21级《复合材料》-课程教学大纲一、课程基本信息课程中文（英文）名称：复合材料（Compositematerial）课程代码：112108601M课程总学时（理论学时/实验学时）：48（32/16）学分：2.5课程性质：专业基础课、必修先修课程：《无机化学》、《物理化学》、《大学物理》后续课程：《材料力学》等专业核心课程面向专业：材料科学与工程开课学院：化学与材料工程学院开课学期：第7学期二、课程简介与课程思政1.课程简介本课程为四年制本科材料科学与工程专业的专业必选课，通过本课程的教学使学生掌握热固性、热塑性树脂基复合材料、陶瓷基复合材料、金属基复合材料以及功能复合材料的基本组成、结构、性能特点，初步掌握上述复合材料基本的设计思想和加工制造方法同时使学生对现代复合材料的应用和发展有一个较全面的认识。在本课程的学习过程中，侧重陪养学生综合分析和解决问题的能力，培养学生严肃认真的工作作风和实事求是的工作态度；结合本课程的相关内容，让学生了解我国当前发展的热点、趋势和相关政策。2.课程思政《复合材料》课程是材料类专业的基础核心课程通过讲授材料的组成—结构一性能之间的关系理论、材料在加热过程中的物理化学变化规律以及相关动力学模型、相图的分析方法，重点培养学生的创造性思维、科学研究和工程实践能力，同时还培养学生辩证统一的认知论和方法论，提高学生对事物认知的综合分析水平和能力，树立学生的责任感和使命感。将思政元
21 级《复合材料》-课程教学大纲 一、课程基本信息 课程中文（英文）名称：复合材料（Composite material） 课程代码：112108601M 课程总学时（理论学时/实验学时）：48（32/16） 学分：2.5 课程性质：专业基础课、必修 先修课程：《无机化学》、《物理化学》、《大学物理》 后续课程：《材料力学》等专业核心课程 面向专业：材料科学与工程 开课学院：化学与材料工程学院 开课学期：第 7 学期 二、课程简介与课程思政 1.课程简介 本课程为四年制本科材料科学与工程专业的专业必选课，通过本课程的教学使学生掌 握热固性、热塑性树脂基复合材料、陶瓷基复合材料、金属基复合材料以及功能复合材料 的基本组成、结构、性能特点，初步掌握上述复合材料基本的设计思想和加工制造方法， 同时使学生对现代复合材料的应用和发展有一个较全面的认识。 在本课程的学习过程中，侧重陪养学生综合分析和解决问题的能力，培养学生严肃认 真的工作作风和实事求是的工作态度；结合本课程的相关内容，让学生了解我国当前发展 的热点、趋势和相关政策。 2.课程思政 《复合材料》课程是材料类专业的基础核心课程通过讲授材料的组成——结构——性能之 间的关系理论、材料在加热过程中的物理化学变化规律以及相关动力学模型、相图的分析方法， 重点培养学生的创造性思维、科学研究和工程实践能力，同时还培养学生辩证统一的认知论和 方法论，提高学生对事物认知的综合分析水平和能力，树立学生的责任感和使命感。将思政元
素贯穿到整个教学活动中，不但有利于学生对材料科学的发展历史、研究现状有清晰的认识，更能引导学生对材料发展方向及存在问题进行更深入的思考，激发学生的责任感和使命感，培养学生的科学精神和工匠精神。通过本课程的学习，要求学生达到以下目标目标1通过对复合材料定义、分类、特点、复合材料制备原理、以及其在各行业中的应用的学习，以及文献检索、分析，能够对复合材料的发展现状、原理、改性方法等方面有比较全面的认识，并能进行进行总结，在考虑社会、健康、安全、文化、法律及环境等因素前提下，提出系统性的有针对性设计方法、创新性的解决复杂工程问题。目标2通过聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、水泥基复合材料、纳米基复合材料、进玻璃纤维束纱表观强度检测实验、热固性树脂浇铸体实验，了解复合材料产品的设计原理、工艺方法、性能评价、以及质量管理的方法，并掌握复合材料制备过程中采用降低环境负面影响技术原理和方法。目标3通过对复合材料界面形态、界面结构、界面残余应力的表征方法。以及增强体组成，结构和特性的学习，掌握界面增强及优化方法、通过课堂问答、讨论问答及相关作业，思考复合材料的改进方法。以减小对人类和环境造成的损害和隐患出发，设计合理的路线，实现环境保护和可持续发展。三、课程教学目标及其对毕业要求的支撑1、课程教学目标、达成途径与主要判据
素贯穿到整个教学活动中，不但有利于学生对材料科学的发展历史、研究现状有清晰的认识， 更能引导学生对材料发展方向及存在问题进行更深入的思考，激发学生的责任感和使命感，培 养学生的科学精神和工匠精神。 通过本课程的学习，要求学生达到以下目标： 目标 1 通过对复合材料定义、分类、特点、复合材料制备原理、以及其在各行业中的应 用的学习，以及文献检索、分析，能够对复合材料的发展现状、原理、改性方法等方面有比 较全面的认识，并能进行进行总结，在考虑社会、健康、安全、文化、法律及环境等因素前 提下，提出系统性的有针对性设计方法、创新性的解决复杂工程问题。 目标 2 通过聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、水泥基复合材料、 纳米基复合材料、进玻璃纤维束纱表观强度检测实验、热固性树脂浇铸体实验，了解复合材 料产品的设计原理、工艺方法、性能评价、以及质量管理的方法，并掌握复合材料制备过程 中采用降低环境负面影响技术原理和方法。 目标 3 通过对复合材料界面形态、界面结构、界面残余应力的表征方法。以及增强体组成、 结构和特性的学习，掌握界面增强及优化方法、通过课堂问答、讨论问答及相关作业，思考复 合材料的改进方法。以减小对人类和环境造成的损害和隐患出发，设计合理的路线，实现环境 保护和可持续发展。 三、课程教学目标及其对毕业要求的支撑 1、课程教学目标、达成途径与主要判据
表1本课程教学目标、达成途径与主要判据达成途径考核方法课前平期期预课程教学目标讲时中末实平时成期中考期末考实验习作授考考绩试验试成绩/业试试间答教学目标1通过对复合材料定义、分类、特点、复合材料制备原理、以及其在各行业中的应用的学习，以及文献检索、分析，能够对复合材料的发展现状、原理、改性方法等方面有比较全面的认识，并能进行进行总结，在考虑社会、健康、安全、文化、法律及环境等因素前提下，提出系统性的有针对性设计方法、创新性的解决复杂工程问题。教学目标2通过聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、水泥基复合材料、纳米基复合材料、进玻璃纤维束纱表观强度检测实验、热固性树脂浇VY铸体实验，了解复合材料产品的设计原理、工艺方法、性能评价、以及质量管理的方法，并掌握复合材料制备过程中采用降低环境负面影响技术原理和方法。教学目标3通过对复合材料界面形态、界面结构、界面残余应力的表征方法。以及增强体组成、结构和特性的学习，掌握界面增强及优化方法、通过课堂问答、讨论问答V1及相关作业，思考复合材料的改进方法。以减小对人类和环境造成的损害和隐患出发，设计合理的路线，实现环境保护和可持续发展。2、课程支撑的毕业要求和涉及的指标点表2说明了本课程所支撑的3项毕业要求，所涉及的4个内涵观测点，以及它们与本课程
表 1 本课程教学目标、达成途径与主要判据 课程教学目标 达成途径 考核方法 讲 授 课 前 预 习 / 问 答 平 时 作 业 期 中 考 试 期 末 考 试 实 验 平时成 绩 期中考 试 期末考 试 实验 成绩 教学目标 1 通过对复合材料定 义、分类、特点、复合材料制备 原理、以及其在各行业中的应用 的学习，以及文献检索、分析， 能够对复合材料的发展现状、原 理、改性方法等方面有比较全面 的认识，并能进行进行总结，在 考虑社会、健康、安全、文化、 法律及环境等因素前提下，提出 系统性的有针对性设计方法、创 新性的解决复杂工程问题。 √ √ √ √ √ √ 教学目标 2 通过聚合物基复合材 料、金属基复合材料、陶瓷基复 合材料、水泥基复合材料、纳米 基复合材料、进玻璃纤维束纱表 观强度检测实验、热固性树脂浇 铸体实验，了解复合材料产品的 设计原理、工艺方法、性能评 价、以及质量管理的方法，并掌 握复合材料制备过程中采用降低 环境负面影响技术原理和方法。 √ √ √ √ √ √ 教学目标 3 通过对复合材料界面 形态、界面结构、界面残余应力的 表征方法。以及增强体组成、结构 和特性的学习，掌握界面增强及优 化方法、通过课堂问答、讨论问答 及相关作业，思考复合材料的改进 方法。以减小对人类和环境造成的 损害和隐患出发，设计合理的路 线，实现环境保护和可持续发展。 √ √ √ √ √ √ 2、课程支撑的毕业要求和涉及的指标点 表 2 说明了本课程所支撑的 3 项毕业要求，所涉及的 4 个内涵观测点，以及它们与本课程
教学目标之间的对应关系。表2本课程支撑的毕业要求和涉及的内涵观测点对应的教学目标支撑的毕业要求涉及的内涵观测点权重教学目标3.能够理解和评价材料科学与3-3能够针对复杂工程问题进行系统或工程领域，特别是与无机功能材工艺流程优化设计，综合考虑社会、健料和应用高分子材料相关的复教学目标11康、安全、法律、文化及环境等因素，杂工程问题工程实践对环境、社体现创新意识。会可持续发展的影响。7-2了解无机功能材料和应用高分子材料产品设计、工艺制定、性能检测和质教学目标217.能够理解和评价针对无机功量管理过程中降低环境负面影响的常能材料和应用高分子材料产品用技术。设计、工艺制定、性能检测和质量管理等工程实践对环境、社会7-3能够从环境保护和可持续发展角度可持续发展的影响。思考工程实践对生态环境的影响，评教学目标31价产品周期中可能对人类和环境造成的损害和隐患
教学目标之间的对应关系。 表 2 本课程支撑的毕业要求和涉及的内涵观测点 支撑的毕业要求 涉及的内涵观测点 对应的教学目标 教学目标 权重 3. .能够理解和评价材料科学与 工程领域，特别是与无机功能材 料和应用高分子材料相关的复 杂工程问题工程实践对环境、社 会可持续发展的影响。 3-3能够针对复杂工程问题进行系统或 工艺流程优化设计，综合考虑社会、健 康、安全、法律、文化及环境等因素， 体现创新意识。 教学目标 1 1 7. 能够理解和评价针对无机功 能材料和应用高分子材料产品 设计、工艺制定、性能检测和质 量管理等工程实践对环境、社会 可持续发展的影响。 7-2了解无机功能材料和应用高分子材 料产品设计、工艺制定、性能检测和质 量管理过程中降低环境负面影响的常 用技术。 教学目标 2 1 7-3 能够从环境保护和可持续发展角度 思考工程实践对生态环境的影响，评 价产品周期中可能对人类和环境造成 的损害和隐患。 教学目标 3 1
四、课程内容和教学安排表3理论教学内容与基本要求模块及课内课外教学课程目教学内容细化的教学目标与要求学时学习方式标1.复合材料的定义、分类；复合材料的发展史；2.复合材料在各工业领掌握复合材料的定义、分类和特性；域中的应用：先进复合材了解复合材料的应用和发展。材料、复合绪论料在航空、航天领域中的2讲授材料发展史。应用。3.复合材料在大国崛起过程中的地位和作用。课程思政1.界面的概念；2.聚合物基复合材料的界面结构特点：掌握复合材料界面的理论中的基本概念；复合材3.金属基复合材料界面的了解不同基体界面的结构和性质特点：料的界结构特点：讲授了解界面形态、界面结构、界面残余应力4面和优4.陶瓷基复合材料的界面的表征方法。化设计结构特点；5.界面形态的表征；6.界面层结构的表征；1.玻璃纤维、碳纤维各品种的性能特点及应用特掌握各类型无机增强体的组成、结构和特点；性，了解其目前应用的状况。2.有机纤维：芳纶纤维、超复合材初步掌握有机增强体的组成、结构和特高相对分子质量聚乙烯纤料的增讲授性；了解其目前的应用状况。6维：强体初步掌握通用和高性能增强纤维的组成、3.陶瓷纤维、硼纤维、晶须结构及特性；了解各自的应用情况。的组成、特性及应用。课程思政
四、课程内容和教学安排 表 3 理论教学内容与基本要求 模块及 课程目 标 教学内容 细化的教学目标与要求 课内 学时 教学 方式 课外 学习 绪论 1.复合材料的定义、分 类；复合材料的发展史； 2.复合材料在各工业领 域中的应用；先进复合材 料在航空、航天领域中的 应用。 3.复合材料在大国崛起 过程中的地位和作用。 课程思政 掌握复合材料的定义、分类和特性； 了解复合材料的应用和发展。材料、复合 材料发展史。 2 讲授 复合材 料的界 面和优 化设计 1.界面的概念； 2.聚合物基复合材料的界 面结构特点； 3.金属基复合材料界面的 结构特点； 4.陶瓷基复合材料的界面 结构特点； 5.界面形态的表征； 6.界面层结构的表征； 掌握复合材料界面的理论中的基本概念； 了解不同基体界面的结构和性质特点； 了解界面形态、界面结构、界面残余应力 的表征方法。 4 讲授 复合材 料的增 强体 1.玻璃纤维、碳纤维各品 种的性能特点及应用特 点； 2.有机纤维：芳纶纤维、超 高相对分子质量聚乙烯纤 维； 3.陶瓷纤维、硼纤维、晶须 的组成、特性及应用。 课程思政 掌握各类型无机增强体的组成、结构和特 性，了解其目前应用的状况。 初步掌握有机增强体的组成、结构和特 性；了解其目前的应用状况。 初步掌握通用和高性能增强纤维的组成、 结构及特性；了解各自的应用情况。 6 讲授