《材料科学与工程基础》课程教学大纲

《材料科学与工程基础》课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：101134123101课程名称（中/英文）：材料科学与工程基础/FundamentalsofMaterialsScienceandEngineer课程类别：专业必修课程学分：2.0总学时：32理论学时：32实验/实践学时：0适用专业：高分子材料与工程适用对象：本科先修课程：大学化学、大学物理、物理化学教学环境：多媒体教室开课学院：材料科学与工程学院二、课程简介1.课程任务与目的通过本课程的学习，掌握金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料等各种材料的共性规律及个性特征，从原理上认识高分子材料等各种材料的基本属性，及其在材料领域中的地位和作用。使学生在以后专业课程的学习、材料设计以及材料应用等奠定良好基础。本课程贯彻社会主义思想核心价值观，落实立德树人根本任务，教育引导学生把爱国情、强国志、报国行自觉融入到课程学习之中，提高工程素质，立足于培养学生的实践技能、工匠精神、创新思维、较强的应用能力和可持续发展能力。2.对接培养的岗位能力通过本课程的学习，系统掌握材料工程的基本概念、基本知识和基本理论。建立材料制备/加工-组成/结构-性能/应用关系的“大材料”整体概念。掌握材料加工的一般步骤和方法，并熟悉材料科学与工程领域内主要材料的加工工艺过程、制备技术及方法，为材料设计以及材料应用等奠定基础。三、课程教学目标1.课程对毕业要求的支撑[毕业要求指标点1.3]能够将高分子材料工程基础知识和数学分析方法用于推演、分析高分子材料、聚合物基复合材料和塑料模具相关工程问题。[毕业要求指标点2.2]能基于高分子知识、科学原理和数学模型方法正确表达高分子材料、聚合物基复合材料或塑料模具相关复杂工程问题。[毕业要求指标点4.1]能够基于科学原理和专业理论，通过文献研究或相关方法，调研和分析高分子材料、聚合物基复合材料或塑料模具领域复杂工程问题的解决方案。[毕业要求指标点4.2]能够结合工艺、技术和设备的现状，针对高分子材料、聚合物基复合材料或塑料模具的特定性需求，选择技术路线，设计可行的实验方案。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：使学生能够系统掌握材料工程的基本概念、基本知识和基本理论；掌握本课程的研究思路和方法；掌握材料加工的一般步骤和方法。（支撑毕业要求1.3）教学目标2：通过本课程的学习，使学生掌握材料科学与工程领域内主要材料的加工工艺过程、制备技术及方法。（支撑毕业要求2.2）教学目标3：通过本课程的学习，使学生建立材料制备/加工-组成/结构-性能/应用关系的“大材料”整体概念。（支撑毕业要求4.1）教学目标4：通过本课程的学习，为学生后期专业课程的学习、材料设计以及材料的应用等奠定基础。（支撑毕业要求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或知识点1第一章绪论22001、2、3主题或知识点2第二章材料结构基础66001、2、3主题或知识点3第三章材料的组成及结构1010001、2、3主题或知识点4第四章材料的性能1010001、3、4主题或知识点5第五章材料的制备与成型加工44001、3、4合计323200五、教学内容及教学设计主题或知识点1绪论1.教学内容材料的定义、分类，材料科学与工程的定义、性质、重要性，本课程学习的目的、方法、要求。材料的发展历史和我国对世界材料发展的贡献，介绍材料科学与技术在现代工业中的地位及现代工业体系中的应用，激发学生的民族自豪感和专业学习的兴趣，投身祖国建设的理想。2.教学重点材料的定义、分类。3.教学难点材料的定义、分类。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）多媒体讲授法，对比归纳法。主题或知识点2材料结构基础1.教学内容原子结构及原子之间相互作用、结合及排列，多原子体系中电子的相互作用与稳定性，固体中的原子有序，固体中的原子无序。介绍原子结构发展简史、布拉格父子与X射线晶体结构分析等科学故事，激发学生的科学探索热情和专业学习的兴趣，投身祖国社会主义现代化建设的理想壮志。2.教学重点多原子体系中电子的相互作用与稳定性，固体中的原子有序，固体中的原子无序。3.教学难点原子结构及原子之间相互作用、结合及排列。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）多媒体讲授法，对比归纳法，启发式。主题或知识点3材料的组成及结构1.教学内容金属材料的组成与结构，无机非金属材料的组成与结构，高分子材料的组成与结构。介绍铁碳合金相图在生产中的实际用途、金属材料在航空航天领域的应用以及我国科学家在金属材料前沿研究中取得的成果，激发学生的科学探索热情和专业学习的兴趣，投身祖国社会主义现代化建设的理想壮志。2.教学重点高分子材料的组成与结构。3.教学难点不同类型材料从微观到宏观的结构变化特点。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）多媒体讲授法，问题讨论式、案例式、启发式。主题或知识点4材料的性能1.教学内容固体材料的力学性能，材料的热性能，材料的电学性能，材料的磁学性能。介绍郑玄-胡克定律以及我国古代经学家、教育家郑玄的发现成果，超导材料的研究历程及中国科学家的研究发现，激发学生的民族自豪感、科学探索的热情和专业学习的兴趣，投身祖国社会主义现代化建设的理想壮志。2.教学重点固体材料的力学性能，材料的热性能，材料的电学性能。3.教学难点材料的力学性能、电学性能。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）多媒体讲授法，问题讨论式、案例式、启发式。主题或知识点5材料的制备与成型加工1.教学内容材料的制备原理及方法，材料的成型加工性。介绍隐形飞机和吸波材料的技术及发展状况，激发学生的科学探索热情和专业学习的兴趣，投身祖国社会主义现代化建设的理想壮志。2.教学重点材料的制备原理及方法。3.教学难点材料的成型加工性。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）多媒体讲授法，问题讨论式、案例式、启发式。六、学生成绩评定1.课程考核方式及比例学生的学业成绩评定以公平、公正为原则，既考察学生的学习态度、学习过程，又考察学生对于知识的掌握和运用情况，考核方式采用平时成绩和期末考核相结合。平时成绩，主要根据其出勤情况及课堂表现、作业、及阶段测验进行评定，占总成绩的40%；期末考试或对教学内容、教学方法与手段和课程考核方法进行改革，占总成绩的60%。学生成绩评定表考核方式平时成绩期中考试期末考试出勤及课堂表现作业阶段测验答辩项目小论文其他√√√成绩比例%102010602.课程考核方式评价权重本课程教学目标与考核方式评价权重如表所示：课程教学目标支撑毕业要求指标点考核评价方式权重（%）过程性考核期末考试合计出勤及课堂表现作业及阶段测验教学目标1指标点1.33715~2525~35教学目标2指标点2.2378~1518~25教学目标3指标点4.1288~1518~25教学目标4指标点4.22815~2025~30合计1030601003.课程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。积极参加课堂讨论，并有自己独到的见解，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、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（20%）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阶段测验（10%）完成所有阶段测验，根据参考答案评分，总评成绩为优秀完成所有阶段测验，根据参考答案评定分，总评成绩为优良完成所有阶段测验，根据参考答案评分，总评成绩为中等完成所有阶段测验，根据参考答案评分，总评成绩为及格没有完成阶段测试，根据参考答案评分，总评成绩不及格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能够熟练掌握材料工程的基本概念、基本知识和基本理论；能够熟练掌握本课程的研究思路和方法；能够熟练掌握材料加工的一般步骤和方法。能够准确掌握材料工程的基本概念、基本知识和基本理论；能够准确掌握本课程的研究思路和方法；能够准确掌握材料加工的一般步骤和方法。能够掌握材料工程的基本概念、基本知识和基本理论；能够掌握本课程的研究思路和方法；能够掌握材料加工的一般步骤和方法。基本掌握材料工程的基本概念、基本知识和基本理论；基本掌握本课程的研究思路和方法；基本掌握材料加工的一般步骤和方法。掌握材料工程的基本概念、基本知识和基本理论；不能掌握本课程的研究思路和方法；不能掌握材料加工的一般步骤和方法。教学目标2能够系统掌握材料科学与工程领域内主要材料的加工工艺过程、制备技术及方法。能够准确掌握材料科学与工程领域内主要材料的加工工艺过程、制备技术及方法。能够掌握材料科学与工程领域内主要材料的加工工艺过程、制备技术及方法。基本掌握材料科学与工程领域内主要材料的加工工艺过程、制备技术及方法。不能掌握材料科学与工程领域内主要材料的加工工艺过程、制备技术及方法。教学目标3能够熟练建立材料制备/加工-组成/结构-性能/应用关系的“大材料”整体概念。能够准确建立材料制备/加工-组成/结构-性能/应用关系的“大材料”整体概念。能够建立材料制备/加工-组成/结构-性能/应用关系的“大材料”整体概念。基本建立材料制备/加工-组成/结构-性能/应用关系的“大材料”整体概念。不能建立材料制备/加工-组成/结构-性能/应用关系的“大材料”整体概念。教学目标4能够系统、准确地为后期专业课程的学习、材料设计以及材料的应用等奠定基础。能够准确地为后期专业课程的学习、材料设计以及材料的应用等奠定基础。能够正确地为后期专业课程的学习、材料设计以及材料的应用等奠定基础。能够为后期专业课程的学习、材料设计以及材料的应用等奠定基础。不能为后期专业课程的学习、材料设计以及材料的应用等奠定基础。七、教材、参考书目、重要文献（专业期刊）以及课程网络资源建议教材：赵长生等主编.材