课程简介
《材料科学与工程基础》是工科材料类专业的一门核心专业基础课程，其基本原理植根于凝聚态物理学、物理化学与有机化学。通过本课程的学习使学生能够在先修课程的基础上进一步融合金属学原理、无机非金属材料物理化学、高分子材料科学等学科的共性科学原理和方法。课程着重对基本概念和基础理论的阐述，同时兼顾教学内容的科学性、先进性和实用性，为学生后续高分子材料与工程和复合材料与工程专业课程的学习和科学研究工作打下坚实的理论基础，同时培养学生运用科学原理初步解决材料工程实际问题的能力。
本课程目标是使材料类专业的学生建立材料制备/加工--组成/结构--性能--应用关系的一级学科整体概念，从原理上认识金属材料、无机非金属材料、高分子材料等各种材料的基本属性，及其在材料领域中的地位和作用。本课程在线课程建设选用四川大学顾宜教授和赵长生教授主编的《材料科学与工程基础》为教材，课程授课内容涵盖了绪论、材料结构基础、材料的组成及结构、材料的性能及材料的制备与成型加工等五章内容。
课程大纲
第一章 绪论
第二章 材料结构基础
第1讲 物质的组成、状态及材料结构和材料的原子结构
第2讲 原子之间相互作用和结合
第3讲 杂化轨道和分子轨道理论
第4讲 费米能级、固体中的能带、晶体的对称元素
第5讲 晶体几何学基础：空间点阵，晶胞、晶系和空间点阵形式，晶向指数
第6讲 晶体几何学基础：晶面指数和晶面间距
第7讲 晶体的类型：金属晶体
第8讲 晶体的类型：离子晶体、共价晶体、分子晶体、多晶型和液晶
第9讲 固体中的原子无序：固溶体
第10讲 固体中的原子无序：晶体结构缺陷
第11讲 非晶体，扩散，固体中的转变类型
第12讲 固体中的转变：相变分类及二元匀晶相图
第13讲 固体中的转变：二元共晶相图和三元相图
第14讲 固体物质的表面结构
第三章 材料组成与结构
第1讲 材料的组成和结构：金属材料的组成和结构及合金的种类
第2讲 金属材料的组成和结构：铁碳合金相图
第3讲 金属材料的组成和结构：钢、铸铁、合金及非晶态合金
第4讲 无机非金属材料的组成和结构：典型的金属氧化物晶体结构
第5讲 无机非金属材料的组成和结构：硅酸盐晶体结构
第6讲 无机非金属材料的组成和结构：无机非金属材料的非晶结构、陶瓷及碳化物
第7讲 高分子材料的组成和结构：高分子链的组成和聚集态结构
第8讲 高分子材料的组成和结构：高分子材料的组成、织态结构及聚合物共混材料
第9讲 复合材料的组成与结构
第四章 材料的性能
第1讲 材料的力学性能一：材料的力学状态，应力和应变
第2讲 材料的力学性能二：弹性形变和永久形变
第3讲 材料的力学性能三：强度
第4讲 材料的力学性能四：断裂和韧性，脆性断裂
第5讲 材料的力学性能五：延性断裂和断裂韧性
第6讲 材料的力学性能六：硬度、摩擦和磨损
第7讲 材料的力学性能七：疲劳
第8讲 材料的热性能一：热导率和比热容
第9讲 材料的热性能二：热膨胀性、耐热性、热稳定性、高分子的燃烧特性
第10讲 材料的电学性能一：电导率和电阻率
第11讲 材料的电学性能二：材料的电子结构和导电性
第12讲 材料的电学性能三：材料的光电性、超导电性和介电性
第13讲 材料的磁学性能一：磁学基本量和磁性本质
第14讲 材料的磁学性能二：磁性的分类
第15讲 材料的磁学性能三：磁畴和磁滞回线
第16讲 材料的磁学性能四：材料不同的磁学性能
第17讲 材料的光学性能一：光的本质和光与介质的作用
第18讲 材料的光学性能二：不同材料的光学性质和发光现象
第19讲 材料的耐腐蚀性
第20讲 复合材料的性能一：复合效应
第21讲 复合材料的性能二：力学性能
第22讲 纳米材料及效应
第五章 材料的制备与成型加工
第1讲 材料制备原理及方法
第2讲 材料的成型加工性
期末考试
第二章 材料结构基础
第1讲 物质的组成、状态及材料结构和材料的原子结构
第2讲 原子之间相互作用和结合
第3讲 杂化轨道和分子轨道理论
第4讲 费米能级、固体中的能带、晶体的对称元素
第5讲 晶体几何学基础：空间点阵，晶胞、晶系和空间点阵形式，晶向指数
第6讲 晶体几何学基础：晶面指数和晶面间距
第7讲 晶体的类型：金属晶体
第8讲 晶体的类型：离子晶体、共价晶体、分子晶体、多晶型和液晶
第9讲 固体中的原子无序：固溶体
第10讲 固体中的原子无序：晶体结构缺陷
第11讲 非晶体，扩散，固体中的转变类型
第12讲 固体中的转变：相变分类及二元匀晶相图
第13讲 固体中的转变：二元共晶相图和三元相图
第14讲 固体物质的表面结构
第三章 材料组成与结构
第1讲 材料的组成和结构：金属材料的组成和结构及合金的种类
第2讲 金属材料的组成和结构：铁碳合金相图
第3讲 金属材料的组成和结构：钢、铸铁、合金及非晶态合金
第4讲 无机非金属材料的组成和结构：典型的金属氧化物晶体结构
第5讲 无机非金属材料的组成和结构：硅酸盐晶体结构
第6讲 无机非金属材料的组成和结构：无机非金属材料的非晶结构、陶瓷及碳化物
第7讲 高分子材料的组成和结构：高分子链的组成和聚集态结构
第8讲 高分子材料的组成和结构：高分子材料的组成、织态结构及聚合物共混材料
第9讲 复合材料的组成与结构
第四章 材料的性能
第1讲 材料的力学性能一：材料的力学状态，应力和应变
第2讲 材料的力学性能二：弹性形变和永久形变
第3讲 材料的力学性能三：强度
第4讲 材料的力学性能四：断裂和韧性，脆性断裂
第5讲 材料的力学性能五：延性断裂和断裂韧性
第6讲 材料的力学性能六：硬度、摩擦和磨损
第7讲 材料的力学性能七：疲劳
第8讲 材料的热性能一：热导率和比热容
第9讲 材料的热性能二：热膨胀性、耐热性、热稳定性、高分子的燃烧特性
第10讲 材料的电学性能一：电导率和电阻率
第11讲 材料的电学性能二：材料的电子结构和导电性
第12讲 材料的电学性能三：材料的光电性、超导电性和介电性
第13讲 材料的磁学性能一：磁学基本量和磁性本质
第14讲 材料的磁学性能二：磁性的分类
第15讲 材料的磁学性能三：磁畴和磁滞回线
第16讲 材料的磁学性能四：材料不同的磁学性能
第17讲 材料的光学性能一：光的本质和光与介质的作用
第18讲 材料的光学性能二：不同材料的光学性质和发光现象
第19讲 材料的耐腐蚀性
第20讲 复合材料的性能一：复合效应
第21讲 复合材料的性能二：力学性能
第22讲 纳米材料及效应
第五章 材料的制备与成型加工
第1讲 材料制备原理及方法
第2讲 材料的成型加工性
期末考试