《树脂基复合材料》课程教学大纲

《树脂基复合材料》课程教学大纲一、基本信息中文名称:树脂基复合材料英文名称：PolymerMatrixComposites课程代码：19045303课程性质：专业选修课学分：1.5总学时：24（其中理论：24实验：0上机：0实践：0）适用学院及专业：材料科学与工程学院无机非金属材料工程专业先修课程：材料科学基础、材料概论开课单位：材料科学与工程学院材料工程系无机非金属材料工程教研室二、课程地位与作用本课程是无机非金属材料工程专业的专业选修课。本课程主要介绍树脂基复合材料的组成、结构、复合原理、性能特点、制备工艺和分析方法，有助于完善学生在高分子材料和复合材料方面的知识体系，拓展学生在树脂基复合材料在建筑工程领域的应用方面的视野，提高学生综合运用知识的能力，有利于培养具有多方面材料知识的高素质复合型应用人才。三、课程教学目标本课程支撑毕业要求指标点1.1和3.2。学生通过该课程的学习，将建立热爱科学、崇尚创新的精神，巩固科学思维方法，开阔眼界，培养刻苦钻研，主动求知的精神，达到“立德树人”的目标。通过该课程知识的学习，学生能够了解树脂基复合材料的基本分类、结构特点、制备工艺和分析方法，理解树脂基复合材料的复合原理，掌握树脂基复合材料的主要性能和制备工艺。在此基础上，具备综合运用相关知识分析问题、解决问题的基本能力，能够根据建筑工程领域的具体问题选用合适的复合材料。通过本课程的学习，学生应具备以下能力：目标1：掌握树脂基复合材料的基础知识，理解复合原理，了解其在建筑领域的应用。（支撑毕业要求指标点1.1）目标2：能够对具体工程问题进行分析，并提出相应解决方案，将树脂基复合材料应用于建筑工程领域。（支撑毕业要求指标点3.2）课程教学目标与毕业要求的关系矩阵教学目标毕业要求指标点教学方式考核方式目标11.1能够掌握树脂基复合材料的组成、结构、性能等方面的专业知识，并将其与其它课程知识融合，应用于对科学与工程问题的分析。课堂讲授、课堂讨论、自主学习课程期末考试课程作业课堂提问目标23.2了解树脂基复合材料在建筑工程领域的应用，掌握应用树脂基复合材料对混凝土结构进行加固的基本方法，能够根据具体问题提出合适的解决方案。课堂讲授、典型案例、自主学习课程期末考试课程作业课堂提问四、主要教学内容第1章绪论（2学时，支撑毕业要求指标点1.1）本章应了解树脂基复合材料的分类和主要应用；理解树脂基复合材料的定义和特性。通过对高分子材料及复合材料发展简史及杰出科学家的介绍，激励学生树立勇于探索的科研精神以及勤勉的工作作风。通过介绍我国近年来在树脂基复合材料领域的快速发展，激发学生的民族自豪感和自信心。第2章树脂基体的结构与性能（4学时，支撑毕业要求指标点1.1）本章应了解树脂基体的定义、分类及发展方向；理解树脂基体在复合材料中的作用以及树脂的共混改性；掌握代表性热固性树脂（酚醛、环氧）、热塑性树脂（聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯）和高性能树脂（聚酰亚胺、聚醚醚酮）的结构与性能。重点：各类代表性树脂的结构与性能。难点：树脂基体在复合材料中的作用。第3章树脂基复合材料的增强体（2学时，支撑毕业要求指标点1.1）本章应了解增强体的定义与分类；理解增强体应具备的特性及在复合材料中的作用；掌握代表性纤维（玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高相对分子量聚乙烯纤维、玄武岩纤维）的性能特点及应用。重点：代表性纤维的性能及应用。难点：增强体应具备的特性。第4章树脂基复合材料的复合原理（6学时，支撑毕业要求指标点1.1）本章应了解树脂基复合材料的材料设计原则；理解和掌握复合材料的复合效应、界面结合理论和界面破坏机理。重点：复合材料的复合效应。难点：复合材料的界面结合理论和界面破坏机理。第5章树脂基复合材料的性能（4学时，支撑毕业要求指标点1.1）本章应了解树脂基复合材料的性能影响因素；理解复合材料在不同载荷下的失效模式和破坏机理；掌握树脂基复合材料的力学性能、热学性能、阻燃性和耐火性、光学性能、降解性能的主要特点。重点：树脂基复合材料的各方面性能特点。难点：复合材料在不同载荷下的失效破坏机理。第6章树脂基复合材料的制备（2学时，支撑毕业要求指标点1.1）本章应了解树脂基复合材料成型工艺的发展概况和新兴低成本工艺；理解树脂基复合材料成型工艺的特点及工艺选择方法；掌握几种主要成型工艺（手糊、模压、RTM）的工艺步骤及特点。重点：几种主要成型工艺的工艺步骤及特点难点：树脂基复合材料成型工艺的选择方法。第7章树脂基复合材料的分析方法（2学时，支撑毕业要求指标点1.1）本章应了解材料表征与检测的意义和作用；理解和掌握复合材料形貌（SEM、TEM、STM、AFM）、结构（XRD、XPS、FTIR）、界面性能（IFSS）表征和分析方法的特点。重点：复合材料形貌、结构、界面性能的表征和分析方法。难点：复合材料形貌、结构、界面性能的表征和分析方法。第8章树脂基复合材料在建筑结构加固与修复领域的应用（2学时，支撑毕业要求指标点1.1、3.2）本章应了解树脂基复合材料在建筑结构加固与修复领域的应用，掌握树脂基复合材料进行结构加固的基本方法。通过对典型案例的分析，引导学生对具体工程问题进行分析，培养系统性思维方法，将理论知识运用于工程实践。重点：树脂基复合材料对混凝土结构进行加固的基本方法。五、教学方法本课程主要采取课堂讲授的教学方法，在其中融入课堂提问与讨论、课后作业、学生自主学习等环节。1.课堂讲授（1）多媒体与板书相结合：通过多媒体课件演示提高教学效率，通过板书进行知识点梳理和总结，通过图片、视频等增强知识传递效果。（2）启发式提问与互动讨论：通过启发式提问，引领学生思考，提高学生的课堂专注度，转变传统“填鸭式”课堂为“互动型”课堂。2.课外答疑与作业批改通过向学生公布授课教师的邮箱、QQ及办公室地址，随时接受学生的课后答疑。通过批改课后作业及时了解和掌握学生对授课内容的掌握情况，并在课堂上对共性问题进行集中讲解。3.自主学习通过安排学生课前搜集、查阅复合材料在建筑结构修复与加固领域的应用案例及最新研究进展，拓宽学生视野，帮助学生建立热爱科学、崇尚创新和主动求知的精神。六、课程考核和成绩评定方式本课程考核采用闭卷考试与平时考核（作业和课堂讨论）相结合的方式，其中期末闭卷考试占80%，平时考核占20%，以百分制计入总成