《复合材料科学与工程》课程教学大纲

《复合材料科学与工程》课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：101145123506课程名称（中/英文）：计算材料学/CompositeMaterialsScienceandEngineering课程类别：专业选修课学分：2总学时：32理论学时：32实验/实践学时：0适用专业：金属材料工程适用对象：本科先修课程：材料科学与基础，工程力学，材料力学性能教学环境：多媒体教室开课学院：材料科学与工程学院二、课程简介1.课程任务与目的《复合材料科学与工程》是金属材料工程专业的一门专业选修课。这门课程是学生在学习完材料科学基础、金属材料学等主要专业课程之后，为进一步拓宽学生的专业知识而开设的课程。课程的设置目的是让学生通过学习复合材料这门交叉学课程，能够较全面和系统地理解复合材料的重要概念和理论，各类复合材料的性能、成型工艺、界面特征和结构设计以及先进复合材料的发展趋势。同时使学生具有初步的复合材料设计能力，为学生今后在复合材料领域的深造和专门研究奠定较坚实的基础。在课程教学过程中，注重学生专业能力培养与人格养成，注重立德树人，培育学生的社会主义核心价值观领，传承民族精神，恪守职业道德，激发学生工业兴国、爱国热情。2.对接培养的岗位能力掌握各种复合材料制备的基本原理和常用方法，能够针对具体问题提出有效的解决方案，具备独立从事复合材料的设计、开发、应用和评价的工程能力。课程教学目标1.课程对毕业要求的支撑[毕业要求指标点2.3]能够借助信息技术、数据分析等多种手段对金属材料工程领域的复杂工程问题进行计算、表征和分析，以获得有效结论。[毕业要求指标点4.2]能够基于科学原理，识别对象特征，综合运用专业知识对金属材料相关的工程问题进行实验设计。2.课程教学目标对应毕业要求指标点，具体内容如下教学目标1：掌握复合材料的复合理论、强化机制、界面类型及性能评价方法，具备对复合材料的组织和性能进行表征、分析的能力。（支撑毕业要求指标点2.3）教学目标2：掌握复合材料的界面设计原则及制备技术，具备应用这些知识开展复合材料研究与制备、设计复合材料实验方案的能力。（支撑毕业要求指标点4.2）四、教学课时安排（一）学时分配主题或知识点教学内容总学时学时完成课程教学目标讲课实验实践主题1绪论2201、2主题2纤维增强材料4401、2主题3力学性能复合法则4401、2主题4复合材料设计4401、2主题5金属基复合材料界面6601、2主题6金属基复合材料制备4401、2主题7树脂基复合材料制备4401、2主题8陶瓷基复合材料制备4401、2合计3232五、教学内容及教学设计主题或知识点1绪论复合材料的发展历史，复合材料性能特点。引导学生树立工匠精神，培养他们在学习和工作中精益求精的态度，不断提升自己的专业技能。复合材料的发展历史，复合材料性能特点。复合材料性能特点。计（含教学方法、教学手段）授课、启发式教学，采用多媒体和板书相结合。主题或知识点2纤维增强材料纤维类增强材料的特点及碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等的制备工艺及性能特点。引导学生树立工匠精神，培养他们在学习和工作中精益求精的态度，不断提升自己的专业技能。纤维材料特点、碳纤维、芳纶纤维制备工艺。制备工艺及参数控制条件。（含教学方法、教学手段）授课、启发式教学，采用多媒体和板书相结合。主题或知识点3力学性能复合法则弥散强化、颗粒增强、长纤维增强、短纤维增强复合材料的力学性能。引导学生树立工匠精神，培养他们在学习和工作中精益求精的态度，不断提升自己的专业技能。理解增强材料尺度对复合材料力学的影响。长纤维增强、短纤维增强复合材料的力学特性。（含教学方法、教学手段）授课、启发式教学，采用多媒体和板书相结合。主题或知识点4复合材料设计纤维增强复合材料组成-结构-力学性能关系，材料设计原则。引导学生树立工匠精神，培养他们在学习和工作中精益求精的态度，不断提升自己的专业技能。单层及层合板的刚度和强度。理解材料组成-结构设计-性能关系。（含教学方法、教学手段）授课、启发式教学，采用多媒体和板书相结合。主题或知识点5金属基复合材料界面金属基复合材料界面结合方面及特点、纤维表面处理方式。引导学生树立工匠精神，培养他们在学习和工作中精益求精的态度，不断提升自己的专业技能。金属基复合材料界面及界面性质。材料界面的复杂性与性能的关系。（含教学方法、教学手段）授课、启发式教学，采用多媒体和板书相结合。主题或知识点6金属基复合材料制备弥散强化、颗粒增强、纤维增强金属基复合材料各种制备工艺及特点。引导学生树立工匠精神，培养他们在学习和工作中精益求精的态度，不断提升自己的专业技能。内氧化制备工艺、半固态搅拌铸造、无压浸渗、扩散结合工艺。工艺原理。（含教学方法、教学手段）授课、启发式教学，采用多媒体和板书相结合。主题或知识点7树脂基复合材料制备树脂基复合材料界面理论及处理方式，树脂基复合材料制备工艺。引导学生树立工匠精神，培养他们在学习和工作中精益求精的态度，不断提升自己的专业技能。界面理论及纤维预处理工艺。偶联剂处理工艺及原理。（含教学方法、教学手段）授课、启发式教学，采用多媒体和板书相结合。主题或知识点8陶瓷基复合材料制备陶瓷基复合材料增韧机制、陶瓷基复合材料制备工艺。引导学生树立工匠精神，培养他们在学习和工作中精益求精的态度，不断提升自己的专业技能。纤维及颗粒增韧机理、新的制备工艺。增韧机理。（含教学方法、教学手段）授课、启发式教学，采用多媒体和板书相结合。六、学生成绩评定1.课程考核方式及比例本课程考核学生获取知识的能力、应用所学知识分析问题和解决问题能力、实践动手能力和创新能力等；考核方式采用出勤、作业评测、课堂表现、期末论文等多种形式、多个阶段的全过程考核，使学生成绩评定更加合理多样，优化课程评价体系，进一步提升本课程教学效果。学生成绩评定表考核方式平时成绩期中考试期末论文出勤作业课堂表现阶段测验答辩项目小论文实验√√√成绩比例%5305602.课程目标考核方式评价权重课程教学目标支撑毕业要求指标点考核评价方式权重（%）过程性考核实验期末论文合计出勤及课堂表现作业及阶段测验教学目标1指标点2.302003050教学目标2指标点4.2101003050合计10300601003.成绩评价标准平时成绩评定及考核标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）出勤及课堂表现（10%）无迟到、早退、旷课现象。积极主动参加课堂讨论，能够准确回答问题，并有自己独到的见解。偶尔有迟到、早退现象。较为积极主动参加课堂讨论，能够准确回答问题，并提出自己的见解。有迟到、早退现象。能够主动参加课堂讨论，能够回答问题。有迟到、早退现象，偶尔有旷课现象。参与课堂讨论，基本能回答相关问题。迟到、早退、旷课较多。不能有效参加课堂讨论，回答不出所有问题。作业（30%）能够独立完成作业，作业完成质量优秀，能够灵活运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论能够独立完成作业，完成质量较高，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论能够独立完成作业，完成质量符合要求，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得有效结论基本能够独立完成作业，部分题目解答存在抄袭现象，运用所学知识和理论解决问题的能力基本符合要求不能独立完成作业，存在明显抄袭现象，不具备运用所学知识和理论解决问题的能力课程教学目标评价标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）教学目标1非常熟练掌握复合材料的复合理论、强化机制、界面类型及性能评价方法，很好地具备对复合材料的组织和性能进行表征、分析的能力。熟练掌握复合材料的复合理论、强化机制、界面类型及性能评价方法，较好地具备对复合材料的组织和性能进行表征、分析的能力。掌握复合材料的复合理论、强化机制、界面类型及性能评价方法，具备对复合材料的组织和性能进行表征、分析的能力。基本掌握复合材料的复合理论、强化机制、界面类型及性能评价方法，基本具备对复合材料的组织和性能进行表征、分析的能力。不能掌握复合材料的复合理论、强化机制、界面类型及性能评价方法，不具备对复合材料的组织和性能进行表征、分析的能力。教学目标2非常熟练掌握复合材料的界面设计原则及制备技术，很好地具备应用这些知识开展复合材料研究与制备、设计复合材料实验方案的能力。熟练掌握复合材料的界面设计原则及制备技术，较好地具备应用这些知识开展复合材料研究与制备、设计复合材料实验方案的能力。掌握复合材料的界面设计原则及制备技术，具备应用这些知识开展复合材料研究与制备、设计复合材料实验方案的能力。基本掌握复合材料的界面设计原则及制备技术，基本具备应用这些知识开展复合材料研究与制备、设计复合材料实验方案的能力。不能掌握复合材料的界面设计原则及制备技术，不具备应用这些知识开展复合材料研究与制备、设计复合材料实验方案的能力。七、教材、参考书目、重要文献以及课程网络资源建议教材：朱和国主编.复合材料原理.电子工业出版社,2