《复合材料一》课程教学大纲.docx

复合材料（一）课程教学大纲一、课程基本信息英文名称Composites课程代码MSEN3022课程性质专业必修课程授课对象材料科学与工程学分3.0学时54主讲教师袁莉修订日期2021年05月30日指定教材王荣国，武卫莉，古万里主编复合材料概论，哈尔滨工业大学出版社，2019年，第6版二、课程目标（一）总体目标：复合材料（一）课程主要介绍复合材料发展概况，主要涉及复合材料基体、复合材料增强体、复合材料界面、聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、水泥基复合材料、碳/碳复合材料、混杂纤维复合材料等内容介绍。通过该课程学习，使学生了解材料是人类赖以生存和发展的物质基础，是国民经济建设、国防建设与人民生活所不可须臾缺少的重要组成部分，复合材料作为材料科学中的一支独立的新的学科分支，在当今高科技发展中独树一帜。鼓励学生将知识转化为科技实践力量，刻苦专研，开发高性能复合材料，积极推进国家经济建设，为提升我国综合国力而奋斗。（）课程目标：（小四号黑体）复合材料（一）课程宗旨主要是在让学生获得复合材料发展状况、复合材料的组成与种类、复合材料的性能、免合材料的制备工艺及复合材料的应用等内容，使学生能够初步快速掌握复合材料的全面知识，能够应用所学知识，初步设计复合材料的结构与性能，为后学学习及工作打下坚实的基础。课程目标L能够适应现代材料科学工程技术发展，利用所学本课程与其它课程知识应用于工程领域,用于免合材料结构的设计、控制和改进。课程目标2：基于复合材料结构与性能设计知识及相关领域的前沿技术，能够对复合材料设计中的工程问题进行判别。课程目标3：基于环境及健康发展需求，适当选择第合材料组分，设计满足特定需求的复合材料、成型工艺及加工设备0课程目标4：能够基于复合材料专业理论知识,根据材料特性,选择研究合适、可行的复合材料工艺。课程目标5：能运用常用的力学模型等手段，并结合复合材料结构特征与专业知识，预测复合材料性能及可能的工程问题。课程目标6：基于安全与健康发展需求，运用所学复合材料专业知识与其它课程知，能够理解复合材料制备的新技术与工艺，开发新的复合材料，促进国家经济发展。（要求参照普通高等学校本科专业类教学质量国家标准，对应各类专业认证标准，注意对毕业要求支撑程度强弱的描述，与”课程目标对毕业要求的支撑关系表一致）（五号宋体）（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系表1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表（五号宋体）课程目标对应课程内容对应毕业要求课程目标1第一B早，第_早，第二早，第三章，第四章，第五章，第六章，第七章，第八章，第九章，第十章1.4能将工程和专业知识用于材料成型过程的设计、控制和改进。课程目标2第一章，第二章，第三章，第三章，第四章，第五章，第六章，第七章，第八章，第九章，第十章2.1能对材料科学与工程的复杂工程问题进行识别与判断，并结合专业知识进行有效分解。课程目标3第一草，第一草，第二草，第三章，第四章，第五章，第六章，第七章，第八章，第九章，第十章3.3能够根据材料特性，设计满足特定需求的材料和使用相应的成型方法与设备。课程目标4第一早，第_早，第二早，第三章，第四章，第五章，第六章，第七章，第八章，第九4.2能够基于专业理论，根据相关材料特征，选择研究路线，设计可行的实验方案。章，第十章课程目标5fiA-.a.A*五J第""""早，第早，第二早，第三章，第四章，第五章，第六章，第七章，第八章，第九章，第十章5.1能熟练运用机械制图等工程技术手段，并结合专业知识表达和预测材料科学与工程领域的复杂工程问题。课程目标6第一章，第二章，第三章，第四章，第五章，第六章，第七章，第八章，第九章，第十章6.3理解新材料、新技术、新工艺的开发和应用对社会、健康、安全、法律以及文化的潜在影响及应承担的责任。（大类基础课程、专业教学课程及开放选修课程按照本科教学手册中各专业拟定的毕业要求填写“对应毕业要求”栏。通识教育课程含通识选修课程、新生研讨课程及公共基础课程，面向专业为工科、师范、医学等有专业认证标准的专业，按照专业认证通用标准填写“对应毕业要求”栏；面向其他尚未有专业认证标准的专业，按照本科教学手册中各专业拟定的毕业要求填写“对应毕业要求”栏。）三、教学内容（具体描述各章节教学目标、教学内容等。实验课程可按实验模块描述）第一章总论（小四号黑体）1 .教学目标（五号宋体）了解复合材料的发展状况，掌握复合材料的命名和分类、复合材料的基本性能及复合材料的结构设计基础。2 .教学重难点复合材料的结构设计层次。3 .教学内容第一节复合材料的发展概况第二节复合材料的命名和分类第三节复合材料的基本性能第四节复合材料结构设计基础4 .教学方法讲授为主，讨论为辅作业、回答问题。第二章复合材料的基础材料（小四号黑体）1 .教学目标（五号宋体）掌握更合材料基体材料分类。2 .教学重难点不同种类材料的命名。3 .教学内容第一节金属基复合材料第二节无机凝胶材料第三节陶瓷材料第四节聚合物材料4 .教学方法讲授为主，讨论为辅5 .教学评价作业、回答问题。第三章复合材料的增强材料（小四号黑体）1 .教学目标（五号宋体）掌握更合材料增强材料的种类，了解增强材料性能与应用。2 .教学重难点不同增强材料的结构与性能关系。3 .教学内容第一节玻璃纤维及其制品第二节碳纤维第三节芳纶纤维（有机纤维）第四节其他纤维4 .教学方法讲授为主，讨论为辅作业、回答问题。第四章复合材料的增强界面（小四号黑体）1 .教学目标（五号宋体）掌握复合材料的界面特征，了解界面作用机理，界面性能影响因素及类型，掌握增强材料表面处理方法。2 .教学重难点复合材料界面性能改善机理及界面处理方法的选择。3 .教学内容第一节概述第二节复合材料的界面第三节增强材料的表面处理4 .教学方法讲授为主，讨论为辅5 .教学评价作业、回答问题。第五章聚合物基复合材料（小四号黑体）1 .教学目标（五号宋体）掌握聚合物基复合材料的种类与性能；掌握聚合物基复合材料结构设计，掌握聚合物基复合材料成型加工技术及了解聚合物基复合材料应用。2 .教学重难点如何设计复合材料的结构，复合材料成型工艺的确定。3 .教学内容第一节聚合物基复合材料的种类与性能第二节聚合物基复合材料结构设计第三节聚合物基复合材料成型加工技术第四节聚合物基复合材料应用4 .教学方法讲授为主，讨论为辅5 .教学评价作业、回答问题。第六章金属基复合材料1.教学目标（五号宋体）掌握金属基复合材料的种类与基本性能，了解金属基复合材料的种类。6 .教学重难点免合材料的结构及其制备工艺。7 .教学内容第一节金属基复合材料的种类与基本性能第二节铝基复合材料第三节银基复合材料第四节钛基复合材料第五节石墨纤维增强金属基复合材料8 .教学方法讲授为主，讨论为辅9 .教学评价作业、回答问题。第七章陶瓷基复合材料（小四号黑体）1 .教学目标（五号宋体）掌握陶瓷基更合材料的种类、基本性能；掌握陶瓷基复合材料的加工技术及了解陶瓷基复合材料的应用。2 .教学重难点陶瓷基复合材料的结构及其技工技术。3 .教学内容第一节陶瓷基免合材料的种类及基本性能第二节陶瓷基复合材料的成型加工技术第三节陶瓷基复合材料的应用第四节钛基复合材料第五节石墨纤维增强金属基复合材料4 .教学方法讲授为主，讨论为辅作业、回答问题。第八章水泥基复合材料（小四号黑体）1 .教学目标（五号宋体）掌握水泥基复合材料的种类及基本性能，成型工艺；了解水泥基复合材料的应用。2 .教学重难点水泥基复合材料的工艺性。3 .教学内容第一节水泥基复合材料的种类及基本性能第二节水泥基复合材料的成型工艺第三节水泥基复合材料的应用4 .教学方法讲授为主，讨论为辅5 .教学评价作业、回答问题。第九章碳/磔复合材料（小四号黑体）1 .教学目标（五号宋体）了解碳/碳复合材料的发展，掌握碳/碳更合材料的成型加工技术；了解碳/碳复合材料应用。2 .教学重难点碳/碳复合材料的成型加工技术。3 .教学内容第一节碳/碳复合材料的发展第二节碳/碳复合材料的成型加工技术第三节碳/碳复合材料应用4 .教学方法讲授为主，讨论为辅5 .教学评价作业、回答问题。第十章混杂纤维复合材料（小四号黑体）1 .教学目标（五号宋体）掌握混杂纤维更合材料的种类及基本性能、结构设计；了解混杂纤维复合材料的应用。2 .教学重难点混杂纤维复合材料的结构设计。3 .教学内容第一节混杂纤维复合材料的种类和基本性能第二节混杂纤维复合材料的结构设计第三节混杂纤维复合材料4 .教学方法讲授为主，讨论为辅5 .教学评价作业、回答问题、考试。四、学时分配表2：各章节的具体内容和学时分配表章节章节内容学时分配第一章第一节复合材料的发展概况第二节复合材料的命名和分类第三节复合材料的基本性能第四节复合材料结构设计基础2第二章第一节金属基复合材料第二节无机凝胶材料第三节陶瓷材料第四节聚合物材料5第三章第一节玻璃纤维及其制品第二节碳纤维第三节芳纶纤维（有机纤维）第四节其他纤维5第四章第一节概述第二节复合材料的界面第三节增强材料的表面处理6第五章第一节聚合物基复合材料的种类与性能第二节聚合物基复合材料结构设计第三节聚合物基复合材料成型加工技术第四节聚合物基复合材料应用6第六章第一节金属基复合材料的种类与基本性能第二节铝基复合材料第三节银基复合材料第四节钛基复合材料第五节石墨纤维增强金属基复合材料6第七章第一节陶瓷基复合材料的种类及基本性能第二节陶瓷基复合材料的成型加工技术第三节陶瓷基复合材料的应用6第四节钛基复合材料第五节石墨纤维增强金属基复合材料第八章第一节水泥基复合材料的种类及基本性能第二节水泥基复合材料的成型工艺第三节水泥基复合材料的应用6第九章第一节碳/碳复合材料的发展第二节碳/碳复合材料的成型加工技术第三节碳/碳复合材料应用6第十章第一节混杂纤维复合材料的种类和基本性能第二节混杂纤维复合材料的结构设计第三节混杂纤维复合材料6五、教学进度表3：教学进度表（五号宋体）周次日期章节名称内容提要授课时数作业及要求备注1第一章总论第一节复合材料的发展概况第二节复合2完成课堂作业材料的命名和分类第三节复合材料的基本性能，第四节复合材料结构设计基础。1-3第二章复合材料的基体材料第一节金属基复合材料第二节无机凝胶材料第三节陶瓷材料第四节聚合物材料5完成课堂作业3-4第三章复合材料的增强材料第一节玻璃纤维及其制品第二节碳纤维第三节芳纶纤维（有机纤维）第四节其他纤维5完成课堂作业5-6第四章复合材料的增强界面第一节概述第二节复合6完成课堂作业材料的界面第三节增强材料的表面处理7-8第五章聚合物基复合材料第一节聚合物基复合材料的种类与性能第二节聚合物基复合材料结构设计第三节聚合物基复合材料成型加工技术第四节聚合物基复合材料应用6完成课堂作业9-10第六章金属基复合材料第一节金属基复合材料的种类与基本性能第二节铝基复合材料第三节银基复合材料6完成课堂作业第四节钛基复合材料第五节石墨纤维增强金属基复合材料11-12第七陶瓷基复合材料第一节陶瓷基复合材料的种类及基本性能第二节陶瓷基复合材料的成型加工技术第三节陶瓷基复合材料的应用第四节钛基复合材料第五节石墨纤维增强金属基复合材料6完成课堂作业13-14第八章水泥基复合材料第一节水泥基复合材料的种类及基本性能第二节水泥基复6完成课堂作业合材料的成型工艺第三节水泥基复合材料的应用15-16第九章碳/碳复合材料第一节碳/碳复合材料的发展第二节碳/碳复合材料的成型加工技术第三节碳/碳复合材料应用6完成课堂作业17（五号宋体）第十章混杂纤维复合材料第一节混杂纤维复合材料的种类和基本性能第二节混杂纤维复合材料的结构设计第三节混杂纤维复合材料3完成课堂作业六、教材及参考书目（电子学术资源、纸质学术资源等，按规范方式列举）（五号宋体）1 .徐竹主编，复合材料成型工艺及应用，国防工业出版社，2017年8月2 .魏化震,李恒春,张玉龙编著，复合材料技术，化学工业出版社，2018年2月3 .程普强编，先进复合材料飞机结构设计与应用，航空工业出版社，2019年5月4 .陈明，徐锦泱，安庆龙著，碳纤维复合材料与叠层结构切削加工理论及应用技术，上海科学技术出版社，2019年1月5 .杨序纲，吴琪琳著，复合材料的界面行为，化学工业出版社，2020年5月七、教学方法（讲授法、讨论法、案例教学法等，按规范方式列举，并进行简要说明）（五号宋体）1 .讲授法：围绕不同种类复合材料组成结构与性能，复合材料的制备工艺等进行讲解。2 .讨论法：基于复合材料的性能，讨论其应用。八、考核方式及评定方法（一）课程考核与课程目标的对应关系表4：课程考核与课程目标的对应关系表课程目标考核要点考核方式课程目标1复合材料的结构、性能及应用作业、提问、考试课程目标2复合材料结构与性能关系作业、提问、考试课程目标3材料组分的结构、性能、复合材料制备工艺作业、提问、考试课程目标4复合材料组分结构-性能与复合材料结构-性能-工艺-加工设备关系作业、提问、考试课程目标5复合材料性能与成型工艺作业、提问、考试课程目标6复合材料结构设计作业、提问、考试（二）评定方法1 .评定方法平时成绩：20%,期中考试：20%,期末考试60%。2 .课程目标的考核占比与达成度分析表5,课程目标的考核占比与达成度分析表、港核占比课程目标、平时期中期末总评达成度课程目标1202060课程目标i达成度=0.2X平时目标i成绩+0.2x期中目标i成绩+0.6X期末目标i成绩/目标i总分。按课程考核实际情况描述课程目标2202060课程目标3202060课程目标4202060课程目标5202060课程目标6202060(三)评分标准课程目标评分标准90-10080-8970-7960-69<60优良中合格不合格ABCDF课程目标1能够充分了解现代材料科学工程技术发展，利用所学本课程与其它课程知识应用于工程领域，用于复合材料结构的设计、控制和改进。能够熟悉现代材料科学工程技术发展，利用所学本课程与其它课程知识应用于工程领域，用于复合材料结构的设计、控制和改进。能够较好了解现代材料科学工程技术发展，利用所学本课程与其它课程知识应用于工程领域，用于复合材料结构的设计、控制和改进。能够基本了解现代材料科学工程技术发展，利用所学本课程与其它课程知识应用于工程领域，用于复合材料结构的设计、控制和改进。不能了解现代材料科学工程技术发展，利用所学本课程与其它课程知识应用于工程领域，用于复合材料结构的设计、控制和改进。课程目标2充分基于复合材料结构与性能设计知识及相关领域的前沿技术，完全能够对复合材料设计中的工程问题进行判别。基F复合材料结构与性能设计知识及相关领域的前沿技术，能够熟悉对复合材料设计中的工程问题进行判别。基于复合材料结构与性能设计知识及相关领域的前沿技术，能够较好对复合材料设计中的工程问题进行判别。基于复合材料结构与性能设计知识及相关领域的前沿技术，基本能够对复合材料设计中的工程问题进行判别。基于复合材料结构与性能设计知识及相关领域的前沿技术，不能够对亚合材料设计中的工程问题进行判别。课程目标3充分基于环境及健康发展需求，适当选择复合材料组分，设计满足特定需求的复合材料、成型工艺及加工设备。基于环境及健康发展需求，适当选择复合材料组分，熟悉设计满足特定需求的复合材料、成型工艺及加工设备。基于环境及健康发展需求，适当选择复合材料组分，较好的熟悉设计满足特定需求的复合材料、成型工艺及加工设备。基于环境及健康发展需求，适当选择复合材料组分，基本能设计满足特定需求的复合材料、成型工艺及加工设备。基于环境及健康发展需求，适当选择复合材料组分，不能设计满足特定需求的复合材料、成型工艺及加工设备。课程目标4完全能够基于复合材料专业理论知识，根据材料特性，选择研究合适、可行的复合材料工艺。熟悉能够基于复合材料专业理论知识，根据材料特性，选择研究合适、可行的复合材料工艺。较好地能够基于复合材料专业理论知识，根据材料特性，选择研究合适、可行的复合材料工艺。基本能够基于复合材料专业理论知识，根据材料特性，选择研究合适、可行的复合材料工不能够基于复合材料专业理论知识，根据材料特性，选择研究合适、可行的复合材料工艺。课程目标评分标准90-10080-8970-7960-69<60优良中合格不合格ABCDF艺。课程目标5完全能运用常用的力学模型等手段，并结合复合材料结构特征与专业知识，预测复合材料性能及可能的工程问题。熟悉能运用常用的力学模型等手段，并结合复合材料结构特征与专业知识，预测殳合材料性能及可能的工程问题。较好能运用常用的力学模型等手段，并结合第合材料结构特征与专业知识，预测复合材料性能及可能的工程问题。基本能运用常用的力学模型等手段，并结合复合材料结构特征与专业知识，预测复合材料性能及可能的工程问题。不能运用常用的力学模型等手段，并结合第合材料结构特征与专业知识，预测复合材料性能及可能的工程问题。课程目标6完全基于安全与健康发展需求，运用所学复合材料专业知识与其它课程知，能够理解复合材料制备的新技术与工艺，开发新的复合材料，促进国家经济发展。熟悉基于安全与健康发展需求，运用所学复合材料专业知识与其它课程知，能够理解复合材料制备的新技术与工艺，开发新的复合材料，促进国家经济发展。较好基于安全与健康发展需求，运用所学复合材料专业知识与其它课程知，能够理解复合材料制备的新技术与工艺，开发新的复合材料，促进国家经济发展。基本能基于安全与健康发展需求，运用所学复合材料专业知识与其它课程知，能够理解复合材料制备的新技术与工艺，开发新的复合材料，促进国家经济发展。不能基于安全与健康发展需求，运用所学复合材料专业知识与其它课程知，能够理解复合材料制备的新技术与工艺，开发新的复合材料，促进国家经济发展。