课次

章节单元

课程思政点

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绪论及第1章原子结构及键合

课程的绪论从介绍材料的发展史讲起，融入中华文明对人类材料制造和使用历史的巨大贡献，培养学生民族自豪感及家国情怀。思政案例：我国历史上夏王朝的青铜器及相关冶炼技术是人类开始进入文明时代的重要特征，禹铸九鼎的故事。

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第2章固体结构：晶体学基础

在介绍金刚石晶体结构时，引入思政点：我国目前人造金刚石技术处于世界领先水平，打破了由资本市场营造的钻石“营销骗局”，这归功于国内材料制备技术的不断进步。通过案例，提升学生专业认同感和职业自豪感。

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第2章固体结构：晶体结构

在介绍准晶结构时，融入思政案例：准晶的发现。1982年，以色列物理学家舍特曼发现了一种具有短程有序的固体结构，当时他的研究却被JAP期刊以“不存在晶体和非晶体以外的固体”为由拒稿。而现如今，准晶已经成为了一大研究方向。通过这个思政案例，培养学生勇于挑战固有思想、开拓创新的进取精神。

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第3章晶体缺陷：位错的类型及特点

提到点缺陷的热激活本质，使学生认识到材料的缺陷在热力学上是不可避免的。融入思政点：由物及人，人的缺陷或缺点也是不可避免的。正所谓金无足赤，人无完人，使学生能正视自身不足，发挥自身长处，培养学生自信、开朗的人生观。

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第3章晶体缺陷：位错的应力场

位错运动是由外界应力引起的，同时位错运动也能够引起应力松弛，没有外力就不会引起材料变化。引入思政点：要应正确看待大学生活中存在的各种压力，压力虽能引起焦虑，但也是进步的动力。引导学生面对压力保持积极乐观的情绪、坚定自身信念。

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第4章固体中原子及分子运动：扩散第一、二定律

以磷酸铁锂为例，介绍锂离子在正极材料内部的扩散行为。引入思政点：目前我国锂电新能源产业世界第一，同时我国也肩负着“2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”重任，彰显了大国的担当。增强学生对自身专业的认可，培养学生节能减排意识与绿色发展理念，增加学生使命感与民族自豪感。

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第4章固体中原子及分子运动：扩散动力学及影响因素

在介绍可肯达尔效应时，融入思政案例：殷亚东教授的Science论文(Science, 2004, 304, 711)，关于利用可肯达尔效应制备中空纳米颗粒的研究。教育学生书本的知识是将来创新的基础，知识点活学活用，融会贯通；培养学生对材料科学的兴趣，激发学生科研热情。

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期中考试

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第5章材料的形变和再结晶：单晶、多晶的塑性变形

讲到高温不利于细晶强化时，引入发动机叶片通常采用单晶材料以减少高温蠕变例子，从而引入思政点：我国航空发动机至少落后国际先进水平20年，目前仍是“卡脖子”技术，鼓励大家奋发图强，让学生在不断的学习中体会到中华文明源远流长，强化爱国主义教育。

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第5章材料的形变和再结晶：合金的塑性变形

介绍到循环应力下材料的塑性变形时，融入思政案例：金属疲劳的发现——1954年英国彗星型客机解体空难。使学生认识到材料领域的专业知识对安全生产、生活的重要性，加强未来工程师们的社会责任感教育，让“生命至上”理念内化于心，外化于行，培养学生的责任感和使命感。

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第5章材料的形变和再结晶：回复和再结晶

介绍晶粒异常长大时，引入思政案例：日本科学家Omori在Nature子刊(Nat. Commun. 2017, 8, 354)发表的文章——利用异常长大现象制备超大单晶体合金。晶粒异常长大引起晶粒粗化，退火时一般应避免，但Omori却用该原理来大批量制备其他工艺难以实现的合金单晶。以此培养学生对专业知识的兴趣，同时要勇于打破思维定势，逆向思考，开拓思路，增强创新精神。

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第6章单组元相图及纯晶体的凝固

讲述分子大小对结晶难易程度的影响时，融入思政案例：“人工合成结晶牛胰岛素——与诺贝尔奖擦肩而过的科研成果”，介绍老一辈化学家克服重重困难研制结晶牛胰岛素蛋白的感人故事，培养学生艰苦奋斗、追求卓越和敢为人先的个人品质与民族气节。

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第7章二元相图及合金凝固：二元相图基础

讲授SiO₂-Al₂O₃陶瓷相图时，引出我国灿烂的陶瓷文化历史，思政点：唐三彩、青花瓷等著名陶瓷工艺的简介，培养学生对我国传统文化的认同感以及民族自豪感，激发爱国热情。

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第7章二元相图及合金凝固：铁碳相图

本节内容主要介绍铁碳合金，融入思政点：我国钢铁产业发展一直处于世界领先水平，产能占世界50%以上。“十三五”期间，我国钢铁工业依靠科技创新引领行业高质量发展，重大科技成果不断涌现，科技实力和创新能力显著增强，为打造制造强国奠定了坚实基础。培养学生民族自豪感，增强民族意识和爱国主义情操。

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第7章二元相图及合金凝固：二元合金凝固理论

讲解区域熔炼知识点时，介绍其在单晶硅制备中的应用，融入思案例：“中国芯片发展之殇”。中国有着全球最大的电子信息产业，年总产值已经超过了10万亿人民币，但行业利润却一直不超过4%。究其原因就是产业的价值中心，高精尖的芯片全靠进口，经济竞争力严重缺乏。同时，以美国为首的西方国家严格限制相关技术对华出口，严重制约了我国半导体行业的发展。以该案例培养国家忧患和国家安全意识，满怀爱国热情，勇担民族复兴使命，发扬时代精神。

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第8章三元相图

讲到三元相图等温截面时，融入思政案例：“1:52”的故事。我国金展鹏院士首创了在一个试样上研究三元相图整个等温截面的“三元扩散偶－电子探针微区成分分析法”。国际上后来把它称为金氏相图测定法。该方法工作少、热处理周期短，其效率是常规方法的几十倍。当时西德的一名教授与他同时研究W-Fe-Ni相图，该教授构筑一个截面用了52个试样，而金展鹏只用了1个试样。这也是“1:52”的故事的由来。以此使同学们认识到多元相图测定的复杂性，以及我国在国际相图界的地位，提高学生学习热情与民族自豪感。