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《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。
《材料物理性能》课程教学大纲课程代码：ABCL0518课程中文名称: 材料物理性能课程英文名称：Physical properties of materials课程性质：选修课程学分数：2课程学时数：32授课对象：新能源材料与器件专业本课程的前导课程：《近代物理概论》，《材料科学前沿系列讲座》一、课程简介本课程主要包括材料的热学、光学、电学、磁学等性能和应用。
主要介绍各种重要性能的原理及微观机制，性能的测定方法以及控制和改善性能的措施，各种材料的结构和性能的关系，各种性能之间的相互制约与变化规律。
通过本课程的学习，培养学生测定各种性能的动手能力，另一方面培养学生判断材料优劣、正确选择和使用材料、改变材料性能、探索新材料、新性能、新工艺打下理论基础。
二、教学基本内容和要求本课程基本内容包括材料的电、磁、光、热学性能及材料物理检测方法等，主要阐述了上述性能的物理模型、变化规律、影响因素以及物理效应之间的关系，旨在使学生尽可能地从物理效应和微观机制角度掌握材料性能。
以下分章阐述：第一章热学性能课程教学内容：材料热学性能中热容（包括热容的两个经典理论和量子力学理论）、热膨胀、热传导和热稳定性的概念、机理及影响因素。
课程的重点：材料的热膨胀；材料的热传导；材料的热电性。
课程的难点：材料的热容与热焓。
课程教学要求：1. 掌握材料热学性能，包括热容、热膨胀、热传导等性能；2. 理解材料热学性能的测量方法；3. 掌握材料热学性能分析方法的应用。
第二章电学性能课程教学内容：材料导电的物理现象，了解离子导电、电子导电和玻璃态导电的机理，接触超导概念。
课程的重点：超导电性；影响金属导电性的因素；导电性的测量；电阻分析的应用。
课程的难点：绝缘体的电学性能。
课程教学要求：1.了解材料的电学性能，包括材料的导电性、超导电性、介电性和压电性等性能；2.掌握电学性能的测量方法及其分析方法；。
材料物理与性能学教学设计一、教学目标本课程宗旨是通过讲解材料物理基础知识，帮助学生理解材料的物理性质与性能，培养学生分析和解决实际工程材料问题的能力，从而提高学生的创新能力和实践应用能力。
具体教学目标如下：1.理解材料的物理结构，掌握材料化学成分、晶格结构、缺陷、晶体生长等基础知识；2.掌握材料的机械性能、热性能、光电性能等基本物理性质；3.熟练运用理论知识，分析和解决实际工程材料问题，培养创新能力和实践能力。
二、教学内容1. 简单晶体结构与缺陷介绍晶体结构的基本概念和晶体缺陷的种类及其对材料性能的影响。
2. 材料物理性能介绍材料的物理性能，包括机械性能、热性能、光学性能、电学性能等，并讲解性能测试的原理和方法。
3. 材料合金化介绍材料的合金化方法及其影响，如固溶体、强化、沉淀强化等。
4. 材料表面处理介绍材料表面处理的种类和方法，包括机械处理、化学处理、热处理等。
5. 实验教学设置多种实验，如晶体磨片制备、材料硬度测试、热膨胀系数测试、材料力学性能测试等。
三、教学方法1.理论课：以PPT为辅助讲解，注重基本概念和原理的讲解，鼓励学生积极思考和提问；2.实验课：学生参与课堂演示和实验操作，注重培养学生实践能力；3.讨论课：引导学生分析和解决实际工程材料问题，注重培养学生创新能力和实践能力。
四、考核方式1.平时成绩：包括出勤率、作业、课堂表现等；2.实验成绩：根据实验操作和实验报告评定；3.期末考试：主要考察学生对课程的理解和掌握程度。
五、教学手段1.电子白板：辅助理论课的讲解；2.数据投影仪：介绍材料结构、物理性质测试的演示；3.实验设备：安排多种实验，锻炼学生实践能力。
六、教学资源1.材料物理与性能学教材：《材料物理化学》，何月利，高等教育出版社，2012年；2.实验设备：显微镜、硬度计、热膨胀仪等。
七、参考文献1.张卫平. 材料知识及性能表格手册. 化学工业出版社,2012.2.胡嘉信. 材料科学基础. 上海交通大学出版社, 2005.3.王余刚, 何振邦. 材料物理化学导论. 高等教育出版社,2014.八、教学成果1.帮助学生掌握材料的物理变化规律和基本性质，理解材料的内在本质；2.培养学生的实践能力，锻炼学生的动手实验能力；3.提高学生的创新能力和解决实际工程问题的能力。
材料物理性能教学设计简介材料物理性能是材料科学中的重要一环。
掌握材料物理性能测试方法，理解不同物理性能的表征和作用对学生的专业素养的提高、未来工作方向的选择具有重要的意义。
本教学设计旨在通过教学探讨材料物理性能测试方法、物理性能与材料性能的关系、表征方法的选择和应用以及实验设计与科学思维的培养。
教学目标1.掌握材料物理性能的分类和测量方法；2.理解不同物理性能的表征和应用；3.解释不同物理性能之间的联系；4.能够根据具体情况选择适当的表征方法；5.能够设计和执行相关实验；6.提高科学思维和实验能力。
教材选择•材料力学与性能实验方法（大兴安岭出版社），任玉春，杨军主编。
•材料科学基础（高等教育出版社），朱士兴，王红卫主编。
教学内容第一节：材料物理性能分类和测量方法课程内容1.物理性能的概念、物理性能分类；2.物理性能的测量方法；3.物理性能测量的常用设备和仪器；4.经典测量方法的介绍。
实验内容1.引伸计实验，测定拉伸试样的杨氏模量；2.吸收光谱实验，测量光谱吸收谱线和发射谱线；3.其他测量实验。
第二节：材料物理性能的表征和应用课程内容1.物理性能表征方法的选择和应用；2.电磁学性质与磁学行为，磁性材料的应用；3.热学性质与热性能表征，材料的热稳定性及其应用；4.光学性质与光学性能表征；5.超声学性质与超声性能表征。
实验内容1.火焰原子吸收光谱法，测量金属元素的含量；2.透射电子显微镜（TEM）实验，研究材料微观结构和形貌；3.热分析实验，研究材料的热性能表征；4.磁运动仪实验，研究磁性材料的应用；5.超声波测量实验。
第三节：物理性能的表征方法的选择和应用课程内容1.先进表征技术的发展及其应用；2.数据处理和分析技术的方法和原理；3.物理性能表征技术的前沿研究及其应用。
实验内容1.X射线衍射实验；2.原子力显微镜（AFM）实验；3.比热实验。
教学方法介绍理论知识后，每次课程都设置实验环节。
学生在教师的指导下进行相关实验，实验内容要紧密与理论联系起来，增强学生对理论知识的理解和应用能力。
材料物理性能课程中热电性教学设计作者：郑赣鸿何刚戴振翔丁宗玲阚绪材马永青来源：《高教学刊》2022年第19期摘要：热电性能是材料物理性能课程中非常重要的一节，在许多材料物理性能的书籍中都有这一部分内容。
文章针对材料物理性能课程中的热电性课程进行教学设计，首选对教学内容和学生特点进行分析，并指定教学目标。
根据教学目标对教学内容做时间的分配，制订教学的流程和方法。
通过教学流程中的看现象、辨本质、探性能以及微课题四个环节进行课程设计。
最后对本次课程教学进行总结、反思。
关键词：材料的热电性能;课程设计;热电性能中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2022）19-0078-04Abstract： Thermoelectric Performance is a very important section in the course of Physical Properties of Materials， which is included in many books about physical properties of materials. In this paper， the teaching design of thermoelectricity course in the course of Physical Properties of Materials is carried out. At first， we analyze the teaching content and students' characteristics， and specify the teaching objectives. According to the teaching objectives， the teaching content is allocated time， and the teaching process and methods are formulated. The course is designed through four links in the teaching process： watching phenomenon， distinguishing essence， exploring performance and setting micro topic. Finally， the teaching of this course is summarized and reflected.Keywords： Material Physical Properties; teaching design; thermoelectric performance一、教學内容的特点热电性是材料物理性能课程中重要的一节。
