《材料制备原理与技术》教学大纲

第页《材料制备原理与技术》教学大纲课程编号：10180208英文名称：MaterialsScienceandEngineering学分：3学时：总学时48学时，其中理论48学时先修课程：力学，热学，电磁学，光学，原子物理学，物理化学实验课程类别：专业基础课程授课对象：物理学专业学生教学单位：数理信息学院修读学期：第4学期一、课程描述和目标材料物理是物理学与材料、化学等多学科交叉领域，解决材料制备及应用研究中的共性科学问题，材料物理是21世纪的重要学科之一，密切联系国民经济和科学技术的迅速发展。本课程为物理学专业基础课，讲述晶体材料、薄膜材料以及纳米材料的制备技术，系统学习各种成膜技术的基本原理与方法、相关技术的特点、工艺流程，包括真空技术简介、蒸发镀膜、溅射镀膜、脉冲激光沉积、分子束外延、化学气相沉积、等离子体增强化学气相沉积、金属有机气相沉积、原子层外延沉积、液相外延、湿法化学合成等技术，并结合实例及材料的最新发展动态对每种制备技术进行详细阐述。课程目标1：具有坚定的政治信念。热爱祖国，拥护党的领导，努力掌握马克思列宁主义、毛泽东思想、中国特色社会主义理论体系的基本原理，能运用辩证唯物主义和历史唯物主义的立场、观点和方法分析问题、解决问题。课程目标2：培养创新求真的科学精神，训练提出解决问题的科学方法的能力。课程目标3：掌握材料、化学、电子等相关学科专业知识，具有较强的跨学科交叉发展能力，较强的知识综合和解决实际问题的能力。课程目标4：有一定的自主设计实验的能力，能验证、探索已有结论；有一定的创造性思维，思想活跃、思维开阔；有初步的科学研究能力、科技开发能力，较强的钻研精神。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重指标点1-1.具有严谨治学、艰苦奋斗、求真务实的精神和热爱劳动、遵纪守法、自律谦让、团结合作的品质。课程目标10.4课程目标20.6指标点1-2.具备一定的科学素养，有较好的文化、道德修养和社会责任感，有健康的心理素质和良好的行为习惯。课程目标11指标点2-1.具有创新精神，了解创新是科技和社会经济发展的第一动力。课程目标10.3课程目标40.7指标点6-2.有较强的语言表达能力，掌握一门外语，能初步阅读本专业外文书刊。课程目标20.3课程目标30.7指标点6-3.掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获得相关信息的基本方法。课程目标20.3课程目标30.7指标点7-1.掌握材料、化学、电子等相关学科专业知识。课程目标30.2课程目标40.8指标点7-2.具有较强的跨学科交叉发展能力，较强的知识综合和解决实际问题的能力课程目标30.2课程目标40.8标点8-2.要求有较强的实验方案选择能力，能熟练使用仪器；能综合分析实际问题，并初步具备应用综合知识解决实际问题的能力。课程目标30.3课程目标40.7标点9-1.有一定的自主设计实验的能力，能验证、探索已有结论。课程目标30.2课程目标40.8指标点9-2.有初步的科学研究能力、科技开发能力，较强的钻研精神课程目标30.3课程目标40.7指标点11-1.具备求实、求真的精神和创新意识。课程目标20.5课程目标30.2课程目标40.3三、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求学时教学方式对应课程目标1材料制备原理与技术绪论了解晶体生长的方法2集中讲授课程目标1、22材料制备的基础知识了解材料的基本特点、分类，材料制备的方法4集中讲授课程目标1、23真空技术基础掌握真空获得和探测的基本知识2集中讲授课程目标1、24物理法制备薄膜材料的原理与技术掌握常用的物理镀膜方法的基本原理和特点蒸发镀膜溅射镀膜化学气相沉积脉冲激光沉积分子束外延液相外延20集中讲授课程目标1，2，3，45湿化学方法制备半导体材料掌握湿化学方法制备半导体材料的原理和基本工艺过程溶胶-凝胶方法电化学方法水热方法6集中讲授课程目标1，2，3，46纳米材料制备原理与技术了解纳米材料的不同制备工艺及相应的生长模式6集中讲授课程目标1，2，3，47薄膜的性质及应用了解薄膜的各种特殊性质，其中包括力学性质、电学性质、磁学性质等；了解薄膜材料的应用领域8集中讲授课程目标1，2，3，48晶体、准晶材料的制备原理和技术掌握化学键类型、晶格能概念，了解离子晶体结构的影响因素；掌握晶体点缺陷的类型和符号表示方法，了解缺陷化学反应表示法以及点缺陷热力学平衡、固溶反应等概念；了解晶核形成理论和晶体生长动力学6自主学习课程目标1，2，3合计48四、课程教学方法集中讲授+分组讨论。五、学业评价和课程考核考核依据建议分值考核/评价细则对应课程目标平时成绩40%出勤0%每旷课一次扣2分课程目标1作业10%共20分，根据作业完成情况酌情量分课程目标1-2过程性考核10%独立完成一篇与本课程讲授内容相关的综述或总结报告。课程目标1，2，3，4期中考试20%卷面成绩课程目标1、2期末考试60%卷面成绩课程目标1、2六、教材与参考书（一）推荐教材1．《薄膜材料制备原理技术及应用》，唐伟忠主编，冶金工业出版社出版社，2003年1月（第2版）