材料科学与工程基础 (1)ppt课件

本文档相关内容参见本文档相关内容参见 视频视频 1-4 材料科学与工程基础 培训课主讲教师：顾宜主讲教师：顾宜 赵长生赵长生2011年年 8月月 10-11日日讲课内容 “材料科学与工程基础 ”课程建设概况较深入、全面介绍 “材料科学与工程基础 ”国家级精品课程的建设思路、理念及心得体会 课程教学示范 以章为单元 , 通过选择典型的主题，采取示范课形式，及难重点讲解等形式，帮助学员理解本课程的教学设计思想、教学方法和技巧 , 专题讲座教学与科研， 专业规范 覆盖内容教学理念、教学态度、教学技术和方法、知识难重点的梳理、对于不同层次学生的教学手段、常见教学问题及建议解决方案、教学与科研的关系、专业发展前沿热点、人才选拔和培养、专业规范和标准等 材料科学与工程基础 培训课第一单元主讲教师：顾宜主讲教师：顾宜2011年年 8月月 10日日材料科学与工程基础FUNDAMENTALS OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING“材料科学与工程基础 ”课程建设概况提 纲 “材料科学与工程基础 ”课程建设背景 四川大学 “材料科学与工程基础 ”精品课程建设情况 “材料科学与工程基础 ”课程教学改革的基本思路及理念 “材料科学与工程基础 ”课程的教学设计思想 “材料科学与工程基础 ”课程的教学手段和方法材料的类别 金属材料 化学组成分类 无机非金属材料 components 有机高分子材料复合材料 状态分类 液态 单晶 state 固态 多晶 非晶 复晶 作用分类 功能 function 结构（工程） 应用领域分类 建筑、仪表、电子、医用 application 包装、耐火能源等等。材料在人类社会发展中的地位和作用 材料是人类社会发展的巨大推动力，生产工具制造的物质基础是材料。 石器时代 陶器时代 青铜时代 铁器时代 新材料时代（复合材料、纳米材料、生物材料、微电子材料、光电功能材料） 材料的使用和发展，与生产力和科学技术的水平密切相关 现代科学技术发展的三大支柱：80年代 能源、新材料、信息90年代 信息技术、新材料、生物技术 图材料在人类社会发展中的地位和作用材料科学与工程学科(1) 学科建立 1960s金属材料 金相学 金属学无机非金属材料 无机化学 陶瓷学 高分子材料 高分子化学 高分子物理(2) 学科的内容和任务材料科学 ：从理论上研究金属、无机非金属和有机高分子等材料的成分、结构、 加工工艺同材料性能及材料应用之间的相互关系。材料科学与工程 ：关于材料组成、结构、 制备工艺 与其性能及使用过程 间相互关系的知识开发及应用的科学学科性质 ：是介于基础科学与应用科学之间的 应用基础科学 ，（边缘学科）。材料科学与工程PerformancePropertiesSynthesis and ProcessingCompositions and Structures四大要素研究内容 ： 科学性a. 从化学角度出发，研究材料的化学组成、键性、结构与性能的关系b. 从物理角度，阐述材料的组成原子、分子及其运动状态与各物性之间的关系 技术性c. 材料的制备工艺d. 材料的性能表征e. 材料的应用 工程性 (3) 材料工程Materials Engineering对于工程技术人员：如何选择特定应用环境下需要的材料，来满足使用要求，如何按实际要求设计新材料，须弄清以下三个关系（材质） 材料内部结构与性能（内部形态） 加工工艺与性能（使用环境，耐久性） 材料的性能与使用过程材料高等教育 国内；前苏联模式、计划经济、专业划分细按材料类别（三级学科 , 20余个）按应用领域 1995年，国家教委提出 面向 21世纪高等工程教育教学内容与课程体系改革计划 。设置了工科和理科 材料类专业人才培养方案及教学内容体系改革的研究与实践 （第 33项） 教改成果：提出了以材料科学与工程一级学科为基础，按二级学科设置工科材料类专业的思路； 提出了一级学科平台课体系： 材料概论 材料科学与工程基础 材料研究方法与测试技术 1998年教育部本科专业目录调整材料类专业划分与设置冶金工程金属材料工程无机非金属材料工程高分子材料与工程专门化方向材料工程一级学科材料专业（大材料）二级学科材料类专业（中材料）三级学科专业（小材料）（工科）引导性专业：材料科学与工程2001年教育部组建新一届教学指导委员会 ，材料科学与工程学科教学指导委员会四个专业教学指导分委员会材料化学与物理金属材料及冶金工程无机非金属材料工程高分子材料与工程国家级精品课程（九门） 2003年，材料科学基础， 上海交通大学， 蔡珣 2004年，材料科学基础， 西北工业大学， 陈铮 2004年，材料科学与工程基础，四川大学， 顾宜 2005年，材料科学基础， 郑州大学， 关绍康 2005年，材料科学基础， 武汉理工大学， 张联盟 2006年，材料科学基础， 北京科技大学， 于永宁 2006年，材料科学与工程导论，北京工业大学， 左铁镛 2006年，材料科学与工程基础，中南大学， 于志明 2007年，材料科学基础， 清华大学， 田民波“十一五 ”国家级规划教材（九本）材料科学与工程导论 王高潮 南昌航空工业学院 机械工业出版社材料科学基础学习辅导 范群成 西安交通大学 机械工业出版社材料科学与工程基础 杨庆祥 燕山大学 机械工业出版材料科学与工程基础 陈铮、王永欣 西北工业大学 科学出版社材料科学与工程概论 顾家琳 清华大学 清华大学出版社材料科学基础 田民波等 清华大学 清华大学出版社材料科学与工程基础 蔡珣 上海交通大学 上海交通大学出版社材料科学与工程基础 (第 2版 ) 宗亚平 东北大学 冶金工业出版社材料科学与工程基础（第 2版） 顾宜 四川大学 化学工业出版社专业规范专业教学知识体系（高分子材料与工程专业）：工程基础：机械制造基础、电工电子基础、化工原理 专业科学基础：材料科学与工程基础， 高分子物理，高分子化学，聚合物表征与测试 专业工程知识：聚合反应工程，聚合物加工工程 专业知识：高分子材料，聚合物复合材料工程“材料科学基础 ”或 “材料科学与工程基础 ”已成为材料类专业的重要专业基础课程?讲给谁听 -授课专业对象理科与工科研究型大学与一般院校二级学科专业与一级学科专业讲什麽内容基本原理，知识点，基本概念广度、深度怎麽讲课堂教学内容组织教学手段和方法二、四 川大学 “材料科学与工程基础 ”精品课程建设情况 课程建设的特点 课程建设进程 课程建设的主要成果 成果的特色与创新性 如何进行课程建设？课程建设的特色 以符合 学科和社会发展 特征为基本 方向 以提高 教学质量 为核心和 目标 建立以先进性、科学性、新颖性和适应性为特色的课程 教学内容新体系 编写教育部 “面向 21世纪课程教材 ”和引进高水平的英文原版教材 建立先进的课堂教学内容新体系 以培养学生的学习能力和创新能力为中心，实施教学手段和教学方法的改革 以建设高水平的 教师队伍 为 重点 全方位 投入 ，长期 积累 ，反复实践课程建设进程 第一阶段（ 19881995 年） 背景 20世纪 60年代初， 材料科学与工程学科 建立 1986年四川 大学（成都科技大学）正式招收 高分子材料专业 本科生 我国 经济体制 从计划经济向市场经济的转轨 课程建设1988年率先在国内本科高分子专业中开设 “高 分子材料导论 ”课程 ，并讲授材料科学与工程的基本原理，编写教材 高分子材料概论（导论） 第二阶段（ 19962001 年） 改革的重要时期 背景20世纪 90年代， 材料科学与工程学科 已发展成为一门独立的完整学科材料 是国民经济发展的三大支柱之一，随着高新技术的发展，各类材料的相互交叉、渗透和复合围绕适应市场经济体制的需要，以 “拓宽专业 ”为中心的教育教学改革，我国材料类专业人材的培养进入了一个改革发展的新阶段 1998年教育部本科专业目录调整， 三级学科专业 二级学科专业 教育部 “面向 21世纪 ”工科 材料类专业人才培养方案及教学内容体系改革的研究与实践 项目（ 1996-2000）， 各校共同认识到 ：现代材料工业和科学技术的发展正推动着各类材料从多样化和单一性走向一体化和复合化；培养 既掌握材料科学与工程基本原理，又通晓某一类材料制备与加工，组成与结构、性能与应用系统知识的宽专业人才 ，是 21世纪材料类专业人才培养思路的重要内容 材料科学与工程基础 列为工科 材料类专业的 一级学科平台课程 通过 材料科学与工程基础 课程的学习，使材料类专业中金属材料工程、无机非金属材料工程和高分子材料与工程各二级学科 “中材料 ”专业的学生掌握和了解材料科学与工程的基础理论知识， 建立大材料的整体概念 ，打破材料类各专业原有专业学科在材料领域专业性过强，知识面窄的现状，有利于 拓宽专业 学科和知识面，为以后 “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。 课程建设 1996年 将原教材改编为 高分子材料导论 上、下册 1998年，正式开设 材料科学与工程基础 课程 编写 材料科学与工程基础 教材 高分子为主线1998年， 四川大学 “九五 ”重点资助教材。 1999年， 教育部 “面向 21世纪课程教材 ”（我校牵 头、三校合编，顾宜任主编） -2002年 4月出版 2000年，四川大学校级重点课程建设项目 队伍建设 组建课程组 教材编写 加入金属和无机非教师，调整比例，新内容 课程讲授提