《材料物理》教学大纲课程名称:材料物理课程类别(必修/选修):必修课课程英文名称:MaterialsPhvsics其中实验/实践学时:0总学时/周学时/学分:48/3/3先修课程:无机化学,物理化学,有机化学,大学物理,材料科学基础,材料工程基础后续课程支撑:功能材料授课时间:1-16周,周三5-7节授课地点:6D-404松山湖校区授课对象:2018材料科学与工程1班:2018材料科学与工程2班开课学院:材料科学与工程学院任课教师姓名/职称:王涛博士/袁荣华博士答疑时间、地点与方式:1.每次上课的课前、课间和课后,采用一对一的问答方式:2.每次发放作业时,采用集中讲解方式:3.平日可以通过网上论坛或留言进行答疑:4.课外时间的答疑辅导安排在4B210办公室(一学期不少于三次)。课程考核方式:开卷()闭卷()课程论文()其它()使用教材:《材料物理导论》第三版,熊兆贤主编,北京:科学出版社20122普通高等教育“十一五”国家级规划教材教学参考资料:1.《材料物理性能》第2版,吴其胜,张霞主编,上海:华东理工大学出版社2018高等院校应用型本科规划教材《材料物理》,刘正堂等编著,西安:西北工业大学出版社,2017工业和信息化部“十二五”规划教材2.3.《材料物理基础》,宗祥福,翁渝民编著,上海:复旦大学出版社,2001课程简介:该课程是材料科学与工程本科生必修的专业基础课,以无机材料的物理性能为主要研究对象,介绍了材料的力、热、光、电、磁等各种性能的重要原理及微观机制、材料成分、组织结构与性能的关系及主要制约规律。注重结合工程实践、突出应用,培养学生的探索精神与创新能力。为正确选择和合理使用材料,提供可靠的性能依据:同时充分发挥材料性能潜力,也为研制新材料,改进和发展加工工艺,以及零件或器件的失效分析等方面提供坚实的理论基础和工程应用知识。1
1 《材料物理》教学大纲 课程名称:材料物理 课程类别(必修/选修):必修课 课程英文名称:Materials Physics 总学时/周学时/学分:48/3/3 其中实验/实践学时:0 先修课程:无机化学,物理化学,有机化学,大学物理,材料科学基础,材料工程基础 后续课程支撑: 功能材料 授课时间:1-16 周,周三 5-7 节 授课地点:6D-404 松山湖校区 授课对象:2018 材料科学与工程 1 班; 2018 材料科学与工程 2 班 开课学院:材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称:王涛博士/袁荣华博士 答疑时间、地点与方式:1.每次上课的课前、课间和课后,采用一对一的问答方式;2.每次发放作业时,采用集中讲解方式;3.平日可以通过网上论坛或 留言进行答疑;4.课外时间的答疑辅导安排在 4B210 办公室(一学期不少于三次)。 课程考核方式:开卷()闭卷(√)课程论文()其它() 使用教材:《材料物理导论》第三版,熊兆贤主编,北京:科学出版社 2012 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 教学参考资料:1. 《材料物理性能》第 2 版,吴其胜,张霞主编,上海:华东理工大学出版社 2018 高等院校应用型本科规划教材 2. 《材料物理》,刘正堂等编著,西安:西北工业大学出版社,2017 工业和信息化部“十二五”规划教材 3. 《材料物理基础》,宗祥福,翁渝民编著,上海:复旦大学出版社,2001 课程简介: 该课程是材料科学与工程本科生必修的专业基础课,以无机材料的物理性能为主要研究对象,介绍了材料的力、热、光、电、磁等各种性能的重要 原理及微观机制、材料成分、组织结构与性能的关系及主要制约规律。注重结合工程实践、突出应用,培养学生的探索精神与创新能力。为正确选择和 合理使用材料,提供可靠的性能依据;同时充分发挥材料性能潜力,也为研制新材料,改进和发展加工工艺,以及零件或器件的失效分析等方面提供坚 实的理论基础和工程应用知识
课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑:毕业要求课程教学目标支撑毕业要求指标点目标1(知识目标):C1.具有运用数学和化学、材料学、物理学等自C1.具有运用数学和化学、材料学、物理学等白然掌握无机材料的力、热、电、磁、光、声等物理性能的表征参量、微观机制、影响因素和调控方然科学基础知识和材料工程专业知识的能力:科学基础知识和材料工程专业知识的能力法等基础知识,理解材料物理性能与其组成、结构的具体关系和变化规律。目标2(能力目标)能够基于组成-结构-物理性能的关系,识别无机C2.具有功能材料设计与实施实验方案:数据分C2.具有功能材料设计与实施实验方案,数据分析、材料在制备和使用过程中涉及物理性能的复杂析、信息综合等能力:信息综合等能力:工程问题,能够从性能影响因素的角度分析解决复杂工程问题的多种途径。C8.具有人文社会科学素养、社会责任感,能够C8.具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在目标3(素质目标)了解材料领域对经济、社会发展和环境的影响,在化学化工工程实践中理解并遵守工程职业道德化学化工工程实践中理解并遵守工程职业道德和理解学生应具备职业及伦理规范。和规范。规范。2
2 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑: 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1(知识目标): 掌握无机材料的力、热、电、磁、光、声等物理 性能的表征参量、微观机制、影响因素和调控方 法等基础知识,理解材料物理性能与其组成、结 构的具体关系和变化规律。 C1. 具有运用数学和化学、材料学、物理学等自 然科学基础知识和材料工程专业知识的能力; C1. 具有运用数学和化学、材料学、物理学等自然 科学基础知识和材料工程专业知识的能力; 目标 2(能力目标) 能够基于组成-结构-物理性能的关系,识别无机 材料在制备和使用过程中涉及物理性能的复杂 工程问题,能够从性能影响因素的角度分析解决 复杂工程问题的多种途径。 C2. 具有功能材料设计与实施实验方案,数据分 析、信息综合等能力; C2. 具有功能材料设计与实施实验方案,数据分析、 信息综合等能力; 目标 3(素质目标) 了解材料领域对经济、社会发展和环境的影响, 理解学生应具备职业及伦理规范。 C8. 具有人文社会科学素养、社会责任感,能够 在化学化工工程实践中理解并遵守工程职业道德 和规范。 C8. 具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在 化学化工工程实践中理解并遵守工程职业道德和 规范
理论教学进程表教学棋式授课教学时教学内容(重点、难点、课程思政融入支撑课周次教学主题(线上/混合教学方法作业安排师数点)程目标式/线下课后作业:谈谈对材介绍材料物理内容,与其他主干课程的目标一线下料物理重要性的认识课堂讲授内在关系及学习重要性(重点),学习(500字)本课程的要求和方法(难点)。课程思政作业:通过介绍材料的形变、塑性、蠕变与粘弹性:文献检索或网络资源断裂与机械强度(重点):量子力学基王涛1-2材料的力学查找,每人须完成不础(难点):显微结构与力学性能关系。目标一少于1000字关于近线下课堂讲授3课程思政融入点:从理论创新和实践创现代我国科学家对力目标二新两个维度,列举了中国科学家在金属学领域的研究贡献。材料力学性能相关领域取得的突出贡课后作业:计算题和献。激发学生民族自豪感和创新能力。问答题介绍热力学与统计力学概要:材料的热容量、材料热膨胀、热传导、材料热稳目标一课后作业:计算题和王涛线下课堂讲授43-4材料的热学定性及各自微观机理(重点):理解材答题目标二料热学性能和结构组成的内在关系(难点)3
3 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容(重点、难点、课程思政融入 点) 教学模式 (线上/混合 式/线下 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1-2 材料的力学 王涛 1 介绍材料物理内容,与其他主干课程的 内在关系及学习重要性(重点),学习 本课程的要求和方法(难点)。 线下 课堂讲授 课后作业:谈谈对材 料物理重要性的认识 (500 字) 目标一 5 介绍材料的形变、塑性、蠕变与粘弹性; 断裂与机械强度(重点);量子力学基 础(难点);显微结构与力学性能关系。 课程思政融入点:从理论创新和实践创 新两个维度,列举了中国科学家在金属 材料力学性能相关领域取得的突出贡 献。激发学生民族自豪感和创新能力。 线下 课堂讲授 课程思政作业:通过 文献检索或网络资源 查找,每人须完成不 少于 1000 字关于近 现代我国科学家对力 学领域的研究贡献。 课后作业:计算题和 问答题 目标一 目标二 3-4 材料的热学 王涛 4 介绍热力学与统计力学概要;材料的热 容量、材料热膨胀、热传导、材料热稳 定性及各自微观机理(重点);理解材 料热学性能和结构组成的内在关系(难 点)。 线下 课堂讲授 课后作业:计算题和 问答题 目标一 目标二
金属的自由电子论、能带理论(难点)、目标一课后作业:计算题和材料的电导、材料的介电性和超导电性王涛线下课堂讲授8材料的电学4-6答腿目标二等电学基础理论(重点):介绍超导材料和LED发光显示材料。介绍材料的磁性、磁畴与磁滞回线、磁铁氧体及磁性、磁性材料的物理效应(重点)。材料的抗磁性和顺磁性理论、材料的铁磁性理论(难点):材料的磁性目标一课后作业:计算题和王涛线下课堂讲授67-8材料的磁学能指标:介绍稀土永磁材料。答题目标二课程思政融入点:科学家奥斯特和法拉第发现电磁学原理的百折不挠,勇于探索的科学家精神,激励同学励志成才,勇敢攀登科技高峰,培养科学精神。介绍材料的透光性、激光和光的传输(重点)、非线性光学效应(难点),以及一些光学材料光学器件。课程思政融入点:在讲授光学材料时,目标一袁荣华线下课堂讲投课后作业:问答题99-11材料的光学介绍“时代楷模”南仁东,他燃尽生命,目标二只为天眼,500米口径球面射电望远镜FAST即"中国天眼”,是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵墩的射电望远镜。“天眼"能接收到137亿光年4
4 4-6 材料的电学 王涛 8 金属的自由电子论、能带理论(难点)、 材料的电导、材料的介电性和超导电性 等电学基础理论(重点);介绍超导材 料和 LED 发光显示材料。 线下 课堂讲授 课后作业:计算题和 问答题 目标一 目标二 7-8 材料的磁学 王涛 6 介绍材料的磁性、磁畴与磁滞回线、磁 铁氧体及磁性、磁性材料的物理效应(重 点)。材料的抗磁性和顺磁性理论、材 料的铁磁性理论(难点);材料的磁性 能指标;介绍稀土永磁材料。 课程思政融入点:科学家奥斯特和法拉 第发现电磁学原理的百折不挠,勇于探 索的科学家精神,激励同学励志成才, 勇敢攀登科技高峰,培养科学精神。 线下 课堂讲授 课后作业:计算题和 问答题 目标一 目标二 9-11 材料的光学 袁荣华 9 介绍材料的透光性、激光和光的传输(重 点)、非线性光学效应(难点),以及 一些光学材料光学器件。 课程思政融入点:在讲授光学材料时, 介绍“时代楷模”南仁东,他燃尽生命, 只为天眼,500 米口径球面射电望远镜 FAST 即“中国天眼”,是具有我国自主知 识产权、世界最大单口径、最灵敏的射 电望远镜。“天眼”能接收到 137 亿光年 线下 课堂讲授 课后作业:问答题 目标一 目标二
以外的电磁信号、观测范围可达宇宙边缘。理解功能材料的重要性,激发学生努力学习,为国家关键材料突破贡献自已的力量。介绍声波的产生与传播、室内声学、水目标一袁荣华线下课堂讲授课后作业:问答题材料的声学12-13中声学(重点)及声学相关材料:微波目标二陶瓷材料(难点)介绍功能转换的概念、原理及功能转换目标一材料(重点),力-热-电、电-光功能转袁荣华线下14-16材料的功能转换课堂讲授课后作业:问答题换(难点):复合智能材料基本概念、目标二分类、应用以及发展趋势。 48合计课程考核权重(%)评价依据及成绩比例(%)课程目标支撑毕业要求指标点作业考勤期中考试期末考试1030C1151570目标一10051025目标二C20n目标三C850040100总计301020备注:1)根据《东尧理工学院考试管理规定》第士二条规定:广课3次(或6课时)学生不得参加该课程的期终考核。2)各项专核标准见附件所示。5
5 以外的电磁信号、观测范围可达宇宙边 缘。理解功能材料的重要性,激发学生 努力学习,为国家关键材料突破贡献自 己的力量。 12-13 材料的声学 袁荣华 6 介绍声波的产生与传播、室内声学、水 中声学(重点)及声学相关材料;微波 陶瓷材料(难点)。 线下 课堂讲授 课后作业:问答题 目标一 目标二 14-16 材料的功能转换 袁荣华 9 介绍功能转换的概念、原理及功能转换 材料(重点),力-热-电、电-光功能转 换(难点);复合智能材料基本概念、 分类、应用以及发展趋势。 线下 课堂讲授 课后作业:问答题 目标一 目标二 合计 48 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例(%) 权重(%) 作业 考勤 期中考试 期末考试 目标一 C1 15 10 15 30 70 目标二 C2 10 0 5 10 25 目标三 C8 5 0 0 0 5 总计 30 10 20 40 100 备注:1)根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定:旷课 3 次(或 6 课时)学生不得参加该课程的期终考核。2)各项考核标准见附件所示