《复合材料学》（方向B）教学大纲课程名称：复合材料学课程类别（必修/选修）：选修课翟英文名称：CompositeMaterialScience其中实验/实践学时：0总学时/周学时/学分：32/2/2先修课程：材料现代研究方法、材料科学基础、材料化学后绣课程支撑：材料物理性能、陶瓷工艺原理、功能高分子材料授课地点：松山湖校区6B303授课时间：星期二3-4节/，1-16周授课对象：2023材料2班（功能材料）开课学院：材料科学与工程学院在任课教师姓名/职称：王严杰/研究员，刘丹/教技答疑时间、地点与方式：可以线上与线下答疑相结合，课后停留在教室，对有疑问的同学进行答疑：上课学生可举手自由提问：平时学生可到生态环境与建筑学院12H201室或材料学院B406室进行答疑。课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（V）其它（）使用教材：复合材料，陈华辉，刘瑞平，汪长安主编，北京大学出版社，2021教学参考资料：复合材料学，张以河，化学工业出版社，第二版，2022课程简介：《复合材料》是针对材料科学与工程专业开设的一门专业选修课程。复合材料是近几十年来得到快速发展的先进材料，其在航空航天、机械、建筑、交通等领域得到广泛应用。本课程系统讲授复合材料的发展概况，各类增强材料，复合材料设计理论以及典型复合材料（聚合物基、金属基、陶瓷基、碳/碳复合材料）的结构、界面、制备工艺、性能特点、应用场景和发展动态。通过对本课程的学习，使学生能够较系统地理解复合材料的基本概念和理论各类复合材料的特性、工艺、应用以及发展趋势，拓宽学生在材料科学方面的知识视野。课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑：毕业要求课程教学目标支撑毕业要求指标点1
1 《复合材料学》（方向 B）教学大纲 课程名称：复合材料学 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：Composite Material Science 总学时/周学时/学分：32/2/2 其中实验/实践学时：0 先修课程：材料现代研究方法、材料科学基础、材料化学 后续课程支撑：材料物理性能、陶瓷工艺原理、功能高分子材料 授课时间：星期二 3-4 节/，1-16 周 授课地点：松山湖校区 6B303 授课对象： 2023 材料 2 班（功能材料） 开课学院：材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称：王严杰/研究员，刘丹/教授 答疑时间、地点与方式：可以线上与线下答疑相结合，课后停留在教室，对有疑问的同学进行答疑；上课学生可举手自由提问；平时学生可到生态环境 与建筑学院 12H201 室或材料学院 B406 室进行答疑。 课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（√）其它（ ） 使用教材：复合材料，陈华辉，刘瑞平，汪长安 主编，北京大学出版社，2021. 教学参考资料：复合材料学，张以河，化学工业出版社，第二版，2022. 课程简介： 《复合材料》是针对材料科学与工程专业开设的一门专业选修课程。复合材料是近几十年来得到快速发展的先进材料，其在航空航天、机械、建筑、交 通等领域得到广泛应用。本课程系统讲授复合材料的发展概况，各类增强材料，复合材料设计理论以及典型复合材料（聚合物基、金属基、陶瓷基、碳 /碳复合材料）的结构、界面、制备工艺、性能特点、应用场景和发展动态。通过对本课程的学习，使学生能够较系统地理解复合材料的基本概念和理论， 各类复合材料的特性、工艺、应用以及发展趋势，拓宽学生在材料科学方面的知识视野。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求
目标1：知识目标1工程知识：能够运用数学、自然科学、工程基础1.2具备解决材料科学与工程领域复杂掌握复合材料的基本概念、分类及性能特点，了解复合材和材料科学与工程专业知识用于解决材料科学工程问题所需的专业知识及应用能力。料在各领域的应用，研究进展及发展方向。与工程领域的复杂工程问题。目标2：能力目标2.3能够认识到解决材料科学与工程复理解复合材料界面结构和界面效应、材料复合过程及复合2问题分析：能够应用数学、自然科学和材料科学杂工程问题有多种方案可选择，通过文材料性能的一般规律，能够运用复合材料设计理论，合理与工程的基本原理和技术，识别、表达、并通过文献研究寻求可替代的解决方案，分析和选用基体和增强材料，提高界面性能，初步具备复合材料献研究分析材料科学与工程领域复杂工程问题，以解决复杂工程问题备选方案实施过程结构分析与设计能力，并能够将其应用于复杂工程问题的获得有效结论。的影响因素，获得有效结论。分析。3设计/开发解决方案：能够设计针对材料科学与工目标3：素质目标3.1掌握材料科学与工程领域工程设计掌握聚合物基、金属基、陶瓷基、碳/碳复合材料的基本性程领域复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需和产品开发全周期、全流程的基本设计能、界面特性和设计方法，了解其工艺、应用以及对经济、求的系统、单元或工艺流程，并能够在设计环节中开发方法和技术，了解影响设计目标和社会发展和环境的影响。体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文技术方案的各种因素。化以及环境等因素。理论教学进程表支撑教学模式周次教学主题授课教师学时数教学内容（重点、难点、课程思政融入点）教学方法作业安排课程线下/混合式目标课益讨论：生产和生复合材料的发展概况，复合材料的定义、课堂讲授与复合材料绪论与王严杰2活中的复合材料。目标一线下命名、分类、及其主要应用领域（重点）：概述小组讨论复合材料的性能特点和前沿进展（难点）。课程与思政作业：通2
2 目标 1：知识目标 掌握复合材料的基本概念、分类及性能特点，了解复合材 料在各领域的应用，研究进展及发展方向。 1.2 具备解决材料科学与工程领域复杂 工程问题所需的专业知识及应用能力。 1 工程知识：能够运用数学、自然科学、工程基础 和材料科学与工程专业知识用于解决材料科学 与工程领域的复杂工程问题。 目标 2：能力目标 理解复合材料界面结构和界面效应、材料复合过程及复合 材料性能的一般规律，能够运用复合材料设计理论，合理 选用基体和增强材料，提高界面性能，初步具备复合材料 结构分析与设计能力，并能够将其应用于复杂工程问题的 分析。 2.3 能够认识到解决材料科学与工程复 杂工程问题有多种方案可选择，通过文 献研究寻求可替代的解决方案，分析和 解决复杂工程问题备选方案实施过程 的影响因素，获得有效结论。 2 问题分析：能够应用数学、自然科学和材料科学 与工程的基本原理和技术，识别、表达、并通过文 献研究分析材料科学与工程领域复杂工程问题，以 获得有效结论。 目标 3：素质目标 掌握聚合物基、金属基、陶瓷基、碳/碳复合材料的基本性 能、界面特性和设计方法，了解其工艺、应用以及对经济、 社会发展和环境的影响。 3.1 掌握材料科学与工程领域工程设计 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。 3 设计/开发解决方案：能够设计针对材料科学与工 程领域复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需 求的系统、单元或工艺流程，并能够在设计环节中 体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文 化以及环境等因素。 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教师 学时数 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） 教学模式 线下/混合式 教学方法 作业安排 支撑 课程 目标 1 复合材料绪论与 概述 王严杰 2 复合材料的发展概况，复合材料的定义、 命名、分类、及其主要应用领域（重点）； 复合材料的性能特点和前沿进展（难点）。 线下 课堂讲授与 小组讨论 课堂讨论：生产和生 活中的复合材料。 课程与思政作业：通 目标一
课程思政融入点：（1）介绍复合材料重要过文献检索或网络应用场景和发展方向，引导学生探讨复合资源查找，每人须完材料在社会发展中的重要作用，激发学生成不少于1000字关于复合材料在航对本课程的兴趣，促进学习积极性：2）以空航天，交通运输、复合材料在航空航天领域的应用展开讨土木建筑等领域前论，开阔学生视野，提升专业学习的责任感和使命感。沿进展的总结。能力培养作业：每人完成阅读1篇跟本课程相关的英文文献。增强材料的概念和分类（重点）：各种增强材料（纤维、颗粒、晶须）的性能、制备方法和表面处理方法（难点）。课堂讨论：各类纤维课堂讲授、王严杰线下3目标二2-3增强材料课程思政融入点：介绍我国主要的碳纤维小组讨论的性能特点。生产企业及国产碳纤维应用情况，介绍国内外碳纤维的性能对比，使学生能够辩证地看待问题，树立为国奋斗的远大志向。复合材料设计原则：复合材料界面黏结理课程思政作业：通过论：界面设计原则：界面的微结构、结合学习复合材料领域复合材料设计理王严杰4线下课堂讲授目标二强度及残余应力表征方法（重点）：复合专家/院士的科研事3-5论材料的复合效应，混合法则及其应用（难迹，培养学生的家国点）。情怀、责任担当和民3
3 课程思政融入点：（1）介绍复合材料重要 应用场景和发展方向，引导学生探讨复合 材料在社会发展中的重要作用，激发学生 对本课程的兴趣，促进学习积极性；2）以 复合材料在航空航天领域的应用展开讨 论，开阔学生视野，提升专业学习的责任 感和使命感。 过文献检索或网络 资源查找，每人须完 成不少于 1000 字 关于复合材料在航 空航天，交通运输、 土木建筑等领域前 沿进展的总结。 能力培养作业：每人 完成阅读1篇跟本课 程相关的英文文献。 2-3 增强材料 王严杰 3 增强材料的概念和分类（重点）；各种增 强材料（纤维、颗粒、晶须）的性能、制 备方法和表面处理方法（难点）。 课程思政融入点：介绍我国主要的碳纤维 生产企业及国产碳纤维应用情况，介绍国 内外碳纤维的性能对比，使学生能够辩证 地看待问题，树立为国奋斗的远大志向。 线下 课堂讲授、 小组讨论 课堂讨论：各类纤维 的性能特点。 目标二 3-5 复合材料设计理 论 王严杰 4 复合材料设计原则；复合材料界面黏结理 论；界面设计原则；界面的微结构、结合 强度及残余应力表征方法（重点）；复合 材料的复合效应，混合法则及其应用（难 点）。 线下 课堂讲授 课程思政作业：通过 学习复合材料领域 专家/院士的科研事 迹，培养学生的家国 情怀、责任担当和民 目标二
族精神。课程政融入点：由材料与材料的复合效应引出取长补短、刚柔相济、功能互补思维，引导学生培养相互包容、合作共赢的团队合作意识，注重沟通与合作。聚合物基复合材料的性能特点：增强纤维和基体的种类及选择选择（重点）：聚合课堂讲授和课堂讨论：聚合物复聚合物基复合材物基复合材料界面表征和界面增强方法王严杰5线下目标三5-7小组讨论料合材料的性能。（难点）：聚合物基复合材料的制备工艺：纤维增强复合材料的力学性能：聚合物基复合材料的典型应用。金属基复合材料的分类及基体的选用原则（重点）：金属基复合材料的制造方法：界面类型与结合、界面结构及反应，界面对复合材料性能的影响及界面优化和界面王严杰/刘课堂讲授和课堂讨论：常用的金反应的控制途径（难点）：金属基复合材7线下目标三8-11金属基复合材料丹小组讨论料的性能和应用。属基体及选用原则。课程思政融入点：通过介绍钛及钛合金的性能特点，了解中国钛合金支架材料的自主研发能力，激发学生的学习热情和民族自豪感。王严杰/刘课堂讲授和课堂讨论：瓷基复陶瓷基复合材料的基体和增强材料的选6线下目标三11-14陶瓷基复合材料丹小组讨论合材料的应用领域。择：陶瓷基复合材料的设计理论（重点）：4
4 课程思政融入点：由材料与材料的复合效 应引出取长补短、刚柔相济、功能互补思 维，引导学生培养相互包容、合作共赢的 团队合作意识，注重沟通与合作。 族精神。 5-7 聚合物基复合材 料 王严杰 5 聚合物基复合材料的性能特点；增强纤维 和基体的种类及选择选择（重点）；聚合 物基复合材料界面表征和界面增强方法 （难点）；聚合物基复合材料的制备工艺； 纤维增强复合材料的力学性能；聚合物基 复合材料的典型应用。 线下 课堂讲授和 小组讨论 课堂讨论：聚合物复 合材料的性能。 目标三 8-11 金属基复合材料 王严杰/刘 丹 7 金属基复合材料的分类及基体的选用原则 （重点）；金属基复合材料的制造方法； 界面类型与结合、界面结构及反应，界面 对复合材料性能的影响及界面优化和界面 反应的控制途径（难点）；金属基复合材 料的性能和应用。 课程思政融入点：通过介绍钛及钛合金的 性能特点，了解中国钛合金支架材料的自 主研发能力，激发学生的学习热情和民族 自豪感。 线下 课堂讲授和 小组讨论 课堂讨论：常用的金 属基体及选用原则。 目标三 11-14 陶瓷基复合材料 王严杰/刘 丹 6 陶瓷基复合材料的基体和增强材料的选 择；陶瓷基复合材料的设计理论（重点）； 线下 课堂讲授和 小组讨论 课堂讨论：陶瓷基复 合材料的应用领域。 目标三
陶瓷基复合材料的增韧机理、界面和制备能力培养作业：每人工艺（难点）：典型的陶瓷基复合材料性完成阅读1篇跟陶瓷能及应用。基复合材料相关的英文文献。碳/碳复合材料的性能特点，碳纤维和基体课堂讨论：碳/碳复合王严杰/刘课堂讲授和碳的选择：碳/碳复合材料的制备工艺（重线下材料的优势及应用5目标三14-16碳/碳复合材料丹小组讨论点）、界面及组织、抗氧化保护（难点）：领域。碳/碳复合材料的应用。合计32课程考核评价依据及成绩比例（%）课程目标支撑毕业要求指标点作业出勤课堂表现课程论文551.202030目标一52.30520目标二30n55目标三3.12540总计5151565100备注：1）根据（东莞理工学院考试管理规定》第士二条规定：旷课3次（或6课时）学生不得参加该课程的期终考核，2）各项考核标准见附件所示，5
5 陶瓷基复合材料的增韧机理、界面和制备 工艺（难点）；典型的陶瓷基复合材料性 能及应用。 能力培养作业：每人 完成阅读1篇跟陶瓷 基复合材料相关的 英文文献。 14-16 碳/碳复合材料 王严杰/刘 丹 5 碳/碳复合材料的性能特点，碳纤维和基体 碳的选择；碳/碳复合材料的制备工艺（重 点）、界面及组织、抗氧化保护（难点）； 碳/碳复合材料的应用。 线下 课堂讲授和 小组讨论 课堂讨论：碳/碳复合 材料的优势及应用 领域。 目标三 合计 32 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例（%） 出勤 课堂表现 作业 课程论文 目标一 1.2 0 5 5 20 30 目标二 2.3 0 5 5 20 30 目标三 3.1 5 5 5 25 40 总计 5 15 15 65 100 备注：1）根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定：旷课 3 次（或 6 课时）学生不得参加该课程的期终考核。2）各项考核标准见附件所示