材料物理电子教案(徐海版)

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1、《材料物理性能》教案（徐海版）授课教师：顾修全讲师朱亚波教授适用专业：材料科学与工程年级：2011级编写时间：2011年9月（2012年修订）教案《材料物理性能》是本人及其他授课教师为中国矿大徐海学院本科三年级学生开设的1门专业主干课程。根据08版教学大纲要求，课程包括理论、实验两部分，合计32学时，16讲。本教案编写过程中，主要以哈工大版教材为参考，其特色在于突出以“学”为主、教学相长的新型授课模式。为了达到这一模式，课程首次引入“研讨教学法”，与传统的启发式讲授模式相结合，取得了令人满意的效果。按照徐海学院目前同学们的专业基础水平，难度略有控制，量体裁衣地为他们制定

2、一套教学方案。第一章材料的热学性能第一讲热的本质1.授课题目（章节）热的物理本质2.教学目的1.了解热（量）的特征及其内在本质。2.理解为什么材料具有热量？3.理解热量在材料内部是如何存在的？4.所存在知道如何衡量材料内部的热量？3.教学内容纲要1.热的特征、本质2.材料的热学性能3.热的评价4.教学重点认识清楚热的本质是把握“材料的热学性能”这部分知识最重要的一步。5.教学难点如何将本章各小节内容（热容、热膨胀、热传导、热稳定性等）有机串联起来是教学的难点所在。做到这点需要事先回答好1个问题“如何衡量材料内部存在的热？”6.教学方法启发式教学法，通过一连串的发问激发同

3、学们深入思考表象背后的本质，从而调动其学习兴趣。7.教学设计为了由浅入深、由表及里地阐述本讲内容，可分为3部分：①开场白（知识背景），以日常生活实例为线索，同时结合历史上人们对热的认识历程，一步步地引出本讲主题——热的物理本质。在此过程中串讲古代的“五行学说”、“燃素说”、“热力学四大定律”以及分子运动论、统计物理等。②主体部分（重难点），依次提出3问题引导学生进行思考“热在材料内部是如何存在的”、“如何评价材料所具有的热量”、“何谓材料的热性能”，继而围绕这些问题展开讨论、阐述。通过这一互动过程加深学生们对本讲内容的认识。③小结，师生互动，布置作业6.辅助手段多媒体课

4、件、板书板书设计如下：§3热的物理本质1.热的特征、本质特殊的物质——一种机械振动模式，由一系列声子组成质量、颜色、气味、形状、化学性质、速度、组成、能量、动量。（请选择打勾或打叉）请问：它与力、电、磁、光中的哪个比较相似？2.材料的热学性能材料对吸收、释放热量的能力——热容热量对材料的影响——热膨胀、热稳定性在材料内部的热量传输——热传导3.热的评价方式温度、热流量、内能傅里叶定律9.课后自我总结本讲内容涉及面较广，需要在授课过程中把握一条主线逐步开展论述，同时也要把握重难点，否则将极容易使学生们感到迷惑不解。第二讲热容与热膨胀1.授课题目材料的各种热性能2.教学目的

5、1.了解材料热容的大小、对温度的依赖关系。2.了解材料热容的测量方法、在材料科学领域的应用。3.理解为什么材料受热发生膨胀的机理，热膨胀系数的测量方法与应用。4.知道热传导的几种方式（宏观上、微观上），了解几类常见材料的导热系数、影响因素及应用。5.了解热传导与电导的相同之处3.教学内容纲要1.材料的热容2.材料的热膨胀3.材料的热传导4.热导与电导的比较4.教学重点1.低温下的热容2.热膨胀机理3.热传导机理5.教学难点1.热容的微观物理本质2.热胀冷缩的原因解释3.热传导规律，不同材料的热导率6.教学方法采用启发+研讨式进行课堂教学，辅助以自主性实验加深对该部分内容

6、的理解。7.教学设计①开场白，从一些生产实践上的实例出发，阐明现代工业产品对材料热性能上的要求。②教学主体内容（重点内容），分热容、热膨胀、热传导三部分进行阐述，重点阐述其机理或内在本质，另外对它们的概念、功能、特点等也可以类比介绍。③发问/思考分析环节，预留20~25分钟左右的时间进行师生互动，以加深同学们对知识概念的把握程度。问题如：“金属与陶瓷的比热容谁大，为什么？”“决定比热容大小的内在因素究竟是什么？”“热膨胀系数有没有可能出现负值，为什么？”“决定热传导的主要因素有哪些？”“热传导可否在真空中进行？”。诸如此类的问题还可以留一些给同学们作为课外作业。④进行课

7、堂小结，布置作业。④课后自主性实验环节，开放实验室3~4天，安排同学们以兴趣小组为单位开展“课题研究”。设置课题如：“”、“”、“”等。8.辅助手段多媒体课件为主、黑板书为辅，课下另安排时间、课题兴趣小组进行自主性实验，使课堂传授与讨论、实验相结合，从而加深学生们对知识的理解。9.课后自我总结本讲内容涉及面广、知识点多，如果面面俱到的话，学生理解起来较为费劲。因此，教师在课堂教学中只进行知识背景介绍，把握关键点，将更多地时间交由学生思考、分析及研讨，这样则可望产生事半功倍的效果。第三讲热传导与热稳定性1.授课题目自主性实验（研讨课）2.教