材料科学与工程基础
材料科学与工程基础
1万+ 人选课
更新日期:2025/05/16
开课时间2025/02/17 - 2025/07/31
课程周期24 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

   《材料科学与工程基础》课程是四川大学在高分子材料与工程专业教育教学改革过程中创建、发展和完善起来的。课程由国家级教学名师顾宜教授于1998年开设,先后评为国家级精品课程、国家级精品资源共享课、四川省高等学校省级精品在线开放课程、省级线上一流课程、省级线下一流课程,2023年认定为国家级线下一流课程。自编“十一五”、“十二五”国家级规划教材,获首届“全国优秀教材”二等奖。

    课程负责人由“长江学者”特聘教授、国家杰青赵长生教授担任,团队成员8人,均具有博士学位及副高级以上职称。团队积极投身教学改革,勇于实践,承担教育部、四川省和四川大学教学改革项目9项,获国家级教学成果奖二等奖2次、四川省教学成果奖4次,四川大学教学成果奖2次,发表教改论文多篇。课程团队成员获得宝钢优秀教师奖、全国石油和化工教育优秀教学团队、四川大学“德渥群芳”育人文化建设标兵团队、四川大学“未来教学名师奖”、四川大学课程思政榜样课程、教学质量优秀奖、青年骨干教师奖等。

    课程注重科教融合、产教融合、协同育人。团队成员均处于科研一线,研究方向涉及生物医用高分子材料、功能高分子材料、高性能高分子材料及复合材料等,相继承担国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目、面上项目、青年项目,四川省科技支撑项目,完成多项技术成果转化。

    课程面向四川大学高分子科学与工程学院的大学二年级本科生开设,是专业基础必修课程,共有48个学时,3个学分。课程MOOC于2019年上线,每年2期。课程从材料科学与工程的“四要素”出发,采用“集成化”模式,强调学习共性规律。课程坚持以学为中心,教学相长,秉持“讲一门课,不是讲一本书”的教学理念,注重创新与实践。课程已在材料类专业广泛推广,充分发挥了精品课程的示范作用,为学科发展做出了重要贡献。

课程大纲
1.绪论
第一周1.绪论
1.绪论
2.材料结构基础(1)
第一周2.材料结构基础(1)
2.1物质的形态及材料结构
2.2原子结构
第一周小测
2.材料结构基础(2)
第二周2.材料结构基础(2)
2.3原子之间的相互作用和结合
2.4多原子体系电子的相互作用与稳定性
第二周小测
2.材料结构基础(3)
第三周2.材料结构基础(3)
2.5.1晶体的特性与性质以及几何学基础
2.5.2晶体的结构
第三周小测
2.材料结构基础(4)
第四周2.材料结构基础(4)
2.6.1固溶体
2.6.2晶体结构缺陷
2.6.3扩散
第四周小测
2.材料结构基础(5)
第五周2.材料结构基础(5)
2.7.1固体中的转变类型
2.7.2相变相图
2.8固体的表面结构
第五周小测
3.材料组成与结构(1)
第六周3.材料组成与结构(1)
3.1材料组成和结构的基本内容
3.2金属材料的结构和组成
第六周小测
3.材料组成与结构(2)
第七周3.材料组成与结构(2)
3.3无机非金属材料的结构和组成
第七周小测
4.材料的组成与结构(3)
第八周4.材料的组成与结构(3)
3.4高分子材料的组成和结构
第八周小测
4.材料的组成与结构(4)
第九周4.材料的组成与结构(4)
3.5复合材料的组成与结构
第九周小测
4.材料的性能(1)
第十周4.材料的性能(1)
4.1.1固体材料的力学性能
4.1.2应力和应变
4.1.3应力和应变曲线
4.1.4弹性形变-模量及其转换关系
4.1.5弹性形变-聚合物的高弹性和粘弹性
4.1.6永久形变-塑性和粘性流动
4.1.7永久形变-材料的强化
第十周小测
4.材料的性能(2)
第十一周4.材料的性能(2)
4.1.8强度
4.1.9断裂
4.1.10理论断裂强度
4.1.11格列菲斯理论
4.1.12断裂韧性
第十一周小测
4.材料的性能(3)
第十二周4.材料的性能(3)
4.1.13硬度
4.1.14摩擦和磨损
4.1.15疲劳
4.2.1热传导和比热容
4.2.2热膨胀性
4.2.3耐热性和热稳定性
4.2.4燃烧特性
第十二周小测
4.材料的性能(4)
第十三周4.材料的性能(4)
4.3.1电导率和电阻率
4.3.2材料的结构与导电性
4.3.3材料的超导电性
4.3.4材料的介电性
第十三周小测
4.材料的性能(5)
第十四周4.材料的性能(5)
4.4.1磁学的基本量与磁性的本质
4.4.2磁性的分类
4.4.3磁畴与磁滞回线
4.4.4典型材料的磁学性能
第十四周小测
4.材料的性能(6)
第十五周4.材料的性能(6)
4.5.1光的本质
4.5.2吸收、反射和透射
4.5.3不同材料的光学性质和发光现象
4.6材料的腐蚀性能
第十五周小测
4.材料的性能(7)
第十六周4.材料的性能(7)
4.7.1复合材料的特性和复合效应
4.7.2复合材料的力学性能
4.8纳米材料及效应
第十六周小测
5.材料的制备与成型加工
第十七周5.材料的制备与成型加工
5.1材料制备原理及方法
5.2材料的成型加工性
第十七周小测