材料物理性能教学大纲
材料物理性能课程实验教学大纲课程实验类
材料物理性能课程实验教学大纲（课程实验类）所属课程名称：材料物理性能英文名称：Physics properties of materials所属课程编号：面向专业：材料科学与工程课程总学时：32+16 ；实验学时：16 ；课程学分：2.5本大纲主撰人：梅建平张金山董岩（Tel：E-mail:）一、实验目的本实验课程面向材料类专业学生开设。
结合“材料物理性能”课程的理论学习，重点进行材料的热学、声学、磁学、电学、光学等物理性能测试分析方法的训练，使学生进一步理解并掌握材料物理性能的表征与测试，为今后从事先进物理特性材料（如功能材料等）的学习和研究打下良好的基础。
三、教学管理模式与注意事项1、学生必须完成全部“必做实验”。
在此基础上，可根据自己的兴趣爱好、能力强弱和时间多少，自主选择完成“选做实验”，至少完成3学时的“选做实验”，多做不受限制。
2、实验室实施全开放管理，学生实验时间自定（可在相关教学内容讲授之前或之后，但必须在课程结束之前完成所有的实验项目）并提前预约，以便安排。
3、学生在实验前必须认真预习实验讲义中的相关内容，明确实验的基本原理、目的要求及安全事项。
教师应在实验开始前，对学生的预习情况进行认真的检查和考核，并作必要的讲解和辅导。
4、要求学生严格遵守实验室管理条例和安全规范，强调安全操作。
学生须经指导教师认可后，方能离开实验室。
四、成绩评定与占课总成绩的比例按实验考勤、实验预习情况、必做和选做实验的完成情况、实验报告成绩等方面综合考评，实验成绩以占课程总成绩20%的比例纳入课程的总成绩。
五、设备及器材配置磁特性测量装置1套，单双臂两用电桥2套，直读式热膨胀仪2套，电子天平4台，导热系数测定仪1台，驻波管1台，折射率测试仪1套，其它附件及试样若干。
六、教材与参考资料1、伍洪标无机非金属材料试验，化学工业出版社，2002.62、梅建平、秦鸿根、董岩等材料物理性能实验指导书，东南大学讲义，2007.53、田莳材料物理性能，机械工业出版社，2000.3。
材料物理性能及测试 教学大纲
材料物理性能及测试一、课程说明课程编号：060308Z10课程名称（中英文对照）：材料物理性能及测试/ Physical Properties and Measurement of Materials课程类别：选修/学科专业基础课程学时/学分：24/1.5先修课程：物理化学、晶体学基础、固体物理、近代物理基础适用专业：材料科学与工程专业本科生教材、教学参考书：（1）龙毅主编，材料物理性能，XX大学出版社，2009年（2）田莳等编，材料物理性能，北京航空航天大学出版社，2008年（3）邱成军等编，材料物理性能，哈尔滨工业大学出版社，2003年二、课程设置的目的意义材料物理性能课程是材料科学与工程专业的四年制本科生选修的一门专业基础课。
通过本课程的学习，使学生掌握金属材料的各种性能及其影响因素，培养学生测定各种性能的动手能力，及研制新材料、开发新产品、改善生产工艺技术、提高材料性能的能力。
三、课程的基本要求材料物理性能是材料科学与工程专业的一门重要的基础课程，课程的基本要求是：（1）要求学生能够掌握表征材料物理性能的各类本征参数的物理意义和单位，以及这些参数在解决实际问题中所处的地位；能够运用所学到试验操作知识分析材料组成-结构-性能及其相互关系，并能运用相关的数学、自然科学知识对实验结果进行分析，得到合理有效的参数与结论。
（2）要求学生能够明确各类材料的性能与组成和结构的关系，掌握这些性能参数的规律；能够根据所学的专业知识对实验结果做出科学的解释，并能够对实验结果中的问题设计合理的解决方案。
四、教学内容、重点难点及教学设计本课程由金属材料的电学性能、热学性能及磁学性能构成。
主要内容为：概述，金属电阻及其影响因素，半导体，超导体，电性能的测试方法；材料的热熔、热膨胀；材料的导热性；材料的热电性、热稳定性；材料热导率的测量方法；磁性物理概述，原子和离子固有的磁矩，物质的抗磁性和顺磁性，铁磁性的分子场理论，亚铁磁性的分子场理论，铁磁体中的磁晶各向异性、磁致伸缩，磁畴与磁五、实践教学内容和基本要求本课程是一门工程性很强的学科基础课程。
《材料物理性能》课程教学大纲
《材料物理性能》课程教学大纲一、课程基本信息二、课程目标（一）总体目标：《材料物理性能》是材料专业必修专业基础课，且为学位课程，也是多学科交叉的一门综合课程。
本课程系统讲解材料的声、光、电导、介电、磁、热、力学等物理性能，使学生能够掌握各种物理性能的结构起源、最重要的物理参数意义等基本理论、基本知识和基本研究方法，理解材料各种性能的物理模型、原理，了解各性能之间的联系与区别、了解材料物理性能与其他学科的联系；了解本学科的新成果和发展动态，提高学生分析问题和解决问题的能力，为今后的学习和工作打下扎实的专业基础。
（二）课程目标：课程的总体目标：通过本课程的教学，使学生具备下列能力：课程目标1掌握和理解材料的热学、电导、介电学、光学、发光、磁学和力学性能的物理模型、结构起源的核心因素、本证的物理参数及其意义；掌握评价各种物理性能的最关键的结构起因；课程目标2掌握分析影响各物理性能的因素；能够熟知评价各种物理性能的关键指标，提出对性能进行控制和改善的措施等；课程目标3掌握材料的声、光、电导、介电、半导、磁、热、力等物理性能之间相互作用及其产生的新的性能的变化规律；并初步会运用所学知识和理论从微观角度和分子角度去设计新型的功能材料，判断影响该物理性能的关键环节和参数。
课程目标4掌握材料物理性能与其他学科的联系；了解材料各种应用性能的研究领域中，其前沿课题、热点和难点问题与本课程知识点的联系，培养学生的科学精神、科学的思维方法，培养适应当今人才市场需求的厚基础、宽口径、工程性和科研性的人才。
（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系：通过本课程的学习，掌握材料物理性能的结构起因，准确把握评价材料物理性能的主要技术方法，确立材料的各种材料物理性能之间的相互关系及其制约规律、与其他学科的联系；从而为今后从事材料生产和新材料研究、开发提供坚实的理论基础。
表1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表三、教学内容第一章材料的热学性能1.教学目标（1）理解声子的意义；认识材料的热学性能起源于材料的晶格振动；（2）系统掌握材料的热容和温度的关系;（3）理解热膨胀机理、热膨胀与其他性能的关系；（4）掌握材料热稳定性概念和评价方法、影响热稳定的因素，提高材料的热稳定性能2.教学重难点（1）从理论上理解声子的物理意义，分析不同处理的声子大小和物理性能的关系。
《材料物理性能》课程教学大纲
《材料物理性能》课程教学大纲一、课程名称（中英文）中文名称：材料物理性能英文名称：Properties of Material Physics二、课程代码及性质课程代码: 0801151课程性质:学科专业基础课程, 必修课三、学时与学分总学时：32（理论学时：32学时；实践学时：0学时）学分：2四、先修课程大学物理、材料科学基础、热处理原理与工艺五、授课对象本课程面向材料科学与工程专业、功能材料专业开设六、课程教学目的（对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用）本课程的教学目的:1. 系统掌握材料物理性能方向的专业知识，具备应用这些知识分析、解决材料科学与工程专业中的功能材料选择和应用技术复杂问题的能力；2. 掌握各种物理性能的本质，具备独立进行物理性能分析和测量的能力；3. 理解不同类型物理性能与材料的不同层次的结构和组织之间的对应关系，具备基于材料成分、结构设计开发新型功能材料的能力；同时，具备基于材料物理性能的研究，实现对材料结构和相变（结构变化）的表征的能力；4．了解功能材料及制备和应用技术的发展前沿，掌握其发展特点与动向。
七、教学重点与难点：教学重点：材料物理性能中的电学性能、介电性能、热学性能、光学性能和磁学性能基于材料成分、结构和组织微观本质。
教学难点：材料物理性能中的电学性能、介电性能、热学性能、光学性能和磁学性能的微观机理和宏观性能内在联系的定量描述，以及各种性能之间的逻辑关系。
八、教学方法与手段：教学方法：(1)以课堂讲授为主,阐述该课程的基本内容,保证主要教学内容的完成;(2)安排适量的课堂讨论环节,使学生通过课下的资料查阅而掌握基本的专业资料获取方法、途径、整理归纳和讲演能力。
教学手段：(1)运用现代教学工具,在课堂上通过PPT讲授方式,实现图文并茂,形象直观;(2)收集典型功能材料应用实物,在课堂上进行针对性讲授。
九、教学内容与学时安排（1）总体安排教学内容与学时的总体安排，如表2所示。
材料物理性综合实验教学大纲
材料物理性综合实验教学大纲第一部分一、课程名称中文实验课程名称：材料物理性能综合实验英文实验课程名称：Properties of Material Physics二、课程编码和性质课程编码：课程性质（必修/选修）：必修三、学时与学分教学学时：28学分：2四、先修课程先修课程：大学物理，材料科学基础五、课程教学目的为材材料科学与工程专业的本科生提供强有力的材料物理性能实验支持，以“材料物理实验方法、材料物理量测量、材料物理性能和规律的研究”为主线，突出“性能测量、性能分析、性能研究”的训练为本实验课程的目的。
使学生掌握主要材料物理性能的构成、测试和分析的方法，熟悉常用测试手段与装臵的应用，提高学生分析问题和解决问题的能力，以及设计和创新的能力，将理论与实践紧密的结合起来、为将来进一步的科学研究和工程应用打下基础。
六、适用学科及专业材料科学与工程七、基本教学内容与学时安排第一章材料的物理性能与现代科学技术3学时1.1 材料物理性能在现代科技的作用1.2 复合材料制造中的工艺和模拟问题1.3 纳米技术的研究与应用1.4 持续塑性变形制备高强材料1.5 钛的物理性能与 MEMS/NEMS1.6 高温封装材料的物理性能第二章热学性能3学时2.1 材料的热学概念2.2 材料的热函和热容2.3 材料的热膨胀2.4 材料的热传导2.5 材料的热电性第三章热学性能的表征方法3学时3.1 材料的热分析及其应用3.2 材料的热膨胀的测量3.3 材料的热膨胀分析与应用3.4 材料热导率的测量3.5热电势的测量和应用第四章电学性能4学时4.1 概念和原理4.2 导体、绝缘体和半导体的能带4.3 金属的导电性4.4 半导体的电学性能4.5 电介质性能4.6 超导电性第五章材料电学性能的表征方法4学时5.1 材料导电性的测量5.2 材料的电阻分析第六章磁学性能4学时6.1 材料的磁学性能与发展6.2 磁性的宏观特征6.3 抗磁性和顺磁性6.4 磁性的物理本质6.5 磁各向异性6.6 磁致伸缩效应和磁弹性能6.7 磁畴结构6.8 技术磁化和反磁化过程6.9 金属与合金的铁磁性6.10 动态磁化特性6.11 射频铁氧体6.12 矩磁铁氧体第七章材料磁学性能的表征方法4学时7.1 铁磁材料静态磁特性的测量7.2 铁磁材料动态磁特性的测量7.3 磁定量相分析第八章光学性能3学时8.1 光学性能概述8.2 光的本性8.3 介质对光的反射和折射8.4 材料对光的吸收和色散8.5 晶体的双折射和二向色性8.6 介质的光散射8.7 材料的光发射8.8 材料的受激辐射和激光八、教材及参考书1、马南钢. 材料的物理性能及其表征方法. 讲义（修订版）.华中科技大学出版社. 2005年.2、陈洪荪. 金属材料物理性能检测读本.北京：冶金工业出版社. 1991年11月第1版.3、陈树川、陈凌冰. 材料物理性能. 上海：上海交通大学出版社. 1999年6月第1版.4、中国金属学会, 中国有色金属学会. 金属材料物理性能手册, 第一册金属物理性能及测试方法. 北京：冶金工业出版社.1987年12月第1版.5、田莳编著. 材料物理性能. 北京：北京航空航天大学出版社.2001年8月第1版.6、王润. 金属材料物理性能. 北京：冶金工业出版社. 1985年11月第1版.7、邱成军王元化王义杰主编. 材料物理性能. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社. 2003年07月第1版。
无机材料物理性能《教学大纲(精选.)
材料科学与工程学院本科课程教学大纲一、课程基本信息课程名称（中、英文）：无机材料物理性能properties of Inorganic Materials课程号（代码）：301127020-01课程类别：（必修课）学时：32 学分：2本课程要求的先修课程：大学物理，大学化学，材料科学与工程基础二、教学目的及要求无机材料物理性能是材料学科一门重要的基础课，它从材料的组成、结构的角度阐述无机材料的物理性能及本质，包括力学、热学、电学、光学、磁学、以及压电、电光、声光等性能。
这些性能基本上都是各个领域在研制和应用无机非金属材料中对材料提出的基本技术要求，在实际工作中具有重要的意义。
无机材料物理性能的研究方法可以分为两种：一种是经验方法，在大量获取实验数据的基础上，经过对数据的分析处理，整理为经验方程，来表示它们的函数关系；另一种是从机理着手，即从反映本质的基本关系，如原子、电子间的相互作用出发，按照性能的有关规律，建立物理模型，用数学方法求解，得到有关理论方程式。
通过教学，让学生掌握无机材料的关键物理性能及本质，以及无机材料物理性能的研究方法。
三、教学内容（含各章节主要内容、学时分配，并以下划线或*等方式注明重点、难点）具体内容及时间安排（按次）如下：1．绪论及第一章无机材料的受力形变复习、课堂讨论1.1，1.2无机材料的应力、应变及弹性形变/ 1.3材料中晶相的塑性形变 1.4 粘性流动1.5无机材料的高温蠕变1.6无机材料的超塑性2．第二章2.1 脆性断裂的现象复习、课堂讨论2.1 Griffith微裂纹理论理论结合强度2.2 裂纹的起源与快速扩展一、裂纹的起源二、裂纹的快速扩展三、防止裂纹扩展的措施2.3/2.4略2.5 提高无机材料强度改进材料韧性的途径一、微晶、高密度与高纯度二、提高抗裂能力与预加应力三、化学强化四、相变增韧五、弥散增韧2.6 复合材料3力学部分第三章无机材料的断裂及裂纹扩展3.1应力场强度/断裂韧性3.2断裂韧性测试方法3.3显微结构对材料断裂韧性的影响3.4略3.5硬度与压痕开裂的应用4．热学部分第四章4.1 无机材料的热容4.2 无机材料的热膨胀5．4.3 无机材料的热传导4.4 无机材料的热稳定性/热学部分课堂练习6．光学部分第五章5.1 光通过介质的现象5.2 无机材料的透光性7．5.2 无机材料的透光性5.3 界面反射和光泽（自学5.4节）5.5 无机材料的颜色8．5.6 其他光学性能的应用：光发射/荧光材料补充9．5.6 其他光学性能的应用：激光原理与材料/光电效应补充10．第六章无机材料的电导§6.1 电导的物理现象/复习§6.2 离子电导11．§6.3 电子电导§6.4．玻璃态电导§6.5．无机材料的电导12．§6.6．半导体陶瓷的物理效应§6.7．超导体13．第七章无机材料的介电性能§7.1 介质的极化14．§7.2 介质损耗§7.3 介电强度15．§7.4 铁电性§7.5 压电性16．磁学部分第八章8.1 物质的磁性8.2 磁畴与磁滞回线/总复习四、教材（名称、作者、出版社、出版时间）《无机材料物理性能》第二版，关振铎、张中太、焦金生，2011，清华大学出版社。
无机材料物理性能试验教学大纲-材料科学与工程试验教学中心-厦门
厦门大学本科课程大纲
大纲制定者：徐进、唐学原
大纲审定者：熊晓鹏
厦门大学本科课程大纲填写说明：
1．课程中英文名称必须准确、规范。
英文名称每个单词打头字母应用大写。
2．课程类型是指“公共基本课程”、“校通识课程”、“院系通识课程”、“学科类通修课程”和“学科类方向性课程”。
3．课程编号不必填写。
4．开课学期是指教学计划规定的该课程应开的学期。
例如，“第1学期”、“第2学期”、“第3学期”、“第4学期”、“第5学期”、“第6学期”、“第7学期”、“第8学期”、“第9学期”、“第10学期”和“第11学期”。
5．先修课程是与该课程具有严格的前后逻辑关系，非先修课程则无法学习该课
程。
6．选用教材和主要参考书要求注明作者、书目、出版社、出版年限。
例如，“黄叔武：《系统开发与微机数据库》，北京经济学院出版社，1989年8月有。
”7．开课专业必须明确，不能出现“等”字样，如“经济学、会计学等专业”。
专业名称仅限于学校目前的70个本科专业目录。
课程性质、目的和任务。
主要是指课程的学科性质，在人才培养中的地位与作用，通过课程的学习使学生掌握了什么知识，获得了那些能力，技能，具备了什么素质等等。
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《材料物理性能实验》教学大纲
课程名称：材料物理性能实验
英文名称：Experiments in Physical Properties of Materials
课程编号：
课程性质：课程类型：必修是否为独立设课的实验课：是
适用专业：材料科学与工程
学时与学分：总学时：18；总学分：0.5；实验学时：18；实验学分：0.5
执笔人：朱德亮、吕有明
制定时间：2010.10
一、实验课的任务、性质与目的：
《材料物理性能》是材料科学与工程本科专业骨干必修课程，主要讲授材料科学中物理方面的基础理论要点，材料的各种物理性能及其主要应用。
为加深学生对理论要点的理解，使其对理论知识有一个感性的认识，特开设此实验课程作为课堂教学的重要补充。
本课程中安排的实验均为验证性实验。
二、主要仪器设备及环境：
导热系数测试仪、热膨胀系数测试仪、热处理炉、电输运特性测试系统、四探针测电阻系统、光刻机、氦气循环制冷机、振动样品磁强计、静态磁滞回线测量仪、磁性测量用电磁铁、荧光光谱和激发谱测试系统、光源和变温系统、光学配件、管式加热炉
三、实验项目的设置与实验内容：
四、教材、实验教材（指导书）：
1. 《材料物理性能》龙毅主编中南大学出版社（2009）
2. 自编实验讲义
五、考核方式与评分办法：
以实验报告的内容为评分依据。
六、大纲审核人：
编写说明： 1、教学计划中有安排实验学时的课程和单独设课的实验课程，已开出或即将开出的教学实验均应编写教学实验大纲。
2、课程编号、课程名称、课程类型按教学计划的要求编写。
课内上机学时可视为实验
学时。
3、实验类型是指：验证型、综合型、设计型和研究探索型；
4、实验要求是指：必做、选做和其它；。