PAGE2013年12月

目錄TOC\o"1-3"\u《材料物理》教學(xué)大綱 1一、課程基本信息 1二、課程教學(xué)目的 1三、學(xué)習(xí)方法指導(dǎo) 2四、教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)及教學(xué)安排 31.教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu) 32.教學(xué)安排 5PAGE6《材料物理》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱：《材料物理》課程代碼：42927001編寫人：唐一文編寫時(shí)間：2013.12學(xué)時(shí)數(shù)：課堂學(xué)時(shí)：16學(xué)時(shí)，課外學(xué)時(shí)：16學(xué)時(shí)任課教師：唐一文開課單位：物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院課程性質(zhì)：專業(yè)選修課先修課程：普通物理學(xué)、固體物理與后續(xù)課程關(guān)系：使用教材：《材料物理化學(xué)》張志杰主編教學(xué)拓展資源：參考書目有《結(jié)構(gòu)與材料》、《材料物理概論》、《材料科學(xué)基礎(chǔ)》等。二、課程教學(xué)目的大學(xué)選修課一般安排在學(xué)生在學(xué)完專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課后，根據(jù)其專業(yè)安排和個(gè)人興趣，選擇能夠獲得進(jìn)一步新知識(shí)、開拓其科學(xué)視野、鍛煉其某一方面具體能力的課程，即為選修課。選修課大多屬于現(xiàn)代科學(xué)前沿知識(shí)，緊跟當(dāng)代最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)?！恫牧衔锢怼肪褪沁@樣一門課程。針對(duì)理科，甚至文科本科生，《材料物理》不僅是介紹一種高科技知識(shí)，而且其應(yīng)用性和實(shí)踐性極強(qiáng)的課程特點(diǎn)，更有力于學(xué)生開拓知識(shí)面，擴(kuò)展視野，提高素質(zhì)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展?！恫牧衔锢怼氛n程，借助華中師范大學(xué)納米科技研究院實(shí)驗(yàn)室及其科學(xué)研究，不斷充實(shí)課程內(nèi)容，且有利于學(xué)生理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，、盡可能地滿足其學(xué)習(xí)興趣和探索需求。該課程以材料組分、結(jié)構(gòu)與性能之間的相互關(guān)系及其變化規(guī)律為主線，主要研究材料制備過(guò)程中的物理現(xiàn)象與化學(xué)問(wèn)題。本課程的主要任務(wù)有四點(diǎn)：eq\o\ac(○,1)使學(xué)生理解并掌握晶體、非晶體、熔體、膠體、表面、界面等物質(zhì)形態(tài)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的相關(guān)知識(shí)及其相互關(guān)系；eq\o\ac(○,2)掌握二元、三元體系的相圖識(shí)別及其應(yīng)用。通過(guò)對(duì)材料組織結(jié)構(gòu)的形成于相互轉(zhuǎn)化規(guī)律的學(xué)習(xí)，理解材料的成分、溫度、壓力對(duì)材料組織結(jié)構(gòu)形成的影響，為材料設(shè)計(jì)及制定材料生產(chǎn)工藝奠定科學(xué)基礎(chǔ)；eq\o\ac(○,3)掌握與材料生產(chǎn)、加工密切相關(guān)的高溫下的材料動(dòng)力學(xué)過(guò)程——擴(kuò)散、固態(tài)反應(yīng)和燒結(jié)等過(guò)程相關(guān)的物理化學(xué)理論；eq\o\ac(○,4)了解新材料的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)關(guān)系及應(yīng)用，開闊眼界，提高學(xué)習(xí)、掌握、開發(fā)新材料的興趣。三、學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)鑒于《材料物理》課程實(shí)踐性強(qiáng)、知識(shí)面寬的特點(diǎn)，尤其是文理科與工科差別較大的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，對(duì)文理科學(xué)生學(xué)習(xí)本課程會(huì)造成一定不習(xí)慣難題，本課程教學(xué)主要采取課堂講授為主，課外參考文獻(xiàn)閱讀和實(shí)驗(yàn)室參觀、實(shí)踐為輔的方式。課程的講授，注重基礎(chǔ)理論的闡述，并將學(xué)生學(xué)過(guò)的理論深入淺出地引入到《材料物理》知識(shí)傳授中，即接近理科、師范學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，便于學(xué)生理解。在此基礎(chǔ)上，盡可能多地介紹實(shí)際例子和納米材料制備方法及工藝、設(shè)備，并開展課堂討論，加深學(xué)生對(duì)《材料物理》的理解。在授課中，多介紹和講授華中師范大學(xué)納米科技研究院所進(jìn)行的研究課題、研究?jī)?nèi)容，以及取得的典型成果，引起學(xué)生更多的興趣。四、教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)及教學(xué)安排（一）教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)本課程的教學(xué)內(nèi)容如下圖：（可以與教材順序不一致）（二）教學(xué)安排第一章固體的晶體結(jié)構(gòu)（課堂2課時(shí)，課外2學(xué)時(shí)）第一節(jié)晶體結(jié)構(gòu)及其特性【本節(jié)知識(shí)點(diǎn)】1.材料科學(xué)研究對(duì)象、研究?jī)?nèi)容2.材料科學(xué)發(fā)展歷史與現(xiàn)狀3.材料科學(xué)在當(dāng)代學(xué)科中的地位，研究意義。第二節(jié)晶體結(jié)構(gòu)的周期性【本節(jié)知識(shí)點(diǎn)】第三節(jié)晶體結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性【本節(jié)知識(shí)點(diǎn)】第四節(jié)晶體結(jié)構(gòu)的表征【本節(jié)知識(shí)點(diǎn)】第五節(jié)常見晶體結(jié)構(gòu)【本節(jié)知識(shí)點(diǎn)】第六節(jié)實(shí)際晶體的結(jié)構(gòu)特征【本節(jié)知識(shí)點(diǎn)】第七節(jié)倒易點(diǎn)陣【本節(jié)知識(shí)點(diǎn)】第四章晶體的結(jié)構(gòu)缺陷及其運(yùn)動(dòng)（課堂2課時(shí)，課外4學(xué)時(shí)）第一節(jié)點(diǎn)缺陷【本節(jié)知識(shí)點(diǎn)】第二節(jié)位錯(cuò)【本節(jié)知識(shí)點(diǎn)】第三節(jié)位錯(cuò)和缺陷相互作用【本節(jié)知識(shí)點(diǎn)】第四節(jié)位錯(cuò)的產(chǎn)生及觀察【本節(jié)知識(shí)點(diǎn)】第五節(jié)常見晶體中的特殊位錯(cuò)結(jié)構(gòu)【本節(jié)知識(shí)點(diǎn)】第六節(jié)晶界和相界【本節(jié)知識(shí)點(diǎn)】第五章固體表面和界面結(jié)構(gòu)與特性（課堂2課時(shí)，課外0學(xué)時(shí)）第一節(jié)固體表面和界面結(jié)構(gòu)【本節(jié)知識(shí)點(diǎn)】第二節(jié)吸附和偏析【本節(jié)知識(shí)點(diǎn)】 第七章合金相與相圖（課堂2課時(shí)，課外2學(xué)時(shí)）第一節(jié)合金相【本節(jié)知識(shí)點(diǎn)】第二節(jié)固溶體【本節(jié)知識(shí)點(diǎn)】第三節(jié)熱力學(xué)平衡與相圖【本節(jié)知識(shí)點(diǎn)】第八章固體中的擴(kuò)散（課堂2課時(shí)，課外2學(xué)時(shí)）第一節(jié)菲克定律和擴(kuò)散方程的解【本節(jié)知識(shí)點(diǎn)】第二節(jié)擴(kuò)散的原子理論【本節(jié)知識(shí)點(diǎn)】第三節(jié)影響擴(kuò)散的因素【本節(jié)