1 《材料物理性能》教学大纲 课程名称： 材料物理性能 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称：Physical Properties of Materials 总学时/周学时/学分：32/4/2 其中实验/实践学时：0 先修课程：大学物理、材料科学基础、工程力学或材料力学等 后续课程支撑：合金材料及制备、金属材料工程与无损检测技术综合实验、无损检测技术、新型功能材料 授课时间：第 1-8 周/周三 1、2 节、周五 7、8 节 授课地点：6E-101；6D-404 授课对象： 2019 金属班 开课学院： 材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称： 孔凤玉/讲师 答疑时间、地点与方式：1、每次课前、课后；2、E-mail 通讯答疑；3、授课地点集中答疑；4、办公室集中答疑 课程考核方式：开卷（）闭卷（√）课程论文（）其它（ ） 使用教材： 《材料物理性能及其在材料研究中的应用》，何飞，赫晓东，哈尔滨工业大学出版社 教学参考资料：《材料物理性能》，田莳主编，北京航空航天大学出版社；《材料物理性能与检测》，吴雪梅主编，科学出版社；《无机材料物理性能》， 关振铎主编，清华大学出版社；《材料物理性能》，龙毅主编，中南大学出版社；《材料物理与性能学》，耿桂宏编，北京大学出版社；《材料物理性 能及表征》，陈登明主编，化学工业出版社 课程简介： 本课程是高等学校本科金属材料专业的专业核心课，是一门理论性、实践性、应用性和综合性很强的课程。本课程通过介绍材料的电学、磁学、热 学、光学、介电等物理性能以及主要影响因素和可能的控制、改进措施，通过本课程知识系统的学习，重点掌握材料的热、光、电、磁性能的基本参数 及其物理意义，掌握对于常见材料上述物理性能能的规律，理解材料导电性、铁磁性的微观来源和物理机制，理解材料性能的影响因素。使学生具备较 系统的材料物理性能方面的核心知识，培养和提高学生组织和性能分析、材料选用及失效分析的核心专业能力，同时为培养材料设计和材料改性的研发 创新能力打下基础
2 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1： 掌握材料的电、热、磁、光性能的物理本质，相关表征参 数及其物理意义，掌握各物理性能的影响因素，建立材料 性能与成分、组织结构及外界环境的联系，理解材料性能 的共性特点，了解材料物理性能的测试方法和原理等。 4.1 掌握自然科学的基本原理及方法， 具备实验设计、数据分析和总结规律的 能力。 C4.能够基于科学原理并采用科学方法对复杂金属 材料工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解 释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论； 目标 2 了解与物理性能相关的波函数、金属电子论及能带理论的 基本知识； 了解材料的物理性能往往随材料成分、组织结构及外界使 用环境变化而变化，掌握物理性能的一般性规律。 要求学生在学习过程中打通与前期大学物理、材料科学基 础等课程的联系，并注重建立与同期和后续其他专业课程 之间的联系以及在生产实际中的应用。 具备专业相关信息搜集、文件检索与归纳总结的能力，并 能对相应信息进行分析，能对相关材料物理性能进行预测 与优化的能力。 3.1 能够针对金属材料领域的复杂工程 问题，设计满足特定需求的解决方案或 工艺流程。 C3. 能够设计针对复杂金属材料工程问题的解决方 案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工 艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑 社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素； 目标 3 培养学生具有主动参与、积极进取、崇尚科学、探究科学 的学习态度和思想意识；养成理论联系实际、科学严谨、 认真细致、实事求是的科学态度和职业道德； 6.3 能够分析或预测产品设计、研发和 加工过程中可能出现的问题，能够评价 金属材料工程专业工程实践和复杂工 程问题解决方案对社会、健康、安全、 C6. 能够基于金属材料工程相关背景知识进行合理 分析，评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案 对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理 解应承担的责任；
3 法律以及文化的影响，并理解应承担的 责任。 理论教学进程表 周 次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容（重点、难点、课程思政融入 点） 教学模式 （线上/线下） 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1-2 第一章 绪论+量子力 学基础 孔凤玉 6 课程介绍、大纲讲解、量子力学基础 重点： 电子排布规律、能带理论 难点：能带理论 课程思政融入点：介绍基础理论的演变 过程，历代伟人的巨大贡献，培养学生 的爱国精神。 线上 讲授 课后作业 目标 1 2-4 第二章 材料的电学 性能 孔凤玉 8 材料的导电性、电子类载流子导电、离 子类载流导电、半导体导电、材料的超 导特性、材料的介电性、材料的铁电性、 材料的压电性，材料电学性能的测量 重点：材料的导电性及导电类型 难点：导电机理 线上 讲授 小组讨论 课后作业 目标 2 4-6 第三章 材科的磁学 性能 孔凤玉 8 材料的磁性概述、磁性及物理本质、磁 化理论、磁性材料的动态特性、磁性材 料及应用、磁特性测量 重点：静态和动态磁化性能特点 线上 讲授 小组讨论 课后作业 目标 3
4 难点：磁畴与磁化关系 课程思政融入点：介绍磁性材料的发展 历史，学习古代伟人的工匠精神。 6-7 第四章材料的热学性 能 孔凤玉 6 热性能的物理基础、材料的比热容、材 料的热膨胀、材料的导热性、材料的热 电性、热学性能的测试表征 重点：热性能之间的关系及影响因素 难点：热性能的物理本质 线上 讲授 课后作业 目标 1 8 第五章 材料的光学 性能 孔凤玉 4 光传播的基本理论、光的反射和折射、 光的吸收和散射、光的散射，材料的发 光，其他光学效应及其应用 重点：光发射、激光 难点：发光物理机制 课程思政融入点：介绍光学材料发展历 程，尤其是光通信、信息技术等的飞速 发展，学习科学家深入钻研，不畏艰苦， 勤劳奋战的精神。 线下 讲授 课后作业 课程思政作业：选 择自己崇拜的科学 界伟人、特殊建筑 或先进材料撰写调 研报告。 目标 2 合计 32 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例（%） 出勤 作业 考试 目标一 C3 0 10 30 40
5 目标二 C4 0 10 30 40 目标三 C6 10 10 0 20 总计 10 30 60 100 备注：1）根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定：旷课 3 次（或 6 课时）学生不得参加该课程的期终考核。2）各项考核标准见附件所示。 大纲编写时间：2022 年 2 月 5 日 系（部）审查意见： 我系已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。 系（部）主任签名： 日期： 2022 年 2 月 21 日 备注：