《新型功能材料》教学大纲课程类别（必修/选修）：选修课程名称：新型功能材料课程英文名称：NewFunctionalMaterials其中实验/实践学时：0总学时/周学时/学分：24/3/1.5先修课程：材料科学基础、材料成型基础后续课程支撑：企业岗位实践授课地点：松山湖/6A-403授课时间：1-8周/星期二/5-7节授课对象：2018级金属材料1班开课学院：材料科学与工程任课教师姓名/职称：李康/讲师，祝闻/讲师答疑时间、地点与方式：课后现场或网络通信工具答疑课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（V）其它（）《功能材料概论》，股景华，王雅珍，瀚刚，9787560368610，哈尔滨工业大学出版社，2017.8，第1版使用教材：参考资料：《功能材料及其应用》，张骥华，施海瑜，主编，机械工业出版社，2017.6，第2版《现代功能材料》，陈玉安，王必本，廖其龙，主编，重庆大学出版社，2018.8，第3版课程简介：本课程是金属材料专业的专业选修课程，其目的是让学生了解具有特殊的声、光、磁、电、热等功能的金属、高分子、非金属材料，尤其是金属功能材料的特征、制备工艺、应用范围等知识，让学生了解新型金属功能材料制备方法、性能特征及用途，培养创新创造思维，提升专业素养、工程实践能力等。本课程基于材料科学基础、材料成型基础、金属学等课程，通过理论课程的学习，可以显著开拓学生的视野，为后续专业课程的学习、毕业设计和将来的专业技术工作打下良好的基础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 《新型功能材料》教学大纲 课程名称： 新型功能材料 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：New Functional Materials 总学时/周学时/学分：24/3/1.5 其中实验/实践学时：0 先修课程： 材料科学基础、材料成型基础 后续课程支撑：企业岗位实践 授课时间： 1-8 周/星期二/5-7 节 授课地点：松山湖/6A-403 授课对象： 2018 级金属材料 1 班 开课学院： 材料科学与工程 任课教师姓名/职称： 李康/讲师，祝闻/讲师 答疑时间、地点与方式：课后现场或网络通信工具答疑 课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（√）其它（ ） 使用教材：《功能材料概论》,殷景华,王雅珍，鞠刚,9787560368610, 哈尔滨工业大学出版社,2017.8,第 1 版 参考资料：《功能材料及其应用》，张骥华，施海瑜， 主编，机械工业出版社，2017.6,第 2 版 《现代功能材料》，陈玉安，王必本，廖其龙， 主编，重庆大学出版社，2018.8, 第 3 版 课程简介：本课程是金属材料专业的专业选修课程，其目的是让学生了解具有特殊的声、光、磁、电、热等功能的金属、高分子、非金属材料，尤其是 金属功能材料的特征、制备工艺、应用范围等知识，让学生了解新型金属功能材料制备方法、性能特征及用途，培养创新创造思维，提升专业素养、工 程实践能力等。本课程基于材料科学基础、材料成型基础、金属学等课程，通过理论课程的学习，可以显著开拓学生的视野，为后续专业课程的学习、 毕业设计和将来的专业技术工作打下良好的基础。 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
目标一1-1.掌握数学知识，具有较强的数学计掌握常用金属功能材料的工作原理、结构及性能特征及应1.应用数学、基础科学以及金属材料工程专业知识算能力：并能将其用于解决金属材料制用情况：通过对金属功能材料的学习，拓宽对金属材料的的能力。备、加工领域的复杂工程问题。认识。2-1.具有综合运用所学的数学，自然科学和工程科学的基本原理分析解决金属材料制备、加工领域的复杂工程间2.能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原题。能够针对金属材料领域的复杂工程理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂金属材目标二问题，设计满足特定需求的解决方案或料工程问题，以获得有效结论。熟练掌握金属功能材料常用的制备方法及性能特征：获得工艺流程。4.能够基于科学原理并采用科学方法对复杂金属正确进行功能材料的成分和结构设计，以及合理选择高性4-2具有基于金属材料工程专业基础的材料工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解能、高精密功能材料制备方法等能力。基本原理和科学方法开展专业基础实释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。验，准确分析并解释实验数据，并将实验结果进行关联以获得有效结论的能力。了解与金属材料工程相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发的法律法规。目标三12-1.能够正确和客观的评价针对复杂12.具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习拓宽学生的视野，培养学生具有主动学习材料学科知识的工程问题的金属材料工程专业工程实和适应发展的能力。态度和意识：养成理论联系实际，大胆创新创造的意识和践对环境、社会可持续发展的影响。职业素质。2
2 目标一 掌握常用金属功能材料的工作原理、结构及性能特征及应 用情况；通过对金属功能材料的学习，拓宽对金属材料的 认识。 1-1.掌握数学知识，具有较强的数学计 算能力；并能将其用于解决金属材料制 备、加工领域的复杂工程问题。 1. 应用数学、基础科学以及金属材料工程专业知识 的能力。 目标二 熟练掌握金属功能材料常用的制备方法及性能特征；获得 正确进行功能材料的成分和结构设计，以及合理选择高性 能、高精密功能材料制备方法等能力。 2-1.具有综合运用所学的数学，自然科 学和工程科学的基本原理分析解决金 属材料制备、加工领域的复杂工程问 题。能够针对金属材料领域的复杂工程 问题，设计满足特定需求的解决方案或 工艺流程。 4-2 具有基于金属材料工程专业基础的 基本原理和科学方法开展专业基础实 验，准确分析并解释实验数据，并将实 验结果进行关联以获得有效结论的能 力。了解与金属材料工程相关的职业和 行业的生产、设计、研究与开发的法律 法规。 2. 能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原 理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂金属材 料工程问题，以获得有效结论。 4. 能够基于科学原理并采用科学方法对复杂金属 材料工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解 释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。 目标三 拓宽学生的视野，培养学生具有主动学习材料学科知识的 态度和意识；养成理论联系实际，大胆创新创造的意识和 职业素质。 12-1.能够正确和客观的评价针对复杂 工程问题的金属材料工程专业工程实 践对环境、社会可持续发展的影响。 12．具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习 和适应发展的能力
理论教学进程表教学模式授课教学时教学内容（重点、难点、课程思政融入支撑课周次教学主题作业安排（线上/混合式教学方法师数点)程目标/线下功能材料特点（点），功能材料的发展历史、分类及应用。课程思政作业：要目标三讲授/小组求学生每人阅读与课程思政融入点：了解中国功能材料的1绪论线下教学李康金属功能材料有关讨论发展历史和现状，拓展学术的视野，让文献2篇以上学生清楚国内外的技术差距，培养学生的历史使命感。多孔金属材料的特征和制备方法（重点）及应用。多孔金属的工作原理（难点）。多孔金属有哪些特目标二课程思政融入点：了解多孔金属与普通点？它们常用的制讲授2多孔金属李康线下教学3金属的制备工艺、性能等区别，让学生备工艺有哪些？明白材料科学的魅力所在，能够积极思考，注重理论知识与实际应用的结合，提升创新能力。形状记忆合金的特征和制备方法（重点）形状记忆效应的工形状记忆合金材料的种类及应用。形状目标二讲授/小组作原理是什么？常3形状记忆合金李康线下教学记忆合金的记忆工作原理（难点）。用的形状记忆合金讨论课程思政融入点：了解形状记忆合金在及其用途有哪些？航空航天领域的应用，让学生清楚功能材料在高端制造行业的实用性，开发创3
3 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 （线上/混合式 /线下 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1 绪论 李康 3 功能材料特点(重点)，功能材料的发展历 史、分类及应用。 课程思政融入点：了解中国功能材料的 发展历史和现状，拓展学术的视野，让 学生清楚国内外的技术差距，培养学生 的历史使命感。 线下教学 讲授/小组 讨论 课程思政作业：要 求学生每人阅读与 金属功能材料有关 文献 2 篇以上 目标三 2 多孔金属 李康 3 多孔金属材料的特征和制备方法(重点)、 及应用。多孔金属的工作原理(难点)。 课程思政融入点：了解多孔金属与普通 金属的制备工艺、性能等区别，让学生 明白材料科学的魅力所在，能够积极思 考，注重理论知识与实际应用的结合， 提升创新能力。 线下教学 讲授 多孔金属有哪些特 点？它们常用的制 备工艺有哪些？ 目标二 3 形状记忆合金 李康 3 形状记忆合金的特征和制备方法(重点)， 形状记忆合金材料的种类及应用。形状 记忆合金的记忆工作原理(难点)。 课程思政融入点：了解形状记忆合金在 航空航天领域的应用，让学生清楚功能 材料在高端制造行业的实用性，开发创 线下教学 讲授/小组 讨论 形状记忆效应的工 作原理是什么？常 用的形状记忆合金 及其用途有哪些？ 目标二
造性思维，培养将所学知识与国家发展建设结合的思维模式。阅读文献，了解氢金属储氢材料特征（重点）、分类及应用。目标一能的应用现状、应讲授储氢合金李康J线下教学4储氢合金储存和析出氢气的工作原理（难用前景及存在问题调研。点)。党史：要求学生每非品态合金的结构（重点)、特征、分类及人阅读与非品材料应用。非品态合金的制备方法（难点）。目标一讲授/小组相关的文献，了解5李康非品合金线下教学3党史：了解非品材料在我国的发展历史，讨论国内非品材料发展相关科研人员在关键技术突破中的攻关史及关键科技人物历史。的突出贡献史等。超导材料的特征和应用，软磁材料、硬目标一磁材料、磁记录材料的特征及应用（盈李康讲授超导与磁性材料n线下教学点)。超导体的临界参数和低温超导材料6（难点）课程思政作业：要气相沉积反应的类型、气相沉积装备和求学生每人至少阅技术。薄膜厚度的测量方法、薄膜结构读两篇与薄膜材料的表征方法（盈点）。气相沉积反应过程的目标二功能薄膜材料制备气相沉积相关的文7祝闻讲授3线下教学热力学和动力学(难点)。及结构表征章或书籍课程思政融入点：运用辩证法，讨论不同气相沉积装备的特点，培养学生的辩证看待事物的思维习惯。4
4 造性思维，培养将所学知识与国家发展 建设结合的思维模式。 4 储氢合金 李康 3 金属储氢材料特征(重点)、分类及应用。 储氢合金储存和析出氢气的工作原理(难 点)。 线下教学 讲授 阅读文献，了解氢 能的应用现状、应 用前景及存在问题 调研。 目标一 5 非晶合金 李康 3 非晶态合金的结构(重点)、特征、分类及 应用。非晶态合金的制备方法(难点)。 党史：了解非晶材料在我国的发展历史， 相关科研人员在关键技术突破中的攻关 历史。 线下教学 讲授/小组 讨论 党史：要求学生每 人阅读与非晶材料 相关的文献，了解 国内非晶材料发展 史及关键科技人物 的突出贡献史等。 目标一 6 超导与磁性材料 李康 3 超导材料的特征和应用，软磁材料、硬 磁材料、磁记录材料的特征及应用(重 点)。超导体的临界参数和低温超导材料 (难点) 线下教学 讲授 目标一 7 功能薄膜材料制备 及结构表征 祝闻 3 气相沉积反应的类型、气相沉积装备和 技术。薄膜厚度的测量方法、薄膜结构 的表征方法(重点)。气相沉积反应过程的 热力学和动力学(难点)。 课程思政融入点：运用辩证法，讨论不 同气相沉积装备的特点，培养学生的辩 证看待事物的思维习惯。 线下教学 讲授 课程思政作业：要 求学生每人至少阅 读两篇与薄膜材料 气相沉积相关的文 章或书籍 目标二
装饰功能薄膜、机械功能薄膜、物理机课程思政作业：要械薄膜、特殊功能薄膜、材料表面微细求学生每人至少阅加工技术(重点)。目标二读两篇与薄膜材料特殊功能薄膜、材料表面微细加工技术讲授功能薄膜材料应用祝闻3线下教学8应用相关的文章或(难点)。书籍课程思政融入点：介绍中国芯制造过程中薄膜沉积等关键技术的重要性，激发学生的爱国情怀。合计24课程考核评价依据及成绩比例（%）支撑毕业要求指标课程目标点作业出勤课堂表现课程论文100030目标一1-302-110030目标二010目标三0104-2,12-1总计102010601005
5 8 功能薄膜材料应用 祝闻 3 装饰功能薄膜、机械功能薄膜、物理机 械薄膜、特殊功能薄膜、材料表面微细 加工技术(重点)。 特殊功能薄膜、材料表面微细加工技术 (难点)。 课程思政融入点：介绍中国芯制造过程 中薄膜沉积等关键技术的重要性，激发 学生的爱国情怀。 线下教学 讲授 课程思政作业：要 求学生每人至少阅 读两篇与薄膜材料 应用相关的文章或 书籍 目标二 合计 24 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（%） 作业 出勤 课堂表现 课程论文 目标一 1-3 10 0 0 30 目标二 2-1 10 0 0 30 目标三 4-2,12-1 0 10 10 0 总计 20 10 10 60 100