《材料科学基础》教学大纲

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1、《材料科学基础》教学大纲课程编号：030125开课院系：材料学院材料学系课程类别：材料专业必修。适用专业：材料专业。课内总学时：118学分：13实验学时：0课内上机学时：0先修课程：物理化学，普通物理，普通化学。执笔：杨平审阅：·课程教学目的本课程是材料科学与工程学科的基础课，是材料科学与工程学科工程技术人员的基本知识和基本能力的重要组成部分，同时又是基础课与专业课之间的桥梁。通过这一课程，使学生在掌握材料科学的基本原理基础上，培养学生运用基础理论解决实际(专业)问题的方法和思路，初步了解材料科学与工程学科的思维方法；也为将来工作过程自学材料领域的其他知识、

2、学习新材料和新工艺打下良好的基础。·课程教学基本要求1．课程重点：PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn掌握材料内部最基本的性质和材料制备过程中材料内部发生的最基本的变化及规律，以及材料所表现出的行为；学到将材料科学基本原理应用于分析材料制备过程并进行优化的方法和思路；掌握将以前数学、物理、物理化学理论应用到本门课的理论方法。2．课程难点：·本课程是学生全面接触专业领域的课程，它具有概念多、知识面宽、应用基础理论广的特点，有一定的难度。·本课程涉及的内容非常广泛，有交叉学科的特征，学生常在综合运用以前所学知识

3、上遇到困难。学生不习惯于将以前所学知识及时应用到后续课程，例如，学生常常不愿将数学理论应用到材料科学基础课程中。·学生习惯于学新知识，但不习惯于马上用新知识；而本课程的特点是后面的许多章节要用到以前章节的知识；若不及时消化前面各章节内容，后面的章节也很难学通。因此，本课程学习时要多思考这一章和那一章的区别和联系，这一节与那一节的联系与区别，这一概念和那一概念的联系与区别。·学生习惯了数学、物理中严格的推导，学生常常对本课程常出现的简化过程不习惯或不以为然，认为不够科学；不了解实际过程很复杂，只有经必要的简化，避开次要问题，才能及时地解决主要问题。3．能力培养

4、要求：PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn根据本课程的任务和目标，要打下材料科学与工程学科的良好基础，培养用基础理论分析实际问题的能力以及培养一定的自学能力，所以按这些方面来评价教学效果。（1）通过习题完成的质量来评价。各章安排适当的练习题。练习题包括四种类型：一种是通过练习题掌握材料科学与工程领域的基本数值概念；一种是通过练习题掌握和理解学习中的基本理论和规律；一种是通过练习题培养学生分析和解决具体问题的能力；最后一种是需要学生经过适当的努力通过作练习题使学生在原有基础上跨越新台阶和扩大知识面。这最后一种

5、练习题是对比较有能力的学生提供的。（2）通过答疑来评价。本课程开课期间每周都有答疑时间，对学生提出的问题，以及对学生的质疑可考察学生的学习情况。（3）通过期中和期终考评来评价。（4）通过对参加‘科研小组’及使用‘学生自学平台’内软件包完成的作业实现对学生能力的考察。·课程教学内容及学时课堂教学（118学时）1.晶体学基础（11学时）1.1晶体的基本特征1.2晶体结构和点阵1.3对称性1.3.1对称变换(操作)PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn1.3.2对称变换的解析式1.3.3点对称变换(操作)1.4晶系

6、和点阵几何1.4.1空间点阵类型(晶系)1.4.2布喇菲点阵1.4.3晶向指数1.4.4晶面指数1.4.5晶带及晶带定律1.4.6六方(和三方)晶系的四轴坐标系的方向指数及面指数1.4.7倒易点阵1.4.8倒易矢量在晶体学中几何关系的应用1.5极射赤面投影1.5.1球面投影1.5.2极射投影1.5.3吴氏网和极网1.5.4标准投影图总结参考书目PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn·Б.К.因斯坦著，吴自勤译，《现代晶体学(第一卷)》，中国科技大学出版社，1990·C.本斯，A.M.格莱泽著，俞文海，周贵恩译

7、，《固体科学中的空间群》，高等教育出版社，1984·张克从著，《近代晶体学基础(上册)》，科学出版社，1987·王英华编著，《晶体学导论》，清华大学出版社，1989·S.M.Allen,E.L.Thomas,TheStructureofMaterials,NewYork,Wuley,19982固体材料中电子运动状态（18学时）2.1电子波动性与孤立原子中的电子态2.1.1电子的波动性2.1.2孤立原子中的电子态2.1.3量子力学基本原理2.1.4微观粒子的角动量2.1.5多粒子体系及交换能2.2金属中电子态的量子自由电子理论2.2.1量子自由电子理论的要点2

8、.2.2量子自由电子理论2.2.3金属中自由电子的状