大约20世纪50年代，材料科学概念的出现，大大促进了材料学科的研究及发展，同时也充实了相关高等教育的教学领域及内容,现如今已成为当今世界重大基础学科和最活跃的研究领域之一。

材料科学与工程主要是研究材料的结构（structure）、制备（processing）、性能（property）以及使役行为（performance）之间相互关系和变化规律的一门应用基础学科，而《材料科学基础》这门课的主要任务是提供其中最为重要的材料结构与性能关系的基础知识和基本理论，课程内容大体分为三个部分：晶体学基础、形变及强化基础、相图及相变基础。 

1. 晶体学基础

现代研究和应用的材料多数是晶体，因此，材料科学基础知识的学习首先要熟悉晶体的特征及描述方法。这不仅是学习本课程的先导，也是后续知识学习的重要基础，如材料分析方法课程中的X射线衍射、电子衍射等相关内容。实际晶体中，由于晶体形成条件、原子热运动及其它条件的影响，往往存在偏离了理想晶体结构的区域，即晶体缺陷。晶体缺陷不仅是晶体学基础的重要组成部分，也是深入认识和理解材料形变和相变的重要概念。因此，晶体学基础部分是本门课程的基础，应熟练掌握所该部分介绍的晶体学的相关知识。

这部分包括：

第1章 材料的晶体结构

第2章 晶体缺陷

在“晶体学基础”中将介绍原子结构与结合键、晶体结构、合金相、晶体缺陷等基础知识，其中第2章中的位错内容是学习“形变及强化基础”的重要基础，需要注意知识之间的衔接。

2. 形变及强化基础

固体材料在受力时都会产生变形，形变是材料最基本的特性。材料变形分为弹性变形和塑性变形，其中塑性变形不仅是改变组织和性能的途径，也是材料加工成所需的各种形状和尺寸的核心关键，而位错是理解塑性变形的重要概念之一。材料变形后在温度作用下的回复和再结晶行为也是变形材料的基本特性，是许多工艺制定的依据。相关内容的学习和理解是清晰认识塑性变形机理、材料强化方式和机理的基石，也是继续学习材料力学性能、材料成型原理和制备技术等课程的基础。

这部分紧密衔接“第2章 晶体缺陷”，特别是其中的位错知识也是“形变及强化基础”的重要组成部分，同时还包括：

第3章 材料的变形

第4章 回复再结晶 

本部分接续“晶体学基础”中晶体缺陷的内容，介绍塑性变形机理、影响塑性变形的因素以及材料强化的主要方式及机理，在第4章中还介绍了金属变形后的回复及再结晶的基本现象和机理。 

3. 相图及相变基础

相图是描述给定材料体系中材料的成分、温度（压力）之间关系的图形，与材料的组织状态有着紧密的联系。依据相图，可以了解各种成分材料的凝固相变过程及其组织转变，材料凝固的许多知识点是与相图交融在一起的。相变过程不仅包括上述凝固的固/液相变过程，而且包括固态相变过程。研究相变过程是制定材料制备工艺的重要理论依据，而扩散是固体材料中物质迁移的主要途径，是学习相变、特别是固态相变的基础。因此，可以说，相图及相变是整个材料科学的核心，对认识材料精彩世界具有举足轻重的作用。

这部分包括：

第5章 二元相图

第6章 三元相图

第7章 材料的凝固

第8章 材料的扩散

这一部分首先介绍了相图的基本知识、相图的热力学基础以及典型的几种二元相图，这是需要重点掌握的内容，也是认识复杂相变过程的基础。由于工程材料大多由数种组元构成，因此，需要认识并掌握三元甚至多元相图的知识，这是分析更为复杂相图的基础。材料凝固一章中的许多知识点与二元相图是交融在一起的，扩散机理与晶体缺陷有紧密的关系，又是继续学习固态相变的基础，因此，注意在学习过程中知识点的贯通和相互之间的联系。

通过本课程的学习，掌握与材料类专业相关的晶体学、晶体缺陷、形变、材料强化、相图-相变、凝固、扩散等基础理论知识和原理，具备分析和解决材料科学与工程复杂工程问题的基本能力，具有自主学习和终身学习的意识。

本课程满分100分，主要通过单元测验，作业，考试及参与“课堂交流区”的讨论综合评定，其中：

1、单元测验成绩占总成绩的20%,每章测验1次，每次测验共有3次尝试机会，以最高分计入最终成绩。

2、作业占总成绩的40%，共发布作业5次（需要学生参与互评，要求每人至少为其他5位同学评分，互评完成度的奖惩计分规则为：未参与互评的学生将给与所得分数的50%，未完成互评的学生将给与所得分数的80%，全部完成互评的学生将给与所得分数的100%。）。

3、考试占总成绩的30%（需要学生参与互评，要求每人至少为其他五位同学评分，互评完成度的奖惩计分规则为：未参与互评的学生将给与所得分数的50%，未完成互评的学生将给与所得分数的80%，全部完成互评的学生将给与所得分数的100%。）。

4、参与课堂交流区的讨论占总成绩的10%。根据学生在“课堂交流区”中发帖和回帖的数量，针对每期发布的讨论题目，学生每期至少参与2次讨论，且总回帖数量超过10次，可获得相应的10分。

《物理》、《化学》、《工程力学》、《物理化学》/《材料热力学和动力学》

课程教材：

（1）赵杰主编.材料科学基础（第二版）. 大连理工大学出版社, 2015年

（第二版教材在第一版教材基础上有较多的修订和补充）

主要参考资料：

（1）胡赓祥 , 蔡珣 , 戎咏华. 材料科学基础（第二版）. 上海交通大学出版社. 2010年

（2）余永宁编著.金属学原理. 冶金工业出版社, 2011年

（3）W. D. Jr. Callister. Materials Science and Engineering– An Introduction. John Wiley & Sons. Inc. 2007

（4）Robert W. Cahn and Peter Haasen. Physical Metallurgy (Fourth Edition). North Holland. 1996  

建议同学能够多涉猎国内外相关教材，以进一步扩充视野，对材料科学基础有更为全面和系统的认识。