《材料物理》教学大纲材料物理资料

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《材料物理》教学大纲

2013年12月

目录

《材料物理》教学大纲.................................................

一、课程基本信息....................................................1

二、课程教学目的....................................................1

三、学习方法指导....................................................2

四、教学内容结构及教学安排.........................................3

1.教学内容结构................................................3

2.教学安排....................................................5

《材料物理》教学大纲

一、课程基本信息

课程名称：《材料物理》

课程代码：42927001

编写人：唐一文

编写时间：2013.12

学时数：课堂学归：16学时，课外学时：16学时

任课教师：唐一文

开课单位：物理科学与技术学院

课程性质：专业选修课

先修课程：普通物理学、固体物理

与后续课程关系：

使用教材：《材料物理化学》张志杰主编

教学拓展资源：参考书目有《结构与材料》、《材料物理概论》、《材料

科学基础》等。

二、课程教学目的

大学选修课一般安排在学生在学完专业基础课和专业课后，根据其专业安排

和个人兴趣，选择能够获得进一步新知识、开拓其科学视野、锻炼其某一方面具

体能力的课程，即为选修课。选修课大多属于现代科学前沿知识，紧跟当代最先

进的科学技术。《纳米材料与纳米结构》就是这样一门课程。针对理科，甚至文

科本科生，《纳米材料与纳米结构》不仅是介绍一种高科技知识，而且其应用性

和实践性极强的课程特点，更有力于学生开拓知识面，扩展视野，提高素质，促

进学生全面发展。《纳米材料与纳米结构》课程，借助华中师范大学纳米科技研

究院实验室及其科学研究，不断充实课程内容，且有利于学生理论与实验相结

合，、尽可能地满足其学习兴趣和探索需求。

一、课程的性质和任务

《材料物理化学》是材料科学与T程专业必修的市要的专业基础现论课。在材料T程各

专业的教学中，起着承上后下，连接总础理论知识和专业技术知识的桥梁作用。是整个材料

T程各专业的理论基础。该课程以材料纠分、结构与性能之间相互关系及其变化规律为主线,

主要研究材料制备过程中的物理现象与化学问题。本课程的主要任务有四力;：①使学生理解

并掌握晶体、『晶体、熔体、股体、表面、界面等物质形态的结构5性质的相关知识及其相

互关系；②掌樨二元、三元体系的相图识别及其应用。通过对材料组织结构的形成与相互.转

化规律的学习，理解材料的成分、温度、压力对材料组织结构形成的影响，为材料设计及制

定材料生产工艺奠定科学基础：③掌握与材料牛.产、加「.密切相关的高温下的材料动力学过

程一扩散、固态反应和烧结等过程相关的物理化学理论：④了解新材料的组成、结构和他

质关系及应用，开闾眼界，提高学习、掌握、开发新材料的兴趣。

平时成绩、期末考试成绩共同评定为课程总成绩。平时成绩（作业、出勤等）占总成绩

的30%,期末考试占总成绩的70%«

先修课程为《无机化学》、《物理化学》、《硅酸盐岩相学》，后续课程为《水泥I艺

学》、《混泥土工艺学》、《陶瓷工艺学》等。

本课程教学内容的基本要求分为掌握、理解、了解三个层次：

掌握：要求学生能够全面、深入理解和熟练掌握所学内容，并能够用其分析、初步设计

和解答与应用相关的问题，能够举一反三。

理解：要求学生能够较好地理解所学内容，井旦能够进行简单分析和判断e

了解：要求学生能够一般地了解所学内容。

整个教学过程由授课、作业和自学三个环fj组成。授课采用口授、自学形式。作业未完

成者不得参加考试。

三、学习方法指导

鉴于《纳米材料与纳米结构》课程实践性强、知识面宽的特点，尤其是文理

科与工科差别较大的现实问题，对文理科学生学习本课程会造成一定不习惯难

题，本课程教学主要采取课堂讲授为主，课外参考文献阅读和实验室参观、实践

为辅的方式。

课程的讲授，注重基础理论的阐述，并将学生学过的理论深入浅出地引入到

《纳米材料与纳米结构》知识传授中，即接近理科、师范学生的学习习惯，使于

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学生理解。在此基础上，尽可能多地介绍实际例子和纳米材料制备方法及工艺、

设备，并开展课堂讨论，加深学生对《纳米材料与纳米结构》的理解。

在授课中，多介绍和讲授华中师范大学纳米科技研究院所进行的研究课题、

研究内容，以及取得的典型成果，引起学生更多的兴趣。

四、教学内容结构及教学安排

（一）教学内容结构

本课程的教学内容如下图：（可以与教材顺序不一致）

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纳第二章纳米结构单元

米

材〉第三章纳米微粒基本理论

料

第四章纳米结构和物理特性

与

纳

米第五章纳米微粒化学特性

结

物理制备方法

构

第六章纳米微粒制备与修饰---------->化学制备方法

表面修饰

第七章纳米微粒评估与检测

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（二）教学安排

第一章绪论（课堂2课时，课外2学时）

第一节材料科学基本概念

【本节知识点】

1.材料科学研究对象、研究内容

2.材料科学发展历史与现状

3.材料科学在当代学科中的地位，研究意义。

第二节纳米材料基本概念

【本节知识点】

1.纳米材料研究对象、研究内容

2.纳米材料发展历史与现状

3.纳米材料在当代学科中的地位，研究意义。

第二章纳米结构单元（课堂2课时，课外4学时）

【本章知识点】

1.纳米结构单元种类

2.纳米结构单元性能及应用特点

第三章纳米微粒基本理论（课堂2课时，课外0学时）

【本章知识点】

介绍纳米微粒基本理论和对性能的作用

第四章纳米结构和物理特性（课堂2课时，课外2学时）

第一节纳米颗粒结构

【本节知识点】

介绍纳米微粒基本结构类型、形貌种类。

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第二节纳米微粒的物理特性

【本节知识点】

介绍纳米微粒不同结构类型的光、声、电、磁等物理特性，以及形成原因。

第五章纳米微粒的化学特性（课堂2课时，课外2学时）

【本章知识点】

1.纳米微粒的吸附性质

2.纳米微粒的分散与团聚

第六章纳米微粒的制备与表面修饰（课堂2课时，课外0学时）

第一节纳米微粒的制备

【本节知识点】

1.气相法制备纳米微粒方法及微粒特点

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