《復(fù)合材料原理》課程教學(xué)大綱

《復(fù)合材料原理》課程教學(xué)大綱一、課程基本情況課程代碼：101145123106課程名稱（中/英文）：復(fù)合材料原理/PrincipleofCompositeMaterial課程類別：專業(yè)方向特色課程學(xué)分：2.5總學(xué)時：40理論學(xué)時：40實驗/實踐學(xué)時：0適用專業(yè)：高分子材料與工程適用對象：本科先修課程：無機及分析化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)、工程力學(xué)、高分子化學(xué)、高分子物理教學(xué)環(huán)境：多媒體教室開課學(xué)院：材料科學(xué)與工程學(xué)院二、課程簡介1.課程任務(wù)與目的通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解復(fù)合材料的材料設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計概念、方法步驟和意義；結(jié)構(gòu)和功能復(fù)合材料的類型、特性和應(yīng)用；復(fù)合材料的復(fù)合效應(yīng)；復(fù)合材料的界面狀態(tài)解析；結(jié)構(gòu)、功能復(fù)合材料。掌握復(fù)合體系的界面結(jié)合特性；復(fù)合體系的典型界面反應(yīng)；復(fù)合材料的界面處理技術(shù)；復(fù)合材料力學(xué)性能的復(fù)合規(guī)律；復(fù)合材料物理和化學(xué)性能的復(fù)合規(guī)律。熟練掌握復(fù)合材料力學(xué)性能的復(fù)合規(guī)律；復(fù)合材料物理性能的復(fù)合規(guī)律；復(fù)合材料化學(xué)性能的復(fù)合規(guī)律。本課程貫徹社會主義思想核心價值觀，落實立德樹人根本任務(wù)，教育引導(dǎo)學(xué)生把愛國情、強國志、報國行自覺融入到課程學(xué)習(xí)之中。緒論教學(xué)環(huán)節(jié)介紹我國復(fù)合材料的發(fā)展史，增強學(xué)生對祖國科技發(fā)展的自豪感，堅定學(xué)生學(xué)好專業(yè)知識報效祖國的信念。復(fù)合材料界面處理技術(shù)教學(xué)環(huán)節(jié)結(jié)合我國當(dāng)前玻璃纖維產(chǎn)能，使學(xué)生認(rèn)識到我國的世界工廠地位，激發(fā)學(xué)生愛國熱情。功能復(fù)合材料教學(xué)環(huán)節(jié)介紹我國的一些先進功能復(fù)合材料，激發(fā)學(xué)生民族自豪感與自信心。2.對接培養(yǎng)的崗位能力通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生具備針對不同應(yīng)用領(lǐng)域選擇不同復(fù)合材料和進行材料改性的能力；具有綜合運用復(fù)合材料的科學(xué)理論和技術(shù)手段分析并解決工程實際問題的初步能力；具有對新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)進行研發(fā)和設(shè)計的初步能力。具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維，具備復(fù)合材料工程實踐能力和基本素質(zhì)。三、課程教學(xué)目標(biāo)1.課程對畢業(yè)要求的支撐[畢業(yè)要求指標(biāo)點1.3]能夠?qū)⒏叻肿硬牧瞎こ袒A(chǔ)知識和數(shù)學(xué)分析方法用于推演、分析高分子材料、聚合物基復(fù)合材料和塑料模具相關(guān)工程問題。[畢業(yè)要求指標(biāo)點2.2]能基于高分子知識、科學(xué)原理和數(shù)學(xué)模型方法正確表達(dá)高分子材料、聚合物基復(fù)合材料或塑料模具相關(guān)復(fù)雜工程問題。[畢業(yè)要求指標(biāo)點3.3]在對高分子材料合成、聚合物基復(fù)合材料制備或塑料模具的開發(fā)和設(shè)計中，體現(xiàn)創(chuàng)新意識，并能夠考慮公共健康與安全、節(jié)能減排與環(huán)境保護、法律與倫理，以及社會與文化等制約因素。[畢業(yè)要求指標(biāo)點10.1]能就高分子材料、聚合物基復(fù)合材料和塑料模具專業(yè)問題，以口頭、文稿、圖表等方式，準(zhǔn)確表達(dá)自己的觀點，回應(yīng)質(zhì)疑，理解并包容與業(yè)界同行和社會公眾交流的差異性。2.課程教學(xué)目標(biāo)對應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點，具體內(nèi)容如下教學(xué)目標(biāo)1：了解結(jié)構(gòu)和功能復(fù)合材料的類型、特性和應(yīng)用，復(fù)合材料的復(fù)合效應(yīng)，復(fù)合材料的界面狀態(tài)解析；掌握復(fù)合體系的界面結(jié)合特性；復(fù)合材料的界面處理技術(shù)；復(fù)合材料力學(xué)性能的復(fù)合規(guī)律；復(fù)合材料物理和化學(xué)性能的復(fù)合規(guī)律。具備進行材料開發(fā)設(shè)計、改性和提高的知識和能力。（支撐畢業(yè)要求1.3）教學(xué)目標(biāo)2：通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生會針對不同應(yīng)用領(lǐng)域選擇不同復(fù)合材料和進行材料改性的能力；具有綜合運用復(fù)合材料的科學(xué)理論和技術(shù)手段分析并解決工程實際問題的初步能力；具有對新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)進行研發(fā)和設(shè)計的初步能力。（支撐畢業(yè)要求2.2）教學(xué)目標(biāo)3：通過本門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維，具備復(fù)合材料工程實踐能力和基本素質(zhì)。（支撐畢業(yè)要求3.3）教學(xué)目標(biāo)4：通過本門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生就高分子及復(fù)合材料專業(yè)方面具有以口頭、文稿、圖表等方式，準(zhǔn)確表達(dá)自己的觀點，回應(yīng)質(zhì)疑的能力。（支撐畢業(yè)要求10.1）四、教學(xué)課時安排（一）學(xué)時分配主題或知識點教學(xué)內(nèi)容總學(xué)時學(xué)時完成課程教學(xué)目標(biāo)講課實驗實踐主題或知識點1緒論22001、3主題或知識點2復(fù)合材料的復(fù)合效應(yīng)44001、2、3主題或知識點3復(fù)合材料的界面狀態(tài)解析66001、2、3主題或知識點4復(fù)合體系的界面結(jié)合特性66001、2、3主題或知識點5復(fù)合體系的典型界面反應(yīng)44001、2、3主題或知識點6復(fù)合材料的界面處理技術(shù)66001、2、3主題或知識點7復(fù)合材料力學(xué)性能的復(fù)合規(guī)律66001、2、3主題或知識點8復(fù)合材料物理和化學(xué)性能的復(fù)合規(guī)律22001、2、3主題或知識點9結(jié)構(gòu)復(fù)合材料22001、2、3主題或知識點10功能復(fù)合材料22001、2、3合計404000五、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)設(shè)計主題或知識點1緒論1.教學(xué)內(nèi)容復(fù)合材料的材料設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計，本課程的研究范圍、意義和要求。2.教學(xué)重點復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)及復(fù)合效果，材料微觀結(jié)構(gòu)模型和性能的關(guān)系，復(fù)合材料性質(zhì)與一般規(guī)律。3.教學(xué)難點復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)及復(fù)合效果，材料微觀結(jié)構(gòu)模型和性能的關(guān)系。4.教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用線上線下混合式教學(xué)，課堂采用多媒體講授，案例式、啟發(fā)式，互動式等教學(xué)。通過介紹我國復(fù)合材料的發(fā)展史，增強學(xué)生對祖國科技發(fā)展的自豪感，堅定學(xué)生學(xué)好專業(yè)知識報效祖國的信念。主題或知識點2復(fù)合材料的復(fù)合效應(yīng)1.教學(xué)內(nèi)容材料的復(fù)合效應(yīng)及其分類，復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)及復(fù)合效果，材料微觀結(jié)構(gòu)模型和性能的關(guān)系，復(fù)合材料性質(zhì)與一般規(guī)律。2.教學(xué)重點材料微觀結(jié)構(gòu)模型和性能的關(guān)系，復(fù)合材料性質(zhì)與一般規(guī)律。3.教學(xué)難點復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)模型和性能的關(guān)系。4.教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用線上線下混合式教學(xué)，課堂采用多媒體講授，案例式、啟發(fā)式，互動式等教學(xué)。主題或知識點3復(fù)合材料的界面狀態(tài)解析1.教學(xué)內(nèi)容復(fù)合材料的界面特點和效應(yīng)；界面的研究對象；表面張力、表面自由能、比表面能的概念；表面吸附作用、粘附功和濕潤現(xiàn)象、濕潤的熱效應(yīng)；濕潤的動力學(xué)；增強體的表面特性及對界面結(jié)合的影響。2.教學(xué)重點表面張力、表面自由能、比表面能的概念；表面吸附作用、粘附功和濕潤現(xiàn)象；濕潤的熱效應(yīng)；濕潤的動力學(xué)；增強體的表面特性及對界面結(jié)合的影響。3.教學(xué)難點表面張力、表面自由能、比表面能的概念；表面吸附作用、粘附功和濕潤現(xiàn)象；濕潤的熱效應(yīng)；濕潤的動力學(xué)。4.教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用線上線下混合式教學(xué)，課堂采用多媒體講授，案例式、啟發(fā)式，互動式等教學(xué)。主題或知識點4復(fù)合體系的界面結(jié)合特性1.教學(xué)內(nèi)容復(fù)合材料的界面形成過程；樹脂基復(fù)合材料的界面結(jié)構(gòu)和界面理論及界面破壞機理；非樹脂基復(fù)合材料的基體及界面結(jié)構(gòu)；復(fù)合材料的界面優(yōu)化設(shè)計和界面分析技術(shù)。2.教學(xué)重點樹脂基復(fù)合材料的界面結(jié)構(gòu)和界面理論及界面破壞機理；非樹脂基復(fù)合材料的基體及界面結(jié)構(gòu)；復(fù)合材料的界面優(yōu)化設(shè)計。3.教學(xué)難點樹脂基復(fù)合材料的界面結(jié)構(gòu)和界面理論及界面破壞機理；非樹脂基復(fù)合材料的基體及界面結(jié)構(gòu)。4.教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用線上線下混合式教學(xué)，課堂采用多媒體講授，案例式、啟發(fā)式，互動式等教學(xué)。主題或知識點5復(fù)合體系的典型界面反應(yīng)1.教學(xué)內(nèi)容無機---有機、無機---無機、無機---金屬、金屬---金屬和有機---有機復(fù)合體系的界面反應(yīng)。2.教學(xué)重點無機---有機、無機---無機、無機---金屬和有機---有機復(fù)合體系的界面反應(yīng)。3.教學(xué)難點無機---有機、無機---無機、無機---金屬復(fù)合體系的界面反應(yīng)。4.教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用線上線下混合式教學(xué)，課堂采用多媒體講授，案例式、啟發(fā)式，互動式等教學(xué)。主題或知識點6復(fù)合材料的界面處理技術(shù)1.教學(xué)內(nèi)容無增強材料的表面處理；粉狀顆粒的表面處理；金屬基復(fù)合材料的纖維表面處理和基體材料的改性。2.教學(xué)重點增強材料的表面處理；粉狀顆粒的表面處理和基體材料的改性。3.教學(xué)難點增強材料的表面處理；粉狀顆粒的表面處理。4.教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用線上線下混合式教學(xué)，課堂采用多媒體講授，案例式、啟發(fā)式，互動式等教學(xué)。講述復(fù)合材料界面處理技術(shù)的教學(xué)環(huán)節(jié)時，結(jié)合我國當(dāng)前玻璃纖維產(chǎn)能，使學(xué)生認(rèn)識到我國的世界工廠地位，激發(fā)學(xué)生愛國熱情。主題或知識點7復(fù)合材料力學(xué)性能的復(fù)合規(guī)律1.教學(xué)內(nèi)容單向板的力學(xué)性能；短纖維增強復(fù)合材料的力學(xué)復(fù)合規(guī)律；粒子復(fù)合材料的力學(xué)性能。2.教學(xué)重點單向板的力學(xué)性能；短纖維增強復(fù)合材料的力學(xué)復(fù)合規(guī)律。3.教學(xué)難點單向板的力學(xué)性能。4.教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用線上線下混合式教學(xué)，課堂采用多媒體講授，案例式、啟發(fā)式，互動式等教學(xué)。主題或知識點8復(fù)合材料物理和化學(xué)性能的復(fù)合規(guī)律1.教學(xué)內(nèi)容密度、熱性能、燃燒特性、光學(xué)性能和耐化學(xué)性的復(fù)合規(guī)律。2.教學(xué)重點密度、熱性能、燃燒特性、光學(xué)性能的復(fù)合規(guī)律。3.教學(xué)難點熱性能、燃燒特性、光學(xué)性能的復(fù)合規(guī)律。4.教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用線上線下混合式教學(xué)，課堂采用多媒體講授，案例式、啟發(fā)式，互動式等教學(xué)。主題或知識點9結(jié)構(gòu)復(fù)合材料1.教學(xué)內(nèi)容玻璃纖維、碳纖維和有機纖維增強結(jié)構(gòu)復(fù)合材料；金屬基、陶瓷基結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的性能、應(yīng)用。2.教學(xué)重點玻璃纖維、碳纖維和有機纖維增強復(fù)合材料。3.教學(xué)難點陶瓷基復(fù)合材料性能。難點是玻璃纖維、碳纖維和有機纖維增強復(fù)合材料的性能。4.教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用線上線下混合式教學(xué)，課堂采用多媒體講授，案例式、啟發(fā)式，互動式等教學(xué)。主題或知識點10功能復(fù)合材料1.教學(xué)內(nèi)容玻璃纖維、碳纖維和有機纖維增強結(jié)構(gòu)復(fù)合材料；金屬基、陶瓷基結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的性能、應(yīng)用。2.教學(xué)重點壓電、導(dǎo)電、磁性和生物功能復(fù)合材料的機理、特性、制備。3.教學(xué)難點生物功能復(fù)合材料的機理、特性、制備。4.教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用線上線下混合式教學(xué)，課堂采用多媒體講授，案例式、啟發(fā)式，互動式等教學(xué)。講述功能復(fù)合材料的教學(xué)環(huán)節(jié)時，介紹我國的一些先進功能復(fù)合材料，激發(fā)學(xué)生民族自豪感與自信心。六、學(xué)生成績評定1．課程考核方式及比例根據(jù)本課程的教學(xué)目標(biāo)要求，重點考核學(xué)生獲取知識的能力及應(yīng)用所學(xué)知識分析問題和解決問題能力等。成績組成包含平時成績和期末考試兩部分，其中平時成績占總成績的40%（包含考勤10%、課堂表現(xiàn)10%、作業(yè)10%和階段測試10%四部分）；期末考試采用閉卷方式考核（百分制），折合后占總成績的60%。學(xué)生成績評定表考核方式平時成績期中考試期末考試出勤作業(yè)課堂表現(xiàn)階段測驗答辯項目小論文其他√√√√成績比例%10101010602．課程目標(biāo)考核方式評價權(quán)重本課程教學(xué)目標(biāo)與考核方式評價權(quán)重如表所示：課程教學(xué)目標(biāo)與考核方式評價權(quán)重表課程教學(xué)目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點考核評價方式權(quán)重（%）出勤課堂表現(xiàn)作業(yè)階段測驗期末考試合計教學(xué)目標(biāo)1指標(biāo)點1.322121219教學(xué)目標(biāo)2指標(biāo)點2.243331831教學(xué)目標(biāo)3指標(biāo)點3.334442439教學(xué)目標(biāo)4指標(biāo)點10.11121611合計10101010601003.成績評價標(biāo)準(zhǔn)平時成績評定及考核標(biāo)準(zhǔn)考核環(huán)節(jié)考核結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)評估項目及權(quán)重優(yōu)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（10%）無遲到、早退、曠課現(xiàn)象。偶爾有遲到、早退現(xiàn)象。有遲到、早退現(xiàn)象。有遲到、早退、偶爾有曠課現(xiàn)象。遲到、早退、曠課較多。作業(yè)（10%）能夠獨立完成作業(yè)，作業(yè)完成質(zhì)量優(yōu)秀，能夠靈活運用所學(xué)知識和理論解決問題，并獲得正確結(jié)論能夠獨立完成作業(yè)，完成質(zhì)量較高，能夠運用所學(xué)知識和理論解決問題，并獲得正確結(jié)論能夠獨立完成作業(yè)，完成質(zhì)量符合要求，能夠運用所學(xué)知識和理論解決問題，并獲得有效結(jié)論基本能夠獨立完成作業(yè)，部分題目解答存在抄襲現(xiàn)象，運用所學(xué)知識和理論解決問題的能力基本符合要求不能獨立完成作業(yè)，存在明顯抄襲現(xiàn)象，不具備運用所學(xué)知識和理論解決問題的能力階段測驗（10%）完成所有階段測驗，根據(jù)參考答案評分，總評成績?yōu)閮?yōu)秀完成所有階段測驗，根據(jù)參考答案評定分，總評成績?yōu)閮?yōu)良完成所有階段測驗，根據(jù)參考答案評分，總評成績?yōu)橹械韧瓿伤须A段測驗，根據(jù)參考答案評分，總評成績?yōu)榧案駴]有完成階段測試，根據(jù)參考答案評分，總評成績不及格課堂表現(xiàn)（10%）積極參加課堂討論，并有自己獨到的見解，能夠準(zhǔn)確回答問題，并有自己獨到的見解。較為積極參加課堂討論，能夠準(zhǔn)確回答問題，并提出自己的見解。能夠主動參加課堂討論，能夠回答問題。參與課堂討論，基本能回答相關(guān)問題。不能有效參加課堂討論，回答不出所有問題。課程教學(xué)目標(biāo)評價標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)（90-100）良（80-89）中（70-79）及格（60-69）不及格（0-59）教學(xué)目標(biāo)1熟練掌握結(jié)構(gòu)和功能復(fù)合材料的類型、特性和應(yīng)用，復(fù)合材料的復(fù)合效應(yīng)，復(fù)合材料的界面狀態(tài)解析；熟練掌握復(fù)合體系的界面結(jié)合特性；復(fù)合材料的界面處理技術(shù)；復(fù)合材料力學(xué)性能的復(fù)合規(guī)律；復(fù)合材料物理和化學(xué)性能的復(fù)合規(guī)律。完全具備進行材料開發(fā)設(shè)計、改性和提高的知識和能力準(zhǔn)確掌握結(jié)構(gòu)和功能復(fù)合材料的類型、特性和應(yīng)用，復(fù)合材料的復(fù)合效應(yīng)，復(fù)合材料的界面狀態(tài)解析；準(zhǔn)確掌握復(fù)合體系的界面結(jié)合特性；復(fù)合材料的界面處理技術(shù)；復(fù)合材料力學(xué)性能的復(fù)合規(guī)律；復(fù)合材料物理和化學(xué)性能的復(fù)合規(guī)律。完全具備進行材料開發(fā)設(shè)計、改性和提高的知識和能力掌握結(jié)構(gòu)和功能復(fù)合材料的類型、特性和應(yīng)用，復(fù)合材料的復(fù)合效應(yīng)，復(fù)合材料的界面狀態(tài)解析；掌握復(fù)合體系的界面結(jié)合特性；復(fù)合材料的界面處理技術(shù)；復(fù)合材料力學(xué)性能的復(fù)合規(guī)律；復(fù)合材料物理和化學(xué)性能的復(fù)合規(guī)律。具備進行材料開發(fā)設(shè)計、改性和提高的知識和能力基本掌握結(jié)構(gòu)和功能復(fù)合材料的類型、特性和應(yīng)用，復(fù)合材料的復(fù)合效應(yīng)，復(fù)合材料的界面狀態(tài)解析；基本掌握復(fù)合體系的界面結(jié)合特性；復(fù)合材料的界面處理技術(shù)；復(fù)合材料力學(xué)性能的復(fù)合規(guī)律；復(fù)合材料物理和化學(xué)性能的復(fù)合規(guī)律。不能掌握復(fù)合材料的類型、特性和應(yīng)用，復(fù)合材料的復(fù)合效應(yīng)不能掌握復(fù)合體系的界面結(jié)合特性；復(fù)合材料的界面處理技術(shù)；復(fù)合材料力學(xué)性能的復(fù)合規(guī)律；復(fù)合材料物理和化學(xué)性能的復(fù)合規(guī)律。教學(xué)目標(biāo)2熟練具備針對不同應(yīng)用領(lǐng)域選擇不同復(fù)合材料和進行材料改性的能力；具有綜合運用復(fù)合材料的科學(xué)理論和技術(shù)手段分析并解決工程實際問題的能力；具有對新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)進行研發(fā)和設(shè)計的能力。準(zhǔn)確具備針對不同應(yīng)用領(lǐng)域選擇不同復(fù)合材料和進行材料改性的能力；具有綜合運用復(fù)合材料的科學(xué)理論和技術(shù)手段分析并解決工程實際問題的能力；具有對新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)進行研發(fā)和設(shè)計的能力。具備針對不同應(yīng)用領(lǐng)域選擇不同復(fù)合材料和進行材料改性的能力；具有綜合運用復(fù)合材料的科學(xué)理論和技術(shù)手段分析并解決工程實際問題的能力；具有對新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)進行研發(fā)和設(shè)計的能力?；揪邆溽槍Σ煌瑧?yīng)用領(lǐng)域選擇不同復(fù)合材料和進行材料改性的能力；具有綜合運用復(fù)合材料的科學(xué)理論和技術(shù)手段分析并解決工程實際問題的能力；具有對新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)進行研發(fā)和設(shè)計的初步能力。不具備基本的針對不同應(yīng)用領(lǐng)域選擇不同復(fù)合材料和進行材料改性的能力；不具備對新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)進行研