西安交通大学材料性能课程教学大纲一、课程基本信息材料性能课程名称Properties of Materials课程编号MATL400402348总学时课程学分理论：48实验：0上机：0课外：0学时分配（课外学时不计入总学时）口公共课程口通识课程课程类型口学科门类基础课口专业大类基础课专业核心课口专业选修课口集中实践□1-1□1-2□2-1□2-2□3-13-2开课学期□4-1 □4-2□5-1 □5-2先修课程《材料力学》，《大学物理》，《材料科学基础》教材、参考使用教材：[1]《材料力学性能》石德珂金志浩编著，西安交书及其他通大学出版社1998。资料[2］《材料物理性能》刘强黄新友主编，化学工业出版社。参考教材：[1]DowlingNormanE，MechanicalBehaviourofMaterial,PrenticeHalllnc.,1993[2]RobertE.Newnham,PropertiesofMaterials:Anisotropy,Symmetry,Structure. Oxford university press,2004.影印版西安交通大学出版社。二、课程目标及学生应达到的能力2.1课程的基本要求《材料性能》课程是材料科学与工程学科的专业核心课程，主要包括材料的力学性能和物理性能（热性能、光性能、导电性能、介电性能、磁性能）两大部分内容。课程主要讲述结构材料在不同加载条件下的变形和断裂的基本行为和规律，以及功能材料的热、光、电、磁等功能特性的基本概念和物理起源，主要学习各类性能指标和参数的物理意义、测量方法以及影响因素等。通过对该课程的学习，学生能够对于工程应用和科学研究中的基本的材料性能进行准确的测量和
西安交通大学材料性能课程教学大纲 一、课程基本信息 课程名称 材料性能 Properties of Materials 课程编号 MATL400402 课程学分 3 总学时 48 学时分配 理论: 48 实验: 0 上机: 0 课外: 0 （课外学时不计入总学时） 课程类型 公共课程 通识课程 学科门类基础课 专业大类基础课 √专业核心课 专业选修课 集中实践 开课学期 1-1 1-2 2-1 2-2 3-1 √3-2 4-1 4-2 5-1 5-2 先修课程 《材料力学》，《大学物理》，《材料科学基础》 教材、参考 书及其他 资料 使用教材：[1]《材料力学性能》 石德珂 金志浩编著, 西安交 通大学出版社 1998。 [2]《材料物理性能》刘强 黄新友 主编， 化学工业出版社。 参考教材：[1] Dowling Norman E, Mechanical Behaviour of Material, Prentice Hall lnc.,1993. [2] Robert E. Newnham, Properties of Materials: Anisotropy, Symmetry, Structure. Oxford university press, 2004. 影 印版 西安交通大学出版社。 二、课程目标及学生应达到的能力 2.1 课程的基本要求 《材料性能》课程是材料科学与工程学科的专业核心课程，主要包括材料的 力学性能和物理性能（热性能、光性能、导电性能、介电性能、磁性能）两大部 分内容。课程主要讲述结构材料在不同加载条件下的变形和断裂的基本行为和规 律，以及功能材料的热、光、电、磁等功能特性的基本概念和物理起源，主要学 习各类性能指标和参数的物理意义、测量方法以及影响因素等。通过对该课程的 学习，学生能够对于工程应用和科学研究中的基本的材料性能进行准确的测量和
客观的评估，并了解改进材料性能的基本方法和思路。课程教学中，要求教师既要讲授材料性能的基本参数指标的物理意义、测量方法和影响因素，更要讲述领域的前沿进展及最新的科研发现对于以往认知的冲击，使得学生具有批判性接受的思维习惯以及独立发现问题和思考的能力。通过文献调研训练，使学生了各种新材料性能的最新研究动态，建立终身学习的意识，并掌握查阅文献资料的能力，不断追求最新的知识理论，发展和完善知识体系。通过该课程的学习，要求学生掌握材料在静态加载、动态加载、环境和应力条件下的变形和断裂的本质及基本规律，掌握各种力学性能指标的物理意义、测试方法和影响因素，掌握材料的热性能、光性能、导电性能、介电性能、磁性能的基本性能参数的物理意义、测试方法和影响因素。这是提高和改善结构材料的力学性能以及功能材料的功能特性的基础，为正确选择和合理使用材料、改进或创造新工艺、发展新材料提供理论基础和实验依据。课程组织学生分组讨论，每一组一名组长和若干组员，共同完成老师布置的课题，并以PPT讨论的形式进行讨论和分析，锻炼学生查阅文献资料的能力，以及沟通交流与表达的能力。2.2课程的目标及学生应该达到的能力1.材料力学与物理性能知识的理解与分析能力能够从结构材料最常见的服役条件和失效现象出发，了解结构材料失效现象的微观机制，提出衡量结构材料失效的力学性能指标，明确各种指标之间的相互关系，掌握各种指标的物理概念、实用意义和测试方法。掌握功能材料在温度、电场、磁场等不同外场条件下，其相应的功能特性的特点及物理起源，熟练掌握各种功能特性指标的测试方法和影响因素。能够将实际工程中面临的失效相关问题从材料力学与物理性能角度进行分析与描述。支撑毕业要求指标点2-2：能够基于相关科学原理表达材料领域的复杂工程问题，建立表达复杂工程问题的参量、方程或数学模型、力学模型。2.材料性能的综合利用能力和创新能力贯彻理论联系实际原则，充分运用材料性能的基本理论，分析总结各种内外因对材料性能的影响规律，掌握材料力学性能与物理性能优化的途径与方法，了解提高典型材料体系的功能特性的基本手段和思路，进而能够对于选材和制备工艺和处理工艺提出建议及解决方案
客观的评估，并了解改进材料性能的基本方法和思路。 课程教学中，要求教师既要讲授材料性能的基本参数指标的物理意义、测量 方法和影响因素，更要讲述领域的前沿进展及最新的科研发现对于以往认知的冲 击，使得学生具有批判性接受的思维习惯以及独立发现问题和思考的能力。通过 文献调研训练，使学生了各种新材料性能的最新研究动态，建立终身学习的意识， 并掌握查阅文献资料的能力，不断追求最新的知识理论，发展和完善知识体系。 通过该课程的学习，要求学生掌握材料在静态加载、动态加载、环境和应力 条件下的变形和断裂的本质及基本规律，掌握各种力学性能指标的物理意义、测 试方法和影响因素，掌握材料的热性能、光性能、导电性能、介电性能、磁性能 的基本性能参数的物理意义、测试方法和影响因素。这是提高和改善结构材料的 力学性能以及功能材料的功能特性的基础，为正确选择和合理使用材料、改进或 创造新工艺、发展新材料提供理论基础和实验依据。课程组织学生分组讨论，每 一组一名组长和若干组员，共同完成老师布置的课题，并以 PPT 讨论的形式进行 讨论和分析，锻炼学生查阅文献资料的能力，以及沟通交流与表达的能力。 2.2 课程的目标及学生应该达到的能力 1. 材料力学与物理性能知识的理解与分析能力 能够从结构材料最常见的服役条件和失效现象出发，了解结构材料失效现象 的微观机制，提出衡量结构材料失效的力学性能指标，明确各种指标之间的相互 关系，掌握各种指标的物理概念、实用意义和测试方法。掌握功能材料在温度、 电场、磁场等不同外场条件下，其相应的功能特性的特点及物理起源，熟练掌握 各种功能特性指标的测试方法和影响因素。能够将实际工程中面临的失效相关问 题从材料力学与物理性能角度进行分析与描述。 支撑毕业要求指标点 2-2：能够基于相关科学原理表达材料领域的复杂工程 问题，建立表达复杂工程问题的参量、方程或数学模型、力学模型。 2. 材料性能的综合利用能力和创新能力 贯彻理论联系实际原则，充分运用材料性能的基本理论，分析总结各种内外因对 材料性能的影响规律，掌握材料力学性能与物理性能优化的途径与方法，了解提 高典型材料体系的功能特性的基本手段和思路，进而能够对于选材和制备工艺和 处理工艺提出建议及解决方案
支撑毕业要求指标点4-1：基于材料科学原理，针对领域复杂工程问题通过文献检索调研、分析现有或相近问题的解决方案。3.材料与社会协调发展能力熟悉相关材料，比如结构材料、介电材料、电池材料等材料的制备和使用对于社会、环境和文化的可能影响，基于材料工程的实际应用场景，能够针对复杂工程领域面临的材料问题进行合理分析，评价材料体系的选择、制备及应用等辅助工程问题对社会、健康、安全的影响，进而能够对于选材和制备工艺提出有利于社会健康发展的建议及解决方案。支撑毕业要求指标点6-1：了解材料工程及相关领域的技术标准体系、知识产权业政策与法律法规课程目标与专业毕业要求的关联关系毕业要求234561789101112课程目标M课程目标1课程目标2MH课程目标2注：1,2,3……12对应于专业认证毕业要求12条。课程目标与专业毕业要求的关联关系用H/M/L标注。三、教学内容简介序号章节名称知识点参考学时1绪论以及材料1.绪论2个学时力学性能基本2.材料力学性能基本常识常识2材料的弹性、粘2 个学时1.线弹性、杨氏模量、弹性比功弹性2.非线弹性、滞弹性、内耗3材料的拉伸与1.材料单轴拉伸性能的力学性能2个学时T压缩性能指标及其物理意义2.材料的压缩性能3.包辛格效应
支撑毕业要求指标点 4-1：基于材料科学原理，针对领域复杂工程问题通过 文献检索调研、分析现有或相近问题的解决方案。 3. 材料与社会协调发展能力 熟悉相关材料，比如结构材料、介电材料、电池材料等材料的制备和使用对 于社会、环境和文化的可能影响，基于材料工程的实际应用场景，能够针对复杂 工程领域面临的材料问题进行合理分析，评价材料体系的选择、制备及应用等辅 助工程问题对社会、健康、安全的影响，进而能够对于选材和制备工艺提出有利 于社会健康发展的建议及解决方案。 支撑毕业要求指标点 6-1：了解材料工程及相关领域的技术标准体系、知识 产权业政策与法律法规 课程目标与专业毕业要求的关联关系 毕业要求 课程目标 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课程目标 1 M 课程目标 2 M 课程目标 2 H 注：1,2,3.12 对应于专业认证毕业要求 12 条。课程目标与专业毕业要求的 关联关系用 H/M/L 标注。 三、教学内容简介 序号 章节名称 知识点 参考学时 1 绪论 以及 材料 力学 性能 基本 常识 1．绪论 2. 材料力学性能基本常识 2 个学时 2 材料的弹性、粘 弹性 1. 线弹性、杨氏模量、弹性比功 2. 非线弹性、滞弹性、内耗 2 个学时 3 材料 的拉 伸与 压缩性能 1. 材料单轴拉伸性能的力学性能 指标及其物理意义 2. 材料的压缩性能 3. 包辛格效应 2 个学时
4材料的扭转、弯2个学时1.扭转强度、扭转的断口形态曲和剪切性能2.实物弯曲性能测试、弯曲性能的及塑性变形载应用体3．材料的剪切性能、单剪实验、双剪实验4.材料塑性变形的载体：位错、李晶变形5材料的硬度1.布氏硬度、洛氏硬度、显微硬度、2 个学时维式硬度2.纳米压痕硬度3.硬度与应力应变曲线的关系6缺口、低温和应1.缺口对材料力学性能的影响4个学时变速率对材料2.温度对材料力学性能的影响性能的影响3.应变速率对材料力学性能的影响4.缺口冲击韧性试验74个学时断裂力学与断1.格里菲斯断裂理论裂韧性2.裂纹扩展的能量判据3.裂纹尖端的应力场4.断裂韧性和断裂判据。5.影响断裂韧性的因素6.J积分8材料在交变载1.金属疲劳破坏的特点4个学时荷下的力学行2.高周疲劳、低周疲劳为3.疲劳裂纹扩展速率4.提高疲劳强度的途径91.应力腐蚀2个学时材料在环境介质作用下的力2.腐蚀疲劳学行为3.氢脆10摩擦磨损1.摩擦、磨损基本概念2 个学时2.粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、微动磨损和腐蚀磨损材料在高温下111.螺变：定义、影响因素、物理机2个学时制的力学性能2.蠕变对断裂的影响3.螺变极限，持久强度，持久塑性
4 材料的扭转、弯 曲和 剪切 性能 及塑 性变 形载 体 1. 扭转强度、扭转的断口形态 2. 实物弯曲性能测试、弯曲性能的 应用 3. 材料的剪切性能、单剪实验、双 剪实验 4. 材料塑性变形的载体：位错、孪 晶变形 2 个学时 5 材料的硬度 1. 布氏硬度、洛氏硬度、显微硬度、 维式硬度 2. 纳米压痕硬度 3. 硬度与应力应变曲线的关系 2 个学时 6 缺口、低温和应 变速 率对 材料 性能的影响 1．缺口对材料力学性能的影响 2．温度对材料力学性能的影响 3．应变速率对材料力学性能的影响 4．缺口冲击韧性试验 4 个学时 7 断裂 力学 与断 裂韧性 1．格里菲斯断裂理论 2．裂纹扩展的能量判据 3．裂纹尖端的应力场 4．断裂韧性和断裂判据。 5．影响断裂韧性的因素 6. J 积分 4 个学时 8 材料 在交 变载 荷下 的力 学行 为 1．金属疲劳破坏的特点 2．高周疲劳、低周疲劳 3．疲劳裂纹扩展速率 4．提高疲劳强度的途径 4 个学时 9 材料 在环 境介 质作 用下 的力 学行为 1．应力腐蚀 2．腐蚀疲劳 3. 氢脆 2 个学时 10 摩擦磨损 1. 摩擦、磨损基本概念 2. 粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、 微动磨损和腐蚀磨损 2 个学时 11 材料 在高 温下 的力学性能 1. 蠕变：定义、影响因素、物理机 制 2. 蠕变对断裂的影响 3. 蠕变极限，持久强度，持久塑性 2 个学时
12材料的热性能4学时1.声子、热容定义2.晶体热容理论3.热膨胀、热膨胀的微观机理、固体材料热传导的微观机理4.影响固体材料热导率的主要因素134学时材料的导电性1.电导的微观机制能2.金属、无机非金属的导电机制、超导体3.本征半导体、掺杂半导体4.热电效应14材料的介电性4学时1．电介质定义、极化、电介质的极能化机制、介电损耗2.压电效应、热释电效应3.铁电体、铁电性、自发极化、铁电畴、电滞回线15材料的磁性能1磁场强度、磁感应强度、磁化率、4学时磁导率。2.物质的磁性分类，居里定律3.原子的本征磁矩、抗磁性、顺磁性4.铁磁性、磁滞回线、铁磁畴、磁畴壁16材料的光性能1.光的折射率、光的反射系数、透4学时射系数、光的吸收、色散2.激光、激光的特点、受激辐射3.弹性散射，晶界和晶体结构对光吸收性能的影响4.光学薄膜在工程中的应用四、教学安排详表
12 材料的热性能 1. 声子、热容定义 2. 晶体热容理论 3. 热膨胀、热膨胀的微观机理、固 体材料热传导的微观机理 4. 影响固体材料热导率的主要因 素 4 学时 13 材料 的导 电性 能 1. 电导的微观机制 2. 金属、无机非金属的导电机制、 超导体 3. 本征半导体、掺杂半导体 4. 热电效应 4 学时 14 材料 的介 电性 能 1. 电介质定义、极化、电介质的极 化机制、介电损耗 2. 压电效应、热释电效应 3. 铁电体、铁电性、自发极化、铁 电畴、电滞回线 4 学时 15 材料的磁性能 1. 磁场强度、磁感应强度、磁化率、 磁导率。 2. 物质的磁性分类，居里定律 3. 原子的本征磁矩、抗磁性、顺磁 性 4. 铁磁性、磁滞回线、铁磁畴、磁 畴壁 4 学时 16 材料的光性能 1. 光的折射率、光的反射系数、透 射系数、光的吸收、色散 2. 激光、激光的特点、受激辐射 3. 弹性散射，晶界和晶体结构对光 吸收性能的影响 4. 光学薄膜在工程中的应用 4 学时 四、教学安排详表
教学方学式教学要求章节时教学内容对课程目标(授（知识要求及能力要分顺序的支撑关系课、讨求)配论)理解材料性能课程的主要讲述材料性能授课及课程的定位和重要重要性，掌握与材料第一章课程目标3课堂讨2性，以及简单的材料力学性能参数相关的论失效案列分析符号及其意义主要讲述材料的弹理解材料的弹性和滞性变形的本质，杨氏弹性的区别，掌握弹第二章授课课程目标1模量的工程意义，以2性的性能指标和内耗及滞弹性的物理起的参数指标源和内耗的机制掌握材料的拉伸及压缩实验所使用的标准主要讲述材料在单试样的制备方法和要轴拉伸条件下的应求，以及弹性极限、力-应变曲线及相应课程目标1授课第三章屈服强度和抗拉强度2的力学性能指标，以课程目标2的物理意义。了解材及材料的拉压不对料在拉伸和压缩条件称性下的不同的力学行性能。了解材料在不同应力主要讲述材料在扭状态下的变形和断裂转、弯曲和剪切条件课程目标1行为的区别。理解和第四章的力学性能的不同授课2课程目标2掌握材料的塑性变形以及塑性变形的载的载体主要是位错和体李晶的变形。理解材料的硬度是一主要讲述材料的硬个与材料的强度和韧度的物理意义，以及性等都有关的综合力课程目标1第五章授课几种常用的材料硬学性能指标。掌握布12课程目标2度的测试方法和表氏硬度、洛氏硬度、示方法。显微硬度的测试方法和表示方法
章节 顺序 教学内容 学 时 分 配 教学方 式 （授 课、讨 论） 教学要求 （知识要求及能力要 求） 对课程目标 的支撑关系 第一章 主要讲述材料性能 课程的定位和重要 性，以及简单的材料 失效案列分析 2 授课及 课堂讨 论 理解材料性能课程的 重要性，掌握与材料 力学性能参数相关的 符号及其意义 课程目标 3 第二章 主要讲述材料的弹 性变形的本质，杨氏 模量的工程意义，以 及滞弹性的物理起 源和内耗的机制 2 授课 理解材料的弹性和滞 弹性的区别，掌握弹 性的性能指标和内耗 的参数指标 课程目标 1 第三章 主要讲述材料在单 轴拉伸条件下的应 力-应变曲线及相应 的力学性能指标，以 及材料的拉压不对 称性 2 授课 掌握材料的拉伸及压 缩实验所使用的标准 试样的制备方法和要 求，以及弹性极限、 屈服强度和抗拉强度 的物理意义。了解材 料在拉伸和压缩条件 下的不同的力学行性 能。 课程目标 1 课程目标 2 第四章 主要讲述材料在扭 转、弯曲和剪切条件 的力学性能的不同 以及塑性变形的载 体 2 授课 了解材料在不同应力 状态下的变形和断裂 行为的区别。理解和 掌握材料的塑性变形 的载体主要是位错和 孪晶的变形。 课程目标 1 课程目标 2 第五章 主要讲述材料的硬 度的物理意义，以及 几种常用的材料硬 度的测试方法和表 示方法。 2 授课 理解材料的硬度是一 个与材料的强度和韧 性等都有关的综合力 学性能指标。掌握布 氏硬度、洛氏硬度、 显微硬度的测试方法 和表示方法。 课程目标 1 课程目标 2
掌握缺口的存在对于材料受力分布的影响：理理解材料的低主要讲述缺口、低温温脆性与晶体结构的课程目标1和应变速率对于材第六章授课关系；了解应变速率课程目标24料力学性能的影响对材料的屈服强度和课程目标3规律抗拉强度的影响规律；了解该领域的前沿进展了解材料的断裂理论主要讲述材料的断的发展过程以及不同裂理论的发展阶段、阶段的观点；掌握裂纹扩展的判据、以授课及课程目标1Griffth断裂理论的第七章及重要力学性能指课堂讨课程目标24推导；掌握断裂判据论标一断裂韧性的起的物理含义和测试方源、物理意义和测试法；掌握裂纹扩展的方法判据掌握材料在交变载荷下的变形和疲劳断裂主要讲述材料在交行为，及与静态力学变载荷下的变形和授课及课程目标1性能的不同；掌握高第八章课堂讨疲劳断裂的特点，以课程目标24周疲劳和低周疲劳情论课程目标3及高周疲劳和低周况下疲劳寿命的测试疲劳的基本概念和评估方法：了解该领域的前沿进展主要讲述材料的应掌握应力腐蚀的基本力和腐蚀介质的共课程目标1概念，了解变形和断授课第九章同作用下，材料变形课程目标22裂的特点，了解氢脆和断裂的特点，以及课程目标3现象氢脆现象掌握材料摩擦和磨损主要讲述材料在工况下摩擦和磨损的的基本概念和磨损的课程目标1基本概念、磨损的主机制，了解提高材料第十章授课课程目标22要机制以及提高材抗磨损能力的途径；课程目标3料抗磨损能力的途了解该领域的前沿进径展
第六章 主要讲述缺口、低温 和应变速率对于材 料力学性能的影响 规律 4 授课 掌握缺口的存在对于 材 料 受力 分 布的 影 响；理理解材料的低 温脆性与晶体结构的 关系；了解应变速率 对材料的屈服强度和 抗 拉 强度 的 影响 规 律；了解该领域的前 沿进展 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 第七章 主要讲述材料的断 裂理论的发展阶段、 裂纹扩展的判据、以 及重要力学性能指 标—断裂韧性的起 源、物理意义和测试 方法 4 授课及 课堂讨 论 了解材料的断裂理论 的发展过程以及不同 阶 段 的观 点 ；掌 握 Griffth 断裂理论的 推导；掌握断裂判据 的物理含义和测试方 法；掌握裂纹扩展的 判据 课程目标 1 课程目标 2 第八章 主要讲述材料在交 变载荷下的变形和 疲劳断裂的特点，以 及高周疲劳和低周 疲劳的基本概念 4 授课及 课堂讨 论 掌握材料在交变载荷 下的变形和疲劳断裂 行为，及与静态力学 性能的不同；掌握高 周疲劳和低周疲劳情 况下疲劳寿命的测试 和评估方法；了解该 领域的前沿进展 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 第九章 主要讲述材料的应 力和腐蚀介质的共 同作用下，材料变形 和断裂的特点，以及 氢脆现象 2 授课 掌握应力腐蚀的基本 概念，了解变形和断 裂的特点，了解氢脆 现象 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 第十章 主要讲述材料在工 况下摩擦和磨损的 基本概念、磨损的主 要机制以及提高材 料抗磨损能力的途 径 2 授课 掌握材料摩擦和磨损 的基本概念和磨损的 机制，了解提高材料 抗磨损能力的途径； 了解该领域的前沿进 展 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3
掌握高温蠕变的基本主要讲述材料高温概念和物理机制；掌课程目标1条件下服役时的高握蠕变极限和持久强第十一课程目标2授课度等力学性能指标的温蠕变和软化现象，2章课程目标3以及高温条件下的物理意义和测试方法；了解该领域的前力学性能指标沿进展主要讲述晶格热振掌握声子的物理意义动的量子化一声子及热容的基本概念和的概念和物理意义、第十二测试方法；掌握热膨授课固体热容的概念和课程目标114章胀的微观机理和测试晶体热容理论、热膨方法；理解固体材料胀的微观机理、固体导热的机理的导热机理掌握固体材料导电的机制和电导率的测试方法；理解掺杂半导体的导电机制、接触主要讲述材料导电电位差和温差电位的基本概念及机制、授课及差、赛贝克(Seeback）课程目标1第十三半导体的类型和导效应、帕尔帖课程目标24课堂讨章论电机制、三种热电效(Peltier)效应、汤姆课程目标3应逊（Thomson）效应等基本概念：掌握热电制冷的机制；了解该领域的前沿进展及热电制冷的应用掌握电介质极化的主主要讲述电介质材要机制：掌握压电性料的极化现象及主和铁电性的物理起源要机制、铁电性、P-E授课及及其性能指标的测试课程目标1第十四回线、铁电畴结构结课堂讨方法；理解铁电畴结课程目标24章论构，和电致伸缩、压构的物理起源和退极课程目标3电效应和压电系数化场的概念；了解该的测试方法领域的前沿进展及电介质材料的应用
第十一 章 主要讲述材料高温 条件下服役时的高 温蠕变和软化现象， 以及高温条件下的 力学性能指标 2 授课 掌握高温蠕变的基本 概念和物理机制；掌 握蠕变极限和持久强 度等力学性能指标的 物 理 意义 和 测试 方 法；了解该领域的前 沿进展 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 第十二 章 主要讲述晶格热振 动的量子化—声子 的概念和物理意义、 固体热容的概念和 晶体热容理论、热膨 胀的微观机理、固体 的导热机理 4 授课 掌握声子的物理意义 及热容的基本概念和 测试方法；掌握热膨 胀的微观机理和测试 方法；理解固体材料 导热的机理 课程目标 1 第十三 章 主要讲述材料导电 的基本概念及机制、 半导体的类型和导 电机制、三种热电效 应 4 授课及 课堂讨 论 掌握固体材料导电的 机制和电导率的测试 方法；理解掺杂半导 体的导电机制、接触 电 位 差和 温 差电 位 差、赛贝克(Seeback) 效应、帕尔帖 (Peltier)效应、汤姆 逊 (Thomson) 效应 等 基本概念；掌握热电 制冷的机制；了解该 领域的前沿进展及热 电制冷的应用 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 第十四 章 主要讲述电介质材 料的极化现象及主 要机制、铁电性、P-E 回线、铁电畴结构结 构，和电致伸缩、压 电效应和压电系数 的测试方法 4 授课及 课堂讨 论 掌握电介质极化的主 要机制；掌握压电性 和铁电性的物理起源 及其性能指标的测试 方法；理解铁电畴结 构的物理起源和退极 化场的概念；了解该 领域的前沿进展及电 介质材料的应用 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3
掌握材料的顺磁性和抗磁性的物理起源以主要讲述材料磁性及材料磁性的分类；的物理起源、材料的了解磁晶各向异性授课及第十五顺磁性和抗磁性、材能、退磁能、磁弹性课程目标1课堂讨章课程目标2料磁性的分类、铁磁能等能量概念；理解论性的特点和铁磁畴磁畴结构的物理起结构源；了解该领域的前沿进展及磁性材料的应用掌握光在材料中的反主要讲述光在材料射、折射、吸收和散中的反射、折射、吸射现象及色散的表示第十六收和散射现象、激光课程目标1授课方式；了解激光的产4章产生的原理和条件、课程目标2生原理和应用、了解以及晶界对光的吸光学薄膜的应用和进收展
第十五 章 主要讲述材料磁性 的物理起源、材料的 顺磁性和抗磁性、材 料磁性的分类、铁磁 性的特点和铁磁畴 结构 4 授课及 课堂讨 论 掌握材料的顺磁性和 抗磁性的物理起源以 及材料磁性的分类； 了 解 磁晶 各 向异 性 能、退磁能、磁弹性 能等能量概念；理解 磁 畴 结构 的 物理 起 源；了解该领域的前 沿进展及磁性材料的 应用 课程目标 1 课程目标 2 第十六 章 主要讲述光在材料 中的反射、折射、吸 收和散射现象、激光 产生的原理和条件、 以及晶界对光的吸 收 4 授课 掌握光在材料中的反 射、折射、吸收和散 射现象及色散的表示 方式；了解激光的产 生原理和应用、了解 光学薄膜的应用和进 展 课程目标 1 课程目标 2
五、考核方式及成绩构成5.1 考核成绩构成平时：40%，（包含：平时作业，课堂讨论）期末：60%5.2课程目标的考核环节与评分标准1课程教学与考核环节及其对应的课程目标的汇总课堂授课主要使学生掌握材料性能的基础知识，以及培养学生对工程同题的分析和研究能力，并了解材料与社会协调发展的关系，对应课程目标1、课程目标2和课程目标3。平时作业主要培养学生利用基础知识，对复杂工程问题的分析研究能力，并让学生理解工程与社会问题，对应课程目标1、课程目标2和课程目标3。课堂讨论主要锻炼学生的交流、沟通、互助与总结的能力，学会利用集体的力量分析研究并解决复杂工程问题，课堂讨论主要培养学生沟通交流能力，对应课程课程目标2和课程目标3。另外，在期末考试试题中（满分100分），有45分试题考核学生基础知识的掌握情况，有25分的题目考核学生对材料综合性能的综合利用和创新能力，另有30分考察学生在了解实际工业环境中所使用的材料所面临的对社会安全与环境的产生的可能的影响，基于材料的真实服役环境，期望可以选择、制备及开发对环保、安全和并可持续发展的材料。期末试题评分见试题答案与评分标准。具体如表5-1所示。表5-1课程各教学环节与课程目标达成计算的比例总评成绩=课程考试成绩×60%+平时成绩（作业+课堂讨论）X40%考核与评价方式平时成绩（作业+课堂讨课程考试成绩论）（100分）(100分）45课程目标1(2-2)37.525课程目标2（4-1)37.53025课程目标3(6-1)2平时作业成绩与课堂讨论成绩评分标准（1）平时作业及评价标准主讲教师鼓励学生查阅相关资料，能够利用课堂及课标知识分析实践生产中
五、考核方式及成绩构成 5.1 考核成绩构成 平时： 40 %，（包含：平时作业，课堂讨论） 期末： 60 % 5.2 课程目标的考核环节与评分标准 1 课程教学与考核环节及其对应的课程目标的汇总 课堂授课主要使学生掌握材料性能的基础知识，以及培养学生对工程问题的 分析和研究能力，并了解材料与社会协调发展的关系，对应课程目标 1、 课程 目标 2 和课程目标 3。平时作业主要培养学生利用基础知识，对复杂工程问题的 分析研究能力，并让学生理解工程与社会问题，对应课程目标 1、课程目标 2 和 课程目标 3。课堂讨论主要锻炼学生的交流、沟通、互助与总结的能力，学会利 用集体的力量分析研究并解决复杂工程问题，课堂讨论主要培养学生沟通交流能 力，对应课程课程目标 2 和课程目标 3。另外，在期末考试试题中（满分 100 分）， 有 45 分试题考核学生基础知识的掌握情况，有 25 分的题目考核学生对材料综合 性能的综合利用和创新能力，另有 30 分考察学生在了解实际工业环境中所使用 的材料所面临的对社会安全与环境的产生的可能的影响，基于材料的真实服役环 境，期望可以选择、制备及开发对环保、安全和并可持续发展的材料。期末试题 评分见试题答案与评分标准。具体如表 5-1 所示。 表 5-1 课程各教学环节与课程目标达成计算的比例 总评成绩=课程考试成绩×60%+平时成绩（作业+课堂讨论）×40% 考核与评价方式 平时成绩（作业+课堂讨 论）（100 分） 课程考试成绩 （100 分） 课程目标 1（2-2） 37.5 45 课程目标 2（4-1） 37.5 25 课程目标 3(6-1) 25 30 2 平时作业成绩与课堂讨论成绩评分标准 （1） 平时作业及评价标准 主讲教师鼓励学生查阅相关资料，能够利用课堂及课标知识分析实践生产中