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1、晶体学基础课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：1011129016课程名称（中/英文）：晶体学基础/ Fundamentals of Crystallograpy课程类别：专业基础课学分：2总学时：32理论学时：32实验/实践学时：0适用专业：材料物理适用对象：本科先修课程：高等数学、大学物理教学环境：多媒体教室开课学院：材料科学与工程学院二、课程简介L课程任务与目的：晶体学基础课程是材料物理专业的重要专业基础课程，考试课。它涉及晶 体的发生和生长，以及晶体的外部形态、内部结构、物理性质和化学性质等诸方面。课程的一些基本知 识，如晶体化学、晶体结构及其表达和分析等，是无机化学，固体物理和材料
2、科学基础等相关课程所 的基础知识。通过本课程的学习，让学生掌握晶体的基础理论知识，培养学生分析问题和解决问题的 基本思维能力，并为后续学习各种材料合成、生产工艺课程打下的理论基础。在本课程各章绪论环节， 导入了我国的材料研究前沿情况，包括取得的成果和与世界水平间的差距，激发学生道路自信和赶超 先进的决心，提高学生的学习热情。2.对接培养的岗位能力：通过对课程的学习，学生具有扎实的材 料学相关理论的基础，对于光伏行业，无机非金属行业的常见产品的生产原理有一定的理解，为学生 的求学、就业选择和工作中进行技术创新提供支持。2,对接培养的岗位能力：通过本课程的学习，学生具有扎实的晶体理论基础，对于光伏
3、材料生产 中的单晶和多晶硅铸锭、切割和烧结等工艺过程有更深入的理解，为提高产品质量和工艺提供基础。三、课程教学目标总目标：使学生充分掌握晶体学的基础理论，了解晶体具有的各种独特性能、深入理解晶体的组 织结构、生长机理和晶体结构缺陷对性能的影响。培养学生分析问题和解决问题的能力，为后续专业 课程的学习，为将来从事新材料的研究与开发打下坚实的基础。知识目标:掌握晶体的基本概念及其基本性质、晶体的宏观及微观对称性、晶体学符号、理想形态、 规则连生、晶体结构的表达及相变的基本原理以及晶体的形成和缺陷。支撑毕业要求L2 o能力目标:能够掌握晶体的基本性质，正确的分析出晶体具有的对称元素，并画出晶体对称元
4、素在 极射赤平投影图上的投影，掌握单形符号的确定方法，了解单形的推导，熟悉相和相变的概念和类型， 为后续课程的学习打下坚实的基础。支撑毕业要求2. 2 o素质目标：培养学生分析问题和解决问题的能力，为后续专业课程的学习，为将来从事新材料的 研究与开发打下坚实的基础。支撑毕业要求3.1。四、教学课时安排（一）学时分配主题或知 识点教学内容总学时学时完成课程 教学目标讲课实验实践章:晶体44001. 2, 2. 2, 3. 1章晶体的投影44001. 2, 2. 2, 3. 1* 早晶体的宏观对称性66001. 2, 2. 2, 3. 1章晶体定向和晶体学符 号22001. 2, 2. 2, 3.
5、 1晶体的理想形态44001. 2, 2. 2, 3. 1章:晶体的规则连生44001. 2, 2. 2, 3. 1第七章晶体内部结构的微观 对称性和空间群22001.2,2. 2, 3. 1第八章晶体结构及其变化22001.2, 2. 2, 3. 1第九章晶体化学基础22001.2,2. 2, 3. 1第十章晶体的形成和晶体缺 陷22001.2, 2. 2, 3. 1合计323200五、教学内容及教学设计章晶体1 .教学内容：理解和掌握晶体的基本概念和性质，掌握晶体的分类方法，了解准晶体的概念和性 质。2 .教学：晶体的点阵结构与晶体的基本性质。3 .教学难点：点阵结构的数学表达,准晶体。4
6、 .教学方案设计：采用板书结合PPT的教学方法，增加图片与视频内容，强调与学生的互动，调 动学生的学习兴趣。章晶体的投影L教学内容：掌握面角守恒定律，晶体球面投影及其坐标，极射赤平投影和乌尔夫网。2 .教学：面角守恒定律，晶体球面投影及其坐标。3 .教学难点：极射赤平投影和乌尔夫网。4 .教学方案设计：采用板书结合PPT的教学方法，增加图片与视频内容，强调与学生的互动，调 动学生的学习兴趣。章晶体的宏观对称性1 .教学内容：掌握对称性的概念，晶体的对称性，晶体的宏观对称元素和对称操作，对称元素的组 合，晶体的32中点群及其符号，晶体的对称分类。2 .教学：晶体的宏观对称元素和对称操作，对称定理
7、的证明，晶体的32中点群及其符号。3 .教学难点：对称元素的组合，点群的国际符号与常用符号之间的转换。4 .教学方案设计：采用板书结合PPT的教学方法，增加图片与视频内容，强调与学生的互动，调 动学生的学习兴趣。章 晶体定向和晶体学符号1 .教学内容：理解晶体定向的概念和方法，掌握七大晶系与十四种布拉菲点阵的特点。2 .教学：坐标系和宏观晶体定向，三轴定向，14种布拉菲空间格子。3 .教学难点：四轴定向和晶带与晶带符。4 .教学方案设计：采用板书结合PPT的教学方法，增加图片与视频内容，强调与学生的互动，调 动学生的学习兴趣。章晶体的理想形态1 .教学内容：掌握单形和单形符号，单形的推导，47
8、种几何单形，单形的命名，聚形。2 .教学：单形的概念与符号表示方法，47种几何单形与单形的命名。3 .教学难点：单形的推导方法。4 .教学方案设计：采用板书结合PPT的教学方法，增加图片与视频内容，强调与学生的互动，调 动学生的学习兴趣。章晶体的规则连生1 .教学内容：掌握平行连生的概念，双晶的概念、要素与类型，了解双晶的衍生。2 .教学：双晶的概念、要素与类型。3 .教学难点：双晶的衍生。4 .教学方案设计：采用板书结合PPT的教学方法，增加图片与视频内容，强调与学生的互动，调 动学生的学习兴趣。第七章 晶体内部结构的微观对称性和空间群L教学内容：掌握平移轴、螺旋轴和滑移面等晶体内部的微观对
9、称元素，各种二维空间群的特点， 空间群的概念、符号和等效点系。5 .教学：晶体内部的微观对称元素。6 .教学难点：空间群的等效点系。7 .教学方案设计：采用板书结合PPT的教学方法，增加图片与视频内容，强调与学生的互动，调 动学生的学习兴趣。第八章晶体结构及其变化1 .教学内容：晶体结构参数及其表达，固溶体、类质同象和型变的概念及其特点，晶体的相变类 型、种类，了解多型和多体的概念和特点。2 .教学：晶体结构参数及其表达，固溶体、类质同象和型变的概念及其特点。3 .教学难点：晶体的相变类型、种类，难点为多型和多体。4 .教学方案设计：采用板书结合PPT的教学方法，增加图片与视频内容，强调与学生
10、的互动，调 动学生的学习兴趣。第九章晶体化学基础1 .教学内容：掌握原子结构包括原子核外电子运动状态，量子数和轨道，原子的能级和原子的电 子构造，原子的电子构型和周期表，原子半径和离子半径，密堆积原理，配位数和配位多面体，化学 键和晶格类型。2 .教学：原子核外电子运动状态，量子数和轨道，原子的能级和原子的电子构造，原子的电子构 型和周期表，原子半径和离子半径，化学键和晶格类型。3 .教学难点：原子核外电子运动状态，量子数和轨道，原子的能级和原子的电子构造，原子的电 子构型。4 .教学方案设计：采用板书结合PPT的教学方法，增加图片与视频内容，强调与学生的互动，调 动学生的学习兴趣。第十章晶体
11、的形成和晶体缺陷1 .教学内容：晶体形成的概念和，几种典型的晶体生长的理论模型，影响晶体生长的外部因素， 点、线、面等晶体的缺陷。2 .教学：晶体的生长和晶体的缺陷。3 .教学难点：晶体生长的理论模型。4 .教学方案设计：采用板书结合PPT的教学方法，增加图片与视频内容，强调与学生的互动，调 动学生的学习兴趣。六、学生成绩评定学生成绩评定表考核平时成绩期中 考试期末 考试出勤作业课堂表现阶段测验答辩项目小文章其他VV成绩比 例外10%10%20%60%七、教材、参考书目、重要文献以及课程网络资源建议教材：(1)秦善.晶体学基础.北京：北京大学.2004.参考书：(1)姚连增.晶体生长基础.北京：北京科技大学.1995.(2)闵乃本.晶体生长的物理基础.上海：上海科学技术.1982.(3)潘金生，仝健民，田民波.材料科学基础.北京：清华大学.课程网络资源：(1)网络课程 www. lit. edu. cn/zy/wl jx. tm(2)武汉理工大学网络课程