基本任务
通过材料科学相关课程的学习和信息功能陶瓷材料综 合实验的训练，学生已经掌握了无机材料（特别是陶 瓷材料）制备的基本原理和方法。材料科学综合性课 程设计的基本任务是使学生在掌握材料的基本结构和 热力学、动力学原理的基础上，能够融会贯通地运用 所学的知识，对材料制备中的现象、内部结构变化和 性能作出理论分析和解释，培养学生的综合分析问题 和解决问题的能力。同时，通过课程设计培养学生查 阅与应用文献资料的能力和撰写论文的能力。