基于材料物理专业《电子材料工艺学》课程内容设置研究

材料科学与工程专业课材料科学与工程是一门涉及材料的设计、制备、性能测试和应用的综合性学科。

这门学科的专业课涵盖了多个领域，为学生提供了深入了解材料世界的机会。

首先，让我们来谈谈“材料物理”这门专业课。

它主要研究材料的物理性质，如电学、磁学、光学和热学性能等。

通过学习这门课程，我们能够理解为什么某些材料可以导电，而另一些则是绝缘体；为什么有的材料具有磁性，而有的没有；以及材料的光学特性如何决定了它们在光电器件中的应用。

比如，在半导体材料中，通过控制杂质的掺杂浓度，可以精确地调节其电学性能，从而制造出高性能的晶体管和集成电路。

“材料化学”课程则侧重于材料的化学组成、结构和化学反应。

我们会学习材料的化学键合方式、晶体结构以及材料在各种化学环境中的稳定性和反应性。

例如，金属的腐蚀就是一个典型的化学过程，了解其发生的机制可以帮助我们采取有效的防护措施，延长金属材料的使用寿命。

同时，材料化学也为新材料的合成提供了理论基础，通过设计特定的化学反应路径，我们能够制备出具有独特性能的新型材料。

“材料力学性能”是另一门重要的专业课。

它关注材料在受力情况下的行为，包括强度、硬度、韧性、疲劳和蠕变等。

这对于材料的工程应用至关重要。

比如，在航空航天领域，所使用的材料必须具备高强度和高韧性，以承受极端的力学环境。

通过这门课程的学习，我们可以学会如何评估材料的力学性能，选择合适的材料，并通过改进工艺来提高材料的力学性能。

“材料分析与测试技术”则教会我们如何对材料进行表征和分析。

使用各种先进的仪器和方法，如 X 射线衍射、扫描电子显微镜、能谱分析等，来确定材料的成分、结构和微观形貌。

这就像是给材料做“体检”，帮助我们深入了解材料的内部世界，发现可能存在的问题或缺陷。

而且，准确的分析和测试结果对于材料的研发和质量控制具有重要意义。

“材料成型工艺”课程涵盖了各种将原材料转变为具有特定形状和性能的成品的方法，包括铸造、锻造、焊接、注塑等。

材料物理专业学习计划材料物理专业作为与材料科学与工程相结合的学科，旨在培养具备材料科学与工程基础知识和物理学专业知识的复合型材料物理工程师。

为了提高学习效果并规划个人学习计划，本文将介绍材料物理专业学习的必备知识和技能，并提供一个具体的学习计划。

一、必备知识和技能材料物理专业学习需要掌握以下基础知识和技能：1. 材料科学基础知识：包括晶体结构与缺陷、材料的物理性质和化学性质等。

2. 物理学专业知识：掌握力学、电磁学、热学、光学、量子力学等方面的知识。

3. 材料分析与测试技术：了解材料表征技术，如电子显微镜、X射线衍射等。

4. 材料加工与制备技术：掌握常用材料加工方法，如铸造、锻造、热处理等。

5. 实验设计与数据分析能力：具备科学实验设计和数据处理及分析的能力。

二、学习计划为了帮助学生系统地学习材料物理专业知识，特别是在有限的学习时间内提高学习效果，以下是一个较为具体的学习计划：第一阶段：基础知识学习1. 学习材料科学基础知识：首先学习晶体的基本结构和缺陷理论，然后深入了解材料的物理性质和化学性质。

2. 学习物理学专业知识：系统学习力学、电磁学、热学、光学和量子力学等基础物理学知识。

3. 建立知识框架：将学习到的知识进行整理和归纳，形成自己的知识框架，并注重理论与实践的结合。

第二阶段：实验技能培养1. 学习材料分析与测试技术：了解常用的材料分析与测试方法，例如电子显微镜、X射线衍射、扫描电镜等。

2. 学习材料加工与制备技术：学习常见的材料加工与制备方法，例如铸造、锻造、热处理等，了解材料的性能与加工工艺之间的关系。

3. 实验操作技能培养：通过参与实验课程和科研项目，培养实验操作技能，包括实验设计、仪器操作和数据处理等。

第三阶段：深化与拓展1. 学习专业前沿：学习材料物理领域的前沿知识和最新研究进展，关注学术期刊和国际会议上的相关论文。

2. 科研项目参与：积极参与科研项目，亲身体验材料物理研究的整个过程，锻炼科研能力和解决问题的能力。

材料设计科学与工程专业本科课程设置本文将介绍材料设计科学与工程专业本科课程设置的相关内容。

该专业致力于培养具备材料设计、制备、性能测试和应用的综合性人才，为材料领域的科学研究、工程设计以及产业发展提供有力支撑。

一、必修课程1.材料科学与工程基础：该课程作为专业的基础课，介绍材料科学与工程的基本概念、发展历程以及核心理论知识。

内容包括晶体学、材料力学、热力学等。

2.材料物理化学：重点介绍材料的物理与化学性质，并探讨材料的结构与性能之间的关系。

同时培养学生进行实验设计和数据分析的能力。

3.材料制备技术：该课程主要介绍材料的制备方法和工艺流程，包括熔炼、溶液法、凝胶法等。

同时强调实验操作技能和实验安全知识。

4.材料性能测试与表征：该课程重点培养学生对材料性能的测试和表征方法的掌握。

内容包括机械性能测试、热性能测试、电子显微镜等。

二、选修课程1.先进材料制备技术：介绍材料科学领域的先进制备技术，如纳米材料的制备、薄膜技术等。

通过实验和案例分析，培养学生的创新能力。

2.材料设计与计算：重点介绍材料设计的原理和方法，包括计算机模拟、分子设计等。

培养学生的创新思维和解决问题的能力。

3.材料应用与工程设计：该课程针对材料在工程领域的应用进行深入研究，包括材料的选择、设计、工程安全和可靠性评估等方面的内容。

4.材料表面与界面工程：介绍材料表面与界面的特性和处理技术，包括薄膜、涂层、镀层等。

探讨材料表面改性的原理和方法。

三、实践环节1.实验室实训：学生将参与各类材料制备和性能测试的实验室实训。

通过实践操作，培养学生的实验技能和科学研究能力。

2.工程实习：学生将参与材料工程领域的实际工程项目，进行工程设计、工艺流程优化和性能评估等实践性任务。

四、毕业设计和论文学生在专业课程学习完毕后，需进行毕业设计和撰写毕业论文。

毕业设计要求学生结合所学知识，进行材料设计、制备或性能测试等相关研究任务。

毕业论文要求学生撰写清晰、准确的论文，包括研究背景、目的与方法、实验结果与分析及结论等部分。

课程代码课程名称总学分总学时课学时理论教学实验实习其他荐学期备注通识教育课程公共课程类必修课须修满全部TH000思想道德修养与法律基础 3.0 48 48 48 1TH007马克思主义基本原理 3.0 48 48 48 3PE001体育（1） 1.0 32 32 32 1PE002体育（2） 1.0 32 32 32 2PE003体育（3） 1.0 32 32 32 3PE004体育（4） 1.0 32 32 32 4TH004军事理论 1.0 16 16 16 1TH028中国近现代史纲要 3.0 48 48 48 2TH029毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论 3.0 48 48 48 4总 17.0 336 336 240 96选修课英语选修课。

全部修业期间需修满6学分，且需达到学校英语培养目标基本要求，多修读学分计入个性化。

EN061大学英语（1） 3.0 48 48 48 1EN062大学英语（2） 3.0 48 48 48 1EN063大学英语（3） 3.0 48 48 48 1EN064大学英语（4） 3.0 48 48 48 1EN065大学英语（5） 3.0 48 48 48 1总 15.0 240 240 240通识核心类最低要求为12学分。

须在人文学科、社会科学、自然科学3个模块课程中各至少选修1门课程或2学分。

其余学分可在4个模块课程中任意选修。

各类别学分要求如下人文学科 2.0课程代码课程名称总学分总学时课学时理论教学实验实习其他荐学期备注社会科学 2.0自然科学 2.0通识教育实践必修课须修满全部XP004新时代社会认知实践 2.0 32 32 4 28 2总 2.0 32 32 4 28专业教育课程基础类必修课须修满全部CS154程序设计思想与方法（C++） 3.0 48 48 48 1 MA077线性代数（B类） 3.0 48 48 48 1 MA080高等数学（A）（1） 6.0 96 96 96 1 CA001大学化学 2.0 32 32 32 2 CS149数据结构 3.0 48 48 48 2 MA081高等数学（A）（2） 4.0 64 64 64 2 MA119概率统计 3.0 48 48 48 48 2 ME116工程学导论 3.0 48 48 24 24 2 PH001大学物理（A类）（1） 4.0 64 64 64 2 EI241电路理论 4.0 64 64 64 3 EM215理论力学 4.0 64 64 64 3 MA097数理方法 3.0 48 48 48 3 PH002大学物理（A类）（2） 4.0 64 64 64 3 MT203材料力学 4.0 64 64 64 4 MT348材料化学 2.0 32 32 32 4课程代码课程名称总学分总学时课学时理论教学实验实习其他荐学期备注MT350材料热力学 3.0 48 48 48 4ME316机械设计基础 3.0 48 48 48 5MT307材料制造数字化技术基础 4.0 64 64 5MT319材料物理 4.0 64 64 64 5总 66.0 1056 1056 968 72专业类必修课须修满全部MT206材料科学基础（1） 3.0 48 48 48 3MT207材料科学基础（2） 3.0 48 48 48 4MT346材料性能（1－力学性能） 2.0 32 32 32 5MT308材料组织结构的表征 4.0 64 64 6MT309计算材料学 3.0 48 48 6MT321材料加工原理 5.0 80 80 6MT347材料性能（2－物理性能） 2.0 32 32 6总 22.0 352 352 128选修课材料学方向－复合材料，全部修业期间需在A-F模块中任选一个模块修读8学分，总共修读10学分，其余2学分可跨模块交叉选择，卓工班学生需选择卓越工程师计划G模块。

材料科学与工程专业基础课材料物理教学改革研究作者：宗鹏安冯晓东熊震来源：《高教学刊》2024年第24期摘要：材料物理是面向南京工业大学材料科学与工程专业学生开设的一门专业基础课。

为顺应新时代国家人才需求，助力学生理解、掌握专业知识和技能，使其拥有解决复杂工程问题的能力，引导学生坚持正确的政治导向和价值取向，教学团队在课程内容设计与资源建设、教学内容与组织实施上进行一系列改革，不仅强调对基础理论知识的把握，致力培养学生解决复杂工程问题的能力，同时还注重思想政治元素的融入，取得较好的教学改革成效。

该文对课程教学改革举措进行分析，以作参考。

关键词：材料物理；教学改革；课程思政；立德树人；复杂工程问题中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2024）24-0152-04Abstract： "Materials Physics" is a fundamental course offered to students majoring in Materials Science and Engineering at Nanjing University of Technology. In response to the demands of the new era for national talents and to help students understand and master professional knowledge and skills， enabling them to possess the ability to solve complex engineering problems and guiding students to adhere to the correct political orientation and values， the teaching team has carried out a series of reforms in the design of course content， resource development， teaching organization，and implementation. These reforms not only emphasize grasping fundamental theoretical knowledge but also aim to cultivate students' ability to solve complex engineering problems， while also paying attention to the integration of ideological and political elements， achieving significant effectiveness in teaching reform. This article analyzes the measures of curriculum teaching reform for reference purposes.Keywords： Material Physics; teaching reform; curriculum ideology and politics; fostering virtue through education; complex engineering problems材料科學与工程专业是南京工业大学的国家级特色专业之一，而始创于2006年的材料物理课程则是该专业的核心专业课程之一。

浅析材料物理专业认证体系课程的改革与评价作者：伍媛婷田少宁朱建锋来源：《教育教学论坛》2021年第30期[摘要] 工程教育专业认证中的关键问题在于达到毕业要求，核心问题在于合理地评价过程和结果，以达到持续改进的目的，全面提升工程人才培养质量;其中课程教学过程的设计、执行与评价是达到毕业要求的重要环节。

依托陕西科技大学材料物理专业建设，以材料物理专业课程“微电子制造科学原理与技术”为例，说明课程在专业认证体系中的地位和作用，介绍课程大纲的制定，以实例说明如何应用“三位一体”的教学模式提高教学效果，提出如何结合线上线下教学模式合理地评价过程以达到持续改进的目的。

[关键词] 工程教育;材料物理;专业认证;课程大纲;考核评价[基金项目] 2017年度陕西科技大学校级教改项目“‘微电子制造科学原理与技术’课程‘三位一体’教学模式探索与实践”（17Y033）;2020年度陕西省研究生教育综合改革研究与实践项目“专业学位研究生‘一个中心，三个顶点，四个循环’校企协同培养模式的探索与实践”（127072003）;2019年度陕西科技大学校级教改项目“‘三全育人’背景下‘四维一体’学业指导体系的探索与实践”（19Y032）[作者简介] 伍媛婷（1976—），女，江西南康人，工学博士，陕西科技大学材料科学与工程学院院长助理（通信作者），硕士生导师，主要从事超材料、纳米复合材料研究;田少宁（1981—），女，陕西宝鸡人，文学硕士，陕西科技大学材料科学与工程学院党委副书记，讲师，主要从事思想政治教育、实践育人研究;朱建锋（1973—），男，甘肃静宁人，材料学博士，陕西科技大学材料科学与工程学院院长，教授，博士生导师，主要从事无机非金属材料研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2021）30-0078-04 [收稿日期] 2021-04-16一、材料物理专业认证体系课程建设背景陕西科技大学材料物理专业于2005年开始招生，2018年通过工程教育专业认证，是我国第一批通过工程教育专业认证的材料物理专业之一，2020年成为国家级一流专业。

《材料物理性能》课程的教学改革作者：郑赣鸿戴振翔马永青来源：《教育教学论坛》2018年第29期摘要：《材料物理性能》是材料与工程专业的一门核心专业课程。

针对该课程教学中的内容多且抽象的特点，我们从教学内容、教学方法与手段、实践教学等方面进行了改革。

探讨了本门课程教学过程中如何调动学生学习积极性、激发学生学习兴趣、优化教学内容和教学方法，将科研成果与教学实践相结合，提高整体教学效率的可行措施。

关键词：材料物理性能；教学方法；教学实践中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）29-0110-02《材料物理性能》是材料科学与工程专业的一门主要的专业基础课程，是物理理论基础与材料性能相结合为主的一门课程，旨在利用物理学理论阐述材料的性能及规律，与《高等数学》《量子力学》《固体物理》《物理化学》《材料科学基础》等课程内容交叉较多。

一、《材料物理性能》课程的内容《材料物理性能》阐述了材料的力学、热学、光学、电学、磁学等性能的原理、性能的测定以及控制和改善性能的措施等，并且明确了材料结构与性能的关系以及各性能之间的相互制约与变化规律。

我们选用的是北京航空航天大学出版社出版的田莳主编的《材料物理性能》。

本书首先介绍固体中电子能量结构和状态的三个理论即经典自由电子学说、金属的费密-索末菲电子理论、晶体能带理论的基本知识，然后，依次介绍电、介电、光、热、磁以及弹性和内耗性能。

二、《材料物理性能》课程的特点（一）知识点多且覆盖面广如上所述，《材料物理性能》主要讲授了电、介电、光、热、磁、弹性和内耗的基本参数的物理意义及本质；材料物理性能参数与成分、结构的关系及影响因素；材料物理性能的测量方法及其在材料科学研究中的应用。

学生需要先学习一些前期的课程，比如《高等数学》《量子力学》《固体物理》，才能够学好这门课程，理顺本课程的知识体系。

（二）公式推导与计算内容乏味公式多是《材料物理性能》课程的第二个特点，特别是弹性和内耗部分的理论知识，推导过程非常繁琐，计算量也大，因此很多教材中经常是直接给出结论的。

材料物理专业培养方案Materials Physics专业代码：071301一、培养目标本专业培养德、智、体、美全面发展,系统地掌握材料物理学科所必需的基础理论、基本知识以及专业所必需的基本技能，具有从事材料物理相关专业工作的初步能力和向其它领域发展的继续学习的能力，成为具有奉献精神、创新意识和实践能力的应用型高级专门人才。

二、专业特点及培养要求本专业是以材料科学、数学和物理学为主要理论基础，运用材料科学和物理学的基本理论、基本知识和实验技能，结合石油天然气工业的行业特色，对材料进行研究、应用及新材料的开发的专业学科。

本专业毕业生应获得以下几个方面的知识和能力：掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识，掌握材料制备、材料加工、材料结构与性能测定及材料应用等方面的基本知识、原理和实验技能；有较好的人文、艺术和社会科学基础；具有较好的自学能力，具有一定的分析、解决工程实际问题的能力及工程设计能力；具有较强的计算机应用能力；基本掌握一门外语，具有一定的实验设计、创新、归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。

三、主干学科与主要课程主干学科：材料科学、物理学。

主要课程：材料科学基础、物理化学、材料物理学、固体物理、量子力学、材料现代研究方法、金属腐蚀与防护、工程材料力学性能、表面工程、计算机在材料科学中的应用、材料失效分析、石油工程材料等。

四、主要实践性教学环节及主要专业实验主要实践环节：金工实习、电装实习、生产实习、机械设计课程设计、专业课程设计及毕业设计等。

主要专业实验：材料物理学实验、金属腐蚀与防护实验、工程材料力学性能实验、材料现代研究方法实验、材料失效分析实验、无损检测实验等。

五、课程设置及教学进度（见附表1）六、实践教学环节及教学进度（见附表2）七、学时、学分分配比例（见附表3）八、学制、毕业要求及授予学位本专业学制四年。

学生在校期间应修满167学分，其中必修课84.5学分（包括实践环节30学分）；限选课69学分；任选课13.5学分。

材料物理专业的课程和就业方向
材料物理专业主要课程
主干学科：物理学、材料科学。

主要课程：普通物理、理论物理、固体物理、材料物理学等。

主干课程：普通物理(力、热、电、光、原)、理论物理(理论力学、电动力学、热力学与统计物理、量子力学)、材料科学根底、材料物理学、固体物理学、材料微观构造与测试分析^p 方法、计算材料学或计算物理学。

主要理论性教学环节：包括消费实习、毕业论文等，一般安排10-20周。

拓展阅读：材料物理专业就业方向
本专业学生毕业后可在高校、科研机构和相关企事业单位从事高新技术开发和管理工作。

从事行业：
毕业后主要在电子技术、新能、教育等行业工作，大致如下：
1、电子技术/半导体/集成电路;
2、新能;
3、教育/培训/院校;
4、专业效劳(咨询、人力资、财会);
5、仪器仪表/工业自动化;
6、其他行业;
7、学术/科研;
8、石油/化工/矿产/地质。

从事岗位：
毕业后主要从事研发、工艺、材料工程师等工作，大致如下：
1、研发工程师;
2、工艺工程师;
3、材料工程师;
4、材料管理岗;
5、工艺技术员;
6、销售工程师;
7、产品支持工程师;
8、光学工程师。

无机非金属材料工艺学课程的教学与改革探讨摘要:探讨我材料物理系对专业课程《无机材料工艺学》的教学模式改革的方式和方法,通过对课程教学内容精心设计,提高学生的积极性,注重课程之间的横向联系,培养学生的逻辑思维能力,通过课外调研题的布置,培养学生的创造性思维,再结合学生自出考题,学生自评成绩的这一全新的考查方式,使得无机材料工艺学这一课程取得了较好的教学效果。

关键词:自出考题自评成绩师生互动教学效果无机非金属材料工艺学课程是南京信息工程大学材料物理专业学生的专业基础课程,针对我校建设应用型人才的培养目标,该课程具有专业特点的主干专业基础课,无机非金属材料工艺学课程对传统三大工艺学(水泥工艺学、玻璃工艺学、陶瓷工艺学)进行了优化整合,从多方面阐述了无机非金属材料工艺学中的基本概念、基本理论以及基本工艺过程等规律。

该课程目的是使学生通过本课程的学习,掌握无机非金属材料的制备原理、生产工艺过程中的共性及特点、生产过程中的物理化学变化,并使学生对无机非金属材料(特别是水泥、陶瓷、玻璃材料)的性能、生产过程和应用有较全面的了解。

该课程注重对学生专业技能的培养,是一门综合性强、理论与实践相结合的课程[1～2]。

近几年来,作者对“无机材料工艺学”课教学方法进行了不断探索,在从事几年的无机材料工艺学课程的教学工作基础上,认识到教师若是在授课中只是一味的向学生灌输知识,而不注重与学生的互动,表面上教师教课效果很好,课堂学生的纪律性也很好,但学生在课程学习过程中注意力明显不足,对课程的知识点也了解很少,而临到考试学生往往采取突击的方式或者以老师划重点帮助复习的方式来通过考试,因此作者提出一改考试这种方法来单一检验课程的教学效果,而是提出在课堂上要注重改革教学内容,采用布置课外调研题的方式来提高学生学籍的积极性和思维能力,在考核方式上采用试卷、专题报告和答辩相结合的这一全新的考查方式,进一步开拓师生互动、大学生研究性学习和展示创造能力的更大空间[3]。