課程概述與目標 本課程的教學目標如下：物理上學期課程包括數學能力、運動學、牛頓力學、圓周運動、能量與動量守恆、轉動動量、靜力 平衡、重力、振動、波動、聲波、熱力學。 (1) 介紹基本的物理領域範圍的知識 (2) 強調微積分、向量微積分等數學技巧在物理領域的應用 (3) 融合物理知識在生活層面的應用

本課程主要是讓大一學生了解材料科技所涵蓋的領域及基本知識，以及和未來四年課程與其他跨領域工程的連結、各種材料 的實際的應用、正面臨的問題及挑戰、與所需突破及創新之處。目標是能引起學生們的興趣，並在未來四年的相關課程，把材料科技相關基礎打好，並找到自己的志趣與未來努力的方向。

微積分為大一重要的基礎數學課程。 此課程將連結高中數學和大學所需要的基礎數學分析能力。 此門課與工程數學、物理、微分方程、偏微分方程，數值分析等進階課程有密不可分的關係，是大學數學的基石也是工程計算的根本。 主要為介紹單變數函數的極限、連續性、函數的微分和積分的基本性質。

本課程分兩學期授課，上學期先介紹熱力學三大定律及各種熱力學函數。例如熱容量、熵 (entropy),、焓及自由能等；並討論單相氣體及凝態系統之熱力學性質，從統計熱力學解釋，熵之微觀意義，以及 partition function 與自由能之關係式，並特別舉例說明其應用於熱容量之理論推導。下學期則討論理想與真實溶液之性質,雙元相圖與自由能之關係，化學反應之平衡觀念，特別以固態材料系統為對象，探討其化學反應及相轉變所需考量之熱力學觀。

本課程講述材料結構與缺陷相關知識，涵蓋材料結構 (晶體結構、晶體鍵結與分析方法)、材料缺陷 (空孔、固溶體、差排、晶界與塑性變形) 以及缺陷消除 (退火) 等內容。課程目標在建立材料結構與缺陷相關知識，分析並解決材料結構與缺陷相關問題，建立材料科學重要基礎知識。

本課程將介紹電子學的基本原理及及其在工業界之應用實例，對未來先進 半導體及光電之元件及製程課程之進一步鑽研及研究，將非常實用且在基礎之建立有極大之助益。

本課程教授材料受力產生變形與斷裂的現象。本課程分三大部分：1. 力學基礎：彈性力學與塑性力學 2. 材料微結構與機械性質：基於材料微結構，以差排理論探討材料的強化原理 3. 材料機械性質的測量方式與意義。

本課程探討材料科學中的擴散及相變化過程，分為擴散：Steady state, transient state, Fick's first and second laws,variable diffusivities, moving boundary, heterogeneous systems,atomic mechanism, Kirkendal effect and up-hill diffusion. 以及相變：nucleation, growth, and spinodal decomposition.