系，包括材料的微观结构、晶体缺陷、原子及分子的运动、材料的塑性形变和再结晶、相平衡及相图、材料的亚稳态等基本概念和基础理论。学生应具有较强的学习能力和持续发展的基础，具备良好的职业道德、责任意识、良好的沟通表达和协调能力，课程教学内容着重于科学性、先进性和实用性，旨在培养学生的科学素养和解决实际问题的能力。分目标：根据毕业要求，本课程共设置三个教学目标，分别是知识及应用能力；实验及数据分析能力；节能环保及可持续发展意识。三个教学目标分别支撑人才培养方案中确定的毕业目标1、2、4。通过本课程的理论和实践教学，学生达到达成途径课程学习目标课程目标1-能够理解晶体和非晶体的基本理论利用信息化教学平台提供丰富的教学资源和师知识。包括晶体的几何形态和结构特征，熟悉典型的晶体结构，掌握硅酸盐的晶体结构。能生交互的手段，通过课堂讲授、讨论、学生练习、够根据基本理论判定在晶体和非晶体的合成和作业，使学生获得并巩固相关知识。工程应用中的关键因素。课程目标2-理解材料性能的主要参数，能够根通过材料性能试验、金属材料组织观察的实验，据需求开展材料的性能实验；熟悉材料的组织培养学生整理实验数据，对实验结果进行分析和形态，能够通过观察分析材料的组织，描述其解释，得出合理有效的结论方面的能力。性能。课程目标3-能够根据材料的基本原理分析其在特定工程中的应用。主要通过研究材料的实际条件下的相关性质，具体内容包括理解晶体的课堂讲授、学生线上查阅文献汇报、教师点评与缺陷的相关原理以及缺陷的研究方法，表面和互动交流讨论界面的相关概念和机理，相图的基本原理，并利用上述机理设计研究路线和实验方案。四、课程目标对毕业要求的支撑33
33 系，包括材料的微观结构、晶体缺陷、原子及分子的运动、材料的塑性形变和再结晶、 相平衡及相图、材料的亚稳态等基本概念和基础理论。学生应具有较强的学习能力和持 续发展的基础，具备良好的职业道德、责任意识、良好的沟通表达和协调能力，课程教 学内容着重于科学性、先进性和实用性，旨在培养学生的科学素养和解决实际问题的能 力。 分目标：根据毕业要求，本课程共设置三个教学目标，分别是知识及应用能力；实 验及数据分析能力；节能环保及可持续发展意识。三个教学目标分别支撑人才培养方案 中确定的毕业目标 1、2、4。 通过本课程的理论和实践教学，学生达到: 课程学习目标 达成途径 课程目标 1-能够理解晶体和非晶体的基本理论 知识。包括晶体的几何形态和结构特征，熟悉 典型的晶体结构，掌握硅酸盐的晶体结构。能 够根据基本理论判定在晶体和非晶体的合成和 工程应用中的关键因素。 利用信息化教学平台提供丰富的教学资源和师 生交互的手段，通过课堂讲授、讨论、学生练习、 作业，使学生获得并巩固相关知识。 课程目标 2-理解材料性能的主要参数，能够根 据需求开展材料的性能实验；熟悉材料的组织 形态，能够通过观察分析材料的组织，描述其 性能。 通过材料性能试验、金属材料组织观察的实验， 培养学生整理实验数据，对实验结果进行分析和 解释，得出合理有效的结论方面的能力。 课程目标 3-能够根据材料的基本原理分析其在 特定工程中的应用。主要通过研究材料 的实际 条件下的相关性质，具体内容包括理解晶体的 缺陷的相关原理以及缺陷的研究方法，表面和 界面的相关概念和机理，相图的基本原理，并 利用上述机理设计研究路线和实验方案。 课堂讲授、学生线上查阅文献汇报、教师点评与 互动交流讨论 四、课程目标对毕业要求的支撑
毕业要求毕业要求分解指标点课程目标贡献度掌握材料成型及控制工程所需要毕业要求1：工程知识。掌握数学、自的工程基础、专业然科学、工程基础和材料成型及控制工基础知识和基本理0.6目标 1程专业知识，能够将其用于解决材料成1.3论，并能对材料成型，特别是模具设计与制造的复杂工程实践问题。型的相关问题进行推理和分析。毕业要求2：问题分析。能够运用数学、能够运用材料成型及控制自然科学和工程科学的基本原理，识别、工程领域基本原理，借助表达材料成型过程中的物理、力学、机文献研究等方法，对各种0.2目标3械学和材料学等问题，并通过文献研究2.4解决方案进行比较、评价分析材料成型，特别是模具设计与制造和验证，获得有效结论，领域的复杂工程问题，以获得解决材料并形成有效的分析报告。成型及控制工程问题的有效结论。能正确采集、毕业要求4：研究。能够基于科学原理并采用科学方法对材料成型复杂工程问整理实验数据，对题进行研究，针对成型产品、工艺和流实验结果进行分析0.2目标24.4程等进行实验方案设计、数据分析与解和解释，获取合理释，并通过信息综合得到合理有效的结有效的结论。论。五、教学方法1.任务驱动法：通过设置一定的课堂任务，促使学生查阅材料的特点、性能指标。（支撑课程目标1）。2.讲授教学法、问题教学法、讨论教学法：通过老师讲授并提出问题，学生讨论并汇报等活动，促使学生熟练掌握所学内容，并培养学生良好的沟通、协调和表达能力（支撑课程目标1、课程目标3）。3.演示教学与学生自主实践法，实验课程，通过老师讲授、演示，学生自主实践、34
34 毕业要求 毕业要求分解指标点 课程目标 贡献度 毕业要求 1：工程知识。掌握数学、自 然科学、工程基础和材料成型及控制工 程专业知识，能够将其用于解决材料成 型，特别是模具设计与制造的复杂工程 实践问题。 1.3 掌 握 材 料 成 型 及 控 制 工 程 所 需 要 的 工 程 基 础 、 专 业 基 础 知 识 和 基 本 理 论 ， 并 能 对 材 料 成 型 的 相 关 问 题 进 行 推 理 和 分 析 。 目标 1 0.6 毕业要求 2：问题分析。能够运用数学、 自然科学和工程科学的基本原理，识别、 表达材料成型过程中的物理、力学、机 械学和材料学等问题，并通过文献研究 分析材料成型，特别是模具设计与制造 领域的复杂工程问题，以获得解决材料 成型及控制工程问题的有效结论。 2.4 能够运用材料成型及控制 工程领域基本原理，借助 文献研究等方法，对各种 解决方案进行比较、评价 和验证，获得有效结论， 并形成有效的分析报告。 目标 3 0.2 毕业要求 4：研究。能够基于科学原理 并采用科学方法对材料成型复杂工程问 题进行研究，针对成型产品、工艺和流 程等进行实验方案设计、数据分析与解 释，并通过信息综合得到合理有效的结 论。 4.4 能 正 确 采 集 、 整 理 实 验 数 据 ， 对 实 验 结 果 进 行 分 析 和 解 释 ， 获 取 合 理 有 效 的 结 论 。 目标 2 0.2 五、教学方法 1.任务驱动法：通过设置一定的课堂任务，促使学生查阅材料的特点、性能指标。 （支撑课程目标 1）。 2. 讲授教学法、问题教学法、讨论教学法：通过老师讲授并提出问题，学生讨论并 汇报等活动，促使学生熟练掌握所学内容，并培养学生良好的沟通、协调和表达能力（支 撑课程目标 1、课程目标 3）。 3.演示教学与学生自主实践法，实验课程，通过老师讲授、演示，学生自主实践
分析归纳，培养学生分析问题的能力和实践能力（支撑课程目标1、2）。4.通过比较教学法，结合课程思政的组织与实施，引导学生分析材料选择与使用对安全的重要影响，对企业和社会的重大效益影响，培养学生养成良好的职业道德与社会责任。（支持教学目标1）六、教学内容与教学安排（一）课堂教学内容及安排思政元素/思对应的序教学学时重难点政案例（简课程目教学内容教学目标号方法述)标（1）了解材料的发展史、材料科学的研究对象和内容以及学习从高科技产本课程的目的意义和教学重点：材料业对国家要求；的发展情况（讲发展的意讲授教学（2）了解物质是由原授法、任务驱动义的角度论导论及原法子组成，而组成材料述材料人的「法、目标1子结构与21教学难点：材料历史使命，讨论的各元素原子结构和键合原子间的键合是决定的地位（比较教增强学生教学法材料性能的重要因学法、讨论教学专业自信，素;法)激发爱国热情。（3）掌握物质组成；原子结构；原子间键合：讲授用人造金刚教学重点：晶体掌握几何晶体学的基法、的结构（讲授法、石这一世本知识和纯金属的三问题比较教学法）界领先的种典型的晶体结构；教学固体结构教学难点：晶面、产业增强学目标12掌握晶面、晶向的表X法、示方法：掌握合金相晶向的表示方法生学科自豪演示结构；了解其它固体（讲授法、讨论感和民族教学材料的结构。教学法）自豪感。法掌握晶体缺陷的基本以中村修二讲授教学重点：在于类型、基本特征、基为例指导法、根据几何形态特目标1、3晶体缺陷本性质；掌握位错的+征，把晶体缺陷学生如何比较目标3应力场和应变能；位教学分为点缺陷、线面对科研和错的运动与交互作35
35 分析归纳，培养学生分析问题的能力和实践能力（支撑课程目标 1、2）。 4.通过比较教学法，结合课程思政的组织与实施，引导学生分析材料选择与使用对 安全的重要影响，对企业和社会的重大效益影响，培养学生养成良好的职业道德与社会 责任。（支持教学目标 1） 六、教学内容与教学安排 （一）课堂教学内容及安排 序 号 教学内容 教学目标 学时 重难点 思政元素/思 政案例（简 述） 教学 方法 对应的 课程目 标 1 导论及原 子结构与 键合 （1）了解材料的发展 史、材料科学的研究 对象和内容以及学习 本课程的目的意义和 要求； （2）了解物质是由原 子组成，而组成材料 的各元素原子结构和 原子间的键合是决定 材料性能的重要因 素； （3）掌握物质组成； 原子结构；原子间键 合； 2 教学重点：材料 的发展情况（讲 授法、任务驱动 法） 教学难点：材料 的地位（比较教 学法、讨论教学 法） 从高科技产 业 对 国 家 发 展 的 意 义的角度论 述材料人的 历 史使命， 增 强 学 生 专业自信， 激 发 爱 国 热情。 讲 授 教 学 法 、 讨 论 教 学 法 目标 1 2 固体结构 掌握几何晶体学的基 本知识和纯金属的三 种典型的晶体结构； 掌握晶面、晶向的表 示方法；掌握合金相 结构；了解其它固体 材料的结构。 4 教学重点：晶体 的结构（讲授法、 比较教学法） 教学难点：晶面、 晶向的表示方法 （讲授法、讨论 教学法） 用人造金刚 石 这 一 世 界 领 先 的 产业增强学 生学科自豪 感 和 民 族 自豪感。 讲 授 法 、 问 题 教 学 法 、 演 示 教 学 法 目标 1 3 晶体缺陷 掌握晶体缺陷的基本 类型、基本特征、基 本性质；掌握位错的 应力场和应变能；位 错的运 动与交互 作 4 教学重点：在于 根据几何形态特 征，把晶体缺陷 分为点缺陷、线 以中村修二 为 例 指 导 学 生 如 何 面对科研和 讲 授 法 、 比 较 教 学 目标 1、 目标 3
对应的思政元素/思序教学学时教学内容教学目标重难点政案例（简课程目号方法标述)用，了解位错的弹性缺陷和面缺陷三生活中的挫法、性质。讨论类。（讲授法、比折，培养百较教学法)折不挠的教学法精神。教学难点：柏氏矢量的模、单位长度应变能公式、F-R源开动的临界切应力、扩展位错宽度、位错反应必须满足的两个条件（讲授法、比较教学法、讨论教学法）教学重点：菲克讲授分析半导体第一定律的含义法、产业重要比较和各参量的量掌握扩散方程扩散第意义和中一、第二定律的表达纲：（讲授法、比教学国高科技企式，适用的条件，各较教学法）法、固体中原业发展，培目标1、符号的意义和单位；4教学难点：“下坡讨论4子及分子掌握扩散的微观机养学生的目标3的运动教学扩散”和“上坡扩制，掌握扩散的驱动历史使命散”的热力学因子法、力和影响扩散系数的感、增强学因素。任务判别条件：（讲授生爱国热驱动法、比较教学法、情法讨论教学法）掌握材料受力情况下教学重点：弹性讲授的力学行为；弹性变法、变形的特点和胡形与粘弹性：单晶体克定律；（讲授比较的塑性变形；多晶体为学生演示法、比较教学法、教学的塑性变形；变形后马克思主材料的形讨论教学法）法、的组织与性能；合金义哲学中目标1S变和再结4的塑性变形：变形晶教学难点：一次讨论晶量变引起质体加热时的变化；回教学与二次再结晶变的过程复：再结晶；再结晶法、（讲授法、比较后晶粒的长大；动态教学法、讨论教任务回复与动态再结晶；驱动学法、任务驱动高聚物的塑性变形：36
36 序 号 教学内容 教学目标 学时 重难点 思政元素/思 政案例（简 述） 教学 方法 对应的 课程目 标 用,了解位错的弹性 性质。 缺陷和面缺陷三 类。（讲授法、比 较教学法） 教学难点：柏氏 矢量的模、单位 长 度 应 变 能 公 式、F-R 源开动的 临界切应力、扩 展位错宽度、位 错反应必须满足 的两个条件（讲 授法、比较教学 法、讨论教学法） 生活中的挫 折， 培养百 折 不 挠 的 精神。 法 、 讨 论 教 学 法 4 固体中原 子及分子 的运动 掌握扩散方程扩散第 一、第二定律的表达 式，适用的条件，各 符号的意义和单位； 掌握扩 散的微观 机 制，掌握扩散的驱动 力和影响扩散系数的 因素。 4 教学重点：菲克 第一定律的含义 和 各 参 量 的 量 纲；（讲授法、比 较教学法） 教学难点：“下坡 扩散”和“上坡扩 散”的热力学因子 判别条件；（讲授 法、比较教学法、 讨论教学法） 分析半导体 产 业 重 要 意 义 和 中 国高科技企 业发展，培 养 学 生 的 历 史 使 命 感、增强学 生 爱 国 热 情 讲 授 法 、 比 较 教 学 法 、 讨 论 教 学 法 、 任 务 驱 动 法 目标 1、 目标 3 5 材料的形 变和再结 晶 掌握材料受力情况下 的力学行为；弹性变 形与粘弹性；单晶体 的塑性变形；多晶体 的塑性变形；变形后 的组织与性能；合金 的塑性变形；变形晶 体加热时的变化；回 复；再结晶；再结晶 后晶粒的长大；动态 回复与动态再结晶； 高聚物的塑性变形； 4 教学重点：弹性 变形的特点和胡 克 定 律 ；（ 讲 授 法、比较教学法、 讨论教学法） 教学难点：一次 与 二 次 再 结 晶 （讲授法、比较 教学法、讨论教 学法、任务驱动 为学生演示 马 克 思 主 义 哲 学 中 量变引起质 变的过程 讲 授 法 、 比 较 教 学 法 、 讨 论 教 学 法 、 任 务 驱 动 目标 1
对应的思政元素/思序教学学时教学内容教学目标重难点政案例（简课程目号方法标述)法超塑性。法)教学重点：结晶的热力学、结构讲授据相图选择和能量条件；相法、合适的热律的应用；（讲授比较处理工艺，法、比较教学法、让学生在今教学掌握相图、相平衡条讨论教学法、任后的热处理法、件和纯晶体材料的凝单组元相务驱动法）教学目标1、讨论图及纯晶固理论，了解多种生工艺中要64目标3难点：晶体的生体的凝固长机制和凝固理论的教学考虑到社长方式及其对生应用。会、健康、法、长速率的关系；安全、法律任务（讲授法、比较与环境等驱动教学法、讨论教法因素。学法、任务驱动法)掌握相图的热力学基础知识，能运用成分据相图选择教学重点：成分的表示方法；相合适的热一自由能曲线推测相互作用参数的物处理工艺，图，掌握匀晶、共晶、讲授理意义：（讲授让学生在今包晶和溶混间隙三种教学二元系相法、比较教学法、后的热处理基本相图和其凝固特法、目标1、图和合金讨论教学法）工艺中要74点以及成分过冷对组的凝固与讨论目标3教学难点是调幅考虑到社制备原理织形态的影响。了解教学会、健康、分解的判据与特法平衡凝固和非平衡凝点：（讲授法、比安全、法律固的组织变化。掌握较教学法、讨论与环境等相图的表示和实验测教学法）因素。定方法。教学重点：亚稳分析文献内讲授教学态的组织结构和容，培养学掌握材料在亚稳态的材料的亚8性能特点：（讲授生学习科法、目标14组织结构和性能特点稳态法、比较教学法、讨论研与哲学中教学讨论教学法）抓住主要矛37
37 序号 教学内容 教学目标 学时 重难点 思政元素/思 政案例（简 述） 教学方法 对应的 课程目标 超塑性。 法） 法 6 单组元相 图及纯晶 体的凝固 掌握相图、相平衡条 件和纯晶体材料的凝 固理论，了解多种生 长机制和凝固理论的 应用。 4 教学重点：结晶 的热力学、结构 和能量条件；相 律的应用；（讲授 法、比较教学法、 讨论教学法、任 务驱动法）教学 难点：晶体的生 长方式及其对生 长 速 率 的关 系 ； （讲授法、比较 教学法、讨论教 学法、任务驱动 法） 据相图选择 合 适 的 热 处理工 艺， 让学生在今 后的热处理 工 艺 中 要 考 虑 到 社 会、健康、 安 全、法律 与 环 境 等 因素。 讲 授 法 、 比 较 教 学 法 、 讨 论 教 学 法 、 任 务 驱 动 法 目标 1、 目标 3 7 二元系相 图和合金 的凝固与 制备原理 掌握相图的热力学基 础知识，能运用成分 —自由能曲线推测相 图，掌握匀晶、共晶、 包晶和溶混间隙三种 基本相图和其凝固特 点以及成分过冷对组 织形态的影响。了解 平衡凝固和非平衡凝 固的组织变化。掌握 相图的表示和实验测 定方法。 4 教学重点：成分 的表示方法；相 互作用参数的物 理 意 义 ；（ 讲 授 法、比较教学法、 讨论教学法） 教学难点是调幅 分解的判据与特 点；（讲授法、比 较教学法、讨论 教学法） 据相图选择 合 适 的 热 处理工 艺， 让学生在今 后的热处理 工 艺 中 要 考 虑 到 社 会、健康、 安 全、法律 与 环 境 等 因素。 讲 授 教 学 法 、 讨 论 教 学 法 目标 1、 目标 3 8 材料的亚 稳态 掌握材料在亚稳态的 组织结构和性能特点 4 教学重点：亚稳 态的组织结构和 性能特点；（讲授 法、比较教学法、 讨论教学法） 分析文献内 容， 培养学 生 学 习 科 研与哲学中 抓住主要矛 讲 授 教 学 法 、 讨 论 教 学 目标 1