《复合材料》教学大纲课程名称：复合材料课程类别（必修/选修）：选修课程英文名称：Composites其中实验/实践学时：0总学时/周学时/学分：24/2/1.5先修课程：材料科学基础，材料成型原理后续课程支撑：新型功能材料，毕业设计授课时间：1-12周/星期五/5-6节授课地点：松山湖校区/6A-405授课对象：2018级金属材料1班（检测工程）开课学院：材料科学与工程学院任课教师姓名/职称：万兵兵/助理研究员，李文芳/教授答疑时间、地点与方式：课前、课间和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（）使用教材：《金属基复合材料》，赵玉涛，陈刚主编，9787111620389，机械工业出版社，2019.3课程简介：本课程是金属材料专业的选修专业课程，其学习目的是通过该课程的学习，使学生掌握金属基复合材料的概念、类型，熟悉金属基复合材料常用的基体和增强体，掌握金属基复合材料的设计方法、界面结构及优化，了解金属基复合材料的制造方法、性能特点及使用领域等科学知识，并能根据工程技术的使用要求，合理确定金属基复合材料及其合适的制备工艺，为将来从事相关领域的工作和研究打下专业的知识基础。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 《复合材料》教学大纲 课程名称： 复合材料 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：Composites 总学时/周学时/学分：24/2/1.5 其中实验/实践学时：0 先修课程： 材料科学基础，材料成型原理 后续课程支撑： 新型功能材料，毕业设计 授课时间： 1-12 周/星期五/5-6 节 授课地点：松山湖校区/6A-405 授课对象： 2018 级金属材料 1 班（检测工程） 开课学院： 材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称： 万兵兵/助理研究员，李文芳/教授 答疑时间、地点与方式：课前、课间和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：《金属基复合材料》，赵玉涛，陈刚主编，9787111620389，机械工业出版社，2019.3 课程简介：本课程是金属材料专业的选修专业课程，其学习目的是通过该课程的学习，使学生掌握金属基复合材料的概念、类型，熟悉金属基复合材料 常用的基体和增强体，掌握金属基复合材料的设计方法、界面结构及优化，了解金属基复合材料的制造方法、性能特点及使用领域等科学知识，并能根 据工程技术的使用要求，合理确定金属基复合材料及其合适的制备工艺，为将来从事相关领域的工作和研究打下专业的知识基础。 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1：掌握物理、化学等方面的自然科学知C1.能够将数学、自然科学、工程基础和金属材料工掌握金属基复合材料的基本概念、构成、分类、性能特征、识，能够用于解决金属材料制备、加工程专业知识用于解决复杂工程问题。界面特征、制造技术以及工程应用情况等，培养学生基础领域的复杂工程问题。C2.能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原的专业技能。掌握运用专业基础知识分析金属材料理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂金属材工程问题的能力。料工程问题，以获得有效结论。目标2:能够针对金属材料领域的复杂工程问C3.能够设计针对复杂金属材料工程问题的解决方掌握金属基复合材料基体和增强体的特点及其选择原则，题，设计满足特定需求的解决方案或工案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工理解金属基复合材料的设计思路、方法及制造工艺，掌握艺流程。艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑金属基复合材料的界面优化设计途径，能够根据工程技术具有基于金属材料工程专业基础的基社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。的使用要求，合理确定金属基复合材料及其合适的制备工本原理和科学方法开展专业基础实验，C4.能够基于科学原理并采用科学方法对复杂金属艺。准确分析并解释实验数据，并将实验结材料工程间题进行研究，包括设计实验、分析与解果进行关联以获得有效结论的能力。释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。能够开发、选择及使用现代专业检测设C5.能够针对复杂金属材料工程问题，开发、选择与备、资源及技术来分析金属材料工程中使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术涉及合金设计与制备、产品加工等方面工具，包括对复杂金属材料工程问题的预测与模的复杂工程问题，并能够理解其局限拟，并能够理解其局限性。性。目标3：正确认识金属材料工程对于客观世界C6.能够基于金属材料工程相关背景知识进行合理培养学生具有优良的思想品质、科学系养、人文系质以及和社会的影响。分析，评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案良好的团队合作意识、职业道德与社会责任感：养成理论能够正确和客观的评价针对复杂工程对社会、健康、安全、联系实际、严谨求实的态度与大胆创新创造的意识和职业问题的金属材料工程专业工程实践对法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。素质。环境、社会可持续发展的影响。2
2 目标 1： 掌握金属基复合材料的基本概念、构成、分类、性能特征、 界面特征、制造技术以及工程应用情况等，培养学生基础 的专业技能。 掌握物理、化学等方面的自然科学知 识，能够用于解决金属材料制备、加工 领域的复杂工程问题。 掌握运用专业基础知识分析金属材料 工程问题的能力。 C1.能够将数学、自然科学、工程基础和金属材料工 程专业知识用于解决复杂工程问题。 C2.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。 目标 2： 掌握金属基复合材料基体和增强体的特点及其选择原则， 理解金属基复合材料的设计思路、方法及制造工艺，掌握 金属基复合材料的界面优化设计途径，能够根据工程技术 的使用要求，合理确定金属基复合材料及其合适的制备工 艺。 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。 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。 能够开发、选择及使用现代专业检测设 备、资源及技术来分析金属材料工程中 涉及合金设计与制备、产品加工等方面 的复杂工程问题，并能够理解其局限 性。 C3.能够设计针对复杂金属材料工程问题的解决方 案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）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。 C4.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。 C5.能够针对复杂金属材料工程问题，开发、选择与 使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术 工具，包括对复杂金属材料工程问题的预测与模 拟，并能够理解其局限性。 目标 3： 培养学生具有优良的思想品质、科学素养、人文素质以及 良好的团队合作意识、职业道德与社会责任感；养成理论 联系实际、严谨求实的态度与大胆创新创造的意识和职业 素质。 正确认识金属材料工程对于客观世界 和社会的影响。 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。 C6.能够基于金属材料工程相关背景知识进行合理 分析，评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案 对社会、健康、安全、 法律以及文化的影响，并理解应承担的责任
具有良好的语言文字表达能力，能够撰C7.能够理解和评价针对复杂金属材料工程问题的写科技与行业报告和设计汇报文稿、陈工程实践对环境、社会可持续发展的影响。述发言、清晰表达或回应指令，能够就C10能够就复杂金属材料工程问题与业界同行及社金属材料相关的复杂工程问题与业界会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计同行及社会公众进行有效沟通和交流。文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令，并具备一能够主动地、不断探索地、学以致用地定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。更新和优化自身知识体系。C12.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敏学时教学内容（重点、难点、课程思政融入支撑课周次教学主题（线上/混合式教学方法作业安排师数点)程目标/钱下金属基复合材料的发展背景：金属基复课程思政作业：要合材料的基本概含、分类及性能特征（求每位学生独立完点）：金属基复合材料的发展前沿及趋成调研分析，了解万兵兵线下课堂讲投目标1A绪论势，包含新理论、新材料及新技术（难我国金属基复合材点）。料的现状及发展趋课程思政融入点：介绍金属基复合材料势。的发展历史，并结合金属基复合材料的3
3 具有良好的语言文字表达能力，能够撰 写科技与行业报告和设计汇报文稿、陈 述发言、清晰表达或回应指令，能够就 金属材料相关的复杂工程问题与业界 同行及社会公众进行有效沟通和交流。 能够主动地、不断探索地、学以致用地 更新和优化自身知识体系。 C7.能够理解和评价针对复杂金属材料工程问题的 工程实践对环境、社会可持续发展的影响。 C10.能够就复杂金属材料工程问题与业界同行及社 会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计 文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令，并具备一 定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交 流。 C12.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 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 万兵兵 2 金属基复合材料的发展背景；金属基复 合材料的基本概念、分类及性能特征（重 点）；金属基复合材料的发展前沿及趋 势，包含新理论、新材料及新技术（难 点）。 课程思政融入点：介绍金属基复合材料 的发展历史，并结合金属基复合材料的 线下 课堂讲授 课程思政作业：要 求每位学生独立完 成调研分析，了解 我国金属基复合材 料的现状及发展趋 势。 目标 1
国产化之路，向学生传递克服艰难困苦、勇攀科学高峰的社会主义核心价值观。增强体的分类（重点）：典型增强体，如碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤李文芳线下课堂讲投目标122增强体材料维及其他常用晶须、颗粒类增强体的性能、结构和制造方法（难点）。金属基复合材料设计基础（重点）：金属金属基复合材料的基复合材料的原材料（基体和增强体）选课堂讲授复合原理、设计步金属基复合材料的李文芳线下6目标2择原则（重点）：金属基结构复合材料的3-5和小组讨骤，以及金属基复设计力学性能设计与金属基功能复合材料的论合材料基体、增强物理性能设计（难点）。体的选择原则？金属基复合材料制造的难点及解决途径（重点）：金属基复合材料的主要制造方金属基复合材料的主要制造方法（固法（固态法、液态法、原位生长法及喷射课堂讲授成型法）以及各种工艺的优缺点（难点）。态法、液态法、原位金属基复合材料的李文芳线下和小组讨目标146-7课程思政融入点：让学生深刻认识到中生长法及喷射成型制造技术论国制造技术与国外发达国家的差距，了法）的工艺过程，以及各种工艺的优缺解金属基复合材料制备技术在目前中国点?高精尖技术领域的潜在作用及关键技术瓶颈，建立学生的使命感和历史责任感，A
4 国产化之路，向学生传递克服艰难困苦、 勇攀科学高峰的社会主义核心价值观。 2 增强体材料 李文芳 2 增强体的分类（重点）；典型增强体，如 碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤 维及其他常用晶须、颗粒类增强体的性 能、结构和制造方法（难点）。 线下 课堂讲授 目标 1 3-5 金属基复合材料的 设计 李文芳 6 金属基复合材料设计基础（重点）；金属 基复合材料的原材料（基体和增强体）选 择原则（重点）；金属基结构复合材料的 力学性能设计与金属基功能复合材料的 物理性能设计（难点）。 线下 课堂讲授 和小组讨 论 金属基复合材料的 复合原理、设计步 骤，以及金属基复 合材料基体、增强 体的选择原则？ 目标 2 6-7 金属基复合材料的 制造技术 李文芳 4 金属基复合材料制造的难点及解决途径 （重点）；金属基复合材料的主要制造方 法（固态法、液态法、原位生长法及喷射 成型法）以及各种工艺的优缺点（难点）。 课程思政融入点：让学生深刻认识到中 国制造技术与国外发达国家的差距，了 解金属基复合材料制备技术在目前中国 高精尖技术领域的潜在作用及关键技术 瓶颈，建立学生的使命感和历史责任感， 线下 课堂讲授 和小组讨 论 金属基复合材料的 主要制造方法（固 态法、液态法、原位 生长法及喷射成型 法）的工艺过程，以 及各种工艺的优缺 点？ 目标 1
努力学习，为实现伟大的中国梦而奋发图强。金属基复合材料的金属基复合材料界面的定义与特征（重金属基复合材料的界面类型、界面结万兵兵线下课堂讲授目标24点）：金属基复合材料的界面优化设计8-9界面和界面设计合机制，以及界面（难点）。优化途径？纤维、晶须、颗粒增强（重点）以及混杂金属基复合材料的课堂讲投目标1万兵兵线下4增强、内生增强（难点）金属基复合材料10-11性能的性能。金属基复合材料在航空、航天、路上交通、电子封装等领域的应用（重点）。课程思政融入点：介绍近年来我国自主金属基复合材料的万兵兵线下课堂讲投目标12研发的金属基复合材料在“嫦娥三号”、12应用“玉兔号”、“天问一号”、“北斗三号”等航天器上的应用，培养学生的爱国精神和民族自豪感，激发学生专业兴趣。24合计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考勤1作业课程论文5
5 努力学习，为实现伟大的中国梦而奋发 图强。 8-9 金属基复合材料的 界面和界面设计 万兵兵 4 金属基复合材料界面的定义与特征（重 点）；金属基复合材料的界面优化设计 （难点）。 线下 课堂讲授 金属基复合材料的 界面类型、界面结 合机制，以及界面 优化途径？ 目标 2 10-11 金属基复合材料的 性能 万兵兵 4 纤维、晶须、颗粒增强（重点）以及混杂 增强、内生增强（难点）金属基复合材料 的性能。 线下 课堂讲授 目标 1 12 金属基复合材料的 应用 万兵兵 2 金属基复合材料在航空、航天、路上交 通、电子封装等领域的应用（重点）。 课程思政融入点：介绍近年来我国自主 研发的金属基复合材料在“嫦娥三号”、 “玉兔号”、“天问一号”、“北斗三号” 等航天器上的应用，培养学生的爱国精 神和民族自豪感，激发学生专业兴趣。 线下 课堂讲授 目标 1 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（%） 考勤 作业 课程论文