《聚合物基复合材料工程》教学大纲

《聚合物基复合材料工程》教学大纲课程编号：11220034英文名称：PolymerMatrixCompositeMaterialsEngineering学分：2学时：总学时32学时，其中理论32学时，实践0学时先修课程：高分子物理、高分子化学课程类别：专业主干课程授课对象：高分子材料与工程专业本科学生教学单位：化学化工学院修读学期：第5学期一、课程描述和目标本课程是高分子材料与工程专业的必修课，学习聚合物基复合材料的发展与应用、基本原理等内容，使学生熟悉复合材料结构特点、复合效应、界面作用机制与界面效应，掌握复合材料工艺制备方法与性能表征方法、热塑性复合材料及功能复合材料等知识。本课程结合应用实际，培养学生综合运用知识分析问题、解决问题的能力。课程目标1．专业知识方面：掌握复合材料的种类、结构设计、基体与增强体及功能体间的相互作用、复合效应及界面效应，熟悉材料工艺制备方法与性能表征方法，热塑性复合材料、功能复合材料等知识，正确理解复合材料各组分的作用机制与应用理论。课程目标2．专业能力方面：掌握复合材料设计的基础知识和技术，根据具体应用场景及要求，具备选择和运用基本原理处理生产和科研中可能遇到的问题的能力。课程目标3．综合能力方面：掌握复合材料的制备工艺和现代分析方法，了解先进复合材料的最新趋势，结合生产实际对复合材料的选择、应用进行分析和讨论，具备聚合物基复合材料的设计、制备工艺方法及材料选用的实际应用能力。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重指标点2-1.能运用材料科学原理，识别和判断材料生产和加工领域复杂工程问题的关键环节。课程目标1，2M指标点2-3.能认识到解决问题有多种方案可选择，会通过文献研究寻求可替代的解决方案。课程目标1，2，3H指标点3-1.掌握工程设计和产品开发全周期、全流程的基本设计/开发方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素。课程目标2，3H（注：要求课程目标与毕业要求指标点应是一一对应支撑）三、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求及重、难点（含德育要求）学时教学方式对应课程目标1绪论，聚合物基复合材料的特点、主要发展和应用了解聚合物基复合材料的定义与分类；了解聚合物基复合材料的特性，聚合物基复合材料的发展与应用，聚合物基复合材料科学与工程领域研究，聚合物基复合材料研究机遇及主要问题。重难点：聚物合计复合材料的特性。德育元素：学会合理运用多种材料，取长补短，能够达到一加一大于二的效果，实现更深层次的创新。2集中讲授课程目标1、2、32聚合物基体的结构与性能聚合物基体的定义与分类，聚合物基体在复合材料中的作用，聚合物基体的结构与性能，聚合物基体的共混改性，聚合物基体的发展共混改性基本原理。重难点：聚合物集体的结构与性能。德育元素：物质的本体是其最根本的性能体现，要夯实自己的基础，才能够进一步在此好基础上叠加更多亮点。4集中讲授课程目标1、33聚合物基复合材料的增强体掌握复合材料增强体的定义与分类；熟悉玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、有机杂环类纤维、超高分子量聚乙烯纤维、无机纤维增强材料等纤维增强体的性质及应用。重难点：碳纤维、玻璃纤维结构与性能。德育元素：高性能纤维材料的开发和研究需要研究人员不断努力，也是各位同学肩负的责任。6集中讲授课程目标1、34聚合物基复合材料的界面效应掌握复合材料的力学特性，熟悉复合材料界面的特点，界面作用原理，界面效应，聚合物基复合材料的复合效应，聚合物基复合材料界面的破坏机理，聚合物基复合材料性能的复合规律以及界面测试方法。重难点：聚合物基复合材料界面效应；德育元素：任何元素都不是一加一简单相加的结果，要通过各自的融合才能够实现效果最大化。4集中讲授课程目标1、2、35聚合物基复合材料结构分析与结构设计熟悉聚合物基复合材料中的材料设计与结构设计原理，复合材料的连接，复合材料结构设计方法。重难点：复合材料结构设计方法。德育元素：设计是理论的实践与应用过程。要学会将理论结合实际，才是科学理论研究最终的归宿。2集中讲授课程目标1、36聚合物基复合材料的性能掌握聚合物基复合材料的力学性能，聚合物基复合材料的物理性能，聚合物基复合材料的化学性能及其测定方法；聚合物基复合材料的失效分析，熟悉仿生复合材料的摩擦性能。重难点：复合材料的力学性能。德育元素：从大自然中可以找到非常多新的研究方向，我们要敬畏自然，研究自然，与自然和谐相处。4集中讲授课程目标1、2、37热塑性复合材料掌握短纤维增强热塑性复合材料、长纤维增强热塑性复合材料、连续纤维增强热塑性复合材料、纤维增强热塑性复合材料的应用。重难点：纤维增强热塑性复合材料的应用。德育元素：任何事物的优缺点都是相对的，只要找到对的应用方向就可以实现材料的应用价值。2集中讲授课程目标1、2、38聚合物基复合材料制备工艺熟悉手糊成型工艺、喷射成型工艺、模压成型工艺、热压罐成型工艺、缠绕成型工艺、拉挤成型工艺、RTM成型工艺、热塑性复合材料的制造工艺、自动化与新兴低成本成型工艺。重难点：手糊成型工艺、喷射成型工艺、模压成型工艺。德育元素：事物都是在不断演化过程中，进步和发展的，要学会应对难题解决难题。4集中讲授课程目标1、2、39聚合物基复合材料的现代分析方法概述熟悉复合材料表征与分析检测技术的地位与作用，掌握复合材料形貌的表征分析方法，熟悉复合材料成分结构的表征分析方法，复合材料界面性能，复合材料热学性能表征，复合材料电学性能测试方法。重难点：复合材料的表征方法（形貌、结构、热性能）德育元素：让学生认识到很多事都不是以为追求极端化，而是谋求一个平衡点，达到综合最优的水平。2集中讲授课程目标1、2、310先进聚合物基复合材料了解导电复合材料、压电复合材料、智能复合材料、磁性复合材料、纳米复合材料。重难点：纳米复合材料。德育元素：让学生意识到，以不断提高自己的创新意识，了解前沿科学，引导产业创新。2集中讲授课程目标1、2、3合计32注：实验要求包括必修、选修；实验类型包括演示、验证、综合、设计等。四、课程教学方法课堂集中讲授、小组讨论、线上线下混合教学、自主学习等。五、学业评价和课程考核推行多元评价，对本课程所采用的评价和考核方式作具体说明，若采用多种考核方法请分别列出考核评价的方法、内容、考核标准、成绩占比等，考核方法、内容应突出“学生中心、产出导向”。（一）考核方式及具体要求1.课程成绩构成与要求课程考核注重形成性和终结性评价相结合，考核内容主要由平时作业、课堂表现、期末考核组成，均按百分制计分，其中期末考核成绩占60%、平时作业成绩占20%、课堂表现占20%。2.课程目标达成考核与评价序号教学环节课程目标1（分值）课程目标2（分值）课程目标3（分值）合计1平时作业1055202分组专题展示5510204期末考试18241860课程目标对应分值333433100（二）考核与评价标准1.平时成绩考核与评价标准分值观测点90-100分70-89分60-69分0-59分作业按时完成，90%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握到位。能够利用理论知识识别、分析聚合物基复合材料领域相关专业问题。按时完成，70%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握较到位。能够较好利用理论知识识别、分析聚合物基复合材料领域相关专业问题。延时完成，60%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握基本到位。利用理论知识对聚合物基复合材料领域相关专业问题有一定的识别、分析。不交和补交，50%以下的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握有偏差。不能利用理论知识对聚合物基复合材料领域相关专业问题进行识别、分析。2.课堂表现与评价标准根据课堂回答问题、测试、交流等表现打分，以20%计入总评成绩。课堂表现成绩记录不少于3次。缺勤和课堂纪律问题发生1次扣1分。3.期末试卷考核与评价标准根据课程目标及教学内容，设计期末考核试题，综合检验学生对课程相关知识的掌握、综合应用及解决复杂问题的能力，根据考试题目设计相应评分标准。六、教材与参考书（一）推荐教材《聚合物基复合材料科学与工程》，张东兴,黄龙男.哈尔滨工业大学