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《材料科学基础I》课程教学大纲 一、课程基本情况 课程代码： 1011139010 课程名称（中/英文）：材料科学基础I/ Fundamentals of terials Science Ⅰ 课程类别：专业必修课 学分：2.5 总学时：40 理论学时：32 实验/实践学时：8 适用专业：材料成型及控制工程、技术与工程 适用对象：本科 先修课程：机械制造基础、金工实习 教学环境：多媒体教室 开课学院：材料科学与工程学院 二、课程简介（课程任务与目的、对接培养的岗位能力，300字左右。） 1.课程任务与目的 本课程介绍金属的晶体结构、相图与相变、金属的塑性变形和再结晶等内容，通过学习要求学生掌握常用材料的成分－工艺－组织－性能之间关系的一般规律，熟悉常用合金相图的分析和应用，为今后从事金属与合金的研究与应用奠定必要的理论基础。 学生应在工程实践中理解并遵守职业道德和行为规范，勇于担当，始 终以贡献国家、服务社会为己任，把所学的理论知识应用于建设实践中去。 2.对接培养的岗位能力 具备良好的材料成型及控制工程相关领域的材料检测分析和研究开发能力，能够胜任常用工程材料的组织检测分析工作，并能通过组织检测和分析判断材料的性能特点。具有高度的安 全意识和社会责任感，在生产中有团队合作精神和自我牺牲精神，始 终以国家和社会利益放在位。 课程教学目标 1.掌握有关金属学的基本理论和基本知识，掌握常用金属材料成分－加工工艺－组织－性能－应用之间关系的一般规律，熟悉常用合金相图的分析和应用。（对应毕业要求1、2） 2.运用所学知识和理论解决实际生产中的相关问题，为从事金属与合金的研究与应用提供理论指导。（对应毕业要求2、3） 3. 掌握文献检索的基本方法，能够通过查阅文献资料对材料成型及控制工程中的复杂工程问题，进行洞悉、模拟和预测。（对应毕业要求5） 4. 掌握材料成型过程的基本原理和实验方法，能够针对材料成型及控制工程领域的复杂工程问题设计实验，并对实验数据进行采集、处理和解释。（对应毕业要求4） 四、教学课时安排 （一）学时分配 主题或知识点 教学内容 总学时 学时 完成课程 教学目标 讲课 实验 实践 材料的结构 材料的结合、晶体学基础、材料的晶体结构 7 5 2 0 1 晶体缺陷 点缺陷、线缺陷、面缺陷 4 4 0 0 1 纯金属的凝固 结晶的过程与条件、形核规律、长大规律、结晶理论的某些实际应用 6 6 0 0 1、2、5 二元相图 相图基本知识、二元相图的基本类型、二元相图的分析和使用、铁碳相图和铁碳合金 12 8 4 0 1、3、5 固体材料的变形与断裂 弹性变形、单晶体的塑性变形、多晶体的塑性变形、塑性变形对金属组织与性能的影响、断裂 5 5 0 0 1 回复与再结晶 形变金属及合金在退火过程中的变化、回复、再结晶、晶粒长大、金属的热变形 6 4 2 0 1、4 合计 40 32 8 0 （二）实践教学安排（指含有实验或实践内容的课程） 序号 实验项目名称 实验 学时 实验 类型 实验 要求 每组 人数 备注 1 晶体结构原子模型的堆垛与分析 2 验证 必做 2 2 金相试样的制备与显微镜的使用 2 验证 必做 1 3 铁碳合金平衡组织观察 2 验证 必做 1 4 金属塑性变形与再结晶后组织观察 2 验证 必做 1 注： 1．实验类型：分“演示性”、“验证性”、“综合性”、“设计性”、“创新性” 2．实验要求：分“必做”、“选做” 3．每组人数：指教学实验项目中在每套仪器设备上同时完成本实验项目的人数。如2人合用一台显微镜，则每组人数为2人；5人合用一台仪器则每组人数为5。 五、难点及教学设计 主题或知识点1 材料的结构 1.教学内容 材料的结合、晶体学基础、材料的晶体结构 2.教学 典型金属的晶体结构、晶向指数和晶面指数、合金的相结构 3.教学难点 晶向指数和晶面指数 4.教学方案设计（含教学方法、教学手段） 采用混合式教学，多媒体课件与丰富多样的课堂活动相结合，和难点采用启发式和案例式教学方法 主题或知识点2 晶体缺陷 1.教学内容 点缺陷、线缺陷、面缺陷 2.教学 点缺陷、线缺陷、面缺陷 3.教学难点 线缺陷 4.教学方案设计（含教学方法、教学手段） 采用混合式教学，多媒体课件与丰富多样的课堂活动相结合，和难点采用启发式和案例式教学方法 主题或知识点3 纯金属的凝固 1.教学内容 结晶的过程与条件、形核规律、长大规律、结晶理论的某些实际应用 2.教学 结晶的条件、形核规律、长大规律 3.教学难点 长大规律 4.教学方案设计（含教学方法、教学手段） 采用混合式教学，多媒体课件与丰富多样的课堂活动相结合，和难点采用启发式和案例式教学方法 主题或知识点4 二元相图 1.教学内容 相图基本知识、二元相图的基本类型、二元相图