《材料物理性能》課程教學(xué)大綱（材料化學(xué)專業(yè)）

《材料物理性能》課程教學(xué)大綱一、課程簡介課程中文名材料物理性能課程英文名physicalpropertiesofmaterials雙語授課□是█否課程代碼21112020課程學(xué)分2總學(xué)時數(shù)32課程類別□通識教育課程□公共基礎(chǔ)課程█專業(yè)教育課程□綜合實踐課程□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□社會實踐□虛擬仿真實驗教學(xué)考核方式█閉卷□開卷□課程論文□課程作品█匯報展示□報告█課堂表現(xiàn)□階段性測試█平時作業(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)系面向?qū)I(yè)材料化學(xué)專業(yè)開課學(xué)期第6學(xué)期先修課程高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、工程力學(xué)、大學(xué)物理實驗后續(xù)課程塑料制品成型工藝、高分子材料工廠工藝設(shè)計概論選用教材1.邱成軍,王元化,曲偉.材料物理性能[M].哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2009.參考書目連法增.材料物理性能[M].東北大學(xué)出版社,2005..田蒔.材料物理性能[M].北京航天航空大學(xué)出版社,2004.課程資源1.智慧樹/courseHome/1000011180#onlineCourse課程簡介《材料物理性能》是一門材料類專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是多學(xué)科交叉的一門綜合課程。課程主要介紹了材料的聲、光、電、磁、熱、力學(xué)等物理性能的相關(guān)概念、微觀物理本質(zhì)、影響因素和在材料領(lǐng)域的實際應(yīng)用。通過該課程的教學(xué)，使學(xué)生獲得與材料各種物理性能相關(guān)的基本理論和基本研究方法，具備一定分析和解決實際問題的能力；具備理論聯(lián)系實際的優(yōu)良學(xué)風(fēng)和用于創(chuàng)新的科學(xué)精神；為后續(xù)《塑料制品成型工藝》和《高分子材料工廠工藝設(shè)計概論》等專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、將來的工作和科研打下較堅實的理論與實踐基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)表1課程目標(biāo)序號具體課程目標(biāo)課程目標(biāo)1能熟練列舉和概述材料的熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)和力學(xué)等物理性能的模型、核心因素、物理參數(shù)及其意義；能夠闡述各種物理性能相關(guān)的關(guān)鍵因素作用機制及其影響規(guī)律；具備一定的文獻調(diào)研能力，可以團隊協(xié)作完成材料物理性能相關(guān)的研究分析和應(yīng)用分析等課程任務(wù)。課程目標(biāo)2具備較好的概括能力、邏輯推理能力和自學(xué)能力；能闡述材料物理性能的基本原理和研究方法，熟練判斷微觀粒子運動形態(tài)，并能夠運用材料物理的知識、思想和方法去認識、分析和表達材料學(xué)領(lǐng)域中與材料物理性能相關(guān)的實際問題。課程目標(biāo)3形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，具備嚴謹認真、勇于創(chuàng)新的學(xué)習(xí)態(tài)度與科學(xué)精神；樹立終身學(xué)習(xí)的意識，具備較強的自主學(xué)習(xí)能力。課程目標(biāo)4自覺運用材料物理性能知識去解決實際問題，體會材料化學(xué)的學(xué)科價值；具有環(huán)保意識、高度的社會責(zé)任感，樹立愛國主義情懷、辨證唯物主義的世界觀和正確的人生價值觀。

表2-1課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)畢業(yè)要求2：問題分析【H】2.4能運用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，借助文獻研究，并從可持續(xù)發(fā)展的角度分析工程活動過程的影響因素，獲得有效結(jié)論。1畢業(yè)要求5：使用現(xiàn)代工具【H】5.3：能夠針對材料化學(xué)領(lǐng)域具體的工程問題對象，通過組合、選配、改進、二次開發(fā)等方式創(chuàng)造性地使用現(xiàn)代工具進行模擬和預(yù)測，滿足特定需求，并能夠分析其局限性。2畢業(yè)要求12：終身學(xué)習(xí)【L】12.1：能在最廣泛的技術(shù)變革背景下，認識到自主和終身學(xué)習(xí)的必要性。312.2：具有自主學(xué)習(xí)的能力，包括對材料化學(xué)領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)問題的理解能力、歸納總結(jié)的能力、提出問題的能力，批判性思維和創(chuàng)造性能力。畢業(yè)要求8：職業(yè)規(guī)范【L】8.1：有正確價值觀，理解個人與社會的關(guān)系，了解中國國情。4三、課程學(xué)習(xí)內(nèi)容與方法（一）理論學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求表3-1課程目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法對應(yīng)關(guān)系序號課程模塊學(xué)習(xí)內(nèi)容課程目標(biāo)學(xué)習(xí)任務(wù)學(xué)習(xí)重點難點教學(xué)方法學(xué)時1緒論及材料的熱學(xué)性能1.材料物理性能課程概述。3/41.預(yù)習(xí)：整章教材、課件2.線上學(xué)習(xí)：材料物理性能課程的任務(wù)、內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法。3.拓展閱讀：材料物理性能發(fā)展簡史、學(xué)科前沿相關(guān)文獻4.主題討論：如何學(xué)好材料物理性能重點：1.材料熱容的各種理論及其比較2.熱膨脹的定義及其基本機理3.熱傳導(dǎo)的宏觀規(guī)律和微觀機理4.熱穩(wěn)定性的表示。難點：5.熱傳導(dǎo)微觀機理自主學(xué)習(xí)法：主要針對第1節(jié)專題研討學(xué)習(xí)法：主要針對第3節(jié)講授法：主要針對第2節(jié)82.比熱容的測量、計算及熱分析方法1/2/3/43.熱性能分析在材料研究中的應(yīng)用1/2/3/42材料的電學(xué)性能1.導(dǎo)電性能概述、機制與影響因素1/2/3/41.預(yù)習(xí)：整章教材、課件2.線上學(xué)習(xí)：金屬導(dǎo)電性能的微觀機制3.拓展閱讀：材料的超導(dǎo)特性及研究現(xiàn)狀4.課后作業(yè)：教材、藍墨云班等作業(yè)5.章節(jié)小結(jié)：總結(jié)本章知識點并繪制其思維導(dǎo)圖重點：1.各種電導(dǎo)的宏觀參數(shù)和物理量及電導(dǎo)的主要基本公式2.晶體的能帶理論知識難點：3.晶體的能帶理論知識專題研討學(xué)習(xí)法：主要針對第3節(jié)講授法：主要針對第2節(jié)82.材料導(dǎo)電性的常見測試方法及原理1/2/3/43.當(dāng)前導(dǎo)電材料的發(fā)展1/2/3/43材料的磁學(xué)性能1.材料磁學(xué)性能的概述、機制與影響因素1/2/3/41.預(yù)習(xí)：整章教材、課件2.線上學(xué)習(xí)：材料磁滯回線3.拓展閱讀：材料的磁學(xué)性能及應(yīng)用4.課后作業(yè)：教材、藍墨云班等作業(yè)5.章節(jié)小結(jié)：總結(jié)本章知識點并繪制其思維導(dǎo)圖重點：1.固體物質(zhì)的各種磁性(抗磁性、順磁性、鐵磁性、反鐵磁性、亞鐵磁性)的形成機理及宏觀表現(xiàn)2.磁疇的概念。難點：3.磁疇的概念及磁疇結(jié)構(gòu)自主學(xué)習(xí)法：主要針對第1節(jié)專題研討學(xué)習(xí)法：主要針對第2節(jié)講授法：主要針對第1/3節(jié)62.磁性材料磁滯回線和磁化曲線的測定方法1/2/3/43.磁性材料發(fā)展及其應(yīng)用。1/2/3/44材料的光學(xué)性能1.材料光學(xué)性能的概述、機制與影響因素1/2/3/41.預(yù)習(xí)：整章教材、課件2.線上學(xué)習(xí)：光子的認知3.拓展閱讀：神奇的光學(xué)現(xiàn)象4.課后作業(yè)：教材、藍墨云班等作業(yè)5.章節(jié)小結(jié)：總結(jié)本章知識點并繪制其思維導(dǎo)圖重點：1.光的吸收和色散、晶體的雙折射、介質(zhì)的光散射等各種光現(xiàn)象的物理本質(zhì)。2.了解影響材料光學(xué)性能的各種因素。難點：3.材料透光性機理的理解自主學(xué)習(xí)法：主要針對第1節(jié)講授法：主要針對第2/3節(jié)62.材料光學(xué)性能的基本表征方法1/2/3/43.光學(xué)材料的發(fā)展與應(yīng)用。1/2/3/45材料的彈性及內(nèi)耗分析1.材料的彈性及內(nèi)耗分析的概述、機制與影響因素1/2/3/41.預(yù)習(xí)：整章教材、課件2.線上學(xué)習(xí)：材料彈性及內(nèi)耗本質(zhì)3.拓展閱讀：材料殘余應(yīng)力與機械性能關(guān)系4.課后作業(yè)：教材、藍墨云班等作業(yè)5.章節(jié)小結(jié)：總結(jié)本章知識點并繪制其思維導(dǎo)圖重點：1.彈性的物理本質(zhì)及影響材料2.彈性模量的主要因素難點：3.內(nèi)耗產(chǎn)生的機制自主學(xué)習(xí)法：主要針對第1節(jié)講授法：主要針對第2/3節(jié)42.彈性模量的測量分析方法1/2/3/43.材料的彈性及內(nèi)耗分析的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用1/2/3/4四、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)容與考核方式對應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)考核內(nèi)容所屬學(xué)習(xí)模塊考核占比考核方式課程目標(biāo)11.材料物理性能基本理論的理解水平、綜合分析與運用能力1/2/3/4/534%1.課堂表現(xiàn)2.作業(yè)3.匯報4.期末考試2.材料物理性能基本知識的掌握水平和綜合運用能力1/2/3/4/53.材料物理性能文獻調(diào)研能力及綜合運用能力1/2/3/4/5課程目標(biāo)21.材料物理性能表征方法的理解水平和運用能力1/2/3/4/546%1.課堂表現(xiàn)2.作業(yè)3.匯報4.期末考試2.材料物理性能研究問題和工程應(yīng)用分析水平1/2/3/4/53.材料物理性能微觀機制的理解水平、相關(guān)計算問題的掌握水平1/2/3/4/5課程目標(biāo)31.材料物理性能的最新研究成果和發(fā)展趨勢1/2/3/4/510%1.課堂表現(xiàn)2.作業(yè)3.匯報4.期末考試2.自主學(xué)習(xí)能力、獨立分析能力及知識總結(jié)概括能力1/2/3/4/5課程目標(biāo)41.材料物理性能的職業(yè)性質(zhì)與社會責(zé)任，職業(yè)道德和基本素養(yǎng)1/2/3/4/510%1.課堂表現(xiàn)2.作業(yè)3.匯報4.期末考試2.材料物理性能相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1/2/3/4/5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比例60%匯報成績比例10%平時作業(yè)成績比例20%課堂參與成績比例10%課程目標(biāo)135%30%40%20%34%課程目標(biāo)255%30%40%20%46%課程目標(biāo)35%20%10%30%10%課程目標(biāo)45%20%10%30%10%（二）成績評定1.平時成績評定（1）課堂表現(xiàn)（10%）：通過學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)來評價學(xué)生對知識的掌握情況及相關(guān)能力水平。包括課堂發(fā)言、提問、回答問題、討論等，每人每期參加上述課堂活動不得少于兩次，少于兩次者，課堂表現(xiàn)成績記為0分（目標(biāo)1：20%；目標(biāo)2：20%；目標(biāo)3：30%；目標(biāo)4：30%)。（2）作業(yè)（20%）：圍繞課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)進行線上、線下作業(yè)的設(shè)計。線上的章節(jié)作業(yè)主要為選擇（含排序）、判斷題，要求學(xué)生課前完成，作為前測，主要了解學(xué)生對知識的認識、理解情況及自主學(xué)習(xí)能力。線下的章節(jié)作業(yè)作為后測，主要考核學(xué)生綜合運用知識的能力和創(chuàng)新能力（目標(biāo)1：40%；目標(biāo)2：40%；目標(biāo)3：10%；目標(biāo)4：10%)。（3）匯報（10%）：圍繞課程主體進行PPT翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計，主要考察學(xué)生的知識掌握情況、自主學(xué)習(xí)能力、文獻調(diào)研能力，以及在討論中表現(xiàn)出的職業(yè)素養(yǎng)與人生價值觀等（目標(biāo)1：30%；目標(biāo)2：30%；目標(biāo)3：20%；目標(biāo)4：20%)。2.期末成績評定期末考試以閉卷的方式進行。試題類型包括選擇、填空、問答、綜合、計算等4-5種題型（目標(biāo)1：35%，目標(biāo)2：55%，目標(biāo)3：5%，目標(biāo)4：5%）。期末考試主要考察學(xué)生對基本理論、基礎(chǔ)知識和具體方法的理解與運用情況，著重對基本概念、基本理論和基本計算、材料性能的改善和應(yīng)用的考核。3.總成績評定課程期末總成績由平時考核成績和期末考核成績構(gòu)成。期末總成績（100%）=平時成績×40%+期末成績×60%。（三）評分標(biāo)準(zhǔn)試卷考核項目以試卷參考答案及評分細則為準(zhǔn)，非試卷考核項目可參照以下示例制定。表5評分標(biāo)準(zhǔn)（非試卷考核項目）考核項目評分標(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）課堂練習(xí)、回答問題正確，且能進行解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點正確，問題有深度、有創(chuàng)新（50%）。（1）課堂測驗、回答問題正確，但解釋欠清楚（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點正確，但問題無深度或無創(chuàng)新（50%）。（1）課堂測驗、回答問題大部分正確，且不能解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點基本正確，但問題無深度、無創(chuàng)新（50%）。（1）課堂測驗、回答問題錯誤率在30~50%之間，且不能解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點有部分錯誤，或邏輯不嚴密（50%）。（1）課堂測驗、回答問題錯誤率超過50%，且不能解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點錯誤，思路不清晰，邏輯不嚴密（50%）。如出現(xiàn)錯誤價值觀、反黨反社會言論，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分專題討論匯報（1）學(xué)習(xí)態(tài)度端正，能按照要求完成指定文獻的閱讀并分層次概括出主要內(nèi)容；（40%）（2）以團隊的形式制作文獻匯報ppt，且ppt內(nèi)容豐富，制作精美；（30%）。（3）專題匯報內(nèi)容全面、邏輯清楚、表達流暢（30%）。（1）學(xué)習(xí)態(tài)度端正，能按照要求完成指定文獻的閱讀，能簡要概括出文獻主要大意；（40%）（2）ppt內(nèi)容完整但制作粗糙；（30%）。（3）匯報內(nèi)容完整，但表達不太流暢（30%）。（1）基本能按照要求完成指定文獻的閱讀，內(nèi)容概括較為簡單；（40%）（2）ppt內(nèi)容不太完整，缺乏部分環(huán)節(jié)（30%）。（3）能完成匯報，但內(nèi)容不太熟悉（30%）。（1