《材料科學與工程導論》教學大綱

《材料科學與工程導論》教學大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：03135011課程性質(zhì)：學科基礎必修課學分：1學分學時：16學時（理論16學時）先修課程：高等數(shù)學、無機化學、信息處理技術(shù)等后續(xù)課程：材料科學基礎、工程材料學、材料制備與加工等適用專業(yè)：材料科學與工程開課單位：材料科學與工程學院一、課程說明《材料科學與工程導論》是材料科學與工程專業(yè)必修的一門學科基礎課程。本課程主要介紹料科學與工程領域的專業(yè)基本知識，內(nèi)容包括材料概述、工程材料的基本性能、新材料簡介、材料的表面處理、計算機在材料科學與工程中的應用等。學生通過本課程的學習可以掌握材料科學與工程的基本理論知識和常用工藝及分析方法，了解新材料、技術(shù)及其發(fā)展趨勢，為深入學習材料科學與工程領域的專業(yè)知識奠定基礎。二、課程目標通過本課程的學習，使學生達到如下目標：課程目標1：初步掌握材料科學與工程學科的基本概念、原理、規(guī)律、特點以及應用情況；熟悉材料科學與工程專業(yè)相關(guān)的材料設計、制備、改性、性能檢測分析和產(chǎn)品質(zhì)量控制的基礎理論和專業(yè)知識；了解材料科學與工程學科的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。課程目標2：具備工程材料的設計和制備、性能提升優(yōu)化和檢測分析等方面的基本能力；具有在材料科學與工程相關(guān)領域從事生產(chǎn)、技術(shù)研發(fā)、工藝設計等工作的初步能力。課程目標3：具有良好的材料設計、制備、改性、性能檢測與分析等方面的專業(yè)素質(zhì)；具有良好的社會公德和職業(yè)道德、較強的社會責任感和團隊合作精神；樹立正確的是非觀念和勞動意識；具有堅定正確的政治方向、科學的世界觀、人生觀和價值觀。三、課程目標與畢業(yè)要求《材料科學與工程導論》課程教學目標對材料科學與工程專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學目標與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標點課程目標支撐強度6.工程與社會6.2能分析和評價解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，以及這些制約因素對方案實施的影響，并理解應承擔的責任。課程目標1：初步掌握材料科學與工程學科的基本概念、原理、規(guī)律、特點以及應用情況；熟悉材料科學與工程專業(yè)相關(guān)的材料設計、制備、改性、性能檢測分析和產(chǎn)品質(zhì)量控制的基礎理論和專業(yè)知識；了解材料科學與工程學科的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。課程目標2：具備工程材料的設計和制備、性能提升優(yōu)化和檢測分析等方面的基本能力；具有在材料科學與工程相關(guān)領域從事生產(chǎn)、技術(shù)研發(fā)、工藝設計等工作的初步能力。H8.職業(yè)規(guī)范8.2具有健康的體魄、良好的心理素質(zhì)和勞動觀念，具備履行社會責任的基礎，能夠在材料專業(yè)相關(guān)工程實踐中自覺遵守誠實公正、誠信守則的工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責任。課程目標3：具有良好的材料設計、制備、改性、性能檢測與分析等方面的專業(yè)素質(zhì)；具有良好的社會公德和職業(yè)道德、較強的社會責任感和團隊合作精神；樹立正確的是非觀念和勞動意識；具有堅定正確的政治方向、科學的世界觀、人生觀和價值觀。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學內(nèi)容、基本要求與學時分配理論部分的教學內(nèi)容、基本要求與學時分配見表2。表2教學內(nèi)容、基本要求與學時分配教學內(nèi)容教學要求，教學重點難點理論學時對應的課程目標1.材科本科專業(yè)培養(yǎng)方案解讀1.1材科本科專業(yè)培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求等；1.2材科專業(yè)主干學科與專業(yè)核心課程等內(nèi)容介紹；1.3我校材科本科專業(yè)的專業(yè)特色打造。結(jié)合時事，進行相關(guān)思政主題教育。教學要求：了解材料科學與工程本科專業(yè)培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求等；了解并記住材科專業(yè)的主干學科與專業(yè)核心課程等內(nèi)容；了解材科專業(yè)的理論及時間課程教學安排及學分要求；理解我校材科專業(yè)的專業(yè)特色建設內(nèi)容。重點：材料科學與工程專業(yè)的專業(yè)核心課程及教學安排。難點：材料科學與工程專業(yè)的培養(yǎng)目標，畢業(yè)要求及專業(yè)特色打造。212.鋼鐵材料及其應用簡介2.1鋼鐵材料的基本知識；2.2鋼鐵工業(yè)中的材料、制備加工及應用；2.3裝備制造業(yè)中的材料、制備加工及應用。結(jié)合時事，進行相關(guān)思政主題教育。教學要求：掌握鋼鐵材料基本性質(zhì)及分類；了解鋼鐵工業(yè)中材料的制備、加工及應用；了解裝備制造業(yè)中的常用材料、制備加工及應用。重點：鋼鐵材料的基本特性及分類。難點：不同工程領域中材料的選用、制備加工及應用特點。41、2、33.有色金屬其合金材料簡介3.1鋁、鎂及其合金的基本性質(zhì)；3.2鋁、鎂合金的分類及應用；3.3合金元素在鋁中的作用及鋁合金的組織結(jié)構(gòu)。教學要求：掌握鋁、鎂合金基本性質(zhì)及分類；了解鋁、鎂合金的應用以及研究現(xiàn)狀和趨勢；理解合金組織結(jié)構(gòu)對其性能的影響規(guī)律。重點：鋁、鎂合金的基本性能與應用。難點：合金元素的作用及對組織、性能的影響。41、34.計算機在材料加工中的應用4.1現(xiàn)代產(chǎn)品加工生產(chǎn)過程；4.2CAD、CAE、CAM基本概念及應用；4.3自動化加工生產(chǎn)線簡介。結(jié)合時事，進行相關(guān)思政主題教育。教學要求：使學生了解現(xiàn)代產(chǎn)品加工過程，明確其與傳統(tǒng)產(chǎn)品加工的區(qū)別，了解計算機技術(shù)在產(chǎn)品加工中的作用；掌握CAD、CAE、CAM的基本概念，理解其在加工過程中的應用及其優(yōu)勢；了解現(xiàn)代自動加工生產(chǎn)線的組成及生產(chǎn)過程。重點：CAD、CAE、CAM的應用及其在產(chǎn)品加工過程中的地位。難點：計算機技術(shù)與現(xiàn)代產(chǎn)品加工之間的關(guān)系。61、2、3合計16五、教學方法及手段本課程以課堂講授為主，采用啟發(fā)式、討論式和案例教學等，充分用豐富的多媒體和網(wǎng)絡資源，是學生在課堂活動中學習掌握材料科學與工程專業(yè)的基礎知識，了解本專業(yè)的工程應用情況，促進學生積極思考，開發(fā)學生的潛能，培養(yǎng)學生思考問題、分析問題和解決問題的能力；精選代表性的教學內(nèi)容，采用視頻、圖片、軟件等豐富的形式類型，安排討論、習題和測試等，鞏固課堂所學知識。六、課程資源1.推薦教材：（1）楊瑞成.材料科學與工程導論[M].機械工業(yè)出版社,2012.082.參考書：（1）馮端,師昌緒.材料科學導論[M].化學工業(yè)出版社,2004.04.（2）李恒德,師昌緒.中國材料發(fā)展現(xiàn)狀及邁入新世紀對策[M].山東科學技術(shù)出社,2002.08.（3）JamesP.Schaffer.工程材料科學與設計[M].機械工業(yè)出版社，2002.06（4）趙品.材料科學基礎教程[M].哈爾濱工業(yè)大學出版社,2016.01（5）陳立亮.材料加工CAD/CAE/CAM技術(shù)基礎[M].機械工業(yè)出版社,2019.093.期刊：（1）紀宏超,李軼明,龍海洋,裴未遲,李耀剛.鎂合金在汽車零部件中的應用與發(fā)展.鑄造技術(shù),2019,1(43):122-128.（2）馬鳴圖,畢祥玉,游江海.鋁合金汽車板性能及其應用的研究進展.中國工程科學,2010,12(9):4-20.（3）袁競優(yōu),賈慶明,陜紹云.碳羥基磷灰石納米材料的研究進展[J].材料導報,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.網(wǎng)絡資源：（1）大家論壇./forum-422-1.html（2）鋁合金的應用領域./product/20173565.shtml.（3）復旦大學材料科學導論精品課./d201230/11973/list.html.七、課程考核對課程目標的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分構(gòu)成，具體考核/評價細則及對課程目標的支撐關(guān)系見表4。表3課程考核對課程目標的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細則課程目標123過程性考核課堂表現(xiàn)10（1）根據(jù)課堂出勤情況和課堂回答問題情況進行考核，滿分100分。（2）以平時考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?33作業(yè)20（1）主要考核學生對各章節(jié)知識點的復習、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以作業(yè)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?84階段測驗10（1）主要考核學生對階段性所學知識點的理解和掌握程度，滿分100分；（2）階段測驗單獨評分，取該成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以階段測驗成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?42期末考核60（1）課程論文100分，以論文成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。（2）主要考核學生通過本課程的學習培訓，對材料科學與工程的基本理論知識和常用工藝及分析方法掌握，對新材料技術(shù)及其發(fā)展趨勢的了解程度，對專業(yè)內(nèi)容的書面表達能力等。（3）考核形式為：自選一個或多個材料科學與工程專業(yè)領域內(nèi)的方向，手寫論文，規(guī)范表述?！獭獭?02010合計：100分463519八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、作業(yè)、階段測驗、期末考核等方式對學生進行考核評價?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽冇善谀┛己顺煽兒瓦^程性考核成績組成。其中：期末考核成績?yōu)?00分（權(quán)重60%），采用課程論文的形式，考核學生對材料科學與工程的基本理論知識和常用工藝及分析方法掌握，對新材料技術(shù)及其發(fā)展趨勢的了解程度，對專業(yè)內(nèi)容的書面表達能力等；課堂表現(xiàn)、作業(yè)、階段測驗等過程性考核成績?yōu)?00分（權(quán)重40%）；過程性考核和期末考核分值分配應與教學大綱各章節(jié)的學時基本成比例。2.過程性考核成績的標準過程性考核方式重點考核內(nèi)容、評價標準、所占比重見表4。表4過程性考核方式評價標準考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現(xiàn)25筆記完整，積極參與教學活動，踴躍回答問題，準確率大于90%。筆記完整，認真參與教學活動，回答問題準確率大于80%。筆記不完整，偶爾參與教學活動，回答問題準確率大于70%。上課不夠認真，基本不記筆記，偶爾參與教學活動。上課不