《材料科学与工程导论》教学大纲

《材料科学与工程导论》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：03135011课程性质：学科基础必修课学分：1学分学时：16学时（理论16学时）先修课程：高等数学、无机化学、信息处理技术等后续课程：材料科学基础、工程材料学、材料制备与加工等适用专业：材料科学与工程开课单位：材料科学与工程学院一、课程说明《材料科学与工程导论》是材料科学与工程专业必修的一门学科基础课程。本课程主要介绍料科学与工程领域的专业基本知识，内容包括材料概述、工程材料的基本性能、新材料简介、材料的表面处理、计算机在材料科学与工程中的应用等。学生通过本课程的学习可以掌握材料科学与工程的基本理论知识和常用工艺及分析方法，了解新材料、技术及其发展趋势，为深入学习材料科学与工程领域的专业知识奠定基础。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：初步掌握材料科学与工程学科的基本概念、原理、规律、特点以及应用情况；熟悉材料科学与工程专业相关的材料设计、制备、改性、性能检测分析和产品质量控制的基础理论和专业知识；了解材料科学与工程学科的发展现状和趋势。课程目标2：具备工程材料的设计和制备、性能提升优化和检测分析等方面的基本能力；具有在材料科学与工程相关领域从事生产、技术研发、工艺设计等工作的初步能力。课程目标3：具有良好的材料设计、制备、改性、性能检测与分析等方面的专业素质；具有良好的社会公德和职业道德、较强的社会责任感和团队合作精神；树立正确的是非观念和劳动意识；具有坚定正确的政治方向、科学的世界观、人生观和价值观。三、课程目标与毕业要求《材料科学与工程导论》课程教学目标对材料科学与工程专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度6.工程与社会6.2能分析和评价解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，以及这些制约因素对方案实施的影响，并理解应承担的责任。课程目标1：初步掌握材料科学与工程学科的基本概念、原理、规律、特点以及应用情况；熟悉材料科学与工程专业相关的材料设计、制备、改性、性能检测分析和产品质量控制的基础理论和专业知识；了解材料科学与工程学科的发展现状和趋势。课程目标2：具备工程材料的设计和制备、性能提升优化和检测分析等方面的基本能力；具有在材料科学与工程相关领域从事生产、技术研发、工艺设计等工作的初步能力。H8.职业规范8.2具有健康的体魄、良好的心理素质和劳动观念，具备履行社会责任的基础，能够在材料专业相关工程实践中自觉遵守诚实公正、诚信守则的工程职业道德和规范，履行责任。课程目标3：具有良好的材料设计、制备、改性、性能检测与分析等方面的专业素质；具有良好的社会公德和职业道德、较强的社会责任感和团队合作精神；树立正确的是非观念和劳动意识；具有坚定正确的政治方向、科学的世界观、人生观和价值观。M注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时对应的课程目标1.材科本科专业培养方案解读1.1材科本科专业培养目标、毕业要求等；1.2材科专业主干学科与专业核心课程等内容介绍；1.3我校材科本科专业的专业特色打造。结合时事，进行相关思政主题教育。教学要求：了解材料科学与工程本科专业培养目标、毕业要求等；了解并记住材科专业的主干学科与专业核心课程等内容；了解材科专业的理论及时间课程教学安排及学分要求；理解我校材科专业的专业特色建设内容。重点：材料科学与工程专业的专业核心课程及教学安排。难点：材料科学与工程专业的培养目标，毕业要求及专业特色打造。212.钢铁材料及其应用简介2.1钢铁材料的基本知识；2.2钢铁工业中的材料、制备加工及应用；2.3装备制造业中的材料、制备加工及应用。结合时事，进行相关思政主题教育。教学要求：掌握钢铁材料基本性质及分类；了解钢铁工业中材料的制备、加工及应用；了解装备制造业中的常用材料、制备加工及应用。重点：钢铁材料的基本特性及分类。难点：不同工程领域中材料的选用、制备加工及应用特点。41、2、33.有色金属其合金材料简介3.1铝、镁及其合金的基本性质；3.2铝、镁合金的分类及应用；3.3合金元素在铝中的作用及铝合金的组织结构。教学要求：掌握铝、镁合金基本性质及分类；了解铝、镁合金的应用以及研究现状和趋势；理解合金组织结构对其性能的影响规律。重点：铝、镁合金的基本性能与应用。难点：合金元素的作用及对组织、性能的影响。41、34.计算机在材料加工中的应用4.1现代产品加工生产过程；4.2CAD、CAE、CAM基本概念及应用；4.3自动化加工生产线简介。结合时事，进行相关思政主题教育。教学要求：使学生了解现代产品加工过程，明确其与传统产品加工的区别，了解计算机技术在产品加工中的作用；掌握CAD、CAE、CAM的基本概念，理解其在加工过程中的应用及其优势；了解现代自动加工生产线的组成及生产过程。重点：CAD、CAE、CAM的应用及其在产品加工过程中的地位。难点：计算机技术与现代产品加工之间的关系。61、2、3合计16五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，采用启发式、讨论式和案例教学等，充分用丰富的多媒体和网络资源，是学生在课堂活动中学习掌握材料科学与工程专业的基础知识，了解本专业的工程应用情况，促进学生积极思考，开发学生的潜能，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；精选代表性的教学内容，采用视频、图片、软件等丰富的形式类型，安排讨论、习题和测试等，巩固课堂所学知识。六、课程资源1.推荐教材：（1）杨瑞成.材料科学与工程导论[M].机械工业出版社,2012.082.参考书：（1）冯端,师昌绪.材料科学导论[M].化学工业出版社,2004.04.（2）李恒德,师昌绪.中国材料发展现状及迈入新世纪对策[M].山东科学技术出社,2002.08.（3）JamesP.Schaffer.工程材料科学与设计[M].机械工业出版社，2002.06（4）赵品.材料科学基础教程[M].哈尔滨工业大学出版社,2016.01（5）陈立亮.材料加工CAD/CAE/CAM技术基础[M].机械工业出版社,2019.093.期刊：（1）纪宏超,李轶明,龙海洋,裴未迟,李耀刚.镁合金在汽车零部件中的应用与发展.铸造技术,2019,1(43):122-128.（2）马鸣图,毕祥玉,游江海.铝合金汽车板性能及其应用的研究进展.中国工程科学,2010,12(9):4-20.（3）袁竞优,贾庆明,陕绍云.碳羟基磷灰石纳米材料的研究进展[J].材料导报,2020,v.34(13):88-94.（4）M.A.Easton,M.Qian,A.Prasad,D.H.StJohn.Recentadvancesingrainrefinementoflightmetalsandalloys.CurrentOpinioninSolidStateandMaterialsScience,2016,20:13-24.（5）ShrutiVidhawanAgarwalla,RitikaMalhotra,ViniciusRosa.Translucency,hardnessandstrengthparametersofPMMAresincontaininggraphene-likematerialforCAD/CAMrestorations[J].JournaloftheMechanicalBehaviorofBiomedicalMaterials,2019,100:354-360.4.网络资源：（1）大家论坛./forum-422-1.html（2）铝合金的应用领域./product/20173565.shtml.（3）复旦大学材料科学导论精品课./d201230/11973/list.html.七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表4。表3课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123过程性考核课堂表现10（1）根据课堂出勤情况和课堂回答问题情况进行考核，满分100分。（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√433作业20（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；（2）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√884阶段测验10（1）主要考核学生对阶段性所学知识点的理解和掌握程度，满分100分；（2）阶段测验单独评分，取该成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以阶段测验成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√442期末考核60（1）课程论文100分，以论文成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。（2）主要考核学生通过本课程的学习培训，对材料科学与工程的基本理论知识和常用工艺及分析方法掌握，对新材料技术及其发展趋势的了解程度，对专业内容的书面表达能力等。（3）考核形式为：自选一个或多个材料科学与工程专业领域内的方向，手写论文，规范表述。√√√302010合计：100分463519八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂表现、作业、阶段测验、期末考核等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由期末考核成绩和过程性考核成绩组成。其中：期末考核成绩为100分（权重60%），采用课程论文的形式，考核学生对材料科学与工程的基本理论知识和常用工艺及分析方法掌握，对新材料技术及其发展趋势的了解程度，对专业内容的书面表达能力等；课堂表现、作业、阶段测验等过程性考核成绩为100分（权重40%）；过程性考核和期末考核分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表4。表4过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60课堂表现25笔记完整，积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于90%。笔记完整，认真参与教学活动，回答问题准确率大于80%。笔记不完整，偶尔参与教学活动，回答问题准确率大于70%。上课不够认真，基本不记笔记，偶尔参与教学活动。上课不