无机非金属材料工程专业规范.doc

无机非金属材料工程专业规范（应用研究型）教育部无机非金属材料工程专业指导委员会二八年48目 录本规范与无机非金属材料工程专业规范（技术型）相区别的内容6二、培养目标和规格61.培养目标62.人才培养规格6（1）素质结构要求6（2）知识结构要求6三、教育内容和知识体系62.构建知识体系6(2) 专业知识体系的知识领域6(3) 专业知识体系的知识单元73. 课程体系8附录1无机非金属材料工程专业（应用研究型）各知识领域包含的核心知识单元及应选修的知识单元（*部份为选修内容）10知识领域1 材料组成10知识单元1 材料的分类及发展MC110知识单元2 材料组成与性质MC210知识领域2 结构化学10知识单元1 量子力学基础知识SC110知识单元2原子的结构与性质SC211知识单元3 分子结构与化学键的本质SC311知识单元4分子的对称性与点群描述SC412知识单元5多原子分子中的化学键理论SC512知识单元6 配位化合物的结构与性质13知识单元7 物质的磁性与核磁共振谱SC813知识领域3 材料结构13知识单元1 物质结构基础 MS113知识单元2 晶体学基础MS213知识单元3 晶体结构缺陷MS314知识单元4 非晶态结构MS414知识单元5 固体表面与界面MS515知识单元6 相平衡及相图MS615知识单元7 扩散MS715知识单元8 材料制备中的固相反应MS816知识单元9 材料中的相变MS916知识单元10 烧结MS1017知识单元11 热力学基础MS11（非核心）17知识领域4 固体物理17知识单元1 晶体的结构SP117知识单元2 晶体中原子的结合SP218知识单元3 晶体中原子的热振动SP318知识单元4 固体电子运动论基础SP419知识单元5. 固体的磁性SP5（非核心）19知识单元6. 固体的介电性质和光学性质SP6（非核心）20知识领域5 材料性能20知识单元1 材料的力学性能MP120知识单元2 材料的热学性能MP220知识单元3 材料的光学性能MP3（非核心）21知识单元4 材料的磁学性质MP421知识单元5 材料的电学性能MP521知识单元6 材料的声学性质MP621知识单元7 材料在特殊环境中的性能 MP7（非核心）22知识领域6 材料结构表征22知识单元1 光学显微分析MA122知识单元2 X射线衍射技术MA222知识单元3 电子显微分析MA323知识单元4 热分析MA423知识单元5 振动光谱分析MA524知识单元6 X射线光电子能谱分析MA6 （非核心）24知识单元7 穆斯堡尔效应MA7（非核心）25知识单元8 核磁共振MA8（非核心）25知识单元9 色谱的应用MA9（非核心）25知识领域7 材料工程基础26知识单元1 流体及其物理属性 ME126知识单元2 流体静力学ME226知识单元3 流体流动的基础ME326知识单元4 常用流体输送机械ME427知识单元5 相似原理ME627知识单元6 导热ME727知识单元7 对流换热ME728知识单元8 辐射传热ME828知识单元9 传热过程和换热器ME929知识单元10 干燥原理与技术 ME1029知识单元11 燃烧技术 ME1129知识单元12 窑炉系统内的气体流动ME12（非核心）30知识单元13 高温气体的流动装置ME13（非核心）30知识单元14 传质基础 ME14 （非核心）30知识单元15 干燥设备及其设计计算ME15（非核心）31知识单元16 环境污染与防治ME16（非核心）31知识领域8 材料制备31知识单元1 矿物学MT131知识单元2 原料及处理设备MT232知识单元3 工艺原理MT332知识单元4 制备设备MT433知识单元5 材料性能检测与质量控制MT5 (非核心)33知识单元6 单晶制备MT6 (非核心)33知识单元7 低维材料制备MT7 (非核心)33附录2无机非金属材料工程专业课程体系（应用研究型）示例35附录3无机非金属材料工程专业（应用研究型）部分核心专业课程覆盖的知识领域（知识单元）36课程12 材料概论36概 述36课程大纲361. 材料的分类及发展362. 金属材料363. 无机非金属材料364. 高分子材料365. 复合材料366. 功能材料36课程13 材料科学基础37概 述37课程大纲371. 物质结构基础372. 晶体学基础373. 非晶态结构374. 固体表面与界面375. 热力学应用376. 相平衡387. 相图388. 扩散389. 材料制备中的固相反应3810. 材料中的相变3811. 烧结38课程14 材料工程基础38概 述38课程大纲391. 流体的物理属性392. 流体静力学393. 流体动力学394. 流体流动及阻力395. 相似理论396. 常用流体输送机械397. 传导传热398. 对流传热409 辐射传热4010 综合传热4011 换热器4012. 质量传递过程4013干燥过程4014.燃料及燃烧40课程15 材料研究方法与测试技术41概 述41课程大纲411. 光学显微分析412. X射线衍射技术413. 电子显微分析414 振动光谱分析*415. X射线光电子能谱分析416. 热分析42课程16 结构化学42概 述42课程大纲421微观粒子运动的波函数描述422原子的结构和性质423分子结构与化学键的本质434分子中的原子的空间排布及对称性的点群描述435多原子分子中的化学键理论43课程17 固体物理43概 述43课程大纲441固体结构442. 晶体振动和固体热性质443. 固体电子理论444. 固体的电性质：输运过程445. 固体的磁性446. 固体的介电性质和光学性质44课程18 无机非金属材料性能45概 述45课程大纲451. 材料力学性能452. 材料热学性能453. 材料光学性能454. 材料电学性能455. 材料在特殊环境中的性能45课程19 无机非金属材料工艺学45概 述45课程大纲461. 概论462. 原料463. 工艺原理464单晶制备465多晶材料的制备466特殊凝聚态材料制备467. 材料性能检测与质量控制47课程17 无机非金属材料生产设备47概 述47课程大纲471. 原料处理设备472. 成型设备473. 高温热加工设备474. 产品后处理设备475. 主要辅助设备47本规范与无机非金属材料工程专业规范（技术型）相区别的内容二、培养目标和规格1.培养目标本专业培养具备无机非金属材料工程领域的基础知识，了解材料科学与工程领域的相关专业知识，能在无机非金属材料的制备、加工成型、结构与性能、应用等领域或材料综合领域从事新产品研究、开发、工艺设计、技术改造等方面工作，适应社会主义市场经济发展的高层次、高素质、德智体全面发展的科学研究与工程技术人才。2.人才培养规格 学制一般为四年，授予工学学士学位。研究应用型人才规格在以下素质和能力方面区别于技术型：（1）素质结构要求专业素质：更强调科学思维方法和科学研究能力；具备求实创新意识和扎实理论素养；具有基本的工程意识和效益意识。（2）知识结构要求专业知识：无机非金属材料的组成与结构、材料的表征、材料的制备、材料的性能与应用的基本理论、基本方法及相关的基本实验技能，具备设计、制备、研究、分析新材料的基本能力，并具备基本的工程知识。三、教育内容和知识体系2.构建知识体系专业教育中本学科专业、专业实践训练等知识体系（简称专业知识体系）中共有8个知识领域，48个核心知识单元，共计3660个学时。(2) 专业知识体系的知识领域MC 材料组成(Materials compostion)SC 结构化学（Structural Chemistry）MS 材料结构 （Micro-structure）SP 固体物理（Solid State Physics）MP 材料性能 (Materials properties)MA 材料表征(Micro-analysis of Materials)ME 材料工程基础 (Materials engineering foundation ) MT 材料制备 (Materials preparation technology)(3) 专业知识体系的知识单元知识体系各部分的详细情况列在表1中。表内各知识单元、知识点后面的括弧内给出了它们各自的核心学时数。有关知识领域、知识单元、知识点的详细描述见附录1。表1专业知识体系的知识领域和知识单元知识领域核心知识单元（374360学时）选修知识单元（7868学时）1MC材料组成MC1 材料的分类及发展（2）MC2 材料组成与性质（22）小计24学时2SC 结构化学SC1量子力学基础知识（10）SC2 原子的结构与性质（10）SC3 双原子分子的结构与共价键本质（6）SC4 分子的电子光谱、振-转光谱（4）SC5 分子的对称性与点群描述（12）SC6 多原子分子中的化学键理论（10）SC7 配位化合物的结构与性质（6）小计58学时SC8 物质的磁性与核磁共振谱（2）3MS材料结构MS1 物质结构基础（2）MS2 晶体学基础（10）MS3 晶体结构缺陷（8）MS4非晶态结构与性质 (4)MS5固体表面与界面（6）MS6相平衡及相图（14）MS7扩散（6）MS8材料制备中的固相反应（4）MS9材料中的相变（6）小计60学时MS10烧结（6）MS11热力学基础（4）4SP固体物理SP1晶体的结构（2）SP2晶体中原子的结合（86）SP3晶体中原子的热振动（120）SP4固体电子运动论基础（1412）小计3630学时SP5固体的磁性（86）SP6固体的介电性质和光学性质（84）5MP材料性能MP1材料的力学性能（6）MP2材料的热学性能（4）MP3材料的光学性能（4）MP4材料的磁学性质（4）MP5材料的电学性能（4）MP6材料的声学性能（2）小计24学时MP7材料在特殊环境中的性能（4）6MA结构表征MA1 光学显微镜分析（8）MA2 X射线衍射技术（8）MA3 电子显微分析（8）MA 4 热分析（4）MA 5 振动光谱分析（4）小计 32学时MA 6 X射线光电子能谱分析（2）MA 7 穆斯堡尔效应（2）MA 8 核磁共振（2）MA 9 色谱的应用（2）7ME材料工程基础ME1 流体及其物理属性（2）ME2 流体静力学（6）ME3 流体流动的基础（10）ME4 常用流体输送机械（2） ME5 相似原理（4）ME6 导热（6）ME7 对流换热（4）ME8 辐射传热（6）ME9传热过程和换热器（4）ME10 干燥原理及技术 （4）ME11 燃烧技术（4）小计 52学时ME12 窑炉系统内的气体流动（4）ME13 高温气体的流动装置（4）ME14 传质基础（4）ME15干燥设备及其设计计算（2）ME16 环境污染与防治（4）8MT材料制备MT1矿物岩石学（8）MT2原料及处理设备（8）MT3工艺原理（32）MT4 制备设备（32）小计 7880学时MT5材料性能检测与质量控制（4）MT6单晶制备（6）MT7低维材料制备（10）3. 课程体系 (1) 课程设置下面给出这样一种安排的示例。基础课程：化学，物理，工程图学，机械设计基础，电子电工技术基础，工程力学，材料概论等。主干课程：结构化学，材料科学基础，材料工程基础，固体物理，材料研究方法与测试技术，无机材料物理性能，无机非金属材料工艺学，无机非金属材料生产设备等。其他课程：计算机在材料科学与工程中的应用，纳米材料，薄膜材料与技术，光电子材料与器件，各校根据自身特色所设置的专业方向课等，也可以是旨在培养学生动手能力和团队合作能力的实践性课程。以上示例不是唯一的选择，各校可以在每个层次选择不同知识领域的知识单元组成课程，采用不同的策略安排教学计划。提倡这种课程选择与安排的灵活性是为了使各高校的专业教育办出特色，避免千人一面、过于雷同的弊病。(2) 核心课程表2列出了这些课程及所含的知识单元，建议的学时数等。附录2以举例方式给出了无机非金属材料专业课程体系，附录3给出了主要课程的详细描述，供各校制定本校的教学计划时参考。表2专业教育核心课程一览表序号课程名称理论学习学时实践学时涵盖知识单元非核心知识单元1化学138100见工科基础课教学规范见工科基础课教学规范2物理9054见工科基础课教学规范见工科基础课教学规范3工程图学4820见工科基础课教学规范见工科基础课教学规范4机械设计基础4820见工科基础课教学规范见工科基础课教学规范5电子电工技术基础6430见工科基础课教学规范见工科基础课教学规范6工程力学480见工科基础课教学规范见工科基础课教学规范7材料概论240MC1（2），MC2(22) 8结构化学54560SC1（10），SC2（10），SC3（10），SC4（12），SC5（10），SC6（6）SC7（2）9材料科学基础60708MS1（2），MS2（10）,M3（8）,MS4 (4),MS5（6）,MS6（14）,MS7（6）,MS8（4）, MS9（6），MS10（6）MS11（4）10固体物理30400SP1（2），SP2（6），SP3（10），SP4（12）SP5（4）, SP6（4）11无机材料物理性能242812MP1（6）,MP2（4）MP3（4）,MP4（4）,MP5（4）,MP6（2）MP7（4）12材料研究方法与测试技术344820MA1（8），MA2（8），MA3（8），MA4（4）MA 5（4），MA 6（2）MA 7（2），MA 8（2）MA 9（2），MT1（8）13材料工程基础52-6620ME1(2)，ME2(6)，ME3(10),ME4(2)ME5(4)，ME6(6)，ME7(4)，ME8(6)ME9(4)，ME10(4)，ME11(4)ME12（4），ME13（4）ME14（4），ME15（2），ME16（4）14无机非金属材料工艺学385820MT2（8），MT3（30）MT5（4），MT6（6），MT7（10）15无机非金属材料生产设备3210MT4（32）合计7928762314附录1无机非金属材料工程专业（应用研究型）各知识领域包含的核心知识单元及应选修的知识单元（*部份为选修内容）知识领域1 材料组成知识单元1 材料的分类及发展MC1知识单元1 材料的分类及发展 MC1参考学时： 2学时知识点：材料的种类学习目标：掌握材料的分类及其概念，各种材料的发展历史及其在国民经济中的作用。知识单元2 材料组成与性质MC2知识单元2 材料组成与性质 MC2参考学时： 22学时知识点：（1）金属材料（2）无机非金属材料（3）高分子材料（4）复合材料（5）功能材料学习目标：掌握材料的分类方法及其应用，了解材料的物理和化学性质，了解组成、结构与性能之间的关系。知识领域2 结构化学知识单元1 量子力学基础知识SC1参考学时： 10学时知识点：（1）旧量子论：爱因斯坦光子学说，玻尔的原子模型与原子光谱、能量对应原理（2）新量子论：实物微粒二象性 德布罗意公式 海森堡测不准原理（3）量子力学的基本假定：波函数的概念与意义，物质波的波恩统计解释，物理量与线性厄密算符的对应关系，本征态、本征值与本征方程的概念、薛定谔方程，态叠加原理、本征态与非本征态物理量的平均值，泡利原理。（4）结构与物性：一维箱中的粒子的薛定锷方程与解及应用，量子力学求解的一般步骤。学习目标：正确理解量子化、波函数的基本概念和德布罗意关系式、海森堡测不准原理的意义，能判断粒子的运动用经典力学和用量子力学描述的条件；知识单元2原子的结构与性质SC2参考学时： 10学时知识点：（1）原子的结构：单电子原子的薛定锷方程及解，力学量计算。原子轨道的概念与图形描述。多电子原子的薛定锷方程建立，中心力场模型、自恰场模型求解，电子自旋假定和原子的全波函数描述，Slater规则与原子轨道能、原子能量、离子能量、电离能的概念和计算，电子结合能和电子互斥能。泡利原理与原子的核外电子排布。（2）结构与物性：元素周期表与电子组态，原子的结构参数包括电离能、电子亲和能、电负性，金属的熔点与硬度。原子光谱项推求与原子光谱解析。学习目标：正确理解薛定锷方程及其它量子力学假定，体会用公理化体系的方法描述客观规律时的重要作用；能写简单体系的薛定锷方程并计算相关的物理量如原子轨道能，角动量、磁矩等。知识单元3 分子结构与化学键的本质SC3参考学时： 10学时知识点：（1）分子轨道理论：氢分子离子的薛定锷方程，固定核式近似、单电子近似及线性变分法处理的求解，久期方程、库仑积分、交换积分、重叠积分的意义，共价键的本质。简单分子轨道理论，成键三原则，分子轨道概念及分类。（2）价键理论：氢分子的薛定锷方程与海特-伦敦处理，价键理论，价键理论与分子轨道理论比较。（3）结构与物性：同核双原子分子和异核双原子分子的结构、键长、键能、稳定性、抗逆磁性。分子电子光谱原理及应用、分子振-转光谱原理及应用、拉曼光谱、光电子能谱与化学键的性质。学习目标：了解原子的核外电子排布、元素的周期性质，能用L-S耦合推求简单电子组态下的原子光谱项及与原子线状光谱的联系。了解分子轨道理论的近似处理方法，能写出简单分子的分子轨道排布与电子组态并讨论相关的性质如成键效应、稳定性、磁性等，理解分子的电子光谱原理，能计算双原子分子的振-转光谱中的相关物理量如力常数、振动基频、折合质量等。知识单元4分子的对称性与点群描述SC4参考学时：12学时知识点： （1）对称性的概念，对称元素与对称操作的定义与数学描述：恒等元素与恒等操作、反演中心与反演操作、反映面与反映操作、旋转真轴与旋转操作。各对称操作的组合。群的定义，对称操作群与分子点群判断方法。（2）结构与物性：分子的对称性与分子的偶极矩和极化率，分子的对称性与旋光性，手性分子。学习目标：正确理解对称元素与对称操作的概念，理解对称操作间的组合与关联，体会对称性描述的物理与数学语言的转换，理解对称操作群的构成，能熟练判断给定空间构型分子所属点群，能根据偶极矩或旋光性与分子对称性判断分子的空间构型。知识单元5多原子分子中的化学键理论SC5参考学时：10学时知识点：（1）价电子对互斥理论：成键电子对、孤电子对、中心原子、配体、互斥效应（2）杂化轨道理论：杂化轨道的量子力学处理，等性杂化，不等性杂化，杂化轨道的夹角（3）离域分子轨道理论：甲烷分子的分子轨道及性质（4）休克尔分子轨道法：有机烯烃分子的休克尔处理，简化后的久期行列式，电荷密度、键级、自由价、分子图学习目标：理解并较熟练地运用价电子对互斥理论、杂化轨道理论判断分子空间构型，会用休克尔分子轨道法处理简单的共轭键分子并做分子图，讨论分子的化学反应活性，判断离域键的成键情况并讨论分子的性质，能运用前线轨道理论和分子轨道对称守恒原理判断典型的化学反应机理。知识单元6 配位化合物的结构与性质参考学时：6学时知识点：（1） 配位化合物的价键理论：中心离子杂化与配位化合物空间构型（2） 配位场理论：多面体场与分子空间构型、配位体场分裂能与电子成对能、姜-泰勒效应。学习目标：能用价键理论解释典型配位化合物的空间构型并解释其化学性质，能用配位场理论讨论配位化合物的磁性、颜色、稳定常数、水化热或热稳定性等性质，用姜-泰勒效应判断分子构型大小畸变的可能性。知识单元7 物质的磁性与核磁共振谱SC8参考学时：2学时知识点：物质的磁性与核磁共振谱原理与解析学习目标：能分析简单的核磁共振谱中的化学位移规律、核的自旋-自旋耦合现象和给出分子结构信息。知识领域3 材料结构知识单元1 物质结构基础 MS1参考学时： 2学时知识点：（1）物质的组成、状态及材料结构（2）物质的原子结构（量子力学基础、原子结构和性质）（3）原子之间相互作用和结合（化学键结合、物理键结合、原子间距和空间排列）学习目标：掌握物质的结构组成状态及材料结构，掌握物质的基本组成单位的原子之间的相互作用和结合状态，从原子角度理解材料的结构与性能的关系。知识单元2 晶体学基础MS2知识单元2 晶体学基础MS2参考学时：10学时知识点：（1）晶体几何学基础；(2) 晶体化学基本原理；（3）晶体结构（单质晶体结构、金属晶体结构、无机化合物结构、硅酸盐晶体结构）。学习目标：1掌握晶体学的基本理论；2掌握晶体化学的基本原理及各种类型晶体结构与性能之间的对应关系。知识单元3 晶体结构缺陷MS3知识单元3 晶体结构缺陷MS3参考学时：8学时知识点：（1） 点缺陷；（2） 线缺陷；（3） 面缺陷；（4） 固溶体；（5） 非化学计量化合物。学习目标：1 掌握缺陷的基本概念及类型；2掌握缺陷化学反应表示法及热缺陷浓度计算；3 掌握固溶体的形成条件、固溶体的类型；4 掌握非化学计量化合物类型，非化学计量化合物与固溶体的异同。知识单元4 非晶态结构MS4 知识单元4 非晶态结构与性质MS4参考学时：4学时知识点：（1）非晶体及描述理论；（2）典型非晶态结构与性质。学习目标：1.掌握熔体结构聚合物理论，聚合物形成过程等；2.掌握熔体的性质与玻璃形成的结晶化学条件；3.了解玻璃的通性，玻璃的结构，常见玻璃类型。知识单元5 固体表面与界面MS5知识单元5 固体表面与界面MS5参考学时： 6学时知识点：（1）固体表面与界面结构；（2）界面行为；（3）胶体体系。学习目标：1 掌握固体表面和界面结构特征；2 掌握界面行为；3 了解界面的吸附与表面改性；4 了解粘土水系统的胶体化学基本理论。知识单元6 相平衡及相图MS6知识单元6 相平衡及相图MS6参考学时： 14学时知识点：（1）相平衡及其研究方法；（2）单元系统相图及应用举例； （3）二元系统相图及应用举例； （4）三元系统相图 及应用举例。学习目标：掌握单元、二元、三元系统的相平衡特点、相图的表示方法、基本类型和分析方法；了解相图的实际应用。知识单元7 扩散MS7知识单元7 扩散 MS7参考学时： 6学时知识点： （1）扩散动力学方程Fick定律； （2）Fick定律的应用； （3）固体扩散机构与扩散系数； （4）影响扩散的因素。学习目标：1. 掌握固体中扩散的基本特点、宏观规律与微观机构；2了解菲克定律的应用；3. 掌握影响扩散的因素。知识单元8 材料制备中的固相反应MS8知识单元8 材料制备中的固相反应MS8参考学时： 4学时知识点：（1）固相反应的类型与机理； （2）固相反应动力学；（3）影响固相反应的因素。学习目标：掌握固相反应的特点、机理；掌握固相反应的动力学方程及影响因素。知识单元9 材料中的相变MS9知识单元9 材料中的相变MS9参考学时： 6学时知识点： （1）相变分类、相变条件；（2）液相-固相的转变；（3）液相-液相的转变(非核心)；（4）有序-无序转变(非核心)。学习目标：1. 了解相变的分类方法及几种主要相变类型；2. 掌握液-固相变过程中晶核形成与晶体生长的热力学与动力学条件以及析晶过程的控制及影响因素。知识单元10 烧结MS10知识单元10 烧结MS10参考学时： 6学时知识点：（1）烧结的基本类型；（2）烧结过程及机理；（3）固相烧结；（4）液相烧结；（5）影响烧结的因素。学习目标：掌握烧结的基本概念、驱动力及模型；掌握烧结的传质机理； 影响烧结的因素。知识单元11 热力学基础MS11（非核心）知识单元11 热力学基础MS11（非核心）参考学时：4 学时知识点：（1）热力学在凝聚体系中应用的特点；（2）热力学应用计算方法；（3）热力学应用举例。学习目标：本单元内容作一般性了解。知识领域4 固体物理知识单元1 晶体的结构SP1参考学时：10 2 学时知识点：(1)晶体结构的周期性：基元的概念、格点的概念、晶格的概念、布喇菲格子的概念、原胞的概念、结晶学晶胞的概念、晶系的概念、复式格子的概念(2)常见的实际晶体结构：立方晶系的布喇菲晶胞、立方晶系的复式格子、金刚石结构、闪锌矿结构、钙钛矿结构、六方密积结构(3)晶体结构的对称性：对称操作、晶体的宏观对称性、点对称操作、晶体宏观对称性的描述、点群、晶体的微观对称性(4)密堆积和配位数：最大配位数、可能配位数及其应用(5)晶向和晶面：晶向和晶面的概念、密勒指数的概念(61)倒格子和布里渊区：倒格子和布里渊区的定义、正格子与倒格子的关系、晶格周期函数的傅里叶展开、布里渊区的画法(72)晶体的X射线衍射：衍射极大条件、劳厄方程、布喇菲定律与劳厄方程的关系学习目标：正确理解基本概念和它们之间的内在联系，正确理解基本定理和公式并能正确运用。知识单元2 晶体中原子的结合SP2参考学时：8学时知识点： （1） 晶体结合的普遍描述：两粒子间的相互作用力和相互作用能，晶体的结合能（2） 晶体结合的基本类型及特性：离子晶体的定义及特性、共价晶体的定义及特性、金属晶体的定义及特性、分子晶体的定义及特性、氢键晶体的定义及特性、马德隆常数、范德华力的本质、杂化轨道的概念、体弹模量和抗张强度（3） 晶体结合类型与原子的负电性：原子的负电性的概念学习目标：合理运用有关定律、模型解释晶体结合的基本类型与其物理性质的关系。知识单元3 晶体中原子的热振动SP3参考学时：12 学时知识点： （1）一维晶格振动：一维单原子链的模型与动力学方程，简谐近似与最近邻近似，周期性边界条件，格波的概念，色散关系，二维单原子链的模型与动力学方程，光学波和声学波（2）三维晶格振动：三维晶格振动的运动方程（3）简正坐标与声子：振动的简正坐标与声子的概念（4）离子晶体中的长光学波：离子晶体长光学波的横波与纵波，长光学波的宏观运动方程，离子晶体的光学性质（5）晶格热容：杜隆帕替定律、爱因斯坦模型、德拜模型（6）晶体的状态方程和熟膨胀：晶体的自由能和状态方程，热膨胀与非谐效应，格林爱森状态方程（7）晶格热传导：绝缘晶体的热传导与非谓效应，声子声子碰撞，杂质和边界散射学习目标：合理运用有关定律、模型解释原子的热振动与其热膨胀、热传导的关系。知识单元4 固体电子运动论基础SP4参考学时：14 学时知识点： （1）能带理论的基本假定：绝热近似，平均场近似，周期势场近似（2）周期场中单电子状态的一般属性：布洛赫定理，波矢K的意义，能带的概念，能带和布洛赫函数的一些性质，波矢K的数目，能带的表示图式（简约区图示，扩展区图示，重复图示）（3）近自由电子近似：近自由电子模型，微扰计算，能隙，三维情况（4）紧束缚近似：紧束缚近似模型，对能带的解释，能带与原子能级（5）晶体中电子的准经典运动：晶体中电子的平均速度，电子的准经典运动，布洛赫电子在外力作用下的加速度，有效质量（6）固体导电性能的能带论解释：能带的电子填充情况与导电性，导体、绝缘体与半导体，空穴（7）能态密度：能态密度的概念，费米分布，零级近似（自由电子基态、费米能，自由电子气体的热激发态，电子比热容）（8）金属的费米面： 费米面构造法，各类金属的费米面（9）金属的电导与热导：金屑的电导率，电阻率及其与温度的关系，金属的热导率学习目标：合理运用有关定律、模型解释金属导电的本质，从能带理论解释材料的导电性。知识单元5. 固体的磁性SP5（非核心）参考学时：8 学时知识点：(1) 原子磁矩的量子力学根源(2) 抗磁性与顺磁性(3) 铁磁性与反铁磁性(4) 中子的磁性衍射与自旋波(5) 赫磁共振和电子自旋共振学习目标:知识单元6. 固体的介电性质和光学性质SP6（非核心）参考学时：8 学时知识点：(1) 电极化过程(2) 介电击穿、压电体和铁电体(3) 光在固体中的传输(4) 固体的发光机制学习目标: 知识领域5 材料性能知识单元1 材料的力学性能MP1知识单元1 材料的力学性能 MP1参考学时： 6学时知识点：（1）材料的弹性、塑性（2）材料的粘性、粘弹性（3）材料的理论强度与实际强度（4）材料的蠕变、疲劳、脆性（5）材料的强化学习目标：掌握基本概念及其力学性能影响因素，熟悉相应的测试方法。知识单元2 材料的热学性能MP2知识单元2 材料的热学性能 MP2参考学时： 4学时知识点：（1）材料的热膨胀（2）材料的热传导（3）材料的热稳定性学习目标：掌握基本概念及其热学性能影响因素，熟悉相应的测试方法。知识单元3 材料的光学性能MP3（非核心）知识单元3 材料的光学性能 MP3 参考学时： 4学时知识点：（1）材料与光的相互作用（2）显色原理与材料颜色（3）材料发光原理学习目标：了解光学性能基本概念及其影响因素。知识单元4 材料的磁学性质MP4知识单元4 材料的磁学性质 MP4 参考学时：4学时知识点：（1）物质的磁性（2）磁畴与磁滞回线（3）铁氧体的磁性学习目标：了解磁学基本概念、影响因素和测试方法。知识单元5 材料的电学性能MP5知识单元5 材料的电学性能 MP5参考学时：4学时 知识点：（1）导体、半导体材料的电学性质：离子电导、电子电导、空穴电导（2）电介质材料的电学性质：介质极化、介电常数、介电损耗、介电强度、铁电性、压电性学习目标：了解电学基本概念、影响因素和测试方法。知识单元6 材料的声学性质MP6 知识单元6 材料的声学性质 MP6 参考学时：2学时知识点： （1） 吸声原理（2） 隔声原理学习目标：了解声学基本概念、影响因素。知识单元7 材料在特殊环境中的性能 MP7（非核心）参考学时：4学时 知识点：（1）腐蚀（2）氧化（3）辐射损伤学习目标：了解材料在特殊环境中的性能、影响因素。知识领域6 材料结构表征知识单元1 光学显微分析MA1知识单元1 光学显微分析 MA1参考学时： 8学时知识点（1）：晶体光学（2）偏光显微镜： 单偏光镜下晶体的光学性质 正交偏光镜间晶体的光学性质 锥光镜下晶体的光学性质 矿物颗粒大小及含量的测定*（3）反光显微镜* 吸收性晶体 吸收系数 反射率及测定方法 （4）岩相分析*学习目标：初步认识47种几何单形及在聚形中分析单形的步骤和方法；初步掌握矿物学基本理论及无机材料中常用矿物的物理性质，肉眼鉴定特征；掌握在偏光显微镜矿物的光学性质，学会偏光显微镜下鉴定矿物的基本理论和基本技能。知识单元2 X射线衍射技术MA2 知识单元2 X射线衍射技术 MA2 参考学时： 8学时知识点：（1）X射线物理学基础（2）X射线衍射原理布拉格方程 倒易点阵 劳厄方程式 衍射线束强度（3）X射线衍射方法粉末照相法 粉晶衍射仪法（4）X射线衍射仪（5）X射线物相分析（6）其它方面的应用*学习目标：掌握X射线产生的机理，粉晶衍射仪法，X射线物相定性和定量分析。要求掌握定性相鉴定的方法与步骤。知识单元3 电子显微分析MA3知识单元3 电子显微分析 MA3 参考学时： 8学时知识点：（1）电子光学基础（2）电子与固体物质的相互作用电子散射 弛豫 背散射电子 透射电子 吸收电子 （3）透射电子显微镜*构造与成像原理 衍射衬度像 散射衬度像 相位衬度像 电子衍射 样品的制备（4）扫描电子显微镜构造与成像原理 二次电子像 背散射电子像 样品的制备（5）原子力显微镜*（6）电子探针X射线显微分析结构和工作原理 波谱仪 能谱仪 成分分析学习目标：重点掌握TEM、SEM、EPMA的一般原理，仪器结构和样品制备、分析方法。知识单元4 热分析MA4 知识单元4 热分析 MA4参考学时： 4学时知识点：（1）差热分析基本原理 差热曲线 （2）差示扫描量热分析 基本原理 差示扫描量热曲线 （3）热重分析基本原理 热重曲线 （4）热膨胀分析*基本原理 实验方法 学习目标：要求学生重点掌握差热分析（DTA），差示扫描量热分析（DSC）、热重分析（TG）的基本原理、仪器结构与DTA、DSC 和TG曲线，会分析上述三种曲线，掌握三种测试方法在无机材料研究中的应用。要求学生了解热膨胀分析的基本原理和实验方法。知识单元5 振动光谱分析MA5知识单元5 振动光谱分析 MA5参考学时： 4学时知识点：（1）基本原理（2）红外光谱分析红外分光光度计的构造和工作原理 谱图特征 实验技术 分析方法 （3）激光拉曼光谱分析*拉曼光谱仪的结构和基本原理 实验技术 分析方法学习目标：掌握红外分析和拉曼分析基本原理，仪器结构及分析方法。知识单元6 X射线光电子能谱分析MA6 （非核心）知识单元6 X射线光电子能谱分析 MA6 （非核心）参考学时： 2学时知识点：（1）X光电子能谱的基本原理（2）X光电子能谱的实验技术 （3）光电子能谱的应用学习目标：掌握x射线光电子能谱的基本原理和实验技术，了解x射线光电子能谱在元素分析和材料深度分析的应用知识单元7 穆斯堡尔效应MA7（非核心）知识单元7 穆斯堡尔效应 MA7 （非核心）参考学时： 2学时知识点：（1）物理基础（2）穆斯堡尔仪（3）实验方法（4）穆斯堡尔效应的应用学习目标：了解穆斯堡尔效应的基本原理、实验方法及其应用。知识单元8 核磁共振MA8（非核心）知识单元8 核磁共振 MA8 （非核心）参考学时： 2学时知识点：（1）基本原理（2）谱线特征（3）实验方法学习目标：了解核磁共振的基本原理和实验方法，以及在材料科学研究中的应用。知识单元9 色谱的应用MA9（非核心）知识单元9 色谱的应用 MA9（非核心）参考学时： 2学时知识点：（1）气相色谱法（2）高压液相色谱学习目标：了解气相色谱和高压液相色谱在材料分析中的应用。知识领域7 材料工程基础知识单元1 流体及其物理属性 ME1知识单元1 流体及其物理属性ME1 参考学时： 2学时知识点：（1）流体的定义、分类（2）流体的主要物理属性 学习目标：了解流体的概念及其惯性、重力特性，粘滞性、压缩性、热胀性、表面张力特性等属性。知识单元2 流体静力学ME2知识单元2 流体静力学ME2 参考学时：6学时知识点：（1）作用于流体上的力（2）流体静压强及其特性（3）流体静力学基本方程及应用（4）静止液体的总压力*学习目标：了解作用在流体上的质量力和表面力。掌握流体静压强概念及特性；流体静压强基本方程，熟悉静压强计算基准及量度单位，能进行液体压力计算。知识单元3 流体流动的基础ME3知识单元3 流体流动的基础 ME3参考学时： 10学时知识点：（1）流体运动的描述（2）流体动力学基本概念（3）流体动力学方程：连续性方程 运动方程 动量方程*（4）流体流动状态（5）管道阻力计算学习目标：掌握流体运动的相关概念，掌握流体流动的连续性方程和能量方程，熟悉连续性方程和能量方程在液体流动和气体流动中应用，掌握管道流动阻力计算方法。知识单元4 常用流体输送机械ME4知识单元4 常用流体输送机械 ME4参考学时：2学时知识点：（1）泵与风机的工作原理（2）泵与风机在管路上的工作分析学习目标：了解离心式泵与风机的工作原理、性能参数， 了解泵与风机在管路上的工作分析及调节方法。知识单元5 相似原理ME6知识单元5 相似原理 ME5参考学时：4学时 知识点：（1）相似概念（2）相似定律：相似第一定律 相似第二定律 相似第三定律（3）相似准数学习目标：掌握相似原理的基本概念和相似三定理，了解相似准数的推导方法。知识单元6 导热ME7知识单元6 导热 ME6参考学时： 6学时知识点：（1）基本概念 基本定律（2）导热微分方程（3）稳态导热（4）非稳态导热*（5）导热数值计算*学习目标：掌握相关基本概念和定理，掌握平壁、圆筒壁的稳态导热计算；了解不稳定导热的概念及分析方法；了解导热数值计算的原理；非稳态导热的数值解法。知识单元7 对流换热ME7知识单元7 对流换热 ME7参考学时： 4学时知识点：（1）基本概念 定律（2）对流换热微分方程组（3）对流换热过程的相似 （4）自然对流 强制对流（5）沸腾与凝结换热*学习目标：了解对流换热系数及其影响因素；了解边界层的形成，发展；了解对流换热过程的相似分析及相似准数，准数方程；掌握相似准数方程的应用及对流换热的计算；了解沸腾与凝结换热的机理。知识单元8 辐射传热ME8知识单元8 辐射传热 ME8参考学时： 6学时知识点：（1）基本概念 定律（2）辐射换热（3）气体辐射（4）火焰辐射*学习目标：熟悉辐射换热的相关概念及基本定律 ；掌握物体间的辐射换热计算；熟悉气体辐射的特点及换热量计算。了解火焰辐射的特点。知识单元9 传热过程和换热器ME9知识单元9 传热过程和换热器 ME9参考学时：4学时 知识点：（1） 综合传热（2） 换热器学习目标：了解通过间壁的传热（平壁传热、通过圆筒壁的传热），强化和削弱传热过程的途径。了解换热器的类型，结构；掌握间壁式换热器的换热面积、器壁温度的计算。知识单元10 干燥原理与技术 ME10 知识单元10 干燥原理与技术 ME10参考学时： 4学时知识点：（1） 干燥介质的性质（2） 干燥过程的物料平衡和热量平衡（3） 物料的干燥过程 学习目标： 理解空气的各个物理参数的意义及相互间的关系，了解两大平衡的计算方法和应用；了解影响干燥的因素知识单元11 燃烧技术 ME11 知识单元11 燃烧技术 ME11参考学时： 4学时（1） 燃料的种类、组成及其热工性质（2） 燃烧计算（3） 燃烧过程及方法学习目标：了解燃料的组成及其表示方法；掌握发热量的概念，掌握燃烧计算方法，了解不同燃料的燃烧方法及设备知识单元12 窑炉系统内的气体流动ME12（非核心）知识单元12 窑炉系统内的气体流动 ME12（非核心）参考学时： 4学时知识点：（1）不可压缩气体的流动（2）可压缩气体流动*学习目标：了解窑炉系统内的气体流动特点及处理方法，能进行窑炉逸气量的计算及烟囱的热工计算，了解可压缩气体流动的相关概念及流速、流量计算。知识单元13 高温气体的流动装置ME13（非核心）知识单元13 高温气体的流动装置 ME13（非核心）参考学时： 4学时知识点：学习目标：了解气