1、材料合成原理與技術課程教學大綱一、課程基本信息英文名稱Material Synthesization and Preparation Methods課程代碼INME3007課程性質專業基礎課授課對象材料科學與工程學 分2學 時36指定教材曹茂盛，陳笑，楊酈主編，材料合成與制備方法哈爾濱工業大學出版社，2008二、課程目標： （一）總體目標：材料合成原理與技術是材料科學與工程專業的重要重要組成部分，是材料科學與工程專業的主干專業課程，是從事材料研究和開發前必備的理論知識。旨在介紹材料合成與制備的原理、方法和技術。從事與陶瓷、玻璃、單晶、薄膜、結構和功能材料等領域相關的人員，都必須具備材料合成原理

2、與技術的基本知識。由于材料合成原理與技術在材料相關的各行業都會有不同程度的涉及，為具有初步的材料企業工作能力以及材料的研發能力打下基礎。（二）課程目標：通過本課程的學習，確立材料合成與材料結構以及性能之間關系，其主要任務是使學生掌握有關材料合成與制備的原理、方法和技術，理論聯系實際，把理論知識和分析生產實際中的問題結合起來，加深基本理論的理解和應用。為從事材料設計、改性、加工和應用奠定基礎。本課程目標如下：課程目標1：1.1 掌握材料合成和制備中的一些基本概念和原理，如晶體成核、晶體生長、介穩態、晶體、非晶體、薄膜等。1.2 理解材料結構、性能與合成之間內在關聯，建立材料構-效關系規律的認知；

3、分析并揭示影響材料性能的微結構因素。掌握并運用幾種合適的結構表征方法和性能測試技術，實現對所制備材料的認知。課程目標2：2.1 掌握幾種常用材料的制備原理，如溶膠-凝膠法、沉淀法、水熱法等，并能綜合運用本課程和其它課程知識，能借助文獻調研，實現制備工藝的優化。2.2 具有科學思維和嚴密邏輯推理的能力，有自主學習和探索創新的能力。課程目標3：具有愛國敬業精神和科學使命感，具備正確的個人價值取向和職業道德，有安全、生態和環保等職業素養。（三）課程目標與畢業要求、課程內容的對應關系： 表1：課程目標與課程內容、畢業要求的對應關系表課程目標課程子目標對應課程內容對應畢業要求課程目標11.1第1-2章畢

4、業要求11.2第1-6章畢業要求1，2課程目標22.1第1-6章畢業要求2，4，5，112.2第1-6章畢業要求2，12課程目標3-全部章節畢業要求6，7，8三、教學內容： 按照不同材料的制備方法及其相應工藝進行教學，主要運用晶體學理論、物理化學的基本理論來闡明各類材料的制備原理，以及材料的結構、性質與合成工藝的內在關聯。主要內容包含單晶制備、陶瓷制備、薄膜制備和非晶態材料的制備。第一章 緒論第一節 材料科學的四要素第二節 材料制備中的工藝條件因素第三節 新型材料思考題： 1、材料科學中的四要素是什么，有何相互關聯？2、材料制備過程中有哪些可控因素，如何實現？第二章 單晶材料的制備第一節 固相

5、-固相平衡的晶體生長第二節 液相-固相平衡的晶體生長第三節 氣相-固相平衡的晶體生長思考題：1、結晶驅動力有哪些？2、不同單晶生長工藝中的控制因素有哪些？第三章 非晶態材料的制備第一節 非晶態材料的基本概念和基本性質第二節 非晶態材料的形成理論第三節 非晶態材料的制備原理與方法第四節 含一個手性碳原子的化合物的對映異構思考題：1、非晶的特點是什么？2、非晶態材料的制備原理是什么，有哪些技術和方法？第四章 薄膜的制備第一節 物理氣相沉積真空蒸鍍第二節 濺射成膜第三節 化學氣相沉積（CVD）第四節 三束技術與薄膜制備第五節 溶膠-凝膠法第六節 納米薄膜的制備思考題：1、溶膠-凝膠的原理？2、蒸鍍和

6、濺射的異同。3、物理沉積和化學沉積的特點第五章 功能陶瓷的合成與制備第一節 功能陶瓷概論第二節 高溫超導陶瓷第三節 敏感陶瓷第四節 壓電陶瓷第五節 半導體陶瓷第六節 磁性陶瓷思考題：1、有哪些成型方法？2、有哪些燒結技術？3、高性能陶瓷對粉體有何要求？第六章 結構陶瓷的制備第一節 結構陶瓷概論第二節 超細粉料的制備方法第三節 微波燒結技術第四節 成型制備技術新工藝第五節 陶瓷原位凝固膠態成型工藝第六節 高性能結構陶瓷的應用思考題：1、微波燒結的特點。2、結構陶瓷的特點及應用。第七章 功能高分子材料制備第一節 概述第二節 高分子化學試劑第三節 醫用生物材料聚乳酸的合成第四節 磁性高分子微球的制備

7、第五節 高分子-無機夾層化合物的合成第六節 極化聚合物電光材料合成第七節 高分子液晶的合成思考題：1、簡述高分子材料制備方法。2、簡述復合材料的特點。四、學時分配：第一章 緒論1第二章 單晶材料的制備9第三章 非晶態材料的制備6第四章 薄膜的制備4第五章 功能陶瓷的制備6第六章 結構陶瓷的制備4第七章 功能高分子材料制備6 注：含習題課，隨堂測五、建議教學進度： 表3：教學進度表章節名稱內容提要授課時數作業及要求備注第一章 緒論材料四要素及相互關系，材料制備工藝條件因素1補充第二章 單晶材料的制備晶體和單晶的概念、特征、生長原理及相關技術和工藝條件控制9習題P.36第三章非晶態材料的制備非晶態

8、材料的概念、特征、形成理論及合成原理與相關技術6習題P.52第四章 薄膜的制備薄膜的特點及相關制備方法，掌握幾種具體的制備設備及其相關原理4習題P.124第五章 功能陶瓷的制備功能陶瓷的定義和特點，掌握幾種功能陶瓷的制備方法、原理和設備6習題P.190第六章 結構陶瓷的制備結構陶瓷的定義和特點，掌握幾種結構陶瓷的成型、燒結工藝，了解相關原理和設備4習題P.211第七章 功能高分子材料制備功能高分子材料、復合材料的定義和特點，掌握幾種功能高分子材料的制備方法、原理和設備6習題P.248六、教材及參考書目1. 許春香主編，材料制備新技術化學工業出版社，20102. 朱世富，趙北君主編，材料制備科學

9、與技術高等教育出版社，2006。七、教學方法 授課方式：陳述法，案例分析，師生互動，翻轉課堂，小組討論等基本要求：1. 課堂上通過講授重、難點，用案例分析、小組討論等方式幫助學生理解知識點。2. 課后通過習題的練習，鞏固和加深對有機化學知識重點和難點的理解，融會貫通。八、考核方式及評定方法（一）課程考核與課程目標的對應關系 表4：課程考核與課程目標的對應關系表課程目標考核要點考核方式課程目標1知識儲備命名題，選擇題課程目標2能力達成合成題，機理題課程目標3素質養成設計合成題（二）評定方法 1. 評定方法 本課程為考試課，考核成績構成為：平時30% + 期中30% + 期末40%。 （1）平時作

10、業、出勤率、小測試等組成。 （2） 期中考試開卷、期末考試閉卷形式進行。試卷考核圍繞課程目標考察學生專業基礎知識、問題分析、解決問題的能力。 2課程目標的考核占比與達成度分析 表5：課程目標的考核占比與達成度分析表 考核占比課程目標平時（30%）期中（30%）期末（40%）總評達成度課程目標115%10%15%0.2平時目標1成績+0.07期中目標1成績+0.07期末目標1成績/34。課程目標210%15%20%0.1平時目標1成績+0.1期中目標1成績+0.2期末目標1成績/40。課程目標35%5%5%0.05平時目標1成績+0.03期中目標1成績+0.03期末目標1成績/11。（三）評分標

11、準 課程目標評分標準90-10080-8970-7960-6960優良中合格不合格ABCDF課程目標1熟練掌握材料結構、性能、制備工藝、儀器設備的概念及相關原理；熟練掌握無機晶態材料和非晶態材料的特點及其制備原理，了解材料結構和性能之間的內在關聯；熟練運用合適的表征方法和性能測試等技術。較好地掌握材料結構、性能、制備工藝、儀器設備的概念及相關原理；較好地掌握晶態材料和非晶態材料的特點及其制備原理，了解材料結構和性能之間的內在關聯，能合理運用合適的表征方法和性能測試等技術。較好地掌握材料結構、性能、制備工藝、儀器設備的概念及相關原理；較好地掌握晶態材料和非晶態材料的特點及其制備原理，了解材料結構

12、和性能之間的內在關聯，可以設計一些材料的制備方案和技術，并能探討相關的工藝條件優化，基本能運用合適的表征方法和性能測試等技術。基本掌握材料結構、性能、制備工藝、儀器設備的概念及相關原理；初步了解晶態材料和非晶態材料的特點及其制備原理，了解材料結構和性能之間的內在關聯，基本能運用合適的表征方法和性能測試等技術。不能地掌握材料結構、性能、制備工藝、儀器設備的概念及相關原理；沒有掌握晶態材料和非晶態材料的特點及其制備原理，不了解材料結構和性能之間的內在關聯，不能運用合適的表征方法和性能測試等技術。課程目標2熟練地綜合運用本課程和其它課程知識，借助文獻調研，能合理設計一些材料的制備方案和技術，并能探討

13、相關的工藝條件優化。具有科學思維和嚴密邏輯推理的能力，有自主學習和探索創新的能力。較好地綜合運用本課程和其它課程知識，并能借助文獻調研，較合理設計一些材料的制備方案和技術，并能探討相關的工藝條件優化。具有較好的科學思維和邏輯推理的能力，有自主學習和探索創新的能力。能綜合運用本課程和其它課程知識，并能借助文獻調研，較合理設計一些材料的制備方案和技術，并能探討相關的工藝條件優化。具有一定的科學思維和邏輯推理的能力，有一定的自主學習和探索創新的能力。基本能運用本課程和其它課程知識，并能借助文獻調研，可以設計一些材料的制備方案和技術，并能探討相關的工藝條件優化。具有初步的科學思維和邏輯推理的能力，有一定的自主學習和探索創新的能力。不會運用本課程和其它課程知識，不會借助文獻調研，不能設計一些材料的制備方案和技術，不能探討相關的工藝條件優化。缺乏科學思維和邏輯推理的能力，缺乏自主學習和探索創新的能力。課程目標3具有愛國敬業精神和科學使命感，具備正確的個人價