材料科学发展史-多学科的融合与创新
材料科学发展史-多学科的融合与创新
2万+ 人选课
更新日期:2026/04/03
开课时间2026/01/21 - 2026/07/20
课程周期26 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介
材料科学作为一门独立的学科是年轻的,20世纪60年代左右,材料科学才被确立并广泛地研究。但材料科学又是古老的,从蒙昧时代开始,材料的进步一直推动着人类文明的不断发展。伴随着材料的发展进步,我们一路走来。 材料科学是缤纷多彩的,材料既可以坚硬胜钢铁,也可以柔软似流水;上九天揽月需要材料,下五洋捉鳖同样也需要材料。材料科学的发展离不开多学科的融合与创新,例如半导体材料需要化学、物理学与电子学等的交叉融合,生物医用材料又是医学、生物学与工程学等交叉融合的结果。 我们是来自北京理工大学材料学院的教师,具有不同材料学分支研究背景,共同为大家讲授《材料科学发展史——多学科的融合与创新》课程。课程中,我们会系统地介绍材料科学各领域的发展、现状和未来,更重要地,让大家能够体会到材料科学发展的背后,科学家们百折不挠、不断探索、不断创新的科学精神。希望大家都能喜欢材料学,学习材料学,和我们一起发展壮大材料学!
课程大纲

在线教程

章节简介教学计划
高分子材料简史I-高分子概念的建立,开启了合成高分子时代
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材料以及高分子的概念简介
石建兵
高分子概念形成前的“实干”史
石建兵
高分子概念建立的“奋斗”史
高分子概念建立前的繁荣之象
石建兵
高分子概念建立期的学术论战
石建兵
高分子概念建立后的“受宠”史
石建兵
高分子材料简史II-从高分子科学的诞生到完整理论体系的建立
不断创新建立高分子科学理论体系
叶霖
高分子链的构象
Staudinger粘度定律
叶霖
链段与高分子链的构象
叶霖
链段背后的哲学思考
叶霖
高分子分子量的测定
高分子分子量—分子量的新定义
叶霖
不断创新的分子量表征方法测定高分子分子量
叶霖
高分子的溶液理论
叶霖
从高分子到超分子—周虽旧邦,其命维新
叶霖
高分子材料简史III-生物医学高分子材料
引言——疫情下的高分子
蔡政旭
生物医学材料
生物医学材料
蔡政旭
生物医学材料发展历史
蔡政旭
生物医学高分子材料
生物医学高分子材料概述
蔡政旭
生物医学高分子材料历史
蔡政旭
天然医用高分子材料
蔡政旭
合成医用高分子材料
蔡政旭
制备生物医用高分子材料
蔡政旭
生物医用材料市场发展概况
蔡政旭
半导体材料简史I-有机半导体,一场意外推开的新材料大门
半导体发展史
陈宇
有机半导体的发现
陈宇
有机半导体发展历程
陈宇
半导体材料简史II-半导体的故事,信息技术的基石
序言
钟海政
什么是半导体
钟海政
半导体怎么用
钟海政
半导体的前沿技术
钟海政
半导体领军人才
钟海政
能源材料简史I-锂离子电池
锂离子电池引言
赵永杰
锂离子电池基本结构与工作原理
赵永杰
锂离子电池电极材料
赵永杰
锂离子电池的安全问题
赵永杰
新型电池体系
赵永杰
能源材料简史II-洁净能源催化材料
碳中和与洁净能源催化
刘佳
基于光催化的人工光合作用
刘佳
光催化材料发展简史
刘佳
光催化材料调控策略
刘佳
光催化材料发展前景
刘佳
能源材料简史III-太阳能电池的发展和应用
传统能源应用与发展
白阳
清洁能源
白阳
太阳能电池的发展史
白阳
太阳能电池基本原理
白阳
太阳能资源和应用
白阳
纳米材料发展简史
纳米材料 纳米尺度
李红博
纳米材料的表征
李红博
纳米材料的发展史
李红博
纳米材料的制备与分类
李红博
纳米材料的纳米效应
李红博
仿生智能材料发展简史-大自然给予的灵感与启迪
仿生智能材料的起源与发展概况
金海波
仿生智能材料的结构与先进应用
金海波
仿生智能材料的拓展与前景展望
金海波
  • 第一章高分子材料简史I-高分子概念的建立,开启了合成高分子时代

    本章主要介绍三部分内容:第一部分内容是高分子概念建立前高分子材料的发展情况,以及人们对高分子材料的研究简况。第二部分内容是高分子概念建立时期的学术辩论,以窥其中的科学精神。第三部分内容简单介绍高分子概念建立后对人类生活的重大影响。

  • 1.1材料以及高分子的概念简介

    材料以及高分子的概念简介

  • 1.2高分子概念形成前的“实干”史

    高分子概念形成前的“实干”史

  • 1.3高分子概念建立的“奋斗”史

    高分子概念建立的“奋斗”史

  • 1.4高分子概念建立后的“受宠”史

    高分子概念建立后的“受宠”史

  • 第二章高分子材料简史II-从高分子科学的诞生到完整理论体系的建立

    本章承接第一章的内容,以高分子链的构象,高分子分子量的测定和高分子溶液理论的建立和发展过程为例,介绍了高分子科学诞生以后,高分子科学完整理论体系的建立过程。这一过程同时也是高分子科学家们不断提出新的概念和新的理论,开创新的表征手段的创新过程。最后,简单介绍和展望了由高分子发展而来的超分子科学。

  • 2.1不断创新建立高分子科学理论体系

    不断创新建立高分子科学理论体系

  • 2.2高分子链的构象

    高分子链的构象

  • 2.3高分子分子量的测定

    高分子分子量的测定

  • 2.4高分子的溶液理论

    高分子的溶液理论

  • 2.5从高分子到超分子—周虽旧邦,其命维新

    从高分子到超分子—周虽旧邦,其命维新

  • 第三章高分子材料简史III-生物医学高分子材料

    本章承接第一、二章的内容,通过疫情下高分子材料的突出贡献,介绍生物医学材料和生物医学高分子材料领域的发展历程,着重介绍了高分子科学诞生以后,生物医学高分子材料对人类生命健康领域的贡献。并对现有生命医学高分子材料开发及应用做了介绍。最后,简单介绍和展望了我国在生物医学高分子材料领域的发展和挑战。

  • 3.1引言——疫情下的高分子

    引言——疫情下的高分子

  • 3.2生物医学材料

    生物医学材料

  • 3.3生物医学高分子材料

    生物医学高分子材料

  • 3.4制备生物医用高分子材料

    制备生物医用高分子材料

  • 3.5生物医用材料市场发展概况

    生物医用材料市场发展概况

  • 第四章半导体材料简史I-有机半导体,一场意外推开的新材料大门

    自从导电聚合物被发现以来,具有半导或导电特性的有机材料在短短的数十年间得到广泛且深入的研究,以有机发光二极管和有机场效应晶体管为代表的有机光电子器件已逐渐从实验室研究走进了市场应用,显著影响着我们人类社会生活的进步和发展。相比于传统无机半导体而言,有机半导体具有制备工艺简单化、质量轻、柔性可弯曲等特性,使得其在未来新型光电子器件的研究中发挥着举足轻重的作用。下面,我们通过本次课程的学习,一起来了解一下有机半导体,以及它为我们打开的信息材料与器件研究的全新领域。

  • 4.1半导体发展史

    半导体发展史

  • 4.2有机半导体的发现

    有机半导体的发现

  • 4.3有机半导体发展历程

    机半导体发展历程

  • 第五章半导体材料简史II-半导体的故事,信息技术的基石

    本章承接第四章的内容,以半导体的发展历史与未来趋势为主要内容,介绍智能社会的概念,半导体科学发展史,半导体与新技术之间的关系,以及半导体发展的前沿方向。最后,分享了授课人对于半导体领军人才成长的一些认识。

  • 5.1序言

    序言

  • 5.2什么是半导体

    什么是半导体

  • 5.3半导体怎么用

    半导体怎么用?

  • 5.4半导体的前沿技术

    半导体的前沿技术

  • 5.5半导体领军人才

    半导体领军人才

  • 第六章能源材料简史I-锂离子电池

    锂离子电池已有四十年的历史,如今锂电池几乎影响着世界上每个人的生活。不论是手机,还是笔记本电脑以至于动力汽车,也都少不了锂离子电池的身影。但大家真的了解锂离子电池吗?本章我们从锂离子电池的发展讲起,通过对锂离子电池的工作原理及相关的材料、锂离子电池的安全问题的讲解,让我们对与朝夕相伴的锂离子电池有更加清晰的认识。

  • 6.1锂离子电池引言

    锂离子电池引言

  • 6.2锂离子电池基本结构与工作原理

    锂离子电池基本结构与工作原理

  • 6.3锂离子电池电极材料

    锂离子电池电极材料

  • 6.4锂离子电池的安全问题

    锂离子电池的安全问题

  • 6.5新型电池体系

    新型电池体系

  • 第七章能源材料简史II-洁净能源催化材料

    本章以光催化材料为例,简要介绍了洁净能源催化材料的发展史。这些材料的发展与进步对于探索太阳能到化学能的可再生能源利用技术、实现“碳中和”经济与社会发展模式具有重要意义。

  • 7.1碳中和与洁净能源催化

    碳中和与洁净能源催化

  • 7.2基于光催化的人工光合作用

    基于光催化的人工光合作用

  • 7.3光催化材料发展简史

    光催化材料发展简史

  • 7.4光催化材料调控策略

    光催化材料调控策略

  • 7.5光催化材料发展前景

    光催化材料发展前景

  • 第八章能源材料简史III-太阳能电池的发展和应用

    本章以能源材料的应用和发展为出发点,介绍了传统能源和清洁能源,以及可再生能源。随后,结合材料的性质和发展,介绍了太阳能电池作为一种独特能源材料的历史和工作特点。最后,简单介绍和展望了太阳能电池的应用。

  • 8.1传统能源应用与发展

    传统能源应用与发展

  • 8.2清洁能源

    清洁能源

  • 8.3太阳能电池的发展史

    太阳能电池的发展史

  • 8.4太阳能电池基本原理

    太阳能电池基本原理

  • 8.5太阳能资源和应用

    太阳能资源和应用

  • 第九章纳米材料发展简史

    纳米科学经过半个多世纪的发展,已经成为非常重要的学科领域,纳米材料的研究也日渐系统。本章简要介绍纳米材料的基本概念、纳米材料的发展、纳米材料的分类、纳米材料合成方法、纳米材料的表征。最后以金属和半导体为例,讲述了纳米材料不同于块体材料的原因以及潜在的应用。

  • 9.1纳米材料 纳米尺度

    纳米材料 纳米尺度

  • 9.2纳米材料的表征

    纳米材料的表征

  • 9.3纳米材料的发展史

    纳米材料发展史

  • 9.4纳米材料的制备与分类

    纳米材料制备与分类

  • 9.5纳米材料的纳米效应

    纳米材料的纳米效应

  • 第十章仿生智能材料发展简史-大自然给予的灵感与启迪

    本章主要介绍仿生智能材料的发展史,包括的起源与发展概况、结构与先进应用、拓展与前景展望三个部分。每个部分以仿生材料的实际应用为主线,让同学们感受大自然创造材料的精妙,激发同学们利用自然宝库造福人类社会的热情。

  • 10.1仿生智能材料的起源与发展概况

    仿生智能材料的起源与发展概况

  • 10.2仿生智能材料的结构与先进应用

    仿生智能材料的结构与先进应用

  • 10.3仿生智能材料的拓展与前景展望

    仿生智能材料的拓展与前景展望

  • 开始学习
  • 第一章  作业测试
    第一章 高分子材料简史I-高分子概念的建立,开启了合成高分子时代

    1.1 材料以及高分子的概念简介

    1.2 高分子概念形成前的“实干”史

    1.3 高分子概念建立的“奋斗”史

    1.4 高分子概念建立后的“受宠”史

    视频数5
  • 第二章  作业测试
    第二章 高分子材料简史II-从高分子科学的诞生到完整理论体系的建立

    2.1 不断创新建立高分子科学理论体系

    2.2 高分子链的构象

    2.3 高分子分子量的测定

    2.4 高分子的溶液理论

    2.5 从高分子到超分子—周虽旧邦,其命维新

    视频数8
  • 第三章  作业测试
    第三章 高分子材料简史III-生物医学高分子材料

    3.1 引言——疫情下的高分子

    3.2 生物医学材料

    3.3 生物医学高分子材料

    3.4 制备生物医用高分子材料

    3.5 生物医用材料市场发展概况

    视频数9
  • 第四章  作业测试
    第四章 半导体材料简史I-有机半导体,一场意外推开的新材料大门

    4.1 半导体发展史

    4.2 有机半导体的发现

    4.3 有机半导体发展历程

    视频数3
  • 第五章  作业测试
    第五章 半导体材料简史II-半导体的故事,信息技术的基石

    5.1 序言

    5.2 什么是半导体

    5.3 半导体怎么用

    5.4 半导体的前沿技术

    5.5 半导体领军人才

    视频数5
  • 第六章  作业测试
    第六章 能源材料简史I-锂离子电池

    6.1 锂离子电池引言

    6.2 锂离子电池基本结构与工作原理

    6.3 锂离子电池电极材料

    6.4 锂离子电池的安全问题

    6.5 新型电池体系

    视频数5
  • 第七章  作业测试
    第七章 能源材料简史II-洁净能源催化材料

    7.1 碳中和与洁净能源催化

    7.2 基于光催化的人工光合作用

    7.3 光催化材料发展简史

    7.4 光催化材料调控策略

    7.5 光催化材料发展前景

    视频数5
  • 第八章  作业测试
    第八章 能源材料简史III-太阳能电池的发展和应用

    8.1 传统能源应用与发展

    8.2 清洁能源

    8.3 太阳能电池的发展史

    8.4 太阳能电池基本原理

    8.5 太阳能资源和应用

    视频数5
  • 第九章  作业测试
    第九章 纳米材料发展简史

    9.1 纳米材料 纳米尺度

    9.2 纳米材料的表征

    9.3 纳米材料的发展史

    9.4 纳米材料的制备与分类

    9.5 纳米材料的纳米效应

    视频数5
  • 第十章  作业测试
    第十章 仿生智能材料发展简史-大自然给予的灵感与启迪

    10.1 仿生智能材料的起源与发展概况

    10.2 仿生智能材料的结构与先进应用

    10.3 仿生智能材料的拓展与前景展望

    视频数3
  • 期末考试
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