新南威尔士大学材料科学与工程课程能辅导吗

当然可以辅导，材料科学与工程领域为创新和进步提供了难得的机会。这一领域几乎影响到我们日常生活的方方面面，例如从看似报废的废弃物材料中生产出的引人注目的再生产品，我们周围建筑中普遍存在的混凝土和钢铁，改善可充电电池性能所需的新型材料，以及改善我们健康并延长寿命的惊人的生物医学材料。在本世纪，可持续性、环境影响以及改善我们的健康和生活水平的不断追求，成为材料开发和应用的核心。

新南威尔士大学(UNSW)材料科学与工程专业工程学士(荣誉)是澳大利亚最当代的专业之一，强调社会影响。早期阶段涵盖了理解所有主要类别材料(包括金属、陶瓷、聚合物、复合材料和受自然启发的材料)的结构、性质和性能所必需的基本科学原理。然后，重点转向设计、选择和处理材料的原则，以在积极影响我们周围世界的应用中使用。

最终，该学位项目要求学生选择两门社会材料选修课程、两门学科外的通识选修课程以及两门来自任何学科的自由选修课程，培养了作为材料工程师成功职业所需的专业和社会意识的心态。

材料科学与工程学院理想地位于培养热衷于为世界带来积极变革的下一代材料工程学毕业生。学院拥有一支领先的教育团队和用于教学、计算和材料加工、表征和性能的先进设施。这些资源为学生提供了卓越的教育和培训环境，为他们在航空航天、交通运输、国防、建筑、采矿、电子、可再生能源和生物医学科学等各个领域的职业生涯做好了准备。

课程辅导内容

工程化学1A(CHEM1811)

这是一门专注于化学工程和食品科学应用的大一课程。该课程对大一工程专业的学生也是一个良好的选修课。通过每周的在线任务、直播讲座、实验和教程，学生在初级化学知识的基础上，深入探讨了化学工程的方面。该课程从原子的量子力学结构出发，逐步深入研究元素性质的周期性趋势。这些知识应用于理解化学键和分子间力，二者共同决定了材料的性质。

课程发展了化学平衡的一般原理，并应用于涉及酸和碱的化学反应。物质和能量在过程中的流动的实际方面延伸到将热力学定律应用于化学过程，最终与化学平衡联系在一起。该课程以概述涉及电子转移的化学反应结束，包括它们在生物学、腐蚀和便携式电子设备的能量存储中的应用。这门课程与CHEM1011/1031有所不同，适用于工程和食品科学专业的学生。通常与CHEM1821一同选修。

注：假定知识相当于12年级化学或CHEM1001。

工程化学1B(CHEM1821)

这门课进一步发展了CHEM1811中开始的化学工程方面的介绍。该课程通过探讨动力学、反应控制、结构确定、立体化学、主族化学、过渡金属化学和含碳化合物的化学等主题，探讨有机和无机化学。

该课程的目标受众是需要在工程等领域应用强化化学基础的学生，重点强调化学在石油化工、环境化学和可再生能源中的工程应用。

课程的理论内容通过在线课程、研讨会和讲座的结合传授，问题解决技能则在每周基于小组的教学班中培养。理论与化学的实际方面结合在每周的实验课中。通常每周有8个联系小时(或包含期中考试的周为9个小时)，外加一个指导，您应该为每个联系小时花费一小时的独立学习时间。

该教学大纲分为“阈值”和“精通”主题(50:50)。在学期内将持续评估“阈值”主题，而精通内容主要在期末考试中评估。

工程设计与创新导论(DESN1000)

在这门课程中，您将第一手体验到工程师所做的一项重要工作：设计和构建解决问题的创造性解决方案。您将学会像工程师一样思考，提出合理的解决方案，尽管受到预算、时间和资源的限制，还需满足环境和社会目标，当然还有物理法则的限制。这将帮助您将工程设计的中心思想理解为对一个模糊、开放的问题的及时、预算和切实可行的解决方案。

您将开始建立工程师在学术和职业生活中反复需要的关键技能，包括概念发展、批判性思维和评估技能、清晰的沟通、研究和信息素养技能，以及成功在团队环境中完成给定任务所需的技能。

课程的关键部分是一个设计项目。在第一周，您将从提供的可能选项列表中选择一个要完成的项目。一旦加入项目，您将在第二周被分配到一个由大约5-6名学生组成的团队。与这个团队一起，您将在接下来的学期里努力实际解决您的设计问题。

工程师计算(ENGG1811)

计算是现代工程的一个不可或缺的部分。计算在工程的设计、自动化、实验、监测、诊断、数据收集、数据分析、可视化以及工程的许多其他方面都得到应用。工程师非常重要的一项技能是能够使用计算机帮助他们高效地解决问题。该课程的目标是为工程师提供计算机导论，重点是计算问题解决。为了实现这个目标，学生将学习使用Python编程语言及其许多包来解决问题。由于该课程主要面向工程师，计算示例通常与工程背景一起呈现，以帮助学生理解计算在工程中的应用。该课程还包括Matlab和电子表格的小组件。

数学1A(MATH1131)

这门课程在高中以微积分为基础的课程上建立，为STEM学科的学生提供了进一步研究数学的坚实基础。通常由本科生在大一时选修，并通常在之后选择MATH1231或MATH1241。课程的微积分部分深入研究连续和可微函数，并介绍了黎曼积分。它展示了最大-最小定理、中值定理和平均值定理等定理如何用于证明常见函数的性质，并解决理论和应用问题。课程的代数部分引入了向量和矩阵，以及通过高斯消元法解线性方程组，为后续课程中的线性代数铺平道路。整个课程都使用Maple计算机代数系统，并要求学生提交一个排版良好的任务。学生应具备对新南威尔士州HSC数学扩展1和2科目的良好理解。

数学1B(MATH1231)

这门课程在MATH1131或MATH1141的基础上建立，为STEM学科的学生提供了进一步研究数学的坚实基础。通常由本科生在大一时选修。课程的微积分部分涵盖了偏导数和多变量链规则、进一步的积分技术和积分应用、常微分方程、序列、级数和泰勒级数。线性代数部分引入了抽象线性代数，涵盖了向量空间和线性变换以及特征值和特征向量。此外，还有一个关于概率分布的主题。整个课程都使用Maple计算机代数系统，并要求学生提交一个侧重于书面沟通技能的排版任务。

科学与工程中材料的设计与应用(MATS1192)

这是材料科学与工程和材料科学专业的第一年核心课程。学生将学习有关材料结构和性质的知识，以在工业和社会中应用，包括结构、医疗和运输应用等。涵盖的主题包括工程材料主要类型(金属、陶瓷、聚合物和复合材料)的微观结构和结构与性质的关系;弹性和塑性变形的微观机制;韧性和脆性材料的断裂机制;以及合金的相平衡。学生将深入了解学校学者进行的当前研究，并参观新南威尔士州主要工业材料公司。初级材料实验室将允许学生测试和表征材料，并分析与材料性质相关的数据。

物理学1A(PHYS1121)

这门课程介绍了物理学的基础知识，是一门基于微积分的课程。该课程分为两个层次进行考核，其中物理学1A是两个层次中较低的一个。

力学：一维粒子运动学，二维和三维运动，粒子动力学，功和能量，动量和碰撞，旋转

热物理学：温度，动理论和理想气体，热和热力学第一定律。

波动：振荡，波动，声波。

工程数学2E(MATH2019)

偏微分及其应用，向量代数，二重积分，常微分方程，向量场理论导论，二元函数的极值，矩阵及其应用，拉普拉斯变换，傅里叶级数，偏微分方程及其在选定的物理问题中的解。

数值方法和统计学(MATH2089)

该课程介绍了在各种工程学科中至关重要的数值方法和统计学。

数值方法：实数计算。数值微分、积分、插值和曲线拟合(回归分析)。解线性和非线性代数方程。矩阵运算及其在解线性方程组、消去和三对角矩阵算法中的应用。对常微分方程和偏微分方程的数值解法的简介。

统计学：探索性数据分析。概率和分布理论，包括二项、泊松和正态分布。大样本理论，包括中心极限定理。统计推断的要素，包括估计、置信区间和假设检验。一样本和两样本t检验。简单线性回归和方差分析。

在每个组成部分中，将从各种工程学科中汲取应用。MATLAB或Python将用作既用于数值计算又用于统计计算的实用工具，并用于说明在讲座和教程中介绍的理论概念。

材料的物理性质(MATS2001)

-现代原子理论：古典物理的不足和波动力学的介绍;多电子原子和泡利排斥原理;区带理论。

-电学性质：金属、半导体和绝缘体的分类。

-热学性质：热容量、热膨胀、导热性和热电性。

-磁性质：抗磁性、顺磁性、反铁磁性、铁磁性和铁磁性;磁各向异性和磁致伸缩;磁性材料和器件。

-超导和超导材料。

-光学性质。

材料表征(MATS2003)

在这门课程中，学生将学习对材料的成分和结构进行表征的主要方法的原理和应用，包括试样制备、晶体学和衍射、光学显微镜、电子显微镜、光谱学、图像分析和微结构定量。课程中的实验课将为学生提供有关试样制备和选定表征仪器及相关软件操作的基本实践技能，以及培养安全实验室工作的实践。这门课是工程学荣誉学士(材料科学与工程)项目和BSc和BAdvSc(荣誉)项目中的材料科学专业的核心课程，也适用于需要对材料表征有基本了解和实际技能的理工科学生。该课程以每周讲座、自主在线学习活动和面对面的实验室课程完成。

材料力学行为(MATS2004)

这门材料科学与工程二年级的核心课程扩展了在‘MATS1192科学与工程中材料的设计与应用’中介绍的工程材料力学行为基础。课程的第一部分侧重于对材料在应力和应变下的力学行为进行定量处理。学生将学习如何使用数值和图形程序描述复杂的应力和应变状态，例如莫尔圆，并了解如何应用这些知识来预测在工程应用中常见材料的破坏。第二部分侧重于描述和测试常见工程材料的力学行为。将介绍室温与高温下的塑性变形现象的基本原理。这些知识将扩展到影响力学行为的各种因素，如高温、复杂的应力状态、高应变速率和循环加载。

这是一门融合课程，包括在线讲座和教程。四节关于材料测试技术的实验室课程是面对面的。

热力学和相平衡(MATS2008)

该课程将使学生理解材料(化学、机械和物理)的热力学函数和性质。该课程将介绍热力学定律及其应用，着重介绍材料形成和转变的热力学，以及化学平衡和气固平衡的基础知识。具体的主题和技术包括Ellingham图;电化学：Pourbaix图;溶液的热力学;Raoult法和Henry法，逸度和活度，Clausius Clapeyron方程;以及构建和解释2组分相图和相规则。

材料工程中的输运过程(MATS2009)

这门材料科学与工程的二年级课程向学生介绍了热量、质量和动量在与材料工程相关的材料和系统中传递的过程。

课程从流体性质的概述开始，然后描述了流体力学、流动的机械能平衡和伯努利方程。接着涵盖了热传导、对流和辐射的机制，直至原子和分子在气体、液体和固体中扩散的机制，应用费克扩散定律的过程，以及液体和晶体中扩散的具体例子，包括晶格缺陷的作用。学生将应用这些输运现象的基本原理到在材料科学和工程中具有技术重要性的领域，包括铸造过程中的流体流动、聚合物流变学、耐热屏障和热处理过程的设计、金属氧化和半导体的掺杂。

该课程包括讲座、每周教程和课堂内小测验。

金属微观力学行为(MATS3001)

该课程全面介绍了金属在机械应力下的行为基本概念。通过结构化的课程，该课程研究了结晶缺陷(尤其是位错)的行为，以及增强机械性能的策略。学生将在讲座中了解位错行为和强化机制背后的理论基础。这些课程为深入探讨提供了平台，学生在其中理解了位错在材料的塑性变形中的重要性，它们在影响机械强度方面的作用，以及它们在合金设计中的应用。该课程广泛涵盖了位错理论以及强化机制，包括工作硬化、固溶强化、沉淀强化和晶界效应。此外，通过参与互动的在线教程，学生有机会练习解决问题的技能，将理论知识应用于现实情境，加深对主题的理解，并获得有关学习的反馈。通过该课程，学生最终应该对位错理论如何与强化机制交织在一起，以规定和允许对材料的机械性能进行控制有深刻的理解。这些知识将使学生能够分析和设计具有改进机械性能的材料，用于从航空航天到先进制造等行业的实际应用。

陶瓷加工基础(MATS3002)

陶瓷加工及其与陶瓷材料的结构、性能和性能之间的关系。在陶瓷材料的主要类别(多晶单片陶瓷、玻璃和薄膜/涂层)的背景下，教授起始材料、陶瓷加工基础和加工技术，以及结构、性能和性能的确定。

高分子科学与工程1(MATS3004)

该课程探讨了高分子科学的基础知识及其在工程中的应用。高分子是社会生活中塑料的主要组成部分。在这门课程中，将通过一系列讲座和实践课程教授高分子的合成以及如何通过化学手段轻松变化其性质，以实现适用于不同应用的定制性能。还将介绍它们的商业处理和制造，以及它们的生命周期管理。

相变(MATS3005)

液态和固态的成核;相变的热力学;纯金属和合金的凝固;热超冷;组成超冷;界面稳定性;溶质重新分布;玻璃形成;晶体生长技术。

固态转变：相的成核和生长;扩散机制;转变动力学;转变图。扩散性和非扩散性转变：固溶体分解;有序反应，自发分解;共析、贝氏体和马氏体转变。铁电相变。Ginzburg Landau Devonshire现象学理论。相变在功能材料中的应用。

科学与工程中材料的设计与应用3(MATS3006)

这门顶级课程介绍了在材料工程中使用计算建模进行设计和应用的原理。将在讲座中涵盖计算辅助设计、计算流体动力学和有限元分析的原理和数值方法。该课程强调在使用先进的CAD(计算机辅助设计)、CFD(计算流体动力学)和FEA(有限元分析)软件包解决涉及机械结构和流体流动的材料工程实际问题时的实际经验。该课程包括讲座以介绍原理和方法，并计算机实验室会话以建立高水平的建模实践。学生应具备有关材料的机械性能、流体动力学和传热的基础知识。

材料行业管理(MATS3007)

材料行业管理是为对从事材料行业职业感兴趣并希望在该行业产生影响的学生而设的一门课程。通过一系列引人入胜的讲座，该课程概述了材料行业内关键管理概念和实践，包括项目管理、会计、职业发展和营销。

该课程的项目管理部分将涵盖项目的各个阶段，包括规划、调度、个人动态、报告和利益相关者。此外，学生将制定一份与材料行业相关的项目计划，作为他们能够制定健全业务案例的能力评估的一部分。

课程的会计部分将概述财务会计，包括财务报表和比率分析的制定和分析。此外，学生将学习财务规划和管理会计。

课程的职业发展部分将概述自我推广以获取就业机会、制定工作申请和简历、目标设定、绩效评估和奖励结构。

课程的营销部分将概述市场分析和产品开发。该课程将包括讲座，其中包括由客座学者、专业人士和行业代表提供的讲座，以及涵盖课程组成部分和相关评估的关键概念的教学风格的会话。

职业道德将是课程的附加组成部分，并将概述工作场所对此的期望，并强调确保在工作场所保持适当行为的重要性。

复合材料和涂层的设计与工程(MATS3008)

这门针对材料科学与工程学生的三年级课程利用在金属/合金、陶瓷和聚合物方面的先前课程中获得的知识，演示了如何从前述个体材料中创建具有不同组成和特性的复合材料和涂层，以实现先进结构和功能应用的新颖有利特性。该课程将强调结构(微结构和纳米结构)-性能相关性。

课程的第一部分将涵盖复合材料类型(聚合物基体、陶瓷基体和金属基体、纳米复合材料、混合复合材料)和涂层(金属/陶瓷/聚合物/复合材料)，以及复合材料中个体组分的不同可能形式(纤维、晶须、颗粒、基体)。

第二部分将涵盖复合材料和涂层的行为，包括机械性能(弹性变形、应力-应变关系、强度、断裂韧性、抓伤和耐磨性)，个体组分和整体材料的故障机制(例如界面故障)，以及功能性能(例如光学、电气、声学、热性能)，以及测试这些性能的方法。性能将与个体组分材料及其形式相关联，以展示在组合个体材料时独特性能是如何出现的。

课程的最后一部分将涵盖不同类型复合材料(包括纳米复合材料和混合复合材料)和涂层的制备途径，以及处理条件对性能的影响，以及对用于增值应用的废旧复合材料的回收。

最后，通过案例研究将课程的每个部分汇总，演示了为结构和先进功能应用设计最佳复合材料和涂层的设计，包括对复合材料和涂层的环境影响的讨论。

学习成果

1.对工程学科内知识发展和研究方向的洞察。

2.对支撑工程学科的基础自然科学和物理科学以及适用于工程学科的工程基础理论的全面理解。

3.对支撑工程学科的数学、数值分析、统计学、计算机和信息科学的概念性理解。

4.对工程学科内专业知识的深入理解。

5.了解工程设计实践以及影响工程学科的背景因素。

6.对特定学科可持续工程实践的范围、原则、规范、责任和界限的理解。

7.将已建立的工程方法应用于复杂的工程问题解决。

8.熟练应用工程技术、工具和资源。

9.应用系统的工程综合和设计过程。

10.应用系统方法进行工程项目的实施和管理。

11.道德行为和专业责任。

12.在专业和一般领域进行有效的口头和书面沟通。

13.富有创造力、创新和主动性。

14.专业使用和管理信息。

15.有序管理自己，并展现专业行为。

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