《材料概论》教学大纲 课程名称：材料概论 课程类别（必修/选修）：必修课 课程英文名称：Introduction to The Materials 总学时/周学时/学分：16/1 其中实验/实践学时：0 先修课程：无 授课时间：松山湖校区/星期五 3-4 节/4-11 周 授课地点：6D304 授课对象：2019 级材料科学与工程专业 1、2 班 开课学院：材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称：王严杰/教授、党海峰/讲师、王涛/讲师、陈德良/教授、杨震宇/教授、刘丹/教授 答疑时间、地点与方式：课后停留在教室，对有疑问的同学进行答疑。上课学生可举手自由提问，平 时学生可到 12F202 室进行答疑。 课程考核方式：开卷（ ） 闭卷（ ） 课程论文（ √ ） 其它（ ） 使用教材：周达飞主编．《材料概论》．北京：化学工业出版社，2001 教学参考资料： 1.冯端，师昌绪，刘治国．《材料科学导论》．北京：化学工业出版社，2002 2.顾家琳，杨志刚，邓海金，曾照强．《材料科学与工程概论》．北京：清华大学出版社，2005 3.李俊寿主编．《新材料概论》．北京：国防工业出版社，2004 课程简介：本课程是无机非金属材料工程、材料化学、材料物理、复合材料与工程、金属材料工程、 高分子材料与工程专业本科生的专业基础课，为主干课程。通过本课程的学习，使学生系统掌握材料 科学与工程的基本内涵、研究对象和主要作用，牢固树立材料与新技术革命，材料与可持续发展战略， 材料与社会发展和国民经济建设密切相关的观念，明确专业学习的目的与意义，为后续专业基础课和 专业课的学习作好必要的“入门”准备。 课程教学目标 一、知识目标： 1.掌握材料在人 类生活和社会发展中 的重要地位和作用，了 解材料发展史，以及材 料科学与材料工程的 基本概念； 2.掌握材料的基 本类型，尤其是材料的 分类、组成与结构、性 能与应用、制备与合成 的知识。 二、能力目标： 1.了解材料与能 源环境的关系，了解高 本课程与学生核心能力培养之间的关联(授课对象为理工科专业学生的课程 填写此栏）： ■核心能力 1．工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于 解决材料科学与工程领域复杂工程问题。 ■核心能力 2．问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理， 识别、表达、并通过文献研究分析材料科学与工程领域复杂工程问题，以获 得有效结论。 ■核心能力 3．设计/开发解决方案：能够设计针对材料科学与工程领域复杂 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。 □核心能力 4．研究：能够基于科学原理并采用科学方法对材料科学与工程领 域复杂工程问题进行研究，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。 □核心能力 5．使用现代工具：能够针对材料科学与工程领域复杂工程问题， 开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括
新技术材料的最新发 展趋势，具备认识和比 较各种材料的能力； 2. 学会使用常用 的材料制备方法，能进 行简单材料的制备和 性能应用，为今后从事 材料的研究与开发、选 择和使用打下坚实的 基础。 三、素质目标： 1. 培养学生具有 主动参与、积极进取、 崇尚科学、探究材料的 学习态度和思想意识； 2. 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。 对材料科学与工程领域复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。 □核心能力 6．工程与社会：能够基于工程相关背景知识进行合理分析，评价 材料科学与工程领域的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。 □核心能力 7．环境和可持续发展：能够理解和评价针对材料科学与工程领域 相关复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响。 □核心能力 8．职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在材料 科学与工程领域的工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。 □核心能力 9．个人和团队：能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成 员以及负责人的角色。 □核心能力 10．沟通：能够就材料科学与工程领域的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，并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟 通和交流。 □核心能力 11．项目管理：理解并掌握工程管理原理与经济决策方法，并能 在多学科环境中应用。 □核心能力 12．终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和 适应发展的能力。 理论教学进程表 周次 教学主题 学时 数 教学的重点、难点、课程思政融入点 教学 方式 作业安排 4 材料与材料科学 2 重点：材料发展的历史，材料对人类社会和科技发 展的影响；材料的分类，金属材料、无机非金属材 料、高分子材料和复合材料的主要特征。 难点：材料“四要素”的内涵和相互关联，以及材料 科学与材料工程的内涵和相互关系。 课程思政融入点：介绍材料学史的演变过程，科学 技术的巨大贡献和在国民经济中的重要影响，培养 学生的爱国精神。 讲 授 要求学生 每人至少 阅读两篇 与材料发 展有关的 文章或书 籍 5 材料的组成、结 构与性能 2 重点：从三大材料中的化学键合、晶体结构的基本 特征、结构的不完整性等方面，分析掌握三大材料 的结构与性能间的关系。 难点： 三大材料中的化学键合、晶体结构的基本 特征、结构的不完整性。 讲 授 6 材料制备方法 2 熟悉材料的常用制备方法：1、气相法 PVD、CVD。 2、液相法：熔融法、溶液法、沉淀法、溶胶-凝胶 讲 授 查阅文 献，总结
法、水热法。3、固相法：高温烧结法、自蔓延高 温合成法、固相缩聚、热分解法。 重点：了解原料的分类、原料的合成。掌握材料制 备合成的几种方法。了解材料的制备工艺过程。了 解材料制备中选用的设备。 难点：原材料的合成与选用。 至少三种 二氧化钛 纳米管的 常用制备 方法 7 无机纳米材料及 其传感与催化应 用 2 重点：纳米材料概念、种类、特性；无机纳米材料 制备方法与原理概述；几种典型无机纳米材料在化 学传感、光催化中应用案例分析。 难点：无机纳米材料的量子效应及其功能应用的相 关原理。 课程思政融入点：结合我国在纳米材料领域研究的 重大进展与国际地位，激发学生的创新动力与爱国 热情。 讲 授 8 金属空气电池双 功能催化剂材料 2 重点：催化剂材料的设计与性能评价。 难点：催化剂材料的构效关系。 讲 授 9 化学电源材料与 器件研发历程与 进展 2 重点：化学电源的发展历程与前沿。 难点：锂离子电池基本原理与进展。 课程思政融入点：结合我国电源的发展历程及集体 研发过程，激发学生的创新动力与爱国热情。 讲 授 调研我国 电池材料 的发展概 况 10 固体化学-金属 有机骨架化合物 的概述及其发展 现状 2 重点：金属有机骨架化合物的概述、理论基础、特 性；几种典型金属有机骨架化合物分类以及在储氢 材料、分子磁体中应用案例分析。 难点：金属有机骨架化合物的合成方法与影响因 素。 课程思政融入点：结合我国无机功能材料领域研究 的重大进展与国际地位，介绍无机化学功能材料取 得的重大时间，感受其中我国化学家的巨大贡献， 培养学生的开拓进取和坚忍不拔的精神。 讲 授 11 材料与生活 2 学生自由组队（5-7 人），结合所学理论知识，收 集生活中各种材料相关素材，整理制作 PPT 进行 汇报，要求学生熟悉材料的制备、功能、应用等， 能自然流畅进行汇报。 课程思政融入点：培养团队协作精神，激发学生潜 力，充分发挥学生的主观能动性，培养学生的独立 学习和担当精神。 学 生 汇 报 自由独立 组队，制 作 PPT， 汇报调研 结果 合计： 16 考核方法及标准
考核形式 评价标准 权重 平时考核 包括出勤情况、课堂讨论、完成作业情况，得分为 30 分、30 分、40 分。无故缺课一次，扣 5 分，迟到为 3 分，扣完为止。 40% 课程论文 按照期末课程论文成绩进行评价。 60% 大纲编写时间：2019-9-5 系（部）审查意见： 我系（部）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： 2019 年 9 月 8 日