《材料概论》课程大纲

《材料概论》课程大纲

课程代码L070401课程名称中文名:材料概论

英文名:IntroductionofMaterials课程类别专业基础修读类别必修学

分1.5学

时24开课学期第2学期开课单位材料科学与工程学院材料科学系适用专业材料类专业先修课程大学物理、大学化学后续有关专业课程和教学环节

《材料科学基础》，认识实习主讲教师／职称付华/教授，孙宝臣/教授，吴红亚/副教授，王志/讲师，杨治刚/讲师考核方式及各环节所占比例作业+选题讲解/材料工艺与产品体验+期末开卷考试（20%）

+

（30%）+（50%）教材及主要参考书（1）《材料概论》，周达飞主编，化学工业出版社，2015（2）《材料概论》，徐晓虹主编，高等教育出版社，2006（3）《材料科学概论》，许并社主编，北京工业大学出版社，2002年（4）《材料科学导论》，冯端、师昌绪、刘治国主编，化学工业出版社，2002（5）《现代材料概论》，杜彦良，张光磊主编，重庆大学出版社，2009

一

课程性质和目标本课程是材料类专业必修的一门专业基础课，也是材料类专业学生接触专业知识的第一门入门课程。本课程学习内容包括：材料的发展历史及其在社会发展中的地位，材料科学与工程学科的发展历史，材料类各专业的培养方案，各专业的培养目标、毕业要求、课程设置体系，无机非金属材料、金属材料、高分子材料和复合材料的基本概念、基本工艺特点、性能特点、应用领域及发展历史与趋势、材料的生产制备对资源和环境的消耗与影响，废弃材料再利用的发展现状。

通过本课程的学习，引领学生进入材料的世界，初步建立材料科学与工程研究的整体概念，为后续专业选择和课程学习奠定基础。通过本课程的学习，要求学生达到以下目标：知识目标：解释材料的发展历史及其在社会发展中的地位，认识材料科学与工程学科的发展历史。解释材料类各专业的培养方案，辨别各专业的培养目标、毕业要求、课程设置体系等。认识无机非金属材料、金属材料、高分子材料和复合材料的基本概念、基本工艺特点、性能特点、应用领域及发展历史与趋势，并能列举案例进行分析。认识无机材料、金属材料、高分子材料的生产制备对资源和环境的消耗与影响，了解废弃无机材料、金属材料、高分子材料再利用的发展现状，并能列举案例进行分析。能力目标：具有利用网络资源查阅国内外各种文献资料，制作PPT并进行讲解的能力，具备有效沟通交流的能力。认识材料的生产制备对资源和环境的消耗与影响，培养学生保护环境，建立可持续发展理念。全面认识材料的全寿命服役过程和行为特点，能正确认识自主学习的必要性，具有自主学习和终身学习的意识。二

本课程所支撑的毕业要求（1）本课程所能支撑的毕业要求序号毕业要求指标点毕业要求指标点具体内容课程目标1毕业要求6-2能正确分析和评价材料产品生产、开发和应用对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，理解应承担的责任。2、3、4

毕业要求7-1知晓和理解环境保护和可持续发展的理念和内涵。4、62毕业要求7-2能够站在环境保护和可持续发展的角度思考工程实践的可持续性，能正确评价材料生产、使用和废弃可能对人类和环境造成的损害和隐患。1、2、3、4、63毕业要求10-3能够阅读本专业外文资料，了解专业领域的国际发展趋势、研究热点，能就专业问题，在跨文化背景下进行沟通和交流。1、2、3、4、5

毕业要求12-1能正确认识自主学习的必要性，具有自主学习和终身学习的意识。7（2）本课程内容与毕业要求指标点的对应关系教学内容课程目标毕业要求指标点理论教学（一）绪论1，2毕业要求6-2、7-2、10-3（二）无机非金属材料3，4，5、6、7毕业要求6-2、7-1、7-2、10-3、12-1（三）金属材料3，4，5、6、7毕业要求6-2、7-1、7-2、10-3、12-1（四）高分子材料3，4，5、6、7毕业要求6-2、7-1、7-2、10-3、12-1（五）复合材料3，4，5、6、7毕业要求6-2、7-1、7-2、10-3、12-1（六）材料的资源与再利用4，5，6、7毕业要求6-2、7-1、7-2、10-3、12-1

三

教学基本内容（24学时）（一）绪论（4学时）1本章基本要求要求学生了解课程内容和意义，端正学习态度；了解材料在社会发展中的地位；了解材料的发展历史；掌握材料科学与工程的五要素，了解利用五要素之间的关系分析实际问题的方法；掌握材料的分类，掌握材料学科和专业的分类及发展历史。了解理论联系实际的课程学习和考核方法，文献资料分析方法。2本章教学内容材料的发展史及其在社会发展中的地位；材料的五要素；材料的分类；材料学科和专业的分类及发展。材料类各专业的培养方案特点课程教学大纲（内容，教学、学习和考核方法）；文献案例/视频/PPT讲座/试样制备的任务分解；文献资料查阅分析方法。3本章的重点和难点重点：材料的五要素。难点：材料的五要素之间的关系。（二）无机非金属材料（4学时）1本章基本要求要求学生了解传统无机非金属材料（陶瓷、水泥、玻璃、耐火材料）的原料配方、生产工艺特点、性能特点、应用领域及发展历史与趋势，了解典型功能陶瓷材料的种类、制备工艺特点、性能特点和应用领域和未来发展趋势。2本章教学内容无机非金属材料：陶瓷、水泥、玻璃、耐火材料的原料配方、生产工艺特点、性能特点、应用领域及发展历史与趋势等。典型功能陶瓷材料的种类、制备工艺特点、性能特点和应用领域和未来发展趋势。3本章的重点和难点重点：无机非金属材料的原料配方、生产工艺特点、性能特点与应用领域。难点：无机非金属材料的原料配方、生产工艺特点、性能特点与应用领域。（三）金属材料（4学时）1本章基本要求要求学生了解传统金属材料（黑色、有色金属材料）的典型牌号、生产工艺特点、性能特点、应用领域及发展趋势，了解典型功能合金的种类、制备工艺特点、性能特点、应用领域和未来发展趋势。2本章教学内容金属材料：典型黑色和有色金属的成分组成（牌号）、基本工艺特点、性能特点、应用领域及其发展历史与趋势等。2）功能合金的类型、制备工艺特点、性能特点和应用领域和未来发展趋势。3本章的重点和难点重点：金属材料的原料配方、生产工艺特点、性能特点与应用领域。难点：金属材料的原料配方、生产工艺特点、性能特点与应用领域。（四）高分子材料（4学时）1本章基本要求要求学生了解传统高分子材料（橡胶、塑料、涂料）的成分、工艺特点、性能特点、应用领域及发展趋势，了解典型功能高分子材料的种类、制备工艺特点、性能特点、应用领域和未来发展趋势。2本章教学内容高分子材料：橡胶、塑料、涂料等的原料配方、生产工艺特点、性能特点、应用领域及其发展历史与趋势等。2）功能高分子材料的类型、制备工艺特点、性能特点和应用领域和未来发展趋势。3本章的重点和难点重点：高分子材料的原料配方、生产工艺特点、性能特点与应用领域。难点：高分子材料的原料配方、生产工艺特点、性能特点与应用领域。（五）复合材料（4学时）1本章基本要求了解金属基、陶瓷基、高分子基复合材料的类型、生产工艺特点、性能特点、应用领域及其发展历史与趋势。2本章教学内容1）金属基复合材料的类型、工艺和性能特点、应用领域及发展趋势。2）陶瓷基复合材料的类型、工艺和性能特点、应用领域及发展趋势。3）高分子基复合材料的类型、工艺和性能特点、应用领域及发展趋势。3本章的重点和难点重点：金属基、陶瓷基、高分子基复合材料的复合设计原理及性能特点。难点：金属基、陶瓷基、高分子基复合材料的复合设计原理。（六）材料的资源与再利用（4课时）1本章基本要求要求学生了解材料发展对资源和环境的消耗与影响，了解废弃材料再利用的发展现状。2本章教学内容1）无机材料、金属材料、高分子材料的生产制备对资源和环境的消耗与影响。2）废弃无机材料、金属材料、高分子材料再利用的发展现状。3本章的重点和难点重点：废弃材料再利用的发展现状。难点：废弃材料再利用方法。四达成课程目标的途径和措施1.

本课程的教学方法本课程涉及到的教学方法有“讲授法”、“案例教学法”、“多媒体视频法”、“课堂讨论法”、“材料工艺与产品体验”等，教学内容紧跟各种材料发展前沿，及时补充新材料、新技术等内容，根据每届学生特点和教学内容，调整教学方法，以提高整体学习效果，促进毕业要求指标点的达成。1）案例教学法，以点带面。教师通过引入具体问题启发学生思考，介绍材料研究和发展的整体概况。2）充分利用多媒体手段。通过材料制备于应用方面的动画/视频播放与讲解，使学生在课堂上切身感受材料生产过程、使用环境等，加深认识。3）学生案例选题讨论。学生通过具体材料的应用案例讲解，理解材料的配方、生产工艺和性能特点的基本研究分析角度和观点，理解材料研究的五要素之间的关系。4）材料工艺与产品体验。学生任选一种材料成型方式进行产品制备，体验材料的配方和工艺过程，深入理解材料的配方和工艺的基本原理。2.

教学手段本课程采用现代化的教学手段，采用“多媒体”结合“板书”的教学手段进行授课，“多媒体”可将抽象的内容生动化，将动画视频、录像及图片穿插到教学内容中，使学生“身临其境”地学习，达到课程目标要求。“板书”可用于辅助表达，二者充分发挥优势，扬长避短。3.

课外阅读要求要求学生利用互联网资源、校园网资源（校园网数据库）、图书馆资源（期刊、专业文献）等多种手段获取信息，进行课外文献和案例检索，加深对教学内容的理解，拓展专业视野，了解行业最新发展前沿。4.

多环节训练（1）作业（课堂讲解/讨论）（2）案例选题讨论（3）材料工艺与产品体验（4）期末考试五.

课程综合记分方法课程考核由作业、案例选题讨论/材料工艺与产品体验、期末考试三部分组成，内容须覆盖全部课程目标和毕业要求指标点。各考核环节及所占比重见下表：考核环节比重（%）作业20案例选题讨论/材料工艺与产品体验30期末考试50总计100

（注：无故旷勤1/3者，不允许参加期末考试。）评分标准：作业：每次作业必须在正式上课前交，迟交作业或作业不满足下列要求，均以零分计。每次作业按百分制评分，总评后折算成20分。

作业（课堂讲解/讨论）的评分标准观测点85~100分75~84分60~74分＜60分完成进度严格按照作业要求并及时完成基本按照作业要求并及时完成不能按照作业要求，未及时完成不能按照作业要求，未及时完成概念掌握程度概念清晰概念基本清晰概念不清晰概念错误分析或结论有效性分析合理、结论有效分析基本合理、结论基本有效分析不合理不能制定正确和合理解决问题的方案。课堂讲解/讨论思路清晰，表达准确，积极发言进行沟通交流，仪态大方。思路较清晰，表达基本准确，概念基本清楚，发言比较积极，仪态较大方。表达不清晰，概念有错误，发言交流比较被动。讲解错误，不能进行有效沟通，举止不得体。案例选题讨论/材料工艺与产品体验：按期完成要求，按百分制评分标准评分，总评后折算成30分。案例选题讨论评分标准观测点85~100分75~84分60~74分＜60分资料查阅参考文献5篇以上、案例符合选题，相关度高。参考文献3篇以上、案例比较符合选题，相关度较高。参考文献2篇以上、案例比较符合选题，相关度一般。案例不符合选题，无相关度。分析或结论有效性分析合理、结论有效，概念正确。分析基本合理、结论基本有效，概念基本清晰。分析不合理，概念不清晰。不能制定正确和合理解决问题的方案。概念错误。PPT制作PPT制作结构和思路清晰、重点突出、主次分明，字体大小适当，图片和视频等多媒体手段丰富、生动、美观。PPT制作结构和思路比较清晰、重点较突出，字体大小比较适当，图片和视频等多媒体手段比较丰富美观。PPT制作结构和思路不清晰，字体大小混乱，图片和视频等多媒体手段利用不充分，直接复制黏贴文献资料。PPT制作结构和思路混乱，字体大小适当，图片和视频等多媒体手段利用少，直接复制黏贴文献资料。报告表达报告思路清晰，声音洪亮，仪态大方，声情并茂，概念和分析正确。报告思路比较清晰，声音较洪亮，仪态比较大方，概念和分析基本正确。报告思路不清晰，声音小，读ppt稿，概念和分析基本正确。报告思路混乱，声音小，读ppt稿，概念和分析不正确。材料工艺与产品体验评分标准观测点85~100分75~84分60~74分＜60分方案制定方案合理可行方案基本合理方案不合理不能制定出方案产品制作制作出产品，且产品完整、美观制作出产品，产品较完整不能制作出完整产品不能制作出产品PPT制作PPT制作结构和思路清晰、重点突出、主次分明，字体大小适当，图片和视频等多媒体手段丰富、生动、美观。PPT制作结构和思路比较清晰、重点较突出，字体大小比较适当，图片和视频等多媒体手段比较丰富美观。PPT制作结构和思路不清晰，字体大小混乱，图片和视频等多媒体手段利用不充分，直接复制黏贴文献资料。PPT制作结构和思路混乱，字体大小适当，图片和视频等多媒体手段利用少，直接复制黏贴文献资料。报告表达报告思路清晰，声音洪亮，仪态大方，声情并茂，概念和分析正确。报告思路比较清晰，声音较洪亮，仪态比较大方，概念和分析基本正确。报告思路不清晰，声音小，读ppt稿，概念和分析基本正确。报告思路混乱，声音小，读ppt稿，概念和分析不正确。

3）

期末考试：期末考试成绩是通过开卷考试的卷面成绩给出，考核内容覆盖课程知识点。按期末考试的标准答案和评分标准百分制评分，总评后折算成50分。为了确保考核试卷的信度和效度，必须针对教学目标、把握能力层次，进行试卷蓝图设计。试卷蓝图设计课程目标

对应试题把握能力层次目标分值百分比（%）了解理解应用1一2-52-55-1010-2010-153二2-52-55-1010-2010-20三2-52-55-1010-2010-20四2-52-55-1010-2010-20五2-52-55-1010-2010-204，6六////////20-3020-3020-30

100

六、

评估方法本课程采用基于课程目标（即预期学习成果）的评估方法，包括：1）根据课程目标设计并实施相应的学习任务和学习活动；2）收集学习活动中各种学习成果的评估资料；3）分析和评估实际的学习成果，做出正确的判断。4）写出反思和持续改进报告（包括评估过程、评估结果、教学反思和持续改进）。课程目标1评估设计学习成果学习任务、过程和观测预期学习成果细化的预期学习成果及实施准则预设的学习任务观测点解释材料的发展历史，解释材料在社会发展中的地位，认识材料科学与工程学科的发展历史解释材料发展历史中的石器时代、青铜器时代、铁器时代、新材料时代等的发展历程及特点。解释随着材料的发展，社会的变化，认识材料的发展对社会进步的影响，认识材料科学与工程学科的提出、发展历程。作业1

期末考试

课程目标2

评估设计学习成果学习任务、过程和观测预期学习成果细化的预期学习成果及实施准则预设的学习任务观测点解释材料类各专业的培养方案，辨别各专业的培养目标、毕业要求、课程设置体系等解释材料科学与工程学院的金属材料、高分子、功能材料与无机非金属材料的培养方案。解释材料科学与工程学院的金属材料、高分子、功能材料与无机非金属材料的培养目标、毕业要求、课程设置体系等。作业（课堂讲解/讨论）

课程目标3评估设计学习成果学习任务、过程和观测预期学习成果细化的预期学习成果及实施准则预设的学习任务观测点1、全面认识无机非金属材料认识无机非金属材料的基本概念、基本工艺特点、性能特点、应用领域及发展历史与趋势，并能列举案例进行分析。案例选题讨论/材料工艺与产品体验

期末考试

2、全面认识金属材料认识金属材料的基本概念、基本工艺特点、性能特点、应用领域及发展历史与趋势，并能列举案例进行分析。案例选题讨论/材料工艺与产品体验

期末考试

3、全面认识高分子材料认识高分子材料的基本概念、基本工艺特点、性能特点、应用领域及发展历史与趋势，并能列举案例进行分析。案例选题讨论/材料工艺与产品体验

期末考试

4、全面认识复合材料认识复合材料的基本概念、基本工艺特点、性能特点、应用领域及发展历史与趋势，并能列举案例进行分析。案例选题讨论/材料工艺与产品体验

期末考试

课程目标4评估设计学习成果学习任务、过程和观测预期学习成果细化的预期学习成果及实施准则预设的学习任务观测点认识材料的制备与使用对资源与环境的影响。认识无机非金属材料、金属材料、高分子材料的生产制备对资源和环境的消耗与影响，了解废弃无机非金属材料再利用的发展现状，并能列举案例进行分析。案例选题讨论/材料工艺与产品体验

期末考试

课程目标5评估设计学习成果学习任务、过程和观测预期学习成果细化的预期学习成果及实施准则预设的学习任务观测点具有文献资料查阅及有效沟通交流的能力具有利用网络资源查阅国内外各种文献资料，制作PPT并进行讲解的能力，具备有效沟通交流的能力。案例选题讨论/材料工艺与产品体验

作业2

课程目标6评估设计学习成果