材料科学与工程创新基础

《材料科学与工程创新基础W》课程教学大纲课程代码：050532011课程英文名称：FoundationofinnovationeforMaterialScienceandengineering课程总学时：16讲课：16实验：0上机：0适用专业：金属材料工程专业大纲编写（修订）时间：2012.10一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标材料科学与工程创新基础进展是金属材料工程专业的专业课，选修。通过学习，使学生了解材料科学的基本研究内容、研究方法以及材料科学的新进展，激发学生对学习材料科学的热情、能动力和创造力，使学生乐于学习材料学其它课程，与时共进。通过本课程的学习使学生达到以下要求：了解材料科学与人类社会文明发展的关系；传统材料和新材料家庭的概况，制备生产及应用；材料科学的最新研究进展及未来发展方向；材料的研究、制备所带来的经济效益。材料科学研究的先进科技手段及设备。（二）知识、能力及技能方面的基本要求基本知识了解和掌握材料科学与工程的兴起与发展；工程材料的性能与常用工程材料的类型；材料科学的基本理论框架；材料的制备、加工与处理；材料组织、性能研究的新方法及设备；钢铁及合金；有色金属及合金；非金属材料；材料的未来在能力技能方面的基本要求：初步具有关注和汲取学科领域新知识的能力；初步具备阅读和理解材料科学与工程专业领域文献的能力。（三）实施说明本教学大纲依据专业指导性教学计划制定，指导教学。由于授课对象为大二学生，刚刚接触材料的基本知识，对材料学的基本概念和理论框架比较模糊，这门课以讲座为主要的授课方式，不局限于教材，注意充实新内容，拓宽知识面，激发学生学习材料的热情和信心。上课时多提问，布置课后思考题，适当开展课堂讨论按照素质教育的要求，大纲实施中要注意教授学生学会分析、解决问题的方法处理好重点与难点，将各种分析方法的实际应用纳入教学过程。在教学方法上，要注意现代教学手段与理念的应用，教与学的互动，做到讲授、讨论有机结合。（四）对先修课的要求在学习本课程前，学生应知道材料学的一些基本概念，如晶界、位错等，还需要知道材料学的基本分类如钢铁、有色金属、无机非金属、高分子等。（五）对习题课、实验环节的要求通过适量、适当的习题可以检验学生对所学内容的掌握程度，使教师及时掌握教学效果，对组织下一步的教学工作，改进教学方法具有直接作用。同时，还可督促学生掌握所学内容。（六）课程考核方式考核方式：考查考核目标：在考核学生对基本知识掌握的基础上，重点考核学生对材料学的理解、以及基本的分析能力、解决问题的能力。成绩构成：本课程的总成绩主要由两部分组成：平时成绩（包括作业情况、出勤情况等）占30%，期末考核成绩占70%。（七）参考书目《材料科学概论》，许并社……北京工业大学出版社《材料科学与材料世界》，杨瑞成等……化学工业出版社《ImperialCollegeInauguralLeeturesinMaterialsScienceandMaterialsEngineeringMaterials》,C.W.Pashley世界图书出版公司《EngineeringMaterials》，R.L.Timings世界图书出版公司二、中文摘要材料科学进展是材料专业学生的选修课。本课程中介绍了材料的发展史，材料科学与工程的兴起与发展，工程材料的性能与常用工程材料的类型，材料科学的基本理论框架，材料的制备、加工与处理，材料组织、性能研究的新方法及设备。了解钢铁及合金、有色金属及合金、非金属材料包括高聚物材料和无机非金属材料、复合材料及其新材料的发展，介绍在各个领域材料的最新进展，以及在材料研究和制备的不同阶段所创造的价值，使学生了解材料的未来发展趋势，激发学生学习材料学的兴趣并掌握基本的研究方法。三、课程学时分配表序号教学内容学时讲课实验上机1材料科学与材料工程概论22002钢铁22003钢铁的热处理和表面工程22004有色金属材料22005非金属材料22006材料微观结构和力学性能的研究方法22007先进材料44合计161600四、教学内容及基本要求第1部分材料科学与工程概论总学时2学时讲课2学时实验0学时上机0学时具体内容：材料科学与工程的兴起与发展工程材料的性能与常用工程材料的类型材料科学的基本理论框架材料的制备、加工与处理重点：材料科学与材料工程的定义及关系，强调两个基本概念：位错和晶界难点：位错在材料变形中的作用；晶界对模型及其对材料性能的影响。

习题内容:思考题、综述题、问答题类型第2部分钢铁总学时2学时讲课2学时实验0学时上机0学时具体内容：铸铁与合金钢的种类及生产合金元素对钢铁性能的影响重点：钢铁的生产从冲天炉到精密冶炼、电渣重熔超高强度钢、汽车用钢难点：合金元素对钢铁性能的影响习题内容：思考题第3部分钢铁的热处理和表面处理总学时2学时讲课2学时实验0学时上机0学时具体内容：钢铁的常规热处理（四大火），高频淬火、激光淬火钢铁的化学热处理：渗碳、碳氮共渗、渗硼钢铁的表面工程：堆焊、刷镀、喷涂重点：各种处理技术的意义及其创造的价值习题内容：思考题第4部分有色金属材料总学时2学时讲课2学时实验0学时上机0学时具体内容：快凝铝合金、非晶晶化铝合金高铁用耐磨铜合金高温钛合金、记忆合金铝合金，铜合金，钛合金，快凝铝合金、非晶晶化铝合金高铁用耐磨铜合金高温钛合金、记忆合金材料耐磨性能的影响因素习题内容：思考题第5部分非金属材料总学时2学时讲课2学时实验0学时上机0学时具体内容：陶瓷材料高分子材料复合材料重点：纳米陶瓷、医用材料习题内容：思考题第6部分材料微观结构和力学性能的研究方法总学时2学时讲课2学时实验0学时上机0学时具体内容：材料微观结构的研究方法：金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、原子力显微镜、激光共聚焦显微镜成分分析方法：扫描电镜、透射电镜、化学方法材料力学性能的研究方法：