《材料科学与工程导论》课程教学大纲

《材料科学与工程导论》课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：101134123201课程名称（中/英文）：材料科学与工程导论/IntroductiontoMaterialsScienceandEngineering课程类别：专业核心课程学分：1.5总学时：24理论学时：24实验/实践学时：0适用专业：材料物理适用对象：本科先修课程：大学物理，高等数学，专业导论教学环境：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该课程的学习，要求学生掌握材料的几大分类与基本性质，熟悉各类材料的制备方法，对材料有全面的认知；能够将工程基础和专业知识用于材料领域的相关工程问题；能够将各大类材料的共性与个性有机结合起来，建立完整材料体系；注意材料科学与材料工程的交叉联系，能够处理实际工程问题；注重材料科学原理的应用，并与材料性质、行为密切联系，能够通过分析、推导、总结的方法解决实际问题。在授课过程中介绍材料科学在经济发展社会中的作用以及材料科学与工程学科的形成与发展趋势，熟悉中国工程材料的发展现状，增强民族自信心与国家自豪感，激发学生为国争光，投身祖国材料科研的热情。2.对接培养的岗位能力通过本课程的学期，使学生能够以材料“四要素”及其相互关系为中心，建立从材料设计、组织控制、制备加工到性能评价与工程应用的概念体系，在掌握材料共性规律与特点的基础上理解材料科学与工程内涵，学会分析材料问题的方法。能够建立完整的工程材料概念及应用体系，具备利用基本知识判断及应用材料的相关理论解决实际工程问题的能力；能够基于工程材料相关背景知识进行合理分析，评价实际工程材料使用过程中的实践问题，并理解相对应的社会责任。在授课过程中，把社会主义核心价值观的要求、把实现中华民族复兴的理想和责任融入到课堂教学当中，树立学生理论联系实际的科学观，激励学生勇于迎接挑战，勇于创新，报效祖国。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，调研和分析太阳能光伏和锂离子电池等新能源材料领域复杂工程问题的解决方案。[毕业要求指标点6.2]能客观分析和评价太阳能光伏和锂离子电池等新能源材料生产、设计、研发和服役等复杂工程问题的解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，理解社会、法律等相关因素对工程实施的影响及应承担的责任。2.课程教学目标对应毕业要求4、6，具体内容如下：教学目标1：掌握材料的几大分类与基本性质，熟悉各类材料的制备方法，对材料有全面的认知；能够将工程基础和专业知识用于材料领域的相关工程问题；能够将各大类材料的共性与个性有机结合起来，建立完整材料体系；注意材料科学与材料工程的交叉联系，能够处理实际工程问题；注重材料科学原理的应用，并与材料性质、行为密切联系，能够通过分析、推导、总结的方法解决实际问题。（支撑毕业要求指标点4.1）教学目标2：理解材料与人类文明发展史的关系，有将所学知识与实际生活相结合及汲取先进知识的自主意识与能力，能正确评价材料科学与工程问题的解决对社会、安全及文化等方面的影响，理解社会、法律等相关因素对工程实施的影响及应承担的责任。（支撑毕业要求指标点6.2）四、教学课时安排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材料与人类22001、2主题2材料概述66001、2主题3材料的基本性能66001、2主题4材料的制备66001、2主题5最新材料介绍及发展趋势44001、2五、教学内容及教学设计主题或知识点1材料与人类材料与人类文明；材料科学与工程的兴起；材料科学与工程的内涵；材料设计与材料选择；材料循环；分析国内目前的材料现状，增强学生的民族自豪感；激发学生学习专业的兴趣，树立投身祖国建设的理想。材料的定义；材料设计的原则；材料循环的概念。材料的定义；材料设计的原则；材料循环的概念。以老师课堂讲授为主，通过多媒体课件的展示，结合学生课堂讨论。主题或知识点2材料概述金属材料、陶瓷材料、高分子材料、复合材料和功能材料的特点与性质。介绍我国各类材料的发展现状，分析发展方向与不足，激励学生工业兴国的热情。各种工程材料的特点与主要性质。各种工程材料的特点与主要性质。以多媒体授课为主要形式，采用理论联系实际的教学方法，结合具体的案例进行教学。主题或知识点3材料的基本性能工程材料的力学性能，物理性能，化学性能，不同类型材料的主要性能比较。通过对材料性能的讲解，类比引入大众普遍认可的美德，将人的品德与材料的性能结合融汇，培养学生树立不怕艰难，坚定勇敢等优良品质。工程材料的各类性能及比较。工程材料的各类性能及比较。以多媒体授课为主要形式，采用理论联系实际的教学方法，结合具体的案例进行教学。主题或知识点4材料的制备钢铁的冶炼，高聚物材料的制备，陶瓷材料的制备，复合材料的制备，现代特殊材料的制备简介，介绍我国工艺在世界的水平，肯定优势，分析不足激发同学的民族自信心与凝聚力与为国努力学习的热情。各类工程材料的制备方法。3.教学难点各类工程材料的制备方法。以多媒体授课为主要形式，采用理论联系实际的教学方法，结合具体的案例进行教学。主题或知识点5最新材料介绍及发展趋势1.教学内容新型材料的发展趋势及相关种类；介绍我国在新材料领域的最新进展和国际地位，激励学生主动学习，主动钻研，为祖国的材料事业发展努力；同时鼓励学生不盲目自信，亦不妄自菲薄，建立正确的世界观。2.教学重点各种新材料的种类及特点。3.教学难点各种新材料的种类及特点。以多媒体授课为主要形式，采用理论联系实际的教学方法，结合具体的案例进行教学。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和创新能力等；考核方式采用作业评测及课堂表现等多个阶段全过程的考核，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。本课程主要讲述材料科学与工程的概述性内容，帮助同学建立整体的材料体系概念，故考试采用口试方式，要求学生利用课堂上所学的知识体系去对一种材料进行详细分析与总结，以加深学生对于材料基本概念的理解；考试准备内容用PPT进行口头阐述。学生成绩评定表考核方式平时成绩期中考试期末考试作业课堂表现阶段测验答辩项目小论文其他√√成绩比例%1515702.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：教学目标与考核方式评价权重表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作业课堂表现教学目标1指标点4.1554050教学目标2指标点6.210103050合计1515701003.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）课堂表现（15%）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（15%）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（90-100）良（80-89）中（70-79）及格（60-69）不及格（0-59）教学目标1熟练掌握材料的几大分类与基本性质，及各类材料的制备方法，对材料有非常全面的认知；熟练运用工程基础和专业知识解决材料领域的相关工程问题；熟练将各大类材料的共性与个性有机结合起来，建立完整材料体系；掌握材料科学与材料工程的交叉联系，能够熟练处理实际工程问题；熟练掌握材料科学原理的应用，并与材料性质、行为密切联系；能够通过分析、推导、总结的方法熟练解决实际问题。准确掌握材料的几大分类与基本性质，及各类材料的制备方法，对材料有较全面的认知；准确运用工程基础和专业知识解决材料领域的相关工程问题；准确将各大类材料的共性与个性有机结合起来，建立完整材料体系；掌握材料科学与材料工程的交叉联系，能够准确处理实际工程问题；准确掌握材料科学原理的应用，并与材料性质、行为密切联系；能够通过分析、推导、总结的方法准确解决实际问题。掌握材料的几大分类与基本性质，及各类材料的制备方法，对材料有相对全面的认知；能运用工程基础和专业知识解决材料领域的相关工程问题；能将各大类材料的共性与个性有机结合起来，建立完整材料体系；掌握材料科学与材料工程的交叉联系，能够处理实际工程问题；掌握材料科学原理的应用，并与材料性质、行为密切联系；能够通过分析、推导、总结的方法解决实际问题。基本掌握材料的几大分类与基本性质，及各类材料的制备方法，对材料有初步全面的认知；能基本运用工程基础和专业知识解决材料领域的相关工程问题；能将各大类材料的共性与个性有机结合起来，建立较完整材料体系；掌握材料科学与材料工程的交叉联系，能够简单处理实际工程问题；基本掌握材料科学原理的应用，并与材料性质、行为密切联系。能够通过分析、推导、总结的方法初步解决实际问题。不能掌握材料的几大分类与基本性质，及各类材料的制备方法，对材料没有全面的认知；不能运用工程基础和专业知识解决材料领域的相关工程问题；不能将各大类材料的共性与个性有机结合起来，建立完整材料体系；不能掌握材料科学与材料工程的交叉联系，处理实际工程问题；不能掌握材料科学原理的应用，并与材料性质、行为密切联系；不能够通过分析、推导、总结的方法解决实际问题。教学目标2深刻理解材料与人类文明发展史的关系，有将所学知识与实际生活相结合及汲取先进知识的自主意识与能力，能正确评价材料科学与工程问题的解决对社会、安全及文化等方面的影响，深刻理解社会、法律等相关因素对工程实施的影响及应承担的责任。准确理解材料与人类文明发展史的关系，具备将所学知识与实际生活相结合及汲取先进知识的自主意识与能力，能正确评价材料科学与工程问题的解决对社会、安全及文化等方面的影响，理解社会、法律等相关因素对工程实施的影响及应承担的责任。理解材料与人类文明发展史的关系，具备一定的将所学知识与实际生活相结合及汲取先进知识的自主意识与能力，能评价材料科学与工程问题的解决对社会、安全及文化等方面的影响，大致理解社会、法律等相关因素对工程实施的影响及应承担的责任。基本理解材料与人类文明发展史的关系，具备将所学知识与实际生活相结合及汲取先进知识的自主意识与能力；能基本评价材料科学与工程问题的解决对社会、安全及文化等方面的影响，基本理解社会、法律等相关因素对工程实施的影响及应承担的责任。不理解材料与人类文明发展史的关系，不具备将所学知识与实际生活相结合及汲取先进知识的自主意识与能力。不能评价材料科学与工程问题的解决对社会、安全及文化等方面的影响，不理解社会、法律等相关因素对工程实施的影响及应承担的责任。七、教材、参考书目、重要文献以及课程网络资源建议教材：王高潮主编.材料科学与工程导论.机械工业出版社，2018主要参考书：（1）杨瑞成主编.材料科学