《材料热力学与动力学》课程教学大纲（材料化学）.doc

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《材料热力学与动力学》课程教学大纲

一、课程简介

课程中文名

材料热力学与动力学

课程英文名

ThermodynamicsandKineticsofMaterials

双语授课

□是?否

课程代码课程学分

2

总学时数

32

课程类别

□通识教育课程

□公共基础课程

?专业教育课程

□综合实践课程

□教师教育课程

课程性质

□必修

?选修

□其他

课程形态

□线上

?线下

□线上线下混合式

□社会实践

□虚拟仿真实验教学

考核方式

□闭卷?开卷□课程论文□课程作品□汇报展示□报告

?课堂表现□阶段性测试?平时作业?其他（可多选）

开课学院

材料科学与工程学院

开课

系(教研室)

材料化学

面向专业

材料化学

开课学期

第5学期

先修课程

无机化学

后续课程

毕业论文、毕业设计

选用教材

赵新兵.材料热力学与动力学.浙江大学出版社，2016

参考书目

徐瑞.材料热力学与动力学[M].哈尔滨工业大学出版社,2003.

李静波,金海波.材料动力学理论[M].北京理工大学出版社，2017.

课程资源

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课程简介

《材料热力学与动力学》课程是专业选修课程，选修对象为材料化学专业非师范本科大三学生。主要学习内容包括材料的热力学及动力学。通过该课程的教学，使学生获得从事材料科学与工程相关职业必需的材料热力学与动力学基本理论、基础知识和基本方法，具有一定分析和解决实际问题的能力；具有理论联系实际的优良学风和勇于创新的科学精神；为将来的工作和科研打下较坚实的理论与实践基础。

二、课程目标

表1课程目标

序号

具体课程目标

课程目标1

简述动力学基本规律和原理，形成动力学分析思路，掌握动力学分析方法，能够针对复杂的实验现象建立动力学模型，能够分析发现影响材料制备和性能的关键步骤和因素，并提出合理的解决方案。

课程目标2

说明热力学定律是如何通过热力学函数应用到材料科学研究领域而形成材料热力学规律，能够利用材料热力学规律解决复杂工程领域中的具体问题，能够对复杂工程领域中的热力学现象予以正确的评价。能够正确评价热力学和动力学在材料研究中的关系。

课程目标3

运用热力学四大定律的概念、实质、适用条件、意义。运用热力学函数中的重要函数关系。运用相图热力学、相变热力学、曲面热力学和溶液热力学等规律和概念。运用热焓、熵、自由能、偏克分子量、活度等热力学参量在具体材料变化过程中的求解方法和对过程做出正确的判断。深刻认识到基础性研究决定着国家和社会科技创新的深度和广度；深刻领悟到理论基础研究和社会发展进步的密切关系；习得顺应社会价值导向的价值观。

表2-1课程目标与毕业要求对应关系

毕业要求

指标点

课程目标

毕业要求3：设计/开发解决方案【M】

3-1运用动力学分析方法，能够分析发现影响材料制备和性能的关键步骤，并提出合理的解决方案。

目标1

3-2运用动力学分析方法，能够分析发现影响材料制备和性能的关键因素，并提出合理的解决方案。

毕业要求4：研究【M】

4-1形成动力学思路，能够合理解释复杂问题中所涉及的动力学现象。

目标1

目标2

4-2运用热力学函数和材料热力规律之间的关系，并做出正确的解释。

毕业要求5：使用现代工具【H】

5-1简述动力学基本规律和原理，能够针对复杂现象建立动力学模型。

目标1

5-2阐述制备材料制备过程中的热力学和动力学的关系。

毕业要求6：工程与社会【M】

6-1能使用材料热力学规律解决复杂工程领域中的具体问题。

目标2

目标3

6-2能识别复杂工程问题中热力学和动力学现象。

毕业要求7：环境和可持续发展【M】

7-1深刻认识到基础性研究决定着国家和社会科技创新的深度和广度；深刻领悟到理论基础研究和社会发展进步的密切关系。

目标3

三、课程学习内容与方法

表3-1课程目标、学习内容和教学方法对应关系

序号

课程模块

学习内容

学习任务

课程目标

学习重点难点

教学方法

学时

1

认识材料热力学与动力学

1.材料热力学

课前预习：预习章节内容。

实践教学：汇报课程PPT内容。

课后作业：完成课后作业布置，巩固本章内容知识。

拓展阅读：材料热力学及动力学在材料学研究中的必威体育精装版进展。

1、2

重点：热力学与动力学在材料研究中的关系

1.讲授法：能够引导学生对材料热力学与动力学基础知识的理解和认识。促进学生知识能力提升。

3.翻转课堂：能够促进学生综合素质的发展。

2

2.材料动力学

1、2

3.热力学与动力学在材料研究中的关系

1、2

2

材料热力学