《材料工程基础》课程教学大纲课程概况课程名称课程号材料工程基础1412060FundamentalsofMaterials学时/学分36/2课程英文名称Engineering必修适用专业材料化学课程性质课程负责人赵争妍教学团队王希成《材料工程基础要览》师昌绪、钟群鹏、李成功主编化学工业出版社：《材料工程基础》周美玲、谢建新、朱宝泉主编北京工业大学出版社；《材料工程基础》徐德龙、谢峻林主编武汉理工大学出版社：《材料工程基础》（美）唐纳德·R·阿斯克兰德、选用教材及（美）文德林·J·莱特著科学出版社：《FundamentalsofMaterialScienceand参考书目Engineering》（5thEdition英文影印版）WilliamD.CallisterJt.化学工业出版社；《材料成形技术基础》于爱兵主编清华大学出版社；《材料成形技术基础》周志明、涂坚、盛旭敏主编化学工业出版社课程简介：《材料工程基础》是材料化学专业的一门专业核心课，为学生提供一个系统而深入地了解材料工程领域的平台。本课程将详细探讨从基础到先进的金属与非金属材料的成形技术、连接技术，以及创新的增材制造（3D打印）应用。此外，学生还将探索流体力学、传热学和传质学如何在材料工程中发挥其关键作用。课程的目标是培养学生的理论知识和实践技能，使其能够有效地应对实际工程中的挑战，同时重视工程伦理和社会责任。经过综合性评估，确保每位学生都能够全面掌握并应用所学知识。简言之，本课程不仅旨在为学生打下坚实的材料工程基础，培养其综合工程思维，更期望培养出富有责任感、具备高度分析能力的高素质人才。课程目标（CourseObjectives，CO)1.能够描述材料工程的基本概念、原理和发展趋势。能够阐述流体力学、传热学和传质学在材料工程中的基础理论及其应用。2能够列出金属液态成形、塑性成形、连接成形工艺的基本原理、方法和技术。能够描述非金属材料如陶瓷、高分子和复合材料的成知识目标（CO1)形工艺原理和方法。能够解释增材制造的技术原理、特点及其在现代制造中的应用。3.理解材料成形工艺选择相关准则和方法，并能够选择合适的工艺。1.能够分类和归纳材料工程中的具体问题，并应用相关理论进行解决材料工程和成形中的实际问题。2.能够设计、分析和优化材料成形工艺，包括金属和非金属成形，能力目标（CO2)并预测其可能的效果。3.能够筛选和整合技术资源，综合评估成本、时间、质量等因素，进行决策以选取最佳的工艺方案。1.能够评估和判断材料工程的价值和其对社会经济的贡献，尊重科学原理与工程实践相结合的价值。素质、情感价值观目标（CO3)2.能够归纳并实践工程创新、工艺优化、团队合作和工程伦理的原则，支持多样化材料、技术创新和可持续发展
1 《材料工程基础》课程教学大纲 一、课程概况 课程名称 材料工程基础 课程号 1412060 课程英文名称 Fundamentals of Materials Engineering 学时/学分 36/2 课程性质 必修 适用专业 材料化学 课程负责人 赵争妍 教学团队 王希成 选用教材及 参考书目 《材料工程基础要览》师昌绪、钟群鹏、李成功主编 化学工业出版社；《材料工程基 础》周美玲、谢建新、朱宝泉主编 北京工业大学出版社；《材料工程基础》徐德龙、 谢峻林主编 武汉理工大学出版社；《材料工程基础》（美）唐纳德·R·阿斯克兰德、 （美）文德林·J·莱特 著 科学出版社；《Fundamentals of Material Science and Engineering》（5th Edition 英文影印版）William D.Callister Jt. 化学工业出版社；《材 料成形技术基础》于爱兵主编清华大学出版社；《材料成形技术基础》周志明、涂坚、 盛旭敏主编 化学工业出版社 课程简介：《材料工程基础》是材料化学专业的一门专业核心课，为学生提供一个系统而深入地了解材 料工程领域的平台。本课程将详细探讨从基础到先进的金属与非金属材料的成形技术、连接技术，以及 创新的增材制造（3D 打印）应用。此外，学生还将探索流体力学、传热学和传质学如何在材料工程中发 挥其关键作用。课程的目标是培养学生的理论知识和实践技能，使其能够有效地应对实际工程中的挑战， 同时重视工程伦理和社会责任。经过综合性评估，确保每位学生都能够全面掌握并应用所学知识。简言 之，本课程不仅旨在为学生打下坚实的材料工程基础，培养其综合工程思维，更期望培养出富有责任感、 具备高度分析能力的高素质人才。 课程目标（Course Objectives, CO) 知识目标（CO1) 1.能够描述材料工程的基本概念、原理和发展趋势。能够阐述流体 力学、传热学和传质学在材料工程中的基础理论及其应用。 2.能够列出金属液态成形、塑性成形、连接成形工艺的基本原理、 方法和技术。能够描述非金属材料如陶瓷、高分子和复合材料的成 形工艺原理和方法。能够解释增材制造的技术原理、特点及其在现 代制造中的应用。 3. 理解材料成形工艺选择相关准则和方法，并能够选择合适的工 艺。 能力目标（CO2) 1.能够分类和归纳材料工程中的具体问题，并应用相关理论进行解 决材料工程和成形中的实际问题。 2.能够设计、分析和优化材料成形工艺，包括金属和非金属成形， 并预测其可能的效果。 3.能够筛选和整合技术资源，综合评估成本、时间、质量等因素， 进行决策以选取最佳的工艺方案。 素质、情感价值观目标（CO3) 1.能够评估和判断材料工程的价值和其对社会经济的贡献，尊重科 学原理与工程实践相结合的价值。 2.能够归纳并实践工程创新、工艺优化、团队合作和工程伦理的原 则，支持多样化材料、技术创新和可持续发展
3.能够在工程决策中，考虑产品质量与社会责任。4.能够通过小组合作完成学习任务一一培养学生的团队合作精神，使其能够在团队中有效沟通和协作。ИPMI讲授法教学PM2研讨式学习22学时61%6学时17%教学方式口PM3案例教学学时%ИPM4翻转课堂8学时22%(PedagogicalMethods,PM)学时%学时%口PM5混合式教学口PM6体验式学习考DEMI课程作业%口EM2单元测试DEM3课堂辩论%%试课必口EM6撰写论文/口EM4期中考试%口EM5期末考试%%选实验报告考团EM1课程作业30%口EM2单元测试ИEM3课堂辩论%20%格课考核方式必团EM5撰写论文/口EM4期末考试%20%ИEM5翻转课堂30%(Evaluation选实验报告Methods,EM)DEM10课堂互动%口EM11实验口EM12实训%%自口EM13实践%口EM14期末考试%
2 3.能够在工程决策中，考虑产品质量与社会责任。 4.能够通过小组合作完成学习任务——培养学生的团队合作精神， 使其能够在团队中有效沟通和协作。 教学方式 （Pedagogical Methods,PM） PM1 讲授法教学 22 学时 61% PM2 研讨式学习 6 学时 17% □PM3 案例教学 学时 % PM4 翻转课堂 8 学时 22% □PM5 混合式教学 学时 % □PM6 体验式学习 学时 % 考核方式 （Evaluation Methods,EM） 考 试 课 必 选 □EM1 课程作业 % □EM 2 单元测试 % □EM3 课堂辩论 % □EM4 期中考试 % □EM5 期末考试 % □EM6 撰写论文/ 实验报告 % 考 查 课 必 选 EM1 课程作业 30% □EM 2 单元测试 % EM3 课堂辩论 20% □EM4 期末考试 % EM5 撰写论文/ 实验报告 20% EM5 翻转课堂 30% 自 选 □EM10 课堂互动 % □EM11 实验 % □EM12 实训 % □EM13 实践 % □EM14 期末考试 %
二、教学大纲的定位说明（一）课程教学目标与任务课程教学目标知识目标：1.能够描述材料工程的基本概念、原理和发展趋势。能够阐述流体力学、传热学和传质学在材料工程中的基础理论及其应用。2.能够列出金属液态成形、塑性成形、连接成形工艺的基本原理、方法和技术。能够描述非金属材料如陶瓷、高分子和复合材料的成形工艺原理和方法。能够解释增材制造的技术原理、特点及其在现代制造中的应用。3.理解材料成形工艺选择相关准则和方法，并能够选择合适的工艺。能力目标：1.能够分类和归纳材料工程中的具体问题，并应用相关理论进行解决材料工程和成形中的实际问题。2.能够设计、分析和优化材料成形工艺，包括金属和非金属成形，并预测其可能的效果。3.能够筛选和整合技术资源，综合评估成本、时间、质量等因素，进行决策以选取最佳的工艺方案。素质目标：1.能够评估和判断材料工程的价值和其对社会经济的贡献，尊重科学原理与工程实践相结合的价值。2.能够归纳并实践工程创新、工艺优化、团队合作和工程伦理的原则，支持多样化材料、技术创新和可持续发展
3 二、教学大纲的定位说明 （一）课程教学目标与任务 课程教学目标 知识目标： 1.能够描述材料工程的基本概念、原理和发展趋势。能够 阐述流体力学、传热学和传质学在材料工程中的基础理论及 其应用。 2.能够列出金属液态成形、塑性成形、连接成形工艺的基 本原理、方法和技术。能够描述非金属材料如陶瓷、高分子 和复合材料的成形工艺原理和方法。能够解释增材制造的技 术原理、特点及其在现代制造中的应用。 3.理解材料成形工艺选择相关准则和方法，并能够选择合 适的工艺。 能力目标： 1.能够分类和归纳材料工程中的具体问题，并应用相关理 论进行解决材料工程和成形中的实际问题。 2.能够设计、分析和优化材料成形工艺，包括金属和非金 属成形，并预测其可能的效果。 3.能够筛选和整合技术资源，综合评估成本、时间、质量 等因素，进行决策以选取最佳的工艺方案。 素质目标： 1.能够评估和判断材料工程的价值和其对社会经济的贡 献，尊重科学原理与工程实践相结合的价值。 2.能够归纳并实践工程创新、工艺优化、团队合作和工程 伦理的原则，支持多样化材料、技术创新和可持续发展
3.能够在工程决策中，考虑产品质量与社会责任。4.能够通过小组合作完成学习任务，培养学生的团队合作精神，使其能够在团队中有效沟通和协作。教学任务：通过讲授、翻转课堂和小组讨论、慕课、自学等多种方式，使学生能够辨识、描述和分析上述知识目标，培养学生的应用能力，使他们能够自主解决材料工程中的实际问题。通过讨论、小组活动和案例学习，使学生能够理解并评估工程实践中的各种问题，培养学生的团队合作和沟通能力，并培养他们的社会责任感和伦理观念。（二）课程教学目标与培养目标的关系课程教学目标与培养目标的关系培养目标课程教学目标支撑强度知识目标1目标2：目标3：目标5H; H;M知识目标2目标2：目标3：目标5H: H; M知识目标3目标2：目标3：目标5H:H;M能力目标1目标2目标3：目标5H; H: M能力目标2H: H; M目标2：目标3：目标5能力目标3目标2：目标3：目标5H: H: M素质目标1H: M目标1：目标5M素质目标2目标5素质目标3H: M目标1：目标5L素质目标4目标4课程教学目标与毕业要求的关系课程教学目标毕业要求支撑强度M知识目标1要求2一指标点1H知识目标2要求3-指标点1知识目标3要求2-指标点1：要求3-指标点1：M:H;M11-指标点2：能力目标1要求2-指标点1：要求3-指标点2：M; H能力目标2H: H要求3-指标点1：要求3-指标点2：能力目标3要求3一指标点1：要求11一指标点H; M2;素质目标1要求6-指标点1：要求6-指标点2：H;M;M要求8-指标点1M素质目标2要求8一指标点1：素质目标3要求6-指标点1：要求6-指标点2；H M:M4
4 3.能够在工程决策中，考虑产品质量与社会责任。 4.能够通过小组合作完成学习任务，培养学生的团队合作 精神，使其能够在团队中有效沟通和协作。 教学任务： 通过讲授、翻转课堂和小组讨论、慕课、自学等多种方 式，使学生能够辨识、描述和分析上述知识目标，培养学生 的应用能力，使他们能够自主解决材料工程中的实际问题。 通过讨论、小组活动和案例学习，使学生能够理解并评估工 程实践中的各种问题，培养学生的团队合作和沟通能力，并 培养他们的社会责任感和伦理观念。 （二）课程教学目标与培养目标的关系 课程教学目标与培养目标的关系 课程教学目标 培养目标 支撑强度 知识目标 1 目标 2；目标 3；目标 5 H；H；M 知识目标 2 目标 2；目标 3；目标 5 H；H；M 知识目标 3 目标 2；目标 3；目标 5 H；H；M 能力目标 1 目标 2；目标 3；目标 5 H；H；M 能力目标 2 目标 2；目标 3；目标 5 H；H；M 能力目标 3 目标 2；目标 3；目标 5 H；H；M 素质目标 1 目标 1；目标 5 H；M 素质目标 2 目标 5 M 素质目标 3 目标 1；目标 5 H；M 素质目标 4 目标 4 L 课程教学目标与毕业要求的关系 课程教学目标 毕业要求 支撑强度 知识目标 1 要求 2－指标点 1 M 知识目标 2 要求 3－指标点 1 H 知识目标 3 要求 2-指标点 1；要求 3-指标点 1； 11-指标点 2； M；H；M 能力目标 1 要求 2-指标点 1；要求 3-指标点 2； M；H 能力目标 2 要求 3-指标点 1；要求 3-指标点 2； H；H 能力目标 3 要求 3－指标点 1；要求 11－指标点 2； H；M 素质目标 1 要求 6-指标点 1；要求 6-指标点 2； 要求 8-指标点 1； H；M；M 素质目标 2 要求 8－指标点 1； M 素质目标 3 要求 6-指标点 1；要求 6-指标点 2； H；M；M
要求8-指标点1：素质目标4要求9一指标点1L（三）支撑课程目标的教学内容与方法知识目标支撑：内容：材料工程、流体力学、传热学和传质学的核心概念；金属成形、连接、非金属材料成形与增材制造的关键技术及应用。方法：讲授：基本概念、理论和技术。翻转课堂：学生在课前自学材料，课堂时间主要用于讨论、提问和解决疑难问题。讨论：鼓励学生积极参与，以深化对知识的理解。能力目标支撑：内容：材料工程中具体问题的解决；设计、预测和优化材料成形工艺；技术资源的筛选和整合。方法：讲授：材料工程问题解决的思维模式、方法翻转课堂：学生在课前熟悉内容，课堂中主要围绕问题解决进行深入学习。慕课：在线学习，包含实例和应用案例，加深学生的理解并培养应用能力。自学：鼓励学生寻找和学习相关的额外资源，以培养自主学习和研究的习惯。素质、情感价值观目标支撑：内容：材料工程的价值评估；工程伦理和团队合作的重要性；可持续发展和多样化材料的长远影响。5
5 要求 8-指标点 1； 素质目标 4 要求 9－指标点 1 L （三）支撑课程目标的教学内容与方法 知识目标支撑： 内容：材料工程、流体力学、传热学和传质学的核心概 念；金属成形、连接、非金属材料成形与增材制造的关键技 术及应用。 方法： 讲授：基本概念、理论和技术。 翻转课堂：学生在课前自学材料，课堂时间主要用于讨 论、提问和解决疑难问题。 讨论：鼓励学生积极参与，以深化对知识的理解。 能力目标支撑： 内容：材料工程中具体问题的解决；设计、预测和优化 材料成形工艺；技术资源的筛选和整合。 方法： 讲授：材料工程问题解决的思维模式、方法 翻转课堂：学生在课前熟悉内容，课堂中主要围绕问题 解决进行深入学习。 慕课：在线学习，包含实例和应用案例，加深学生的理 解并培养应用能力。 自学：鼓励学生寻找和学习相关的额外资源，以培养自 主学习和研究的习惯。 素质、情感价值观目标支撑： 内容：材料工程的价值评估；工程伦理和团队合作的重 要性；可持续发展和多样化材料的长远影响