材料初探-見微知「著」:結構
教師: 吳錫芩
2025/08/25~2025/10/03
6小時/6週 (報名結束)

摘要

材料科學無所不在,深刻影響著我們的生活與文明發展。從石器、青銅到現代奈米與生醫材料,材料的演進推動了人類科技與產業的進步。本課程以初學者為對象,透過淺顯易懂的講解與豐富的案例,帶領學生探索材料的世界,理解材料如何從微觀結構影響其性質與應用。
課程設計結合歷史演進、基礎理論與實際應用,分為四大單元:材料的發展歷程、基本概念、材料分類與特性、以及在現代科技與未來發展中的應用。學生將從生活中常見的物品出發,逐步建立對材料科學與工程的全面認識,培養分析與選材的能力,啟發創新思維。這門課適合對材料有興趣,或未來希望從事科技、工程或創新設計領域的同學選修。

課程目標

  • 認識材料與人類文明及科技發展的關聯性
  • 理解材料科學與材料工程的基本概念與差異
  • 掌握材料的四大要素:製程、結構、性質與性能
  • 能夠分類常見材料(如金屬、陶瓷、高分子、複合與先進材料)並說明其特性與應用
  • 具備基礎的材料選用判斷能力
  • 建立對材料在現代與未來科技應用中潛力的認知
  • 培養從微觀觀點理解宏觀現象的分析能力,並激發對材料創新設計的興趣

授課教師

 


吳錫芩 老師

教師簡介

學歷:國立臺灣大學
醫學工程研究所 博士

現職:

  • 大同大學 機械與材料工程學系 副教授
  • 大同大學 化工程與生物科技學系 副教授
  • 大同大學 工程學院學士班(大一不分系) 班主任

經歷:教育部數位課程認證(103學年度第二梯次)通過-材料科學導論(一)

專長:生醫材料


課程進度表

單元 1:理解材料科學和工程的歷史背景及其重要性

單元 2:材料分類與特性之辨識與比較

單元 3:從需求到應對:揭開現代科技材料革命的本質與意義

單元 4:理解原子結構和相互作用結合

單元 5:原子結構與模型

單元 6:區分主、次要的原子間鍵結

課程內容

課程共分為四大單元,內容如下:

單元一 :材料科學與工程的歷史背景與演進

-材料與人類文明的關係

-石器時代至現代高科技材料的發展脈絡

-材料如何驅動科技與社會進步

 

單元二 :材料科學與工程的基本概念

-材料科學 vs 材料工程

-四大核心要素:製程、結構、性質、性能

-材料特性與應用的關聯分析(以氧化鋁為例)

 

單元三 :材料的分類與特性

-金屬、陶瓷、高分子、複合與先進材料的介紹與比較

-材料應用案例分析:包裝容器選材、智慧型與生醫材料應用

-材料選用的決策思維

 

單元四 :材料科學的應用與未來發展

-材料在電子、航太、能源、生醫等領域的應用

-關鍵材料案例:形狀記憶合金(SMA

-新興科技材料(奈米、AI材料設計、3D列印等)的應用趨勢

評分標準

完成六小時影片課程:60%

平時測驗:佔總成績 40 %

通過標準


課程及格標準:60分滿分:100分

建議參考書目

Callister’s Materials Science and Engineering Global Edition 10/e. ISBN:9781119453918


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