三、课程自标（一）课程目标通过本课程的学习，学生可以达到以下目标：课程目标1：学习并掌握常见的晶体结构与材料的相结构、晶体缺陷及固态材料中的原子扩散、材料的凝固、二元相图及塑性变形等基本知识，使学生在材料方面具有扎实的基础理论知识，可以分析并设计金属材料产品由不同工艺形成的组织特征，具有开发和选用新材料的能力和工程实际应用的能力。【毕业要求2.11课程目标2：理解材料的组织特征、各项性能与材料结构和制备工艺基本原理之间的关系，可以评价材料性能的共性基础及个性特征，了解学科技术发展的最新动态、当代材料科学的新概念、新知识和新理论，能够开展技术调研、文献检索、表征评价、数据分析等基本方法识别、描述和分析材料工程领域的实际问题。【毕业要求3.1】课程目标3：帮助学生掌握工程材料相关的基本理论和知识，训练用所学理论分析实际问题的方法和思路。初步掌握材料的科学实验方法和有关的实验技术；在设计材料领域复杂工程问题的解决方案时，能够综合考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素，并体现创新意识。【毕业要求4.3】（二）课程目标与毕业要求的关系课程目标支撑的毕业要求支撑的毕业要求指标点2.1能够利用自然科学、工程科学的基本原理，对材料成型领域复杂工程问题的关课程目标1毕业要求2：问题分析键技术进行识别和判断。3.1掌握材料成型工艺全流程、成型设备毕业要求3：设计/开发系统设计/开发方法和相关技术，了解影课程目标2解决方案响成型工艺流程和设备系统设计和技术方案的各种影响因素。4.3能够利用专业知识基本原理对试验课程目标3毕业要求4：研究结果进行分析和解释，并通过综合分析得出合理有效结论。28
28 三、课程目标 （一）课程目标 通过本课程的学习，学生可以达到以下目标： 课程目标1：学习并掌握常见的晶体结构与材料的相结构、晶体缺陷及固态 材料中的原子扩散、材料的凝固、二元相图及塑性变形等基本知识，使学生在材 料方面具有扎实的基础理论知识，可以分析并设计金属材料产品由不同工艺形成 的组织特征，具有开发和选用新材料的能力和工程实际应用的能力。【毕业要求 2.1】 课程目标2：理解材料的组织特征、各项性能与材料结构和制备工艺基本原 理之间的关系，可以评价材料性能的共性基础及个性特征，了解学科技术发展的 最新动态、当代材料科学的新概念、新知识和新理论，能够开展技术调研、文献 检索、表征评价、数据分析等基本方法识别、描述和分析材料工程领域的实际问 题。【毕业要求3.1】 课程目标3：帮助学生掌握工程材料相关的基本理论和知识，训练用所学理 论分析实际问题的方法和思路。初步掌握材料的科学实验方法和有关的实验技术； 在设计材料领域复杂工程问题的解决方案时，能够综合考虑社会、健康、安全、 法律、文化以及环境等因素，并体现创新意识。【毕业要求4.3】 （二）课程目标与毕业要求的关系 课程目标 支撑的毕业要求 支撑的毕业要求指标点 课程目标 1 毕业要求 2：问题分析 2.1 能够利用自然科学、工程科学的基本 原理，对材料成型领域复杂工程问题的关 键技术进行识别和判断。 课程目标2 毕业要求3: 设计/开发 解决方案 3.1 掌握材料成型工艺全流程、成型设备 系统设计/开发方法和相关技术，了解影 响成型工艺流程和设备系统设计和技术 方案的各种影响因素。 课程目标3 毕业要求4：研究 4.3 能够利用专业知识基本原理对试验 结果进行分析和解释，并通过综合分析得 出合理有效结论
四、课程内容（一）课程内容与课程目标的关系课程内容支撑的课程目标教学方法学时安排课堂讲授、启发式教绪论课程目标12学、案例教学、课堂互动材料结构的基本知课堂讲授、课堂讨论、课程目标16识案例教学、课堂演示课堂演示、巩固练习、材料中的晶体结构课程目标1/26课堂互动课程目标课堂讲授、课堂讨论、12晶体缺陷1/2/3案例教学、课堂演示课堂讲授、课堂互动、材料的相结构及相课程目标1/3案例教学、启发式教18图学、材料的凝固与气相课堂讲授、案例教学、课程目标1/26沉积课堂互动课堂讲授、课堂互动、6扩散与固态相变课程目标2案例教学、启发式教学课堂讲授、案例教学、课程目标1/38材料的变形与断裂课堂互动、启发式教学合计64（二）课程内容第一章绪论【学习目标】1，了解材料科学的重要地位与作用，工程材料分类，课程任务与内容以及本课程的学习方法。2.对本课程具备基本认识，熟悉课程要求。3.激发学生的学习热情，明确学习目标，树立正确的学习观和价值观。【课程内容】1.材料科学基础的研究内容2.材料科学基础的研究对象3.材料科学基础的研究方法4.材料科学基础的应用实例29
29 四、课程内容 （一）课程内容与课程目标的关系 课程内容 支撑的课程目标 教学方法 学时安排 绪论 课程目标 1 课堂讲授、启发式教 学、案例教学、课堂互动 2 材料结构的基本知 识 课程目标 1 课堂讲授、课堂讨论、 案例教学、课堂演示 6 材料中的晶体结构 课程目标 1/2 课堂演示、巩固练习、 课堂互动 6 晶体缺陷 课程目标 1/2/3 课堂讲授、课堂讨论、 案例教学、课堂演示 12 材料的相结构及相 图 课程目标 1/3 课堂讲授、课堂互动、 案例教学、启发式教 学、 18 材料的凝固与气相 沉积 课程目标 1/2 课堂讲授、案例教学、 课堂互动 6 扩散与固态相变 课程目标 2 课堂讲授、课堂互动、 案例教学、启发式教学 6 材料的变形与断裂 课程目标 1/3 课堂讲授、案例教学、 课堂互动、启发式教学 8 合计 64 （二）课程内容 第一章 绪论 【学习目标】 1. 了解材料科学的重要地位与作用，工程材料分类，课程任务与内容以及 本课程的学习方法。 2. 对本课程具备基本认识，熟悉课程要求。 3. 激发学生的学习热情，明确学习目标，树立正确的学习观和价值观。 【课程内容】 1. 材料科学基础的研究内容 2. 材料科学基础的研究对象 3. 材料科学基础的研究方法 4. 材料科学基础的应用实例
【重点、难点】1.重点：准确把握本课程的目标和内容。2.难点：了解本课程在专业培养及教学计划中的重要性。【教学方法】1.启发式教学：以提问和带入方式激发学生对本课程的兴趣，准备科技写作材料和工程应用事例，以了解本课程的主要内容和重要性。2，案例教学：要求学生做课前预习和网上学习，采用案例分析等方式引导学生积极参与到学习活动中来，与主干专业知识相互联系，树立较全面的知识框架。3.课堂互动：在教学过程中通过回答问题等方式对教学效果进行评估，并引导学生总结本次课的知识点和重要内容，评估学习效果。【学习要求】1.课前检索相关文献，了解材料科学基础的研究现状及工程应用事例。2.课堂上积极讨论，主动提问，对重难点知识做好笔记，理解透彻。3.课后巩固复习，与主干专业知识相互联系，树立较全面的知识框架。【复习与思考】1.列举生活中常见的材料，根据其用途和性能，分析微观结构。2.各自搜索一篇与材料科学基础相关的文献，并阐述本课程对工业生产和科学研究的重要性。【学习资源】1.王红洁，周玉美，席生岐等：材料科学基础，西安交通大学，中国大学MOOC.（https//www.icourse163.org/course/XJTU-12071108152from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssig_)2.王永欣：材料科学基础（上）：西北工业大学、中国大学MOOC（https://www.icourse163.org/course/NWPU-15001?from=searchPage&outVendor-zw_mooc_pcssig)3.雷丽文，顾少轩，王等．材料科学基础．武汉理工大学，中国大学MO00C.（https://www.icourse163.org/course/WHUT-1002686003?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssig_)第二章材料结构的基本知识【学习目标】1.学会原子结构相关知识并熟悉典型结构的参数性质，能简述一次键、二30
30 【重点、难点】 1. 重点：准确把握本课程的目标和内容。 2. 难点：了解本课程在专业培养及教学计划中的重要性。 【教学方法】 1. 启发式教学：以提问和带入方式激发学生对本课程的兴趣，准备科技写 作材料和工程应用事例，以了解本课程的主要内容和重要性。 2. 案例教学：要求学生做课前预习和网上学习，采用案例分析等方式引导 学生积极参与到学习活动中来，与主干专业知识相互联系，树立较全面的知识框 架。 3. 课堂互动：在教学过程中通过回答问题等方式对教学效果进行评估，并 引导学生总结本次课的知识点和重要内容，评估学习效果。 【学习要求】 1. 课前检索相关文献，了解材料科学基础的研究现状及工程应用事例。 2. 课堂上积极讨论，主动提问，对重难点知识做好笔记，理解透彻。 3. 课后巩固复习，与主干专业知识相互联系，树立较全面的知识框架。 【复习与思考】 1. 列举生活中常见的材料，根据其用途和性能，分析微观结构。 2. 各自搜索一篇与材料科学基础相关的文献，并阐述本课程对工业生产和 科学研究的重要性。 【学习资源】 1. 王红洁, 周玉美, 席生岐等. 材料科学基础. 西安交通大学. 中国大学 MOOC. （ https://www.icourse163.org/course/XJTU-1207110815?from=search Page&outVendor=zw_mooc_pcssjg_） 2. 王永欣. 材料科学基础（上）. 西北工业大学. 中国大学 MOOC. （ https://www.icourse163.org/course/NWPU-15001?from=searchPage&outVendor= zw_mooc_pcssjg_） 3. 雷丽文, 顾少轩, 王堃等. 材料科学基础. 武汉理工大学. 中国大学 MOOC. （ https://www.icourse163.org/course/WHUT-1002686003?from=search Page&outVendor=zw_mooc_pcssjg_） 第二章 材料结构的基本知识 【学习目标】 1. 学会原子结构相关知识并熟悉典型结构的参数性质，能简述一次键、二
次键以及混合键的概念。2.学会利用不同检测方法观测材料的显微组织。3.培养学生抽象思维模式，加深对原子结构的认识，熟悉不同结合键及其性质。4.引导培养材料学的基本素质，积累材料科学的理论知识，锻炼理论联系实际的能力。【课程内容】1.原子的结构2.原子结合键3.原子排列方式4.晶体材料的组织5.材料的稳态结构及亚稳态结构【重点、难点】1.重点：了解元素周期表及性能的周期性变化：掌握一次键、二次键以及混合键的概念与对比；理解晶体与非晶体的概念；掌握不同类型结晶过程与差异，学会利用不同检测方法观测材料的显微组织，建立材料内部结构和性能的关系。2难点：理解泡利不相容原理和最低能量原理：解结合键的本质及原子间距：学习稳态结构及亚稳态结构的概念：理解热力学条件、动力学条件及转变过程影响因素。【教学方法】1.案例教学：采用视频案例带入本章课程，以便学生更好理解材料的显微组织，通过对原子结构和原子结合键的学习，辅助后续课程。2.课堂演示：课前准备原子结构相关动画，以便学生直观了解此部分内容，结合科研报道分析结晶过程。3.课堂讨论：在教学过程中通过回答问题等方式对教学效果进行评估，并引导学生总结本次课的知识点和重要内容，评估学习效果。【学习要求】1.课前通过查阅相关文献了解材料结构的基本知识。2.课堂上积极讨论，主动提问，对重难点知识做好笔记，理解透彻。3.课后巩固复习，与主干专业知识相互联系，树立较全面的知识框架。【复习与思考】1.总结元素周期表及性能的周期性变化规律。2.分析原子结合键的分类及其差异性。3.思考材料结构特征对力学性能可能产生的影响。31
31 次键以及混合键的概念。 2. 学会利用不同检测方法观测材料的显微组织。 3. 培养学生抽象思维模式，加深对原子结构的认识，熟悉不同结合键及其 性质。 4. 引导培养材料学的基本素质，积累材料科学的理论知识，锻炼理论联系 实际的能力。 【课程内容】 1. 原子的结构 2. 原子结合键 3. 原子排列方式 4. 晶体材料的组织 5. 材料的稳态结构及亚稳态结构 【重点、难点】 1. 重点：了解元素周期表及性能的周期性变化；掌握一次键、二次键以及 混合键的概念与对比；理解晶体与非晶体的概念；掌握不同类型结晶过程与差异， 学会利用不同检测方法观测材料的显微组织，建立材料内部结构和性能的关系。 2. 难点：理解泡利不相容原理和最低能量原理；了解结合键的本质及原子 间距；学习稳态结构及亚稳态结构的概念；理解热力学条件、动力学条件及转变 过程影响因素。 【教学方法】 1. 案例教学：采用视频案例带入本章课程，以便学生更好理解材料的显微 组织，通过对原子结构和原子结合键的学习，辅助后续课程。 2. 课堂演示：课前准备原子结构相关动画，以便学生直观了解此部分内容， 结合科研报道分析结晶过程。 3. 课堂讨论：在教学过程中通过回答问题等方式对教学效果进行评估，并 引导学生总结本次课的知识点和重要内容，评估学习效果。 【学习要求】 1. 课前通过查阅相关文献了解材料结构的基本知识。 2. 课堂上积极讨论，主动提问，对重难点知识做好笔记，理解透彻。 3. 课后巩固复习，与主干专业知识相互联系，树立较全面的知识框架。 【复习与思考】 1. 总结元素周期表及性能的周期性变化规律。 2. 分析原子结合键的分类及其差异性。 3. 思考材料结构特征对力学性能可能产生的影响
【学习资源】1.王红洁，周玉美，席生岐等：材料科学基础，西安交通大学．中国大学MOOC.(https:/www.icourse163.org/course/XJTU-1207110815?from=searchPage&outVendor=zwmoocpcssig)2.王永欣.材料科学基础（上），西北工业大学中国大学MOOC(https://www.icourse163.org/course/NWPU-15001?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssig)3.雷丽文，顾少轩，王等材料科学基础。武汉理工大学，中国大学MOOC.(https://www.icourse163.org/course/WHUT-1002686003?from=searchPage&outVendor=zwmoocpcssig第三章材料中的晶体结构【学习目标】1.简述晶体学基础相关概念，熟悉晶向、晶面指数的标定方法，能够进行熟练运用。2.基于典型金属结构，学会利用各种表征手段分析原子排列方式，提高研究应用能力。3.学会三种常见金属结构中原子排列方式，了解典型的离子晶体和共价晶体的结构。4.通过对不同晶体结构的学习，建立材料显微组织与宏观性能间的关联性，具备分析问题的能力。5.培养学生举一反三的探究精神，引导学生树立坚定的意志，培养勇于克服困难的学习态度。【课程内容】1.晶体学基础2.纯金属的晶体结构3.离子晶体的结构4.共价晶体的结构【重点、难点】1.重点：空间点阵、晶胞、布拉菲点阵；晶向、晶面指数的标定方法；掌握典型金属的晶体结构，了解其原子的堆垛方式。2.难点：了解离子晶体的主要特点；掌握离子半径、配位数和负离子配位多面体等概念。32
32 【学习资源】 1. 王红洁, 周玉美, 席生岐等. 材料科学基础. 西安交通大学. 中国大学 MOOC. （ https://www.icourse163.org/course/XJTU-1207110815?from=search Page&outVendor=zw_mooc_pcssjg_） 2. 王永欣. 材料科学基础（上）. 西北工业大学. 中国大学 MOOC. （ https://www.icourse163.org/course/NWPU-15001?from=searchPage&outVendor= zw_mooc_pcssjg_） 3. 雷丽文, 顾少轩, 王堃等. 材料科学基础. 武汉理工大学. 中国大学 MOOC. （ https://www.icourse163.org/course/WHUT-1002686003?from=search Page&outVendor=zw_mooc_pcssjg_） 第三章 材料中的晶体结构 【学习目标】 1. 简述晶体学基础相关概念，熟悉晶向、晶面指数的标定方法，能够进行 熟练运用。 2. 基于典型金属结构，学会利用各种表征手段分析原子排列方式，提高研 究应用能力。 3. 学会三种常见金属结构中原子排列方式，了解典型的离子晶体和共价晶 体的结构。 4. 通过对不同晶体结构的学习，建立材料显微组织与宏观性能间的关联性， 具备分析问题的能力。 5. 培养学生举一反三的探究精神，引导学生树立坚定的意志，培养勇于克 服困难的学习态度。 【课程内容】 1. 晶体学基础 2. 纯金属的晶体结构 3. 离子晶体的结构 4. 共价晶体的结构 【重点、难点】 1. 重点：空间点阵、晶胞、布拉菲点阵；晶向、晶面指数的标定方法；掌 握典型金属的晶体结构，了解其原子的堆垛方式。 2. 难点：了解离子晶体的主要特点；掌握离子半径、配位数和负离子配位 多面体等概念