《材料物理性能》教学大纲课程名称：材料物理性能课程类别（必修/选修）：必修课程英文名称：PhvsicalPropertiesofMaterials其中实验/实贱学时：0总学时/周学时/学分：40/4/2.5先修课程：大学物理、材料科学基础、材料科学基础、高等数学后续课程支撑：功能材料授课时间：1-10/周二，1-2节/周四，3-4节授课地点：周二6C-201/周四6C-301松山湖校区授课对象：2020材料科学与工程2班开课学院：材料科科学与工程学院任课教师姓名/职称：陈家鹏/副研究员：万学进/讲师答疑时间、地点与方式：1.课前、课间、课后答疑：2.电子邮件答题课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（）其它（）使用教材：《材料物理性能》作者：田北京航天航空大学出版社教学参考资料：《材料物理性能及其在材料研究中的应用》，何飞，赫晓东，哈尔滨工业大学出版社课程简介：本课程重视物理基本概念的描述以及衰征材料物理性能参量的介绍，系统总结材料的电、介电、光、磁、弹性等性能基本参量的物理意义和工程应用，以及它们对外部环境的响应规律。本课程将进一步强化学生对材料科学与工程相关的主要物理基础和概念掌握程度，使学生具有较系统的材料物理方面的核心知识，提高学生组织以及材料性能的分析能力，为日后材料设计和改性等学习及工作打下基础。课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑毕业要求课程教学目标支撑毕业要求指标点目标1：C1掌握扎实的数学、自然科学、工程基础和专业1.3具备解决材料科学与工程领域复杂熟悉材料中的电、热、磁、光物理性能，相关表征参数及知识，并能够用于解决材料科学与工程领域复杂工工程问题所需的专业知识及应用能力程问题。其物理意义，掌握各物理性能的影响因素，建立材料性能1
1 《材料物理性能》教学大纲 课程名称：材料物理性能 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称：Physical Properties of Materials 总学时/周学时/学分：40/4/2.5 其中实验/实践学时：0 先修课程： 大学物理、材料科学基础、材料科学基础、高等数学 后续课程支撑：功能材料 授课时间： 1-10/周二，1-2 节/周四，3-4 节 授课地点：周二 6C-201/周四 6C-301 松山湖校区 授课对象： 2020 材料科学与工程 2 班 开课学院： 材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称： 陈家鹏/副研究员；万学进/讲师 答疑时间、地点与方式：1.课前、课间、课后答疑；2.电子邮件答疑 课程考核方式：开卷（）闭卷（√）课程论文（）其它（ ） 使用教材：《材料物理性能》 作者：田莳 北京航天航空大学出版社 教学参考资料：《材料物理性能及其在材料研究中的应用》，何飞，赫晓东，哈尔滨工业大学出版社 课程简介：本课程重视物理基本概念的描述以及表征材料物理性能参量的介绍，系统总结材料的电、介电、光、磁、弹性等性能基本参量的物理意义和 工程应用，以及它们对外部环境的响应规律。本课程将进一步强化学生对材料科学与工程相关的主要物理基础和概念掌握程度，使学生具有较系统的材 料物理方面的核心知识，提高学生组织以及材料性能的分析能力，为日后材料设计和改性等学习及工作打下基础。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1： 熟悉材料中的电、热、磁、光物理性能，相关表征参数及 其物理意义，掌握各物理性能的影响因素，建立材料性能 1.3 具备解决材料科学与工程领域复杂 工程问题所需的专业知识及应用能力 C1 掌握扎实的数学、自然科学、工程基础和专业 知识，并能够用于解决材料科学与工程领域复杂工 程问题
与成分、组织结构及外界环境的联系，理解材料性能的共性以及特性。目标2：C4研究：能够基于科学原理并采用科学方法对材掌握材料物理性能的测试原理和方法，具备独立进行物理4.3能够对实验结果进行分析和解释，料科学与工程领域复杂工程问题进行研究，包括设性能分析的能力。并通过信息综合得到合理、有效结论。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。目标3：了解材料研究的发展前沿，培养学生具有主动参与、积极12.1能正确认识材料科学与工程等相C12终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，进取、崇尚科学、探究科学的学习态度和思想意识：养成关理论与技术的发展趋势与规律，树立有不断学习和适应发展能力。理论联系实际、科学严谨、认真细致、实事求是的科学态自主学习，终身学习的意识。度和职业道德。理论教学进程表教学模式学时授课教教学内容（重点、难点、课程思政融入支撑课周次教学主题教学方法作业安排师数点)程目标（线上/线下）课程、大纲介绍：量子力学简介（重点）：自由电子能级（难点）：能级密度：电课堂讲课后作业：关于物目标1子分布。绪论及固体中电子陈家鹏线上授，小组质波等相关概念的1-2能量结构和状态课程思政融入点：介绍材料物理相关的讨论计算。发展过程，国内外学者的贡献，激发学生的爱国精神。2
2 与成分、组织结构及外界环境的联系，理解材料性能的共 性以及特性。 目标 2： 掌握材料物理性能的测试原理和方法，具备独立进行物理 性能分析的能力。 4.3 能够对实验结果进行分析和解释， 并通过信息综合得到合理、有效结论。 C4 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。 目标 3： 了解材料研究的发展前沿，培养学生具有主动参与、积极 进取、崇尚科学、探究科学的学习态度和思想意识；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。 12.1 能正确认识材料科学与工程等相 关理论与技术的发展趋势与规律，树立 自主学习，终身学习的意识。 C12 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能力。 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容（重点、难点、课程思政融入 点） 教学模式 （线上/线下） 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1-2 绪论及固体中电子 能量结构和状态 陈家鹏 4 课程、大纲介绍；量子力学简介（重点）； 自由电子能级（难点）；能级密度；电 子分布。 课程思政融入点：介绍材料物理相关的 发展过程，国内外学者的贡献，激发学 生的爱国精神。 线上 课 堂 讲 授，小组 讨论 课后作业：关于物 质波等相关概念的 计算。 目标 1
课后作业：关于导品体能带理论概述（重点）：周期势场体，半导体，绝缘线下课堂讲授目标1的传导电子，禁带形成的原理（难点）：体的导电性质等相导体、绝缘体、半导体的能带结构关概念的简述。课后作业：关于导材料的导电性和导电类型（重点）：电电类型的概念筒子类载流子导电，离子类载流导电：半线下陈家鹏课堂讲授述：半导体载流子目标2&3-4材料的电性能导体类型（难点）：半导体迁移率：材迁移率相关的一些料的超导特性计算。课后作业：关于电介质在交变电场作课堂讲电介质及其极化（重点）：交变电场的用下演化规律的简陈家鹏线下授，小组目标3-材料的介电性能5电介质（难点）：电介质在电场中的破述及相关计算：压讨论坏：压电性：铁电性：介电测量电性，铁电性及其测量方法简述。课后作业：关于材光通过固体的现象：材料的发光（重点）：料光学性能相关概陈家鹏线下课堂讲授目标26无机材料的红外光学性能：电-光效应（难材料的光学性能念的简述：电光效点）应有关的计算。材料热性能的一般规律（重点）：材料课后作业：关于材陈家鹏课堂讲授目标1线下材料的热性能的热容（难点），材料的热膨胀，材料料热容，热胀产7的热导：热电性：材料的热稳定性生原因的简述：关3
3 4 晶体能带理论概述（重点）：周期势场 的传导电子，禁带形成的原理（难点）； 导体、绝缘体、半导体的能带结构 线下 课堂讲授 课后作业：关于导 体，半导体，绝缘 体的导电性质等相 关概念的简述。 目标 1 3-4 材料的电性能 陈家鹏 8 材料的导电性和导电类型（重点）：电 子类载流子导电，离子类载流导电；半 导体类型（难点）；半导体迁移率；材 料的超导特性 线下 课堂讲授 课后作业：关于导 电 类 型 的 概 念 简 述；半导体载流子 迁移率相关的一些 计算。 目标 2 5 材料的介电性能 陈家鹏 4 电介质及其极化（重点）；交变电场的 电介质（难点）；电介质在电场中的破 坏；压电性；铁电性；介电测量 线下 课 堂 讲 授，小组 讨论 课后作业：关于电 介质在交变电场作 用下演化规律的简 述及相关计算；压 电性，铁电性及其 测量方法简述。 目标 3 6 材料的光学性能 陈家鹏 4 光通过固体的现象；材料的发光（重点）； 无机材料的红外光学性能；电-光效应（难 点） 线下 课堂讲授 课后作业：关于材 料光学性能相关概 念的简述；电光效 应有关的计算。 目标 2 7 材料的热性能 陈家鹏 4 材料热性能的一般规律（重点）：材料 的热容（难点），材料的热膨胀，材料 的热导；热电性；材料的热稳定性 线下 课堂讲授 课后作业：关于材 料热容，热膨胀产 生原因的简述；关 目标 1
于热电性，热稳定性的简述。材料的磁性概述、磁性及物理本质（重点）、磁化理论（难点）、磁性材料课后作业：关于材的动态特性、磁性材料及应用、磁特性料磁性本质及磁化目标3万学进线下课堂讲授4测量材料的磁性能8理论的简述；关于课程思政融入点：介绍我国在稳态强磁磁特性测量的简述场领域的最新成就，激发学生民族自豪感。课后作业：关于材料弹性理论的简述及计算：内耗产生材料的弹性理论（重点）：弹性模量的机制的原理等简影响因素：弹性模量的测量：材料的滞述。课堂讲后弹性：内耗产生机制（难点）陈家鹏线下授，小组目标16材料的力学性能课程思政作业：自9-10课程恩政融入点：介绍材我国研究学者讨论由选择某位科学在力学的贡献，学习科学家们的钻研精家，针对其在材料神。物理领域所作的贡献操写调研报告及个人感想。无2线下课堂讲授目标3陈家鹏10复习和答疑对课程内容进行梳理4
4 于热电性，热稳定 性的简述。 8 材料的磁性能 万学进 4 材料的磁性概述、 磁性及物理本质（重 点）、 磁化理论（难点）、 磁性材料 的动态特性、 磁性材料及应用、磁特性 测量 课程思政融入点：介绍我国在稳态强磁 场领域的最新成就，激发学生民族自豪 感。 线下 课堂讲授 课后作业：关于材 料磁性本质及磁化 理论的简述；关于 磁特性测量的简述 目标 3 9-10 材料的力学性能 陈家鹏 6 材料的弹性理论（重点）；弹性模量的 影响因素；弹性模量的测量；材料的滞 后弹性；内耗产生机制（难点） 课程思政融入点：介绍材我国研究学者 在力学的贡献，学习科学家们的钻研精 神。 线下 课 堂 讲 授，小组 讨论 课后作业：关于材 料弹性理论的简述 及计算；内耗产生 机 制 的 原 理 等 简 述。 课程思政作业：自 由 选 择 某 位 科 学 家，针对其在材料 物理领域所作的贡 献撰写调研报告及 个人感想。 目标 1 10 复习和答疑 陈家鹏 2 对课程内容进行梳理 线下 课堂讲授 无 目标 3
合计40课程考核评价依据及成绩比例（%）课程目标支撑毕业要求指标点作业考勤考试文献检察目标11.310103005025035目标24.310050010目标312.115总计25105510100备注：1）根据东范理工学院专试管理规定》第土二条规定：课3次（或6课时）学生不得参加该课程的期终考核。2）各项考核标准见附件所示。大纲编写时间：2022年8月26日系（部）审查意见：我系已对本大纲进行审查，同意执行。Mie系（部）主任签名：日期：2022年9月2日备注：5
5 合计 40 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例（%） 作业 考勤 考试 文献检索 目标 1 1.3 10 10 30 0 50 目标 2 4.3 10 0 25 0 35 目标 3 12.1 5 0 0 10 15 总计 25 10 55 10 100 备注：1）根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定：旷课 3 次（或 6 课时）学生不得参加该课程的期终考核。2）各项考核标准见附件所示。 大纲编写时间：2022 年 8 月 26 日 系（部）审查意见： 我系已对本大纲进行审查，同意执行。 系（部）主任签名： 日期：2022 年 9 月 2 日 备注：
附录：各类考核评分标准表（仅供参考）作业评分标准评分标准观测点A(100)B(85)C(70)D(O)概念比较清楚，作业比较认真，概念基本清楚，答题基本正概念不太清楚，答题错误基本概念掌握程度概念清楚，答题正确。确。较多。答题比较正确。概念比较清楚，作业比较认真，概念基本清楚，答题基本正概念不太清楚，答题错误解决问题的方案正确性解题思路清晰，计算正确确。答题比较正确。较多。按时完成，书写较为一般，未交作业或后期补交，不按时完成，书写工整、清晰，按时完成，书写清晰，主要符号、作业完成态度部分符号、单位按照规范执能辨识，符号、单位等不符号、单位等按规范要求执行单位按照规范执行行按照规范执行实验评分标准评分标准观测点B(85)C(70)D(O)A(100)预习报告按时完成，内容完整、正确，按时完成，内容基本完整，书写延时完成，内容基本完整，未提交或后期补交，内容清晰字迹清晰工整能够辨识不完整，不能辨识（权重0.3)实验操作操作规范，步骤合理清晰，在能按要求较完整完成操作，实验基本能按要求进行操作，实操作不规范，实验步骤不6
6 附录：各类考核评分标准表（仅供参考） 作业评分标准 观测点 评分标准 A(100) B(85) C(70) D(0) 基本概念掌握程度 概念清楚，答题正确。 概念比较清楚，作业比较认真， 答题比较正确。 概念基本清楚，答题基本正 确。 概念不太清楚，答题错误 较多。 解决问题的方案正确性 解题思路清晰，计算正确 概念比较清楚，作业比较认真， 答题比较正确。 概念基本清楚，答题基本正 确。 概念不太清楚，答题错误 较多。 作业完成态度 按时完成，书写工整、清晰， 符号、单位等按规范要求执行 按时完成，书写清晰，主要符号、 单位按照规范执行 按时完成，书写较为一般， 部分符号、单位按照规范执 行 未交作业或后期补交，不 能辨识，符号、单位等不 按照规范执行 实验评分标准 观测点 评分标准 A(100) B(85) C(70) D(0) 预习报告 （权重 0.3） 按时完成，内容完整、正确， 字迹清晰工整 按时完成，内容基本完整，书写 清晰 延时完成，内容基本完整， 能够辨识 未提交或后期补交，内容 不完整，不能辨识 实验操作 操作规范，步骤合理清晰，在 能按要求较完整完成操作，实验 基本能按要求进行操作，实 操作不规范，实验步骤不
（权重0.4)规定的时间完成实验过程安排较为合理，在规定时间合理，未在规定的时间内验部分步骤安排不合理，完完成实验成实验时间稍为滞后完成实验未提交或后期补交，内容按时完成，内容部分欠缺，按时完成，内容全面，字迹清按时完成，内容基本完整，能够不完整，不能辨识，数据但能够辨识，数据记录、处总结报告记录、处理、计算、作图晰、工整，数据记录、处理、辨识，数据记录、处理、计算、理、计算、作图出现部分错计算、作图正确，对实验结果作图基本正确，对实验结果分析出现大部分错误，未对实（权重0.3）误，对实验结果分析出现部分析合理基本合理验结果进行分析或分析基分错误本全部错误文献翻译评分标准评分标准观测点A(100)B(85)C(70)D(O)文献主题和内容与课程或专业文献主题和内容与课程或专业文献主题和内容与课程或文献主题和内容与课程或主题、内容跟课程和相关性密切相关，文献选自正规、有较为相关，文献选自正规的学术专业相关性较低，文献来源专业不相关，文献来源不期刊明影响力的学术期刊一般的学术期刊译文翻译较基本准确，部分译文翻译大部分错误，内译文翻译准确，忠实原文，用译文翻译较为准确，基本上忠实内容与原文有出入，译文基容与原文有较大的出入，翻译准确性词准确，译文通顺，符合汉语原文，用词较为准确，译文较为本通顺，基本符合汉语表达译文不通顺，没有达到汉表达习惯通顺，较为符合汉语表达习惯习惯语表达习惯7
7 （权重 0.4） 规定的时间完成实验 过程安排较为合理，在规定时间 完成实验 验部分步骤安排不合理，完 成实验时间稍为滞后 合理，未在规定的时间内 完成实验 总结报告 （权重 0.3） 按时完成，内容全面，字迹清 晰、工整，数据记录、处理、 计算、作图正确，对实验结果 分析合理 按时完成，内容基本完整，能够 辨识，数据记录、处理、计算、 作图基本正确，对实验结果分析 基本合理 按时完成，内容部分欠缺， 但能够辨识，数据记录、处 理、计算、作图出现部分错 误，对实验结果分析出现部 分错误 未提交或后期补交，内容 不完整，不能辨识，数据 记录、处理、计算、作图 出现大部分错误，未对实 验结果进行分析或分析基 本全部错误 文献翻译评分标准 观测点 评分标准 A(100) B(85) C(70) D(0) 主题、内容跟课程和相关性 文献主题和内容与课程或专业 密切相关，文献选自正规、有 影响力的学术期刊 文献主题和内容与课程或专业 较为相关，文献选自正规的学术 期刊 文献主题和内容与课程或 专业相关性较低，文献来源 一般的学术期刊 文献主题和内容与课程或 专业不相关，文献来源不 明 翻译准确性 译文翻译准确，忠实原文，用 词准确，译文通顺，符合汉语 表达习惯 译文翻译较为准确，基本上忠实 原文，用词较为准确，译文较为 通顺，较为符合汉语表达习惯 译文翻译较基本准确，部分 内容与原文有出入，译文基 本通顺，基本符合汉语表达 习惯 译文翻译大部分错误，内 容与原文有较大的出入， 译文不通顺，没有达到汉 语表达习惯
译文版面保持与原文基本译文版面与原文出入较译文版面保持与原文一致，版译文版面保持与原文较为一致，一致，版面基本整齐，字体大，版面非常混乱，字体翻译论文版面和格式面整齐，字体统一，符号应用版面较为整齐，字体较为统一，基本统一，符号应用基本标不统一，符号应用不符合标准。符号应用较为标准。准。规范。8
8 翻译论文版面和格式 译文版面保持与原文一致，版 面整齐，字体统一，符号应用 标准。 译文版面保持与原文较为一致， 版面较为整齐，字体较为统一， 符号应用较为标准。 译文版面保持与原文基本 一致，版面基本整齐，字体 基本统一，符号应用基本标 准。 译文版面与原文出入较 大，版面非常混乱，字体 不统一，符号应用不符合 规范