材料科学与工程专业主干课程简介

第一篇：材料科学与工程专业主干课程简介

材料科学与工程专业主干课程简介

一、材料科学与工程专业学什么

培养什么人

提起材料科学与工程这个专业，恐怕大部分人的第一反应是“一头雾水”“不知所云”。可是，正是这种森罗万象无所不包的“宽泛”使得材料科学与工程这一专业成为当今国内外各行各业发展都离不开的一门基础而重要的学科。

说“无所不包”绝对不是夸大其词。观察一下我们生活的周围，你会发现处处都可以看到材料专业知识的影子。举个例子。你坐在家里看电视——电视机显示图像的元器件还有遥控器里的发信号装置是什么做的？是电子信息材料和光电材料。电视看腻了出门逛街要坐车，汽车是什么做的？车外壳是金属材料；挡风玻璃是非金属材料，可能是有机的，也可能是无机的；车内饰是橡胶材料。逛街累了要回家做饭，买好晚饭的食材，到了超市购物要付钱，纸币是有机木纤维加油机印刷油墨印制的，硬币是金属材料冲压制成的。OK，你不用现金而选择刷卡，信用卡是什么做的？有机聚合物材料，还有磁性材料。买好东西拎着袋子回家，用的是现在大力提倡的环保可降解塑料袋——这是有机生物材料……

这只是生活中一个相当相当小的方面，你看，材料无处不在。事实上，材料科学并不仅仅在这些基础的方面与我们的生活息息相关。随着时代的发展，不断提高的生活水平和日新月异的科技进步使得各方面对材料的要求达到了新的高度，这使得材料科学技术与生物技术，计算机技术和能源技术一同成为新世纪人类发展所倚重的高新科技的重中之重。生物技术方面，人造骨骼、人造器官的研究一直是医学研究的重点，而更轻更结实的钛合金骨骼、不会引发人体排斥的生物有机聚合材料是实现“人造身体”的关键所在。计算机技术方面，信息时代的“信息爆炸”要求计算机有更快的处理速度和更大的信息存储量，这些问题都可以新型的光电材料芯片和光存储材料来解决。能源方面，煤和石油存储量日渐减少，而核能的开发总会被蒙上“非和平”的阴影，这样的局面迫使人们将注意力集中在更干净、更环保的太阳能和氢能上，而新型的光电转换材料和储氢材料的开发将使这些清洁能源的利用和存储成为可能。可以说，在人类将来的发展中，材料科学技术会起到决定性的作用。

OK，展望了这么多前景，相信大家对材料科学与工程这门个专业的未来已建立了相当程度的信心。当然，要想真正完成依靠材料技术改变世界的壮举，需要付出相应的努力。也许你会说，我的理想不是成为科学家，我只是对这个专业比较感兴趣，想学到有用的知识。很现实的问题，提得好！那我们就来看看材料科学与工程这个专业，能让我们成为具有怎样的知识和能力的人才吧。

首先是培养目标。材料专业培养具备包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料等材料领域的科学与工程方面较宽的基础知识，能在各种材料的制备、加工成型、材料结构与性能等领域从事科学研究与教学、技术开发、工艺和设备设计、技术改造及经营管理等方面工作的工程技术型人才。所谓金属材料，是金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称，包括纯金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等。无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料，是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。高分子材料则是以高分子化合物为基础的材料，按来源分为天然、半合成(改性天然高分子材料)和合成高分子材料，按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料。

其次是培养方案。为达到上述目的，材料科学与工程专业的学生会学习材料科学与工程的基础理论，学习与掌握材料的制备、组成、组织结构与性能之间关系的基本规律；受到金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料以及各种先进材料的制备、性能分析与检测技能的基本训练；掌握材料设计和制备工艺设计、提高材料的性能和产品的质量、开发分析与检测技能的基本训练；掌握材料设计和制备工艺设计、提高材料的性能和产品的质量、开发研究新材料和新工艺方面的基本能力。

最后，当我们毕业时，按照期望我们会获得以下几方面的知识和能力：

1。金属材料、无机非金属材料、高分子材料以及其它高新技术材料科学的基础理论和材料合成与制备、材料复合、材料设计等专业基础知识；

2。材料性能检测和产品质量控制的基本知识，具有研究和开发新材料、新工艺的初步能力；

3。材料加工的基本知识，具有正确选择设备进行材料研究、材料设计、材料研制的初步能力；

4。本专业必需的机械设计、电工与电子技术、计算机应用的基本知识和技能

5。相关的技术经济管理知识；

6。文献检索、资料查询的基本方法，具有初步的科学研究和实际工作能力。

主干课程选介

无机化学

学习内容：无机化学是一门内容丰富，涉及的化合物繁多，及与理论化学、材料、生命科学交叉较多的学科。这门课程让同学们能以元素周期表为主线，掌握主要元素和基本化合物的性质和规律等。主要内容有酸碱化学、配位化学、金属有机化学、原子簇化学、多重键化学、无机固体化学等，其中以配位化学作主线。这门课程与无机化学实验结合，进一步加深对无机化合物的合成、表征和分析的能力，培养无机化学兴趣。

有机化学

学习内容：本课程为有机化学的基础课程。教学以有机物的基本结构研究方法开头，以官能团为主线，按照由脂肪族到芳香混合体系的顺序讲解，系统介绍基本类型有机化合物的结构、合成、反应及其有关机理，介绍已广泛用于鉴定有机化合物结构的红外光谱、核磁共振等现代物理方法。在糖、蛋白质、杂环化合物、萜类和甾体等章节中亦会引入与有机化学关系密切的生物化学内容。

物理化学

学习内容：物理化学以物理原理和实验技术为基础，研究化学体系的性质和行为，发现并建立化学体系中的特殊规律。其研究内容大致可以概括为三个方面：化学体系的宏观平衡性质——以热力学的三个基本定律为理论基础，研究宏观化学体系在气态、液态、固态、溶解态以及高分散状态的平衡物理化学性质及其规律性，分支学科有化学热力学；溶液、胶体和表面化学；化学体系的微观结构和性质——以量子理论为理论基础，研究原子和分子的结构，物体的体相中原子和分子的空间结构、表面相的结构，以及结构与物性的规律性，分支学科有结构化学和量子化学；化学体系的动态性质——研究由于化学或物理因素的扰动而引起体系中发生的化学变化过程的速率和变化机理，分支学科有化学动力学、催化、光化学和电化学。

材料物理性能

学习内容：本课程以简单的固体物理知识为基础。课程的开始会简明论述固体中的电子能量结构和状态，为没有学过固体物理的学生提供一些基础知识。然后分别介绍材料的电、介电、光、热、磁、弹性和内耗(阻尼)性能及其发展；阐述各种性能的重要物理及微观机制、各种材料成分、组织结构与性能关系及主要制约规律；介绍

表征物理性能主要参量的重要测试方法及其在材料科学与工程中的应用；列举与各种物理性能相关的重要功能材料。该课程把金属材料、陶瓷材料与高聚物材料的物理性能做了扼要的对比，便于学生掌握材料物理性能的一般规律和特殊性。对核技术中的材料原子环境的三种研究方法亦进行简单而必要的介绍。

材料工程基础

学习内容：本课程研究材料科学与工程的基础理论及其在材料加工工程中的应用，主要介绍材料的成分、加工工艺、组织结构和性能之间的关系。教学内容包括原子结构与原子间结合键、晶体结构、固体中的扩散、材料的固化、相图、固态相变、金属学基础知识和热处理基本知识、常用金属、非金属和复合材料及金属材料状态图、金属热处理、金属的力学性能及其他性能、高分子材料的结构与性能、陶瓷的结构与性能、材料性能的测试方法和指标表示；除此理论知识外，还将从实际生产角度介绍工具和模具材料，较系统地介绍铸、锻、焊的实质、特点、工艺过程和合理地进行结构设计的工艺原则。同时还将简单介绍机械零件和工具、模具失效的形式和原因、提高各种模具寿命的措施和材料的选择方法。

工程材料力学性能

学习内容：该课程主要介绍工程材料在各种载荷作用及服役条件下的力学性能。其中以金属材料力学性能的内容为主；聚合物材料力学性能、陶瓷材料力学性能、复合材料力学性能所占比例略少。阐述工程材料在静载荷、冲击载荷和交变载荷及兼有环境介质作用下的力学性能，以及抗断裂、耐磨损等性能。

电化学

学习内容：本课程是电化学、腐蚀与防护、电镀、电解、化学电源和电分析化学等学科领域的基础知识。课程主要介绍水溶液电化学的基本原理，包括电化学热力学、电极与溶液界面的结构和性质、电极过程动力学等三大部分内容，重点叙述较成熟的基本理论。亦涉及到金属的阳极过程、金属的电沉积过程和化学电源等以实际研究为目的的内容。

物理冶金原理

学习内容：本课程主要讨论金属材料科学与工程的基础知识和基础理论，概括地叙述合金的成份、结构及性能之间的变化规律，比较系统地介绍金属与合金的晶体结构、纯金属的结晶、二元合金相图、三元合金相图、铁碳相图、固态金属中的扩散、凝固、位错、晶态固体的表面和界面、金属的塑性变形、回复与再结晶及固态金属中的相变等。

现代材料研究方法

学习内容：以现代材料分析测试技术为主要内容，重点阐述了各种实验方法的基本原理及材料学科领域的应用。共分三大章，重点介绍了材料电子衍射、材料表面分析和材料热分析技术的原理及实验技术在材料分析中的应用。课程结构简明扼要，各种方法均有较多的应用实例，学生在选择实验方法时能够有的放矢，进而能够举一反三融会贯通。为了便于读者自学，书后的附录内容比较全面，并且都是取自最新的分析和测试数据。

高分子物理

学习内容：本课程系统介绍高分子物理的基本理论，即高聚物的结构、分子运动与性能和行为之间的关系，突出高聚物区别于金属、陶瓷和其他低分子物质的特点。内容涉及高分子链的结构、聚合物的凝聚态结构、高分子溶液、聚合物的分子量和分子量分布、聚合物的转变与松弛、橡胶弹性、聚合物的屈服和断裂、聚合物的流变

性、聚合物的电学性能、热性能、光性能以及表面与界面性能；但从航空航天材料科学与工程的需要出发，以力学性能为主，兼顾其他性能。

高分子化学

学习内容：本课程系统讲述从小分子单体合成高分子化合物的重要聚合反应及其机理、动力学、热力学、聚合反应的实施方法、单体结构和反应条件对聚合反应及其产物性能的影响，以及高分子的化学转变原理和重要功能高分子的合成方法。教学内容包括高分子基本概念和高分子科学发展简史、各种官能团、其相关性质及涉及到的各种典型反应、逐步聚合反应、自由基聚合反应、离子聚合、链式共聚合、配位聚合、活性聚合、开环聚合、高分子化学反应、功能高分子等。开设哪些课程

与其他工科专业相同，材料科学与工程专业在大学一、二年级会安排基础科目的学习，如高等数学、线性代数、概率统计与随机过程、大学英语、C语言、大学物理、基础物理实验等，以及社会类课程包括毛泽东思想概论、邓小平理论、政治经济学、法律基础等。此外，由于专业相关性，亦会开设机械设计基础、机械制图、电工学这样与材料生产设备相关的课程。

专业课程方面，在大

一、大二学生会学习专业基础平台课程，包括无机化学、有机化学、物理化学、分析化学、材料科学与工程概论等。看到这一连串的化学课程可能有些同学会问“我进的这到底是材料系还是化学系啊？”其实无论什么材料，影响其性能的因素无外乎其化学结构，分子也好原子也好离子也好。因此，这几门与化学相关的课程可以说是我们研究材料性能的基础，是材料学的基石。而且化学知识是我们制造合成材料的基础，将来我们搞材料方面的研发也好，生产也好，在了解其是“怎么来的”这一基础上我们才能进行进一步的工作，改性，深加工，塑形，精制，诸如此类。

升入大三后将深入学习更为专业的知识，包括材料物理性能、材料力学、材料工程基础、电化学、工程材料力学性能、物理冶金原理、现代材料研究技术。无论将来选择材料五大专业方向的任何一个，这几门课程都是必不可少的基础知识。材料学是一门综合性相当强的学科，即使你的主要研究或者工作方向只是某一种材料，比方说专门研究陶瓷，或者专门从事工程塑料的生产，但是其他材料的基本性质还是要知道的，因为材料的工作环境不是单一的，它很可能要与其他材料共同合作才能更好发挥功效。比如“神五”飞船的合金外壳和外面附着的吸热耐高温涂料，一个是金属，一个是有机物基非金属化合物，如何将两者牢固地结合起来这一问题就涉及到两种材料各自的结构及性质。

之后，诸位材料专业的学生面对的就是专业方向的选择。北航的材料系下分为五个专业方向，分别是金属与陶瓷材料、电子信息材料与材料设计、材料加工工程与自动化、材料腐蚀与防护、高分子及复合材料。课程安排方式为每专业限选选修课加上跨专业任选选修课。金属与陶瓷材料主要是高温合金及其提高金属耐高温性能的陶瓷涂层材料；电子信息材料与设计主要内容是信息存储材料及其相关的计算模拟方法，主要研究材料的电磁性能；材料加工与自动化主要是材料加工的新工艺，目前有可加工高性能航空材料的激光熔覆技术等；腐蚀与防护包括电化学与涂层两个方面的知识；高分子及复合材料包括高分子物理、高分子化学、复合材料与工程塑料方面的研究。

专业限选课有：

金属与陶瓷材料专业——金属功能材料、高性能金属结构材料、无机非金属材料物理化学、特种陶瓷材料；

电子信息材料与材料设计专业——计算材料学(信息功能陶瓷材料)、半导体材料及器件、量子力学(固体物理概论)；

材料加工工程与自动化专业——材料加工计算机测控、先进材料加工工程、材料加工设备及自动化；

材料腐蚀与防护专业——材料腐蚀科学与技术、材料表面工程与技术、涂料与涂装工程；

高分子及复合材料专业——聚合物基复合材料及其成型工艺、高分子材料、高分子材料成型工艺、有机化学B-2。

专业任选课包括：金属快速凝固技术、薄膜技术基础、激光材料加工、金属热处理、高分子膜材料、结构化学B、分析化学B、材料防腐蚀设计与表面工程、电化学测试技术、腐蚀科学与防护技术、先进电池材料、材料模拟实验技术、电沉积功能薄膜材料技术、清洁生产工艺导论、高分子与复合材料模具(CAD)、复合材料应用技术、化工基础、功能高分子材料、胶粘剂、仪器分析基础、无损检测、失效分析、金属成型理论、界面化学、轻质合金理论基础及应用。

二、读读学长的经验

作为一名工科学生，本科期间建立的基本知识体系相当重要，尤其是将来确定从事本专业的同学，这个知识体系将决定我们在材料学领域能做多远。下面介绍的几门课是材料学的核心课程，其中工科高等数学是深入学习所有课程的基本工具，一定要掌握好；而无机化学、有机化学、物理化学、材料物理性能、材料力学性能，是专业基础课程，这是材料专业的理论基础，是学习专业方向课的基础；而电化学、高分子物理、高分子化学、物理冶金原理等课程是专业课，分别引导大家进入材料学不同分支的学习，是将来选择研究生方向的基础。可见我们所学的课程是构成我们知识体系的基石，是环环紧扣、层层深入的，那么如何才能学好这些课程呢？下面我逐个介绍一下。

无机化学的研究范围广，涉及许多领域。但作为化学专业的基础课程，无机化学首先是对基础的化学原理进行比较系统的学习，使同学们掌握有关化学方面的基本概念、定律和理论；然后对各种元素及其化合物的组成、结构、性质及其应用等知识进行研究，使学生对自然界的物质从本质上有一个清晰的认识；最后对无机化学的学科前沿和发展趋势进行一个简介，使我们对该学科的最新发展有一个初步了解，激发求知欲。

无机化学的实验性强，也有自身的理论。无机化学设有理论课和实验课，它们是一个整体，是互相补充和完善的，学习中不能偏废。辩证的来说，实验可以加深感性认识，而理论可以加深对感性认识的理解。

元素和化合物的性质是无机化学的重要组成部分，要把每种化合物的性质和结构的关系联系起来，并从理论上加以理解是困难的，有的目前也是不可能的。如H2O2具有热不稳定性、氧化还原性和催化分解等性质，这些性质从H2O2的结构是可以解释的，而I2与Na2S2O3反应为什么生成Na2S4O6，虽然老师告诉我们这个从理论上其实难以说明……但该反应极为重要，应加以记忆。

无机化学体现了一点论和多种处理方法的关系。所谓一点论是指物质的客观属性，但客观属性可以用不同的观点解释，或不同的方法加以处理，如同学们很快会接触到的近代共价键理论就有价键理论和分子轨道理论，而这两种理论中又有多种处理方法，如价键理论中的杂化轨道、共振等。总之，无机化学是化学专业重要的基础课，具有承前启后的作用，大家如果要学习材料专业就一定要先学好它！

有机化学这门课，说好学也好学，说难也挺难。说它好学，是因为这门课从某种程度来说，是高中化学的延伸，对于高中化学基础好的同学来说，接受比较快，上手也比较容易。与高中时的学习相比，我们在这门课上学

到的知识，更加系统和深入了。例如烷、烯、炔、芳环化合物、卤代烷、醇和醚、醛和酮、羧酸、硝基化合物等方面的内容，高中阶段皆有涉及，因此新增的内容除了一些略微复杂的人名反应，更重要的是对反应机理的探讨，即从分子、电子的角度，对化学反应进行分析。如路易斯酸碱是怎样的概念？该反应是亲核反应，还是亲电反应？有机化合物分子中原子的排列顺序、立体位置，化学键的接合状态，分子中电子的分布状态，以及他们是如何影响该有机化合物的物理与化学性质的。

这门课开设于大一下学期，为我们授课的邓元副教授毕业于清华大学，专业基础非常扎实，讲起课来，非常得心应手、生动有趣。老师的讲解将我们带进了丰富多样的有机化学的世界，从高深繁复的科研领域前沿到切实发生在我们身边的日常生活，有机化学无处不在。近来闹得沸沸扬扬的三鹿奶粉事件中，致病元凶三聚氰胺的名字以及其化学分子式因反复出现于各大媒体而广为大家熟知。那么三聚氰胺为什么会对人体造成如此危害？是由于自身的化学性质还是与人体内的其他物质发生了什么有害的反应？你可知三聚氰胺其实是工业上一种相当重要的原料？还有，获得08年诺贝尔化学奖的研究课题“荧光蛋白”可以与三鹿事件联系起来，用于制作便于随时随地检测牛奶中各种有毒物质的试纸，这些你又可曾了解？别急，有机化学会帮助你由浅入深的了解这一切。

物理化学作为专业基础课，也是将来的考研课，重要性不言而喻。这门课开设在大二上学期，无机化学、有机化学和材料科学与工程基础3门课程之后。物理化学研究的范畴主要分以下三个：化学热力学——研究化学平衡规律；化学动力学(以及传输过程)——研究化学反应速率规律；物质结构——研究物质结构及其性质的关系。与从前的学习对比较为显著的一点是对很多问题的探讨都上升到了定量的角度。材料专业的课程设置环环相扣，到这时我们已经对自己在学什么、将来要做什么有了一定的了解，知识也更加系统化了。

物理化学用到的概念、符号、公式很多，公式使用条件也严格，而且逻辑性强。比如从特殊的现象中总结出一般的规律，研究理想的模型、平衡态推广到真实的情况，由宏观世界深入到微观世界的研究等等。学的多了，才会发现，原来我们的人类世界、社会发展竟然也符合其中的许多规律。“熵”是描述化学体系不稳定性的概念，可以叫做“混乱度”。每当化学反应发生要产生新的物质时，体系的熵值增大，即所谓的“熵增原理”。这种变化人类历史规律十分相似。新的朝代总是诞生于上一个朝代末期的乱世纷纭，好比时代这个大体系的熵值猛然增加，于是旧时代消失，新时代开始。又如“勒-沙特列原理”——如果改变影响平衡的条件之一(如温度，压强，以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。这个趋势是不是比较眼熟？对了，这不正是革命者们所说的“哪里有压迫，哪里就有反抗”么？先人称理科知识为“格致”——格物致知：“格，至也。物，犹事也。致，推极也，知，犹识也。”研究一门学科而能即物穷理，凡事都能弄明白，探究竟，这就是物理化学的魅力所在。

材料物理性能这门课，结合了一定固体物理的知识，对表征材料的各个物理性能及其依赖环境的变化情况进行了探讨。记得上第一节课时，虽然我们以前在无机化学、大学物理等课程上对量子力学有一点的了解，但还是觉得接受起来比较困难。然而，固体物理这一部分的内容是所有后面学习的基础，十分重要。在当今材料科学的发展中，具有功能性的材料逐渐成为研究的热点。所谓功能性，一方面是指材料起能量传输的作用时表现出来的“一次功能”，如吸隔音性、传热性、导电性、介电性等等；另外一种，是材料输入和输出的能量为不同的形式时，材料对能量进行转换的“二次性能”，如热电效应、光电效应、压电效应、化学反应等等。在这门课上，我们弄明白了金属和非金属分别是怎样导热和导电的；半导体微观的工作原理；在平行板电容器中增加电容电介质材料极化的机制；晴朗的天空为什么是湛蓝色的；材料为什么是透明的和它是怎样染色的；红外技术是怎么回事；磁盘、磁带等信息存储材料是如何工作的。有很多现象，其实从我们小的时候就已经注意到了，然而随着成长，我们是否越来越对此习以为常，而不去注意它们的神奇和美丽了？到课程结束的时候，回过头来想一想，就会发现我们所学的知识是那么紧密地与生活结合在一起。

材料工程基础随着当代新材料的发展和对传统材料的要求的提高，材料制备工程的成材技术已成为实现高性能材料应用的基础。

本课程是针对材料科学与工程专业三年级上学期一级学科需要而开设的，它首次将三大材料的制备科学与技术融为一门课程。全书围绕金属、陶瓷、高分子复合材料等三大材料成材过程的技术原理、工艺和方法，论述了材料制取合成、材料加工成形、材料改性与表面加工以及材料复合，使我们在获得较广泛的材料工程基础知识的同时，掌握材料制备过程中的基本科学原理和技能，从而能根据材料的性能、结构与应用要求，提出材料制备加工的方案与方法。金属材料的处理技术首先要从金属的冶炼开始，根据不同的金属元素以及对于同种金属的不同性质要求，需要不同的冶炼方法，包括火法冶金、湿法冶金和电冶金等等；其后，就是对冶炼出的金属材料以改变物理形态为主的加工处理，诸如锻造、铸造、轧制等等。陶瓷材料主要从陶瓷粉体制得，常用方法为物理气相沉积和化学气相沉积；然后是陶瓷材料的成型处理，包括模压成形、静压成形、注浆法成形热压铸成形、塑性成形等等。关于高分子复合材料，首先是用于符合的高分子原材料各自的制备，包括加入各种添加剂、通过升降温度的热处理进行改型等；然后便是不同材料之间的不同形式的复合方法，比如弥散复合、颗粒复合、纤维增强复合等。

根据材料的成分和组织结构，该领域范围涉及到金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料；根据从事材料工程技术人员研究和工作性质，该领域范围又可概括为：从事新材料的研究和开发、材料的生产工艺和设备的开发和设计、材料的特性分析和试验、材料成品的检测与质量控制、材料制品的加工及改性、材料制造业的管理和技术经济分析等。需要我们在学习前对金属学、加工基本方法有基本的培养和重点的掌握。

工程材料力学性能这门课与材料物理性能在同一学期开设，学的知识相差可就非常远了。这门课主要关注的对象是工程结构材料最关键的问题——力学性能，如我们平时常常听到的强度、硬度、刚度、塑性、韧性、断裂、疲劳、蠕变等。这门课的学习分为两个方面，一是金属的力学性能，二是复合材料的力学性能。材料的力学性能测试在以后我们材料科学与工程大专业下面的任何一个方向的学习中，都是不可能跳过的一步。

这门课程建立在材料力学的基础之上，区别在于“性能”两字。力学性能在工程结构，如飞机、桥梁，以及一些部件如齿轮、轴承等的设计中往往是最重要的指标。而新材料制得以后，往往需要通过力学性能的测试，来确定它是否能从研制阶段，走到实际生产应用中去，以满足实际的需要。此外，一旦工程结构材料发生断裂失效，一般来说究其原因都在于其力学性能不能满足要求。航空航天技术对材料的综合性能有非常高的要求，如高强度，高刚度，高韧性，低密度等等。我们重点需要掌握的是这些力学性能指标的意义、测试方法和失效分析的一些工具方法等等。举个例子来说，某地发生了飞机坠毁事件，我们学院的钟院士就会第一时间奔赴失事现场，通过断口观察等一系列的测试结果，得出事故发生的原因。还有十余年前京畿著名的东方红化工厂爆炸事件，亦出动了大批材料力学及失效分析方面的专家进行事故原因及责任评估。而且，材料力学的意义不仅在于总结事故的经验教训，更重要的是在于将这些经验运用于防患未然。目前我国正大力推行的大飞机计划中，用于我国自制的大飞机的蒙皮骨架复合材料的受力分析就是极为重要的课题，千万出错不得。材料力学之重要，窥此一斑可见全貌。

物理冶金原理也是我们材料学院几大专业平台课之一。我们目前用的教材是谢希文、路若英编著的《金属学原理》。这门课对于日后对金属材料方向感兴趣的同学来说，可谓是看家的本领了。为我们授课的是德国“洪堡基金”获得者、“长江学者特聘教授”、“国家杰出青年基金”及“全国五一劳动奖章”获得者王华明老师。我们所了解的王教授，是一位非常专注的学者，也是一位非常敬业的老师。我们上课的时间为早晨8点，但王老师从来没有因为他几乎总是要加班到很晚而迟到。上课的时候，他还常常讲到尽兴之处“手舞足蹈”或者突然爽朗地笑起来，就像一个在科学世界里充满好奇和欣喜的孩子一样。在本科学习的阶段能有如此教授教导，绝对是我的几大收获之一。

回到课程上来，这门课程讲授的是金属学方面一些基本的概念和原理，如金属和合金的晶体结构、相图、金属的凝固、塑性变形、金属的缺陷、扩散、相变等。或许这些概念在学起来的时候会让人觉得繁琐而枯燥，但正是这些作为金属学基础之基础的理论知识决定了金属学这门课程在实践中的应用价值。金属的相图向来被认为是金属学中最复杂的知识段之一，但是只要学得深入一点你就会明白相图理论的价值有多么重要。同样是铝合金材料，小到你家阳台的铝合金框架，大到神七载人航天飞船的超轻质铝合金，其性能区别在各自所用铝合金材料的相图中即可一览无余。再举一个例子，爱看武侠小说的男生们经常会对书中的种种神兵利器艳羡不已，屠龙刀倚天剑，不一而足。那么为什么同样一块好料，在能工巧匠手里就能被打造成为绝世神兵，到了我们手里就百分之二百炼成废铜烂铁？你会说“技术”，看书看得深一点的会说“淬火是关键”，没错，这“淬火”的学问就是我们金属学中“金属的凝固”所关注的知识。

现代材料研究方法主要采用仪器分析的手段，它们按信息形式可分为图象分析法和非图象分析法。图像研究法是材料结构分析的重要研究手段，主要分为形态学和体视学研究。形态学是研究材料中组成相的几何形状及其变化，进一步探究它们与生产工艺及材料性能间关系的科学。体视学是研究材料中组成相的二维形貌特征，通过结构参数的测量，确定各物相三维空间颗粒形态和大小以及各相百分含量。非图像分析法分为衍射法和成分谱分析，前者主要用来研究材料的结晶相及其晶格常数，后者主要测定材料的化学成分。衍射法包括X 射线衍射、电子衍射和中子衍射等三种分析方法。它的成分谱用于材料的化学成分分析。成分谱种类很多，有光谱，包括紫外光谱、红外光谱、荧光光谱、激光拉曼光谱等；色谱，包括气相色谱、液相色谱、凝胶色谱等；热谱，包括差热分析仪、热重分析仪、示差扫描量热计等；此外，还有原子吸收光谱、质谱等。研究材料必须以正确的研究方法为前提。研究方法，从广义来讲，包括技术路线、实验技术、数据分析等。具体来说，就是在充分了解所研究对象所处的现状的基础上，根据具体目标，详细制定研究内容、工作步骤及所采用的实验手段，并将实验获得的数据进行数学分析和处理，最后得出规律或建立数学模型。其中，技术路线的制定是至关重要的，实验方法的选择也是非常关键的。譬如说，虽然制定出完整的技术路线，但若没有相应的实验方法或先进的测试手段与之对应，则难以达到预期的目的；反过来，若仅有先进的测试手段，而没有正确的技术路线，也同样难以达到预期目的；两者相辅相成，缺一不可。

我院开设的高分子化学课程，包括绪论、自由基聚合、自由基共聚合、离子聚合和配位聚合、逐步聚合反应、聚合方法和聚合物化学反应，涵盖了高分子化学课程的各个部分。总体来说，高分子化学课程的重点在于解决聚合反应的问题，自由基聚合、自由基共聚和逐步聚合是课程的重中之重，犹以解决聚合速率、平均聚合度、聚合度微观结构、共聚物组成等的影响因素和控制方法问题为总体目标。除单体外，对引发剂、催化剂、链转移剂、阻聚剂、乳化剂、分散剂等及其作用也应给予相当重视。特别是对于有志于高分子材料这一专业的同学，将来多数会工作于工业研究所或者工厂、公司的研究部门，因此需要尤为注意在高化课程中打好理论知识的基础，将来在岗位上才可能切合实际地应用所学理论开展工作。

根据经验规律，想在高分子化学这门课程上获得好分数是很难的(对平时不认真学习的同学，期末考试时想通过“突击”考及格简直是天方夜谭)。当然，学习这门课程并不仅仅是为了考试及格或者得到一个漂亮的分数，而是为了把这门课本身学好——这就更加难上加难了……

高分子物理是研究高分子的结构、性能及其相互关系的学科，它与高分子材料的合成、加工、改性、应用等都有非常密切的内在联系。因为只有掌握了高分子结构与性能之间的内在联系及其规律，才能有的放矢地指导高分子的设计与合成，合理地选择和改性高分子材料，并正确地加工成型各种高分子制品。高分子物理课程建立在物理化学、高分子化学、固体物理、材料力学等课程的基础之上，同时又是高分子材料、高分子成型加工等课程的基础，是材料学院高分子材料与工程、复合材料、材料物理三个专业本科生必修的最重要的专业基础课之一，是从事高分子材料研究和开发前必备的理论知识。任何从事与塑料、橡胶、人造纤维、涂料和粘合剂等领域相关 的工作或研究的人员，都必须具备高分子物理的基本知识。由于高分子材料的制备、性能表征和测试、材料的加工和应用等，在各行各业都会有不同程度地涉及，因此高分子物理也可作为化学化工类非高分子专业本科生的选修课程，以拓宽专业面，了解最基本的高分子科学知识。

高分子化学、高分子物理、高分子工程是高分子科学的三大支柱。这门课要到大三以后才会开设，也是北京市精品课程。这门课和高分子化学都是同学们普遍比较头疼的，更有人因此放弃了大三下学期分方向时选择高分子方向的打算。然而我认为，这门课的学习还是比较系统和有条理的。这门课主要分三大部分的内容：高聚物的结构，分子运动及力学状态和高聚物的性能。学习的时候，除了把握每部分下面具体的概念和特点，还应该注意到三者之间的联系。为我们讲课的杨继萍副教授北大博士毕业后留学美国，她对我们的学习虽然要求严格，但是非常亲切和蔼。一学期下来，我确实学到了许多非常有用的知识和方法。有时候，人的担心往往来自一些无形的东西，比如传闻、心理压力等等，走过来便会发现，其实当时我们觉得很困难的事情，其实根本就没有什么。高分子物理的研究形成于高分子化学之后，专门研究高聚物的结构及其运动的普遍规律。我国的钱人元先生，通过对高聚物分子量测定方法的自主创新，开启了该领域的研究。在基础理论研究方面，高分子物理的研究目前受到各国科学家的广泛关注，发展十分乐观；在联系实际方面，它与设计生产结合紧密，为它提供指导意义。这门课的学习经验方面，并没有什么窍门，除了要对高聚物结构和性能的特点准确地把握，对一些基本参数、物理意义和研究方法认真理解，还需要对重要公式灵活运用进行计算，和掌握一些绘制图谱的方法。

三、材料科学与工程专业需要具备哪些能力和素质

勤勉、认真、踏实的学习作风。看到这里也许你会撇撇嘴说“切，又来这套……”。也许这已是老生常谈，但我们绝不是唱高调。不厌其烦地把这一条放在第一位自然有其道理。正如前文所述，材料学是一门基础学科，研究的起点都是很基础的东西，与其他听起来很“炫”的专业相比，我们所学的基础课程都是很朴实无华的内容。这就要求我们学材料的同学们静下心来，从一砖一瓦打基础做起，切记不要心浮气躁。

对化学和数学要有兴趣，或者至少不能讨厌。大一大二的许多基础课都是跟化学相关的，无机化学、有机化学、物理化学、分析化学乃至后来的电化学、高分子化学等等。有些课程经常牵涉到计算，有时甚至很复杂，比如物理化学和工程材料力学分析。微积分和工程数学计算一算就是一小时，这是常见的事。如果对这两门课很头疼的同学，我真的要建议你培养一下对这两门课程的好感度了。所谓爱好出勤奋，勤奋出天才嘛！

动手实验的实践能力。理工科的一个重要特征就是所学知识要在实践应用中才能体现出价值。对于材料学更是如此：大凡新的材料发明基本都是诞生于实验室里的。这就要求我们学材料专业的同学们要有一定的动手能力，对于实验的操作、各种仪器的使用要有相当的了解，最起码不能陌生；否则即使理论再扎实，上了台面照样是啥都做不出来。

举一反三的创新能力。我们学习材料的目的绝不仅限于搞明白目前的新材料的原理；我们的终极目标在于如何研发出不同于前人的材料，即真正的“创新”。当然，创新要基于前人的成果，基于对现有理论技术的重复掌握。不过，在此基础上我们一定要把视野放得更开阔，致力于如何在前人基础上有所进步，要“不满”。人类不满于铁的性能，才有了钢的诞生；不满于单纯的布和天然的丝，才有了尼龙、化纤等等坚实耐用的新的服装材料；不满于用煤和石油作燃料，才有了如今诸多用于新能源技术的新材料。

对材料专业的敏感度。在这个信息爆炸的时代，发达的媒体使我们得以获得更多的渠道和途径来了解我们所学专业领域内的各种新动向、新发展。新闻也好，报刊杂志也好，网络也好，材料领域的新发明、新发展、新动向的信息随时随地都会有发布。我们所要做的就是让自己的眼睛对“材料”敏感起来，不断更新自己对于材料专业的理解和认识，使自己保持在材料理论知识的前沿。因为任何新技术的诞生都有可能会成为将来改变世界的科学

发展趋势。没准哪天某个信息会点燃你脑海中的某处火花，继而在多年之后蔓延成为红遍世界、为人类带来变革的新材料革命之火也尚未可知呢！

四、材料科学专业毕业后做什么

可以说材料是一切领域发展的基石，作为21世纪三大支柱产业之一的材料学领域，它的重要作用不言自明，与材料相关的工作岗位就相当重要。关于材料学领域本科毕业后的去向主要包括上研和就业两个方面。

对于大多数本科学习材料的人来说，读研究生是一个比较不错且比较必要的途径，所谓“大多数人”是指有兴趣学习材料的那部分人；所谓“比较不错”是说材料领域硕士毕业生就业明显优于本科毕业生，无论从就业的环境还是薪金待遇方面都是如此；所谓“比较必要”是说如今的材料学本科培养注重“大类”“宽口径”，即在本科阶段学全面的学科知识，包括金属、高分子、陶瓷等等，学的知识不够深入，如果有志于从事材料学某一领域的研究工作，就有必要进一步学习。因此，材料学本科生毕业后选择上研的比例较大，而且逐年上升。以北京航空航天大学为例，材料科学与工程学院上研率可以达到50%，2008年达到65%，远高于学校的平均上研率30%，可以说上研率高是材料学领域的一大特点。关于上研，主要包括出国、本校本专业、本校外专业、外校本专业、外校外专业，其中本校本专业的比例大些，也容易些，本校外专业与外校本专业的难度相当，外校外专业难度较大，最多有2%~3%的人选择此路，而出国就有多种方向了，每年基本有10%的人选择出国。

关于就业方向，它包括：相关的科研单位，例如中国科学院化学所、纳米中心等、有色金属研究院、航空材料研究所、航天材料及工艺研究所、玻璃钢研究总院等；各类企业的研发与生产部门，例如联想、三星、保洁、海尔、长虹等国内外企业，可以说无论是IT类企业，还是日用化工类企业，还是机械加工类企业，都需要材料及相关工程方面的人才；材料相关领域的贸易行业，例如专业从事钢材、塑料、树脂、橡胶及相关制品贸易的企业，都需要有材料专业基础的人才参与销售及采购环节，尤其需要具有全面材料学基础的人才；其他方面，即从材料方面转行从事其他行业就业的情况，由于材料学人才学习数学、物理、化学、英语等多方面基础学科，加之大学校园内的充分信息资源与机会资源，作为一个具有综合素质的大学本科毕业生，完全有能力根据自己的兴趣，通过不懈的努力来实现在其他领域就业的目标，例如在金融、管理、营销、行政等领域就业的材料人大有人在。

五、升学率及就业流向

升学：考取研究生比例为37.41%

就业流向：科研设计单位1.38%；国有企业15.48%；三资企业11.60%；艰苦行业企业单位3.18%；其他企业13.46%；出国及退学5.04%；

就业率：92.94%。

六、主要招生院校

清华大学 北京工业大学北京航空航天大学 北京科技大学 北京化工大学 华北电力大学 天津大学 河北工业大学 石家庄铁道学院 东北大学 大连海事大学 吉林大学 哈尔滨工业大学 哈尔滨工程大学同济大学 南京航空航天大学 南京理工大学 浙江大学 中国计量学院 南昌大学 中国石油大学 华中科技大学 武汉理工大学 湖南大学 中南大学 广西大学 重庆大学 西南交通大学贵州大学 西安交通大学 西北工业大学 中国矿业大学 中国石油大学 中国地质大学

材料科学与工程强校，并排是一级学科国家重点学科的大学排名：

1.哈尔滨工业大学：“C9”大学联盟。空间（航空航天）材料和工业材料。院士4人。1952年，在国内首先创建金属材料及热处理、铸造、锻压、焊接专业，后组建为金属材料及工艺系。1981年，焊接、金属材料及热处理专业被批准为全国首批博士学位授权点。1987年，金属材料及热处理、焊接、铸造三专业被评为全国首批重点学科点。拥有空间材料及环境工程国家级重点实验室。2.清华大学：工业材料。“C9”大学联盟

3.北京航空航天大学：航空工业材料。“985”工程高校

4.上海交通大学：工业材料。“C9”大学联盟 5.东北大学：工业材料。“985”工程高校

6.西北工业大学：工业材料。“985”工程高校 7.浙江大学：工业材料。“C9”大学联盟

8.西安交通大学：工业材料。“C9”大学联盟 9.天津大学：化工材料。“985”工程高校

10.中南大学：工业材料。“985”工程高校 11.山东大学；工业材料。“985”工程高校

12.华南理工大学：化工材料。“985”工程高校

如果要报考一个最好的中国高校，选择顺序为：首选“C9”大学联盟，即中国常青藤大学联盟（并按专业兴趣选择其中的大学）—— “985”工程高校——“211”工程高校——非重点高校——民办高校。

最新“985”工程高校情况（后扩大的34所）：

1.国内一流的“985”工程大学，国家确定首先建成世界一流大学的C9”大学联盟。据介绍，国家重点建设的这9所高校是我国高等教育的精锐部队，强中强校，重中之重：

北京大学（文、理科为主）

清华大学（理、工科为主）

哈尔滨工业大学（理、工科为主）

中国科技大学（理科为主）

复旦大学（文、理科为主）

上海交通大学（理、工科为主）

浙江大学（理、工、农科为主）

南京大学（文、理科为主）

西安交通大学（理、工科为主）2.国内二流的“985”工程大学：

中山大学（文、理科为主）

武汉大学（文、理科为主）北京航空航天大学（理、工科为主）

中国人民大学（文、理科为主）北京理工大学（理、工科为主）

同济大学（理、工科为主）天津大学（理、工科为主）

南开大学（文、理科为主）中南大学（理、工科为主）

东南大学（理、工科为主）华中科技大学（理、工科为主）

大连理工大学（理、工科为主）北京师范大学（文、理科为主）

3.国内三流的“985”工程大学，即其余的“985”工程高校：

湖南大学（理、工科为主）

华南理工大学（理、工科为主）

厦门大学

吉林大学

东北大学

山东大学

重庆大学

电子科技大学

西北工业大学

中国海洋大学 四川大学

兰州大学

第二篇：计算机科学与技术专业主干课程简介

计算机科学与技术专业主干课程简介

课程编号：0806050101

课程名称：计算机导论 课时：68 课程内容：本课程是计算机专业的基础课，也是入门课。通过对本课程的学习，学生将初步认识计算机的产生、发展历程，清晰了解计算机的硬件、软件、操作系统、网络等概念，掌握计算机操作应用的基本技能，为学习计算机专业的后继基础课与专业课打好基础。教材与参考书目：

1、计算机导论，杨克昌等主编，中国水利水电出版社

2、计算机导论，朱战立等主编，电子工业出版社

课程编号：0806050106 课程名称：C语言程序设计 课时：85 课程内容：C程序设计是计算机专业的一门主要课程，C语言是近年来国内外得到迅速推广使用的一种现代语言，它的功能丰富，表达力强，使用方便，应用面广，目标程序效率高，可移植性好，不仅是系统描述语言，而且又是通用的程序设计语言。学习好这门课程，将为学会开发软件提供有力的工具，并为维护计算机打下良好的基础。教材与参考书目：

1、C语言程序设计（第三版），谭浩强，清华大学出版社

2、C程序设计（第二版）谭浩强著，清华大学出版社

课程编号：0806050107

课程名称：数字逻辑 课时：68 课程内容：数字逻辑是计算机专业的主要技术基础课，是进行电路设计的基础。本课程系统地介绍了逻辑设计的理论基础和逻辑电路的分析和设计方法，重点是组合逻辑电路和同步时序电路的分析与设计，掌握脉冲电路的设计，并了解几种可编程逻辑器件的基本结构、工作原理及应用，了解几种集成逻辑门和一些中规模集成芯片的功能及性能。教材与参考书目：

1、数字逻辑与数字系统（第三版·网络版），白中英，科学出版社

2、数字逻辑电路，杨文霞，孙青林编著，科学出版社

课程编号：0806050110

课程名称：离散结构 课时：68 课程内容：离散结构是计算机科学中基础理论的核心课程，是数学中涉及面非常广泛的一门学科，它不仅是计算机科学中最重要的基础理论之一，也是培养学生缜密思维，提高学生素质的核心课程。通过本课程的教学，使学生初步掌握离散数学基础知识和抽象、严格的数学方法，并将其运用到学习其它计算机课程中。教材与参考书目：

1、离散数学基础，洪帆，华中科技大学出版社

2、离散数学，屈婉玲，耿素云，张立昂编著，清华大学出版社

课程编号：0806050111

课程名称：汇编语言 课时：51 课程内容：汇编语言程序设计是一门专业课程，主要内容是计算机系统的软件方面的基础知识、指令及程序的概念、组成和功能、汇编语言语句和源程序的书写格式规定、程序的三种基本结构形式及程序设计方法。通过本门课程的学习，使学生了解Intel系列微型机的基本组成以及计算机中数和字符的表示方法；熟练掌握Intel8086指令系统及寻址方式，伪指令及汇编语言程序格式；掌握基本程序设计方法、I/O程序设计方法以及DOS和BIOS调用；掌握宏汇编的基本概念和方法；了解汇编语言程序与高级语言程序的连接方法，熟悉上机操作和程序调试技术。为后续专业课程和从事计算机应用打下良好的理论和技术基础。教材与参考书目：

1、IBM PC汇编语言程序设计（第二版），沈美明，清华大学出版社

2、汇编语言程序设计——从DOS到Windows，张雪兰等，清华大学出版社

课程编号：0806050114

课程名称：数据结构 课时：68 课程内容：数据结构是计算机专业的核心课程之一。数据结构课程在知识学习和技能培养两个方面都处于关键性地位。课程主要介绍如何合理地组织数据、有效地存储和处理数据，正确地设计算法以及对算法的分析和评价。通过本课程的学习，使学生透彻地理解数据结构的逻辑结构和物理结构的基本概念以及有关算法，培养基本的、良好的程序设计技能，编制高效可靠的程序，为学习操作系统、编译原理和数据库等课程奠定基础。教材与参考书目：

1、数据结构（C语言版），严蔚敏，清华大学出版社

2、数据结构-用C语言描述，唐策善，李龙澍，黄刘生 编著，高等教育出版社

课程编号：0806050116

课程名称：计算机组成原理 课时：68 课程内容：计算机组成原理是计算机专业的一门重要主干课程，本课程主要介绍计算机的基本构成、内部的数据表示方法；运算器、存储器、控制器、输入和输出等各部件的构成，功能及相关算法；最后简单介绍计算机硬件技术的发展趋势。本课程的一个主要特点是综合性强，需要运用多学科的知识。

教材与参考书目：

1、计算机组成原理，王诚，清华出版社

2、微型计算机组成原理，陆志才，高等教育出版社

课程编号：0806050117

课程名称：数据库原理及应用 课时：68 课程内容：：数据库原理是重要的专业课程。本课程的目的和任务是使学生全面地了解和掌握数据库系统的基本概念、原理及应用技术，使学生系统科学地受到分析问题和解决问题的训练，提高运用理论知识解决实际问题的能力。主要内容包括：数据库系统基本概念、数据模型与概念模型、数据库设计、关系数据库、关系数据库标准语言 SQL、SQL Server 关系数据库系统、关系数据库设计理论、数据库安全、事务管理、数据库系统的研究与发展等。教材与参考书目：

1、数据库系统及应用（第二版），崔巍，高等教育出版社

2、数据库系统概论，萨师煊、王珊，高等教育出版社

课程编号：0806050119

课程名称：计算机体系结构 课时：51 课程内容：计算机体系结构是计算机及相关学科的专业技术基础课程。它主要研究软件、硬件功能分配和对软件、硬件界面的确定。本课程的学习目的是建立计算机系统的完整概念，学习计算机系统的分析方法和设计方法，掌握新型计算机系统的基本结构及其工作原理。课程系统地介绍计算机系统结构的基本概念、基本原理、基本结构和基本分析方法。教材与参考书目：

1、现代计算机体系结构教程，傅麒麟、徐勇，北京希望电子出版社

2、计算机组织与体系结构性能设计（第7版），（美）斯托林斯著，张昆藏等译，清华大学出版社 课程编号：0806050120

课程名称：数字信号处理 课时：68 课程内容：本课程阐述数字信号处理的基本原理、算法和实现技术，并介绍其相关方面的最新发展。包括：离散线性变换的相应定理和性质，FFT迭代法计算以及时域频域分析方法，WALSH函数定义及相应的变换性质讨论，HILBERT变换及性质，系统阐述数字网络的信号流图表示法以及IIR和FIR数字滤波器的基本结构，详细论述IIR数字滤波器的原理与设计以及FIR数字滤波器的原理与设计。教材与参考书目：

1、数字信号处理基础，全子一，周利清，门爱东主编，北京邮电大学出版社

2、数字信号处理教程（第三版），程佩青，清华大学出版社

课程编号：0806050121

课程名称：操作系统 课时：68 课程内容：操作系统是一门重要的基础课程，主要是介绍操作系统的基本概念、基本原理和基本实现技术，重点介绍操作系统的资源管理功能及对并发活动的处理。通过本课程的学习使学生掌握操作系统对资源管理的方法和控制技术；在掌握这些方法和知识的基础上，可在现代计算机系统中根据不同的硬件环境选择合适的操作系统为用户服务。教材与参考书目：

1、操作系统教程，孙钟秀等，高等教育出版社

2、计算机操作系统，汤子瀛，西安电子科技大学出版社

课程编号：0806050122

课程名称：软件工程 课时：68 课程内容：软件工程是一门重要的专业课程，本课程是各种软件开发经验的总结与提炼，实践性极强。通过本课程的学习，可以掌握软件工程的基本概念、基本原理、实用的开发方法和技术；了解软件工程各领域的发展动向；掌握传统方法──结构化分析与设计和现代开发方法──面向对象设计；了解软件项目开发和维护的一般过程，培养学生软件开发工程化的观点，系统化的观点；为更深入地学习和今后从事软件工程实践打下良好的基础。教材与参考书目：

1、软件工程，齐治昌等著，高等教育出版社

2、软件工程导论（第四版），张海藩，清华大学出版社

课程编号：0806050123

课程名称：算法设计与分析 课时：51 课程内容：算法设计与分析是计算机科学的核心问题之一，也是计算机科学与技术专业本科一门重要的专业基础课。其内容是研究计算机领域及其有关领域中的一些非数值计算的常用算法。通过学习，使学生掌握算法设计的常用方法，以便去解决计算机科学与工程领域中较为复杂的实际问题。此外对分析算法，估计算法的时间与空间复杂性也作一些介绍，但不作为重点。主要内容包括：算法设计的步骤和算法分析的基本概念、递归设计技术、分治与平衡、集合运算、算法设计技术等。教材与参考书目：

1、算法设计与分析，王晓东，清华大学出版社

2、算法设计与分析基础（第二版），（美）莱维丁著，潘彦译，清华大学出版社

课程编号：0806050124

课程名称：嵌入式系统 课时：68 课程内容：本课程是计算机科学与技术专业高年级学生开设的专业必修课。嵌入式系统融合了计算机软/硬件技术、通信技术和半导体微电子技术；本课程主要学习嵌入式系统设计原理及方法，根据应用要求，把相应的计算机直接嵌入到应用系统中。通过本课程学习，使学生了解嵌入式处理器ARM9微处理器体系结构及指令系统。了解32位嵌入式处理器总体结构、存储器组织、系统控制模块和I/O外围控制模块。掌握嵌入式系统的分析与设计方法，了解各种嵌入式操作系统开发应用方法和嵌入式网络技术；能够进行实际系统的设计与分析。

教材与参考书目：

1、ARM嵌入式系统基础教程，周立功等编著，北京航空航天大学出版社

2、ARM嵌入式Linux系统构建与驱动开发范例，周立功等著，北京航空航天大学出版社

3、嵌入式Linux系统开发技术详解-基于ARM，孙纪坤，张小全编著，人民邮电出版社

第三篇：历史学专业主干课程教材简介

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历史学专业主干课程教材简介

中国古代史

（The History of Ancient China）【本文由大学生电脑主页[ —大学生的百事通收集整理】

教材：

张岂之主编：《中国历史·先秦史卷、秦汉魏晋南北朝卷、隋唐卷、元明清卷》，北京，高等教育出版社，2002年第1版。

该教材是汇集古代史、考古学、民族学、社会学等专家编著的 “面向 21世纪课程教材”，以马列主义为指导，运用辨证唯物主义与历史唯物主义观点，科学、系统地阐述中国古代原始公社制、奴隶制、封建制发生发展和演变的历史，揭示中国古代史发展的客观规律，介绍古代中国人民在政治、经济、文化领域中所进行的斗争及其伟大历史功绩，简介了中国古代历代国家行政、教育制度和政策以及民族关系和对外关系。从而达到培养学生运用历史基础知识和基本技能技巧的能力，促进学生在科学研究中的形成多学科融合的观念。同时各卷资料详实，逻辑严密，条理清晰，文字流畅，但仍有许多不完善的地方。

中国近代史

（The History of Modern China）

教材：

张岂之主编：《中国历史·晚清民国卷》，北京，高等教育出版社，2002年第1版。

该教材是以唯物史观为理论指导，以重大历史事件及引起的社会大学生电脑主页-dxsdiannao.com – 大学生喜欢的都在这里

与经济变动、文化教育和科技发展状况为纲目，展现了晚清至民国时期社会转型的全貌和政治、军事、经济、思想、文化等方面的发展变化过程与特点，比较全面、系统、完整地介绍中国半殖民地半封建社会的历史，揭示中国近代社会发展的基本规律，总结近代中国历史发展的经验教训，从而使学生了解和掌握中国近代历史的基本知识并培养学生运用基本理论正确分析、解决近代历史问题的一些能力。

中国现代史

（The History of Contemporary China）

教材：

张岂之主编：《中国历史·中华人民共和国史卷》，北京高等教育出版社，2002年第1版。

该教材主要反映的是1949年10月中华人民共和国成立后中国人民在执政党中国共产党领导下将马克思主义与中国实际相结合探索并最终走上中国特色社会主义道路，是有中国特色的社会主义政治、经济、文化和科学技术等制度、政策逐步形成、发展并不断完善的历史。它以半个世纪以来共和国走过的社会主义的历程为纲目，理论上力求全面反映各个时期党和国家在社会主义建设指导思想、理论路线和方针政策等方面的发展变化，实践上力求全面地反映各个时期共和国社会主义建设事业的重要进展，实事求是地总结其经验和教训。同时，该教材也较多的使用了许多原始文献和资料，吸取了理论界和史学界关于国史研究的新成果。

世界近代史

（The History of Modern World）

教材：

刘祚昌、王觉非主编：《世界史·近代史编》，北京高等教育出版社，2001年2月版。

世界近代史是资本主义产生、发展和走向帝国主义阶段的历史，也是世界各国走向现代化的历史。该套教材全面系统的介绍了从15世纪末16世纪初地理大发现到1848—1849年欧洲革命期间的世界历史的发展进程，展现了封建制度的崩溃、资本主义产生发展壮大的历史轨迹，展示了世界从相互隔绝、分散逐步形成统一整体的过程，既叙述了一个国家或地区的纵向演变，又注重不同国家、地区和民族之间经济、政治、文化的横向联系，从而勾勒出近代前期思想文化的发展脉络和具有典型意义的社会风貌。

世界现代史

（The History of Contemporaneous WorId）

教材：

吴于廑、齐世荣主编：《世界史·现代史编》，高等教育出版社，2001年3月第二版。

该教材系统展示了1917年至今的世界历史发展进程。主要反映的是社会主义制度的建立、殖民体系的瓦解、科学技术的飞速发展和经济的巨大增长等主要成就，同时也毫不回避的提出了若干如果处理不

好就将给人类带来无穷灾难的大难题，诸如热核战争、“人口爆炸”、环境污染、生态失衡等等，揭示了现当代世界历史发展的多极格局，和平与发展成为时代的主题，总结了世界现代史发展变化的原因、特点、规律和趋势，使学生树立改革开放和国际化意识。

中国历史文选

（The Selcted Documents of Chinese History）教材：

赵談元主编《中國歷史要籍介紹及選讀》 北京 高等教育出版社2001年修订版

《中國歷史文選》是高等院校歷史系開設的一門基礎課和工具課。该套教材的基本內容包括中國歷史要籍介紹、古漢語基礎知識和歷史文選三部分。中國歷史要籍介紹要簡明扼要地講授中國歷史要籍發展的基本情況並對其作者體例基本內容和史料價值作了說明；古漢語基礎知識重點講授文字學、聲韻學和訓詁學的內容；歷史文選是该教材的主要內容，涉及的知识有漢語語音、語法、辭彙以及職官、地理、重要人物、典故、文化史以及文獻學等。目的在於通過各種典型的歷史材料、培養學生閱讀並運用一般文言史料的能力，爲進一步學習和

研究中國歷史奠定基礎。

中国历史地理学

（ScienceofChineseHistoricalGeography）教材：

蓝勇：《中国历史地理学》，北京，高等教育出版社，2002年版

《中国历史地理学》主要反映历史时期在东亚大陆1300万平方公里空间内的中华民族活动与地理环境的关系，具体分成中国历史自然地理、中国历史人文地理、历史地理学理论和文献三部分内容，涉及自然地理中的气候、植被、海岸成陆、江河湖海水文、野生动物、自然灾害和人文地理中的政区、边疆民族、经济区域、交通通道、人口分布、城市发展、文化要素分布等诸多内容，融入“人地互动，尽全时空”理念，形成独特的内容体系，充分体现了历史地理环境变化及这种变化与人类和人类社会的关系演变规律。同时，该教材从历史唯物主义的基本原理对历史自然地理和历史人文地理诸因素进行了辨证的分析综合，建构了新的颇有特色的理论框架，图文并茂，很大程度上反映了国内对中国历史地理研究的最新进展。

中学历史教学的理论与实践

（The Theory and Application of the History Teaching

in Middle School）

教材：

1.张保华主编《中学历史教学研究》高等教育出版社，2001年第1版。

2.刘军著《历史教学的新视野》高等教育出版社，2003年第1版。

该教材既与历史学专业密切联系，同时也渗透教育心理学、教育学及教学论等相关学科，是介绍教育科学的基本原理在学科教学中的应用的教材。教材内容分为理论篇和实践篇两大部分。理论篇在对中学历史教学的目的、任务、过程、规律、原则、策略等理论问题作一般性的探讨外，还特别突出新课程标准指导下的历史教学新理念；实践篇从课程标准到教材，从教法到教态，从备课到终课，从目标锁定到编制测验评价，为在操作层面上探讨历史教学的艺术打下坚实基础。从而使历史学专业（师范）的学生认识、理解中学历史教学的基本理论问题，逐步熟悉中学历史教学的实际操作过程，基本掌握中学历史教学技能，初步体验历史教学在新时代的教育价值。

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第四篇：机电工程系机电一体化专业主干课程介绍简介

机电工程系机电一体化专业专业主干课程介绍简介

1、机械设计基础

掌握通用机械零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，具有选用通用机械传动装置和初步具有设计简单机械的能力，具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力，是机电专业的一门主干技术基础课。本课程为学生在今后的工作中解决机械技术问题打下一定的基础。课程学习应达到以下要求：掌握常用机构的工作原理和运动特点，初步具有分析机构和选择传动方案的能力。掌握通用零部件的功能和结构特点，初步具有分析简单机械和设计机械传动装置的能力。具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。

2、工程材料及机制基础

课程学习应达到以下要求：掌握机械加工工艺的基础知识，主要加工方法的基本原理，特点和应用范围。熟悉制订机械加工工艺规程的基本知识。具有确定零件加工方法和制订典型零件机械加工工艺规程的初步能力。具有综合运用工艺知识，分析零件切削加工与装配结构工艺性的初步能力。熟悉常用的机械工程材料的成分，组织结构，加工工艺与性能之间的关系及变化规律。掌握常用机械工程材料的性能与应用，具有选用常用机械工程材料和改变材料性能方法的初步能力。掌握主要热成形方法和板料冲压的基本原理，特点和应用，熟悉影响产品质量的因素熟悉毛坏或零件的结构工艺性，并具有设计抟坏或零件结构的初步能力

3、电子技术

掌握模拟电路、数字电路的基本原理及分析方法，熟悉半导体、二极管、三极管、场效应管、放大电路、负反馈放大电路、集成放大电路、集成运算放大电路的线性与非线性应用、波形发生电路、功率放大电路、数字逻辑基础、逻辑门电路基本知识及DA与AD转换电路等基本知识。课程学习应达到以下要求：对于模拟电子和数学电子的一些基本电路和应用电路具有建模能力和一定的分析设计能力，对于典型电路及其基本电路要求会计算重要电子电路参数，实验课应重点偏向于增强学生理论与实践相结合的能力，自己动手来加强对理论知识的了解及加深，计算能力，分析设计能力主要从考试及平时提问和作业来进行考核，实验则主要通过实验仪器的正确使用及连线，实验结果的是否实现来考核。

4、可编程控制器

可编程序控制器是以微处理器为基础，综合了计算机控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型的、通用的自动控制装置，近来在工业生产过程中得到越来越广泛应用。本门课程作为机电工程技术专业的必修课。通过学习使学生掌握PLC的硬件和软件资源及其简单的系统设计，为学生将来在生产中的具体应用打下良好的基础。

课程学习应达到以下要求： 养成对小型控制系统要达到会分析被控对象的运动规律的分析能力。养成对小型控制系统要达到会选择可编程序控制器型号、外围设备及其相应的程序设计方法的设计能力。养成能运用所学的可编程序控制器软、硬件知识，对类似机床进给、换刀等小型系统进行自动控制系统设计的职业岗位综合能力。

5、单片机与接口技术

了解微机组成与结构，熟悉并掌握微机指令系统和汇编程序编制方法。熟悉扩展存储器、输入输出电路AD和DA等、接口电路的使用方法，具有分析、调试汇编程序和简单系统硬件能力。使学生从应用角度出发，在理论和实践上掌握单片机的基本组成，工作原理、基本接口及其接口扩展方法。使学生学习后具有单片机应用系统硬、软件的初步开发能力。

课程学习应达到以下要求：熟悉单片机的基本组成、基本特性。掌握单片机汇编语言程序设计的基本方法、熟悉上机调试过程。掌握单片机中断工作方式及中断处理过程。掌握单片机计数器／定时器各种工作方式及其应用程序设计。掌握单片机内置接口的基本原理及应用方法。掌握单片机存储器及I／O接口扩展的基本原理及其应用方法。

6、数控机床及编程

了解数控机床的基本组成和工作原理，熟悉数控机床的机械结构，掌握典型的机械传动和控制数控机床运动的插补原理及刀具补偿运算。了解数控编程的一般方法，熟悉数控编程指令，能对需要编程的机械零件进行必要的工艺分析和轨迹计算，能对典型的加工零件进行数控编程。课程学习应达到以下要求：掌握数控技术的基本原理、掌握数控编程的方法、了解数控技术在生产中的使用情况，并通过大量实践操作，使学生对数控机床具有一定的实际操作能力，进入社会后能够迅速达到工厂、企事业单位用人要求。能设计简单的数控装置或将一些旧设备改进为简易数控机床。

7、伺服系统与机床电气控制

本课程是机电一体化专业的必修专业课。让学生初步了解机床电拖动系统的工作原理，简单的设计计算方法，提高分析与解读具体控制系统的能力，为全面掌握机床的控制和工作原理奠定基础。课程学习应达到以下要求：掌握常用的可控整流电路的工作原理、特点与分析方法。了解开环与闭环控制系统的组成、控制原理及特点。掌握一阶、二阶系统的典型输入信号响应及系统稳定性和稳态误差分析。了解电器伺服系统的基本结构和工作原理，位置控制方案，步进电动机的结构和工作原理，驱动电路的结构特点。了解直流电动机/三相交流异步电动机的工作特性、转速调节方法，以及三相交流异步电动机的各种启动方法和特点。了解机床电器控制系统的基本设计方法及注意事项。掌握机床电器控制系统的常用元器件，基本控制环节，了解车床、铣床、钻床等常用机床的控制线路的结构和工作原理。

8、数控机床故障分析与维修

了解和掌握数控机床常见故障，熟悉引起故障的多种原因。掌握数控机床故障分析所需使用的常用设备仪器和常用手段及数控机床常见故障的维修方法，熟悉典型数控系统参数调整方法。初步掌握判断已损坏电路的能力。

9、《工程力学》

是机电工程技术专业的一门技术基础课程，为专业设备的机械运动分析和强度分析提供必要的理论基础。通过本课程的学习，使学生理解和掌握力学的基本概念、基本原理、基本方法，注重理论在工程实践中的应用，以利于培养学生分析问题、解决问题的能力。

课程的主要任务是：能从简单机构或结构中选取隔离体，画出受力图。能对构件进行静力分析，并能正确确定约束力。能正确应用截面法确定内力，并绘制简单内力图，确定危险截面。能分析和解决简单受力构件的强度、刚度、稳定问题。对弯扭组合的圆轴，能画出其计算简图，并能正确进行强度计算。了解常用材料在常温静载下的力学性能，破坏现象以及常用的测试方法。了解点、刚体的简单运动规律，并能进行简单运算。能应用动能定理和动静法分析简单的动力学问题。

10、《电工技术》课程

该门课程为机电一体化专业学生的一门专业基础课，通过本门课程的学习，应使学生对于电路基础知识常用电机以及继电一接触器控制，电工测量等理论知识掌握，同时还要注重培养学生的动手能力，强调重要内容的合理性和系统性。

课程的主要任务是：应使学生对于一般的交直流电路和磁路具有一定的分析和计算能力，在异步电路动机的工作原理中对于电路于磁路之间的相互结用，应有更深一层的理解，具有一定的建模能力，继电一接触器等构成的电气原理图中简单电路要求同学们具有一定的读图能力，能够对于简单电气控制进行分析，在实验中增加动手能力和与理论知识相结合的能力。

11、画法几何及机械制图课程

工程图样被喻为“工程界的语言”，它是科技工作者借以表达和交流技术思想的重要工具，是工程技术部分的一项重要技术文件。本课程是一门技术基础课，研究用投影法绘制工程图样的理论和方法。其主要目的是培养制图、读图的基本技能和空间想象能力。

本课程的主要任务：研究投影法（主要是投影法）的基本理论；使学生对空间几何问题的图解法有初步了解；培养空间想象力和空间分析能力；培养绘制和阅读机械图样的能力；使学生对计算机绘图有初步的了解；有意识地培养学生的自学能力和创造能力及认真负责和严谨细致的工作作风。

12、计算机绘图

计算机绘图部分，是适应现代化建设的新技术，在本课程中应使每个学生对计算机绘图及其发展的意义的初步的了解，并基本掌握AutoCAD软件的二维绘图方法。

教学基本要求熟练掌握《机械制图国家标准》中有关图纸幅面、比例、字体、图线及尺寸标注的规定。掌握视图选择的基本原则，熟练掌握机件的各种常用表达方法和标注方法。了解零件图的作用、内容；零件的常见工艺结构。掌握零件的测绘方法，典型零件的画法及标注方法。熟练掌握螺纹紧固件连接装配图的画法及规定标记。了解齿轮等常用件的规定囝法和标注。了解装配图的作用与内容；零件的编号方法及明细表的画法。掌握AutoCAD软件绘图的基本方法。

13、《液压气动技术基础》

本课程为机电一体化专业人员的一门专业技术基础课，是工程技术人员必修课，通过本课程的学习，机类技术人员可获得必要的液压传动基础知识，熟悉液压控制阀的特点，对简单的液压回路具有设计能力。

对能力培养的要求

通过理论教学使学生具有设计简单液压系统的能力；具有分析典型液压系统工作原理的能力；具有正确使用液压控制阀的能力。掌握流体力学基础知识。掌握流体传动概念。重点掌握液压泵及液压马达的工作原理重点掌握单向阀、液控单向阀的导通原理掌握常用基本回路。了解气动元件。

14、工程检测技术

《工程检测技术》是机电一体化专业的一门技术基础课，强调动态测试中构成信号流程的基本理论、基本手段和基本技能。通过本课程的学习使学生能较正确地选用测试装置和初步掌握进行动态测试所需要的基本理论、基本知识和基本技能。

对能力培养的要求基本掌握测试系统静态、动态特性的描述方法和理想测试系统的条件。基本掌握常用传感器、信号的中间转换和显示记录的原理，并能够校正确地选用测试系统进行测试工作。能够对测试信号进行分析和处理，包括对测试信号进行时域分析、频域分析、幅值域分析等。

第五篇：机电工程系机电一体化专业专业主干课程介绍简介

机电工程系机电一体化专业专业主干课程介绍简介

1、机械设计基础

掌握通用机械零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，具有选用通用机械传动装置和初步具有设计简单机械的能力，具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力，是机电专业的一门主干技术基础课。本课程为学生在今后的工作中解决机械技术问题打下一定的基础。

课程学习应达到以下要求：掌握常用机构的工作原理和运动特点，初步具有分析机构和选择传动方案的能力。掌握通用零部件的功能和结构特点，初步具有分析简单机械和设计机械传动装置的能力。具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。

2、工程材料及机制基础

课程学习应达到以下要求：掌握机械加工工艺的基础知识，主要加工方法的基本原理，特点和应用范围。熟悉制订机械加工工艺规程的基本知识。具有确定零件加工方法和制订典型零件机械加工工艺规程的初步能力。具有综合运用工艺知识，分析零件切削加工与装配结构工艺性的初步能力。熟悉常用的机械工程材料的成分，组织结构，加工工艺与性能之间的关系及变化规律。掌握常用机械工程材料的性能与应用，具有选用常用机械工程材料和改变材料性能方法的初步能力。掌握主要热成形方法和板料冲压的基本原理，特点和应用，熟悉影响产品质量的因素熟悉毛坏或零件的结构工艺性，并具有设计抟坏或零件结构的初步能力

3、电子技术

掌握模拟电路、数字电路的基本原理及分析方法，熟悉半导体、二极管、三极管、场效应管、放大电路、负反馈放大电路、集成放大电路、集成运算放大电路的线性与非线性应用、波形发生电路、功率放大电路、数字逻辑基础、逻辑门电路基本知识及DA与AD转换电路等基本知识。

课程学习应达到以下要求：对于模拟电子和数学电子的一些基本电路和应用电路具有建模能力和一定的分析设计能力，对于典型电路及其基本电路要求会计算重要电子电路参数，实验课应重点偏向于增强学生理论与实践相结合的能力，自己动手来加强对理论知识的了解及加深，计算能力，分析设计能力主要从考试及平时提问和作业来进行考核，实验则主要通过实验仪器的正确使用及连线，实验结果的是否实现来考核。

4、可编程控制器

可编程序控制器是以微处理器为基础，综合了计算机控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型的、通用的自动控制装置，近来在工业生产过程中得到越来越广泛应用。本门课程作为机电工程技术专业的必修课。通过学习使学生掌握PLC的硬件和软件资源及其简单的系统设计，为学生将来在生产中的具体应用打下良好的基础。

课程学习应达到以下要求： 养成对小型控制系统要达到会分析被控对象的运动规律的分析能力。养成对小型控制系统要达到会选择可编程序控制器型号、外围设备及其相应的程序设计方法的设计能力。养成能运用所学的可编程序控制

器软、硬件知识，对类似机床进给、换刀等小型系统进行自动控制系统设计的职业岗位综合能力。

5、单片机与接口技术

了解微机组成与结构，熟悉并掌握微机指令系统和汇编程序编制方法。熟悉扩展存储器、输入输出电路AD和DA等、接口电路的使用方法，具有分析、调试汇编程序和简单系统硬件能力。使学生从应用角度出发，在理论和实践上掌握单片机的基本组成，工作原理、基本接口及其接口扩展方法。使学生学习后具有单片机应用系统硬、软件的初步开发能力。

课程学习应达到以下要求：熟悉单片机的基本组成、基本特性。掌握单片机汇编语言程序设计的基本方法、熟悉上机调试过程。掌握单片机中断工作方式及中断处理过程。掌握单片机计数器／定时器各种工作方式及其应用程序设计。掌握单片机内置接口的基本原理及应用方法。掌握单片机存储器及I／O接口扩展的基本原理及其应用方法。

6、数控机床及编程

了解数控机床的基本组成和工作原理，熟悉数控机床的机械结构，掌握典型的机械传动和控制数控机床运动的插补原理及刀具补偿运算。了解数控编程的一般方法，熟悉数控编程指令，能对需要编程的机械零件进行必要的工艺分析和轨迹计算，能对典型的加工零件进行数控编程。

课程学习应达到以下要求：掌握数控技术的基本原理、掌握数控编程的方法、了解数控技术在生产中的使用情况，并通过大量实践操作，使学生对数控机床具有一定的实际操作能力，进入社会后能够迅速达到工厂、企事业单位用人要求。能设计简单的数控装置或将一些旧设备改进为简易数控机床。