《物态与相变》课程教学大纲课程概况课程名称课程号1412092物态与相变课程英文名称学时/学分36/2Phase Transitions of Matter课程性质选修适用专业不限课程负责人王连文教学团队选用教材及李椿、章立源、钱尚武，《热学》，第三版，高等教育出版社，2015年参考书目课程简介：物态与相变在自然界中无处不在，从气溶胶和大气中各种形式的降水、土壤岩层中的孔隙水到材料制备过程中的溶液和熔体，属于物质科学的基本知识储备和重要研究前沿。本课程系统介绍物态与相变的基本存在形式、基本理论和尺寸效应，为本科生全面学习了解物态的基本知识提供课程平台。课程目标（CourseObjectives,CO)知识目标（CO1)了解气体、液体、固体对于生产生活的重要性，物态研究的现状了解大气科学中的气溶胶及其对降水的影响、土木与工程力学中的能力目标（CO2)间隙水及其对岩石和土壤力学行为的影响、材料制备过程中的相变及其对材料性能的影响。素质、情感价值观目标（CO3)为后续专业课学习、科学研究、工程实践奠定坚实的理论基础PMI讲授法教学24学时67%口PM2研讨式学习学时%教学方式PM3案例教学12学时33%PM4翻转课堂学时%(PedagogicalMethods.,PM)%%口PM5混合式教学学时口PM6体验式学习学时考%%口EMI课程作业口EM2单元测试%DEM3课堂辩论试课必口EM6携写论文/口EM4期中考试%口EM5期末考试%%选实验报告考核方式考(Evaluation%EMI课程作业口EM2单元测试%NEM3课堂辩论60%查Methods,EM)课AMEM5携写论文/实%40%口EM4期末考试选验报告自%%%口EM10课堂互动口EM11实验口EM12实训选1
1 《物态与相变》课程教学大纲 一、课程概况 课程名称 物态与相变 课程号 1412092 课程英文名称 Phase Transitions of Matter 学时/学分 36/2 课程性质 选修 适用专业 不限 课程负责人 王连文 教学团队 选用教材及 参考书目 李椿、章立源、钱尚武，《热学》，第三版，高等教育出版社，2015 年 课程简介：物态与相变在自然界中无处不在，从气溶胶和大气中各种形式的降水、土壤岩层中的孔隙水 到材料制备过程中的溶液和熔体，属于物质科学的基本知识储备和重要研究前沿。本课程系统介绍物态 与相变的基本存在形式、基本理论和尺寸效应，为本科生全面学习了解物态的基本知识提供课程平台。 课程目标（Course Objectives, CO) 知识目标（CO1) 了解气体、液体、固体对于生产生活的重要性，物态研究的现状 能力目标（CO2) 了解大气科学中的气溶胶及其对降水的影响、土木与工程力学中的 间隙水及其对岩石和土壤力学行为的影响、材料制备过程中的相变 及其对材料性能的影响。 素质、情感价值观目标（CO3) 为后续专业课学习、科学研究、工程实践奠定坚实的理论基础 教学方式 （Pedagogical Methods,PM） □√PM1 讲授法教学 24 学时 67 % □PM2 研讨式学习 学时 % □√PM3 案例教学 12 学时 33 % □PM4 翻转课堂 学时 % □PM5 混合式教学 学时 % □PM6 体验式学习 学时 % 考核方式 （Evaluation Methods,EM） 考 试 课 必 选 □EM1 课程作业 % □EM 2 单元测试 % □EM3 课堂辩论 % □EM4 期中考试 % □EM5 期末考试 % □EM6 撰写论文/ 实验报告 % 考 查 课 必 选 □EM1 课程作业 % □EM 2 单元测试 % □√EM3 课堂辩论 60% □EM4 期末考试 % □√EM5 撰写论文/实 验报告 40% 自 选 □EM10 课堂互动 % □EM11 实验 % □EM12 实训 %
%口EM13实践口EM14期末考试%2
2 □EM13 实践 % □EM14 期末考试 %
二、教学大纲的定位说明（一）课程教学目标与任务1.了解气体、液体、固体对于生产生活的重要性2.阐述物态研究的现状3.了解大气科学中的气溶胶及其对降水的影响4.了解土木与工程力学中的间隙水及其对岩石和土壤力学行为的影响5.了解材料制备过程中的相变及其对材料性能的影响6.说明物态相变及其尺寸效应的理论处理7.能够按时上课并进行课堂互动（二）课程教学目标与毕业要求的关系课程目标支撑的毕业要求支撑强度1-5L知识目标（CO1)16L能力目标（CO2)2素质、情感价值观目标78L(CO3)（三）支撑课程目标的教学内容与方法讲授为主，辅以案例教学。（四）与先修及后续课程之间的逻辑关系和内容衔接各年级本科生、研究生均可选修。（五）检验课程目标达成度的考核方法和评分标准通过到课率及课堂辩论了解学生课程学习的认真程度，通过课程论文了解学生对课程知识的掌握程度。课堂辩论及课程论文各占50%，总评成绩为百分制，60分及格。三、课程内容与安排第一章物态研究现状（6学时）3
3 二、教学大纲的定位说明 （一）课程教学目标与任务 1.了解气体、液体、固体对于生产生活的重要性 2.阐述物态研究的现状 3.了解大气科学中的气溶胶及其对降水的影响 4.了解土木与工程力学中的间隙水及其对岩石和土壤力 学行为的影响 5.了解材料制备过程中的相变及其对材料性能的影响 6.说明物态相变及其尺寸效应的理论处理 7.能够按时上课并进行课堂互动 （二）课程教学目标与毕业要求的关系 课程目标 支撑的毕业要求 支撑强度 知识目标（CO1) 1-5 1 L 能力目标（CO2) 6 2 L 素质、情感价值观目标 （CO3) 7 8 L （三）支撑课程目标的教学内容与方法 讲授为主，辅以案例教学。 （四）与先修及后续课程之间的逻辑关系和内容衔接 各年级本科生、研究生均可选修。 （五）检验课程目标达成度的考核方法和评分标准 通过到课率及课堂辩论了解学生课程学习的认真程度， 通过课程论文了解学生对课程知识的掌握程度。课堂辩论及 课程论文各占 50%，总评成绩为百分制，60 分及格。 三、课程内容与安排 第一章 物态研究现状（6 学时）
学习目标：1.了解气体、液体、固体对于生产生活的重要性2.阐述物态研究的现状教学重点：物态研究现状教学难点：物质的能量教学方法：讲授、案例第二章大气科学中的物态与相变（6学时）学习目标：了解大气科学中的气溶胶及其对降水的影响教学重点：气溶胶及其对降水的影响教学难点：气溶胶的谱分布及其在大气过程中的作用教学方法：讲授、案例第三章土木与工程力学中的物态与相变（6学时）学习自标：了解土木与工程力学中的间隙水及其对岩石和土壤力学行为的影响教学重点：孔隙水相变对土壤力学性能的影响教学难点：孔隙水的定义、性质教学方法：讲授、案例第四章材料科学中的物态与相变（4学时）学习目标：了解材料制备过程中的相变及其对材料性能的影响教学重点：材料的分类、制备方法教学难点：材料的分类教学方法：讲授、案例第五章液固转变（10学时）学习目标：说明物态相变的理论处理4
4 学习目标： 1.了解气体、液体、固体对于生产生活的重要性 2.阐述物态研究的现状 教学重点：物态研究现状 教学难点：物质的能量 教学方法：讲授、案例 第二章 大气科学中的物态与相变（6 学时） 学习目标：了解大气科学中的气溶胶及其对降水的影响 教学重点：气溶胶及其对降水的影响 教学难点：气溶胶的谱分布及其在大气过程中的作用 教学方法：讲授、案例 第三章 土木与工程力学中的物态与相变（6 学时） 学习目标：了解土木与工程力学中的间隙水及其对岩石 和土壤力学行为的影响 教学重点：孔隙水相变对土壤力学性能的影响 教学难点：孔隙水的定义、性质 教学方法：讲授、案例 第四章 材料科学中的物态与相变（4 学时） 学习目标：了解材料制备过程中的相变及其对材料性能 的影响 教学重点：材料的分类、制备方法 教学难点：材料的分类 教学方法：讲授、案例 第五章 液固转变（10 学时） 学习目标：说明物态相变的理论处理
教学重点：相变过程中能量的变化教学难点：形核理论教学方法：讲授、案例第六章物态与相变的尺寸效应（4学时）学习目标：说明物态相变尺寸效应的理论处理教学重点：尺寸对体系能量的影响教学难点：Gibbs-Thomson效应教学方法：讲授、案例制定人：王连文审定人：王连文批准人：贺德衍日期：2024.10.105
5 教学重点：相变过程中能量的变化 教学难点：形核理论 教学方法：讲授、案例 第六章 物态与相变的尺寸效应（4 学时） 学习目标：说明物态相变尺寸效应的理论处理 教学重点：尺寸对体系能量的影响 教学难点：Gibbs-Thomson 效应 教学方法：讲授、案例 制定人：王连文 审定人：王连文 批准人：贺德衍 日 期：2024.10.10