材料科学与工程课程大纲

材料科学与工程课程大纲

一、课程概述

材料科学与工程是一门综合性的学科，涉及材料的结构、性能和应用。本课程旨在系统地介绍材料科学与工程的基本理论和实践技能，培养学生的材料科学思维和解决实际问题的能力。

二、课程目标

1. 理解材料科学与工程的基本概念和原理；

2. 掌握材料的组成、结构和性能的关系；

3. 学习各类材料的制备和加工技术；

4. 培养材料测试和分析的实验技能；

5. 能够评估和选择适合特定应用的材料。

三、课程大纲

1. 材料科学与工程导论

1.1 材料的定义和分类

1.2 材料科学的发展历程

1.3 材料的特性和需求

2. 材料结构与性能

2.1 原子结构与晶体结构

2.2 晶体缺陷和非晶态材料

2.3 相变与相图

2.4 材料的力学性能

2.5 热学性能和电学性能

3. 材料制备与加工

3.1 金属材料的制备和加工

3.2 非金属材料的制备和加工

3.3 聚合物材料的合成和成型

3.4 先进制备技术（如纳米材料制备）

4. 材料表征与测试

4.1 材料测试的基本原理和方法

4.2 机械测试和力学性能测试

4.3 热学测试和热学性能评价

4.4 光学测试和光学性能评价

4.5 电学测试和电学性能评价

4.6 表面和界面测试技术

5. 材料应用与案例分析

5.1 结构材料的应用和工程案例

5.2 功能材料的应用和工程案例

5.3 先进材料的应用和工程案例

四、教学方法

本课程采用多种教学方法，包括课堂教学、实验教学和案例分析。课堂教学以理论讲解和案例分析为主，引导学生思考和探索。实验教学通过实验操作和数据分析，提高学生的实践能力和问题解决能力。案例分析通过真实案例的讨论和分析，培养学生的综合素养和创新思维。

五、考核方式

1. 平时成绩（40%）：包括课堂参与和作业完成情况；

2. 实验成绩（30%）：包括实验操作、数据分析和实验报告；

3. 期末考试（30%）：笔试形式，测试学生对课程内容的理解和应用能力。

六、参考教材

1.《材料科学基础》（第三版），作者：吴志明

2.《现代材料科学与工程导论》（第四版），作者：William D. Callister Jr.等

七、备注

本课程注重理论与实践的结合，鼓励学生思考和提问。希望通过材料科学与工程课程的学习，学生能够在未来的材料工作中发挥重要的作用，并为推动科学技术进步做出贡献。