江苏理工学院：化学化工学院金属材料工程材料科学导论（双语）课程教学大纲.docx

1 《材料科学导论（双语）》教学大纲课程编号：B04012300 课程名称：材料科学导论（双语）英文名称： Introduction to Materials Science 课程性质：专业基础课学时/学分： 48 /3.00 考核方式：考试先修课程：大学英语、金属材料专业新生研讨课后继课程：材料科学基础适用专业及层次：材料科学与工程及相关专业本科生大纲执笔人：刘春廷大纲审核人：孙瑞雪一、课程性质与目标材料科学导论是金属材料工程专业一门重要的专业基础课。要求学生掌握材料学科知识和应用型英语知识的精髓，使用英文教材，通过中英双语授课工程材料技术，材料家族，材料组成、结构、性质、表征、分类、加工与再生利用，以及材料选择的基本概念和基础理论，结合上述专业知识讲授相关的专业英语语言知识，并讲授英语学术演讲和英语科技论文写作基础知识和要点。通过本课程的学习，要求学生达到以下的目标：课程目标 1：具备材料专业英语听说读写的基本能力，能够在跨文化背景下进行沟通和交流，并了解本专业相关的科学技术及国内外发展动态；课程目标 2：能够根据材料设计及应用中的实际问题，掌握自主学习的方法，通过网络、文献检索自主地学习材料相关领域中的新知识和新技能。二、课程目标与毕业要求指标点的对应关系毕业要求指标点课程目标 10. 沟通：能够就金属材料复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令；具备一定的外语交流能力和国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。 10-2. 具有英语听说读写的基本能力，能在跨文化背景下进行沟通和交流，并了解本专业相关的科学技术及国内外发展动态。课程目标 1

12.终身学习：具有自主学习|12-2.具备终身学习的知识基础，掌和终身学习的意识，关注金属材料工程相关领域的技术发握自主学习的方法，能够自主地学习课程目标2金属材料领域中的新知识和新技能。展，有不断学习和适应发展的能力。三、教学基本内容及要求Chapter1.Introduction（支撑课程目标1）1. Historical Perspective2.Materials Science and Engineering3.Why StudyMaterials ScienceandEngineering?4.Classification of Materials5.Advanced Materials6.Modern Materials'Needs要求学生：掌握有关工程材料技术、材料环境协调性评价和绿色制造的基本概念：掌握材料家族的组成和各组成的分类及其特点：了解材料环中的每个组成阶段，特别是材料再循环利用在整个材料环中的重要地位和作用：了解材料选择的基本方法、材料选择标准：理解新材料应用过程中所遇到的障碍和材料选择中采用的折中办法；熟悉与上述专业知识相关的基础专业英语词汇和典型的专业英语表达，并掌握其中的重要词汇和表达。教学重点：有关工程材料技术、环境协调性评价和绿色制造的基本概念：材料家族的组成和各组成的分类及其特点教学难点：与上述专业知识相关的基础专业英语词汇和典型的专业英语表达Chapter2TheStructureofCrystallineSolids（支撑课程目标1）1. Atomic Structure and Interatomic Bonding2.Crystal Structures3.Imperfections in Solids要求学生：掌握有关物质的四种基本物态和两种固态形式、材料内部结构，即：原子结构、分子结构、价键理论，以及元素周期表的基本概念：了解有关材料结构表征及其测试原理的基本概念和方法：掌握晶胞、晶格、晶系、配位数、致密度、固溶体、晶体缺陷的基本概念：学会计算结晶平面和结晶方向的米勒指数：掌握晶体缺陷分布的几何特征可分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三类：明确刃型位错、螺形位错的形成机制及二者之间的区别：熟悉与上述专业知识相关的基础专业英语词汇和典型的专业英语表达，并掌握其中的重要词汇和表达。教学重点：有关材料内部结构、晶胞、晶格、配位数、致密度、固溶体、晶体缺陷的基本概念：计算结晶平面和结晶方向的米勒指数教学难点：与上述专业知识相关的基础专业英语词汇和典型的专业英语表达Chapter3PolymerMaterials（支撑课程目标1、2）1. Polymer Structures2. Characteristics, Applications and Processing of Polymers要求学生：掌握有关聚合物本性、聚合反应、聚合物结构的基本概念：掌握聚合物的分子组成、分类、性质、加工和选择：熟悉常见通用塑料、工程塑料、弹性体英文名称和缩写的英文2

2 12. 终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，关注金属材料工程相关领域的技术发展，有不断学习和适应发展的能力。 12-2. 具备终身学习的知识基础，掌握自主学习的方法，能够自主地学习金属材料领域中的新知识和新技能。课程目标 2 三、教学基本内容及要求 Chapter 1. Introduction（支撑课程目标1） 1. Historical Perspective 2. Materials Science and Engineering 3. Why Study Materials Science and Engineering? 4. Classification of Materials 5. Advanced Materials 6. Modern Materials’ Needs 要求学生：掌握有关工程材料技术、材料环境协调性评价和绿色制造的基本概念；掌握材料家族的组成和各组成的分类及其特点；了解材料环中的每个组成阶段，特别是材料再循环利用在整个材料环中的重要地位和作用；了解材料选择的基本方法、材料选择标准；理解新材料应用过程中所遇到的障碍和材料选择中采用的折中办法；熟悉与上述专业知识相关的基础专业英语词汇和典型的专业英语表达，并掌握其中的重要词汇和表达。教学重点：有关工程材料技术、环境协调性评价和绿色制造的基本概念；材料家族的组成和各组成的分类及其特点教学难点：与上述专业知识相关的基础专业英语词汇和典型的专业英语表达 Chapter 2 The Structure of Crystalline Solids（支撑课程目标 1） 1. Atomic Structure and Interatomic Bonding 2. Crystal Structures 3. Imperfections in Solids 要求学生：掌握有关物质的四种基本物态和两种固态形式、材料内部结构，即：原子结构、分子结构、价键理论，以及元素周期表的基本概念；了解有关材料结构表征及其测试原理的基本概念和方法；掌握晶胞、晶格、晶系、配位数、致密度、固溶体、晶体缺陷的基本概念；学会计算结晶平面和结晶方向的米勒指数；掌握晶体缺陷分布的几何特征可分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三类；明确刃型位错、螺形位错的形成机制及二者之间的区别；熟悉与上述专业知识相关的基础专业英语词汇和典型的专业英语表达，并掌握其中的重要词汇和表达。教学重点：有关材料内部结构、晶胞、晶格、配位数、致密度、固溶体、晶体缺陷的基本概念；计算结晶平面和结晶方向的米勒指数教学难点：与上述专业知识相关的基础专业英语词汇和典型的专业英语表达 Chapter 3 Polymer Materials（支撑课程目标1、2） 1. Polymer Structures 2. Characteristics, Applications and Processing of Polymers 要求学生：掌握有关聚合物本性、聚合反应、聚合物结构的基本概念；掌握聚合物的分子组成、分类、性质、加工和选择；熟悉常见通用塑料、工程塑料、弹性体英文名称和缩写的英文

名称：熟悉并掌握与上述专业知识相关的重要专业英语词汇和典型的专业英语表达。教学重点：有关聚合物本性、聚合反应、聚合物结构；聚合物的分子组成、分类、性质、加工和选择教学难点：与上述专业知识相关的基础专业英语词汇和典型的专业英语表达Chapter4MetallicMaterials（支撑课程目标1、2）1. Mechanical Properties of Metals2.Dislocations and Strengthening3.Failure4.PhaseDiagrams andPhaseTransformationsinMetals5.Applications and Processing of Metal Alloys要求学生：掌握金属材料的机械性能：掌握金属材料的位错与增强机制：掌握金属材料的失效机制，理解破坏分析和安全系数的基本概念及重要性：掌握金属材料的二元相图：熟悉常见合金材料的制备工艺及应用：熟悉并掌握与上述专业知识相关的重要专业英语词汇和典型的专业英语表达。教学重点：金属材料的机械性能；金属材料的位错与增强机制；金属材料的失效机制，理解破坏分析和安全系数的基本概念及重要性；金属材料的二元相图教学难点：与上述专业知识相关的基础专业英语词汇和典型的专业英语表达Chapter5CeramicMaterials（支撑课程目标1、2）1.StructuresandProperties ofCeramics2. Application and Processing of Ceramics要求学生：掌握陶瓷材料结构与性能之间的关系；熟悉传统陶瓷的生产工艺，包括陶瓷坏体的配料、矿物组成、生产过程、上釉、传统陶瓷产品种类等：掌握先进陶瓷与传统陶瓷相比的优越性，熟悉先进陶瓷产品，包括结构陶瓷、透明陶瓷、压电陶瓷、铁磁体陶瓷、生物陶瓷等：掌握玻璃的性能，包括其强度、硬度、光学性能、热学性能、电学性能等：熟悉硅酸盐玻璃的加工工艺：熟悉并掌握与上述专业知识相关的重要专业英语词汇和典型的专业英语表达。教学重点：陶瓷材料结构与性能之间的关系：传统陶瓷的生产工艺：先进陶瓷与传统陶瓷相比的优越性，熟悉先进陶瓷产品，包括结构陶瓷、透明陶瓷、压电陶瓷、铁磁体陶瓷、生物陶瓷等；玻璃的性能，包括其强度、硬度、光学性能、热学性能、电学性能等教学难点：与上述专业知识相关的基础专业英语词汇和典型的专业英语表达Chapter6CompositeMaterials（支撑课程目标1、2）1.Introduction2.Particle-ReinforcedComposites3.Fiber-ReinforcedComposites4.Polymer-Matrix Composites5.Metal-Matrix Composites6. Ceramic-Matrix Composites要求学生：掌握颗粒/纤维增强机制；掌握聚合物基/金属基/陶瓷基复合材料的特点及制备方法：熟悉并掌握与上述专业知识相关的重要专业英语词汇和典型的专业英语表达。教学重点：颗粒/纤维增强机制；聚合物基/金属基/陶瓷基复合材料的特点及制备方法教学难点：与上述专业知识相关的基础专业英语词汇和典型的专业英语表达Chapter7CorrosionandDegradationofMaterials（支撑课程目标1、2）1. Introduction3

3 名称；熟悉并掌握与上述专业知识相关的重要专业英语词汇和典型的专业英语表达。教学重点：有关聚合物本性、聚合反应、聚合物结构；聚合物的分子组成、分类、性质、加工和选择教学难点：与上述专业知识相关的基础专业英语词汇和典型的专业英语表达 Chapter 4 Metallic Materials（支撑课程目标 1、2） 1. Mechanical Properties of Metals 2. Dislocations and Strengthening 3. Failure 4. Phase Diagrams and Phase Transformations in Metals 5. Applications and Processing of Metal Alloys 要求学生：掌握金属材料的机械性能；掌握金属材料的位错与增强机制；掌握金属材料的失效机制，理解破坏分析和安全系数的基本概念及重要性；掌握金属材料的二元相图；熟悉常见合金材料的制备工艺及应用；熟悉并掌握与上述专业知识相关的重要专业英语词汇和典型的专业英语表达。教学重点：金属材料的机械性能；金属材料的位错与增强机制；金属材料的失效机制，理解破坏分析和安全系数的基本概念及重要性；金属材料的二元相图教学难点：与上述专业知识相关的基础专业英语词汇和典型的专业英语表达 Chapter 5 Ceramic Materials（支撑课程目标 1、2） 1. Structures and Properties of Ceramics 2. Application and Processing of Ceramics 要求学生：掌握陶瓷材料结构与性能之间的关系；熟悉传统陶瓷的生产工艺，包括陶瓷坯体的配料、矿物组成、生产过程、上釉、传统陶瓷产品种类等；掌握先进陶瓷与传统陶瓷相比的优越性，熟悉先进陶瓷产品，包括结构陶瓷、透明陶瓷、压电陶瓷、铁磁体陶瓷、生物陶瓷等；掌握玻璃的性能，包括其强度、硬度、光学性能、热学性能、电学性能等；熟悉硅酸盐玻璃的加工工艺；熟悉并掌握与上述专业知识相关的重要专业英语词汇和典型的专业英语表达。教学重点：陶瓷材料结构与性能之间的关系；传统陶瓷的生产工艺；先进陶瓷与传统陶瓷相比的优越性，熟悉先进陶瓷产品，包括结构陶瓷、透明陶瓷、压电陶瓷、铁磁体陶瓷、生物陶瓷等；玻璃的性能，包括其强度、硬度、光学性能、热学性能、电学性能等教学难点：与上述专业知识相关的基础专业英语词汇和典型的专业英语表达 Chapter 6 Composite Materials（支撑课程目标 1、2） 1. Introduction 2. Particle-Reinforced Composites 3. Fiber-Reinforced Composites 4. Polymer–Matrix Composites 5. Metal–Matrix Composites 6. Ceramic–Matrix Composites 要求学生：掌握颗粒/纤维增强机制；掌握聚合物基/金属基/陶瓷基复合材料的特点及制备方法；熟悉并掌握与上述专业知识相关的重要专业英语词汇和典型的专业英语表达。教学重点：颗粒/纤维增强机制；聚合物基/金属基/陶瓷基复合材料的特点及制备方法教学难点：与上述专业知识相关的基础专业英语词汇和典型的专业英语表达 Chapter 7 Corrosion and Degradation of Materials（支撑课程目标 1、2） 1. Introduction

2.Corrosionof metals3.Corrosionofceramicmaterials4.Degradation of polymers要求学生：掌握材料腐蚀的概念，腐蚀程度的测定、计算方法，耐蚀性评定及腐蚀工程的相关计算方法：掌握材料腐蚀（高温氧化、电化学腐蚀、局部腐蚀）的基本理论，影响因素和防止措施：掌握材料腐蚀知识的实际应用，了解各种材料在自然环境及工业介质中的腐蚀控制方法：熟悉并掌握与上述专业知识相关的重要专业英语词汇和典型的专业英语表达。教学重点：材料腐蚀的概念，腐蚀程度的测定、计算方法，耐蚀性评定及腐蚀工程的相关计算方法：材料腐蚀（高温氧化、电化学腐蚀、局部腐蚀）的基本理论，影响因素和防止措施：材料腐蚀知识的实际应用，了解各种材料在自然环境及工业介质中的腐蚀控制方法教学难点：与上述专业知识相关的基础专业英语词汇和典型的专业英语表达Chapter8Electrical/Thermal/Magnetic/OpticalPropertiesofMaterials（支撑课程目标1，2）1. Introduction2.Electrical Properties of Materials3.Thermal Properties of Materials4.MagneticPropertiesofMaterials5.OpticalPropertiesofMaterials要求学生：掌握材料电性能与材料结构之间的关系；了解材料的介电性能、压电性能和铁电性能：了解材料介电性能测量及应用：掌握材料的热容理论，了解相变对材料热容的影响：掌握材料热膨胀的物理本质，了解影响材料热膨胀的因素：掌握材料热力学性质的测试方法及应用：掌握磁性的物理本质，了解金属与合金材料、陶瓷材料、玻璃态与非晶态材料的宏观铁磁性特征；掌握磁性材料的特点，并了解不同的磁性材料的性能特点以及应用；掌握材料光学性质的本质；了解金属材料、陶瓷材料、半导体及有机物（液晶）的发光原理；了解材料光学性能的测量方法及光电材料的应用。教学重点：材料电性能与材料结构之间的关系：材料的热容理论，材料热膨胀的物理本质，材料热力学性质的测试方法及应用：磁性的物理本质，磁性材料的特点，并不同的磁性材料的性能特点以及应用：材料光学性质的本质，金属材料、陶瓷材料、半导体及有机物（液晶）的发光原理，材料光学性能的测量方法及光电材料的应用教学难点：与上述专业知识相关的基础专业英语词汇和典型的专业英语表达Chapter9Biomatreials/Nanomaterials/SmartMaterials（支撑课程目标2）1.Biomaterials2.Nanotechnology and Nanomaterials3.Smart materials要求学生：了解生物材料的分类：熟悉纳米技术与纳米生物材料的定义；了解一些智能材料的基本概念及其基本专业英语词汇。教学重点：生物材料的分类：纳米技术与纳米生物材料的定义：一些智能材料的基本概念教学难点：与上述专业知识相关的基础专业英语词汇和典型的专业英语表达四、教学安排（学时数48）1、教学环节安排课程目标（毕业要求指标具体知识与能力要求采用的教学环节点）4

4 2. Corrosion of metals 3. Corrosion of ceramic materials 4. Degradation of polymers 要求学生：掌握材料腐蚀的概念，腐蚀程度的测定、计算方法，耐蚀性评定及腐蚀工程的相关计算方法；掌握材料腐蚀（高温氧化、电化学腐蚀、局部腐蚀）的基本理论，影响因素和防止措施；掌握材料腐蚀知识的实际应用，了解各种材料在自然环境及工业介质中的腐蚀控制方法；熟悉并掌握与上述专业知识相关的重要专业英语词汇和典型的专业英语表达。教学重点：材料腐蚀的概念，腐蚀程度的测定、计算方法，耐蚀性评定及腐蚀工程的相关计算方法；材料腐蚀（高温氧化、电化学腐蚀、局部腐蚀）的基本理论，影响因素和防止措施；材料腐蚀知识的实际应用，了解各种材料在自然环境及工业介质中的腐蚀控制方法教学难点：与上述专业知识相关的基础专业英语词汇和典型的专业英语表达 Chapter 8 Electrical /Thermal/ Magnetic/ Optical Properties of Materials （支撑课程目标1、2） 1. Introduction 2. Electrical Properties of Materials 3. Thermal Properties of Materials 4. Magnetic Properties of Materials 5. Optical Properties of Materials 要求学生：掌握材料电性能与材料结构之间的关系；了解材料的介电性能、压电性能和铁电性能；了解材料介电性能测量及应用；掌握材料的热容理论，了解相变对材料热容的影响；掌握材料热膨胀的物理本质，了解影响材料热膨胀的因素；掌握材料热力学性质的测试方法及应用；掌握磁性的物理本质，了解金属与合金材料、陶瓷材料、玻璃态与非晶态材料的宏观铁磁性特征；掌握磁性材料的特点，并了解不同的磁性材料的性能特点以及应用；掌握材料光学性质的本质；了解金属材料、陶瓷材料、半导体及有机物（液晶）的发光原理；了解材料光学性能的测量方法及光电材料的应用。教学重点：材料电性能与材料结构之间的关系；材料的热容理论，材料热膨胀的物理本质，材料热力学性质的测试方法及应用；磁性的物理本质，磁性材料的特点，并不同的磁性材料的性能特点以及应用；材料光学性质的本质，金属材料、陶瓷材料、半导体及有机物（液晶）的发光原理，材料光学性能的测量方法及光电材料的应用教学难点：与上述专业知识相关的基础专业英语词汇和典型的专业英语表达 Chapter 9 Biomatreials/Nanomaterials/Smart Materials（支撑课程目标2） 1. Biomaterials 2. Nanotechnology and Nanomaterials 3. Smart materials 要求学生：了解生物材料的分类；熟悉纳米技术与纳米生物材料的定义；了解一些智能材料的基本概念及其基本专业英语词汇。教学重点：生物材料的分类；纳米技术与纳米生物材料的定义；一些智能材料的基本概念教学难点：与上述专业知识相关的基础专业英语词汇和典型的专业英语表达四、教学安排（学时数48） 1、教学环节安排课程目标（毕业要求指标点）具体知识与能力要求采用的教学环节

江苏理工学院：化学化工学院金属材料工程 材料科学导论（双语）课程教学大纲

江苏理工学院：化学化工学院金属材料工程材料科学导论（双语）课程教学大纲