材料工程基础---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。

《材料工程概论》课程教学大纲材料工程概论课程教学大纲一、课程信息- 课程名称：材料工程概论- 授课对象：材料工程专业的本科生- 课程学时：48学时- 课程学分：3学分二、课程目标本课程旨在帮助学生建立对材料工程的基本概念和知识体系，了解材料工程在实际应用中的作用，并培养学生的分析问题和解决问题的能力。

通过本课程的研究，学生应该能够：- 理解材料工程的基本概念和定义；- 掌握材料的分类和特性；- 熟悉材料工程的相关实验方法和测试技术；- 培养对材料工程领域的兴趣并了解其相关职业发展前景。

三、课程内容1. 材料工程概述- 材料工程的基本概念和发展历史；- 材料工程与其他工程学科的关系。

2. 材料分类和特性- 材料的分类：金属材料、非金属材料、无机非金属材料、有机材料等；- 材料的物理特性、化学特性、机械特性及其影响因素分析。

3. 材料结构与性能- 材料的晶体结构与晶体缺陷；- 材料的力学性能、热学性能及其相关测试方法。

4. 材料选择与设计- 材料的选择原则与方法；- 材料的设计、优化与评估。

5. 材料工程实验技术- 材料性能测试方法与实验技术；- 材料工程中常用的测试仪器和设备。

四、教学方法与评估方式- 教学方法：本课程采用理论教学相结合的方式进行，包括课堂讲授、案例分析和实验演示等形式。

- 评估方式：采用课堂小测验、作业、实验报告和期末考试相结合的方式进行教学效果的评估。

五、参考教材- 刘恩宇. 材料工程概论[M]. 北京：清华大学出版社，2010.- 王明明. 材料工程导论[M]. 北京：机械工业出版社，2015.六、参考资料- ASM International. Materials Science & Engineering Handbook[M]. Ohio: ASM International, 1992.- Callister Jr., William D., and David G. Rethwisch. Materials Science and Engineering: An Introduction[M]. 10th ed. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 2017.以上是《材料工程概论》课程教学大纲的主要内容，具体教学进度和教学资源将在课程开始前提供给学生。

《工程材料》课程教学大纲课程编码：XXX学时：XX学时学分：XX学分一、课程目的和基本要求1.掌握工程材料的基本概念、分类、结构和特性；2.了解工程材料的性能和应用；3.掌握工程材料的选择和设计方法；4.具备解决工程材料问题的基本能力。

二、教学内容和教学方法1.教学内容1.1工程材料的基本概念和分类1.2金属材料1.2.1金属材料的组织结构1.2.2金属材料的力学性能和物理性质1.2.3金属材料的热处理1.2.4金属材料的腐蚀与防护1.2.5金属材料的选用和设计1.3硅酸盐材料1.3.1硅酸盐材料的组织结构1.3.2硅酸盐材料的物理性质1.3.3硅酸盐材料的烧结与成型1.3.4硅酸盐材料的性能与应用1.3.5硅酸盐材料的选用和设计1.4高分子材料1.4.1高分子材料的结构和性质1.4.2高分子材料的物理性质1.4.3高分子材料的加工和成型1.4.4高分子材料的应用和选用1.5复合材料1.5.1复合材料的基本概念和分类1.5.2复合材料的组织结构和性能1.5.3复合材料的制备工艺和应用1.5.4复合材料的选用和设计1.6新型工程材料1.6.1纳米材料1.6.2智能材料1.6.3生物材料1.6.4混凝土材料2.教学方法本课程采用理论教学相结合的方式进行授课，并通过实验课程、案例分析和课堂讨论等形式加强实际应用和解决问题的能力培养。

三、评价标准和教学辅助手段1.课程评价本课程的评价方式包括平时成绩和期末考试成绩两部分，其中平时成绩占总评成绩的30%，期末考试成绩占总评成绩的70%。

2.教学辅助手段教学过程中将使用多媒体教学手段辅助讲解，并配备必要的实验设备和材料，以提高学生的实践操作能力。

四、参考教材1.《工程材料学》（第X版），XXX等编著，XXX出版社，XXXX年。

2.《材料力学》（第X版），XXX等编著，XXX出版社，XXXX年。

教学大纲制定说明：1.本课程教学大纲参照了相关课程教学大纲，针对本课程的特点和发展需要进行了适当的调整和完善。

《工程材料》教学大纲一、教学基本目标《工程材料》课程是高等院校机械类专业的一门必修的技术基础课，是机械设备设计合理选择材料和使用材料的基础。

通过教学使学生：1．了解工程材料的发展，了解非金属材料的分类及其应用，了解新材料、新工艺；2．掌握机械工程材料的基本理论及基本知识，熟悉金属材料的分类及其应用；（毕业要求1-3）3．熟悉铁碳相图、钢的热处理工艺、合金化等基本知识，掌握材料的成分、组织、性能之间的关系，具有分析机械工程材料性能的能力；（毕业要求1-3）4．能够根据机械零件使用条件和性能要求，对结构零件进行合理选材的能力；（毕业要求1-3）5．能够根据机械零件使用条件和性能要求，制定结构零件热处理工艺的能力。

（毕业要求1-3）二、课程涉及知识技能本课程通过课堂教学、实验、综合作业等综合教学环节，训练以下知识技能（毕业要求1-3）：1．掌握工程材料基本理论及基本知识，具备根据工业需求选择材料及制定热处理工艺的初步能力；2．掌握铁碳相图和钢的合金化原理相关知识，具备分析材料、成份和组织和性能关系的能力；3．掌握钢的热处理工艺、目的及其应用，具备根据材料的性能需求选择热处理工艺的能力；4．培养学生自主学习的能力和材料性能分析的工程意识；5．通过材料金相试样制备及金相组织观察实验，具备分析材料成份、组织和性能关系的能力；6．设计典型机械零件材料热处理工艺实验，具备分析不同热处理工艺对材料组织和性能影响能力。

三、相关能力培养1．具有根据工业需求选择材料及制定热处理工艺的初步能力；（毕业要求1-3）2．具有设计实验方案、进行实验、分析和解释数据的能力；3．通过分组实验研究与讨论，培养学生具有团队意识和人际交流能力；4．通过工程材料的选择与应用，培养学生工程设计的安全意识和社会责任感；（毕业要求1-3）5．具有自主学习的能力。

四、教学基本内容绪论1. 了解材料的发展简史及工程材料研究的对象2. 熟悉工程材料的分类第 1 章材料的结构与性能1. 掌握常见的纯金属晶体结构和合金的晶体结构2. 掌握实际金属中的晶体缺陷3. 熟悉金属材料的力学性能，了解金属材料的工艺性能和理化性能4. 了解金属晶体中的晶面和晶向5. 了解组织和性能的关系第2章金属材料组织和性能的控制1. 掌握纯金属的结晶过程2. 掌握细晶强化的措施3. 掌握匀晶相图、共晶相图、包晶相图和共析相图的分析4. 掌握铁碳合金中的相和组织的概念，掌握相图中重要的点和线的含义，能对典型铁碳合金的结晶过程进行分析5. 能运用杠杆定律计算室温平衡组织中组成相及组织组成物的相对重量6. 掌握铁碳合金的成分－组织－性能的关系7. 掌握铁碳相图的运用8. 熟悉单晶体和多晶体金属塑性变形的方式及特点9. 熟悉塑性变形对金属组织和性能的影响10. 熟悉塑性变形后的金属在加热时组织和性能的变化11. 熟悉金属的热加工和冷加工12. 熟悉钢在加热时的组织和性能的转变13. 掌握钢的等温转变曲线和连续冷却转变曲线及转变产物的形态和性能14. 掌握钢的退火、正火、淬火和回火热处理的工艺特点和应用，掌握钢热处理后的组织15. 了解钢的表面热处理和化学热处理的方法，了解钢的热处理新技术,熟悉合金元素与铁和碳的相互作用、对铁碳相图以及对钢热处理的影响规律16. 了解表面技术的主要方法第3章金属材料1. 掌握碳钢的化学成分对其性能的影响2. 掌握碳钢的分类，常用碳钢的牌号、性能及应用3. 掌握合金钢的分类，常用合金钢的牌号、性能及应用4.对常用合金钢熟悉其合金元素的主要作用及该合金钢的热处理方法和热处理后的组织5. 掌握铸钢的牌号、组织特征及性能6. 掌握铸铁石墨化过程及石墨形态对铸铁性能的影响7. 掌握常用铸铁的牌号、性能和应用8. 了解有色金属及其合金的特点及应用第4章高分子材料了解常用工程塑料、合成橡胶、合成纤维的特性和应用第5章陶瓷材料了解陶瓷材料的结构、性能和应用第6章复合材料了解复合材料的机理、特性和应用第7章功能材料了解功能材料及应用第8章机械零件的失效与选材原则了解机器零件的主要失效形式熟悉选用工程材料的基本原则，能根据零件的使用要求、材料工艺性及经济性，合理选用材料及热处理方法第9章典型工件的选材及工艺路线设计了解齿轮、轴、弹簧和刃具的选材及工艺路线设计第10章工程材料的应用1.了解机床和化工设备用材，了解其它设备用材2.熟悉机床、汽车、仪器仪表和化工设备用材3.了解其它工程用材五、建议教学进度（一）理论教学（合计42学时）理论教学：42学时，自学：14学时。

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。

《工程材料》教学大纲一、课程概述《工程材料》是一门涉及工程领域中各类材料的性能、应用和选择的重要基础课程。

通过本课程的学习，学生将掌握工程材料的基本理论和知识，具备合理选择和使用材料的能力，为后续的专业课程学习和实际工程应用打下坚实的基础。

二、课程目标1、知识目标（1）了解工程材料的分类、性能特点和应用范围。

（2）掌握金属材料的晶体结构、相图、热处理等基本原理。

（3）熟悉常用金属材料（如碳钢、合金钢、铸铁等）的性能和用途。

（4）了解非金属材料（如高分子材料、陶瓷材料、复合材料等）的特点和应用。

2、能力目标（1）能够根据工程要求，合理选择材料。

（2）具备分析材料性能和制定材料加工工艺的能力。

（3）能够运用所学知识解决工程实际中与材料相关的问题。

3、素质目标（1）培养学生的工程意识和创新思维。

（2）提高学生的科学素养和实践能力。

（3）培养学生严谨的治学态度和团队合作精神。

三、课程内容1、工程材料的基本概念（1）材料的分类：金属材料、非金属材料、复合材料。

（2）材料的性能：力学性能、物理性能、化学性能。

2、金属材料的结构与性能（1）金属的晶体结构：体心立方、面心立方、密排六方。

（2）金属的实际晶体结构：晶体缺陷。

（3）金属的塑性变形与再结晶。

3、金属材料的热处理（1）热处理的基本原理：钢在加热和冷却时的组织转变。

（2）退火、正火、淬火、回火等常规热处理工艺。

（3）表面热处理和化学热处理。

4、钢铁材料（1）碳钢：分类、牌号、性能和用途。

（2）合金钢：合金元素的作用，合金钢的分类、牌号、性能和用途。

（3）铸铁：分类、组织、性能和用途。

5、有色金属及其合金（1）铝及铝合金：性能、分类和用途。

（2）铜及铜合金：性能、分类和用途。

（3）钛及钛合金：性能、分类和用途。

6、非金属材料（1）高分子材料：塑料、橡胶、纤维的性能和应用。

（2）陶瓷材料：结构陶瓷、功能陶瓷的性能和应用。

（3）复合材料：分类、性能和应用。

7、材料的失效分析与选材（1）材料的失效形式：疲劳断裂、磨损、腐蚀等。

《材料科学与工程创新基础W》教学大纲课程代码：050532005英文名称：Materials science and Engineering Innovation Foundation W课程总学时：16 讲课：16 实验0 上机：0适用专业：高分子材料与工程大纲编写（修订）时间：2016.7一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标材料科学与工程创新基础W是高分子材料与工程专业的专业基础选修课。

通过本课程的学习，学生将达到以下要求：1.掌握材料科学与工程创新基础的理论与实现方法；2.能够结合本专业知识进行材料科学与工程创新学习；3.具备初步分析和解决材料科学与工程创新基础应用问题的能力。

（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识：掌握材料科学与工程创新基础的基本概念、过程与方法2.基本能力：具备初步分析和解决材料科学与工程创新基础应用问题的能力3.基本技能：能够使用材料科学与工程创新基础的知识进行材料加工创新学习。

（三）实施说明1.教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本知识的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力。

讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。

2.教学手段：本课程在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。

（四）对先修课的要求无先修课要求。

（五）对习题课、实验环节的要求1.本课程对习题课和实践环节无要求。

2.作业题内容以基本概念、基本知识为主，作业要能起到巩固知识，提高分析问题、解决问题能力。

学生必须独立、按时完成课外习题和作业，作业的完成情况应作为评定课程成绩的一部分。

（六）课程考核方式1.考核方式：考查。

2.考核目标：基本知识。

3.成绩构成：根据出勤、作业、随堂测验等综合给定总成绩。

（七）主要参考书目:《工程创新设计及实践》主编: 吴波, 电子工业出版社，2008二、中文摘要材料科学与工程创新基础W主要介绍材料科学与工程创新基础的基本概念、过程与方法，注重绘图能力的训练。

《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。

《材料科学学与工程基础》教学大纲一、课程基本信息课程名称（中、英文）：《材料科学与工程基础》（Fundations of Materials Science and Engineering ）课程号（代码）：30004030课程类别：专业基础课学时：48 学分：3二、教学目的及要求材料科学是六十年代初期创立的研究材料共性规律的一门学科，其研究内容涉及金属、无机非金属和有机高分子等材料的成分、结构、加工同材料性能及材料应用之间的相互关系。

材料科学、材料工业和高新技术的发展要求高分子材料与工程专业的学生必须具备“大材料”基础和“中材料”专业的宽厚知识结构。

本课程详细阐述高分子材料、金属材料、无机非金属材料、复合材料等。

从材料科学与工程的角度出发，说明各种材料的共性规律及个性特征。

使学生从原理上认识高分子材料的基本属性，及其在材料领域中的地位和作用。

三、教学内容（含各章节主要内容、学时分配，并红字方式注明重点难点）第一章绪论（1学时）简要介绍材料的定义及分类，材料科学与工程的基本内容。

使学生对本课程的学习内容和学习方法建立整体概念。

要点：材料的定义、分类材料科学与工程的定义、性质、重要性（举例）课程学习的目的、方法、要求第二章物质结构基础（15学时）按照从微观到宏观、从内容到表面、从静态到动态、从单组分到多组分的顺序，阐述原子结构、原子间相互作用和结合方式，与固体内部和表面原子的空间排列状态、聚集态结构及变化规律之间的相互关系。

使学生对材料组成（成分）与物质结构的内在联系有较系统、深刻的理解。

1、原子结构及原子之间相互作用、结合及排列（3学时）要点：物质与材料的区别四个量子数的物理意义原子中电子壳层数目、电子填充方式和原则、表达方式电子能级及电子的稳定性原子间相互作用的内在因素和结合类型与性质原子的间距和半径，空间排列状态及配位数键性与键能2、多原子体系中电子的相互作用与稳定性（2学时）要点：原子杂化轨道的类型及空间图形分子轨道的意义、类型及空间图形能带、能隙、带宽等基本概念、导体、绝缘体、导体的能带特点费米能级的基本概念、费米分布的特点和分布函数3、固体中的原子有序（3学时）要点：对称图形和对称操作点阵的意义和特点晶胞的表示和定位、晶系和空间点阵型式晶向、晶面的表示及其指数的计算晶面间距及测定、公式（2-45、2-48）晶体结构与键合性质的关系面心立方、体心立方、密排六方晶体的主要参数和计算方法（点阵常数、晶胞中原子数、致密度、密度、原子间距、配位数；间隙类型、数量和大小）离子晶体的配位数和晶格类型4、固体中的原子无序（3学时）要点：固溶体的概念、分类及典型结构特点点缺陷的主要类型，金属晶体中的空位计算棱位错和螺旋位错的特征和区别、位错线与柏格斯矢量非晶体的结构模型、分布函数及其图形体积扩散机制、扩散激活能和FICK第一定律、公式（2-80、2-81）5、固体中的转变（2学时）要点：四种转变类型及特点一级相变和二级相变的数学表达式及物理意义相律和相图，公式（2-90）二元相图（匀晶、共晶）：特征点、线、区域的意义杠杆法则及计算公式（2-94）6、固体物质的表面结构（1学时）要点：表面张力和表面能的概念表面结构特点与成因表面能与表面特性的关系润湿过程的种类及公式（2-107、2-108、2-109、2-115）粘附公式（2-121）7、小结（1学时）归纳、讨论第二章基本概念和作业中的问题第三章材料的组成及结构（8学时）从材料的组成（成分）入手，详细阐述高分子材料、金属材料、无机非金属材料，及其多相多组分复合材料的聚集态结构和宏观组织结构特点。

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。

《材料科学与工程基础》课程大纲一、课程概述课程名称（中文）：材料科学与工程基础（英文）：Fundamentals of Materials Science and Engineering课程编号：14241009课程学分：3课程总学时：48课程性质：专业课二、课程内容简介《材料科学与工程基础》是一门以材料为研究对象的科学，其研究内容涉及高分子材料、无机非金属材料、复合材料等各种材料的成分、结构、加工同材料性能及材料应用之间的相互关系，在材料科学与工程专业教学计划中是一门重要的专业基础课。

通过本课程的学习，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-工艺-性能之间的关系。

为后继专业课程的学习打下良好的基础。

三、教学目标与要求通过本课程的教学，使学生获得材料科学与工程专业高等工程技术人才所必须掌握的材料科学的基本概念、基本理论和基本原理等知识，培养学生分析解决生产实际问题的能力，进行新材料、新工艺研究开发的初步能力，培养学生的专业素质、科学思维、创新精神要求通过本课程的教学,使学生掌握本课程中的基本概念、基本原理和相关的知识，了解用物理化学等基本原理阐明材料形成过程中的组成、结构、工艺与性能之间关系及相互联系，注重知识的连贯性和增强分析问题和解决问题的能力。

四、教学内容与学时安排第一章绪论（2学时）1. 教学目的与要求：了解本课程的学习内容、性质和作用。

2. 教学重点与难点：《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。

第二章材料结构基础（18学时）1. 教学目的与要求：掌握描述原子中电子的空间位置和能量的四个量子数、核外电子排布遵循的原则;元素性质、原子结构和该元素在周期表中的位置三者之间的关系；原子间结合键分类及其特点；正确理解并掌握高分子链的近程和远程结构。

掌握结晶的热力学、结构和能量条件；相律的应用、克劳修斯——克拉珀龙方程的应用；均匀形核的临界晶核半径和形核功的推导；润湿角的变化范围及其含义；液—固界面的分类及其热力学判据；晶体的生长方式及其对生长速率的关系；阿弗拉密方程的应用；液—固界面结构和液—固界面前沿液体的温度分布对晶体形态的影响；减小晶粒尺寸的方法；了解亚稳相出现的原因；高分子结晶与低分子结晶的相似性和差异性；2. 教学重点与难点：重点：（1）晶向、晶面的表示及其指数的计算；（2）面心立方、体心立方、密排六方晶体的主要参数和计算方法；（3）立方晶体的间隙；（4）点缺陷的主要类型，扩散激活能和FICK第一定律；（5）四种转变类型及特点。

《材料科学与工程创新基础》教学大纲课程代码：050532005课程英文名称：Innovation foundation of materials science and engineering课程总学时：16 讲课：16 实验0 上机：0适用专业：材料成型与控制工程（铸造方向）大纲编写（修订）时间：2017.7一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标1．课程地位材料科学与工程创新基础是材料成型专业铸造方向必修的专业课。

2．教学目标通过本课程的学习，了解铸造过程的主要技术特点和工艺环节，为后续的创新创业实践训练环节奠定理论基础。

（二）知识、能力及技能方面的基本要求了解砂型铸造及特种铸造的基本工艺过程和最新进展，具有辨别机械零件是否适合铸造生产工艺要求的能力。

（三）实施说明该课程教学采用课堂讲授和多媒体教学方法，并对主要工艺过程在实验室进行现场教学，使学生一目了然。

课程结束时进行期末考试。

（四）对先修课的要求学习本门课前，应掌握创造学基础，金属工艺学，机械制图等知识。

（五）对习题课、实验环节的要求适量、适当的习题可以检验学生对所学内容的掌握程度，使教师及时掌握教学效果，对下一步的教学组织，改进教学方法具有直接作用。

同时，还可督促学生掌握所学内容。

习题的主要内容是铸件的成型方法和主要工艺过程，通过典型实例练习配合实践教学，使学生真正理解各类铸造工艺的原理。

（六）课程考核方式评分应包括三个方面：1.上课出勤情况、课堂回答问题、课堂小考以及平时综合表现30%；2.期末考查占70%；评分等级：评定成绩分优、良、中、及格和不及格五个等级。

3.课程学习结束后，学生需交付课程内容介绍及感想的实训报告。

（七）主要参考书目:《工程创新设计及实践》主编: 吴波, 电子工业出版社，2008《铸造工艺学》主编:王文清, 机械工业出版社《特种铸造工艺学基础》主编:万里,化学工业出版社二、中文摘要本门课是材料成型及控制工程专业的创新创业系列专业基础课之一，学生通过本课程的学习和训练，较系统地了解工程背景、工程创新理论并通过创新组建搭接组合实践，使学生进一步了解、熟悉工科和工程知识，使学生对金属材料液态成型工艺有一个较为直观的认识。