宁波大学：材料科学与化学工程学院《材料科学与工程基础2》课程教学大纲（2025版）

《材料科学与工程基础2》课程教学大纲一、课程简介课程中文名材料科学与工程基础2课程英文名Fundamentals of MaterialsScienceand Engineering2课程学分总学时数2.5课程代码42.5269A02A口通识课程口线上团学科基础课团必修口线下课程类别课程性质课程形态口专业课口选修口线上线下混合口其他口实验实践课口其他口其他闭卷口开卷口一页开卷口面试口口试口答辩考核方式口论文口报告口大型作业口课程作品口其他开课基层教开课学院材料科学与化学工程学院材料科学与工程系学组织面向专业开课学期材料科学与工程专业2.2学期审核人课程负责人龚狄荣潘尚可、李微微先修课程材料科学与工程基础1，大学物理，高等数学，物理化学后续课程材料结构表征与分析方法、高分子物理、材料化学无课程网址《材料科学与工程基础2》是材料科学与工程专业的一门重要基础课，是研究材料共性规律的一门学科，其研究内容涉及金属、无机非金属和高分子等材料的相图、制备工艺、组织结构、材料性能及材料应用之间的相互关系。本课程的教学任务是从材料科学与工程的“四要素”出发，详细讲授金课程简介属材料、无机非金属材料、高分子材料等各种材料的共性规律及个性特征。使学生建立材料制备-组成/结构-性能-应用关系的整体概念，从原理上认识各种材料的基本属性及其在材料领域中的地位和作用，为以后专业课程的学习、材料设计以及材料的应用等奠定良好基础

《材料科学与工程基础 2》课程教学大纲 一、课程简介 课程中文名 材料科学与工程基础 2 课程英文名 Fundamentals of Materials Science and Engineering 2 课程代码 269A02A 课程学分 2.5 总学时数 42.5 课程类别 □通识课程 学科基础课 □专业课 □实验实践课 □其他 课程性质 必修 □选修 □其他 课程形态 □线上 线下 □线上线下混 合 □其他 考核方式 闭卷 □开卷 □一页开卷 □面试 □口试 □答辩 □论文 □报告 □大型作业 □课程作品 □其他 开课学院 材料科学与化学工程学院 开课基层教 学组织 材料科学与工程系 面向专业 材料科学与工程专业 开课学期 2.2 学期 课程负责人 潘尚可、李微微 审核人 龚狄荣 先修课程 材料科学与工程基础 1，大学物理，高等数学，物理化学 后续课程 材料结构表征与分析方法、高分子物理、材料化学 课程网址 无 课程简介 《材料科学与工程基础 2》是材料科学与工程专业的一门重要基础课， 是研究材料共性规律的一门学科，其研究内容涉及金属、无机非金属和高分 子等材料的相图、制备工艺、组织结构、材料性能及材料应用之间的相互关 系。本课程的教学任务是从材料科学与工程的“四要素”出发，详细讲授金 属材料、无机非金属材料、高分子材料等各种材料的共性规律及个性特征。 使学生建立材料制备-组成/结构-性能-应用关系的整体概念，从原理上认识 各种材料的基本属性及其在材料领域中的地位和作用，为以后专业课程的 学习、材料设计以及材料的应用等奠定良好基础

二、课程目标《材料科学与工程基础2》是材料科学与工程专业的一门重要基础课，是研究材料共性规律的一门学科，其研究内容涉及金属、无机非金属和高分子等材料的相图、制备工艺、组织结构、材料性能及材料应用之间的相互关系。本课程的教学任务是从材料科学与工程的“四要素”出发，详细讲授金属材料、无机非金属材料、高分子材料等各种材料的共性规律及个性特征。使学生建立材料制备一组成/结构一性能一应用关系的整体概念，从原理上认识各种材料的基本属性及其在材料领域中的地位和作用，为以后专业课程的学习、材料设计以及材料的应用等奠定良好基础。结合国家建设和民族复兴的新时代背景，增强学生家国情怀与文化自信，激发学生使命感和责任心。通过理论教学和实践活动，达到以下课程目标：表1课程目标序号具体课程目标掌握材料科学中重要的基本概念，可以依据材料科学基础知识描述理论和工课程目标1程问题。能够运用数学及材料科学的基本模型计算、分析材料科学与工程领域中的复课程目标2杂问题。能够运用数学、化学、物理及材料科学的基本原理、基础知识、模型和公式课程目标3等，分析和计算材料科学中理论和工程问题。根据材料的制备-组成/结构-性能-应用之间的关系，掌握新能源材料和高分子材料产品的开发流程、配方设计的基本原理，分析影响新能源材料和高分课程目标4子材料的组织结构、性能和应用的组成、温度和时间控制等材料制备工艺的影响因素，并能优选方案。掌握新能源和高分子材料结构和性质关系、高分子运动和状态转变的数学模课程目标5型，能够对高分子材料领域复杂工程问题的解决方案进行评价、综合和改进。三、课程目标与毕业要求对应关系本课程的课程目标对材料科学与工程专业毕业要求指标点的支撑情况如表2所示：表2课程目标与毕业要求对应关系及权重毕业要求支撑毕业要求指标点课程目标指标点1-1：能够将数学、自然科1.工程知识：能够将数学、自然科学、学、工程基础和材料工程专业知识工程基础和专业知识用于解决材料科用于材料的设计与制备、结构与性1能、工艺与设备、产品与应用中复学与工程专业领域，尤其是高分子材料、新能源材料领域所涉及的制备及加杂工程问题的恰当表述。工过程中的复杂工程问题。指标点1-4：能够将数学模型和相2关专业知识用手材料的设计与制

二、课程目标 《材料科学与工程基础 2》是材料科学与工程专业的一门重要基础课，是研 究材料共性规律的一门学科，其研究内容涉及金属、无机非金属和高分子等材料 的相图、制备工艺、组织结构、材料性能及材料应用之间的相互关系。本课程的 教学任务是从材料科学与工程的“四要素”出发，详细讲授金属材料、无机非金 属材料、高分子材料等各种材料的共性规律及个性特征。使学生建立材料制备- 组成/结构-性能-应用关系的整体概念，从原理上认识各种材料的基本属性及其 在材料领域中的地位和作用，为以后专业课程的学习、材料设计以及材料的应用 等奠定良好基础。结合国家建设和民族复兴的新时代背景，增强学生家国情怀与 文化自信，激发学生使命感和责任心。通过理论教学和实践活动，达到以下课程 目标： 表 1 课程目标 序号 具体课程目标 课程目标 1 掌握材料科学中重要的基本概念，可以依据材料科学基础知识描述理论和工 程问题。 课程目标 2 能够运用数学及材料科学的基本模型计算、分析材料科学与工程领域中的复 杂问题。 课程目标 3 能够运用数学、化学、物理及材料科学的基本原理、基础知识、模型和公式 等，分析和计算材料科学中理论和工程问题。 课程目标 4 根据材料的制备-组成/结构-性能-应用之间的关系，掌握新能源材料和高分 子材料产品的开发流程、配方设计的基本原理，分析影响新能源材料和高分 子材料的组织结构、性能和应用的组成、温度和时间控制等材料制备工艺的 影响因素，并能优选方案。 课程目标 5 掌握新能源和高分子材料结构和性质关系、高分子运动和状态转变的数学模 型，能够对高分子材料领域复杂工程问题的解决方案进行评价、综合和改进。 三、课程目标与毕业要求对应关系 本课程的课程目标对材料科学与工程专业毕业要求指标点的支撑情况如表 2 所示： 表 2 课程目标与毕业要求对应关系及权重 毕业要求 支撑毕业要求指标点 课程目标 1.工程知识：能够将数学、自然科学、 工程基础和专业知识用于解决材料科 学与工程专业领域，尤其是高分子材 料、新能源材料领域所涉及的制备及加 工过程中的复杂工程问题。 指标点 1-1：能够将数学、自然科 学、工程基础和材料工程专业知识 用于材料的设计与制备、结构与性 能、工艺与设备、产品与应用中复 杂工程问题的恰当表述。 1 指标点 1-4：能够将数学模型和相 关专业知识用于材料的设计与制 2

备、结构与性能、工艺与设备、产品与应用等复杂工程问题解决方案的比较与综合。指标点2-1：能够运用数学、自然科学和工程科学的基本原理和专业基础理论知识，并有效识别和表达材料设计与制备、结构与性能、2.问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、工艺与设备、产品与应用中复杂工程问题的关键环节。并通过文献研究分析和解决高分子材指标点2-2：能够运用专业知识并料与新能源材料中复杂工程问题，以获得有效结论。借助文献研究，寻求解决材料设计与制备、结构与性能、工艺与4设备、产品与应用中的复杂工程问题的多种解决方案。3.设计/开发解决方案：能够针对材料指标点3-1：掌握材料科学与工程科学与工程领域的尤其是高分子材料或新能源材料中复杂工程问题的解决领域的尤其是高分子材料或新能方案，设计满足特定需求的材料组成、源材料中的工程设计和产品开发5结构、制备工艺或工艺流程，并能够在全周期、全流程的理论、制备方设计环节中体现创新意识，并考虑社法和技术，了解影响设计目标和会、健康、安全、法律、文化以及环境技术方案的各种因素。等因素。四、课程教学内容与学时分配本课程共42.5学时，其中课堂理论教学42.5学时（17周）。理论教学内容及学时的分配如下：表3课程目标与教学内容、教学方法的对应关系章节教学方法课程目标详细内容与要求（1）教学内容：单组元相图及纯晶体的凝固相平衡条件和相律0单元系相图.纯晶体的凝固一一液态结构.晶体凝固的热力学条件形核.1,2，3,课堂讲授6?晶体长大4,5液-固界面的构造..晶体长大方式和生长速率结晶动力学.纯晶体凝固时的生长形态.气-固相变与薄膜生长.高分子的结晶特征

备、结构与性能、工艺与设备、产 品与应用等复杂工程问题解决方 案的比较与综合。 2.问题分析：能够应用数学、自然科学 和工程科学的基本原理，识别、表达、 并通过文献研究分析和解决高分子材 料与新能源材料中复杂工程问题，以获 得有效结论。 指标点 2-1：能够运用数学、自然 科学和工程科学的基本原理和专 业基础理论知识，并有效识别和表 达材料设计与制备、结构与性能、 工艺与设备、产品与应用中复杂工 程问题的关键环节。 3 指标点 2-2：能够运用专业知识并 借助文献研究，寻求解决材料设 计与制备、结构与性能、工艺与 设备、产品与应用中的复杂工程 问题的多种解决方案。 4 3.设计/开发解决方案：能够针对材料 科学与工程领域的尤其是高分子材料 或新能源材料中复杂工程问题的解决 方案，设计满足特定需求的材料组成、 结构、制备工艺或工艺流程，并能够在 设计环节中体现创新意识，并考虑社 会、健康、安全、法律、文化以及环境 等因素。 指标点 3-1：掌握材料科学与工程 领域的尤其是高分子材料或新能 源材料中的工程设计和产品开发 全周期、全流程的理论、制备方 法和技术，了解影响设计目标和 技术方案的各种因素。 5 四、课程教学内容与学时分配 本课程共 42.5 学时，其中课堂理论教学 42.5 学时（17 周）。理论教学内容 及学时的分配如下： 表 3 课程目标与教学内容、教学方法的对应关系 章节 详细内容与要求 教学方法 课程目标 6 （1） 教学内容：单组元相图及纯晶体的凝固 ⚫ 相平衡条件和相律 ⚫ 单元系相图 ⚫ 纯晶体的凝固——液态结构 ⚫ 晶体凝固的热力学条件 ⚫ 形核 ⚫ 晶体长大 ⚫ 液-固界面的构造 ⚫ 晶体长大方式和生长速率 ⚫ 结晶动力学 ⚫ 纯晶体凝固时的生长形态 ⚫ 气-固相变与薄膜生长 ⚫ 高分子的结晶特征 课堂讲授 1，2，3， 4，5

（2）教学重点：杠杆法则（3）教学难点：纯晶体的凝固（4）教学要求：掌握晶体的形核和生长过程，结晶动力学及凝固组织。了解高分子的结晶特征，气体分子的平均自由程。熟悉蒸气压概念，蒸发和凝聚的热力学条件，薄膜的生长方式。掌握单元相图的热力学，相平衡条件和相率，晶体凝固的热力学条件。思政融合点1：了解我国在材料科学领域取得的成就，激发学生的爱国主义热情、自豪感与使命感。（1）教学内容：二元系相图和合金的凝固与制备原理?相图的表示和测定方法?固溶体的自由能-成分曲线.多相平衡的公切线原理.混合物的自由能和杠杆法则?从自由能一成分曲线推测相图.二元相图的几何规律.匀晶相图.共晶合金的平衡凝固及其组织.包晶相图及其合金凝固.溶混间隙相图与调幅分解.具有化合物的二元相图.具有偏晶转变的相图.具有合晶转变的相图.具有熔晶转变的相图.具有固态转变的二元相图.复杂二元相图的分析方法1, 2,课堂讲授7.根据相图推测合金的性能3,4,5.SiO2-Al2O3系的组织和性能.Fe-C合金中的基本相.Fe-Fe:C相图.典型铁碳合金的平衡组织.碳量对铁碳合金的组织和性能的影响.固溶体的凝固理论.共晶凝固理论.合金铸锭（件）的组织与缺陷.掌握离子晶体的结构规则。.掌握典型的离子晶体的结构。.了解硅酸盐的晶体结构。.掌握儿种典型共价晶体结构。.陶瓷的概念和分类：陶瓷材料的结构；陶瓷粉体的合成（机械破碎法和物理化学法），陶瓷粉体的成型、烧结和陶瓷材料的加工。.玻璃的发现、应用及其发展历史

（2）教学重点：杠杆法则 （3）教学难点：纯晶体的凝固 （4）教学要求：掌握晶体的形核和生长过程，结晶动力学及 凝固组织。了解高分子的结晶特征，气体分子的平均自由程。 熟悉蒸气压概念，蒸发和凝聚的热力学条件，薄膜的生长方 式。掌握单元相图的热力学，相平衡条件和相率，晶体凝固的 热力学条件。 思政融合点 1：了解我国在材料科学领域取得的成就，激发学 生的爱国主义热情、自豪感与使命感。 7 （1） 教学内容：二元系相图和合金的凝固与制备原理 ⚫ 相图的表示和测定方法 ⚫ 固溶体的自由能-成分曲线 ⚫ 多相平衡的公切线原理 ⚫ 混合物的自由能和杠杆法则 ⚫ 从自由能—成分曲线推测相图 ⚫ 二元相图的几何规律 ⚫ 匀晶相图 ⚫ 共晶合金的平衡凝固及其组织 ⚫ 包晶相图及其合金凝固 ⚫ 溶混间隙相图与调幅分解 ⚫ 具有化合物的二元相图 ⚫ 具有偏晶转变的相图 ⚫ 具有合晶转变的相图 ⚫ 具有熔晶转变的相图 ⚫ 具有固态转变的二元相图 ⚫ 复杂二元相图的分析方法 ⚫ 根据相图推测合金的性能 ⚫ SiO2-Al2O3 系的组织和性能 ⚫ Fe-C 合金中的基本相 ⚫ Fe-Fe3C 相图 ⚫ 典型铁碳合金的平衡组织 ⚫ 碳量对铁碳合金的组织和性能的影响 ⚫ 固溶体的凝固理论 ⚫ 共晶凝固理论 ⚫ 合金铸锭(件)的组织与缺陷 ⚫ 掌握离子晶体的结构规则。 ⚫ 掌握典型的离子晶体的结构。 ⚫ 了解硅酸盐的晶体结构。 ⚫ 掌握几种典型共价晶体结构。 ⚫ 陶瓷的概念和分类；陶瓷材料的结构；陶瓷粉体的合成 （机械破碎法和物理化学法），陶瓷粉体的成型、烧结和 陶瓷材料的加工。 ⚫ 玻璃的发现、应用及其发展历史 课堂讲授 1，2， 3，4，5

.玻璃的概念和特性。.玻璃的结构。.玻璃的形成和制备。.一种特种玻璃-硫系红外玻璃。力学性能（陶瓷材料的结构：陶瓷材料的变形与断裂、?强度和硬度以及断裂韧度与增韧。)；物理与化学性能；功能陶瓷（铁电、压电，固体电解质及半导体陶瓷等）（2）教学重点：杠杆法则在二元相图的应用（3）教学难点：二元相图解析（4）教学要求：了解复杂二元相图的分析方法。熟悉相图的表示和测定方法，平衡凝固与非平衡凝固。掌握各类二元相图的解析，二元相图的几何规律，相图的热力学包括固溶体的自由能一成分曲线、多相平衡的公切线原理、自由能和杠杆法则，根据自由能一成分曲线推测相图，匀晶、共晶、包晶相图及其合金凝固。熟悉陶瓷粉体的成型和烧结，晶体的制备方法和玻璃的制备方法。掌握二元合金的凝固理论，陶瓷粉体的合成，陶瓷材料的性能。思政融合点2：由铁碳相图引入我国钢铁工业的发展及取得的成果，激发学生的爱国主义热情、自豪感与使命感。（1）教学内容：三元相图.三元相图的两个成分变量；三元相图的基本特点；三元相图成分表示的等边三角形法；浓度三角形的特性：等含量规则：等比例规则及其推论：背向规则：直线定律：杠杆定律和重心定律。成分的其它表示方法。.三元匀晶相图的空间模型和等温截面图。.三元匀晶相图中合金的平衡凝固过程、变温截面（垂直截面）和投影图。.固态互不溶解的三元共晶相图的空间模型.固态互不溶解的三元共晶相图的垂直截面图、水平截面图和投影图。相区接触法则。1,2,3,?8课堂讲授.固态有限互溶的三元共晶相图的空间模型。4,5.固态有限互溶的三元共晶相图各个相区的平衡状态、投影图、截面图及合金的结晶过程：两个共晶型二元系和一个匀晶型二元系构成的三元相图：包共晶型三元系相图。?包共晶型三元系相图?具有四相平衡包晶转变的三元系相图.形成稳定化合物的三元系相图.三元相图举例.三元相图小结（2）教学重点：三元相图的杠杆定律及重心定律（3）教学难点：三元相图的截面图和投影图

⚫ 玻璃的概念和特性。 ⚫ 玻璃的结构。 ⚫ 玻璃的形成和制备。 ⚫ 一种特种玻璃-硫系红外玻璃。 ⚫ 力学性能（陶瓷材料的结构；陶瓷材料的变形与断裂、 强度和硬度以及断裂韧度与增韧。）；物理与化学性能； 功能陶瓷（铁电、压电，固体电解质及半导体陶瓷等） （2）教学重点：杠杆法则在二元相图的应用 （3）教学难点：二元相图解析 （4）教学要求：了解复杂二元相图的分析方法。熟悉相图的 表示和测定方法，平衡凝固与非平衡凝固。掌握各类二元相 图的解析，二元相图的几何规律，相图的热力学包括固溶体 的自由能-成分曲线、多相平衡的公切线原理、自由能和杠杆 法则，根据自由能-成分曲线推测相图，匀晶、共晶、包晶相 图及其合金凝固。熟悉陶瓷粉体的成型和烧结，晶体的制备 方法和玻璃的制备方法。掌握二元合金的凝固理论，陶瓷粉 体的合成，陶瓷材料的性能。 思政融合点 2：由铁碳相图引入我国钢铁工业的发展及取得 的成果，激发学生的爱国主义热情、自豪感与使命感。 8 （1） 教学内容：三元相图 ⚫ 三元相图的两个成分变量；三元相图的基本特点；三元 相图成分表示的等边三角形法；浓度三角形的特性：等 含量规则；等比例规则及其推论；背向规则；直线定律； 杠杆定律和重心定律。成分的其它表示方法。 ⚫ 三元匀晶相图的空间模型和等温截面图。 ⚫ 三元匀晶相图中合金的平衡凝固过程、变温截面（垂直 截面）和投影图。 ⚫ 固态互不溶解的三元共晶相图的空间模型 ⚫ 固态互不溶解的三元共晶相图的垂直截面图、水平截面 图和投影图。 ⚫ 相区接触法则。 ⚫ 固态有限互溶的三元共晶相图的空间模型。 ⚫ 固态有限互溶的三元共晶相图各个相区的平衡状态、投 影图、截面图及合金的结晶过程；两个共晶型二元系和 一个匀晶型二元系构成的三元相图；包共晶型三元系相 图。 ⚫ 包共晶型三元系相图 ⚫ 具有四相平衡包晶转变的三元系相图 ⚫ 形成稳定化合物的三元系相图 ⚫ 三元相图举例 ⚫ 三元相图小结 （2）教学重点：三元相图的杠杆定律及重心定律 （3）教学难点：三元相图的截面图和投影图 课堂讲授 1，2，3， 4，5

（4）教学要求：了解包共晶型三元相图，具有四相平衡包晶转变的三元系相图，复杂三元相图的分析方法。熟悉固态互不溶解的三元共晶相图的水平截面图和垂直截面图，固态有限互溶的三元共晶相图，两个共晶型二元系和一个匀晶型二元系构成的三元相图，三元相图的三相平衡和四相平衡。掌握三元相图成分表示方法，三元相图中的直线法则、杠杆定律和重心定律，三元匀晶相图的空间模型、水平截面图、垂直截面图和投影图，固态互不溶解的三元共晶相图的空间模型和投影图。三元相图的单相状态、两相平衡和相区接触原则。思政融合点3：由三元相图分析在非线性光学晶体生长等领域的重要意义，引入我国在该领域取得的成就：激发学生的爱国主义热情、自豪感与使命感，（1）教学内容：材料的亚稳态?亚稳态的概念、存在类型及热力学上存在亚稳态的解释。.固态相变的定义、特点和分类。?掌握脱溶转变概念、热力学条件及脱溶方式。形核-长大方式脱溶动力学：Johnson-Mehl方程式；Avrami方程式：调幅分解。.连续脱溶和不连续脱溶。.不形核方式分解（调幅分解）。.脱溶过程顺序与亚稳相。.脱溶分解对性能的影响。.马氏体转变的特点。.马氏体的晶体结构特征。.马氏体的组织及结构特征。.马氏体相变的晶体学特点。课堂讲授、.马氏体转变动力学。1,2,3,9.视频学习4,5热弹性马氏体。.贝氏体转变的特征。.纳米材料的概念。?纳米材料的内部微观结构特点。.纳米复合材料的形成方式。.纳米材料的性质。.准晶体的结构与性质。.非晶体形成的影响因素。·非晶合金的性能。（2）教学重点：固溶体脱溶分解产物（3）教学难点：马氏体转变（4）教学要求：掌握固溶体形核一长大方式脱溶的动力学过程，调幅分解的机制和马氏体转变的动力学。了解准晶态，非晶态结构的径向分布函数表示法，高分子的玻璃化转变，热弹性马氏体，非晶合金的性能，脱溶分解对合金性能的影响

（4）教学要求：了解包共晶型三元相图，具有四相平衡包晶 转变的三元系相图，复杂三元相图的分析方法。熟悉固态互 不溶解的三元共晶相图的水平截面图和垂直截面图，固态有 限互溶的三元共晶相图，两个共晶型二元系和一个匀晶型二 元系构成的三元相图，三元相图的三相平衡和四相平衡。掌 握三元相图成分表示方法，三元相图中的直线法则、杠杆定 律和重心定律，三元匀晶相图的空间模型、水平截面图、垂直 截面图和投影图，固态互不溶解的三元共晶相图的空间模型 和投影图。三元相图的单相状态、两相平衡和相区接触原则。 思政融合点 3：由三元相图分析在非线性光学晶体生长等领 域的重要意义，引入我国在该领域取得的成就；激发学生的 爱国主义热情、自豪感与使命感。 9 （1） 教学内容：材料的亚稳态 ⚫ 亚稳态的概念、存在类型及热力学上存在亚稳态的解释。 ⚫ 固态相变的定义、特点和分类。 ⚫ 掌握脱溶转变概念、热力学条件及脱溶方式。形核-长大 方式脱溶动力学：Johnson-Mehl 方程式；Avrami 方程 式；调幅分解。 ⚫ 连续脱溶和不连续脱溶。 ⚫ 不形核方式分解(调幅分解)。 ⚫ 脱溶过程顺序与亚稳相。 ⚫ 脱溶分解对性能的影响。 ⚫ 马氏体转变的特点。 ⚫ 马氏体的晶体结构特征。 ⚫ 马氏体的组织及结构特征。 ⚫ 马氏体相变的晶体学特点。 ⚫ 马氏体转变动力学。 ⚫ 热弹性马氏体。 ⚫ 贝氏体转变的特征。 ⚫ 纳米材料的概念。 ⚫ 纳米材料的内部微观结构特点。 ⚫ 纳米复合材料的形成方式。 ⚫ 纳米材料的性质。 ⚫ 准晶体的结构与性质。 ⚫ 非晶体形成的影响因素。 ⚫ 非晶合金的性能。 （2）教学重点：固溶体脱溶分解产物 （3）教学难点：马氏体转变 （4）教学要求：掌握固溶体形核-长大方式脱溶的动力学过 程，调幅分解的机制和马氏体转变的动力学。了解准晶态，非 晶态结构的径向分布函数表示法，高分子的玻璃化转变，热 弹性马氏体，非晶合金的性能，脱溶分解对合金性能的影响。 课堂讲授、 视频学习 1，2，3， 4，5

熟悉纳米晶材料的结构，纳米晶材料的形成，连续脱溶和不连续脱溶的特点，马氏体转变的组织及结构特征，贝氏体转变的动力学曲线、组织结构和基本特征，脱溶过程中形成的亚稳相。掌握：纳米晶材料的性能，非晶态的形成，材料固体相变的分类，固溶体脱熔转变的分类，马氏体转变的晶体学特点。思政融合点4：由材料的亚稳态分析在钢铁工业等领域的重要意义，引入我国在该领域取得的成就；激发学生的爱国主义热情、自豪感与使命感。五、实践环节及要求本课程无实践环节及要求。六、学时分配各章节的学时分配如表4所示。表4学时分配表教学内容讲课时数自学时数86.单组元相图及纯晶体的凝固≥4 16≥127.二元系相图和合金的凝固与制备原理98.三元相图≥69.59.材料的亚稳态≥4 合计42.5≥26总计课内42.5学时+课外自学26学时七、课程学生成绩评定方法1.课程考核与成绩评定方法本课程总评成绩由平时考核成绩和期末考核成绩两部分加权而成，采用百分积分制。平时考核包括课后作业、阶段性测验等。课后作业主要考核学生对每章节知识点的复习、理解和掌握程度；每次作业单独评分。阶段性测验主要考查综合应用所学知识的能力等。期末考核为期末考试环节。期末考试为闭卷考试，主要题型有简答题、论述题和计算等，题型可根据具体情况稍作变化。各考核环节所占分值比例建议值及考核细则如表5所示。课程目标达成度评价方式如表6所示。表5考核环节分值比重表序号成绩比重（%）考核环节考核方式考核成绩

熟悉纳米晶材料的结构，纳米晶材料的形成，连续脱溶和不 连续脱溶的特点，马氏体转变的组织及结构特征，贝氏体转 变的动力学曲线、组织结构和基本特征，脱溶过程中形成的 亚稳相。掌握：纳米晶材料的性能，非晶态的形成，材料固体 相变的分类，固溶体脱熔转变的分类，马氏体转变的晶体学 特点。 思政融合点 4：由材料的亚稳态分析在钢铁工业等领域的重 要意义，引入我国在该领域取得的成就；激发学生的爱国主 义热情、自豪感与使命感。 五、实践环节及要求 本课程无实践环节及要求。 六、学时分配 各章节的学时分配如表 4 所示。 表 4 学时分配表 教学内容 讲课时数 自学时数 6. 单组元相图及纯晶体的凝固 8 ≥4 7. 二元系相图和合金的凝固与制备原理 16 ≥12 8. 三元相图 9 ≥6 9. 材料的亚稳态 9.5 ≥4 合计 42.5 ≥26 总计 课内 42.5 学时+课外自学 26 学时 七、课程学生成绩评定方法 1. 课程考核与成绩评定方法 本课程总评成绩由平时考核成绩和期末考核成绩两部分加权而成，采用百分 积分制。 平时考核包括课后作业、阶段性测验等。课后作业主要考核学生对每章节知 识点的复习、理解和掌握程度；每次作业单独评分。阶段性测验主要考查综合应 用所学知识的能力等。 期末考核为期末考试环节。期末考试为闭卷考试，主要题型有简答题、论述 题和计算等，题型可根据具体情况稍作变化。 各考核环节所占分值比例建议值及考核细则如表 5 所示。课程目标达成度评 价方式如表 6 所示。 表 5 考核环节分值比重表 序号 考核环节 考核方式 考核成绩 成绩比重（%）

课后作业（50%）平时考核40平时成绩（百分制）阶段性测试（50%）60期末考核闭卷考试期末成绩（百分制）2合计/100/总评成绩（百分制）表6课程目标达成度评价方式表评价依据及成绩比例序号成绩比例（%）课程目标（支撑毕业要求指标点）考试成续（60%）平时成续（40%）101010课程目标1：（支撑毕业要求1-1）11010102课程目标2：（支撑毕业要求1-4）3252525课程目标3：（支撑毕业要求2-1）254课程目标4：（支撑毕业要求2-2）25255课程目标5：（支撑毕业要求3-1）303030合计1001001002.各类考核评分标准表7平时成绩评分标准表评分标准权重教学目标要求(%)80-8990-10060-790-59作业和随堂测作业和随堂测作业和随堂测作业和随堂测试综合完成度试综合完成度试综合完成度试综合完成度课程目标1：（每项100（每项100（每项100分，（每项100（支撑毕业要分，按达成比分，按达成比按达成比例及分，按达成比10求 1-1)例及各项占比各项占比计算例及各项占比例及各项占比计算总分）到计算总分）80-总分）60-79%计算总分）0-90%以上。89%之间。之间。59%之间。作业和随堂测作业和随堂测作业和随堂测试作业和随堂测试综合完成度试综合完成度综合完成度（每试综合完成度（每项100分，项100分，按达（每项100分，（每项100分，课程目标2：按达成比例及按达成比例及成比例及各项占按达成比例及10（支撑毕业要求1-4)各项占比计算各项占比计算比计算总分）60-各项占比计算总分）到90%总分）80-89%79%之间。总分）0-59%之以上。之间。间

1 平时考核 课后作业（50%） 平时成绩（百分制） 40 阶段性测试（50%） 2 期末考核 闭卷考试 期末成绩（百分制） 60 合计 / / 总评成绩（百分制） 100 表 6 课程目标达成度评价方式表 序号 课程目标（支撑毕业要求指标点） 评价依据及成绩比例 成绩比例（%） 平时成绩（40%） 考试成绩（60%） 1 课程目标 1：（支撑毕业要求 1-1） 10 10 10 2 课程目标 2：（支撑毕业要求 1-4） 10 10 10 3 课程目标 3：（支撑毕业要求 2-1） 25 25 25 4 课程目标 4：（支撑毕业要求 2-2） 25 25 25 5 课程目标 5：（支撑毕业要求 3-1） 30 30 30 合计 100 100 100 2. 各类考核评分标准 表 7 平时成绩评分标准表 教学目标要求 评分标准 权重 90-100 80-89 60-79 0-59 （%） 课程目标 1： （支撑毕业要 求 1-1） 作业和随堂测 试综合完成度 （每项 100 分，按达成比 例及各项占比 计算总分）到 90%以上。 作业和随堂测 试综合完成度 （每项 100 分，按达成比 例及各项占比 计算总分）80- 89%之间。 作业和随堂测 试综合完成度 （每项 100 分， 按达成比例及 各项占比计算 总分）60-79% 之间。 作业和随堂测 试综合完成度 （每项 100 分，按达成比 例及各项占比 计算总分）0- 59%之间。 10 课程目标 2： （支撑毕业要 求 1-4） 作业和随堂测 试综合完成度 （每项 100 分， 按达成比例及 各项占比计算 总分）到 90% 以上。 作业和随堂测 试综合完成度 （每项 100 分， 按达成比例及 各项占比计算 总分）80-89% 之间。 作业和随堂测试 综合完成度（每 项 100 分，按达 成比例及各项占 比计算总分）60- 79%之间。 作业和随堂测 试综合完成度 （每项 100 分， 按达成比例及 各项占比计算 总分）0-59%之 间。 10

作业和随堂测作业和随堂测作业和随堂测试作业和随堂测试综合完成度试综合完成度综合完成度（每试综合完成度（每项100分，（每项100分，项100分，按达（每项100分，课程目标3：按达成比例及按达成比例及成比例及各项占按达成比例及（支撑毕业要25求2-1)各项占比计算各项占比计算比计算总分）60-各项占比计算总分）到90%总分）80-89%79%之间。总分）0-59%之以上。之间。间。作业和随堂测作业和随堂测作业和随堂测试作业和随堂测试综合完成度试综合完成度综合完成度（每试综合完成度（每项100分，（每项100分，项100分，按达（每项100分，课程目标4：按达成比例及按达成比例及成比例及各项占按达成比例及（支撑毕业要25求2-2各项占比计算各项占比计算比计算总分）60-各项占比计算总分）到90%总分）80-89%79%之间。总分）0-59%之间。以上。之间。作业和随堂测作业和随堂测作业和随堂测试作业和随堂测试综合完成度试综合完成度综合完成度（每试综合完成度（每项100分，（每项100分，项100分，按达（每项100分，课程目标5：按达成比例及按达成比例及成比例及各项占按达成比例及30（支撑毕业要求3-1)各项占比计算各项占比计算比计算总分）60-各项占比计算总分）到90%总分）80-89%79%之间。总分）0-59%之以上。之间。间。表8期末成绩评分标准评分标准权重教学目标要求(%)90-1000-5980-8990-100熟练掌握材料掌握材料科基本掌握材不掌握材料科学中重要的学中重要的料科学中重科学中重要基本概念，可基本概念，可要的基本概的基本概念，课程目标1：以依据材料科以依据材料念，可以依据不能依据材10（支撑毕业要求1-1）学基础知识描科学基础知材料科学基料科学基础述理论和工程识描述理论础知识描述知识描述理问题。和工程问题。论和工程问理论和工程题。问题。熟练运用数学能够运用数基本能够运不能够运用及材料科学的学及材料科用数学及材数学及材料课程目标2：基本模型计10学的基本模料科学的基科学的基本（支撑毕业要求1-4）算、分析材料型计算、分析本模型计算、模型计算、分科学与工程领材料科学与分析材料科析材料科学

课程目标 3： （支撑毕业要 求 2-1） 作业和随堂测 试综合完成度 （每项 100 分， 按达成比例及 各项占比计算 总分）到 90% 以上。 作业和随堂测 试综合完成度 （每项 100 分， 按达成比例及 各项占比计算 总分）80-89% 之间。 作业和随堂测试 综合完成度（每 项 100 分，按达 成比例及各项占 比计算总分）60- 79%之间。 作业和随堂测 试综合完成度 （每项 100 分， 按达成比例及 各项占比计算 总分）0-59%之 间。 25 课程目标 4： （支撑毕业要 求 2-2） 作业和随堂测 试综合完成度 （每项 100 分， 按达成比例及 各项占比计算 总分）到 90% 以上。 作业和随堂测 试综合完成度 （每项 100 分， 按达成比例及 各项占比计算 总分）80-89% 之间。 作业和随堂测试 综合完成度（每 项 100 分，按达 成比例及各项占 比计算总分）60- 79%之间。 作业和随堂测 试综合完成度 （每项 100 分， 按达成比例及 各项占比计算 总分）0-59%之 间。 25 课程目标 5： （支撑毕业要 求 3-1） 作业和随堂测 试综合完成度 （每项 100 分， 按达成比例及 各项占比计算 总分）到 90% 以上。 作业和随堂测 试综合完成度 （每项 100 分， 按达成比例及 各项占比计算 总分）80-89% 之间。 作业和随堂测试 综合完成度（每 项 100 分，按达 成比例及各项占 比计算总分）60- 79%之间。 作业和随堂测 试综合完成度 （每项 100 分， 按达成比例及 各项占比计算 总分）0-59%之 间。 30 表 8 期末成绩评分标准 教学目标要求 评分标准 权重 90-100 80-89 90-100 0-59 （%） 课程目标 1： （支撑毕业要求 1-1） 熟练掌握材料 科学中重要的 基本概念，可 以依据材料科 学基础知识描 述理论和工程 问题。 掌握材料 科 学中重要 的 基本概念，可 以依据材 料 科学基础 知 识描述理 论 和工程问题。 基本掌握 材 料科学中 重 要的基本 概 念，可以依据 材料科学 基 础知识描 述 理论和工 程 问题。 不掌握材 料 科学中重 要 的基本概念， 不能依据 材 料科学基 础 知识描述 理 论和工程 问 题。 10 课程目标 2： （支撑毕业要求 1-4） 熟练运用数学 及材料科学的 基本模型计 算、分析材料 科学与工程领 能够运用 数 学及材料 科 学的基本 模 型计算、分析 材料科学 与 基本能够 运 用数学及 材 料科学的 基 本模型计算、 分析材料 科 不能够运 用 数学及材 料 科学的基 本 模型计算、分 析材料科 学 10

域中的复杂问工程领域中学与工程领与工程领域题。域中的复杂的复杂问题。中的复杂问题。问题。熟练运用数能够运用数基本能够运不能运用数学、化学、物理学、化学、物用数学、化学、化学、物及材料科学的理及材料科学、物理及材理及材料科学的基本原学的基本原基本原理、基料科学的基课程目标3：础知识、模型理、基础知本原理、基础理、基础知25（支撑毕业要求2-1）识、模型和公知识、模型和识、模型和公和公式等，分析和计算材料式等，分析和公式等，分析式等，分析和和计算材料计算材料科科学中理论和计算材料科工程问题。学中理论和学中理论和科学中理论工程问题。和工程问题。工程问题。掌握新能源基本掌握新不掌握新能熟练掌握新能源材料和高分材料和高分能源材料和源材料和高子材料产品的子材料产品高分子材料分子材料产的开发流程、产品的开发品的开发流开发流程、配方设计的基本配方设计的流程、配方设程、配方设计计的基本原原理，分析影基本原理，分的基本原理，理，分析影响不能分析影响新能源材料析影响新能和高分子材料源材料和高新能源材料响新能源材课程目标4：25的组织结构、分子材料的和高分子材料和高分子（支撑毕业要求2-2）性能和应用的组织结构、性料的组织结材料的组织组成、温度和能和应用的构、性能和应结构、性能和时间控制等材组成、温度和用的组成、温应用的组成、料制备工艺的时间控制等度和时间控温度和时间材料制备工制等材料制控制等材料影响因素，并能优选方案。艺的影响因备工艺的影制备工艺的素，并能优选响因素，并能影响因素，不方案。优选方案。能优选方案。掌握新能源基本掌握新熟练掌握新能不掌握新能源和高分子材和高分子材能源和高分源和高分子课程目标5：料结构和性质料结构和性子材料结构材料结构和30（支撑毕业要求3-1）关系、高分子质关系、高分和性质关系、性质关系、高运动和状态转子运动和状高分子运动分子运动和

域中的复杂问 题。 工程领域 中 的复杂问题。 学与工程 领 域中的复 杂 问题。 与工程领 域 中的复杂 问 题。 课程目标 3： （支撑毕业要求 2-1） 熟 练 运 用 数 学、化学、物理 及材料科学的 基本原理、基 础知识、模型 和公式等，分 析和计算材料 科学中理论和 工程问题。 能够运用 数 学、化学、物 理及材料 科 学的基本 原 理、基础 知 识、模型和公 式等，分析和 计算材料 科 学中理论 和 工程问题。 基本能够 运 用数学、 化 学、物理及材 料科学的 基 本原理、基础 知识、模型和 公式等，分析 和计算材 料 科学中理 论 和工程问题。 不能运用 数 学、化学、物 理及材料 科 学的基本 原 理、基础 知 识、模型和公 式等，分析和 计算材料 科 学中理论 和 工程问题。 25 课程目标 4： （支撑毕业要求 2-2） 熟练掌握新能 源材料和高分 子材料产品的 开发流程、配 方设计的基本 原理，分析影 响新能源材料 和高分子材料 的组织结构、 性能和应用的 组成、温度和 时间控制等材 料制备工艺的 影响因素，并 能优选方案。 掌握新能 源 材料和高 分 子材料产 品 的开发流程、 配方设计 的 基本原理，分 析影响新 能 源材料和 高 分子材料 的 组织结构、性 能和应用 的 组成、温度和 时间控制 等 材料制备 工 艺的影响 因 素，并能优选 方案。 基本掌握 新 能源材料 和 高分子材 料 产品的开 发 流程、配方设 计的基本 原 理，分析影响 新能源材 料 和高分子 材 料的组织 结 构、性能和应 用的组成、温 度和时间 控 制等材料 制 备工艺的 影 响因素，并能 优选方案。 不掌握新 能 源材料和 高 分子材料 产 品的开发 流 程、配方设计 的基本原理， 不能分析 影 响新能源 材 料和高分 子 材料的组 织 结构、性能和 应用的组成、 温度和时 间 控制等材 料 制备工艺 的 影响因素，不 能优选方案。 25 课程目标 5： （支撑毕业要求 3-1） 熟练掌握新能 源和高分子材 料结构和性质 关系、高分子 运动和状态转 掌握新能 源 和高分子 材 料结构和 性 质关系、高分 子运动和 状 基本掌握 新 能源和高 分 子材料结 构 和性质关系、 高分子运 动 不掌握新 能 源和高分 子 材料结构 和 性质关系、高 分子运动 和 30