《复合材料》教学大纲（本科）.docx

复合材料教学大纲课程英文名Composite Materials课程代码05M0020学分2总学时32理论学时32实验/实践学时 0课程类别学科基础课课程性质任选先修课程材料科学基础、材料工程基础、材料 分析测试方法适用专业材料科学与工程专业开课学院材料与化学学院执笔人审定人制定时间2020年10月注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课；课程性质是指必修/限选/任选。一、课程地位与课程目标（-）课程地位复合材料是当今高科技发展中新材料开发的一个重要方向。复合材料的授课对象是材料 科学与工程专业本科生，是材料科学与工程专业的重要学科选修课程，它是材料科学与工程专业 本科生在完成公共基础课和部分专业基础课后开设的一门选修课程。该课程的教学目的是培养学 生利用所学物理、化学、材料科学基础，分析和设计各种复合材料体系。通过课程学习，使学生 掌握复合材料的基本概念为今后从事复合材料相关领域的工作打下基础。本课程主要介绍复合材料的基本知识、基体和增强体种类和特点；了解外部条件对复合材料 的使用要求，掌握复合材料的设计原则；重点讲述聚合物基复合材料、金属基复合材料和陶瓷基 复合材料的特点、制备和应用。学生通过本课程的学习，可针对不同类型的材料应用要求，结合 不同类型复合材料的物理性能和结构特点，进行复合材料的选择和设计，具备初步的复合材料的 设计能力。（二）课程目标（具体阐述课程在培养学生知识、能力、素质协调发展方面应达到的教学目标，并明确课程思政 教育目标）1.掌握复合材料的基本概念，熟悉各种复合材料设计的原理和方法，具有面向实际应用复合 材料相关问题的理解和解决能力；2,通过学习，掌握复合材料的基体材料基本原理以及各种常用基体材料的类型，可以针对复 合材料工程的实际问题尤其是基体问题，能进行复合材料基体材料类型的选择、工艺过程设计和 创新及改进能力，具备发现问题、提出问题和提出解决方案的能力，具有理解和评价复合材料基 体的设计、制备等复杂工程问题对环境、社会持续发展的能力，具备评价基体材料产品研发、生 产周期对人类和环境的影响的能力；3.通过学习，掌握复合材料的增强体材料基本原理以及各种常用增强体材料的类型，可以针 对复合材料工程的实际问题尤其是增强体问题，能进行复合材料增强体材料类型的选择、工艺过 程设计和创新及改进能力，具备发现问题、提出问题和提出解决方案的能力，具有理解和评价复 合材料增强体的设计、制备等复杂工程问题对环境、社会持续发展的能力，具备评价增强体材料 产品研发、生产周期对人类和环境的影响的能力。课程思政：围绕价值塑造、能力培养、知识传授的目标，促进学生全面发展，增强学生服务 国家和人民的意识和责任感。基于国家高技术发展纲要，结合复合材料课程教学具体内容让 学生理解科学技术是第一生产力；以复合材料设计、制备及应用的实际案例培养学生创新思维能 力、提出问题和解决问题的能力；以复合材料开发过程的失败和成功的案例，引导和培养学生积 极学习新知识的态度，增强学生的工匠精神和社会责任感；以在实际应用中的复合材料环境与成 本问题，引导学生树立正确的可持续发展理念。二、课程目标达成的途径与方法复合材料课程教学以课堂教学为主，结合自主学习，使学生深刻理解复合材料的概念、 类型以及复合材料的设计原理和方法。培养学生运用材料工程基础专业知识，分析和解决实际材 料科学与工程问题的能力。（1）课堂教学主要讲述复合材料设计的原理和方法、复合材料的基本概念、各种复合材料 具有不同性能的原因以及常见的材料种类。并将典型的复合材料的工程实例融入理论教学中，使 学生能够更加容易理解抽象的理论知识，提高学习复合材料的兴趣，熟悉复合材料中结构和性能 之间的关系，形成良好的思维方式和学习方法。在课堂教学中，充分引入互动环节，提高教学效 果。（2）针对某些较为容易或先期讲解较为充分的知识点，列出部分内容作为学生自主学习环 节，训练、形成良好的专业知识学习方法，培养学生自主学习意识和能力。（3）在课堂教学中，充分引入互动环节，培养理论知识的应用能力、分析问题解决问题的能力、 团队协作能力，提高教学效果。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）毕业要求3. 2毕业要求7. 2课程目标10.20.3课程目标20.40.3课程目标30.40.4注：1 .支撑强度分别填写H、M或L （其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）。2.毕业要求应根据课程所在专业培养方案进行描述。毕业要求指标点支撑权（3）设计/开发解决方案：能 够针对新材料的组分设计、性 能检测、工艺制定和质量管理 等多方面综合性的复杂工程 问题提出合理解决方案，在材 料设计、生产与工程应用环节 中体现创新意识，考虑社会、 健康、安全、法律、文化以及3-1能够描述新材料产品设计、制备工艺、性能检 测、质量管理等的解决方法和影响因素；制定和 质量管理等复杂工程问题；3-2能够进行系统或工艺流程设计，并能够针对特 定需求进行可行性分析，体现创新意识，发现问 题、提出问题并提出解决方案；复杂工程问题；0.2环境等因素，设计并制订特定 性能的新材料开发全周期、标 准和规范。3-3能识别材料开发及设计任务所面临的多种制 约因素，如社会、健康、安全、法律以及环境等。(7)环境与可持续发展：能 够理解和评价针对新材料的 产品设计、性能检测、工艺制 定和质量管理等多方面的复 杂工程问题的专业工程实践 对环境、社会可持续发展的影 响。7-1理解新材料开发及工程应用与环境保护和社 会可持续发展的关系；7-2能够从环境、社会可持续发展分析和评价新材 料设计、制备及工程实践的可持续性，评价新材 料产品研发、生产周期对于人类和环境的影响。0.2四、课程主要内容与基本要求知识点主要内容基本要求对应的课程目标1、复合材料 概述复合材料的发展、定义、分类和基本特点L4课程目标(1)复合材料的设计、应用领域L2课程目标(1)2、复合材料 的基体金属基体L3课程目标(1)、(2)陶瓷基体L3课程目标(1)、(2)聚合物基体L3课程目标(1)、(2)3、复合材料 的增强体增强体的分类L4课程目标、(2)增强体的发展L3课程目标(1)、(2)增强体的应用L3课程目标、(2)4、复合材料 的界面界面的力学和物理化学要求L3课程目标(1)、(3)增强体表面处理的方法L3课程目标(1)、(3)5、聚合物基 复合材料聚合物基复合材料的制备工艺L3课程目标(2)、(3)聚合物基复合材料的界面L3课程目标(2)、(3)聚合物基复合材料的性能和应用L3课程目标(2)、(3)6、金属基复 合材料金属基复合材料的制备方法L3课程目标(2)、(3)金属基复合材料的界面L3课程目标(2)、(3)铝基、银基和钛基复合材料L3课程目标(2)、(3)7、陶瓷基复 合材料陶瓷基复合材料的制备方法L3课程目标(2)、(3)陶瓷基复合材料的增韧及界面的控制L3课程目标(2)、(3)8、仿生复合 材料仿生复合材料发展现状L3课程目标(2)、(3)仿生复合材料设计方法L3课程目标(2)、(3)9、能源复合能源复合材料的发展现状L3课程目标（2）、（3）材料能源复合材料的设计及应用L3课程目标（2）、（3）10、环境复合环境复合材料的发展现状L3课程目标（2）、（3）材料环境复合材料的设计及应用L3课程目标（2）、（3）11、纳米复合纳米复合材料的基本原理L2课程目标（2）、（3）材料纳米复合材料的设计及应用L2课程目标（2）、（3）12、光、电功 能复合材料光、电功能复合材料的概念以及常见材料L2课程目标（2）、（3）基本要求:L1-了解,L2-理解,基-掌握,L4-熟练掌握五、课程学时安排章节号教学内容学时数学生任务对应课程目标1、复合材料概 述复合材料的发展、定义、分类 和基本特点，复合材料的设 计、应用领域2课程目标（1）2、复合材料的 基体金属基体2课后作业1课程目标（1）课程目标（2）陶瓷基体2聚合物基体23、复合材料的 增强体增强体的分类与发展1课后作业2课程目标（1） 课程目标（2）增强体的应用14、复合材料的 界面界面的力学和物理化学要求1课后作业3课程目标（1）、 课程目标（3）增强体表面处理的方法15、聚合物基复 合材料聚合物基复合材料的制备工 艺、界面1课前预习，课堂讨论，课 后复习课程目标（2）、 课程目标（3）聚合物基复合材料的性能和应 用16、金属基复合 材料金属基复合材料的制备方法、 界面1课前预习，课堂讨论，课 后复习课程目标（2）、 课程目标（3）铝基、银基和钛基复合材料17、陶瓷基复合 材料陶瓷基复合材料的制备方法1课前预习，课堂讨论，课 后复习课程目标（2）、 课程目标（3）陶瓷基复合材料的增韧及界面 的控制18、仿生复合材 料仿生复合材料发展现状1查阅文献，课前预习课程目标（2）、 课程目标（3）仿生复合材料设计方法19、能源复合材 料能源复合材料的发展现状1查阅文献，课前预习课程目标（2）、 课程目标（3）能源复合材料的设计及应用110、环境复合 材料环境复合材料的发展现状1查阅相关环境复合材料文 献，课前预习课程目标（2）、 课程目标（3）环境复合材料的设计及应用111、纳米复合纳米复合材料的基本原理，纳2结合复合材料课程基本内课程目标（2）、材料米复合材料的设计及应用容，查阅资料，专题讨论课程目标（3）12、光功能复光功能复合材料的概念以及常2结合复合材料课程基本内课程目标（2）、合材料见材料容，查阅资料，专题讨论课程目标（3）13、电功能复电功能复合材料的概念以及常2结合复合材料课程基本内课程目标（2）、合材料见材料容，查阅资料，专题讨论课程目标（3）六、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核课堂表现成绩学生课程平时成绩考核 细则5%平时作业成绩学生课程平时成绩考核 细则15%课堂专题汇报学生课程平时成绩考核 细则40%期末考核开卷试卷参考答案和评分标 准40%考核类别考查成绩登记方式百分制七、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材：复合材料概论，王荣国、武卫莉、谷万里，哈尔滨工业出版社，2015,第一版（二）主要参考书：1 .复合材料及其应用尹洪峰等，陕西科学技术出版社，20032 .复合材料科学与工程倪李忠等，科学出版社，20023 .复合材料吴人洁，天津大学出版社，2000