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《材料工程基础》课程教学大纲课程名称：材料工程基础课程代码：MTE101学分：3课程类型：必修课先修课程：无课程教师：XXX1.课程简介本课程作为材料科学与工程专业的基础课程，旨在向学生介绍材料工程的基本理论和实践知识。
通过课程的学习，学生将深入了解材料的种类、性质、组成、加工和应用等方面的知识，培养学生对材料的认识和掌握，为进一步学习和研究材料科学与工程奠定坚实基础。
2.教学目标2.1理论掌握：通过课程学习，学生将掌握材料工程的基本理论和原理，包括材料的结构与性质、相图与相变、合金与非晶态材料、复合材料等方面的知识。
2.2实践应用：通过实验教学和实践训练，培养学生分析材料问题和解决实际工程问题的能力。
2.3专业素养：培养学生成为具有工程伦理道德素养、创新能力和团队合作精神的材料工程专业人才。
3.教学内容3.1材料的基本概念和分类3.2材料的晶体结构与性质3.3材料的非晶态结构与性质3.4材料的相图与相变3.5金属材料与合金3.6陶瓷材料3.7高分子材料3.8复合材料3.9材料的加工与应用4.教学方法4.1理论授课：通过课堂讲授，向学生介绍材料工程的基本理论和原理。
4.2实验教学：开展相关实验，培养学生的实验操作能力和数据分析能力。
4.3讨论和交流：组织学生进行讨论和交流，拓宽学生的思路和视野。
5.考核方式5.1平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况和实验报告等。
5.2期中考试：对前半学期的知识进行考核。
5.3期末考试：对全年知识进行综合考核。
5.4实验考核：对实验操作和数据分析能力进行考核。
6.参考书目6.1《材料工程基础》（第三版），材料工程系编著，清华大学出版社。
6.2 《材料科学与工程导论》（第四版），William D. Callister 编著，高等教育出版社。
7.教学进度安排第1-2周：材料的基本概念和分类第3-4周：材料的晶体结构与性质第5-6周：材料的非晶态结构与性质第7-8周：材料的相图与相变第9-10周：金属材料与合金第11-12周：陶瓷材料第13-14周：高分子材料第15-16周：复合材料第17-18周：材料的加工与应用注：以上是本课程的教学大纲，具体教学内容和进度可能会根据实际情况进行调整，并由授课教师在教学过程中进行详细说明和解释。
四川大学本科课程《材料科学与工程基础》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》（FUNDAMENTALS OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING）课程号（代码）：30014530课程类别：专业基础课学时/学分：48 /3先修课程：大学化学、大学物理、物理化学适用专业：高分子材料与工程等二级学科材料类专业开课时间：大学二年级下期二、课程的目的及任务材料科学与工程是二十世纪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等二级学科材料类专业的学生必须同时具备“大材料”基础和“中材料”专业的宽厚知识结构。
本课程是材料类专业的学科基础课程，是联系基础课与专业课的桥梁。
本课程从材料科学与工程的“四要素”出发，采用“集成化”的模式，详细讲授金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料等各种材料的共性规律及个性特征。
使学生建立材料制备/加工——组成/结构——性能---应用关系的“大材料”整体概念，从原理上认识高分子材料等各种材料的基本属性，及其在材料领域中的地位和作用。
为以后二级学科“中材料”专业课程的学习、材料设计、以及材料的应用等奠定良好基础。
本课程采用中文教材与英文原版教材相结合，实施“双语”教学。
使学生通过本课程的学习，熟悉材料科学与工程领域的主要英文专业词汇，提高对英文教材的阅读理解能力。
三、课程的教学内容、要点及学时分配（以红字方式注明重点难点）第一章绪论（1学时）本章概要：简要介绍材料的定义及分类，材料科学与工程的基本内容。
使学生了解本课程的学习内容和学习方法。
讲授要点：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、要求第二章材料结构基础（15学时）本章概要：按照从微观到宏观、从内部到表面、从静态到动态、从单组分到多组分的顺序，阐述原子电子结构、原子间相互作用和结合方式，固体内部和表面原子的空间排列状态、聚集态结构的有序性、无序性和转变规律及相互关系。
金属玻璃课程简介和教学大纲课程代码：09193280 课程名称：金属玻璃学分：2 周学时 4面向对象：本科生预修课程要求：无一、课程介绍（100-150字）（一）中文简介本课程包括金属玻璃制备、结构和各种力学、物理和化学性能三大部分。
主要介绍金属玻璃发展过程、各种制备方法、金属玻璃中原子的短程有序结构、晶化动力学、材料的力学性能、软磁性能和高防腐蚀性能等以及材料的工业应用。
最后对最新的大块金属玻璃研究进展作前沿性的介绍。
本课程适合固体物理、材料专业的硕士研究生和本科生。
（二）英文简介This course is a degree program for undergraduate students of Zhejiang University. It include three parts: preparation, structure and different kinds of mechanical, physical and chemical properties of metallic glasses. Metallic glass is currently one of the most dynamic fields of materials science. Metallic glass alloys differ from traditional metals in that they have a non-crystalline structure and possess unique mechanical and physical properties that combine strength and hardness with flexibility and toughness. This lesson focuses on basic concept and principle of metallic glasses. The mechanical, magnetic and corrosion properties, fabrication and application of metallic glassy materials are introduced. In addition, the current research progress on bulk metallic glasses is also discussed.二、教学目标(一)学习目标金属玻璃所表现出来的优异性能，及其对基础科学问题研究的重要性，在国际上引起了震动。
材料科学基础教学大纲课程号：09120580 课程名称：材料科学基础II 学分：4英文名称： Fundamentals of Materials Science (II) 周学时： 4预修课程：《材料科学基础I》面向对象：材料科学与工程专业本科生一、课程介绍（100-150字）（一）中文简介《材料科学基础II》是《材料科学基础I》与材料科学后续专业课程的连接纽带，是材料系学生学习其它材料科学与工程相关专业课的基础，内容主要包括固态扩散、相图、固相反应、陶瓷烧结过程、熔融态与玻璃态、金属的凝固与结晶、固态相变过程等。
（二）英文简介This course provides fundamental knowleges for more specified courses related to materials science and engineering. The major contents are as follows: solid diffusion, phase diagrams, solid state reaction, sintering process of ceramics, molten and glassy states, solidification and crystallization of metals, and solid state phase transformations.二、教学目标(一)学习目标《材料科学基础II》课程教学的基本目的是在学生学完《材料科学基础I》课程之后，通过本课程的学习，进一步掌握材料研究与制备过程中所涉及的基础理论问题，如相平衡与相变过程、材料不同尺度范围内的本征结构、晶体组织、几何形态及表观性能，材料微观行为与宏观表现的有机联系，具有不同化学成分、加工过程、组织结构及宏观性能材料的物理本质、材料制备过程中的固相反应和烧结过程等。
学完本课程后，学生应掌握固态扩散基础知识；各类相图的判读以及在实际过程中的应用；理解固相反应、陶瓷烧结过程的实质和控制条件以及相关的动力学关系；掌握玻璃制备过程中的熔融态结构与性质以及玻璃形成过程与结构；掌握金属凝固和结晶基本过程以及成分分布、组织结构调控；掌握材料固态相变，特别是钢的奥氏体化、珠光体相变、马氏体相变、贝氏体相变、脱溶与时效、调幅分解等基础知识。
2013级材料科学与工程专业培养方案培养目标从材料学与工程专业的基础理论、前沿专业知识和科学研究实验技能等方面对学生进行系统的培养，使学生成为具备材料科学与工程专业综合基础知识和高新材料研究开发能力的高素质科技人才。
培养的学生不仅具有从事本学科及相关领域的科学研究、新材料设计与开发、教学以及技术管理的综合能力，同时具有较强的创新意识以及一定的组织管理能力和团队领导能力，具备国际化竞争能力。
培养要求学生主要学习材料科学与工程的基础理论，学习并掌握材料的制备、组成、组织结构与性能之间关系的基本规律，接受各种先进材料的合成制备与加工、结构分析与性能检测技能等方面的综合训练，掌握材料设计和制备工艺设计、材料性能优化和产品质量控制、新材料和新工艺开发等方面的基本能力。
同时，通过本专业特色课程的学习和课外科研训练，熟悉半导体材料及器件、光功能材料及器件、先进金属材料、功能陶瓷材料与器件、纳米材料与器件、新型能源材料与电池、生物及医用材料等国际前沿交叉领域的相关内容及发展趋势。
毕业生应具备以下几方面的知识和能力：1.掌握材料科学的基础理论和各种先进材料的专业基础理论知识；2.掌握材料设计、合成与制备等专业基础知识，具有进行材料设计和材料研制的基本能力；3.掌握材料性能检测和产品质量控制的基本知识，具有新材料和新工艺研究开发的初步能力；4.掌握材料科学与工程领域相关的研究方法和实验技能，了解材料科学国际前沿交叉领域的相关内容及发展趋势；5.熟悉本专业必需的交叉学科相关知识和技能，具有运用英语进行交流的基本能力以及计算机应用的基本知识与技能。
专业核心课程物理化学材料科学基础材料工艺基础材料性能Ⅰ--物理性能材料性能Ⅱ--力学性能材料现代分析技术教学特色课程双语教学课程：材料热力学材料结晶化学功能陶瓷材料与器件光电材料与器件金属玻璃材料化学导论太阳电池材料同步辐射及其应用研究探讨型课程：材料表面工程光电材料与器件金属玻璃智能材料与智能系统材料相变理论固体物理基础材料现代制备方法与理论计划学制4年最低毕业学分160+5+4授予学位工学学士学科专业类别材料类所依托的主干学科材料科学与工程说明课程设置与学分分布1.通识课程 45+5学分(1)思政类必修 11.5+2学分课程号课程名称学分周学时年级学期021E0010 思想道德修养与法律基础 2.5 2.0-1.0 一秋冬021E0020 中国近现代史纲要 2.5 2.0-1.0 一秋冬371E0010 形势与政策Ⅰ +1.0 0.0-2.0 一秋冬,春夏021E0040 马克思主义基本原理概论 2.5 2.0-1.0 二秋冬,春夏031E0031 毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论 4.0 3.0-2.0 三秋冬,春夏371E0020 形势与政策Ⅱ +1.0 0.0-2.0 四春夏(2)军体类必修 5.5+3学分体育Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为必修课程，每门课程1学分，要求在前2年内修读。
5.1材料的拉伸试验1）屈服平台或不连续塑性变形对应的应力称为屈服强度。
2）形变强化段试样所能承受的最大应力称为抗拉强度。
3）试样中某处突然变小，发生所谓的“颈缩”现象。
4）脆性是指材料在断裂前不产生塑性变形的性质。
5）塑性表示材料在断裂前发生永久变形的性质。
6）材料的强度是指材料对塑性变形和断裂的抗力。
7）材料的塑性大小表示材料断裂前发生塑性变形的能力（可用伸长率和断面收缩率表示）。
材料脆性的大小可用材料的弹性模量和脆性断裂强度表示。
8）材料的韧性指断裂前单位体积材料所吸收的变形能和断裂能，即外力所做的功。
包括三部分能量：弹性变形能、塑性变形能、断裂变形能。
玻璃态9）高分子 高弹态粘流态高分子拉伸曲线：<< T g ——>应力与应变成正比直至断裂。
[T b （脆化温度），T g （玻璃化温度）]——>出现屈服点后应力下降。
略低T g ，应变增加，直至断裂> T g ,无屈服点，应变很大。
5.2材料的其他力学试验1）弯曲试验三点弯曲试验时：试样总在最大弯矩附近处断裂。
四点弯曲试验时：在两加载点间，试样受到等弯矩的作用，试样通常在该长度内的组织缺陷处发生断裂，因此能较好地反映材料的性质，结果较准确。
指标：挠度、抗弯强度。
陶瓷材料拉伸试验困难，通常采用弯曲试验，用抗弯强度表征力学性能弯曲试验不能测试高塑性材料，可测脆性材料、陶瓷、灰铸铁及硬质合金。
2）压缩试验常用于测定脆性材料。
塑性材料压缩时只发生压缩变形而不断裂，压缩曲线一直上升。
指标：抗压强度、相对压缩率、相对断面扩张率。
试样高径比越大，抗压强度越低。
端面需光滑平整，相互平行，减小摩擦。
3）扭转试验○1可用于测定在拉伸时表现为脆性的材料，如淬火低温回火钢的塑性。
○2扭转曲线不出现拉伸时的颈缩现象，因此可用此测定高塑性材料的变形抗力和变形能力。
○3可明确区分材料的断裂方式，正断或切断：对于塑性材料，断口与试样轴线垂直，断口平整并有回旋状塑性变形痕迹，这是由切应力造成的切断。
