《材料熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)》課程教學(xué)大綱（材料化學(xué)）

《材料熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)》課程教學(xué)大綱一、課程簡(jiǎn)介課程中文名材料熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)課程英文名ThermodynamicsandKineticsofMaterials雙語授課□是否課程代碼21122013課程學(xué)分2總學(xué)時(shí)數(shù)32課程類別□通識(shí)教育課程□公共基礎(chǔ)課程專業(yè)教育課程□綜合實(shí)踐課程□教師教育課程課程性質(zhì)□必修選修□其他課程形態(tài)□線上線下□線上線下混合式□社會(huì)實(shí)踐□虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方式□閉卷開卷□課程論文□課程作品□匯報(bào)展示□報(bào)告課堂表現(xiàn)□階段性測(cè)試平時(shí)作業(yè)其他（可多選）開課學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院開課系(教研室)材料化學(xué)面向?qū)I(yè)材料化學(xué)開課學(xué)期第5學(xué)期先修課程無機(jī)化學(xué)后續(xù)課程畢業(yè)論文、畢業(yè)設(shè)計(jì)選用教材趙新兵.材料熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué).浙江大學(xué)出版社，2016參考書目徐瑞.材料熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)[M].哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2003.李靜波,金海波.材料動(dòng)力學(xué)理論[M].北京理工大學(xué)出版社，2017.課程資源/video/BV1eJ411y7m9?p=1&vd_source=bcbfc1fc26a49cdaab4703cc25b8b87d課程簡(jiǎn)介《材料熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)》課程是專業(yè)選修課程，選修對(duì)象為材料化學(xué)專業(yè)非師范本科大三學(xué)生。主要學(xué)習(xí)內(nèi)容包括材料的熱力學(xué)及動(dòng)力學(xué)。通過該課程的教學(xué)，使學(xué)生獲得從事材料科學(xué)與工程相關(guān)職業(yè)必需的材料熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)和基本方法，具有一定分析和解決實(shí)際問題的能力；具有理論聯(lián)系實(shí)際的優(yōu)良學(xué)風(fēng)和勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神；為將來的工作和科研打下較堅(jiān)實(shí)的理論與實(shí)踐基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)表1課程目標(biāo)序號(hào)具體課程目標(biāo)課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2說明熱力學(xué)定律是如何通過熱力學(xué)函數(shù)應(yīng)用到材料科學(xué)研究領(lǐng)域而形成材料熱力學(xué)規(guī)律，能夠利用材料熱力學(xué)規(guī)律解決復(fù)雜工程領(lǐng)域中的具體問題，能夠?qū)?fù)雜工程領(lǐng)域中的熱力學(xué)現(xiàn)象予以正確的評(píng)價(jià)。能夠正確評(píng)價(jià)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)在材料研究中的關(guān)系。課程目標(biāo)3運(yùn)用熱力學(xué)四大定律的概念、實(shí)質(zhì)、適用條件、意義。運(yùn)用熱力學(xué)函數(shù)中的重要函數(shù)關(guān)系。運(yùn)用相圖熱力學(xué)、相變熱力學(xué)、曲面熱力學(xué)和溶液熱力學(xué)等規(guī)律和概念。運(yùn)用熱焓、熵、自由能、偏克分子量、活度等熱力學(xué)參量在具體材料變化過程中的求解方法和對(duì)過程做出正確的判斷。深刻認(rèn)識(shí)到基礎(chǔ)性研究決定著國(guó)家和社會(huì)科技創(chuàng)新的深度和廣度；深刻領(lǐng)悟到理論基礎(chǔ)研究和社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的密切關(guān)系；習(xí)得順應(yīng)社會(huì)價(jià)值導(dǎo)向的價(jià)值觀。表2-1課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)畢業(yè)要求3：設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案【M】3-1運(yùn)用動(dòng)力學(xué)分析方法，能夠分析發(fā)現(xiàn)影響材料制備和性能的關(guān)鍵步驟，并提出合理的解決方案。目標(biāo)13-2運(yùn)用動(dòng)力學(xué)分析方法，能夠分析發(fā)現(xiàn)影響材料制備和性能的關(guān)鍵因素，并提出合理的解決方案。畢業(yè)要求4：研究【M】4-1形成動(dòng)力學(xué)思路，能夠合理解釋復(fù)雜問題中所涉及的動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象。目標(biāo)1目標(biāo)24-2運(yùn)用熱力學(xué)函數(shù)和材料熱力規(guī)律之間的關(guān)系，并做出正確的解釋。畢業(yè)要求5：使用現(xiàn)代工具【H】5-1簡(jiǎn)述動(dòng)力學(xué)基本規(guī)律和原理，能夠針對(duì)復(fù)雜現(xiàn)象建立動(dòng)力學(xué)模型。目標(biāo)15-2闡述制備材料制備過程中的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的關(guān)系。畢業(yè)要求6：工程與社會(huì)【M】6-1能使用材料熱力學(xué)規(guī)律解決復(fù)雜工程領(lǐng)域中的具體問題。目標(biāo)2目標(biāo)36-2能識(shí)別復(fù)雜工程問題中熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象。畢業(yè)要求7：環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展【M】7-1深刻認(rèn)識(shí)到基礎(chǔ)性研究決定著國(guó)家和社會(huì)科技創(chuàng)新的深度和廣度；深刻領(lǐng)悟到理論基礎(chǔ)研究和社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的密切關(guān)系。目標(biāo)3 三、課程學(xué)習(xí)內(nèi)容與方法表3-1課程目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法對(duì)應(yīng)關(guān)系序號(hào)課程模塊學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)任務(wù)課程目標(biāo)學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)方法學(xué)時(shí)1認(rèn)識(shí)材料熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)1.材料熱力學(xué)課前預(yù)習(xí)：預(yù)習(xí)章節(jié)內(nèi)容。實(shí)踐教學(xué)：匯報(bào)課程PPT內(nèi)容。課后作業(yè)：完成課后作業(yè)布置，鞏固本章內(nèi)容知識(shí)。拓展閱讀：材料熱力學(xué)及動(dòng)力學(xué)在材料學(xué)研究中的最新進(jìn)展。1、2重點(diǎn)：熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)在材料研究中的關(guān)系1.講授法：能夠引導(dǎo)學(xué)生對(duì)材料熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)。促進(jìn)學(xué)生知識(shí)能力提升。3.翻轉(zhuǎn)課堂：能夠促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展。22.材料動(dòng)力學(xué)1、23.熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)在材料研究中的關(guān)系1、22材料熱力學(xué)1.熱力學(xué)平衡課前預(yù)習(xí)：預(yù)習(xí)章節(jié)內(nèi)容。實(shí)踐教學(xué)：匯報(bào)課程PPT內(nèi)容。課后作業(yè)：完成課后作業(yè)布置，鞏固本章內(nèi)容知識(shí)。拓展閱讀：熱力學(xué)在材料研究中的應(yīng)用。1、3重點(diǎn)：1.熱力學(xué)平衡2.相平衡難點(diǎn)：3.自由度和相關(guān)函數(shù)的關(guān)系1.講授法：能夠引導(dǎo)學(xué)生對(duì)材料熱力學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容的掌握。促進(jìn)學(xué)生知識(shí)能力提升。2.專題研討：能夠促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展3.翻轉(zhuǎn)課堂：能夠促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展。142.自由能2、33.相平衡1、34.相圖熱力學(xué)2、33材料動(dòng)力學(xué)1.化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)課前預(yù)習(xí)：預(yù)習(xí)章節(jié)內(nèi)容。實(shí)踐教學(xué)：匯報(bào)課程PPT內(nèi)容。課后作業(yè)：完成課后作業(yè)布置，鞏固本章內(nèi)容知識(shí)。拓展閱讀：動(dòng)力學(xué)在材料研究中的應(yīng)用1、2重點(diǎn)：1.晶體生長(zhǎng)和組織結(jié)構(gòu)演變的關(guān)鍵步驟控制步驟難點(diǎn)：2.三類反應(yīng)的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過程1.講授法：能夠引導(dǎo)學(xué)生對(duì)材料動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容的掌握。促進(jìn)學(xué)生知識(shí)能力提升。2.案例教學(xué)：能夠促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。3.翻轉(zhuǎn)課堂：能夠促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展。162.傳質(zhì)和擴(kuò)散1、23.氣-固、液-固和固-固反應(yīng)動(dòng)力學(xué)1、2四、課程考核（一）考核內(nèi)容與考核方式表4-1課程目標(biāo)、考核內(nèi)容與考核方式對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)考核內(nèi)容所屬學(xué)習(xí)模塊/項(xiàng)目考核占比考核方式課程目標(biāo)11.速率方程和速率常數(shù)340%課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)、開卷考試2.簡(jiǎn)單反應(yīng)級(jí)數(shù)的反應(yīng)速率方程33.擴(kuò)散的熱力學(xué)解釋34.吸附-脫附35.表面催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析36.電極反應(yīng)37.晶體生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)38.固相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)3課程目標(biāo)21.熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)在材料研究中的關(guān)系120%課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)、開卷考試2.材料研究中的熱力學(xué)規(guī)律2課程目標(biāo)31.熱力學(xué)四大定律和熱力學(xué)函數(shù)的關(guān)系240%課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)、開卷考試2.自由能與相關(guān)函數(shù)的關(guān)系23.相圖熱力學(xué)、相變熱力學(xué)、曲面熱力學(xué)和溶液熱力學(xué)等規(guī)律24.相平衡條件及二元系中的兩相平衡及三相平衡2評(píng)分依據(jù)：表4-2課程目標(biāo)與考核方式矩陣關(guān)系課程目標(biāo)考核方式考核占比期末考試成績(jī)比例50%課堂表現(xiàn)成績(jī)比例20%平時(shí)作業(yè)成績(jī)比例15%實(shí)踐教學(xué)成績(jī)比例15%課程目標(biāo)160%30%50%040%課程目標(biāo)240%30%30%30%20%課程目標(biāo)3040%20%70%40%（二）成績(jī)?cè)u(píng)定1.平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)定（1）課堂表現(xiàn)（40%）：通過學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)情況、發(fā)言與提問情況，來評(píng)價(jià)學(xué)生是否深刻認(rèn)識(shí)到基礎(chǔ)性研究決定著國(guó)家和社會(huì)科技創(chuàng)新，是否領(lǐng)悟到理論基礎(chǔ)研究和社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的密切關(guān)系以及習(xí)得順應(yīng)社會(huì)價(jià)值導(dǎo)向的價(jià)值觀，特別是對(duì)環(huán)境的認(rèn)知，對(duì)問題的看法，對(duì)處理問題的態(tài)度，對(duì)做出決策的方式，對(duì)達(dá)成目標(biāo)一致性的理解，對(duì)法律和倫理的底線思維（2）作業(yè)完成情況（30%）：圍繞課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)課后作業(yè)。如讓學(xué)生闡述對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的掌握和對(duì)難點(diǎn)知識(shí)的理解，幫助學(xué)生將重難點(diǎn)轉(zhuǎn)化為自己的理解。（3）實(shí)踐教學(xué)（30%）：通過課堂匯報(bào)，培養(yǎng)口頭表達(dá)能力和交流能力?？疾鞂W(xué)生在言行中表現(xiàn)出的家國(guó)情懷、社會(huì)責(zé)任、學(xué)科專業(yè)意識(shí)、世界觀與人生價(jià)值觀、學(xué)習(xí)紀(jì)律、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)興趣、科學(xué)精神、創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力水平與終身學(xué)習(xí)意識(shí)2.期末成績(jī)?cè)u(píng)定課終考核主要考察學(xué)生對(duì)考核內(nèi)容中涉及重難點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)的理解與運(yùn)用等。方式為開卷考試等。要求學(xué)生掌握基本概念、運(yùn)用具體方法解決相關(guān)實(shí)際問題。3.總成績(jī)?cè)u(píng)定總成績(jī)（100%）=平時(shí)成績(jī)（50%）+期末成績(jī)（50%）（三）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表5評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（非試卷考核項(xiàng)目）考核項(xiàng)目評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)課堂表現(xiàn)（1）課堂紙練習(xí)、回答問題正確，且能進(jìn)行解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點(diǎn)正確，問題有深度、有創(chuàng)新（50%）。（1）課堂測(cè)驗(yàn)、回答問題正確，但解釋欠清楚（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點(diǎn)正確，但問題無深度或無創(chuàng)新（50%）。（1）課堂測(cè)驗(yàn)、回答問題大部分正確，且不能解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點(diǎn)基本正確，但問題無深度、無創(chuàng)新（50%）。（1）課堂測(cè)驗(yàn)、回答問題錯(cuò)誤率在30~50%之間，且不能解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點(diǎn)有部分錯(cuò)誤，或邏輯不嚴(yán)密（50%）。（1）課堂測(cè)驗(yàn)、回答問題錯(cuò)誤率超過50%，且不能解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點(diǎn)錯(cuò)誤，思路不清晰，邏輯不嚴(yán)密（50%）。如出現(xiàn)錯(cuò)誤價(jià)值觀，記為0課后作業(yè)（1）答案正確率超過90%（80%）。（2）部分作業(yè)完成方法、思路有創(chuàng)新（10%）。（3）書寫規(guī)范，無抄襲，態(tài)度端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在80~89%（80%）。（2）整個(gè)作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫規(guī)范，無抄襲，態(tài)度端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在70-79%（80%）。（2）整個(gè)作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫較規(guī)范，無抄襲，態(tài)度基本端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在60-69%（80%）。（2）整個(gè)作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫不夠規(guī)范，或有少量抄襲痕跡（10%）。（1）作業(yè)正確率在60%以下（80%）。（2）整個(gè)作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫不規(guī)范，有明顯抄襲，或有部分作業(yè)未完成（10%）。未提交作業(yè)記0分實(shí)踐教學(xué)（1）PPT制作認(rèn)真仔細(xì)，不存在抄襲，有創(chuàng)新（50%）。（2）講述流暢，表達(dá)正確，態(tài)度端正。（50%）。（1）PPT制作認(rèn)真仔細(xì)，不存在抄襲（50%）。（2）講述流暢，表達(dá)正確，態(tài)度端正。（50%）。（1）PPT制作較為認(rèn)真，有少量錯(cuò)誤，不存在抄襲（50%）。（2）講述基本流暢，表達(dá)基本正確。態(tài)度端正。（50%